Thông tin luận án TSKT của NCS. Trần Minh Chính
06/07/2021BẢN TRÍCH YẾU LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Tên tác giả: Trần Minh Chính
Người hướng dẫn: PGS. TS. Nguyễn Trọng Hà
Tên luận án: Nghiên cứu xác định mô hình định lượng xói mòn đất thích hợp cho hệ thống canh tác nông nghiệp điển hình trên đất dốc”
Chuyên ngành: Kỹ thuật tài nguyên nước
Mã số: 9-58-02-12
Đơn vị đào tạo sau đại học: Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam
NỘI DUNG BẢN TRÍCH YẾU
1. Mục tiêu và đối tượng nghiên cứu của luận án
1.1. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá các mô hình định lượng xói mòn đất, xác định nhân tố ảnh hưởng đến xói mòn đất và khả năng áp dụng trong điều kiện ở Việt Nam.
- Nghiên cứu đặc trưng của hệ thống canh tác nông nghiệp, phân bố độ che phủ mặt đất bởi cây trồng và phân bố lượng mưa để hiệu chỉnh hệ số xói mòn do cây trồng (C) phù hợp với hệ thống canh tác nông nghiệp điển hình trên đất dốc vùng đồi núi phía Bắc Việt Nam.
- Đánh giá và đề xuất mô hình dự báo xói mòn đất phù hợp với hệ thống canh tác nông nghiệp trên đất dốc vùng đồi núi phía Bắc Việt Nam.
1.2. Đối tượng nghiên cứu
- Đất dốc và các hệ thống canh tác nông nghiệp phổ biến trên một số loại đất chính vùng đồi núi phía Bắc Việt Nam.
- Mô hình canh tác nông nghiệp điển hình trên đất dốc khu vực miền núi phía Bắc gồm: Canh tác đơn canh, xen canh, luân canh và kết hợp luân canh và xen canh các cây trồng hàng năm như: lúa, ngô, lạc, các loại đỗ, khoai, sắn.
- Các mô hình định lượng xói mòn đất được sử dụng rộng rãi trên thế giới bao gồm: Mô hình phương trình mất đất phổ dụng (USLE), mô hình của Morgan (MMF) và một số mô hình khác.
2. Các phương pháp nghiên cứu đã sử dụng
- Phương pháp bố trí thí nghiệm.
- Phương pháp kế thừa, thu thập số liệu.
- Phương pháp sử dụng mô hình định lượng: theo Phương trình mất đất phổ dụng (USLE) và Mô hình MorganMorgan và Finney (MMF)
- Phương pháp hiệu chỉnh, kiểm định mô hình
3. Các kết quả nghiên cứu chính
3.1. Ý nghĩa khoa học của luận án
- Bằng việc tiến hành nghiên cứu áp dụng các mô hình định lượng xói mòn đất cho các hệ thống nông nghiệp trên đất dốc của thế giới trong điều kiện Việt Nam, sử dụng các nghiên cứu thí nghiệm, mô hình dự báo đã thực hiện ở Việt Nam để nghiên cứu và hiệu chỉnh mô hình từ đó lựa chọn và hoàn thiện mô hình dự báo xói mòn đất phù hợp cho vùng đồi núi phía Bắc của nước ta.
- Đề xuất các phương pháp tính toán cụ thể để áp dụng mô hình một cách thích hợp cho mô hình canh tác nông nghiệp điển hình trên sườn dốc của miền núi phía Bắc của nước ta.
- Hoàn thiện các phương pháp tính toán, các phương pháp xác định các tham số của mô hình định lượng xói mòn đất cho các mô hình canh tác nông nghiệp điển hình trên đất dốc, đưa ra các cơ sở khoa học của việc quản lý sản xuất nông nghiệp bền vững bằng biện pháp công trình, phi công trình hay kết hợp.
3.2. Ý nghĩa thực tiễn của luận án
- Đã đưa ra phương pháp hiệu chỉnh hệ số xói mòn do cây trồng C và mô hình dự báo xói mòn đất phù hợp cho vùng đồi núi phía Bắc nước ta.
- Dự báo chính xác hơn so với cách áp dụng thông thường hiện nay. Việc dự báo lượng đất mất do xói mòn và phân tích các yếu tố tác động lên xói mòn đất tại các điểm thí nghiệm xói mòn đất sẽ là cơ sở để đưa ra kỹ thuật canh tác, làm đất phù hợp nhằm giảm thiểu xói mòn đất.
3.3. Đóng góp mới của luận án
- Đã hiệu chỉnh hệ số xói mòn do cây trồng (C) dựa trên phân bố độ che phủ cây trồng, lượng mưa và kỹ thuật tác động vào đất phù hợp với điều kiện canh tác khu vực đồi núi phía Bắc nước ta.
- Đã kiểm định các mô hình dự báo xói mòn và hệ số xói mòn do cây trồng (C) thông thường và hiệu chỉnh, dựa vào kết quả kiểm định đã đưa ra mô hình dự báo xói mòn đất phù hợp cho vùng đồi núi phía Bắc Việt Nam.
4. Kết luận và hướng nghiên cứu tiếp theo
4.1. Kết luận
1. Kết quả đánh giá, tính toán và xác định hệ số xói mòn do cây trồng hiệu chỉnh (Ch) từ các ô quan trắc với 39 lần thí nghiệm với hệ số C tra từ bảng của Hội Khoa học Đất quốc tế cho thấy hệ số C tra từ bảng cao hơn hệ số Ch tính toán từ các ô quan trắc xói mòn từ 1,32 ¸ 20,0 lần, trung bình 6,07 lần. Sự chênh lệch lớn này sẽ dẫn đến sai số so với thực tế trong dự báo, đánh giá xói mòn.
Hệ số cây trồng sau khi hiệu chỉnh bằng cách sử dụng hệ số C tra từ bảng của Hội Khoa học Đất quốc tế nhân với trọng số phân bố lượng mưa và độ che phủ theo tháng, cần hiệu chỉnh theo hệ số các biện pháp kỹ thuật tác động vào đất, đối với các cây trồng chính các hệ số này dao động từ 0,20 ¸ 0,8.
2. Kết quả sử dụng phương trình mất đất phổ dụng để kiểm định cho thấy, phương pháp hiệu chỉnh hệ số C có kết quả dự báo tốt hơn so với sử dụng hệ số C tra bảng thông thường. Phương pháp hiệu chỉnh đã khắc phục được hạn chế do chưa tính sự phân bố độ che phủ của cây trồng, bố trí cơ cấu cây trồng (đơn canh, luân canh, xen canh), lượng mưa, kỹ thuật canh tác vào đất trong quá trình canh tác so với phương pháp thông thường.
Kết quả sử dụng 2 mô hình dự báo xói mòn đất cho thấy mô hình USLE dự báo lượng đất mất dao động từ 1,28 ¸ 67,64 tấn/ha/năm; mô hình MMF dự báo lượng đất mất 2,85 ¸ 10,84 tấn/ha/năm so với lượng đất bị xói mòn đo được dao động từ 0,63 ¸ 64,45 tấn/ha/năm. Sai số trung bình bình phương (RMSE) của mô hình USLE và MMF so với giá trị thực đo lần lượt là 11,01 và 21,62, điều này cho thấy mô hình USLE dự báo tốt hơn mô hình MMF.
3. So sánh kết quả dự báo của mô hình USLE và MMF sử dụng hệ số xói mòn do cây trồng hiệu chỉnh (Ch) cho thấy, việc sử dụng mô hình USLE với hệ số Ch được đề xuất áp dụng cho vùng đồi núi phía Bắc nước ta.
4.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo
- Nghiên cứu các giải pháp mở rộng kỹ thuật canh tác luân canh kết hợp xen canh (so với đơn canh) để làm giảm lượng đất bị xói mòn.
- Đề nghị tiếp tục nghiên cứu chi tiết hơn với độ che phủ và lượng mưa trong từng tháng của năm để làm cơ sở dự báo xói mòn chính xác hơn và đề xuất các giải pháp giảm thiểu xói mòn phù hợp.
Xem chi tiết tại đây:
- Toàn văn Luận án (NCS. Trần Minh Chính)
- Tóm tắt luận án (Tiếng Việt) (NCS. Trần Minh Chính)
Ý kiến góp ý:
