Dirvožemio rūgštumas ir jo neutralizavimas kalkinant – ūkininkams aktuali problema, su kuria daugiausia susiduriama Vakarų bei Rytų Lietuvoje. Šiose zonose vyrauja iš prigimties rūgštūs dirvožemiai, kurie ir toliau rūgštėja.

Visus šalies administracinių rajonų dirvožemius, kurie prieš intensyvų dirvų kalkinimą buvo skirtingo rūgštumo, LŽI Agrocheminių tyrimų centro tyrėjai rekomenduoja skirstyti į dvi grupes: pirmiausia kalkintini regionai (Plungės, Šilalės, Skuodo, Kretingos, Šalčininkų, Širvintų rajonai) ir šiek kiek mažiau svarbūs kalkintini regionai (Kelmės, Klaipėdos, Raseinių, Šilutės, Tauragės, Telšių, Anykščių, Ignalinos, Kaišiadorių, Molėtų, Rokiškio, Švenčionių, Trakų, Ukmergės, Varėnos, Vilniaus, Prienų rajonai).

Labiausia rūgštėja Vakarų Lietuvos dirvožemiai. Tai vyksta dėl Žemaitijoje iškrentančio didesnio kritulių kiekio bei dirvožemio jaurėjimo proceso, o karbonatai čia dažniausiai būna augalams nepasiekiamoje zonoje – 1,5–2,0 m gylyje. Nedidelis organinės medžiagos ir molio dalelių kiekis, pradinis pH ir kiti veiksniai nulemia, kad pakalkintas dirvožemis rūgštėja kur kas sparčiau negu natūralus. Agroekosistemose rūgštėjimą skatina melioracija, tręšimas, dirvožemio dirbimas ir kita aktyvi žemdirbystės veikla. Dirvožemio rūgštėjimas – nuolatinis procesas, tad, norint palaikyti optimalų dirvožemio rūgštumą, reikia pakartotinai kalkinti.

Seniau, kai kalkinimas buvo remiamas valstybės, kiekvienais metais buvo pakalkinama iki 200 tūkst. hektarų, tačiau jau daugiau negu dešimtmetį dirvožemiai beveik nekalkinami. Atsiranda vis daugiau įvairaus rūgštumo dirvožemių su skirtingomis agrocheminėmis savybėmis. Dabar dirvožemių kalkinimu tenka rūpintis patiems ūkininkams.

Dirvožemio rūgštumas susietas su vandenilio ir aliuminio jonų koncentracija dirvožemio tirpale. Labiausiai augalams kenkia judrusis aliuminis. Kai dirvožemyje jo būna 30–50 mg kg-1, augalų pasėlis labai išretėja, susiformuoja silpnesnės šaknys. Labai rūgščiuose dirvožemiuose (pH 4,0–4,5) judriojo aliuminio kiekiui esant 50–100 mg kg-1, daugelis žemės ūkio augalų (kviečiai, miežiai, dobilai, liucernos, kukurūzai, rapsai, cukriniai runkeliai) beveik neauga, o jei ir užauga, derlius būna menkas.

LŽI Vėžaičių bei Vokės filialuose atlikti moksliniai tyrimai rodo, kad ryškiausias kalkinimo poveikis jaučiamas 6–8, o kai kur iki 10 metų. Pakalkinus greičiausiai iki pradinių reikšmių atsistato pH, o lėčiausiai – judrusis aliuminis. Aptinkama duomenų, kad lengvų dirvų kalkinti nereikia 4–5, vidutinio sunkumo – 7–10, o sunkių – 9–12 metų ir ilgiau.

Kalkinant dirvožemio viršutiniame sluoksnyje panaikinamas judrusis aliuminis, jo kenksmingas augalams kiekis atsistato per 25–50 metų, priklausomai nuo panaudotos kalkinės medžiagos rupumo bei dirvožemio granuliometrinės sudėties. Taigi, nors dirvožemio pH rodiklis ir sumažėja, tačiau judriojo aliuminio kiekis gali būti dar nepadidėjęs, taip pat dirvožemyje gausu judriųjų kalcio ir magnio jonų. Tuo galima paaiškinti tai, kad žemės ūkio augalų, auginamų seniau keliskart kalkintuose dirvožemiuose, derliai iki šiol gaunami gana dideli.

Praktiniai kalkinimo aspektai

Pirmiausia reikėtų žinoti dirvožemio rūgštumo rodiklius (pH, judriojo aliuminio kiekį bei mainų katijonų kalcio ir mag­nio kiekius dirvožemyje ir kt.) ir iki kokio pH planuojama sureguliuoti dirvožemio rūgštumą. Antras žingsnis – nuspręsti, kokio efekto bus siekiama ir pagal tai pasirinkti kalkines medžiagas bei jų normas. Jei dirvožemio rūgštumas yra apie 5,5 pH, galbūt užtenka naudoti rinkoje pasirodžiusias mineralines trąšas su kalciu. Dirvožemio rūgštumą iš dalies reguliuoja ir ekologiniuose ūkiuose leidžiamos naudoti trąšos, tokios kaip fosforitmilčiai bei kalio magnezija, nes kasmet tręšiant su jomis (P60K60), priklausomai nuo veikliosios medžiagos kiekio, įterpiama apie 65–100 kg ha-1 kalcio bei apie 20–25 kg ha-1 magnio oksido (MgO).

Tačiau geriausiu atveju taip tik bus išlaikomas esamas dirvožemio pH, neutralizuojant naudojamų mineralinių trąšų sukeliamą rūgštėjimą. Fiziologiškai rūgščios yra visos amonio ir dauguma kalio trąšų. Jų šarminę dalį sunaudoja augalai, o rūgščioji dalis lieka dirvožemyje. Vienai tonai amonio salietros neutralizuoti reikia 0,74, amonio sulfatui – 1,13, karbamidui – 0,90 tonos kalcio karbonato.

Daugumai žemės ūkio augalų optimalus pH yra 6,0–6,5, taip pat tokio rūgštumo dirvožemyje užtikrinama tinkama mikroorganizmų veikla, augalų maisto medžiagų prieinamumas, dirvožemio struktūra, užauginama kokybiška produkcija ir pan. Daugelio Lietuvos ir užsienio mokslininkų nuomone, iš karto įterpti dideles kalkinių medžiagų normas neefektyvu ir ne­ekonomiška, be to, sukeliamas stresas dirvožemio mikrofaunai bei augalams. Šiuo atveju tiktų posakis „Geriau po mažiau, bet dažniau“. Taigi, norint suformuoti optimalų augalams dirvožemio pH, būtina pakartotinai kalkinti. Mokslininkų publikacijose pažymima dirvožemių pakartotinio kalkinimo svarba, o kalkinant pakartotinai, veiksmingesni mažesni kalkinių medžiagų kiekiai.

Galima pasirinkti skirtingas kalkinimo metodikas pagal rodiklį, kurio kiekį dirvožemyje siekiama sureguliuoti. Jei siekiama palaikyti dirvožemio pH optimaliose žemės ūkio augalams ribose, o dirvožemis yra parūgštėjęs iki pradinio lygio (pvz., pH < 4,4), tai prireiks didelių kalkinių trąšų normų. Tačiau jei pasirinksime stabilizuoti kitus rūgštumo rodiklius (mainų rūgštumą, judrųjį aliuminį, sorbuotų bazių sumą), pakaks palyginti mažų normų. Mokslininkų siūlomos normos kinta 0,5–4,0 t ha-1 ribose 5 metų laikotarpiui. Tačiau kalkinių trąšų norma konkrečiame lauke priklausys nuo daugelio jau išvardintų dalykų, o geriausia apie kalkinimo reikalingumą bus galima spręsti atlikus dirvožemio rūgštumo rodik­lių tyrimus.

Kalkinimas ir piktžolėtumas

Kai pasėliuose vyrauja dirviniai asiūkliai, smulkiosios rūgštynės, dirviniai kežiai, vienametės klėstenės – tai ženklas, kad dirva rūgšti. Kalkinimas keičia piktžolių rūšinę sudėtį, t. y. pasėliuose mažėja tokių piktžolių, kurios yra rūgštaus dirvožemio indikatoriai. Vėžaičių filiale atlikus tyrimus nustatyta, kad, mažėjant dirvožemio rūgštumui nuo pH 4,1 iki 6,6, visų rotacijos augalų (vasarinių rapsų, miežių, raudonųjų dobilų, žieminių kviečių) pasėlių piktžolėtumas sumažėjo ketvirtadaliu, o kai kur net per pusę. Kai kuriais atvejais toks piktžolėtumo sumažėjimas buvo stebimas jau pH 5,4–5,9 dirvožemyje.

Daugiamečių žolynų kalkinimas

Daugiamečių pievų ir ganyklų dirvožemyje vykstantys procesai skiriasi nuo tų, kurie vyksta ariamoje žemėje. Taigi ir kalkinimo rekomendacijos skiriasi. Pievoms ir ganykloms dirvožemio pH reikia reguliuoti pagal jautriausias žoles. Kalkinės trąšos čia veikia daug įvairiau kaip ariamoje žemėje – ne tik gerina dirvožemio savybes, didina žolių derlių, bet ir gerina žolyno botaninę sudėtį. Aptinkama duomenų, kad dirvožemio pHKCl padidėjus 1 vnt., varpinių ir ankštinių augalų žolyne baltųjų dobilų pagausėja 13 procentų. Tačiau nereikia pamiršti, kad gausiai tręšiant azotu, mažėja ankštinių žolių kiekis. Kuo gausiau tręšiami žolynai, tuo daugiau kalcio pasisavina daugiametės žolės, vadinasi, jo kiekis dirvožemyje mažėja.

Daugiametės žolės geriausiai dera, kai dirvožemio reakcija yra sureguliuota iki pH > 6, nors daugelis tyrėjų nurodo platesnes ribas – pH 5,5–6,5. Lengvesnės granuliometrinės sudėties dirvožemiuose įrengtiems žolynams pH gali būti 0,5 vnt. mažesnis. Sureguliuoti ir palaikyti tinkamą dirvožemio pH ypač aktualu ekologiniu požiūriu, nes tyrimais įrodyta, kad fosforo ir kalio junginiai ganyklos dirvožemyje atsipalaiduoja, kai dirvožemio pH ∼ 6,0.

LŽI Vėžaičių filiale atlikus ilgesnius negu 30 metų tyrimus, kada kalkinės trąšos (dulkūs klintmilčiai) buvo įterptos į 7, 14 ir 21 cm gylį, padaryta išvada, kad kalkines trąšas prieš ganyklos sėją reikia įterpti sekliai, į 7–10 cm gylį. Tačiau vėliau, analizuojant duomenis ir ieškant ryšių tarp įterpimo gylio bei derlingumo, paaiškėjo, kad optimalus kalkinių trąšų įterpimo gylis turėtų būti apie 20 cm. Iš pH dinamikos tyrimų paaiškėjo, kad kalkinės trąšos ilgalaikės ganyklos dirvožemyje migruoja lėtai, todėl įterpus negiliai 7–8 metams neutralizuojamas tiktai viršutinis 10 cm dirvožemio sluoksnis. Taigi, prieš įrengiant ilgalaikes kultūrines ganyklas, turi būti neutralizuojamas visas ariamasis sluoksnis. Sekliai kalkinės trąšos gali būti įterpiamos, kai rengiami trumpalaikiai žolynai.

Kultūrinėms ganykloms reikia skirti po 1–4 t ha-1 kalkinių trąšų kas 6–7 metai, o kartais pakanka ir kas 10 metų. Kalkinių medžiagų norma priklauso nuo naudojamų trąšų ir dirvožemio rūgštumo. Siūloma įterpti kalkines trąšas prieš sėją, sumaišant jas su ariamuoju sluoksniu, ar paviršinio palaikomojo kalkinimo metu. Tačiau nereikėtų pamiršti, kad paviršinis kalkinimas nėra toks efektyvus kaip pagrindinis, kada kalkinės trąšos įterpiamos į dirvožemį. Rūgštumo rodikliai tokiu atveju sureguliuojami tik labai negiliai (iki 5 cm gylio).

Kalkinės trąšos ir kalkinimo technologija

Vietinės kalkinės medžiagos, kurios gali būti panaudotos dirvožemiams kalkinti – kreida, opoka, tufas, sapropelis, mergelis, karbonatingas priemolis – dėl drėgnumo ir dalelių stambumo dažniausiai paskleidžiamos mėšlakratėmis. Taip pat gali būti naudojamos pramonės kalkingosios atliekos, tokios kaip defekatas (kalkių purvas), cemento dulkės, durpių ir medžio pelenai. Tačiau paprastai pasirenkamos pigiausios kalkinės medžiagos ir racionaliausia kalkinimo technologija vietos sąlygomis.

Geriausia kalkinti pūdymus, dirvožemio rūgštumui jautrių augalų priešsėlius arba kalkines trąšas išberti po javų ant ražienų. Kalkinti reikėtų anksti rudenį, kai dar galima gerai įterpti kalkines medžiagas.

Kalkinės medžiagos nebus efektyvios, jeigu jos bus blogai įterptos. Pagrindinis reikalavimas – kuo vienodžiau permaišyti su kalkinamo dirvožemio armeniu. Visai netinka jas giliai užarti plūgu. Išbertos kalkinės medžiagos gali būti įterpiamos lėkštinėmis akėčiomis, kultivatoriumi, o efektyviausia – permaišyti freza. Vėliau ariant jos galutinai persimaišo visame armenyje. Plačiau apie dirvožemių kalkinimą galima pasiskaityti leidinyje „Pažangaus ūkininkavimo taisyklės ir patarimai“ http://gamta.lt/files/Pazangaus_ukininkavimo_taisykles_ir_patarimai_3skyrius.pdf.

Kalkinių medžiagų kaina, perkant tiesiogiai iš gamintojų, yra palyginti nedidelė. Pavyzdžiui, „Naujasis kalcitas“ parduodamų kalkinimo medžiagų 1 tonos kaina su PVM: kalcio karbonato (klintmilčių) – 125,80 Lt; agrokalkių – 110 Lt ir trupintų klinčių – 78 Lt. Bendrovė „Mortar Akmenė“ iš įmonės sandėlio Ventoje pirkėjams realizuoja „Kalktrąšę“ po 270 Lt už toną (fasavimas po 500 kg didmaišiuose). Bend­rovė „Klovainių Skalda“ parduoda dolomitmilčius, kurių 1 tona kainuoja 15,73 Lt, o bendrovėje „Dolomitas“ dolomitmilčių kaina – 20,57 Lt/t. Didžiąją dalį kalkinimo išlaidų sudaro kalkinių medžiagų transportavimo bei kalkinimo darbų kaštai, kuriuos lemia pervežimo atstumas, transporto rūšis, kalkinamas plotas, kalkinių medžiagų norma ir t. t.

Dulkios kalkinės medžiagos (klintmilčiai, cemento dulkės) veikia efektyviausiai, greičiau neutralizuoja dirvožemio rūgštumą. Tačiau reikia specializuotos technikos kalkinėms medžiagoms pervežti ir paskleisti, tai padidina kalkinimo darbų savikainą. Todėl šiuo metu populiariausios tokios kalkinės trąšos, kurias galima paskleisti mineralinių trąšų barstytuvais (dolomitmilčiai, trupintos klintys). Ieškoma ir kitų būdų šiai problemai spręsti – bandoma dulkias kalkines medžiagas granuliuoti ir atlikti mokslinius tyrimus, siekiant išsiaiškinti jų poveikį bei efektyvumą.

***

Dėl dirvodarinės dangos ir klimato sąveikos Lietuvoje susiformavo daug iš prigimties rūgščių dirvožemių. Rūgščiuose dirvožemiuose augalams trūksta kalcio, magnio, kartais fosforo ir kalio. Dėl dirvožemio rūgštumo sutrinka humifikacijos procesai. Cheminė dirvožemio degradacija skatina neigiamus fizikinius dirvožemio savybių pokyčius, riboja auginamų augalų bioįvairovę bei jų derlingumą.