Balandžio 19 d., penktadienis | 24
Granuliuotas serpentinitas – naujovė trąšų gamyboje
Lukas Šapranauskas
Lietuvos žemės ūkio konsultavimo tarnybos augalininkystės specialistas
2018-09-05
Įvairūs mineralai ir uolienos nuo seno naudojami trąšų ar dirvos gerinimo priemonių gamyboje vieni arba kaip sudėtinė jų dalis. Vis tik pradėjus intensyviai gaminti sintetines mineralines trąšas, jų svarba sumenko. Mineralų ir uolienų vaidmuo, gerinant dirvos savybes, padidėjo pradėjus vystytis ekologinei žemdirbystei. Juose gausu pagrindinių maisto medžiagų ir mikroelementų. Tai ilgo veikimo dirvos gerinimo priemonės. Granuliuotas serpentinitas ir granuliuotos mineralinės trąšos su serpentinitu – tai visiškai naujas produktas, kuris iki šiol nebuvo sukurtas ar gaminamas.
Iki šiol žemės ūkyje buvo naudojama malta serpentinito uoliena arba smulkintas serpentinitas. Šios trąšos ir dirvos gerinimo priemonės buvo sukurtos tik 2015 m., o 2016 m. – pradėti pirmieji tyrimai su žemės ūkio augalais: tirta jų įtaka dirvožemio agrocheminėms savybėms. Pirmieji rezultatai pristatyti pernai, tačiau, norint nustatyti ilgalaikį poveikį dirvožemiui, tyrimai ir toliau vykdomi.
Magnis Lietuvos dirvožemiuose ir augaluose
Magnis yra labai svarbus augalų mitybos elementas – sudėtinė chlorofilo dalis ir yra vienintelis metalas, įeinantis į chlorofilo sudėtį (magnis gyvybiškai būtinas chlorofilui susidaryti), būtinas fotosintezės elementas. Dalis magnio dalyvauja fermentų sintezėje. Augaluose jis yra pektino rūgščių ir fitino sudėtyje.
Kviečiai yra reikliausi magniui – jo reikia beveik tris kartus daugiau negu rapsams ar kukurūzams. Jautriausi magnio trūkumui – žirniai.
Nustatyta, kad, planuojant žemės ūkio augalus tręšti magnio trąšomis, tikslinga vadovautis judriojo magnio kiekiu dirvožemyje. Augalus būtina tręšti judriojo magnio esant labai mažai arba mažai. Planuojant gauti didesnius derlius ir auginti magniui reiklius augalus, juo tręšiama ir kai dirvožemyje judriojo magnio yra vidutiniškai bei daug.
Lietuvoje daugiausiai yra didelio magningumo dirvų (61 %). Tokių dirvų daugiausia yra Vidurio Lietuvoje (82 %), mažiau jų Rytų (51,4 %) ir Vakarų (38,9 %) Lietuvoje. Labai mažo ir mažo magningumo dirvų – 17,1 %. Mažiausiai tokių dirvų (5,9 %) yra Vidurio Lietuvoje, daugiausiai – Vakarų (26,7 %) ir Rytų (23,8 %) Lietuvoje.
Serpentinito kilmė, struktūra ir panaudojimas
Serpentinitas – natūralios kilmės, išsiveržusios magmos per milijonus metų serpentinizuotas mineralas, Europoje geriau žinomas kaip magnio hidrosilikatas (Mg6[Si4O10]•[OH]8 arba 3MgO•2SiO2•2H2O), kuris yra sudarytas iš mineralų antigorito, lizardito, kalcito ir chlorito. Labai turtinga magniu uoliena, kurioje MgO gali būti iki 40 % ir didesnis kiekis.
Serpentinitas naudojamas ne tik kaip dekoratyvinis mineralas, bet ir kaip žaliava, chemijos, metalurgijos, trąšų, ugniai atsparių gaminių, cemento (soreliocementas) ir statybos, gyvulinių pašarų priedų (premiksų), taip pat vandens ir dujų (sorbentas) valymo pramonėse. Šiame minerale esantis magnis, kaip žinia, yra naudojamas farmacijos pramonėje (kaip energinė medžiaga, medikamentų įsisavinimo katalizatorius ir t. t.). O svarbiausias šio mineralo vaidmuo – tai viena iš pagrindinių fotosintezės (gyvybės atsiradimo) proceso medžiagų. Todėl nenuostabu, kad serpentinito sudėtyje esantis magnis skleidžia teigiamą energiją, turi aktyvių gydomųjų savybių, veikia kaip stimuliantas žmogaus kraujo apytakos sistemoje. Tad nuo senų laikų iš jo gaminami žiedai, amuletai, apyrankės, karoliai ir kiti papuošalai labai populiarūs iki šiol.
Didžiausia problema, kad serpentinito cheminė sudėtis labai svyruoja ir dažnai aptinkami padidinti toksinių sunkiųjų metalų kiekiai, o tai riboja jo panaudojimo galimybes žemės ūkyje ir gerinant dirvožemio savybes. Serpentinito kaip dirvos gerinimo priemonės naudojimą gali riboti toksinių metalų, tokių kaip Cr, Ni, Mn padidėjusi koncentracija, gali pasireikšti fitotoksiškumo efektas, sumažėti augalų derlius, toksiniai metalai gali kauptis augalų biomasėje.
Tyrimai užsienyje
Naujoje Zelandijoje atlikus tyrimus su tabaku, baltaisiais dobilais ir daugiametėmis svidrėmis, nustatyta, kad serpentinitas yra turtingas magniu ir gali būti naudojamas žemės ūkyje kaip dirvos gerinimo priemonė. Magnio trūkumas žolėje gali būti pagrindine priežastimi galvijams susirgti hipomagnezija. Magnio trąšų panaudojimas ganyklose gali padidinti magnio koncentraciją žolėje ir sumažinti šios ligos riziką.
Magnio trąšų efektyvumas yra nevienodas ir priklauso nuo trąšų rūšies ir dirvožemio savybių. Naujoje Zelandijoje atliktais tyrimais nustatyta, kad serpentinitas neturėjo didelės įtakos daugiamečių žolių derliui, bet ženkliai padidino magnio koncentraciją žolės sausoje masėje. Nustatyta, kad serpentinitas gali pakeisti labiau tirpias magnio trąšas.
Tyrimai Lietuvoje
Granuliuoto serpentinito trąšos sukurtos Aleksandro Stulginskio universiteto Agroekologijos centre doc. dr. Juozui Pekarskui bendradarbiaujant su UAB „RUSTONA LT“. Granuliuotos serpentinito trąšos pagal specialią technologiją pagamintos iš sumalto serpentinito, kuris buvo iškastas Kaukazo kalnų masyve, Elbruso kalno papėdėje esančiame karjere.
Tyrimai vykdyti Alytaus rajono ūkyje vidutinio sunkumo priemolio sukultūrintame durpžemyje, kuris buvo artimas neutraliam, mažo fosforingumo, vidutinio kalingumo ir didelio magningumo. Šiame ūkyje ūkininkaujama intensyviai.
Tyrimai vykdyti su vasarinių kviečių veislės Nawra (Lenkija) C2 augalais. Vasarinių kviečių priešsėlis – žieminiai kvietrugiai. Sėklos norma – 200 kg ha-1. Pasėta 2016 04 18, nukulta 2016 08 27.
Prieš vasarinių kviečių sėją laukas patręštas amonio sulfatu (150 kg ha-1) ir amonio salietra (230 kg ha-1). Granuliuoto serpentinito trąšos ir kompleksinės trąšos NPK 15-10-10 su ir be serpentinito išbarstytos prieš sėją bei įterptos į dirvą 2016 04 18 d. Vėliau, 2016 05 30, vasariniai kviečiai nupurkšti mikroelementinių trąšų Agroplius javams (Mn, Cu, Zn) 0,5 l ha-1 ir magnio sulfato 5 kg ha-1 mišiniu.
Vasarinių kviečių pasėlyje piktžolės naikintos sisteminiu herbicidu Tombo 180 g ha-1, sumaišyto su paviršiaus aktyviąja medžiaga Dassoil 0,5 l ha-1. Pasėlis purkštas 2016 m. gegužės 13 d. Prieš augalų ligas vasariniai kviečiai purkšti sisteminiais fungicidais: fungicidų mišiniu Opera N 1,0 l ha-1 + Corbel 0,5 l ha-1 (2016 05 30) ir Juventus 1,0 l ha-1 (2016 06 20). Nuo kenkėjų išplitimo du kartus purkšta piretroidiniu insekticidu Fury 0,1 l ha-1 (2016 05 30 ir 2016 06 20). Fungicidai ir insekticidai purkšti kartu naudojant paviršiaus aktyviąją medžiagą Silwet gold 0,1 l ha-1.
Vasariniai kviečiai du kartus nupurkšti augimo aktyvatoriais: 2016 05 09 – Cycocel 750 0,8 l ha-1 ir 2016 05 30 – Medax top 0,5 l ha-1 norma.
Bandymų schemos:
Dirvožemio agrocheminės savybės tirtos Lietuvos agrarinių ir miškų mokslo centro (LAMMC) Agrocheminių tyrimų laboratorijoje. Vasarinių kviečių augalų derliaus struktūros elementų reikšmės nustatytos matavimo ir skaičiavimo būdu Aleksandro Stulginskio universitete.
Tyrimų rezultatai
Trąšų įtaka vasariniams kviečiams
Tręšiant Mg120-480 normomis grūdų derlingumas padidėjo 0,18–0,37 t ha-1, arba 4,34–8,94 proc.
Nustatyta, kad patręšus Mg480 granuliuoto serpentinito norma, palyginti su tręšimu Mg120 norma, vasarinių kviečių grūdų derlingumas padidėjo esmingai 0,19 t ha-1, arba 4,40 proc. Tręšimas didesnėmis normomis buvo efektyvesnis nei tręšiant mažesnėmis, nors dirvožemis ir buvo didelio magningumo.
Granuliuotos serpentinito trąšos didino vasarinių kviečių 1000 grūdų masę ženkliai 0,78–0,81 g. Granuliuoto serpentinito normos, palygus normas tarpusavyje, mažai lėmė vasarinių kviečių 1000 grūdų masę.
Tiriant kompleksinių trąšų NPK 15-10-10 su ir be serpentinito įtaką vasariniams kviečiams, nustatyta, kad jos ženkliai padidino vasarinių kviečių grūdų derlių 0,54–0,65 t ha-1, arba 13,04–15,7 proc., palyginti su netręštais vasariniais kviečiais.
Kompleksinės trąšos NPK 15-10-10 neturėjo esminės įtakos vasarinių kviečių 1000 grūdų masės reikšmei, o pagamintos naudojant serpentinitą 1000 grūdų masę padidino net iki 1,29 g, palyginti su netręštais vasariniais kviečiais.
Trąšų įtaka dirvožemiui
Granuliuoto serpentinito trąšos turėjo esminės įtakos dirvožemio pH rodiklio reikšmei. Patręšus Mg120, pH reikšmė padidėjo 0,1 punktu, o padidinus normą iki Mg480 – 0,2 punktais. Abi tirtos Mg120 ir Mg480 normos esmingai mažino dirvožemio rūgštingumą. Bendrojo magnio kiekis dirvožemyje padidėjo 3806–4546 mg kg-1, arba 2,81–3,16 karto, o judriojo magnio kiekis atitinkamai 1124–1748 mg kg-1, arba 2,25–2,94 karto.
Granuliuotas serpentinitas turėjo mažai įtakos judriojo fosforo ir kalio bei bendrojo azoto kiekiui dirvožemyje. Patręšus serpentinitu, dirvožemyje rasta mažiau organinės anglies ir bendrojo azoto. Dėl serpentinito didėjo vasarinių kviečių grūdų derlingumas, su derliumi iš dirvožemio buvo išnešta didesnis kiekis maisto medžiagų, tad jų dirvožemyje sumažėjo.
NPK 15-10-10 su serpentinitu esmingai padidino dirvožemio pH reikšmę, tiek lyginant su netręštais vasariniais kviečiais, tiek tręšiant NPK 15-10-10 trąšo–mis be serpentinito. Dėl serpentinito dirvožemis šarmėjo, mažėjo jo rūgštingumas.
Tręšimas NPK 15-10-10 su ir be serpentinito esmingai padidino bendrąjį ir judriojo magnio kiekį dirvožemyje. Kompleksinės trąšos NPK 15-10-10 su serpentinitu lėmė, kad magnio dirvožemyje (bendroji ir judrioji forma) nustatyta žymiai didesni kiekiai nei tręšiant trąšomis be serpentinito. Bendrojo magnio kiekis padidėjo 80 mg kg-1, o judriojo – 176 mg kg-1.
Vegetacijos pabaigoje vasarinių kviečių, tręštų NPK 15-10-10 trąšomis, dirvožemyje sumažėjo organinės anglies kiekis. Tai galima paaiškinti tuo, kad išaugintas didesnis vasarinių kviečių derlius, su kuriuo iš dirvožemio buvo išnešta didesni maisto medžiagų kiekiai. Tai ir turėjo įtakos dirvožemio agrocheminių rodiklių reikšmėms.
Remiantis šiais tyrimų duomenimis galima teigti, kad granuliuoto serpentinito trąšos žemės ūkio augalams gali būti ir kaip magnio šaltinis, ir kaip dirvožemio magningumo didinimo priemonė. Tiek maltas, tiek granuliuotas serpentinitas su NPK yra prekyboje, tačiau atliekami tolimesni tyrimai, nustatant ilgalaikį poveikį augalams ir dirvožemiui.
