23 10 24 Mano ukio prenumerata 2024 23 04 15 Gauti naujienas mobili žurnalas
Mano Ūkis 2006/02
Humusas – pagrindinis dirvos derlumo faktorius
  • Dr. Algirdas ALEKSYNAS, ŽŪR
  • Mano ūkis

Organinės medžiagos dirvožemyje, veikiamos gyvūnų, mikroorganizmų, deguonies ir vandens, virsta humusu. Humusas yra sudėtingas kompleksinis junginys, glaudžiai susijungęs su dirvožemio mineraline dalimi. Humusas yra pagrindinis dirvos derlumo faktorius.

Augalų liekanas, patekusias į dirvožemį arba ant jo paviršiaus, skaido mikroorganizmai, kurie jas naudoja kaip energijos ir maisto šaltinį. Suirusios organinių medžiagų liekanos skyla į paprastus mineralinius junginius. Dalį šių junginių mikroorganizmai visiškai mineralizuoja, o jų skilimo produktus pasisavina nauja augalų karta. Kitą dalį sunaudoja heterotrofiniai mikroorganizmai (naudojantys kitų organizmų pagamintas organines medžiagas) ir sintetina antrinius baltymus, riebalus, angliavandenius ir kitus junginius, iš kurių susidaro jų plazma. Trečioji dalis – tarpiniai irimo produktai – virsta specifiniais, sudėtingais, didelės molekulinės masės junginiais – humusinėmis rūgštimis. Šis procesas vadinamas humifikacija, jo veiksniai yra deguonis, vanduo ir mikroorganizmų fermentai.

Tiesiogiai humuso augalai negali pasisavinti, nes jis yra koloidų pavidalo ir neprasiskverbia pro augalų ląstelių sieneles. Humuse esančios maisto medžiagos augalams gali būti prieinamos tik suskaidytos. Humuso kiekis priklauso nuo žemės dirbimo sistemos, augalijos, sėjomainos, tręšimo, mikroorganizmų, dirvožemio fizinių, cheminių ir biologinių savybių. Mūsų velėniniuose ir jauriniuose dirvožemiuose humuso kiekis svyruoja nuo 1,5 iki 4,0 proc., tačiau velėniniuose jauriniuose lengvos granuliometrinės sudėties dirvožemiuose jo kiekis siekia vos 0,5–1,5 proc. Palyginimui: juodžemio dirvožemiuose jo kiekis būna nuo 7,0 iki 10,0 procentų.

Padidėjus humuso kiekiui nuo 1 iki 3 proc., dirvoje sukaupiama apie 60 mm/m² augalams naudingo ir prieinamo vandens, kurį sugeria ir ilgiau išlaiko būtent humusas. Tai labai svarbu laidesnėse dirvose, kur tik humusas gali išlaikyti ir augalams tiekti būtiną drėgmę. Vien tik dėl šio faktoriaus augalų derlius labai padidėja ir mažiau nukenčia nuo pasitaikiusių sausringų laikotarpių.

Pagrindinis humuso šaltinis – organinės medžiagos dirvoje

Kaip jau minėta, humuso kiekis dirvožemyje priklauso nuo daugelio faktorių, vienas iš jų – tręšimas. Kokią įtaką turi mineralinės ir organinės trąšos humuso kiekiui dirvožemyje, galima matyti iš Vokietijoje vykdyto lauko bandymo duomenų. Bandymas buvo įrengtas netoli Rostoko, lengvo priemolio dirvožemyje. Buvo pasirinkti trys bandymo variantai: netręšta, tręšta mineralinėmis trąšomis ir tręšta mėšlu kiekvienais metais po 7,5 t/ha. Pakaitomis auginti kaupiamieji augalai ir javai.

Netręštuose laukuose per 20 metų humuso kiekis dirvožemyje sumažėjo beveik 20 proc. Nežymiai humusas didėjo, tręšiant vien tik mineralinėmis trąšomis, nes vešliau augdami augalai išaugino didesnę biologinę masę ir dirvoje susikaupdavo daugiau augalų liekanų, iš kurių vėliau formavosi humusas. Todėl galima teigti, kad mineralinių trąšų naudojimas palaiko humuso kiekį dirvožemyje ir neskatina jo mažėjimo. Pastovus tręšimas mėšlu, nors ir nedideliu kiekiu, teigiamai veikia humuso susidarymą ir išsilaikymą dirvožemyje. Per 20 metų mėšlu tręšiamuose laukuose humuso kiekis padidėjo beveik 1,5 karto.

Be tręšimo organinėmis ir mineralinėmis trąšomis humuso lygį palaiko dirvoje esančios augalų liekanos, daugiausia šiaudai, pelai, ražienos ir augalų šaknys. Dirvoje esančių gyvų organizmų suskaidytos augalų liekanos mineralizuojasi ir tampa augalams prieinamos. Kita jų dalis virsta humininėmis rūgštimis ir papildo humuso atsargas dirvoje. Didžiausią augalų liekanų dalį sudaro šiaudai, kurie susmulkinami ir įterpiami į dirvą.

Liekanų kiekis priklauso nuo augalų rūšies ir pagrindinio derliaus dydžio. Kuo didesnis grūdų derlius, tuo daugiau augalų liekanų šiaudų ir pelų pavidalu pasilieka dirvoje.

Dirvos dirbimas mažina humuso kiekį

Bet koks dirvos dirbimas daugiau ar mažiau skatina dirvožemio vandens ar vėjo eroziją ir kartu mažina humuso kiekį. Tačiau ne visi žemės dirbimo būdai veikia vienodai. Nuo seno galioja taisyklė, kad kuo dažniau dirbama dirva, tuo daugiau prarandama humuso. Ir ne tik dėl erozijos poveikio. Mat šalia erozijos, dažnas dirvos dirbimas skatina humuso mineralizacijos procesus, kurių metu humuso organinę medžiagą mikroorganizmai suskaido iki mineralinių, vandenyje lengvai tirpstančių druskų. Tiesa, augalai pasisavina maisto medžiagas būtent tik šios formos, tačiau kai mineralizacija vyksta labai sparčiai, augalai nesuspėja panaudoti visų susidariusių mineralinių medžiagų. Dėl to dalis jų visuomet išsiplauna į gilesnius dirvožemio sluoksnius. Ypač sparčiai plaunasi iš humuso susidarę azoto junginiai, daugiausia nitratai.

Bandymo rezultatai rodo, kad kiekvienas dirvos dirbimas, esant vidutiniam humuso kiekiui ir vidutinei jo mineralizacijos tėkmei, padaro apie 100 kg/ha humuso nuostolį 1 cm dirbimo gyliui. Kitaip tariant, jei ariame dirvą 25 cm gyliu, kiekviename hektare prarandame 2,5 tonos humuso. Tokiais pat mastais mažėja humuso kiekis dirvoje ir kitaip dirbant žemę (kultivuojant, akėjant, purenant tarpueilius). Tačiau labiausiai humuso kiekį mažina dažniausiai pas mus naudojami verstuviniai plūgai.

Pastaraisiais metais Europos šalyse, tarp jų ir Lietuvoje, pradėjo plisti beplūgė (neariamoji) dirvos dirbimo sistema. Pagrindinė šios sistemos esmė yra minimalus dirvos dirbimas arba sėja į visiškai nedirbtą dirvą. Nenaudojamas viršutinį dirvos sluoksnį į vagos dugną verčiantis plūgas. Vietoj jo naudojami sekliai dirbantys padargai, kurie negiliai įterpia dirvos paviršiuje esančias organines medžiagas (šiaudus, pelus, ražienas). Toks dirbimas skatina aerobinį organinių medžiagų irimą ir humuso susidarymą. Sekliai įdirbta dirva yra daug atsparesnė erozijai. Be to, minimaliai įdirbtoje dirvoje susidaro palankios sąlygos gyvūnijai daugintis ir vystytis, pradedant sliekais ir baigiant įvairiais mikroorganizmais, kurie dalyvauja humuso susidarymo procese.

Sėjomaina – pigiausia priemonė humusui didinti

Pats pigiausias humuso kiekį didinantis faktorius yra teisingas augalų kaitaliojimas. Visus žemės ūkio augalus galima suskirstyti į dvi grupes: humuso gamybą skatinančius ir humuso kiekį mažinančius augalus. Prie didinančių humuso kiekį dirvoje priskiriami visi daugiamečiai augalai. Pirmiausia – tai visos daugiametės žolės, ganyklos ir pievos. Gausi šaknų sistema ir nedirbama dirva sudaro palankias sąlygas organinėms medžiagoms dirvoje kauptis, o tai skatina dirvos gyvūnijos bei mikroorganizmų veiklą ir humuso didėjimą.

Visi ankštiniai augalai savo šaknyse sukaupia daug azoto ir kitų maisto medžiagų, todėl jie taip pat priskiriami prie humuso gamybą skatinančių augalų. Varpiniai javai, jei jų šiaudai išvežami iš lauko, priskiriami prie humusą mažinančių augalų. Jei šiaudai įterpiami į dirvą, humuso joje didėja. Labiausiai humuso atžvilgiu dirvą alina visi kaupiamieji augalai (bulvės, cukriniai runkeliai, kukurūzai). Po jų auginimo humuso kiekis dirvoje visais atvejais sumažėja.

Tarpiniai pasėliai, kurie Lietuvoje kol kas dar nėra populiarūs, turi teigiamą poveikį humuso lygiui palaikyti. Taip dirva ilgiau išlaikoma padengta biomase, dėl to mažėja erozija, didėja organinių medžiagų kiekis dirvoje, skatinama mikroorganizmų bei kitų gyvių veikla, sumažėja nitratų plovimasis į gilesnius dirvožemio sluoksnius. Teisingai kaitaliojant augalus, galima be jokių papildomų sąnaudų palaikyti dirvoje esamą humuso kiekį arba jį net padidinti, o tai turi tiesioginį poveikį dirvos derlumui ir augalų derliui.

Žemdirbiai, kurie specializuojasi vien augalininkystės produkcijos gamyboje, netręšia dirvų organinėmis trąšomis, sėjomainoje nesėja ankštinių augalų bei daugiamečių žolių, o varpiniai javai užima 70–80 proc., turėtų labai susirūpinti, kaip palaikyti reikiamą humuso kiekį dirvoje. Jei taip ūkininkaujantys žemdirbiai dar ir sudegina arba iš lauko išveža šiaudus, tikėtina, kad dirvožemį savo vaikams ir vaikaičiams jie paliks visiškai nualintą ir nederlų.

Kai kuriose šalyse humuso kiekiui dirvose išlaikyti jau prieš daug metų pradėtas skirti valstybinio lygio dėmesys. Pavyzdžiui, Vokietijoje 1998 m. priimtas dirvožemio apsaugos įstatymas, pagal kurį, atsižvelgiant į atskirų vietovių sąlygas, žemdirbiai yra įpareigoti išlaikyti nustatytą humuso kiekį dirvoje. Ypač akcentuojamas organinių trąšų naudojimas ir intensyvaus dirvos dirbimo mažinimas.