Giảm thiểu xói mòn đất bằng kỹ thuật hạt nhân

Tiến sĩ Phan Sơn Hải - Viện trưởng Viện Nghiên cứu hạt nhân - cho biết: Với đặc trưng là rất nhạy với các thiết bị ghi đo và liên kết bền với các hạt đất khi rơi lắng xuống mặt đất, các đồng vị phóng xạ như Be-7, Cs-137, Pb-210, được coi là những chất chỉ thị lý tưởng giúp nghiên cứu quá trình xói mòn, phân bố lại đất bề mặt trên quy mô toàn lưu vực. Nguyên lý của kỹ thuật chỉ thị đồng vị này khá đơn giản. Khi một vị trí nào đó đang bị xói mòn dần thì lượng các đồng vị Be-7, Cs-137 và Pb-210 tại đó cũng bị giảm dần vì một phần của chúng đã bị mất đi cùng với đất bị rửa trôi. Ngược lại, tại vị trí đang bồi dần lên thì lượng Be-7, Cs-137 và Pb-210 tại đó cũng tăng lên.

Bằng cách so sánh lượng các đồng vị rơi lắng này tại từng điểm lấy mẫu trên lưu vực với số lượng của chúng tại một vị trí bằng phẳng, không bị xói mòn, chúng ta đánh giá được tốc độ xói mòn hoặc bồi tụ tại các vị trí lấy mẫu khảo sát trong vùng lưu vực. Tốc độ xói mòn đất là một chỉ số cho biết nguy cơ và mức độ suy thoái đất canh tác. Do có thời gian sống khác nhau, các đồng vị Be-7, Cs-137 và Pb-210 có khả năng cung cấp thông tin về xói mòn, rửa trôi đất bề mặt trong các khoảng thời gian khác nhau. Chẳng hạn, đồng vị Be-7 cung cấp thông tin xói mòn trong một giai đoạn ngắn, vài tuần đến vài tháng; Cs-137 có thể cho biết lịch sử xói mòn trong khoảng 50 năm gần đây và Pb-210 cung cấp thông tin xói mòn trong khoảng 100 năm.

Các đồng vị này đã được sử dụng để khảo sát tốc độ xói mòn đất cho nhiều vùng trong khu vực Tây Nguyên nói chung và Lâm Đồng nói riêng trong những năm gần đây. Ưu điểm cơ bản của kỹ thuật này là chỉ cần đến thực địa lấy mẫu một lần duy nhất với quy mô khảo sát tùy ý, từ phạm vi vài ha đến cả lưu vực rộng vài trăm km2. Các nghiên cứu gần đây trên vùng Lâm Đồng chỉ ra rằng, khi không áp dụng biện pháp giảm thiểu xói mòn đất, tốc độ xói mòn có thể đạt tới 42 tấn/ha/năm ở độ dốc 25 - 35 độ, dẫn đến mất khoảng 1.200 kg/ha/năm chất hữu cơ và một lượng đáng kể các chất dinh dưỡng cây trồng kèm theo.

Để bảo vệ đất, giảm thiểu xói mòn, nhiều mô hình canh tác hợp lý đã được áp dụng trong vùng đất dốc như dùng băng chắn cây phân xanh, canh tác theo đường đồng mức đối với cây chè, canh tác theo bậc thang đối với cây cà phê, trồng xen chè giữa các băng bậc thang cà phê, tạo bồn trũng xung quanh gốc cà phê… Kết quả khảo sát tốc độ xói mòn đất trên các mô hình canh tác này bằng kỹ thuật đồng vị phóng xạ cho thấy, các mô hình canh tác này có thể làm giảm tốc độ xói mòn đất từ 36% đến 60%.

Ví dụ, như trên đất dốc 18 - 20 độ, trồng chè theo đường đồng mức, hàng cách 1,4 mét làm giảm xói mòn khoảng 35% - 40%; làm bồn trũng tại gốc cà phê trên đất dốc khoảng 10 - 15 độ có tác dụng làm giảm tốc độ xói mòn xói mòn 42% - 45%; trồng cà phê theo băng bậc thang, xen cây chè giữa các bậc làm giảm tốc độ xói mòn đến 52%; trồng rau trên ruộng bậc thang làm giảm tốc độ xói mòn đến 60%. Các kỹ thuật hạt nhân giúp nhận diện những điểm dễ bị xói mòn, qua đó có thể làm giảm thiệt hại bằng việc tập trung các giải pháp hợp lý vào từng khu vực.

“Chỉ cần giảm thiểu tốc độ xói mòn đất khoảng 45 - 50% thì với hơn 13 triệu ha đất dốc của Việt Nam, có thể làm lợi được hàng trăm triệu USD hàng năm do giữ lại được hữu cơ và các chất dinh dưỡng khác trong đất”- tiến sĩ Hải nhấn mạnh.