Humusas yra sudėtingas kompleksinis junginys, glaudžiai susijungęs su dirvožemio mineraline dalimi. Humuso kiekis – vienas svarbiausių dirvos sukultūrinimo rodiklių. Jis yra pagrindinis dirvos derlumo faktorius. Tyrimais nustatyta, kad, siekiant velėninėje jaurinėje dirvoje užauginti ne mažesnį kaip 30–35 t/ha bulvių derlių, ariamoje žemėje turi būti ne mažiau kaip 3,5 proc. humuso. Kai humuso yra tik apie 2 proc., gumbų derlius gali sumažėti perpus, nes labiau didėja augalo priklausomybė nuo drėgmės kiekio. Humuso kiekį padidinus 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 aktualu laidesnėse, bulvėms tipingose dirvose, kur tik humusas gali išlaikyti ir augalams tiekti būtiną drėgmę. Vien tik dėl šio faktoriaus augalų derlius ženkliai padidėja ir mažiau nukenčia nuo pasitaikiusių sausringų laikotarpių.

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 procento. Lietuvoje bulvėms augti tinkami dirvožemiai sudaro 45,3 proc. visų šalies dirvožemių. Juose yra vidutiniškai 1,5–2 proc. humuso.

Dažnai purenant dirvožemio armenį, sparčiai intensyvėja mineralizacija. Jos metu humuso organinę medžiagą mikroorganizmai suskaido iki mineralinių, vandenyje lengvai tirpstančių druskų. Augalai pasisavina maisto medžiagas būtent tik šios formos, ir su derliumi iš dirvos išnešamas gausus maisto medžiagų kiekis. 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. Todėl visais minėtais atvejais mažėja dirvožemio potencialas.

Tyrimų 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. Vadinasi, ardami dirvą 25 cm gyliu, kiek­viename hektare prarandame apie 2,5 tonos humuso.

Labiausiai dirvą alina varpiniai javai

Kiekvienas augalas, gerindamas dirvą, atlieka didžiulį darbą, nes dirva – tai namai augalų palikuonims. Jau išgyvenome tą laiką, kai buvo sakoma, kad švari dirva yra tvarka. Iš esmės tvarka – tai gyvybė, augimas. Žemdirbys turėtų vengti tuščios dirvos, bijoti net dienai ją palikti be augalų. Pagrindinis žemdirbio tikslas – kurti ir puoselėti dirvą. Jai reikia duoti daugiau, negu iš jos paimama. O dividendus – ir nemažus! – ji pati grąžina kiekvienam pagal nuopelnus.

Vieni iš labiausiai dirvožemį alinančių augalų yra varpiniai javai, ypač jei jų šiaudai išvežami iš lauko. Humuso atžvilgiu labiausiai dirvą alina visi kaupiamieji augalai (bulvės, cukriniai runkeliai, kukurūzai). Bulvės dėl jų auginimo technologijos (joms reikia intensyvaus ir gilaus priešsėjinio dirbimo ir daugkartinio tarpueilių purenimo) skatina intensyvią organinių medžiagų mineralizaciją ir mažina humuso kiekį.

Humuso kiekis dirvožemyje priklauso nuo daugelio faktorių, vienas iš jų – tręšimas. Vokietijoje atliktų tyrimų duomenimis, netręštuose laukuose per 20 metų humuso kiekis dirvožemyje sumažėja apie 20 procentų. Mėšlo ir daugiamečių žolių reikšmė, didinant arba bent palaikant esamą humuso kiekį dirvoje, – neabejotina. Sėjomainose su bulvėmis, viena iš efektyviausių agropriemonių, atkurianti dirvožemio derlingumą ir kompensuojanti paimtas maisto medžiagas, yra įprastos organinės trąšos – mėšlas. Nuolatinis tręšimas mėšlu, nors ir nedideliu jo kiekiu, teigiamai veikia humuso susidarymą ir išsilaikymą dirvožemyje. Literatūroje nurodoma, kad per 20 metų mėšlu tręšiamuose laukuose humuso kiekis padidėja beveik 1,5 karto. Tačiau šiandieniniame Lietuvos kaime daug ūkininkų nelaiko gyvulių, neturi ir neaugina daugiamečių žolių. Mėšlas tampa deficitu, jo kasmet mažėja. Kuo jį pakeisti?

Mėšlą kompensuoja žalioji trąša

Siekiant gauti gausų ir kokybišką sėjomainos augalų derlių, mėšlą, kaip ir humuso sumažėjimą, be daugiamečių žolių galėtų kompensuoti žalioji trąša. Ji pigesnė negu mėšlas. Žaliosios trąšos tyrimai rodo, kad tai yra ne tik organinių medžiagų ir azoto šaltinis, bet ir intensyvios apytakos ekosistemoje pagrindas. Žalioji trąša teigiamai veikia dirvožemį, intensyvina mikroorganizmų veiklą, naikina alinančių augalų poveikį ir suaktyvina visos agrosistemos funkcionavimą.

Daugiamečių žolių šaknims skverbiantis gilyn į armenį, formuojasi struktūriniai agregatai, kurių patvarumą lemia humusas ir kitos medžiagos, susidarančios irstant šaknims ir organinėms liekanoms. Tyrimais nustatyta, kad didžiausia humuso išeiga priesmėlio dirvose gaunama iš lubinų ir dobilų liekanų, sunkaus priemolio rudžemiuose – iš mėšlo, liucernų ir jų antžeminės dalies, įterptos žaliajai trąšai.

Kaip žalioji trąša gali būti naudojamos įvairios augalų grupės: varpiniai, ankštiniai, kryžmažiedžiai. LŽI Vokės filiale atliktų ilgalaikių tyrimų duomenimis, vertingiausia žalioji trąša buvo daugiametės žolės. Priklausomai nuo daugiamečių žolių naudojimo metų, jos sukaupia 171–260 kg/ha azoto.

LŽI Elmininkų bandymų stotyje priesmėlio dirvoje ilgalaikiais sėjomainos tyrimais nustatyta, kad po pašarinių lubinų bei po pašarinių lubinų ir seradėlių mišinio, užarto žaliajai trąšai, rugių grūdų derlius padidėjo 26,3 proc., o po jų augusių bulvių – 11,6–14,9 procento. Lengvose dirvose po lubinų, užartų žaliajai trąšai, pasodintos bulvės ir kiti kaupiamieji augalai iš žaliosios trąšos pasisavina vidutiniškai 63 proc. azoto, o iš mėšlo – apie 32 procentus. Vokės filiale atliktų tyrimų duomenimis, geltonžiedžių lubinų žalioji trąša bulvių derlių padidino 13,78 procento, palyginti su juoduoju pūdymu.

Žaliajai trąšai tinkami augalai

Žaliajai trąšai tinka nelepūs, daug žaliosios masės išauginantys kryžmažiedžiai augalai: aliejiniai ridikai, garstyčios, rapsai ir kt. Juos galima auginti kaip pagrindinius, tarpinius, posėlinius ir įsėlinius. Didžiausias žaliosios biomasės derlius gaunamas sideraciniame pūdyme, tačiau ekonominiu požiūriu verta juos auginti ir kaip tarpinius ar įsėlinius augalus. Sideraciniai augalai tarpusavyje skiriasi biologinėmis savybėmis, biomasės chemine sudėtimi, dirvoje paliekamų augalų liekanų ir maisto medžiagų kiekiu, todėl labai svarbu žaliajai trąšai parinkti tinkamiausius augalus.

LŽI Elmininkų bandymų stotyje atliktais tyrimais nustatyta, kad sideracinių augalų žaliosios masės derlius priklauso nuo jų vietos bulvių sėjomainoje ir, žinoma, nuo meteorologinių sąlygų jų vegetacijos metu. Daugiausiai – 30,6 t/ha antžeminės dalies – žaliosios masės išaugina ankstyvieji raudonieji dobilai, apariant juos priešsėliui, ir 37,6 t/ha, apariant bulvėms. Tirti vienamečiai sideraciniai augalai (vienametės svidrės, aliejiniai ridikai, baltosios garstyčios ir jų derinys su vikių ir avižų mišiniu) antžeminės biomasės kiekiu iš esmės atsilieka nuo dobilų bei sudaro 33–69 proc. (tręšiant priešsėlį) ir 20–39 proc. (tręšiant bulves) visos dobilų biomasės. Sausųjų medžiagų antžeminėje biomasėje daugiausia sukaupia irgi dobilai, užariant juos bulvėms.

Visi tirti vienamečiai sideraciniai augalai, jais tręšiant bulvių priešsėlį, sukaupia nuo 30 iki 75 proc. daugiau antžeminės biomasės, negu jais tręšiant bulves. Dobilai, priešingai, apariant juos bulvėms, ilgiau auga ir jų biomasė būna gausesnė negu apariant priešsėliui.

Paaiškėjo, kad iš tirtų vienamečių sideracinių augalų antžeminės biomasės organinėmis medžiagomis gausiausiai dirvą praturtina vikių ir avižų mišinio bei baltųjų garstyčių derinys, apariamas bulvėms. Tame sideracinių augalų derinyje sukaupiama apie 4,1 t/ha sausųjų medžiagų, ir tai 3,4 karto daugiau negu vienametės svidrės arba 1,7 karto daugiau negu aliejiniai ridikai.

Antžeminės ir požeminės augalų masės skirtumai

Visiškai kitokius organinių medžiagų kiekius palieka sideraciniai augalai su požemine biomase, aparti ir priešsėliui, ir bulvėms. Vikių ir avižų mišinio, aparto priešsėliui, antžeminė biomasė sukaupė tik 1,8 t/ha sausųjų medžiagų, o požeminė – 1,7 karto daugiau. Dobilų atolo požeminės biomasės sausosios medžiagos prilygsta dobilams. Apariant sideracinius augalus bulvėms, vienamečių svidrių požeminė biomasė būna net 2,7 karto didesnė negu antžeminė, o aliejinių ridikų požeminė ir antžeminė biomasės lygios.

Tirti sideraciniai augalai su visa (antžemine ir požemine) biomase dirvoje palieka nevienodą sausųjų medžiagų kiekį: iki 2,8 karto besiskiriantį tręšiant priešsėlį ir iki 3,8 karto tręšiant bulves. Dirvožemį organinėmis medžiagomis labiausiai praturtina dobilai, tiek jais tręšiant priešsėlį – 13,9 t/ha, tiek bulves – 15,8 t/ha. Mažiausiai organinių medžiagų įterpiama su vikių ir avižų mišiniu – apie 5,0 t/ha, tačiau po šio mišinio dar pasėjus baltųjų garstyčių, organinių medžiagų kiekis padidėja apie 40 procentų.

Humuso kaupimuisi armenyje teigiamą įtaką turi visi sideraciniai augalai. Jie padidina humuso kiekį 1,2–4,8 proc. tręšiant priešsėlį ir 2,9–6,0 proc. tręšiant bulves, palyginti su juoduoju pūdymu. Aparus sideracinius augalus bulvių priešsėliui, gaunamas dėsningai ryškesnis humuso padidėjimas po dobilų – 3,6–4,8 proc. ir mažesnis – 1,2–2,4 proc. – po vienamečių sideracinių augalų.

Po dobilų padaugėja sliekų

Dirvožemio derlingumą labiausiai lemia jo fizikinės, cheminės ir mikrobiologinės savybės, tam turi reikšmės ir jo fauna, ypač sliekai. Jie, maišydami dirvožemį, gerina struktūrą, spartina augalų liekanų mineralizaciją. Siekiant padidinti dirvožemio derlingumą, svarbi sliekų gausa agrocenozėse.

Sėjomainoje, kai sideraciniais augalais tręšiamas bulvių priešsėlis, daugiausia sliekų būna po dobilų. Po dobilų, užartų žaliajai trąšai, palyginti su juoduoju pūdymu, sliekų pagausėja 2,1–2,5 karto, o po vienamečių sideracinių augalų – tik 2,3–12,9 procento. Mėšluotame pūdyme, lyginant su juoduoju pūdimu, sliekų pagausėja 17,4 procento.
Po dobilų sliekų biomasė 2,8 karto (iš esmės) didesnė negu juodajame pūdyme arba 1,9–2,3 karto didesnė negu po vienamečių sideracinių augalų.

Sėjomainoje, kai sideraciniais augalais tręšiamos bulvės, sliekų skaičius dar didesnis, ypač po dobilų. Čia jų būna 2,7–3,1 karto daugiau negu juodajame pūdyme ir 2,4–2,7 karto daugiau negu po sideracinių augalų. Sliekų biomasė po dobilų būna 2,6–2,8 karto didesnė, palyginti su juoduoju pūdymu.

Sideraciniai augalai priešsėliui

Sėjomainoje, kai sideraciniais augalais tręšiamas bulvių priešsėlis, pirmaisiais metais po visų sideracinių augalų užarimo, palyginti su juoduoju pūdymu, žieminių kviečių grūdų derlius padidėja 4,3–15,6 procento. Juodąjį pūdymą patręšus mėšlu, žieminių kviečių derlius padidėja 14,1 procento.

Dėl užartų sideracinių augalų poveikio antraisiais metais gaunami 1,7–3,3 t/ha bulvių gumbų derliaus priedai, lyginant su jų derliumi juodajame pūdyme, tačiau iš esmės bulvių gumbų derlius padidėja dėl aliejinių ridikų ir baltųjų garstyčių poveikio. Dėl užartų sideracinių augalų poveikio trečiaisiais metais gaunami 0,25–0,52 t/ha, arba 6,7–14,0 proc., grūdų derliaus priedai, tačiau didžiausi, 9,7–14,0 proc., priedai gaunami po aliejinių ridikų ir dobilų atolo. Trečiaisiais metais po juodojo pūdymo patręšimo mėšlu gaunamas didžiausias – 15,6 proc. – miežių grūdų derliaus priedas.

Vidutinis sėjomainos augalų derlius, išreikštas apykaitos energija, nuo sideracinių trąšų padidėja 5,3–9,2 GJ/ha, arba 6,6–11,6 proc., palyginti su juoduoju pūdymu. Esminiai apykaitos energijos priedai – 6,5–9,2 GJ/ha, arba 8,1–11,5 proc., – gaunami po dobilų, jų atolo, aliejinių ridikų ir baltųjų garstyčių. Visi tirti vienamečiai sideraciniai augalai, išskyrus vikių avižų mišinį, pirmaisiais metais po jų užarimo davė 38–57 proc., antraisiais – 36–26, trečiaisiais – 26–17 proc. viso derliaus priedo, gauto per sėjomainos rotaciją, mėšlas – atitinkamai 50, 20 ir 30 procentų.

Nustatyta, kad daugiau bulvių gumbų (3,5–7,0 proc.) buvo pažeisti rizoktoniozės (Rhizoktonia solini) po dobilų ir daug mažiau – tik 1,5–2,0 proc. – po vienamečių sideracinių augalų.

Sideraciniai augalai pasėliui

Sėjomainoje, kai sideraciniais augalais buvo patręštos bulvės, pirmaisiais metais po jų užarimo gauti dideli (esminiai) – 2,1–5,1 t/ha, arba 9,8–23,7 proc., – bulvių gumbų derliaus priedai po visų sideracinių augalų ir didžiausias – 23,7 proc. – po vikių ir avižų mišinio bei baltųjų garstyčių derinio. Šis derliaus priedas prilygsta mėšlu tręštame pūdyme gaunamam derliaus priedui.

Kai sideraciniais augalais tręšiamos bulvės, vidutinio sėjomainos augalų derliaus apykaitos energija nuo sideracinių trąšų padidėja 4,3–9,9 GJ/ha, arba 6,2–14,4 procento. Esminiai derliaus priedai, išreikšti apykaitos energija – 8,0-9,9 GJ/ha arba 11,6–14,4 proc. – gaunami tik dėl vienamečių sideracinių augalų poveikio.

Šioje sėjomainoje tirti vienamečiai sideraciniai augalai labiau didino bulvių gumbų ir miežių derlių negu dobilai ar jų atolas, nors su dobilais į dirvą įterpiama gerokai daugiau organinių ir maisto medžiagų. Tam įtakos, matyt, turi spartesnė ir laiku vykstanti vienamečių sideracinių augalų žaliosios masės mineralizacija ir nepalankus bulvėms maisto medžiagų santykis dobilų biomasėje, lyginant su vienamečiais sideraciniais augalais.

 
Pakinta krakmolo ir sausųjų medžiagų kiekis bulvių gumbuose. Jų derliaus priedai atitinkamai 0,2–1,0 t/ha, arba 5,9–29,4 proc., ir 0,4–1,4 t/ha, arba 8,7–30,4 proc., atsiranda dėl sideracinių augalų ir mėšlo įtakos. Daugiausia (42–54 proc.) prikasama sėklinių gumbų. Sideraciniais augalais tręšiant tiesiogiai bulves, prekinių gumbų gaunama tik 3–4 proc. daugiau negu juodajame pūdyme. Kero svoris daugiausia (21 proc.) padidėja patręšus mėšlu. Bulvių, patręštų vienamečiais sideraciniais augalais, keras pasunkėja nuo 8 iki 20 procentų.