Žemės dirbimo bandymai, siekiant moksliškai pagrįsti žemės dirbimo gylio ir intensyvumo mažinimą, buvo ir yra aktualūs šiuolaikiniam žemdirbiui. Pasaulyje jau ne vienas dešimtmetis tokie tyrimai atliekami mokslo institucijose ir taikomi praktikoje.

Pasaulyje 2001 m. buvo apie 60 mln. ha dirvų, kuriose taikoma neariamoji žemės dirbimo sistema, o 2005 m. šis plotas viršijo 95 mln. ha. Skirtingose pasaulio šalyse neariamosios žemės dirbimo technologijos praktinio naudojimo mastas labai skiriasi. Ir 2001-aisiais, ir 2005 m. didžiausia minimaliai dirbamo ploto dalis teko JAV – 2004 m. 21 mln. ha, o 2005 m. – 25 mln. ha. Antroje ir trečioje vietoje buvo Brazilija ir Argentina. Po jų sekė Kanada, Australija, Paragvajus, Urugvajus, Meksika, Bolivija ir Venesuela. Europos žemyne pirmoji sąraše buvo Ispanija – 300 tūkst. ha (2005 m.), antroje vietoje – Prancūzija – 150 tūkst. ha.

Lietuvos šiame sąraše, deja, nėra, kadangi statistikos duomenų apie neariamojo žemės dirbimo taikymą oficialiai šalyje niekas neregistruoja. Tačiau mokslininkų iniciatyva, padedant Lietuvos žemės ūkio konsultavimo tarnybos specialistams, yra surinkti duomenys apie neariamosios žemdirbystės plotus Lietuvoje per 2001–2004 m. laikotarpį.

Kaip užsienio šalyse, taip ir Lietuvoje, naudojami įvairūs neariamosios žemdirbystės modeliai: nuo seklaus-paviršinio mechaninio žemės dirbimo iki visiško jo atsisakymo, sėjant augalus tiesiogiai į nepurentą dirvą. Lietuvoje tiesioginė augalų sėja iki šiol nepaplitusi. Dažniausiai naudojamas seklusis (iki 10 cm gylio) dirvų skutimas ir sėja su specialiomis sėjamosiomis, kurios gali kokybiškai sėti į gausiai augalų liekanomis padengtą dirvą.

Lietuvos žemdirbiai neariamąja žemės dirbimo sistema pradėjo domėtis tuoj po nepriklausomybės atkūrimo, kai šalies rinkoje pasirodė moderni žemės dirbimo technika, tinkama tausojamajai žemės dirbimo sistemai. Ypač neariamoji žemdirbystė pradėjo plisti per pastaruosius trejus metus, stipriai pabrangus energetiniams ištekliams.

Vertinant apklausos rezultatus pastebėta, kad dauguma ūkių, kuriuose taikoma neariamoji žemės dirbimo sistema, yra išsidėstę derlingiausių šalies dirvožemių zonoje (Joniškio, Pasvalio, Kėdainių, Kauno, Šakių, Vilkaviškio rajonuose). Lietuvos žemdirbystės instituto mokslininkų atliekami tyrimai ir gamybininkų praktinė patirtis rodo, kad be teikiamų neginčijamų neariamosios žemdirbystės pranašumų (kuro ir laiko ekonomija, padidėjusi darbų sparta), palyginti su tradiciniu žemės dirbimu, ryškėja ir naujos žemės dirbimo sistemos trūkumai.

Vienas iš teikiamų neariamojo žemės dirbimo privalumų – augalams prieinamos (produktyvios) drėgmės atsargų taupymas dirvožemyje. Kaip rodo LŽI atlikti tyrimai, sėjant augalus tiesiai į nepurentą dirvą, iš tiesų viršutiniame (0–5 cm) dirvožemio sluoksnyje drėgmės esti daugiau. Tačiau kuo gilesnis sluoksnis, tuo drėgmės kiekis dirvožemyje, nedirbant dirvų, mažėja. Mes darome išvadą, kad neariamoji žemdirbystė didina drėgmės kiekį viršutiniame dirvožemio sluoksnyje, tačiau drėg­mė viršutiniame sluoksnyje didėja gilesnių sluoksnių sausėjimo sąskaita.

Žemdirbių susirūpinimą kelia didėjantis tokių dirvų sutankėjimas. Dirvožemis tankėja (slegiamas) dėl natūralių procesų gamtoje (pvz., dėl Žemės traukos jėgos, nukreiptos į jos centrą, dėl dirvožemį ardančios ir slegiančios krintančių lietaus lašų masės ir jėgos) ir dėl antropogeninės veiklos (dėl per didelio dirvos suspaudimo, kai naudojama sunki žemės ūkio technika ir padargai, ar dėl metai iš metų besikartojančio vienodai seklaus žemės dirbimo).

Vertinant dirvožemio fizikinius rodik­lius priimta, kad bet kokios granuliomet­rinės sudėties dirvožemio tankis, lygus arba mažesnis už 1,3 Mg/m3, laikomas augalo augimą ir vystymąsi neribojančiu dirvožemio tankiu. LŽI atlikti tyrimai parodė, kad dirvožemio tankis, kuris yra palankus augalų šaknims augti, būna iki 6–7 cm gylyje, kai tuo tarpu dirvas giliai ariant, ši kritinė riba nustatoma 11–12 cm gylyje.

Teisingai apie dirvožemių sutankėjimą galima spręsti ir nustatant dirvožemio kietumą. Didėjant dirvožemio tankiui ar mažėjant drėgmės kiekiui, kietumas didėja. Dirvožemio kietumo padidėjimas daro ir teigiamą, ir neigiamą poveikį. Teigiamas poveikis – pagerėja dirvožemio pravažumas (galima su žemės ūkio technika įvažiuoti į dirvą, jos nesuslegiant) ir padidėja dirvožemio pasipriešinimas suspaudimui. Neigiamas poveikis – dirbant tokią dirvą, padidėja energetinės sąnaudos, augalų šaknims sunkiau skverbtis gilyn į dirvožemį.

LŽI buvo atlikti tyrimai, kaip skirtingas žemės dirbimas veikia vasarinių miežių ir vasarinių rapsų šaknų vystymąsi.

Kritinė augalų šaknų prasiskverbimo riba yra tuomet, kai dirvožemio kietumas viršija 1,5 MPa lygį. LŽI tyrimai parodė, kad, tradiciškai dirbant žemę (giliai ariant), dirvožemio kietumas visame 0–20 cm dirvožemio gylyje nesiekia kritinės ribos, tuo tarpu dirvų neariant, ši riba jau nustatoma vos 3 cm gylyje.

Remiantis LŽI doktoranto G. Cesevičiaus atliktais tyrimais, auginant vasarinius miežius ir vasarinius rapsus, pačios silpniausios rapsų ir trumpiausios miežių šaknys vystėsi visiškai neįdirbtose dirvose. Taip pat tyrimais nustatyta neigiama metai iš metų atliekamo seklaus dirvų skutimo pasekmė – vadinamasis „skutimo padas“, susiformavęs 5–10 cm dirvožemio gylyje. Sutankėjęs dirvožemio sluoksnis trukdo normaliai augti ir vystytis augalų šaknims. Bet kuris žemdirbys supras, kad 10 cm dirvožemio gylyje susiformavęs skutimo padas yra labiau nepageidautinas už arimo padą, kuris susiformuoja 20 cm ir didesniame dirvožemio gylyje.

Norint suardyti susidariusį skutimo ar arimo padą, žemdirbiui neišvengiamai teks vienokiu ar kitokiu būdu įdirbti sutankintą žemę ir ją papurenti. Tie žemdirbiai, kurie savo laukuose taiko ariminį (tradicinį) žemės dirbimą, gali prie galinio plūgo korpuso pritvirtinti specialų podirvio purenimo peilį, kad būtų suardytas arimo padas. Tiems, kurie dėl vienokių ar kitokių priežasčių laukų nearia ir toliau nenori jų arti, būtų galima rekomenduoti gilųjį neverstuvinį dirvos purenimą.

Prieš purenant dirvą pravartu prisiminti, kad kiekvienas papildomas purenimo gylio padidinimas 1 cm pareikalaus papildomai apie 1 l dyzelinių degalų. Kyla klausimas – kokiu gyliu purenti? Universalaus atsakymo nėra. Viską lemia konkretaus lauko dirvožemio granuliometrinė sudėtis ir sutankinto sluoksnio slūgsojimo gylis. Pats greičiausias ir tiksliausias nustatymo būdas, kokiu gyliu purenti, – pamatuoti dirvožemio kietumą specialiu prietaisu kietmačiu. Jo neturint, tektų iškasti dirvožemio profilį ir pabandyti vizualiai nustatyti sutankėjusio dirvožemio sluoksnio ribas. Pagal tai ir pasirinkti dirvožemio purenimo gylį.

Vertinant šiandienines žemės dirbimo tendencijas, tampa aktualūs dar septintajame dešimtmetyje LŽI atliktų bandymų rezultatai.

Tuomet buvo tirtas armens sluoksnių derlingumas dirvų, kurios visą laiką buvo ariamos 22–25 cm ir 10–12 cm gyliu. Abiejų dirvų žemės buvo paimtos iš 0–12 ir 12–25 cm gylio ir supiltos į vegetacinius indus. Iš 0–12 cm gylio paimtos žemės sudarė viršutinį, o iš 12–25 cm – apatinį armens sluoksnį. Vegetaciniuose induose buvo auginami vasariniai miežiai. Duomenys parodė, kad abiem gyliais artų dirvų viršutinis armens sluoksnis buvo derlingesnis už apatinį.

LŽI atlikti tyrimai parodė, kad:

• vidutinio klimato sąlygomis, kurios vyrauja Lietuvoje, apatinio armens sluoksnio derlingumas nuolat mažėja;
• dėl jaurėjimo (maisto medžiagų ir dumb­lo dalelių išsiplovimo) proceso, kuris vyksta nepriklausomai nuo mūsų valios, neariamas armuo palaipsniui diferencijuojasi į viršutinį – biologiškai aktyvesnį ir derlingesnį bei apatinį – mažiau biologiškai aktyvų ir mažiau derlingą.

Reikėtų pabrėžti, kad tokie rezultatai buvo gauti dirvas ariant. Kaip vyktų jaurėjimo procesas ir kokia būtų armens sluoksnių derlingumo diferencijavimosi sparta dirvų neariant, šiandien dėl mokslinių tyrimų stokos atsakyti sunku.