STRAIPSNIAI > AUGALININKYSTĖ > Dirvožemio kokybė, augalų fotosintezė ir derlingumas skirtingose ekologinėse sėjomainose

Dirvožemio kokybė, augalų fotosintezė ir derlingumas skirtingose ekologinėse sėjomainose

Dr. Dalia Feizienė
Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro filialas Žemdirbystės institutas






2015-03-12

 

Ekologinis žemės ūkio sektorius yra vienas dinamiškiausių Europoje. Šiuo metu aktualiausi uždaviniai – mažinti gamybos išlaidas, naudoti ekologiškas ir tausojančias žemdirbystės sistemas ir spręsti socialines kaimo užimtumo problemas.

Laikomasi nuomonės, kad ekologinės žemdirbystės sistemose organinių medžiagų atsargos yra didesnės dėl daugelyje rotacijų naudojamų dobilų-varpinių žolynų, mėšlo ir augalinių liekanų. Visgi, augalų gebėjimas pasisavinti maisto medžiagas nebūtinai tiesiogiai susijęs su dirvožemio turtingumu.

Eksperimento tikslai ir tyrimo schema 

Pateikiame naujų žinių apie dirvožemio kokybės kitimą, augalų fotosintezę ir  derlingumą taikant skirtingas varpinių, ankštinių ir kitų augalų sėjomainas. Tyrimai atlikti 2010–2014 m. LAMMC filiale, Žemdirbystės institute, tęsiant 2005 m. pradėtus eksperimentus.

Tyrimų tikslai:

  1. Nustatyti dirvožemio cheminės ir fizikinės kokybės kitimo intensyvumą skirtingose ekologinėse sėjomainose;
  2. Ištirti piktžolėtumo paplitimą skirtingose ekologinėse sėjomainose;
  3. Nustatyti sėjomainą, palankiausią mezofaunos vystymuisi;
  4. Lauko sąlygomis įvertinti bei palyginti skirtingose ekologinėse sėjomainose auginamų žemės ūkio augalų fotosintezės proceso intensyvumą;
  5. Nustatyti augalų derlingumą;
  6. Nustatyti dirvožemio suminio (autotrofinio ir heterotrofinio) kvėpavimo, kaip pagrindinio dirvožemio gyvybingumą iliustruojančio veiksnio, intensyvumo priklausomybę nuo meteorologinių sąlygų ir auginamų augalų.

Lauko eksperimentai buvo įrengti lengvo priemolio giliau karbonatingame sekliai glėjiškame rudžemyje. Mineralinės trąšos ir cheminės augalų apsaugos priemonės nenaudotos. Visos augalinės liekanos įterptos į dirvą. Žemė dirbta tradiciniu būdu.

Tyrimo schemą sudarė 4 skirtingos ekologinės sėjomainos:

  1. 40 proc. varpinių ir 60 proc. ankštinių (raudonieji dobilai) augalų.
  2. 50 proc. varpinių ir 50 proc. kitų augalų. Auginti tik 2 rūšių vasariniai augalai – miežiai ir grikiai.
  3. 40 proc. varpinių ir 60 proc. ankštinių (žirniai ir lubinai) augalų.
  4. 50 proc. varpinių ir 50 proc. kitų augalų. Auginti 4 skirtingi augalai: baltosios garstyčios, grikiai, žieminiai rugiai, vasariniai kviečiai.

Tyrimų rezultatai ir išvados

Atlikus tyrimus, nustatyta, kad dirvožemio suminio azoto (N) kiekis per ketverius antrosios rotacijos metus sėjomainose su ankštiniais augalais (1 ir 3 var.) padidėjo 21 proc., sėjomainose be jų (2 ir 4 var.) – 15 proc., palyginus su N kiekiu pirmosios rotacijos pabaigoje (1 pav.).

Per antrąją rotaciją judriojo P labiausiai (14 proc.) sumažėjo sėjomainoje su dobilais (1 var.) ir sėjomainoje, kurioje kaitalioti tik 2 rūšių vasariniai augalai (19 proc.; 2 var.).

Judriojo K kiekis 1 var. per tą patį laikotarpį padidėjo 12 proc., o 3–4 variantuose jo pokyčiai nebuvo esminiai.

Per antrąją rotaciją ankštiniai augalai sėjomainoje (1 ir 3 var.) lėmė organinės C pagausėjimą net 29–30 procentų.

Kadangi visos augalinės liekanos buvo įterptos į dirvą ir sėjomainose be ankštinių augalų (2 ir 4 var.), jose organinės C taip pat pagausėjo (20–23 proc.).

Nepaisant dirvožemio C ir N kiekių esminių pokyčių, šių elementų santykis per antrąją rotaciją visose sėjomainose nepakito.

1 pav. Dirvožemio agrocheminių savybių pokyčiai armenyje per antrąją sėjomainos rotaciją.

Raudonieji dobilai sėjomainoje (1 var.) iš esmės pagerino dirvožemio hidrofizikinę būklę ir dirvožemio vandens taupymą. Agronominiu požiūriu vertingiausių dirvožemio mezoporų kiekis šioje sėjomainoje buvo 6–11 proc. didesnis nei kitose. Tuo tarpu didžiųjų drenažinių makroporų ir mažiausių, vandenį „surišančių“ mikroporų kiekis buvo atitinkamai 6–18 proc. ir 4–10 proc. mažesnis nei kitose sėjomainose. Todėl didžiausia dirvožemio drėgmė ir didžiausias augalams pasiekiamo vandens kiekis armenyje buvo sėjomainoje su dobilais.

Žirnių ir lubinų naudojimas sėjomainoje (3 var.) bei javų ir kitų augalų sėjomainos dėl mažesnio mezoporingumo lėmė 5–10 proc. mažesnį augalams pasiekiamo vandens kiekį.

2 pav. Dirvožemio porų pasiskirstymas ir augalų pasiekiamas vanduo skirtingose ekologinėse sėjomainose, antrosios rotacijos pabaigoje.

Sėjomainoje su dobilais (1 var.) susidarė palankiausios sąlygos mezofaunai vystytis. Sliekų skaičius (vnt. m-2) čia buvo 64–91 proc., o masė (g m-2) 1,9–2,7 karto didesnė nei kitose sėjomainose (2–4 var.).

Antrojoje rotacijoje ekologinių sėjomainų piktžolėtumas esmingai skyrėsi. Vidutiniais duomenimis, sėjomainose, kuriose varpiniai javai ir kiti augalai sudarė po 50 proc. (2 ir 4 var.), trumpaamžių piktžolių buvo 90 proc. daugiau nei sėjomainose su ankštiniais (1 ir 3 var.).

Didžiausia – 2,0–2,7 karto didesnė nei kitose sėjomainose (1–3 var.) – jų orasausė masė nustatyta sėjomainoje, kurioje rotacija buvo sudaryta iš 2 skirtingų varpinių javų (50 proc.) ir 2 skirtingų kitų (50 proc.) žemės ūkio augalų (4 var.).

Sėjomainoje, kurioje varpiniai javai sudarė 40 proc., o žirniai ir lubinai – 60 proc. (3 var.), bei sėjomainoje, sudarytoje iš 2 skirtingų varpinių javų (50 proc.) ir 2 skirtingų kitų (50 proc.) žemės ūkio augalų (4 var.), daugiamečių piktžolių kiekis buvo 66 proc., o orasausė masė – 71 proc. didesnė nei 1 ir 2 variantuose.

Vasarinių miežių chlorofilo indeksas įvairiais javų vegetacijos tarpsniais buvo vidutiniškai 4 proc. mažesnis nei miežių, augintų mišinyje su žirniais, ir 10 proc. mažesnis nei miežių, augintų su raudonųjų dobilų įsėliu.

Vasarinių kviečių, augintų po žieminių rugių, chlorofilo indeksas buvo 10 proc. mažesnis nei augintų po lubinų.

Grikių, augintų po miežių, chlorofilo indeksas buvo 10 proc. mažesnis nei augintų po miežių su raudonųjų dobilų įsėliu.

Antrųjų naudojimo metų raudonųjų dobilų, augusių vienanariame žolyne, chlorofilo indeksas buvo 4 proc. mažesnis nei pirmaisiais metais augusių su miežių antsėliu.

3 pav. Dirvožemio CO2 apykaitos intensyvumas (NCER) skirtingose ekologinėse sėjomainose (II rotacija).

Nustatyta, kad sėjomainos su raudonaisiais dobilais (1 var.) gebėjimas optimizuoti dirvožemio drėgmę ir dobilų biologinės savybės lėmė daug didesnį dirvožemio CO2 apykaitos intensyvumą (NCER).

Nepakankamos drėgmės ir optimalios dirvožemio drėgmės metais sėjomainoje su dobilais (1 var.) vidutinis NCER buvo 33 proc. didesnis nei sėjomainoje su žirniais ir lubinais (3 var.) bei 40–53 proc. didesnis nei sėjomainose, sudarytose iš 50 proc. varpinių javų ir 50 proc. kitų augalų (2 ir 4 var.). Drėgmės pertekliaus metais dirvožemio NCER visose sėjomainose buvo labai silpnas.

Nepaisant to, kad ekologinės žemdirbystės sistemose organinių medžiagų atsargos yra didesnės nei įprastos žemdirbystės sistemose, tikėtina, jog mažesnį augalų derlių paprastai lemia ne kas kita, o būtent limituota augalų mitybos elementų apykaita. Kitaip tariant, maisto elementai „dirba“ priešingai nei reikia augalui, t. y. augalų gebėjimas juos pasisavinti ekologinėje sistemoje nebūtinai priklauso nuo dirvožemio turtingumo. Be to, daugelyje ilgą ekologinio ūkininkavimo patirtį turinčių šalių nustatyta, kad auginamų augalų derlingumas ir derliaus kokybė ekologinės gamybos ūkyje priklauso nuo ekologinio ūkininkavimo trukmės.

Mūsų tyrimai atskleidė, kad 10 m. tokio ūkininkavimo trukmė – per maža, kad būtų galima tikėtis gausių derlių. Vidutinis žieminių kviečių derlingumas neviršijo 2,0 t/ha-1, žieminių rugių – 1,16 t/ha-1, vasarinių miežių skirtingose sėjomainose svyravo nuo 1,15 iki 1,42 t/ha-1, grikių – 0,09–0,56 t/ha-1, vasarinių kviečių – 1,39–1,41t/ha-1, o raudonųjų dobilų sausųjų medžiagų derlius – 7,13–7,95 t/ha-1.



 VIDEONAUJIENOS

Žoliniai augalai – dirvožemio būklės indikatorius
Žieminių rapsų ir kviečių pasirengimas žiemoti Joniškio r.

NAUJIENŲ PRENUMERATA
* Privatumo sąlygos


GEBA_1

projekto

4


© VšĮ Lietuvos žemės ūkio konsultavimo tarnyba, 2010–2019 m.
Šioje interneto svetainėje pateiktą tekstinę ir grafinę informaciją, videomedžiagą naudoti kituose kūriniuose, kopijuoti, platinti ir atgaminti be išankstinio
VšĮ Lietuvos žemės ūkio konsultavimo tarnybos leidimo griežtai draudžiama.
Naudojimo taisyklės
* Privatumo sąlygos