23 10 24 Mano ukio prenumerata 2024 23 04 15 Gauti naujienas mobili žurnalas
Mano Ūkis 2008/04
Pats laikas stabdyti dirvožemio rūgštėjimą
  • Dr. Jonas MAŽVILA, Alvydas DAUNYS, Donatas ŠUMSKIS LŽI Agrocheminių tyrimų centras
  • Mano ūkis

Mūsų šalyje dirvos praktiškai nekalkinamos jau vienuolikti metai – nuo 1997-ųjų. Nekalkinant dirvų, jos rūgštėja, pH palengva grįžta į pirmykštę būklę. Labiausiai rūgštėja prieš kalkinimą buvusių labai ir vidutiniškai rūgščių Vakarų Lietuvos dirvožemių humusingasis sluoksnis. Dirvožemius, kurių pH yra 5,0 ir mažiau, būtina kalkinti kuo greičiau, nes tokiems dirvožemiams pakaktų mažiau kalkinių trąšų (2–4 t ha-1 CaCO3). Neatlikus šių darbų dabar, po kelerių metų kalkinimui reikės skirti kur kas daugiau lėšų.

Lietuvos dirvožemiai formavosi ant kvartero periodo sąnašų, kurios įvairaus storumo sluoksniu dengia visą šalies teritoriją. Manoma, kad Lietuvos teritorijoje buvo ne mažiau kaip trys ryškūs apledėjimai ir du tarpledynmečiai, kurie suformavo dabartinį reljefą, o jų paliktos uolienos buvo veikiamos vandens, vėjo ir kitų dirvodaros procesų. Vienas iš pagrindinių ir aktyviausių dirvodaros veiksnių yra sumedėjusi ir žolinė augalija, kuri poledyniniu laikotarpiu labai keitėsi, o kartu keitėsi ir dirvožemio danga, jos savybės.

Žmogus agrotechninėmis ir melioracinėmis priemonėmis keitė ne tik dirvodaros kryptį, bet ir dirvožemio savybes, jo derlingumą. Taigi, dirvožemio susidarymo pobūdį ir kryptį betarpiškai veikia dirvodarinės uolienos, klimato ypatumai, reljefo pobūdis, hidrografinis tinklas, augalija, žmogaus ūkinė veikla. Atskirų veiksnių įtaka dirvožemio susidarymo procesui nėra vienoda, todėl, priklausomai nuo veiksnių intensyvumo, dirvožemio susidarymo procesų, jie įgauna tam tikrą kryptį, ir tai neišvengiamai turi lemiamos įtakos dirvožemio savybėms.

Kas yra tas pH?

Lietuvos dirvožemiai vystosi praplaunamojo vandens režimo sąlygomis. Veikiant atmosferos krituliams, iš viršutinių dirvožemio sluoksnių išplaunami ne tik lengvai vandenyje tirpstantys cheminiai elementai, bet ir smulkios dispersinės dalelės.

Vakarų, Rytų ir Pietryčių Lietuvos dirvožemiuose dėl gausesnio kritulių (700–800 mm) kiekio išplovimo procesai yra intensyviausi. Todėl šiuose dirvožemiuose dažnai po humusinguoju sluoksniu išskiriami eliuviniai jauriniai E, El horizontai, iš kurių jau yra išplautas ne tik kalcis, magnis, geležies oksidai, bet ir smulkios dispersinės organinės ir mineralinės dalelės. Dėl to dirvožemiai tampa rūgštūs ir jų sorbuojamame komplekse įsivyrauja vandenilio jonų koncentracija, kuri, kad būtų patogiau, išreiškiama pH simboliu.

Anksčiau, prieš nepriklausomybės atkūrimą, šalyje buvo kalkinami tie dirvožemiai, kurių pH 5,5 ir mažiau. Intensyviai kalkinti dirvas pradėta nuo 1965 metų. Prieš intensyvų kalkinimą šalyje buvo 40,7 proc. sąlygiškai rūgščių (pH 5,5 ir mažiau) dirvožemių, iš jų 11,9 proc. – labai rūgščių, 15,8 proc. – vidutinio rūgštumo ir 13,0 proc. – mažo rūgštumo dirvožemių. Vakarų Lietuvoje sąlygiškai rūgščios dirvos sudarė apie du trečdalius, o labai rūgščių ir vidutinio rūgštumo dirvožemių buvo beveik pusė.

Pavyzdžiui, tuo laiku Šalčininkų rajono ūkiuose sąlygiškai rūgščių dirvožemių buvo net 92,8 proc., Šilalės, Plungės rajonuose – 85–87, Skuodo, Širvintų, Kretingos, Klaipėdos rajonuose – daugiau kaip 70 procentų. Tuo metu reiklių dirvos reakcijai augalų derlius buvo labai menkas. Intensyvaus ir ilgalaikio (1965–1990 m.) kalkinimo dėka (kasmet po 160–200 tūkst. ha) sąlygiškai rūgščių dirvožemių plotą, 1985–1993 m. tyrimo duomenimis, pavyko sumažinti iki 18,6, iš jų labai rūgščių – iki 1,5, vidutinio rūgštumo – iki 10,1 procento.

Dirvos sparčiai rūgštėja

Nuo 1991–1992 m. kalkinimo darbų apimtys sumažėjo iki 70–40 tūkst. ha, 1993–1996 m. šalyje dar buvo pakalkinta nuo 5 iki 40 tūkst. ha, o nuo 1997 m. praktiškai dirvos nebekalkinamos. Nekalkinant jų, dirvožemiai rūgštėja. Labiausiai rūgštėja Vakarų Lietuvos dirvožemiai. Vakarų Lietuvoje, 1995–2006 m. tyrimo duomenimis, sąlygiškai rūgščių dirvožemių vidutiniškai padaugėjo 8,7, rūgštokų – 2,9, o neutralokų (pH 6,1–6,5) sumažėjo 14,8 procento. Atskiruose šios zonos rajonuose dirvožemiai parūgštėjo daugiau: pavyzdžiui, Plungės rajone – 29,9, Tauragės rajone – 13, Šilalės r. – 12,3 proc. ir t. t. Kai kuriuose minėtų rajonų kadastrinių vietovių dirvožemiuose dirvų rūgštėjimas dar intensyvesnis. Plungės rajono Karklėnų kadastrinės vietovės dirvožemiuose sąlygiškai rūgščių dirvų padaugėjo net 44,1 proc., Labardžių – 41,6, Daugėdų – 40,9, Šilalės rajono Pajūralio – 34,9, Žadeikių – 21,5, Jomantų – 21,4 procento.

Šie dirvožemiai iš kitų šalies dirvožemių išsiskiria tuo, kad juose karbonatingas sluoksnis yra giliau (1,5–3 m gylyje), o podirvis dėl intensyvaus išplovimo prieš kalkinimą buvo labai, o kartais vidutiniškai rūgštus.

Kelerius metus nekalkinant dirvų, rūgštėja buvę rūgštūs plotai ir Rytų Lietuvoje. Tačiau čia, palyginti su Vakarų Lietuvos dirvožemiais, rūgštumo pokyčiai mažesni. Tai susiję su tuo, kad čia karbonatingas dirvožemio sluoksnis yra aukščiau (0,8–1,4 m gylyje), mažiau rūgštesnis podirvis. Todėl neseniai tirtuose Širvintų, Vilniaus ir Švenčionių r. dirvožemiuose nustatyta, kad sąlygiškai rūgščių dirvų padaugėjo 6,7–8,2 proc.

Dirvožemių kalkinimas Vidurio Lietuvoje, kaip dirvų gerinimo priemonė, niekada nebuvo labai aktualus. Mat šios zonos dirvožemių, nors ir humusingasis sluoksnis yra rūgštus, karbonatai yra negiliai (dažniausiai 60–80 cm, rečiau iki 100 cm gylyje), podirvis mažo rūgštumo, todėl čia mažai rūgštokų (pH 5,6–6,0) dirvožemių. Visgi nemažoje dalyje tirto ploto (9-iuose rajonuose iš 16) sąlygiškai rūgščių dirvožemių padaugėjo. Labiausiai rūgštėjo Pasvalio, Prienų (po 3,6 proc.) ir Jurbarko (2,5 proc.) rajonų kadastrinių vietovių dirvožemiai.

Kodėl kol kas derliai neblogi?

Tačiau dabar mažėjantį pH dydį po intensyvaus kalkinimo turėtume vertinti šiek tiek kitaip, negu prieš intensyvųjį kalkinimą. Prieš intensyvųjį kalkinimą dirvožemiuose, kurių pH buvo 5,0 ir mažiau, jautrūs dirvožemio reakcijai augalai – pašariniai ir cuk­riniai runkeliai, raudonieji dobilai, kviečiai, kukurūzai, miežiai – išaugindavo labai menkus derlius. Dabar rūgštėjančiuose ir pasiekusiuose panašų pH dydį (per 30 m. 4–5 kartus kalkinimo) dirvožemiuose labai didelio pH žalingo poveikio augalų derliui dar nejaučiama, ir tokiuose dirvožemiuose dar kol kas išauginami (patręšus augalus NPK trąšomis) neblogi derliai.

Kad šiandien augalai dar neblogai dera, įtakos turi ankstyvesnis kalkinimas palyginti didelėmis (Vakarų Lietuvoje – net 6–15 t ha-1 ) gryno CaCO3 normomis. Visų pirma, toks kalkinimas ne tik padidino pH, bet ir labai sumažino, o kai kur beveik sunaikino, judrųjį aliuminį, per dešimtmečius labai pakeitė ne tik podirvio pH, bet ir kitus agrocheminius rodiklius. Neseniai Šilalės, Tauragės, Kretingos, Klaipėdos rajonų dirvožemiuose, kurių pH 4,6–5,0, atliktais judriojo aliuminio (Al) tyrimais nustatyta, kad jo po ankstesnio intensyvaus kalkinimo rasta tik 0,42–1,76 mekv kg-1. Be to, labai svarbu, kad keletą kartų kalkintuose, o dabar parūgštėjusiuose dirvožemiuose dar yra nemaži mainų katijonų ir ypač Ca ir Mg kiekiai.

Mainų katijonai – labai svarbu

Apibendrinus dirvožemio ėminių, paimtų iš 1965–1990 m. 4–5 kartus pakalkintų ariamų dirvų, iš 1–2 kartus kalkintų pamiškių ir visai nekalkintų miškų dirvožemių, rezultatus, nustatyti labai akivaizdūs minėtų rodiklių skirtumai. Ariamų laukų dirvožemiuose, kurių pH 4,1–5,0, mainų katijonų buvo vidutiniškai 31–49, pamiškių – 14–27, miškų 11,8–16,7 mekv kg-1 dirvožemio.

Tačiau, esant panašiam pH dydžiui intensyviai anksčiau kalkintose ariamose dirvose, kurių pH 4,1–4,5, mainų katijonų kiekis svyravo nuo 10,1 iki 63,0, o dirvose, kurių pH 4,6–5,0 – nuo 10,9 iki 133,0 ­mekv kg-1 dirvožemio. Tai rodo, kad į dirvų kalkinimą dabar turėtume žiūrėti šiek tiek kitaip negu anksčiau. Turėtume atsižvelgti ne tik į pH dydį, bet ir į mainų katijonų, ypač Ca ir Mg, kiekį.

Daugiamečiais tyrimais nustatyta, kad po intensyvaus kalkinimo, vėliau daug metų dirvų nekalkinant, pirmiausia pasikeičia pH dydis, o judriojo aliuminio labai padaugėja praėjus 15–20 metų po paskutiniojo kalkinimo. Todėl reikėtų atidžiai sekti judriojo aliuminio kiekio pasikeitimą, taip pat ir mainų katijonų, ypač Ca bei Mg, pokytį dirvožemyje.

Nuo kurių plotų pradėti

Nustatant plotus, kuriuos pirmiausia reikėtų kalkinti, praverstų LŽI ­Agrocheminių tyrimų centre esantys ankstyvesni ir pastaruoju metu vykdomi dirvožemio agrocheminių savybių ­stebėsenos tyrimų ­duomenys. Minėtus plotus padėtų rasti judriojo aliuminio ir mainų katijonų ­nustatymas dirvožemio ėminiuose, paimtuose iš didesnių, anksčiau buvusių rūgščių masyvų, esančių įvairiuose šalies dirvožemių rajonuose. Ankstesniųjų tyrimų pH kaitos tendencijų, nustatytų paskutiniųjų stebėsenos tyrimų metu, duomenų pagrindu būtų galima sudaryti kalkinimo projektus ir pagal juos kalkinti šalies dirvas.

Dolomitmilčiai – verti dėmesio

Pieš keliolika metų pagrindinė ir bene vienintelė kalkinė medžiaga buvo dulkieji klintmilčiai (dalelės smulkesnės negu 1 mm skersmens). Pabrangus energetiniams ištekliams, klintmilčiai tapo vieni iš brangiausių. Nereikėtų pamiršti ir iki 1970 m. dirvoms kalkinti naudotų trupintų klintmilčių, o taip pat vietinių kalkinių medžiagų. Tačiau šiuo metu dirvoms kalkinti galėtume naudoti ir lėčiau veikiančius, bet turinčius daugiau magnio Klovainių ir Petrašiūnų dolomitmilčius. Nors ši kalkinė medžiaga dažniausiai rekomenduojama lengvoms žemėms kalkinti, tačiau palaikomajam kalkinimui, kol dar jaučiama ankstesnio intensyvaus dirvų kalkinimo įtaka, kai dar nemažai yra mainų kalcio ir magnio, ji tiktų ir kitoms dirvoms. Beje, ji yra viena iš pigiausių.

Dolomitmilčiai nors veikia lėtai, bet pakankamai efektyviai stabdo dirvų rūgštėjimą bei aliuminio gausėjimą. Be to, taip mažiau išplaunama kalkinė medžiaga. Dolomitmilčiai yra gludesni, kietesni ir atsparesni šalčiui už klintis. Dolomitmilčiai, palyginti su trupintomis klintimis, vienodžiau paskleidžiami dirvoje, sudrėkę mažiau limpa prie mašinų darbinių paviršių, greičiau infiltruojasi, nuteka pertek­linė drėgmė. Juos įmanoma kokybiškai paskleisti net ir per žiemą laikytus lauke. Jų veiksmingumas, mažinant dirvožemio rūgštumą, labai priklauso nuo dalelių stambumo. Kuo smulkesni dolomitmilčiai, tuo jų efektyvumas didesnis.

Dolomitmilčiai rūgščioms dirvoms kalkinti yra gaminami pagal ĮST 6790094-01-1996 technines sąlygas. Jie yra beveik 2 mm ir turi mažiau drėgmės negu trupintos klintys. Barstyti tinka visos mineralinių trąšų išcentrinio barstymo mašinos. Dėl savo pigumo ir išbėrimo paprastumo bent šiuo metu dolomitmilčiai gali būti plačiausiai naudojama kalkinė medžiaga.

Detalūs dirvožemio pH, fosforingumo ir kalingumo tyrimai lauke kaitos tendencijoms nustatyti (monitoringo tipo) 1995–2006 m. atlikti tik penktadalyje šalies žemės ūkio naudmenų.

Dirvožemio rūgštumo, fosforingumo ir kalingumo žemėlapiai

Ilgą laiką detalūs M 1:10 000 dirvožemio pH, fosforingumo ir kalingumo tyrimai buvo atliekami vidaus situacijos planuose su dirvožemio kontūrais. Atsižvelgus į skirtingų dirvožemio atmainų ir į ankstesnio tyrimo rezultatus, buvo sudaromi panašių dirvožemio savybių 3–5 ha dydžio laukeliai ir iš jų buvo imami jungtiniai dirvožemio ėminiai iš 0–20 cm sluoksnio, o juose buvo atliekamos pH, judriųjų P2O5 ir K2O laboratorinės analizės, vėliau panaudotos dirvožemio rūgštumo ir kalkinimo bei panašių dirvožemio savybių laukų žemėlapiams sudaryti, o palyginus su ankstesnio tyrimo duomenimis, nustatytos agrocheminių rodiklių kaitos tendencijos.

Dirvožemio agrocheminiai tyrimai lauke nuo 2005 m. atliekami naudojant geografinės padėties nustatymo prietaisus (GPS), kuriais fiksuojami dirvožemio ėminių ėmimo maršrutai, įvedant dirvožemio ėminio numerį, jo atmainos inicialus, auginamus žemės ūkio augalus, lauko pH. Minėti duomenys, atlikus judriųjų P2O5 ir K2O analizes, įvedami į kompiuterines laikmenas. Remiantis šiais duomenimis, sudaromi skaitmeniniai dirvožemio rūgštumo (pH) ir panašių dirvožemio savybių žemėlapiai, kuriuose nurodomos fosforingumo ir kalingumo grupės. Kaip plano pagrindas naudojama pasėlių deklaravimo kontrolinių žemės sklypų (blokų) medžiaga. Šiuo metu, naudojant šiuos ir ankstesnių tyrimų (1963–1993 m.) duomenis, sudaroma duomenų bazė (DirvAgroch_DB10LT).

Dirvožemio rūgštumo grupės:

I –    labai rūgštūs (pH 4,5 ir mažiau);

II –    vidutiniškai rūgštūs (4,6–5,0);

III –    mažo rūgštumo (5,1–5,5);

IV –    rūgštoki (5,6–6,0);

V –    neutraloki ir artimi neutraliems (6,1 ir daugiau).

Smėlio dirvožemiai skirstomi į tris humusingumo grupes:

I –    iki 1,5 proc.;

II –    1,6–3,0 proc.;

III –    daugiau kaip 3,0 proc.

Skaitmeniniame fosforingumo ir kalingumo sluoksnyje duomenys pateikiami panašių dirvožemių savybių laukams, nurodant fosforingumo (juoda spalva) ir kalingumo (raudona spalva) grupes:

I –    labai mažo fosforingumo ir kalingumo (< 50 mg kg-1);

II –    mažo (51–100 mg kg-1);

III –    vidutinio (101–150 mg kg-1);

IV – fosforingi ir kalingi (151–200 mg kg-1);

V – labai fosforingi ir kalingi (> 200mg kg-1).

Dirvožemiams, kuriuose judriųjų P2O5 ir K2O kiekiai įvairuoja, pateikiamos dominuojančios grupės, pavyzdžiui, I+II 30 proc., II+III 20 proc., III+IV 40 proc. ir t. t.

Minėti skaitmeniniai dirvožemio agrocheminių savybių sluoksniai, kaip ir kita medžiaga, bus panaudojami žemės našumui vertinti pagal naujai sudarytas žemės našumo vertinimo lenteles, taip pat ūkininkų ir bendrovių poreikiams.

***

Mūsų šalyje dirvožemio pH yra nustatomas KCl ištraukoje. Esant pH 4,5 ir mažiau, dirvožemiai yra labai rūgštūs, pH 4,6–5,0 – vidutiniškai rūgštūs, pH 5,1–5,5 – mažai rūgštūs, pH 5,6–6,0 – rūgštoki, pH 6,1–6,5 – neutraloki, pH 6,6–7,0 – artimi neutraliems, pH 7,1–8,5 – šarmiški.

***
Siekiant sustabdyti šalies dirvų rūgštėjimą, mainų katijonų mažėjimą, aliuminio didesnio kiekio atsiradimą, šiuo metu dirvožemius, kurių pH 5,0 ir mažiau, būtinai reikia kalkinti. Dabar minėto pH dirvožemiams pakaktų mažesnių kalkinių trąšų normų (2–4 t ha-1), o neatlikę šių darbų dabar, po kelerių metų kalkinimui būsime priversti skirti daug didesnes sąnaudas. Turėtume nedelsiant pradėti palaikomąjį dirvų kalkinimą mažesnėmis kalkinių trąšų normomis dirvožemiuose, kurių pH 5,0 ir mažiau, taip sustabdytume pH dydžio, mainų katijonų (ypač Ca, Mg) mažėjimą, judriojo aliuminio ryškesnį atsiradimą.