Dirvožemis pamena klaidas. Keletas būdų, kaip jas taisyti

Ramunė Sutkevičienė

Lietuvos žemės ūkio konsultavimo tarnybos vyriausioji redaktorė

2022-02-10

„Dirvožemis prisimena ir kaupia mūsų klaidas“, – sakė prof. Rodžeris Sylvesteris-Bredlis (Rogeris Sylvester-Bradley) iš Jungtinės Karalystės vakar vykusioje LŽŪKT organizuotoje konferencijoje „Sveikas dirvožemis – sveikam augalų derliui“. Antrąją konferencijos dieną kalbėję pranešėjai taip pat akcentavo, kad viltis ūkininkavimui viena – pagerinti dirvožemio bioįvairovę ir savo veiklą derinti prie gamtos, o ne atvirkščiai. Kaip optimizuoti dirvožemio biologiją ir sveikatą? Štai keletas būdų.

Rūpintis augalų šaknimis – procesai po žeme lemia dirvožemio procesus

Dažnai dirvožemio advokatu vadinamas kanadietis Džoelas Viljamsas (Joel Williams) savo įžvalgomis pasidalijo pranešime „Dirvožemio biologijos indėlis į dirvožemio sveikatą“.

Pasak pranešėjo, trečdalis pasaulio dirvožemių yra nualinti, o kasmet jo prarandama 24 mlrd. tonų. Problema aktuali visur, todėl siekiant gerinti dirvožemio sveikatą, labai svarbu žinoti ir pažinti jo biologiją, chemiją ir fiziką, nes be šių sinergiškai veikiančių savybių tai tik geologija.

Norint suprasti dirvožemio sveikatą, reikia integruoti įvairius tyrimo metodus, atspindinčius tiek chemines (pvz., pH, maistinių medžiagų prieinamumą ir saugojimą, druskas ir kt.), tiek fizines (pvz., granuliometrinę sudėtį ir struktūrą, suslėgimą, agregaciją, poringumą, vandens infiltraciją ir kt.), tiek biologines (pvz., dirvožemio organines medžiagas, aktyviąją anglį, mikroorganizmus, mikrobų veiklą, mikro- ir makrofauną, dirvožemio baltymus ir kt.) dirvožemio savybes.

Nereikėtų pamiršti ir svarbios dirvožemio antžeminės dalies – augalų, kurių veikla, šaknų eskuladai veikia ir keičia minėtas dirvožemio sveikatos savybes. Eskuladuose yra „užkoduotos“ konkrečios žinutės, kurios per šaknis augalui padeda bendrauti su mikrobais. Augalas „įdarbina“ tam tikrus mikrobus tam tikrais laikotarpiais. Mikrobams reikalingi augalai, todėl būtina optimizuoti ir augalų sveikatą, nes jie – katalizatoriai, atrakinantys fotosintezės procesą. Kuo geriau bus užtikrinamas mikrobinės biomasės augimas, tuo geriau stabilizuosis dirvožemis. Augalai gali optimizuoti šiuos procesus, ypač, jei atsisakoma monokultūrų.

„Nežiūrėkite tik į augalo viršų, griebkite kastuvą ir pasižiūrėkite, kas yra viduje, dirvožemyje. Kartais vizualumas apgaulingas, “ – patarė kanadietis.

Koks augalų įvairovės poveikis dirvožemio anglies kiekiui skirtingose ekosistemose ir ką reikėtų rinktis: monokultūros ar mišinius? Pranešėjas teigė, kad išanalizavę 1001 porinį augalų mišinių ir atitinkamų monokultūrų stebėjimą (iš 121 tyrimo), nustatė, kad dirvožemio organinės anglies kiekis ir atsargos mišiniuose yra vidutiniškai 5 ir 8 % didesnės nei monokultūrose. Šis teigiamas mišinių poveikis laikui bėgant didėja ir yra ryškesnis gilesniuose dirvožemiuose. Šis rūšių mišinio poveikis yra nuoseklus miško, pievų ir pasėlių sistemose ir nepriklauso nuo foninio klimato.

Dž. Viljamsas aptarė tausojamosios žemdirbystės ir dirvožemio sveikatos principus: sumažinti dirvožemio trikdymą (t. y. dirvožemio agregatų stabilumo išsaugojimas), nuolat laikyti dirvą padengtą augalinėmis liekanomis, atsisakyti monokultūrų (didesnė augalų įvairovė padidina dirvožemio sekvestraciją) ir gyvas augalų šaknis išlaikyti visus metus (tam naudoti įvairius priedus, stiprinančius šaknų mitybą, pvz., biostimuliatorius), vengti pliko pūdymo ir didinti pasėlių įvairovę (sėjomainos ir daugianariai, tarpiniai pasėliai), integruoti gyvulininkystę (rotacinis ir kompleksinis ganymas – geresnis augalų šaknų atsinaujinimas). Visi minėti principai geriausia veikia, kai naudojami drauge.

Kanadietis akcentavo, kad reikėtų daugiau dėmesio skirti ir rūpintis augalų šaknimis – procesai po žeme lemia dirvožemio procesus. Augalų ir mikrobų sąveika gali būti sudėtinga, tačiau laikantis dirvožemio sveikatos principų šie sudėtingi procesai palaikomi, o augalų (ir šaknų) įvairovė yra nauja ir perspektyvi priemonė.

Konferencijos dalyviai klausė: ar įmanoma turėti sveiką dirvožemį dirbant intensyviai ir koks – beariminis ar juostinis – žemės dirbimo būdas geresnis?

Dž. Viljamsas sutinka, kad diskusijų dėl žemės dirbimo pastaruoju metu daug. „Sutinku, kad turime sumažinti jo įdirbimą, trikdymą, nepaisant, ar ūkininkaujama ekologiškai ar tradiciniu būdu. Renkantis priemones protingai, galima išlaikyti dirvožemį sveiką. Nemanau, kad kasmet ariant dirvožemį jis bus sveikas. Kiek įmanoma, reikėtų mažinti dirvožemio įdirbimą ir kultivavimo dažnumą, nes tai darydami sutrikdome mikroorganizmų veiklą. Vis tik, ir net šiek tiek dirbdami dirvožemį, galime išlaikyti anglies kiekį, jei turime geras ir stiprias augalų sistemas“, – įsitikinęs kanadietis.

Kiti dalyviai domėjosi, ar papildomai į dirvožemį įterpiami mikroorganizmai nesutrikdo natūralių, dirvoje esančių, mikroorganizmų veiklą?

„Mano požiūriu, geriausia natūralūs mikroorganizmai. Naudokite organinius priedus ir maitinkite dirvožemį. Vis tik nesu nusistatęs prieš naujų mikroorganizmų įterpimą. Šių dviejų strategijų tinkamas pritaikymas pamaitina dirvožemį ir atneša naudą. Juk ir įterpus mikroorganizmus, reikia toliau rūpintis dirvožemiu. Baimintis dėl to, kad „įneštiniai“ mikroorganizmai yra invaziniai, nereikėtų. Juk mikrobai nuolat „keliauja“, pvz., kai sėjame, kartu su sėklomis mikroorganizmai iš dalies natūraliai pernešami į dirvožemį. Tik turime atidžiai atsirinkti sėklas“, – pakomentavo Dž. Viljamsas.

Dž. Viljamso pranešimą lietuvių k. rasite čia.

Naudoti humines ir fulvo rūgštis

Apie tvarų intensyvinimą: nuo į sąnaudas orientuoto žemės ūkio prie labiau į žinias orientuoto, t. y. daugiau su mažiau, apie augalų stiprinančią šaknų mitybą naudojant humines ir fulvo rūgštis, siekiant optimizuoti mineralinių trąšų poreikį, kalbėjo prof. Gertas Haesertas (Geert Haesaert, nuotr. kairėje) iš Gento universiteto ir Vincentas Klo (Vincento Claux, Tradecorp Europe-APAC) iš Belgijos.

Pasak prof. G. Haeserto nėra vieno sprendimo, reikia integruoto požiūrio. Svarbu žiūrėti ne tik į derlingumą, bet atsižvelgti ir į biotechnologiją, mikro- ir makrobiologinius produktus, agronomiją ir kt. veiksnius.

Prof. G. Haesertas išskyrė biostimuliatorius – medžiagas ir (arba) mikroorganizmus, kurie, patekę į augalus arba rizosferą, stimuliuoja natūralius procesus, skatinančius maistinių medžiagų pasisavinimą, jų naudojimo efektyvumą, atsparumą abiotiniam stresui ir derliaus kokybę.

Anot pranešėjo, vieni geriausių pavyzdžių: jūros dumblių ekstraktai, naudingos bakterijos ir grybai, hidrolizatai (aminorūgštys), huminės medžiagos (huminės ir fulvinės rūgštys). Kodėl huminės medžiagos? Jos turi teigiamo poveikio šaknų tankumui, dirvožemio pH reguliavimui, fosfatų prieinamumui, vandens sulaikymui dirvožemyje ir kt.

Pranešėjas pristatė aštuonerius metus vykusių bandymų rezultatus, kur tirtas koncentruoto huminių medžiagų tirpalo Humifirs poveikis daugiamečių žolių derliui, žolės maistinių medžiagų veiksmingumui. Pasak profesoriaus, buvo aiškus poveikis pirmą kartą nupjautai žolei, o vėlesniais pjovimais buvo stebima regresija, tačiau bendras poveikis visų pjovimų derliui buvo teigiamas, ypač naudojant jas drauge su mineralinėmis trąšomis.

Atlikti panašūs eksperimentai kukurūzų, bulvių, smulkių grūdinių augalų, špinatų, porų, žiedinių kopūstų pasėliuose. Tirtas huminių medžiagų poveikis derliui ir jo kokybei, maisto medžiagų įsisavinimui, augalų ir dirvožemio savybėms, jų įtaka katijonų mainų gebai. Huminių medžiagų efektyvumas vertintas jas naudojant kartu su mineralinėmis ir organinėmis trąšomis ar jomis padengiant sėklas.

Belgijos atstovas teigė, kad daugelyje eksperimentų panaudojus humines medžiagas buvo gautas teigiamas poveikis derliui ir maistinių medžiagų įsisavinimui. Šis teigiamas poveikis greičiausiai susijęs su didesniu vandens ir maistinių medžiagų sulaikymu ir augalų gebėjimu pasisavinti daugiau vandens ir maistinių medžiagų. Jei augalai auga sudėtingomis sąlygomis, reakcija į humines medžiagas bus ryškesnė. Vis tik profesorius atkreipė dėmesį, kad jei huminių medžiagų naudojama per daug, gali būti ir atvirkštinis rezultatas arba nebus jokio derliaus padidėjimo. Humines medžiagas naudoti atidžiai ir pagal rekomendacijas.

Vincentas Klo taip pat pristatė huminių medžiagų integruotus tyrimų rezultatus. Bandymai buvo atliekami vasarinių kviečių ir kukurūzų silosui skirtuose pasėliuose, žieminių rapsų, žirnių ir pupų pasėliuose Estijoje, Vokietijoje, Nyderlanduose, Belgijoje ir Lietuvoje (tyrimus atliko LAMMC Vėžaičių filialo mokslininkai). Huminės medžiagos buvo įterptos į NPK ir mikrogranulinėse NP.

Anot pranešėjo, derliaus rezultatas buvo geresnis naudojant humines medžiagas drauge su mineralinėmis. Panaudojus jas kelias savaites, žymiai padidėja augalų šaknų sistema. Stiprus šaknynas ypač svarbus, augalams patiriant stresą.

Belgijos atstovas teigė, jog NPK, NP ir NK trąšos, papildytos huminėmis medžiagomis, pagerina azoto, fosforo ir kalio maisto medžiagų panaudojimo efektyvumą. Tai ypač pasakytina apie fosforą. Padengimas huminėmis medžiagomis arba jų įterpimas į NPK, NP ar NK trąšas padidina augalų derlių, nepriklausomai nuo tręšimo būdo: paskleidžiant ar įterpiant į vagas. Geresnio trąšų veiksmingumo ir geresnio šaknų išsivystymo dėka, „Tradecorp“ naudojama Humifirst technologija leidžia pagaminti „daugiau su mažiau“, t. y. galimybė būti pelningiems, ekonomiškiems ir ekologiškiems.

G. Haeserto ir Vincento Klo pranešimus lietuvių k. rasite čia.

Atkurti augalų-mikrobų bendrijas

Dr. Davidas C. Džonsonas (David C. Johnson) yra molekulinės biologijos mokslininkas, dirbantis Naujosios Meksikos valstijos universitete ir Kalifornijos valstijos universiteto Čiko Regeneracinės žemės ūkio ir atsparių sistemų centre. Jis tiria būdus, kaip pagerinti maisto kokybę, sumažinti atmosferos CO₂ koncentraciją bei didinti ūkių, ganyklų produktyvumą ir pelningumą kuriant ir turtinant dirvožemį naudingomis dirvožemio mikrobų bendrijomis.

Anot pranešėjo, per 170 metų taikant žemės ūkio valdymo praktiką smarkiai buvo pakeista dirvožemio mikrobioma: iš dominuojančios grybų – į dominuojančią bakterijų biomasę. Be to, sumažėjo dirvožemio mikrobiomos įvairovė, todėl jis prarado savo biologinį funkcionalumą aprūpinti augalus reikalingomis pagrindinėmis maisto medžiagomis. Todėl, pasak mokslininko, būtina optimizuoti augalų-mikrobų bendrijas, kurios skatintų dirvožemio derlingumo atkūrimą, geresnį pasėlių augimą ir padidintų augalų vandens naudojimo efektyvumą, dirvožemio mikrobų ir anglies naudojimo efektyvumą bei dirvožemio anglies kaupimo galimybes.

Amerikietis pristatė savo ūkyje įrengtą „Johnson-Su“ (red. pavadintą žmonos Hui-Chun Su garbei) gamtą imituojantį „nesisukantį“ kompostavimo bioreaktorių (beje, šis kompostavimo būdas naudojamas ir Lietuvos ūkiuose). Jame yra 70 proc. drėgmės, jokio sukimo, aerobinės sąlygos. Svarbu neleisti jam užšalti arba išdžiūti, nes komposte yra sliekų. Jei bioreaktoriuje temperatūra nukrinta žemiau 27 °C, jis pažeidžiamas. Kompostas subręsta per vienerius metus.

Išanalizavus bakterijų populiaciją ir kaip vyksta kompostavimo procesas, nustatyta, kad per metus atsiranda per 99 rūšių bakterijų. Ką mikrobai daro dirvožemiui ir pasėliams? Mikrobai dalyvauja įvairiuose procesuose (elementarūs metalų oksidatoriai, fitohormonų gamyboje, anglies ir azoto apykaitoje, azoto fiksatoriai (simbiotiniai ir laisvai gyvuojantys), fosforo tirpikliai). Jei nėra dirvožemyje balanso, sistema griūna. Yra elementų, kurie padeda augalams augti. Skirtingi organizmai susijungia komposte ir bendradarbiauja tarpusavyje kaip vieninga bendrija, atlieka funkcijas, kurių negali atlikti individualiai.

Dr. D. Džonsonas paaiškino bioreaktoriaus valdymą, kompostavimo pritaikymo galimybes skirtingų dydžių ūkiuose, pristatė komposto, naudojant skirtingas medžiagas, bandymus ir jų technologinį efektyvumą įvairiuose pasėliuose.

„Mikrobai yra kiekvieno organizmo ir ekosistemos pagrindas gyvojoje planetoje. Jokių trąšų, tik biologija. Turi vyrauti biologiškai sustiprintas žemės ūkio valdymas (red. angl. BEAM )“, – įsitikinęs dr. D. Džonsonas.

Kas tai? Pagal BEAM metodą dirvožemiai vertinami iš „sisteminės perspektyvos“ ir apima visus veiksmus, kurie didina arba gerina naudingų mikrobų populiaciją dirvožemyje, pvz., jokio arba sumažintas cheminių medžiagų naudojimas, minimalus žemės dirbimas, ištisus metus gyvos ir visą laiką dirvoje auginamų antsėlių ir prekinių augalų šaknys, inokuliavimas naudingais mikroorganizmais ir gyvulininkystės diegimas taikant adaptyvius kelių aptvarų ganymo metodus ir pan.

Pagal per dvejus metus atliktus bandymus, pritaikius BEAM, 24 kartus padidėjo dirvožemio grybelių biomasė ir 6 kartus sumažėjo bakterijų biomasė, 9 kartus padidėjo dirvožemio organinės anglies kaupimosi tempas, nuo 85 % iki 100 % sumažėjo tręšimas azotinėmis trąšomis, insekticidų bei herbicidų purškimo poreikis, padidėjo prekinis augalų derlingumas.

Pasak mokslininko, turime galimybę keisti dirvožemio būklę, reikia tik daugiau stebėti gamtą ir bendradarbiauti petys petin su ja, leisti jai vadovauti, o patiems eiti iš paskos.

Dr. D. C. Džonsono pranešimą lietuvių k. rasite čia.

Įvairiapusės patirties nemažai

Per dvi dienas vykusią konferenciją temų gvildenta nemažai, kaip ir pateikta pasiūlymų ir idėjų. Kai kurios galbūt žinomos ir taikomos, kai kurioms – atviras kelias. Lietuvoje, kaip žinia, dirvožemiui palankus ūkininkavimas yra vienas iš Vyriausybės prioritetų. Europos Komisijai pateiktame Lietuvos žemės ūkio ir kaimo plėtros 2023–2027 m. strateginiame plane dirvožemio būklės gerinimui yra numatyta nemažai priemonių – tai ir ekoschemų taikymas, tarp jų – sėjomainos, tarpinių pasėlių, ekologinio ūkininkavimo bei perėjimo prie neariminio žemės dirbimo skatinimas ir kitos priemonės. Iššūkių daug, tačiau ir įvairiapusės patirties sukaupta nemažai.

Organizatoriai nuoširdžiai dėkoja įmonėms, kurių dėka ši konferencija visiems jos klausytojams nemokama. Pagrindinis technikos rėmėjas – UAB Väderstad.

Rėmėjai: Syngenta, Bioenergy LT, UAB Bioversus, UAB Audrokesta, „East West Agro“ (EWA), kooperatyvas „Lietuviški javai“. Informaciniai rėmėjai: „Mano ūkis“, www.agroakademija.lt

Antros dienos konferencijos vaizdo įrašas.