Mục lục bài họcĐang ở d05-b4
← IB ESS
0/32 bài đã học xong
Chương 5 · Soil Systems and Terrestrial Food Production Systems and Societies · Bài 4/4 của chương · bài 20/32 của IB ESS

Soil Conservation and Sustainable Farming Practices

Bảo vệ đất và các thực hành canh tác bền vững
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

The arithmetic of soil loss. Soil forms at roughly 0.5 tonnes per hectare per year from weathering rock and decaying organic matter; on ploughed sloping land it is lost at 10–20 tonnes per hectare per year. A deficit of twenty times means a soil that took a thousand years to form is gone in fifty — within one farmer's working life, not the next generation's. Because soil is the store that every terrestrial food system draws on, and because it is effectively non-renewable on human timescales, conserving it is the condition for every other measure of sustainability.

Every conservation measure does one of three things. First, it slows water and wind: the energy of erosion rises with the square of velocity, so halving the speed of runoff cuts its erosive power to a quarter. Terracing turns a slope into flat steps so water never runs far enough to accelerate; contour ploughing turns each furrow into a small dam across the slope; windbreaks and shelter belts of trees drop wind speed for many times their height downwind; strip cropping alternates bands of crop and grass so runoff from one is caught by the next. Second, it covers the surface: raindrops striking bare soil detach particles that runoff then carries, so cover crops in the off-season, mulch, and reduced or no-till farming that leaves stubble in place keep the impact off the soil and roots in it. Third, it improves soil structure: organic matter from manure, compost and crop rotation with legumes binds particles into stable crumbs, so water infiltrates instead of running off and the soil resists detachment. Agroforestry — trees among crops — does all three and adds shade, leaf litter, deep roots and a second product.

Why farmers who know this do not do it. Terraces demand enormous labour now for benefits over decades; a tenant on a short lease has no reason to protect soil for the next tenant; a cover crop occupies a season that could grow a cash crop; and machinery is designed for ploughing. Conservation therefore fails when treated as a technical matter alone. The policies that work address the incentives: secure long-term land tenure, subsidies conditional on conservation practice, cooperatives that share no-till equipment, extension officers who demonstrate in the field, and markets that pay for the products of sustainable farms.

Judging a farming system. A sustainable terrestrial system holds soil loss below formation, keeps organic matter and nutrients in the field rather than in the river, uses water at no more than the recharge rate, keeps energy inputs low relative to outputs, maintains biodiversity within and around the fields, and supports the farmer economically — because a practice the farmer cannot afford is not sustainable either.

Giải thích tiếng Việt

Số học của mất đất. Đất hình thành khoảng 0,5 tấn mỗi hecta mỗi năm từ phong hoá đá và chất hữu cơ phân huỷ; trên đất cày dốc, nó mất 10–20 tấn mỗi hecta mỗi năm. Thâm hụt hai mươi lần nghĩa là lớp đất mất một nghìn năm để hình thành biến mất trong năm mươi — trong một đời làm việc của nông dân, không phải của thế hệ sau. Vì đất là kho mà mọi hệ thống lương thực trên cạn rút từ đó, và vì nó thực chất không tái tạo ở thang thời gian con người, bảo vệ nó là điều kiện cho mọi thước đo bền vững khác.

Mọi biện pháp bảo vệ đều làm một trong ba việc. Thứ nhất, nó làm chậm nước và gió: năng lượng xói mòn tăng theo bình phương vận tốc, nên giảm nửa tốc độ dòng chảy là giảm sức xói còn một phần tư. Ruộng bậc thang biến sườn dốc thành các bậc phẳng để nước không chảy đủ xa để tăng tốc; cày theo đường đồng mức biến mỗi luống thành một con đê nhỏ chắn ngang dốc; dải cây chắn gió hạ tốc độ gió trên khoảng cách gấp nhiều lần chiều cao cây; trồng theo dải xen kẽ băng cây trồng và băng cỏ để nước trôi từ băng này bị băng kia giữ. Thứ hai, nó che mặt đất: giọt mưa đập vào đất trống tách hạt ra để dòng chảy mang đi, nên cây che phủ ngoài vụ, phủ rơm, và canh tác giảm cày hoặc không cày để gốc rạ tại chỗ giữ tác động khỏi đất và giữ rễ trong đất. Thứ ba, nó cải thiện kết cấu đất: chất hữu cơ từ phân chuồng, phân ủ và luân canh với cây họ đậu kết dính hạt thành viên bền, nên nước thấm thay vì chảy và đất chống bị tách. Nông lâm kết hợp — cây gỗ xen cây trồng — làm cả ba và thêm bóng mát, lá rụng, rễ sâu và một sản phẩm thứ hai.

Vì sao nông dân biết mà không làm. Bậc thang đòi lao động khổng lồ bây giờ cho lợi ích qua hàng chục năm; người thuê đất ngắn hạn không có lý do giữ đất cho người thuê sau; cây che phủ chiếm một vụ lẽ ra trồng cây bán tiền; và máy móc được thiết kế để cày. Bảo vệ đất vì vậy thất bại khi bị coi chỉ là chuyện kỹ thuật. Các chính sách hiệu quả nhắm vào động cơ: quyền sử dụng đất dài hạn chắc chắn, trợ cấp có điều kiện thực hành bảo vệ, hợp tác xã chia sẻ máy không cày, cán bộ khuyến nông làm mẫu tại ruộng, và thị trường trả giá cho sản phẩm của trang trại bền vững.

Đánh giá một hệ canh tác. Một hệ trên cạn bền vững giữ mất đất dưới mức hình thành, giữ chất hữu cơ và dinh dưỡng trong ruộng thay vì trong sông, dùng nước không quá tốc độ bổ cập, giữ năng lượng đầu vào thấp so với đầu ra, duy trì đa dạng sinh học trong và quanh ruộng, và nuôi được người nông dân về kinh tế — vì một thực hành nông dân không kham nổi cũng không bền vững.

GIỮ ĐẤT: MỌI BIỆN PHÁP ĐỀU LÀM MỘT TRONG BA VIỆC bậc thang: sườn dốc thành các bậc phẳng → nước không chảy dài, không tăng tốc đường đồng mức: luống cày ngang dốc thành hàng nghìn đê nhỏ giữ nước chắn gió cây xen: nông lâm kết hợp đất trống mùa khô = nơi mọi thứ trên bị vô hiệu — cây che phủ là lớp bảo vệ rẻ nhất BA CƠ CHẾ 1. Giảm tốc độ nước, gió bậc thang, đồng mức, chắn gió năng lượng xói tỷ lệ bình phương tốc độ 2. Che mặt đất cây che phủ, phủ rơm, không cày giọt mưa không đập trực tiếp, rễ giữ 3. Tăng kết cấu đất phân hữu cơ, luân canh, nông lâm mùn kết dính hạt, thấm nhiều hơn chảy biện pháp tốt nhất làm cả ba VÌ SAO NÔNG DÂN BIẾT MÀ KHÔNG LÀM bậc thang tốn công lớn trước, lợi sau nhiều năm · đất thuê ngắn hạn thì ai giữ đất cho chủ khác? · cây che phủ chiếm vụ đáng lẽ để trồng → chính sách: quyền sử dụng đất dài hạn, trợ cấp có điều kiện, hợp tác xã chia sẻ máy, khuyến nông tại ruộng đất hình thành 0,5 t/ha/năm, mất 12 t/ha/năm ở đất cày dốc — thâm hụt 24 lần, không phải vấn đề của thế hệ sau
Hình bên trái là một sườn đồi với các biện pháp bảo vệ đất vẽ chồng lên nhau: ruộng bậc thang biến sườn dốc thành các bậc phẳng để nước không chảy dài và không tăng tốc; cày theo đường đồng mức — đường đứt đoạn — biến luống thành hàng nghìn con đê nhỏ giữ nước lại thay vì dẫn nước xuống; dải cây chắn gió ở đỉnh; và các cây xen trong ruộng là nông lâm kết hợp. Dòng đỏ dưới sườn đồi nhắc rằng đất trống mùa khô là lúc mọi biện pháp trên bị vô hiệu, nên cây che phủ là lớp bảo vệ rẻ nhất. Hộp bên phải xếp mọi biện pháp vào ba cơ chế: giảm tốc độ của nước và gió, vì năng lượng xói tỷ lệ với bình phương tốc độ; che mặt đất để giọt mưa không đập trực tiếp và rễ giữ hạt; và tăng kết cấu đất bằng mùn để hạt kết dính và nước thấm nhiều hơn chảy — biện pháp tốt nhất làm cả ba. Hộp dưới cùng trả lời câu hỏi thi hay gặp là vì sao nông dân biết mà không làm: bậc thang tốn công lớn trước và lợi sau nhiều năm, người thuê đất ngắn hạn không có lý do giữ đất cho chủ khác, và cây che phủ chiếm vụ lẽ ra để trồng; nên chính sách phải là quyền sử dụng đất dài hạn, trợ cấp có điều kiện, hợp tác xã chia sẻ máy và khuyến nông tại ruộng. Câu cuối là con số để mang vào bài: đất hình thành 0,5 tấn mỗi hecta mỗi năm nhưng mất 12 tấn ở đất cày dốc — thâm hụt 24 lần, không phải vấn đề của thế hệ sau.
Ví dụ — Ví dụ 1 — kê đơn biện pháp cho ba mảnh đất khác nhau

Mảnh 1: sườn dốc 25° trồng ngô, mưa lớn theo mùa, mất 18 t/ha/năm. Mảnh 2: đồng bằng khô, gió mạnh, đất cát, mất đất do gió sau mỗi vụ thu hoạch. Mảnh 3: đất bằng nhưng đã mất mùn sau ba mươi năm độc canh lúa mì với phân hoá học, nước không thấm mà đọng. Với mỗi mảnh nêu cơ chế mất đất, hai biện pháp và cơ chế của chúng.

Giải.

Mảnh 1 — nước tăng tốc trên dốc dài. Cơ chế: mưa lớn trên dốc 25° tạo dòng chảy dài, tăng tốc, và năng lượng xói tăng theo bình phương tốc độ. Biện pháp: bậc thang cắt dốc thành bậc phẳng để nước không chảy xa — cơ chế giảm tốc; và cây che phủ hoặc phủ rơm trong mùa mưa khi ngô còn nhỏ — cơ chế che mặt đất khỏi giọt mưa. Nếu bậc thang quá tốn công, cày theo đường đồng mức cộng dải cỏ chắn ngang là bước đầu rẻ hơn.

Mảnh 2 — gió trên đất trống. Cơ chế: sau thu hoạch, đất cát khô, rời rạc, không có gì giữ, và gió mạnh cuốn hạt mịn — chính là kịch bản Dust Bowl. Biện pháp: dải cây chắn gió vuông góc hướng gió, hạ tốc độ gió trên khoảng cách gấp mười lần chiều cao cây — cơ chế giảm tốc; và để gốc rạ, không cày sau thu hoạch — cơ chế che mặt đất, kèm tăng mùn để hạt cát kết dính.

Mảnh 3 — mất kết cấu. Cơ chế: ba mươi năm độc canh và phân hoá học không trả chất hữu cơ lại đất, mùn cạn, hạt không kết dính, mặt đất đóng váng nên nước đọng thay vì thấm và cây thiếu nước dù có mưa. Biện pháp: luân canh với cây họ đậu và phân chuồng hoặc phân ủ — cơ chế tăng kết cấu và cố định đạm; và nông lâm kết hợp hoặc cây che phủ rễ sâu để phá lớp nén và thêm lá rụng — cơ chế tăng kết cấu cộng che phủ. Ở đây không có dốc hay gió, nên biện pháp giảm tốc vô nghĩa; bài phải khớp biện pháp với cơ chế mất đất.

Ví dụ — Ví dụ 2 — vì sao chương trình bậc thang được tài trợ thất bại sau khi tiền hết

Một dự án trả tiền cho nông dân xây bậc thang trên 5 000 ha đất dốc thuê ngắn hạn. Trong ba năm dự án, bậc thang được xây và mất đất giảm 80%. Năm năm sau khi dự án kết thúc, bậc thang sạt và không ai sửa; nông dân đã quay lại cày dọc dốc. Giải thích và thiết kế lại.

Giải.

Điều đã xảy ra. Dự án trả tiền cho hành động xây, không cho kết quả giữ đất, nên nông dân xây để nhận tiền. Bậc thang cần duy tu hằng năm — đắp lại bờ sau mưa lớn — và việc đó tốn công mà không còn ai trả. Quan trọng hơn, đất thuê ngắn hạn: người thuê không biết mình còn ở đó năm sau, nên không có lý do bỏ công giữ đất cho chủ khác; lợi ích của bậc thang đến sau nhiều năm, chi phí đến ngay. Và cày dọc dốc nhanh hơn với máy họ có. Dự án đã coi bảo vệ đất là bài toán kỹ thuật trong khi nó là bài toán động cơ.

Thiết kế lại. Một, quyền sử dụng đất dài hạn — hợp đồng thuê 20 năm hoặc quyền sử dụng có thể thừa kế — là điều kiện trước mọi thứ khác, vì nó biến người thuê thành người có lý do đầu tư. Hai, trả tiền theo kết quả đo được hằng năm (mất đất, độ che phủ) thay vì theo công trình, để duy tu có giá trị. Ba, chọn biện pháp tốn ít công duy tu hơn cho đất thuê: cày đồng mức và dải cỏ chắn thay vì bậc thang đầy đủ. Bốn, hợp tác xã chia sẻ máy không cày và tổ chức ngày công chung đắp bờ. Năm, nối với thị trường: chứng nhận sản phẩm từ đất được bảo vệ để nông dân có lý do kinh tế trong chính giá bán.

Điểm đánh giá. Câu trả lời tốt phân biệt biện pháp kỹ thuật với điều kiện xã hội, và nhận ra rằng quyền sử dụng đất là biện pháp bảo vệ đất mạnh nhất dù nó không chạm vào đất.

Bẫy hay mất điểm — Bẫy 1 — liệt kê biện pháp mà không nêu cơ chế. Mỗi biện pháp giảm tốc, che mặt đất, hay tăng kết cấu; bài phải nói cái nào.
Bẫy 2 — kê chắn gió cho đất dốc mưa lớn. Biện pháp phải khớp cơ chế mất đất của mảnh đó.
Bẫy 3 — coi bảo vệ đất là chuyện kỹ thuật. Đất thuê ngắn hạn và chi phí trước, lợi sau là lý do nông dân không làm; quyền sử dụng đất là biện pháp mạnh nhất.
Phải nhớ — Chốt bài 4. Bốn thứ mang vào phòng thi. Một, hình thành 0,5 t, mất 10–20 t mỗi ha mỗi năm — thâm hụt trong một đời người. Hai, ba cơ chế: giảm tốc, che mặt đất, tăng kết cấu; nông lâm kết hợp làm cả ba. Ba, biện pháp khớp cơ chế mất đất của từng mảnh. Bốn, động cơ quyết định: quyền sử dụng đất, trả theo kết quả, hợp tác xã, thị trường.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Soil Systems and Terrestrial Food Production Systems and Societies gồm 14 câu trắc nghiệm và 5 đề tự luận. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →