Birželio 21 d., penktadienis | 24

Dirvožemio organinės anglies tvarkymas – tai raktas į geresnę vandens ir oro kokybę

Ramunė Sutkevičienė
Lietuvos žemės ūkio konsultavimo tarnybos vyriausioji redaktorė
2023-03-21

© Egidijaus Vilkevičiaus nuotr., Agroakademija.lt

Verslo ekonomika. Straipsnių vidus

Kad dirvožemyje organinės medžiagos svarbios, niekas neabejoja. Tai pagrindinis dirvožemio kokybės indikatorius, per įvairiausius ryšius, pvz., drėgmę, garavimą, fotosintezę ir kitus dirvožemyje vykstančius biocheminius procesus, parodantis jo ekologinę ir sveikatingumo būklę. Kokią situaciją turime, kaip dirvožemyje papildyti organinių medžiagų kiekį ir kokias technologijas naudoti sprendžiant dirvožemio problemas? Kai kurias įžvalgas pateikia Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro Žemdirbystės instituto mokslininkai (LAMMC ŽI) dr. Dalia Feizienė ir dr. Virginijus Feiza.

Humusas ar organinė anglis

Pastaruoju metu dažnai girdime: humusas arba organinė anglis. Pasak dr. D. Feizienės, humusas – pagrindinis dirvožemio organinės anglies komponentas, susidarantis dėl augalų ir gyvūnų liekanų biocheminių procesų kitimo. O pagrindinis humuso elementas – organinėje formoje esanti anglis, kuri dirvožemyje sudaro įvairius junginius.

Humusas dalyvauja pagrindiniuose organinių medžiagų transformacijos procesuose, tokiuose kaip humifikacija, mineralizacija, fiksuoja įvairius junginius ir migracijas dirvožemyje. Organinė anglis taip pat nepamainoma. Ji yra įvairių mikroorganizmų bei augalų maisto šaltinis, ypač azoto, fosforo, sieros, mikroelementų, gerina dirvožemio struktūrą ir jos patvarumą, mažina dirvožemio eroziją, didina šilumos imlumą ir mažina jos laidumą, akumuliuoja drėgmę, mažina maisto medžiagų išsiplovimą iš šaknų zonos, skatina naudingos mikrofloros vystymąsi, absorbuoja įvairias aplinką teršiančias antropogeninės kilmės medžiagas (sunkiuosius metalus, pesticidus, radionuklidus), mažina jų patekimą į gruntinius vandenis, turi teigiamos įtakos dirvožemio agrocheminėms savybėms.

Dirvožemio plutos susidarymas – požymis, kad trūksta organinės medžiagos

Lietuva priklauso borealinei klimato juostai, su tam tikromis būdingomis temperatūromis, kur vidutinė oro temperatūra siekia +6 ⁰C, o kritulių per metus iškrenta 620–700 mm. Dirvožemiai Lietuvoje neturtingi, kaip sako dr. V. Feiza, biedni: apie 40 proc. jų vidutiniškai derlingi humusu, labai turtingų humusu dirvožemių yra tik apie 7 proc.

Vidurio bei Vakarų Lietuvos dirvožemiuose vyrauja glacigeninės (ledyninės) kilmės antriniai molio mineralai: kaolinitas (nebrinkus mineralas), ilitas (vidutiniškai) bei montmorilonitas (labai brinkus). Pasak mokslininko, būtų puiku, kad bent žemės ūkyje naudojamame dirvožemyje būtų kuo daugiau montmorilonito, kuris, gavęs drėgmės, brinksta, pučiasi, lūžinėja ir subyra į atskirus gabalus. Vis tik, Lietuvoje vyrauja nebrinkūs arba mažai brinkūs mineralai.

„Vidurio Lietuvoje pagrindinė problema yra dirvožemių suslėgimas ir nepakankamas užmirkimo reguliavimas. Pietų Lietuvos banguotose molinguose žemumose, be suslėgimo ir užmirkimo, aktualios ir erozijos problemos. Šiaurės Lietuvos molingose žemumose ypač aktualus didelis natūralus dirvožemio tankis, didinantis jo užmirkimą. Pabrėžtinas dirvožemio organinės medžiagos netekimas, lemiantis prastėjančią struktūrą, dėl kurios kyla reikšmingų dirvožemio įdirbimo problemų. Moreninių kalvotųjų aukštumų agroekosistemoms būdingas dirvožemių rūgštėjimas, organinės medžiagos netekimas, erozija ir prastesnė biologinė įvairovė“ – vardijo mokslininkas.

Bėda yra ir ta, kad žiemomis, vyraujančios pastaruoju metu Lietuvoje, nesusidaro įšalas, kuris taip pat padeda purenti dirvožemį. Dr. V. Feiza pateikė nuo 2000 m. iki dabar Dotnuvoje (Kėdainių r.) stebimus maksimalus dirvos įšalo gylius. Giliausias įšalas fiksuotas 2011–2012 m. – 75 cm, o 2022–2023 m. fiksuotas tik 21 cm gylio įšalas.

Dirvožemio struktūros skirtumai esant suslėgtam dirvožemiui: gera ariamojo sluoksnio struktūra (kairėje), kur matyti įvairaus dydžio dirvožemio grumstelių ir prasta (dešinėje) suslėgto dirvožemio struktūra – matyti gabalai, masyvi struktūra. Dirvožemio struktūrą pamatyti nesudėtinga, dr. V. Feiza pataria: „Pasiimkite kastuvą ir išsikaskite. Plika akimi matysite, kokia pas jus dirvožemio struktūra.“, LAMMC ŽI archyvo nuotr.

Dr. V. Feiza prisiminė, kai kartu su kolegomis lankydamasis Pasaulio arimo varžybose paėmė ir ištyrė įvairių šalių dirvožemių pavyzdžių ir juos palygino su Lietuvos dirvožemiais. Tyrimai parodė, kad, pvz., Prancūzijos dirvožemio, kur vyko artojų varžybos, mėginyje rasta 3,5 karto daugiau fosforo ir 2,5 karto daugiau kalio. Dirvožemis iš Kanados turėjo net 8 proc. humuso, o Dotnuvos dirvožemyje jo – vos 1,6 procento. Šie pavyzdžiai rodo, kad mūsų dirvožemiai tikrai nėra turtingiausi nei mineralinių, nei organinių medžiagų.

„Mums tikrai labai svarbu didinti organinės anglies kaupimąsi ir jos saugojimą, vengti erozijos procesų intensyvėjimo, gerinti dirvožemio struktūrą ir didinti biologinę įvairovę“, – pabrėžė mokslininkas dr. Virginijus Feiza.

Technologijos pasirinkimas ir dirvožemio organinės anglies didinimas

Pasak dr. D. Feizienės, Lietuvoje yra 12 grupių dirvožemių, todėl turime žinoti savo ūkio dirvožemio grupę ir pagal tai rinktis, kokią technologiją taikyti. Durpžemiai turi daugiausia organinės anglies, tačiau agrarinės veikla juose ribojama.

Remiantis LR statistikos departamento duomenimis (2020 m.), Lietuvoje neariminio žemės dirbimo plotai didėja: neariminės technologijos buvo taikomos 23 proc. ariamos žemės, sėklų įterpimas į priešsėlio ražieną niekaip neįdirbant dirvos siekė 4 proc., © Egidijaus Vilkevičiaus nuotr., Agroakademija.lt

Technologijų įtaka organinės anglies sankaupų palaikyti ir didinti priklauso nuo daugelio aplinkos veiksnių kompleksinio veikimo: meteorologinių ir klimato sąlygų, dirvožemio grupės tipo, granuliometrinės sudėties, fizikocheminės būklės, įneštų priedų ir t. t.

Nėra vienos ir neginčijamos nuomonės apie taikomų technologijų įtaką organinės anglies sankaupų didinimui. Daug technologijų ir rekomendacijų ateina iš svetur (pvz., Vokietijos, Prancūzijos), kurios turi kitokias sąlygas. Mokslininkė pristatė ir LAMMC ŽI daugiau nei du dešimtmečius vykdomo žemės dirbimo tyrimo eksperimentą. Pasak mokslininkės, labiau išreikštas supaprastinto žemės dirbimo pranašumas prieš tradicinį dirbimą sekvestruojant organinę anglį yra vidutinio sunkumo priemolyje nei smėlingame lengvame priemolyje ir tik viršutiniame (0–10 cm) dirvos sluoksnyje. Gilesniuose sluoksniuose toks pranašumas dingsta. Tiesioginė sėja nepadidina organinės anglies sankaupų visame ariamajame sluoksnyje. Taikant seklų neariminį žemės dirbimą arba tiesioginę sėją, vyksta maisto medžiagų sluoksniavimasis, jos kaupiasi viršutiniame sluoksnyje, todėl sausą vasarą, trūkstant drėgmės dirvožemyje, augalai gali nepasisavinti maisto medžiagų, nežiūrint į tai, jog dirvoje jų yra pakankamai, o tręšimas mineralinėmis trąšomis organinės anglies kiekį didina labai nežymiai.

Pats didžiausias supaprastinto žemės dirbimo pranašumas, lyginant jį su tradiciniu dirbimu, – yra didesnis drėgmės kiekis dirvoje nuo augalų sėjos iki jų sudygimo. Tai laiduoja greitą ir vienodą augalų sudygimą, esant sausam pavasariui. Apskritai, metano ir sieros vandenilio kiekiai tiriamų žemdirbystės sistemų dirvožemiuose buvo nedideli, todėl ir ariamoji, ir neariamoji žemdirbystės sistemos (tiesioginė sėja) yra vertintinos kaip tinkamos naudoti.

„Tyrimai rodo, kad tarp įvairių žemės dirbimų skirtumai labai nedideli. Tad aiškaus atsakymo, kad taikydami bearimį dirbimą iš karto mažiname CO2 nėra. Kodėl? Taikant bearimį žemės dirbimą, yra daugiau organikos, bet yra daugiau ir tų, kurie ją valgo, o jei valgo, yra gyvas. Kas gyvas, tas kvėpuoja, o kas kvėpuoja, tas išskiria CO2. Kuo daugiau valgančių, tuo daugiau CO2. Todėl teigti, kad bearimis žemės dirbimas yra panacėja, negalime“, – vaizdžiai paaiškina dr. V. Feiza.

Dar įdomus rezultatas – smulkintų šiaudų įterpimas lėmė nežymų organinės medžiagos sumažėjimą. Vykdant tyrimą paaiškėjo, kad sunkesnės sudėties dirvožemiuose šiaudai veikė kaip purenanti priemonė, gerindama dirvožemio areaciją, drėgmės režimą ir augalų mitybą, o lengvesnės sudėties dirvožemiuose šiaudai veikė kaip dirvožemio poras kemšanti priemonė. Būtent tas poras, kurios dirvožemy išsaugoja vandenį. Keičiant dirvožemio režimą, keičiasi ir visi jame vykstantys biocheminiai procesai.

Dr. D. Feizienė pripažino, kad naudojant šiaudus, organinės anglies kiekis didėjo, todėl jų palikimas dirvoje turi perspektyvą, ypač šiaudams skaidyti naudojant biologinius produktus.

Organinės trąšos – amžių patvirtinta priemonė

„Pasirinkdami tam tikrą žemdirbystės praktiką, kaip antai: augindami tarpinius augalus, taikydami sėjomainas, rinkdamiesi tausojantįjį žemės dirbimą, tinkamai tvarkydami mėšlą, nulemiame ir pačią dirvožemio kokybę. O ją palaikydami tinkamą, tiesiogiai ir netiesiogiai lemiame dirvožemio, oro bei vandens kokybę“, – įsitikinusi mokslininkė.

Anksčiau priemonės buvo paprastos – kuo daugiau į dirvožemį įnešti organinės trąšos (mėšlo). Dabar situacija prasta. Tai rodo ir statistiniai duomenys: 1997 m. vienam ha ariamos žemės teko 5,85 t mėšlo, 2021 m. – 2, 77 t/ha ariamos žemės.

Mėšlo trūksta žiemkenčiams ir kaupiamiesiems augalams. Pasak dr. D. Feizienės, anksčiau rekomenduota įterpti apie 40 t/ha mėšlo (kaupiamiesiems augalams net iki 60 t/ha). 2007 m. buvo įterpiama 16,5 t/ha mėšlo, 2021 m. – 6,8 t/ha. Guvulių Lietuvoje mažėja, todėl privaloma ieškoti kitų priemonių.

Anot dr. V. Feizos, tausojančiam dirvožemio naudojimui didžiausią įtaką turi šios priemonės: žemės dirbimas ir augalinė danga – 28 proc., augalų mityba ir jų apsauga – 21 proc., augalai ir augalų sistemos (sėjomainos) – 3 proc. ir 15 proc. – vandens valdymas.

Pasak mokslininko, reikėtų nuolat stebėti dirvožemių būklę atliekant agrocheminius tyrimus ir pagal jų rezultatus parinkti tręšimą. Taip pat svarbu vadovautis 2019 m. atnaujintu Gerosios žemės ūkio praktikos kodeksu, kuriame mokslininkai pateikia daug rekomendacijų, kaip gerinti dirvožemių būklę.

„Pagerėjusi gilesnių dirvožemio sluoksnių kokybė lems ir geresnį aplamai viso dirvožemio sluoksnio gyvenimą ir augalų mitybą, ypač ekstremaliomis sąlygomis. Matote, kad augalų mityba prastėja, o jūs taikote tik supaprastintą seklų žemės dirbimą arba tiesioginę sėją. Na, galbūt periodiškai kas keletą metų reikėtų dirvožemį giliau supurenti. Nebūtinai gilus arimas, galbūt podirvį supurenti. Tarpiniai augai – viena iš pagrindinių priemonių, kaip ir sėjomainos laikymasis ir pan. Siekiant pelningumo, dažnai apleidžiame dirvožemį. Visur reikia šiek tik kūrybiškumo“, – apibendrina dr. D. Feizienė.

Parengta pagal LAMMC ŽI mokslininkų dr. D. Feizienės ir dr. V. Feizos pranešimus, agroakademija.lt