1.      Biểu hiện

-          Đất bị xói mòn bao gồm lớp đất mặt bị cuốn trôi, đất trở nên khô cằn hoặc tơi xốp, xuất hiện rãnh xói mòn trên bề mặt, đất đá lộ ra[1]

2.      Tác hại

-          Đất bị xói mòn gây ra giảm độ phì nhiêu (ảnh hưởng nông nghiệp), sạt lở đất, ô nhiễm nguồn nước, làm mất đa dạng sinh học và ảnh hưởng đến cơ sở hạ tầng như đường giao thông, đồng thời có thể góp phần gây ra các vấn đề xã hội như mất an ninh lương thực và di dời dân cư[2].

3.      Giải pháp

a. Canh tác theo đường đồng mức và luống

-          Ở Nam Trung Quốc, canh tác theo luống chéo giúp giảm dòng chảy từ 6,11%–64,2% so với canh tác xuôi dốc (Guo et al., 2019)[3].

-          Canh tác theo luống đồng mức giảm dòng chảy tới 49% so với canh tác xuôi dốc (Dai et al., 2018)[4].

-          Ở Indonesia, kết hợp luống với cây che phủ (lạc, ngô) giúp giảm xói mòn đáng kể:

+       Ca cao: 8,20 tấn/ha.

+       Cau: 4,64 tấn/ha.

+       Cọ dầu: 12,33 tấn/ha (Satriawan et al., 2015)[5].

b. Canh tác kết hợp phủ rơm rạ

-          Tại Trung Quốc, kết hợp canh tác tối thiểu + phủ rơm cho dòng chảy thấp nhất (90 ± 50 mm/năm), hiệu quả hơn các phương pháp khác (Wang et al., 2019).

-          Không cày xới + giữ rơm giảm xói mòn đất tới 62,4% (Lingling et al., 2014)[6].

c. Thực hành không cày xới (No-tillage)

-          Giữ nguyên cấu trúc đất, cải thiện độ thấm và mật độ khối.

-          Ở Hàn Quốc: giảm dòng chảy 10,5% – 22,5% so với cày thông thường (Ahn & Kim, 2016)[7].

-          Một số nghiên cứu ghi nhận giảm tới 64,9% dòng chảy (Choi et al., 2016)[8].

d. Canh tác tối thiểu (Minimum tillage)

-          Giảm 50% diện tích canh tác.

-          Kết hợp quản lý dinh dưỡng và hàng rào sinh học, giảm đáng kể lượng đất mất đi và dòng chảy (Ghosh et al., 2016)[9].

e. Điều chỉnh độ nhám bề mặt đất

-          Các kỹ thuật: khoan đường đồng mức, đào nhân tạo, cuốc thủ công, cày đường đồng mức.

-          Hiệu quả chống xói mòn xếp theo thứ tự:
Khoan đường đồng mức > Đào nhân tạo > Cuốc thủ công > Cày đường đồng mức > Không canh tác (Li et al., 2019)[10].

-          Trên Cao nguyên Hoàng Thổ (Trung Quốc), các phương pháp này làm chậm thời gian chảy tràn, giảm dòng chảy & trầm tích, tăng khả năng thấm (Wang et al., 2017)[11].

f. Xen canh (Intercropping) (Link với phần 2.7)

Ứng dụng thực tiễn:

-          Indonesia:

+       Cây ca cao + lạc → giảm xói mòn hiệu quả nhất.

+       Cây cau + ngô → hạn chế dòng chảy tốt nhất.

+       Cây cọ dầu + Mucuna bracteata → cải thiện rõ rệt kiểm soát xói mòn. (Satriawan et al., 2015)[12]

-          Trung Quốc (đất đỏ đồi núi):

+       Xen canh cam + lạc → tăng khả năng chống xói mòn do dòng chảy tập trung. (Wang et al., 2017)[13]

-          Dãy Himalaya:

+       Xen ngô (mùa mưa) + đậu mắt đen/đậu bắp → giảm 26% lượng nước chảy tràn và 43% lượng đất mất. (Sharma et al., 2017)[14]

g. Cây che phủ (Cover Crops) (Link với phần 2.7)

Ví dụ điển hình:

-          Che phủ bằng Hoa huệ nhật → giảm độ sâu dòng chảy 37% (Dai et al., 2018)[15].

-          Cỏ ba lá trắng (White Clover):

+       Dải lọc thảm thực vật (Vegetative Filter Strips – VFS) giữ nước chảy tràn tốt, giảm hệ số dòng chảy. (Pan et al., 2017)[16]

+       Tại vườn táo tàu trên cao nguyên Hoàng Thổ (Trung Quốc), cỏ ba lá trắng giúp tăng thấm, giữ ẩm, hạn chế xói mòn. (J. Huang et al., 2014; 2016)[17]

-          Hàn Quốc (lưu vực Haean): Cây che phủ mùa đông trong đất khô hạn (cải bắp, khoai tây, củ cải, đậu nành) → giảm phù sa đáng kể so với canh tác truyền thống. (Maharjan et al., 2016)[18]

-          Israel (trồng khoai tây): Yến mạch, lúa mì lai, yến mạch + đậu tằm tím, cỏ ba lá, cải dầu → giảm xói mòn 95% và dòng chảy trên 60%. Trong đó, yến mạch hiệu quả nhất. (Eshel et al., 2015)[19]

-          Indonesia: Mucuna bracteata dùng che phủ đất trong vườn cọ dầu → hạn chế dòng chảy và xói mòn hiệu quả. (Satriawan et al., 2017)[20]

h. Phủ rơm (Mulching)

Hiệu quả nghiên cứu:

-          Pan et al. (2018)[21]: Phủ cành cây cắt tỉa → giảm 15,5% dòng chảy và 40,7% trầm tích.

-          Dai et al. (2018)[22]: Phủ rơm rạ → giảm 81% độ sâu dòng chảy và 97% phù sa.

-          Y. Wang et al. (2017)[23]: Rơm rạ 5 t/ha tại ruộng đậu phộng → tỷ lệ tách đất thấp nhất (0,016 kg s⁻1 m⁻1).

-          L. Wang et al. (2019)[24]: Rơm rạ + canh tác giảm → tăng hàm lượng nước đất (0–10 cm), dòng chảy thấp hơn.

-          Liu et al. (2014)[25]: Vườn cây có múi phủ rơm → giảm đáng kể dòng chảy bề mặt.

-          Won et al. (2016)[26]: Rơm rạ + polyacrylamide (PAM) + thạch cao → giảm 29,4% dòng chảy tại ruộng cải thảo Hàn Quốc.

-          Ahn & Kim (2016)[27]: Phủ rơm trên đất dốc 3–8% (củ cải, vừng) → giảm 9% dòng chảy và 95,9% phù sa.

-          Rasoulzadeh et al. (2018)[28], Iran:

+       Trả lại tàn dư thực vật → giảm 96,5% đất mất.

+       Đốt tàn dư → tăng xói mòn 192%.

i.                    Bón chất hữu cơ (Link với phần 2.7)

Hiệu quả nghiên cứu:

-          Wang et al. (2017): Phân chuồng lợn tươi tại đất đỏ Trung Quốc → giảm tốc độ tách đất nhờ tăng hữu cơ.

-          Q. Zhang et al. (2016)[29]:

+       Cày theo đường đồng mức + hữu cơ → giảm 19% độ sâu dòng chảy, 14% xói mòn.

+       Đồng mức + hữu cơ + rơm rạ → giảm 50% dòng chảy, 30% xói mòn.

-          Li et al. (2018)[30]: Phân chuồng + bỏ hoang mùa vụ → giảm xói mòn đáng kể.

-          Singh et al. (2017)[31], Himalaya:

+       So sánh nhiều nguồn hữu cơ (FYM, phân giun quế, phân gia cầm, phân xanh).

+       Kết quả: Luân canh ngô–lúa mì bón phân xanh (Crotalaria juncea L.) 50% N + 50% phân xanh → giá trị dòng chảy và mất đất thấp nhất trong suốt 7 năm.

j. Trồng cỏ

-          Trồng cỏ là một phương pháp nông học được sử dụng rộng rãi và hiệu quả để giảm thiểu xói mòn đất trên đất nông nghiệp dốc. Nhiều loại cỏ và cây không ăn được đã được thử nghiệm và áp dụng trên khắp các vùng.

-          Melilotus và Pennisetum (Q. Wang và cộng sự, 2018)[32]: làm giảm lượng dòng chảy bề mặt từ 27% đến 72% .

-          Cỏ Bahia (Paspalum notatum) (GH Zhang và cộng sự, 2015)[33]: có tác dụng làm giảm xói mòn hiệu quả trên đất dốc đỏ ở Trung Quốc.

-          Cỏ Bermuda (Cynodon dactylon) (Mo và cộng sự, 2019)[34]: làm giảm đáng kể lượng nước chảy tràn (P < 0,05).

-          Palmarosa ( Cymbopogon martinii ) và Panicum Grass (Ghosh et al., 2016)[35] làm Giảm dòng chảy và xói mòn đồng thời cải thiện chất lượng đất và năng suất cây trồng.

k. Biện pháp cơ học

-          Làm ruộng bậc thang (Xu và cộng sự, 2018)[36]:

+       Ở khu vực Tam Hiệp (Trung Quốc), các thửa ruộng bậc thang (độ dốc 3°) đã được so sánh với các thửa ruộng không có ruộng bậc thang (độ dốc 25°).

+       Hệ số dòng chảy giảm 47,2% .

+       Tốc độ xói mòn đất giảm 83,9% .

-          Ruộng bậc thang với cỏ Bahia (Zhang và cộng sự, 2015)[37]: giảm lượng nước chảy tràn so với đất trống.

-          Canh tác lưu vực nhỏ (Sui et al., 2016)[38], Vùng đất đen, Đông Bắc Trung Quốc):

+       Giảm lượng nước chảy tràn 63% .

+       Giảm lượng trầm tích lắng đọng tới 96% .

-          Vải địa kỹ thuật nông nghiệp trên đất nông nghiệp dốc ở dãy Himalaya (Singh và cộng sự, 2019)[39]: Vải địa kỹ thuật Arundo Donax làm giảm lượng dòng chảy 24% và lượng đất mất đi xuống còn 8,22 tấn/ha so với phương pháp canh tác bảo tồn.

-          Canh tác theo đường đồng mức

+       Hàng rào đồng mức với cây dâu tằm (Fan và cộng sự, 2015)[40] Khu vực hồ chứa nước Tam Hiệp, Trung Quốc): Giảm đáng kể lượng nước chảy tràn và xói mòn bằng cách ngăn dòng chảy và tăng khả năng thẩm thấu.

[1] Khiết, N. V. (2014). Nghiên cứu xác định vai trò của một số yếu tố liên quan đến xói mòn đất ở nước ta. TẠP CHÍ KHOA HỌC LÂM NGHIỆP, (1).

[2] Xói mòn đất Nguyên nhân, ảnh hưởng và giải pháp phòng chống

[3] Guo, S., Zhai, L., Liu, J., Liu, H., Chen, A., Wang, H., ... & Lei, Q. (2019). Cross-ridge tillage decreases nitrogen and phosphorus losses from sloping farmlands in southern hilly regions of China. Soil and Tillage research, 191, 48-56.

[4] Dai, C., Liu, Y., Wang, T., Li, Z., & Zhou, Y. (2018). Exploring optimal measures to reduce soil erosion and nutrient losses in southern China. Agricultural water management, 210, 41-48.

[5] Satriawan, H., Harahap, E. M., & Karim, A. (2015). Effectiveness of soil conservation to erosion control on several land use types. Agriculture, 61(2), 61.

[6] Lingling, L., Renzhi, Z., Zhuzhu, L., Weili, L., Junhong, X., Liqun, C., & Bellotti, B. (2014). Evolution of soil and water conservation in rain-fed areas of China. International Soil and Water Conservation Research, 2(1), 78-90.

[7] Ahn, S. R., & Kim, S. J. (2016). The effect of rice straw mulching and no-tillage practice in upland crop areas on nonpoint-source pollution loads based on HSPF. Water, 8(3), 106.

[8] Ahn, S. R., Choi, J. D., & Kim, S. J. (2016). Hydrologic Evaluation of River Basin Scale Tillage Effects on Non‐Point Source Loads from Upland Crop Areas. Irrigation and Drainage, 65, 200-208.

[9] Ghosh, B. N., Dogra, P., Sharma, N. K., Alam, N. M., Singh, R. J., & Mishra, P. K. (2016). Effects of resource conservation practices on productivity, profitability and energy budgeting in maize–wheat cropping system of Indian sub-Himalayas. Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences, 86(3), 595-605.

[10] Li, T., Zhao, L., Duan, H., Yang, Y., Wang, Y., & Wu, F. (2020). Exploring the interaction of surface roughness and slope gradient in controlling rates of soil loss from sloping farmland on the Loess Plateau of China. Hydrological Processes, 34(2), 339-354.

[11] Wang, L., Dalabay, N., Lu, P., & Wu, F. (2017). Effects of tillage practices and slope on runoff and erosion of soil from the Loess Plateau, China, subjected to simulated rainfall. Soil and Tillage Research, 166, 147-156.

[12] Satriawan, H., Harahap, E. M., & Karim, A. (2015). Effectiveness of soil conservation to erosion control on several land use types. Agriculture, 61(2), 61.

[13] Wang, Y., Cao, L., Fan, J., Lu, H., Zhu, Y., Gu, Y., ... & Liang, Y. (2017). Modelling soil detachment of different management practices in the red soil region of China. Land Degradation & Development, 28(5), 1496-1505.

[14] Sharma, N. K., Singh, R. J., Mandal, D., Kumar, A., Alam, N. M., & Keesstra, S. (2017). Increasing farmer’s income and reducing soil erosion using intercropping in rainfed maize-wheat rotation of Himalaya, India. Agriculture, ecosystems & environment, 247, 43-53.

[15] Dai, C., Liu, Y., Wang, T., Li, Z., & Zhou, Y. (2018). Exploring optimal measures to reduce soil erosion and nutrient losses in southern China. Agricultural water management, 210, 41-48.

[16] Pan, D., Gao, X., Dyck, M., Song, Y., Wu, P., & Zhao, X. (2017). Dynamics of runoff and sediment trapping performance of vegetative filter strips: Run-on experiments and modeling. Science of the Total Environment, 593, 54-64.

[17] Huang, J., Wang, J., Zhao, X., Li, H., Jing, Z., Gao, X., ... & Wu, P. (2016). Simulation study of the impact of permanent groundcover on soil and water changes in jujube orchards on sloping ground. Land Degradation & Development, 27(4), 946-954.

[18] Maharjan, G. R., Ruidisch, M., Shope, C. L., Choi, K., Huwe, B., Kim, S. J., ... & Arnhold, S. (2016). Assessing the effectiveness of split fertilization and cover crop cultivation in order to conserve soil and water resources and improve crop productivity. Agricultural Water Management, 163, 305-318.

[19] Eshel, G., Egozi, R., Goldwasser, Y., Kashti, Y., Fine, P., Hayut, E., ... & DiSegni, D. M. (2015). Benefits of growing potatoes under cover crops in a Mediterranean climate. Agriculture, Ecosystems & Environment, 211, 1-9.

[20] Satriawan, H., Fuady, Z., & Mayani, N. (2016). Soil conservation by vegetative systems in oil palm cultivation. Polish Journal of Soil Science, 49(2).

[21] Pan, D., Zhao, X., Gao, X., Song, Y., Dyck, M., Wu, P., ... & Ma, L. (2018). Application rate influences the soil and water conservation effectiveness of mulching with chipped branches. Soil Science Society of America Journal, 82(2), 447-454.

[22] Dai, C., Liu, Y., Wang, T., Li, Z., & Zhou, Y. (2018). Exploring optimal measures to reduce soil erosion and nutrient losses in southern China. Agricultural water management, 210, 41-48.

[23] Wang, Y., Cao, L., Fan, J., Lu, H., Zhu, Y., Gu, Y., ... & Liang, Y. (2017). Modelling soil detachment of different management practices in the red soil region of China. Land Degradation & Development, 28(5), 1496-1505.

[24] Wang, L., Yuan, X., Liu, C., Li, Z., Chen, F., Li, S., ... & Liu, Y. (2019). Soil C and N dynamics and hydrological processes in a maize-wheat rotation field subjected to different tillage and straw management practices. Agriculture, ecosystems & environment, 285, 106616.

[25] Liu, Y., Wang, J., Liu, D., Li, Z., Zhang, G., Tao, Y., ... & Chen, F. (2014). Straw mulching reduces the harmful effects of extreme hydrological and temperature conditions in citrus orchards. Plos one, 9(1), e87094.

[26] Won, C., Shin, M., Lee, S., Park, Y., Lee, Y., Shin, Y., & Choi, J. (2016). NPS pollution reduction from Alpine fields using surface cover material and soil amendments. Irrigation and Drainage, 65, 193-199.

[27] Ahn, S. R., & Kim, S. J. (2016). The effect of rice straw mulching and no-tillage practice in upland crop areas on nonpoint-source pollution loads based on HSPF. Water, 8(3), 106.

[28] Rasoulzadeh, A., Azartaj, E., Asghari, A., & Ghavidel, A. (2019). Effects of plant residue management on soil properties, surface runoff, and soil loss under rainfall simulation in a semi-arid region in Iran. Arid Land Research and Management, 33(2), 200-211.

[29] Zhang, Q., Liu, D., Cheng, S., & Huang, X. (2016). Combined effects of runoff and soil erodibility on available nitrogen losses from sloping farmland affected by agricultural practices. Agricultural Water Management, 176, 1-8.

[30] Li, M., Wang, Y. K., Xu, P., Fu, B., Tian, C. S., & Wang, S. (2018). Cropland physical disturbance intensity: plot-scale measurement and its application for soil erosion reduction in mountainous areas. Journal of Mountain Science, 15(1), 198-210.

[31] Singh, R. J., Ghosh, B. N., Sharma, N. K., Patra, S., Dadhwal, K. S., Meena, V. S., ... & Mishra, P. K. (2017). Effect of seven years of nutrient supplementation through organic and inorganic sources on productivity, soil and water conservation, and soil fertility changes of maize-wheat rotation in north-western Indian Himalayas. Agriculture, Ecosystems & Environment, 249, 177-186.

[32] Wang, Q., Li, C., Pang, Z., Wen, H., Zheng, R., Chen, J., ... & Que, X. (2018). Effect of grass hedges on runoff loss of soil surface-applied herbicide under simulated rainfall in Northern China. Agriculture, Ecosystems & Environment, 253, 1-10.

[33] Zhang, G. H., Xie, C. B., Pi, X. Y., & Zuo, C. Q. (2015). Effectiveness of soil conservation methods in preventing red soil erosion in Southern China. Journal of Mountain Science, 12(5), 1281-1291.

[34] Mo, M., Liu, Z., Yang, J., Song, Y., Tu, A., Liao, K., & Zhang, J. (2019). Water and sediment runoff and soil moisture response to grass cover in sloping citrus land, Southern China. Soil & Water Research, 14(1).

[35] Ghosh, B. N., Dogra, P., Sharma, N. K., Alam, N. M., Singh, R. J., & Mishra, P. K. (2016). Effects of resource conservation practices on productivity, profitability and energy budgeting in maize–wheat cropping system of Indian sub-Himalayas. Proceedings of the National Academy of Sciences, India Section B: Biological Sciences, 86(3), 595-605.

[36] Xu, Q. X., Wu, P., Dai, J. F., Wang, T. W., Li, Z. X., Cai, C. F., & Shi, Z. H. (2018). The effects of rainfall regimes and terracing on runoff and erosion in the Three Gorges area, China. Environmental Science and Pollution Research, 25(10), 9474-9484.

[37] Zhang, G. H., Xie, C. B., Pi, X. Y., & Zuo, C. Q. (2015). Effectiveness of soil conservation methods in preventing red soil erosion in Southern China. Journal of Mountain Science, 12(5), 1281-1291.

[38] Sui, Y., Ou, Y., Yan, B., Xu, X., Rousseau, A. N., & Zhang, Y. (2016). Assessment of micro-basin tillage as a soil and water conservation practice in the black soil region of Northeast China. PLoS One, 11(3), e0152313.

[39] Singh, R. J., Deshwal, J. S., Sharma, N. K., Ghosh, B. N., & Bhattacharyya, R. (2019). Effects of conservation tillage based agro-geo-textiles on resource conservation in sloping croplands of Indian Himalayan Region. Soil and Tillage Research, 191, 37-47.

[40] Fan, F., Xie, D., Wei, C., Ni, J., Yang, J., Tang, Z., & Zhou, C. (2015). Reducing soil erosion and nutrient loss on sloping land under crop-mulberry management system. Environmental Science and Pollution Research, 22(18), 14067-14077.