Laikantis Nacionalinės darnaus vystymosi strategijos ir pažangaus ūkininkavimo principų, Lietuvoje vis sparčiau plinta intensyvios žemdirbystės alternatyvos: tai subalansuotoji-tausojamoji, arba išskirtinės kokybės produktų gamybos, ir organinė-ekologinė žemdirbystės sistemos. Jų esmė - siekiama sumažinti aplinkos taršą iš dalies ar visiškai atsisakant mineralinių trąšų ir pesticidų, o didžiausią dėmesį skiriant sėjomainai, organinių trąšų naudojimui ir biologinėms kovos su piktžolėmis, ligomis ir kenkėjais priemonėms. Vienas svarbiausių klausimų - kaip tokiose sistemose išlaikyti stabilų dirvožemio derlingumą.

Lietuvoje, kaip ir įvairiose Europos ir pasaulio šalyse, skiriasi sąlygos, daugelis tyrėjų nurodo skirtingas tausojamosios ir ekologinės sistemų sampratas, tačiau jas vienija bendras tikslas - saugi aplinka, švarūs vandenys, sveikas maistas, savitas natūralus kraštovaizdis. Mažinant cheminių priemonių naudojimą, svarbu išlaikyti stabilų lauko augalų derlingumą. Kai kurie ūkiai, entuziastingai ėmęsi ekologinio ūkininkavimo, bet patyrę nesėkmių, grįžta prie intensyvios žemdirbystės. Priežasčių yra įvairių, tačiau viena iš svarbiausių - nepakankamas pasirengimas, technikos ir žinių stoka.

Atgal iš ekologinio į tradicinį ūkininkavimą?

Sprendimą grįžti iš ekologinio ūkininkavimo į intensyvųjį lemia sudėtingesnės ekologinės gamybos sąlygos negu tikėtasi - silpnas teorinis ir praktinis pasiruošimas, biologinių žinių trūkumas, lemiantis piktžolių išplitimą. Dėl maisto medžiagų trūkumo dirvožemyje (nes sertifikuotų ekologinių trąšų asortimentas siauras) augalai patiria stresą, krenta jų derlius, o ir sąnaudos viršija iš ekologinės produkcijos gaunamą pelną.

Išmokos ekologiniams ūkiams sumažina pelno skirtumą, palyginti su didesnius derlius gaunančiais intensyviaisiais ūkiais, tačiau visiškai nekompensuoja prarastų pajamų dėl žemų ekologiškų produktų rinkos kainų, kurias lemia maža ekologinės produkcijos paklausa.

Ekologinio ūkininkavimo augimas bei plėtra priklauso nuo produkcijos pelningumo, augančio visuomenės susirūpinimo maisto saugumu ir didėjančio įmonių domėjimosi ekologiškais produktais. Menka ekologiškų produktų paklausa priklauso nuo gyventojų įpročių ir šiuo laikotarpiu sumažėjusios perkamosios galios. Didesnę ekologinių produktų paklausą turėtų skatinti vartotojų švietimas, o ekologiškų produktų rinką galėtų padėti plėsti ūkininkų kooperacija, sudaranti didesnių kiekių produkcijos pasiūlą bei jos eksportavimo galimybę.

Ekologinių ūkių sertifikavimo įstaigos „Ekoagros" pateikiamais duomenis, Lietuvoje pastaraisiais metais mažėja sertifikuotų ekologinių ūkių skaičius: 2008 m. sumažėjo 50 ūkių, 2009 m. jau 126, o iki 2011 m. sumažėjo dar per 80 ūkių. Nepaisant mažėjančio ekologinių ūkių skaičiaus, sertifikuojami plotai didėja. 2009 m. sertifikuotas plotas buvo 7 593 ha didesnis, palyginti su 2008 m. sertifikuotu plotu, o iki 2011 m. padidėjo dar 23 040 ha. Dėl sumažėjusio mažų ūkių skaičiaus ir išaugusio ploto padidėjo ir vidutinis ekologinio ūkio dydis.

Pereinamasis laikotarpis - sudėtingas

Tenka atkreipti dėmesį, kad pereinamasis laikotarpis sudėtingas, nes dirvožemio natūralios pusiausvyros atstatymas yra ilgas procesas, tenka atkurti natūralias biologines dirvožemio, kaip pagrindinio agrosistemos komponento, savybes. Todėl perėjimas į ekologinę žemdirbystę turi būti daugiapakopis tausojamasis ūkininkavimas su pereinamuoju laikotarpiu, palaipsniui grįžtantis į natūralius ryšius tarp gamtinių ekosistemų mažinant įdėjimus iš šalies ir sudarant palankias sąlygas agrosistemoms funkcionuoti.

Augalų produktyvumas priklauso nuo išorinių aplinkos veiksnių ir žmogaus veiklos. Pirmosioms ir didele dalimi lemiančioms agrocenozių produktyvumą, t. y. klimatui, meteorologinėms sąlygoms, dirvožemio genetinėms savybėms, žmogus mažai gali daryti įtaką. Būtina atkreipti dėmesį į dirvožemio genetines savybes - tipą ir granuliometrinę sudėtį. Lengvesnės granuliometrinės sudėties dirvožemiams būdingas laidumas, greitas maisto medžiagų išsiplovimas bei žemas apsirūpinimas azotu ir kaliu; sunkesnės - mažas laidumas ir produktyvumą ribojančios specifinės negatyvios fizikinės savybės bei žemas apsirūpinimas fosforu.

Ekologinėse agrosistemose labiausiai augalų produktyvumą lemia žmogaus veikla - tinkamos sėjomainos parinkimas ir apgalvota tręšimo sistema. Svarbu sudaryti sėjomainas iš augalų, pasižyminčių skirtingomis biologinėmis savybėmis, tarpusavyje sudarančių simbiozę: vieni augalai geba fiksuoti azotą iš atmosferos, kiti - pasisavinti sudėtinguose junginiuose esantį fosforą, dar kiti gerina fitosanitarinę būklę. Ekologiškai ūkininkaujant, svarbu išlaikyti ne tik augalų derlingumą, bet ir pagrindinių mitybos elementų balansą bei stabilų dirvožemio našumą.

Problema - fosforo ir kalio balanso palaikymas

Didelė problema ekologiniuose ūkiuose - dirvožemio agrocheminių rodiklių degradacija. Negalint naudoti mineralinių trąšų, dirvožemis tampa vienintele mitybine terpe, iš kurios augalai kasmet išeikvoja daugiau, negu grąžina su šaknimis ir augalų liekanomis. Tręšiant organinėmis trąšomis ir mažinant mineralinių trąšų kiekį ar visai atsisakant jų, dirvožemyje didėja organinės anglies kiekis, tačiau iškyla įvairiapusės augalų mitybos problema. Ypač sudėtinga išlaikyti teigiamą maisto medžiagų balansą tose dirvose, kuriose mažas jų kiekis yra dirvožemio genetinė savybė.

Fosforas yra palyginti mažai judrus elementas dirvožemyje. Dėl mažo tirpumo dažnai trūksta jo judriųjų formų, ypač molinguose, sunkesniuose dirvožemiuose, todėl augalams jis tampa limituojančiu veiksniu. Fosforo apykaitai vienas iš esminių vaidmenų dirvožemyje tenka mikroorganizmams, kurie tirpdo organinius ir mineralinius junginius, turinčius savo sudėtyje augalams neprieinamo fosforo.

Fosforas tiesiogiai dalyvauja ir skatina azoto fiksacijos procesus bei aktyvina gumbelinių bakterijų veiklą, todėl trūkstant jo, blogai pasisavinamas ir azotas. Dirvožemių pasiskirstymas pagal fosforingumą atskirose Lietuvos zonose rodo, kad didžiausią dalį sudaro mažo fosforingumo dirvožemiai, fosforingų yra tik 12-18 procentų.

Literatūroje nurodoma, kad fosforo neturtinguose priemolio rudžemiuose, juos kasmet gausiai tręšiant fosforo trąšomis, P kiekis dirvožemyje iš pradžių didėja, paskui stabilizuojasi, tačiau nustojus tręšti, dirbtinai įturtintame dirvožemyje jo greitai vėl sumažėja. Todėl perėjus prie ekologinio ūkininkavimo, nežiūrint to, kad dirvožemis buvo įturtintas fosforo, jo stabilumui išlaikyti reikia daug pastangų.

Naujausi moksliniai tyrimai rodo, kad fosforas yra labiau migruojantis dirvožemyje negu anksčiau manyta, todėl jo nuostoliai gali būti nemaži. Ekologinėse žemdirbystės sistemose viena iš didžiausių judriojo fosforo kiekio dirvožemyje papildymo galimybių yra tręšimas mėšlu. Jei su mėšlu jo įterpiama tiek, kiek paima augalai, tai jo kiekis dirvožemyje išlieka stabilus, bet dažniausiai augalų poreikiai būna didesni negu juos gali tenkinti dabartinės tręšimo mėšlu galimybės.

Kalio Lietuvos dirvožemiuose gana daug, tačiau ne visas kalis augalams prieinamas. Didžioji judriojo kalio dalis randama dirvožemio mineralinėje dalyje: daugiau jo yra lengvesniuose dirvožemiuose negu sunkiuose. Skirtingos kalio formos tarpusavyje glaudžiai susijusios: išnešus kalį su augalų derliumi ar patręšus kalio trąšomis, jo formos dirvožemyje persiskirsto. Sumažėjus augalams prieinamo kalio, nejudrus kalis gali pereiti į judresnes formas. Vidutinio kalingumo (100-150 mg kg^-1) ir kalingų (> 150 mg kg^-1) dirvožemių Lietuvoje yra didesni plotai, negu tokio pat lygio fosforingų.

Augalų mityba kaliu labai priklauso nuo granuliometrinės sudėties - molio dalelių kiekio ir tų dalelių mineralinės sudėties. Dirvožemiuose, kuriuose daugiau molio dalelių, daugiau yra ir kalio. Kalis įeina į molio mineralų sudėtį, iš kurių jis nuolat pereina į dirvožemio tirpalą, todėl judriojo kalio sunkesniuose molinguose dirvožemiuose yra pakankamai. Vyraujant kalingiems ar didelio kalingumo dirvožemiams, ekologiniam ūkininkavimui kalis kelia mažiau problemų negu fosforas, kurio čia labai trūksta. Papildyti fosforo atsargas ekologiniuose ūkiuose yra sudėtinga, nes didesnės koncentracijos fosforo trąšų nėra registruota.

Sunkesniuose dirvožemiuose tręšiant kalio trąšomis derlius didėja menkiau, negu tręšiant fosforo trąšomis, o lengvo priemolio dirvožemiuose - atvirkščiai. Visiems žinoma, kad dideli kalio kiekiai patenka į dirvožemį su mėšlu, daugiamečių žolių liekanomis ir šaknimis bei javų šiaudais. Tačiau fosforo, kitaip negu kalio, su šiomis natūraliomis medžiagomis patenka palyginti mažai.

Organikos kiekis dirvožemyje

Natūralus dirvožemio derlingumas priklauso nuo organinės medžiagos kiekio bei pusiausvyros tarp humifikacijos ir mineralizacijos procesų. Todėl vienas aktualiausių ekologinių ūkių sėkmingos veiklos principų yra dirvožemio organinės medžiagos išsaugojimas ir nuolatinis jos atkūrimas.

Ekologinėje žemdirbystėje, skirtingai negu intensyviojoje, kurioje tręšimo sistema orientuota tik į augalų mitybos poreikius derliui didinti, daug dėmesio reikia skirti ekosistemų našumui palaikyti. Ūkininkaujant ekologiškai svarbu kuo ilgiau laikyti žemės paviršių padengtą augalais, kad iš organinių medžiagų atpalaiduoti mitybos elementai nuolat būtų įtraukiami į biologinį apytakos ratą. Sėjomainoje kiekvienas jos narys vertintinas kaip labai svarbus priešsėlis po jo augsiantiems augalams pagal dirvoje sukaupiamų organinių ir maisto medžiagų kiekį ir formuojamas fitosanitarines sąlygas.

Lietuvos klimato sąlygomis ilgo rudens ir pavasario laikotarpiu, kai vyrauja teigiamos oro temperatūros ir dirvožemis prisotinamas drėgmės, susidaro palankios sąlygos mitybos elementams išsiplauti į gilesnius dirvožemio sluoksnius. Įprastose sėjomainose dirvožemio paviršius padengtas augalais būna tik vėlyvą pavasarį ir vasarą, todėl maisto medžiagas augalai naudoja tik 3-4 mėnesius per metus. Esant drėgmės pertekliui, galima maisto medžiagų migracija į gilesnius dirvožemio sluoksnius arba drenažo vandenis.

Ilgiau išlaikyti augalais padengtą dirvožemio paviršių įmanoma tik po pagrindinių pasėlių auginant tarpinius. Po pagrindinių pasėlių visi dirvožemyje likę mitybos elementai naudojami tarpinių pasėlių biomasės augimui. Jų biomasę įterpus žaliąjai trąšai, organiniuose junginiuose esantys mitybos elementai pereina į mineralinį pavidalą, padidindami augalams prieinamų judriųjų formų atsargas.

Tarpiniai pasėliai ir žalioji trąša

Augalininkystės ūkiuose, esant vienpusėms javų sėjomainoms (vyraujant žieminiams ir vasariniams javams), susiduriama su būdingomis problemomis: plinta ligos ir kenkėjai, didėja pasėlių piktžolėtumas, sunku išlaikyti pastovų augalų produktyvumą. Tarpiniuose pasėliuose auginant įvairių biologinių savybių augalus, dirvožemyje sulaikomas azotas, taip pat iš gilesnių sluoksnių pakeliami ir specifine šaknų sistema padaromi augalams prieinami nejudrūs ar mažai jūdrūs fosforas ir kalis. Tarpiniams pasėliams tinka augalai, turintys geras akumuliacines savybes ir trumpą vegetacijos laikotarpį.

Po pagrindinių pasėlių pjūties tarpiniai pasėliai sugeria saulės energiją, sunaudoja dirvožemyje esančias maisto medžiagas ir drėgmę, o drėgnais metais pagerina arimo sąlygas ir kokybę. Tai padeda sumažinti maisto medžiagų nuostolius ir apsaugoti dirvožemį nuo tiesioginio atmosferos poveikio. Be to, tame pačiame lauke per vieną vegetacijos laikotarpį gaunami du derliai, iš kurių antrasis įterpiamas kaip žalioji trąša, dirvožemis praturtinamas organinėmis medžiagomis, gerinamos agrocheminės ir fizikinės jo savybės.

Tarpiniai pasėliai turi ir kitą svarbią reikšmę - stabdo ražieninių piktžolių augimą ir generatyvinių organų formavimąsi. Išvystydami stiprią stelbiamąją gebą, tarpiniai augalai užgožia net daugiametes piktžoles, silpnina jų šaknų sistemos vystymąsi, mažina ligų plitimą ir gerina fitosanitarinį foną. Pastarąjį poveikį ypač turi bastutiniai augalai.

Tyrimai Joniškėlio bandymų stotyje

Joniškėlio bandymų stotyje sunkaus priemolio rudžemyje visos sėjomainos (daugiametės žolės, žieminiai kviečiai, žirniai ir miežiai su įsėliu) periodu buvo tirti tarpiniai pasėliai su įvairiais augalais, kurių biomasė panaudota žaliąjai trąšai. Po žieminių kviečių pjūties ekologinėse agrosistemose auginti siauralapiai lubinai, aliejiniai ridikai (ekologinė I) bei baltosios garstyčios (ekologinė II). Jos lygintos su tausojamąja sistema, kur augintas baltųjų garstyčių ir sėjamųjų grikių mišinys, patręštas N₃₀ amonio salietra.

Ekologinėje I žemdirbystės sistemoje siauralapiai lubinai pasirinkti kaip augalai, fiksuojantys azotą. Nors jie fiksuoja azotą iš atmosferos ir tuo yra ekologinėse žemdirbystės sistemose pranašesni už kitus augalus, tačiau pagal genetinę kilmę jie yra ilgadieniai augalai. Tai reiškia, kad trumpėjančios dienos vėlyvą rudenį jiems turi didesnę neigiamą įtaką - jų biomasės kaupimasis tuo metu būna gerokai lėtesnis, palyginti su trumpos vegetacijos bastutinių šeimos augalais.

Tarpiniuose pasėliuose verta auginti įvairių biologinių savybių augalų derinius, kad vieni kompensuotų kitų trūkumus. Pavyzdžiui, fiksuojančius azotą ir lėčiau augančius augalus - su nefiksuojančiais, bet trumpo vegetacijos laikotarpio ir greičiau augančiais augalais. Siauralapiai lubinai, kaip ilgadieniai augalai, užaugina mažą antžeminę biomasę, tačiau šaknyse, fiksuodami azotą gumbelinėmis bakterijomis, sukaupia didelę požeminę biomasę ir yra geras derinys su aliejiniais ridikais.

Ekologinėje II žemdirbystės sistemoje tarpiniuose pasėliuose augintos baltosios garstyčios, turinčios trumpą vegetacijos periodą. Popjūtiniame periode pasėjus 20 kg ha^-1 sėklos, garstyčios greitai uždengė dirvos paviršių, sukaupė didelę antžeminę biomasę ir stipriai stelbė piktžoles.

Tausojamojoje žemdirbystės sistemoje baltosios garstyčios augintos derinyje su sėjamaisiais grikiais, kurie turi specifinę savybę dėl šaknų išskyrų padėti pasisavinti nejudrias fosforo formas ir padaryti jas augalams prieinamas. Sėjant garstyčias su grikiais, atitinkamai 15 ir 80 kg ha^-1, padidėja savikaina, tačiau pasiekiamas geresnis maisto medžiagų pasisavinimas ir sušvelninama fosforo trūkumo problema. Tiesa, nemažas grikių minusas - tai padidintas jų jautrumas žemoms temperatūroms. Rugsėjo pradžioje pasitaikius šalnoms grikiai nušąla ir tais metais jų vegetacija ir biomasės kaupimas baigiasi anksti.

Yra gausu mokslinių tyrimų duomenų apie tarpinių pasėlių auginimą žaliajai trąšai lengvesniuose dirvožemiuose. Tačiau tarpinių pasėlių svarba reikšminga ir sunkiuose dirvožemiuose, ypač ekologinėse sistemose. Sunkaus priemolio rudžemyje didžiausiu azoto ir kalio sukaupimu išsiskyrė tausojamojoje žemdirbystės sistemoje augintų baltųjų garstyčių ir sėjamųjų grikių mišinio biomasė - joje azoto ir kalio buvo atitinkamai 62,2 ir 93,9 proc. daugiau, palyginti su ekologine I (auginti siauralapiai lubinai ir aliejiniai ridikai); palyginti su ekologinėje II augintu vienanariu baltųjų garstyčių pasėliu, skirtumas sudarė atitinkamai 17,7 ir 7,7 proc. daugiau. Šie tyrimai rodo, kad tarpiniai pasėliai biomasėje sukaupia nemažus maisto medžiagų kiekius, kurie taps rezervu po jų auginamiems augalams.

Tarpiniuose pasėliuose auginti augalai antžeminėje biomasėje sukaupė palyginti nedidelius fosforo kiekius. Mažiausiai jo buvo sukaupta siauralapių lubinų ir aliejinių ridikų mišinio biomasėje.

Siekiant nustatyti tarpinių pasėlių įtaką dirvožemio savybėms, maisto medžiagų tyrimai atlikti prieš įrengiant bandymą ir po ketverių metų. Sunkaus priemolio rudžemyje atlikti judriojo fosforo (P₂O₅) tyrimai. Ekologinėje I žemdirbystės sistemoje nustatytas reikšmingas P₂O₅ kiekio sumažėjimas - 27,4 mg kg^-1. Ekologinėje II - fosforo kiekis išliko artimas pradiniam. Tausojamojoje žemdirbystės sistemoje dirvožemyje nustatytas žymus P₂O₅ kiekio padidėjimas - 16,9 mg kg^-1. Galima daryti prielaidą, kad tausojamojoje žemdirbystėje tokiems teigiamiems fosforo skirtumams įtakos turėjo žaliajai trąšai augintos garstyčios derinyje su sėjamaisiais grikiais, turinčiais specifinę šaknų sistemą (kaip jau minėta, jų išskyros sudaro galimybę pasisavinti įvairesnes fosforo formas). Auginant vien baltąsias garstyčias, nebuvo užtikrintas teigiamas P₂O₅ kiekis.

Atlikus judriojo kalio (K₂O) tyrimus dirvožemyje, ekologinėje I žemdirbystės sistemoje nustatyti nežymūs neigiami dirvožemio pokyčiai - K₂O buvo 9,4 mg kg^-1 mažiau.

Ekologinėje II ir tausojamojoje žemdirbystės sistemose judriojo kalio pokyčiai dirvožemyje buvo nedideli - dirvožemis išliko didelio kalingumo. Stabilų kalio kiekį padeda palaikyti dideli jo kiekiai, grąžinami su šiaudais ar kita šalutine produkcija bei kalinga tarpinių pasėlių biomasė.

Sėkmingo ekologinio ūkininkavimo garantas - išsamios žinios apie dirvožemio turtingumą maisto medžiagų. Patartina kas 2 ar 3 metus atlikti dirvožemio maisto medžiagų tyrimus, kuriuos atlieka LAMMC Agrocheminių tyrimų laboratorija bei Žemdirbystės institutas. Jei ekologiškai ūkininkaujama vieno ar kito elemento neturtingame dirvožemyje, reikia planuoti specifinę sėjomainą su tarpiniais pasėliais arba tręšimą sertifikuotomis trąšomis. Būtina atminti, kad tarpiniams pasėliams geriausiai tinka anksčiau nuimami javai - žieminiai kviečiai, miežiai, nes popjūtinis periodas iki šalnų Lietuvoje nėra ilgas. Fosforo ir kalio trūkumą gali kompensuoti sertifikuotos organinės trąšos ar kiti sertifikuoti ekologiniai produktai.

S. Maikštėnienė, L. Masilionytė

Mano ūkis, 2012/09