Pažangios vakarietiškos žemės ūkio idėjos transformuojasi iš intensyvios į tausojamąją žemdirbystę. Aplinkosaugai pastaraisiais metais skiriamas itin didelis dėmesys ir tiesiai sakoma, kad, siekiant vien ekonominio efekto, galima pakenkti gamtai. Neigiamam antropogeniniam poveikiui žemės ūkyje pašalinti gali būti naudojamos įvairios ūkininkavimo alternatyvos. Viena iš jų – darnaus ūkininkavimo kryptis – integruota, ekologiška ir mišri (augalininkystė ir gyvulininkystė viename ūkyje) organinė žemdirbystė.

Pradėjus ekologiškai ūkininkauti ir norint, kad ši veikla būtų sėkminga, pirmiausia reikia ištirti dirvožemio organines medžiagas, maisto medžiagų kiekį, rūgštingumą ir sekti šių rodiklių pokyčius. Organinės trąšos yra natūralus organinių ir mineralinių medžiagų šaltinis. Jos teigiamai veikia ne tik augalus, bet ir visas dirvožemio savybes bei mikro- ir makroflorą. Organinių trąšų yra daug: mėšlas, srutos, kompostai, šiaudai, sideratai, vermikompostai ir kitos.

Biokompostų gamyba ir žalioji trąša

Vakarų ir Rytų Europos šalių ekologiniuose ūkiuose didelis dėmesys skiriamas biokomposto gamybai. Komposto gamybos metu, kai maisto medžiagos iš gyvulių ir paukščių ekskrementų (mėšlo) transformuojasi į biohumusą, dalyvauja 200 rūšių bakterijų ir apie 50 rūšių grybų. Susidaręs biohumusas turi atitikti tam tik­rus organinių ir mineralinių medžiagų kiekio, rūgštingumo, C ir N santykio bei kitus reikalavimus.

Kompostų gamybos technologijų yra daug. Pavyzdžiui, vermikompostas – kompostinių sliekų perdirbtas substratas. Vakarų Europoje (tarkime, Šveicarijoje) kompostas gaminamas iš gerai susmulkinto galvijų mėšlo, pridėjus vaistažolių ir smulkintų galvijų kaulų. Panašiai ruošiami ir arbatžolių kompostai. Jie itin vertinami daržininkų, nes tokiu kompostu patręšti augalai auga sveikesni ir stipresni. Mūsų šalyje kompostus, žolių ištraukas ruošia ir jais domisi daugiausia gėlininkai.

Žaliosios trąšos – ekonomiškai efektyvu

Vienas iš prieinamiausių būdų padidinti organinių medžiagų kiekį dirvoje – tręšti žaliosiomis trąšomis. Tyrimais nustatyta, kad pirmųjų naudojimo metų dobilų atolo šaknų sistema sudaro didesnę dalį (60,2 proc.) visos užaugintos organinės masės. Nedirbamo pūdymo augalijos visoje organinėje masėje sukaupta 60,9 kg ha-1 azoto, arba 32,2–35,9 proc. mažiau negu dobilų atolo (94,99 kg ha-1) ir lubinų (90,49 kg ha-1). Taigi, auginti daugiametes žoles ir panaudoti jas žaliajai trąšai yra ekonomiškai efektyvu.

Kalvotose vietovėse žieminiuose rugiuose auginti tarpiniai augalai papildė dirvos atsargas 7,4-21,1 kg ha-1 azoto, 2,4–6,0 kg ha-1 fosforo ir 3,6–7,0 kg ha-1 kalio. Miežiuose augę raudonieji dobilai sukaupė 2,5 karto daugiau azoto negu eraičin­svidrės ir 3,6 karto daugiau negu gausiažiedės svidrės. Be to, tarpiniai pasėliai ir ražienos kalvose, likusios po javų derliaus nuėmimo, visiškai sustabdė dirvožemio ardymą (vandens eroziją). Auginant javus be mėšlo, dirvoje humuso atsargos sumažėjo 0,52 proc., o toje pačioje sėjomainoje su tarpiniais augalais – tik 0,32 procento.

Daugelis ekologinių ūkių dėl žemės ūkio gamybos technologinių ypatumų ir griežtų reikalavimų patiria ekonominių nuostolių. Tačiau tokių ūkių plėtrą stimuliuoja valstybės parama, produkcijos paklausos augimas ir akivaizdus ūkininkų sąmoningumas. Sveikų ir natūralių maisto produktų paklausa ir svarba didėja.

Taršos priežastys ir problemos

Dėl Kuršių marių eutrofizacijos* ir kitos taršos Lietuva turi taikyti ES Nitratų direktyvą visoje šalies teritorijoje. Dėl gyvulininkystės ir žemdirbystės neigiamo poveikio aplinkai Helsinkio konvencijoje (HELCOM) Nevėžio baseinas įrašytas į Baltijos jūros taršos „karštųjų taškų“ sąrašą.

Atmosferos oras, vanduo ir dirvožemis užteršiamas ir natūraliai – nykstant augalijai, pūvant liekanoms, kylant gaisrams ir liūtims bei dėl nemokšiškos ar net piktybiškos žmonių veiklos. Kai kurių Vakarų Europos šalių labai intensyvaus žemės ūkio chemizavimo pasekmės parodė, kad per didelė cheminė dirvožemio apkrova sunaikino dalį gyvosios gamtos (vabzdžių, sliekų, bakterijų, grybų, dumb­lių, aktinomicetų ir net pirmuonių). Trąšos ilgainiui sukelia dirvų rūgštėjimą, ištirpina dirvožemyje esančias humines medžiagas, skatina greitesnį judriųjų elementų išplovimą.

Prie pagrindinių biosferos teršėjų priskirtini pramonės, komunalinio ūkio, transporto, energetikos ir žemės ūkio subjektai. Nelygiame reljefe daug žalos gamtinei aplinkai padaro vandens erozija, antropogeninė veikla.

Aplinkos taršos didėjimo mastus parodo ir Statistikos departamento pateikti rodikliai. Šiltnamio dujų (CO2 ekvivalentu) kiekis, išmestas į atmosferą dėl pramonės veiklos 2005 metais, palyginti su 2000 m., padidėjo 17,5 proc. Pastebimai (net 37 proc.) padidėjo transporto išmestas dujų kiekis ir tarša iš kitos veiklos, tarp jų ir žemės ūkio. Tačiau yra ir teigiamų poslinkių – atvirų vandens telkinių teršaluose pastebima bendrojo azoto, fosforo ir naftos produktų kiekio mažėjimo tendencija. Didžioji judriojo fosforo dalis į vandens baseinus patenka iš koncentruotų taršos šaltinių – valymo įrenginių. Fosforo junginių pertekliui jautrios žuvys ir vėžiai.

Požeminiai ir paviršiniai vandenys gali būti užteršti pesticidais, ypač netinkamais kiekiais ar netinkamu laiku juos paskleidus. Europoje iš 600 naudojamų pesticidų tik apie 30 reguliariai yra stebimi vandenyse. Kiti pesticidai, jų tarpinių skilimo produktų kiekiai ir metabolitai dirvožemio tirpaluose ir produkcijoje netiriami. To nedaroma dėl brangių cheminių analizių, didelio susidariusių junginių kiekio, o ir cheminės analizės metodų ir įrangos trūkumo. Reikia neužmiršti, kad pesticidai yra junginiai, sukurti gyvoms būtybėms naikinti. Europos Komisijos nustatytoji didžiausia leistina pesticidų koncentracijos (LDK) norma (0,5 mg/l pesticidų sumai) gruntiniuose vandenyse daugelyje Europos šalių yra viršijama 60–75 procentais. Švedija, Danija ir Olandija priėmė pesticidų naudojimo sumažinimo 50 proc. programas jau devintame dešimtmetyje, šiuo metu tai daro daugelis šalių. Tai praktikuojama ir Lietuvoje.

Pastaruoju metu didelį susirūpinimą dėl didėjančio (o šiemet, galima spėti, ypač gausaus) kiekio kelia panaudotos polimerinės plėvelės, į kurias vyniojami žoliniai pašarai. Stokojama informacijos, kada ir kaip jos surenkamos, dažnai jomis teršiami miškai.

Augalai įsisavina tik dalį azoto

Lietuvos mokslininkų pateiktais duomenimis, su krituliais į laukus patenka vidutiniškai apie 12 kg/ha mineralinio azoto per metus. Taigi į visos šalies naudmenas patenka apie 40,4 tūkst. tonų azoto per metus. Dirvožemio armenyje yra nuo 5 iki 15 t/ha organinio azoto, kuris, esant palankioms oro, drėgmės ir šilumos sąlygoms, lengvai mineralizuojasi. Tik 30–60 proc. mineralinio azoto panaudojama augalų mitybai, likusi jo dalis dėl denitrifikacijos išgaruoja į orą arba kartu su krituliais išsiplauna į podirvio vandenis ir juos užteršia.

Upėse nitratinio azoto didesni kiekiai (2–14 mg/l-1) nustatyti rudenį. Nemažai nitratinio azoto į vandens telkinius patenka su nuotekomis. Mažiausiai (3–5 mg/l-1) azoto išplaunama į drenažą iš laukų, apsėtų daugiametėmis žolėmis, o daugiausiai (12–15 mg/l-1) – iš dirvožemio, kuriame auginami kaupiamieji augalai (dėl gausaus daugkartinio tręšimo ir dirbimo). Taip pat reikia paminėti labai svarbų faktą, kad bendrojo azoto per drenažo vandenis per penkerių metų laikotarpį išsiplovė  daugiau iš suartų pievų (5,08 mg/l-1), o iš šienaujamų pievų – 33 proc. mažiau. Du ir daugiau kartų nitratinio azoto iš drenažo išsiplauna nešienaujant pievų, nes, senstant žolynams, silpnėja fotosintezė ir tuo pačiu gyvybiniai procesai, azotas atpalaiduojamas ir išplaunamas.

LŽI Kaltinėnų bandymų stotyje nustatyta, kad didžiausia N-NO3 (pagrindinis išplaunamasis kompleksas) koncentracija lizimetriniuose tirpaluose buvo rudens metu (lapkričio mėnesį), pasibaigus kultūrinių augalų vegetacijai ir iškritus gausiems (120 mm/mėnesį) krituliams. Ji tirpale iš suartos dirvos siekė 45 mg l-1. Tarpiniais augalais (dobilais, eraičinsvid­rėmis, ridikais ir garstyčiomis) apželdinus dirvą, nitratų koncentracija tirpale buvo apie 22 kartus mažesnė.

Ekologinio ūkininkavimo problemos

Sertifikuotų ekologinių ūkių plotas ES šalyse svyruoja nuo 0,7 iki 8,7 proc. žemės ūkio naudmenų. Ekologinių ūkių gamybos produktyvumą lemia natūraliai jį gerinančios sėjomainos, subalansuota augalų mityba, necheminiai piktžolių naikinimo būdai, tręšimas savame ūkyje sukauptomis ar užaugintomis organinėmis trąšomis – mėšlu, srutomis, įvairiais kompostais, žaliosiomis trąšomis. Tačiau ir šį ūkio krypties modelį galima vertinti ne vien tik teigiamai.

Ekologiniuose ar organinės žemdirbystės ūkiuose egzistuoja kelios problemos. Viena iš jų labai aktuali ir dažnai aptarinėjama – tai pasėlių ir dirvos užterštumas piktžolėmis ir jų pradais.

Vienas iš natūraliausių efektyvių konkurencijos su piktžolėmis būdų yra alelopatinių santykių tarp skirtingų augalų panaudojimas. Paprastai alelopatija suprantama taip: kai kurie augalai savo šak­nyse turi cheminių medžiagų, kurios stabdo kitų augalų augimą. Prie tokių priskirtini šie: vienametės svidrės, grikiai, avižos, liucernos, raudonieji dobilai ir kt. Užsienio šalių mokslininkų rekomendacijomis tam tikslui avižos augintinos su liucernomis.

Aukštieji žoliniai tarpiniai augalai gerai užtamsina aplinką, o dėl šviesos trūkumo vėliau sudygusios sunyksta ir smulkesnės piktžolės. LŽI Kaltinėnų bandymų stotyje nustatyta, kad įsėliniai augalai, pasižymintys ir alelopatinėmis savybėmis, ir ekologine sąveika, augdami sėjomainos augaluose sumažina paprastųjų varpučių kiekį ir dar efektyviau jų biomasę. Žieminiuose rugiuose eraičinsvidrės paprastųjų varpučių kiekį sumažino 68,9 proc., o gausiažiedės svidrės – 58,3 proc.; miežiuose – eraičinsvidrės – 77,8 proc., gausiažiedės svidrės – 86,5 proc.; avižose – atitinkamai 59 ir 47 procentais.

Naudojant organines trąšas (mėšlą, kompostus, žaliąsias trąšas), augalai sustiprėtų, būtų pajėgesni kovoti su ligomis, kenkėjais ir konkurencingesni. Parinkus tinkamus augalus, kurie mažiau jautrūs ligoms (daugeliu atveju minimi kvietrugiai ir kiti javai, pakenčiantys blogesnes vietos ir mitybos sąlygas), labiau prisitaikę prie vietos sąlygų (lietuviškos augalų veislės), ir sėjant gerą daigią sėklą (kurią galima beicuoti preparatu biojodžiu, 3 l/t), dar pasitelkus mechanines pasėlių priežiūros priemones ir nuolat tobulinant technologijas, galima neteršti gamtos ir išauginti sveikus produktus. Nesugebėjus apsiginti nuo piktžolių, reikėtų laiku (kol nesubrendo jų sėklos) pasėlį panaudoti žaliajai masei.

Dar viena problema – augalų apsauga nuo kenkėjų ir ligų, kadangi ekologiniuose ūkiuose draudžiama naudoti sintetinius preparatus. Šiuo metu jau yra augalinės kilmės preparatų (NeemAzal T/S 10g/l), kuriais galima naikinti amarus, tripsus, balta­sparnius, kopūstinius baltukus. Kenkėjams naikinti naudojamas ir skystasis muilas, kuris turi patekti ant kenkėjo, kad jį sunaikintų. Išlieka nuo seno naudojamos priemonės nuo augalų ligų: vario sulfatas (mėlynasis akmenėlis), Bordo skystis (1 proc.), kalkių ir sieros nuoviras (1:2 ir 17 dalių vandens), įvairios augalų ištraukos. Sodos tirpalu (0,5 proc.), pridėjus muilo, purškiama nuo milt­ligių, o mikrobiologiniu preparatu Mycostop – nuo šaknų puvinių.

Ar iš tikrųjų toks svarbus fosforas?

Dar viena iš ekologiniame ūkyje egzistuojančių problemų – maisto medžiagų trūkumas dirvožemyje ir jų subalansavimas. Viena iš opiausių vietų šių ūkių perspektyvai yra ta, kad daugeliui dirvožemių trūksta fosforo. Ar iš tikrųjų jis toks svarbus?

Fosforas yra vienas iš pagrindinių maisto elementų, būtinas visoms gyvoms būtybėms. Nors augaluose jo yra mažiau negu azoto, kalio ir kalcio, tačiau jis už juos svarbesnis. Esant dideliam jo trūkumui, augalai blogai krūmijasi, menkai auga, lapai susisuka, išaugina smulkias varpas ir mažą grūdų derlių. Lietuvos dirvožemiuose judriojo fosforo yra labai mažai arba mažai. Pakankamą jo kiekį (daugiau kaip 150 mg/kg dirvožemio) turi tik 15,9 proc. dirvų. Labiausiai fosforo, kaip ir azoto, trūksta Rytų ir Vakarų Lietuvos dirvose. Turtingesni šio elemento Kėdainių, Kauno, Šakių, Marijampolės ir kiti Vidurio Lietuvos rajonų dirvožemiai. Iš daugelio tirtų augalų aišku, kad mažiausi visų augalų derliai gaunami tose dirvose, kuriose fosforo yra mažiausiai.

Iš visų javų fosforo trūkumui jautriausi yra žieminiai kviečiai. Nedideli fosforo kiekiai gali būti paimti iš organinių junginių. Kai augalai gauna mažai fosforo iš dirvožemio, tai jauni augalo lapai „atima“ jį iš senų. Kadangi svarbių augalams elementų – azoto ir kalio – galvijų mėšle yra beveik dvigubai daugiau negu fosforo (0,25 proc.), tręšiant laukus mėšlu, augalai azotu ir kaliu aprūpinami geriau negu fosforu. Atsižvelgus į dirvoje esančias maisto medžiagas ir augalų poreikius bei planuojamą derlių, pagrindinius makroelementus reikėtų atitinkamai subalansuoti leidžiamomis naudoti trąšomis. Kiaulių ir ypač vištų mėšlas fosforo turi daug daugiau (0,86 proc.). Žinotina ir tai, kad vienų maisto medžiagų trūkumas gali lemti ir kitų trūkumą.

Aliuminio perteklius sutrikdo augimą

Rūgščiose dirvose jaunoms šaknims augti gali kliudyti aliuminio perteklius. Dėl šios priežasties šaknys sustorėja ir paruduoja. Aliuminis stabdo magnio patekimą į augalą, mažina fosfatidų kiekį ir fermentų aktyvumą. Tokiais atvejais efektyvu tręšti fosforu per lapus. Pagrindinė efektyvi priemonė, pašalinanti aliuminio toksiškumą, yra dirvožemio kalkinimas. Pakalkinus rūgščius dirvožemius didesnėmis klintmilčių normomis, jo toksiškumas nepavojingas net 15 metų.

Nors Lietuvoje labai mažo kalingumo dirvų yra tik apie 7,6 proc., tačiau beveik 69 proc. dirvų kalio yra mažai arba vidutiniškai. Labai mažai kalio yra Šilutės, Varėnos, Šalčininkų ir Panevėžio rajonų dirvose. Trūkstant dirvose šio elemento, derlius taip pat būna mažas, jo kiekį didinant, derlius didėja. Kalis dalyvauja medžiagų apykaitoje, jis skatina baltymų kaupimąsi. Trūkstant kalio, augalai greičiau nuvysta, būna neatsparūs sausroms. Molio dirvožemiai kalio turi daugiau. Kalio balansui pagerinti ir juo augalus aprūpinti leidžiamų naudoti kalio trąšų pasirinkimas didesnis negu fosforo.

Kadangi Lietuvos vakarinei zonai yra būdingas išplaunamasis drėgmės režimas, didesnis ar mažesnis įvairių medžiagų (N, P, K, Ca, Mg ir kt.) kiekis nuplaunamas iš paviršiaus akumuliacinių horizontų į podirvinius. Be to, kalvų dirvožemis yra nevienodai laidus vandeniui: šlaito viršutinėse dalyse tik 5,7 cm h-1, o pašlaitėse ir tarpukalvių lomose – net 13,8 cm h-1. Čia daugiau šių medžiagų ir netenkama. Vandens erozijos padaryti dirvožemio nuostoliai svyruoja nuo 1,3 t/ha-1 varpiniuose javuose iki 56,6 t/ha-1 juodajame pūdyme. Kartu su dirvožemiu nuplaunamos ir maisto medžiagos. Dėl storesnio ir turtingesnio maisto medžiagų humusingojo sluoksnio pašlaitėse geresnius derlius subrandina javai ir žolės.

Eroziniai procesai kalvose pasireiškia tik tuomet, kai susidaro sąlygos: iškrinta intensyvūs ir gausūs krituliai, dirvos paviršius neuždengtas augalais (jie dar maži) arba dirva suarta. Dirvožemio nuostoliai nelietingais metais būna tik 0,6–0,8 m3 ha-1. Didesni nuostoliai patiriami lietingais metais – 6,74 ir 8,69 m3 ha-1. Javuose augę įsėliniai augalai, o po derliaus nuėmimo ražienos su įsėliais ir posėliais apsaugo šlaito dirvožemį rudens-pavasario metu (po javų derliaus nuėmimo iki sėjos) nuo vandens erozijos.