Dirvožemio rūgštėjimas - tai viena iš jo cheminės degradacijos formų, susieta su vandenilio ir aliuminio jonų koncentracijos didėjimu dirvožemio tirpale dėl natūralaus kalcio išsiplovimo esant gausiems krituliams, taršos bei maisto medžiagų paėmimo su augalų derliumi. Šį neigiamą procesą būtina stabdyti.

Sparčiausiai dirvožemiai rūgštėja Vakarų Lietuvoje - dėl giliai slūgstančio karbonatingojo sluoksnio ir gausesnio kritulių kiekio. Šiuose dirvožemiuose yra daug judriojo aliuminio, kurio kenksmingumas augalams tiesiogiai siejasi su didele Fe ir Mn bei maža Ca ir Mg koncentracija augalų audiniuose. Dirvožemiai, kurie priskiriami sąlygiškai rūgštiems (pH 5,5), yra tinkami daugeliui žemės ūkio augalų augti, nes juose dar nėra augalams kenksmingo judriojo aliuminio. Šiam ir aukštesniam pH_KCl rodikliui palaikyti dirvožemio armenyje būtinas kalkinimas.

Kalkinių medžiagų neutralizuojamojo poveikio dirvožemiui trukmė labiausiai priklauso nuo kalkinės medžiagos cheminio aktyvumo, jų dalelių dydžio, įterpimo būdo, laiko ir kiekio. Kalkinių medžiagų poveikio trukmę agroekosistemoje prailgina jų derinimas su kalcio išsiplovimą stabdančiomis priemonėmis: organinėmis trąšomis, dengiamaisiais augalais, daugiametėmis žolėmis ar neariamuoju žemės dirbimu.

Dar juntamas ankstesnio kalkinimo poveikis

Pastaruoju metu mažėjantis šalies dirvožemių pH_KCl po intensyvaus ir sistemingo 1964-1994 m. kalkinimo yra vertinamas šiek tiek kitaip negu prieš kalkinimą, kai dirvožemio pH_KCl buvo 5,0 ir mažiau, o dirvožemio rūgštumui jautrūs augalai - raudonieji dobilai, kviečiai, miežiai - menkai derėjo. Dabar rūgštėjančiuose ir pasiekusiuose panašią pH_KCl reikšmę dirvožemiuose labai didelio žalingo poveikio augalų derliui dar nejaučiama, ir juose kol kas dar gaunamas (augalus patręšus NPK trąšomis) nemenkas derlius. Tam įtakos turėjo ankstesnis kalkinimas palyginti didelėmis gryno CaCO₃ normomis (Vakarų Lietuvoje - net 6-15 t ha^-1).

Toks kalkinimas ne tik padidino pH_KCl, bet ir labai sumažino judriojo aliuminio kiekį, per kelis dešimtmečius gerokai pakeitė podirvio pH_KCl ir kitus agrocheminius rodiklius. Vakarų Lietuvos regione po ankstesnio intensyvaus kalkinimo judriojo aliuminio buvo nustatyta tik 0,42-1,76 mekv. kg^-1. Šis kiekis dar nėra toksiškas augalams, tačiau dėl nuolatinio svarbiausių Ca ir Mg mainų katijonų išplovimo į gilesnius sluoksnius, jų netekimo su derliumi, fiziologiškai rūgščių trąšų poveikio judriojo aliuminio atsistatymas vis spartėja. O labai rūgščiame dirvožemyje fosforas pereina į netirpius junginius ir tampa augalams neprieinamas - jį augalai gali pasisavinti tik panaudojus kalkines medžiagas.

Svarbu kalkinių medžiagų dalelių dydis

Kalkinimo efektyvumas priklauso nuo kalkinių medžiagų dalelių dydžio. Kalkinės medžiagos pagal dirvožemio neutralizavimo greitį skirstomos taip: dulkiosios, granuliuotos ir trupintos. Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro (LAMMC) Vėžaičių filiale daugiau kaip penkiasdešimt metų buvo atliekami tyrimai su dulkiosiomis bei trupintos frakcijos kalkinėmis medžiagomis.

Nustatyta, kad trupintos kalkinės medžiagos lėčiau neutralizuoja dirvožemį, o greičiausiai tai galima padaryti naudojant dulkiąsias kalkines medžiagas. Tik pastarųjų išbėrimas, palyginti su granuliuotomis, yra sudėtingesnis, nes reikalinga speciali technika. Granuliuotos kalkinės medžiagos, nors ir ilgiau reaguoja su dirvožemiu, palyginti su dulkiosiomis, tačiau jas galima išberti visomis išcentrinio tipo trąšų barstomosiomis.

Naujausi tyrimai Vėžaičiuose

LAMMC Vėžaičių filiale nuo 2009 m. atliekami tikslieji moksliniai tyrimai granuliuotų kalkinių medžiagų - kalktrąšės - veiksmingumui įvertinti. Tyrimai įrengti labai rūgščiame (pH_KCl 4,46 ± 0,02) moreninio priemolio nepasotintajame balkšvažemyje. Dirvožemyje buvo daug augalams kenksmingo judriojo aliuminio (63,87±4,41 mg kg^-1), mažai judriojo kalcio (654 ± 37,5 mg kg^-1). Kalkinimui buvo naudotos dviejų skirtingų dydžių kalktrąšės granulės: 0,1-2,0 mm (smulkioji frakcija) ir 2,0-4,0 mm (stambioji frakcija). Kalkinta 0,5 (puse) ir 1,0 (visa) normomis pagal tuo metu esantį hidrolizinį dirvožemio rūgštumą. Su puse normos gryno CaCO₃ išberta 3,5 t ha^-1 arba iš viso fiziniu svoriu 4,5 t ha^-1. Su visa norma gryno CaCO₃ pateko 7,0 t ha^-1 arba 9,0 t ha^-1 fiziniu svoriu. Kalkinės medžiagos rudenį išbarstytos pakrikai dirvos paviršiuje ir kultivatoriumi sekliai (6-7 cm gyliu) įterptos.

Tyrimas buvo atliekamas sėjomainoje, kur augalų kaita buvo tokia: vasariniai miežiai, žieminiai kviečiai su daugiamečių raudonųjų dobilų įsėliu ir I naudojimo metų raudonieji dobilai. Visiems sėjomainoje augintiems augalams buvo atliktas foninis mineralinis tręšimas pagal augalų fiziologinius poreikius, naudota neariamoji žemės dirbimo technologija.

Dirvožemio ariamojo sluoksnio neutralizavimas vyko lėtai, palyginti su dulkiosiomis kalkinėmis medžiagomis. Praėjus pusmečiui po kalktrąšės įterpimo, pH_KCl padidėjo nežymiai - 0,03-0,09 vnt. Didžiausias dirvožemio neutralizavimo efektas pasiektas po pakalkinimo praėjus trejiems metams: nuo abiejų frakcijų kalktrąšės visos normos pH_KCl padidėjo iki 4,8-4,9, nuo pusės normos - pH_KCl nebekito ir išliko toks pat (4,4-4,5).

Judriojo aliuminio kiekis dirvožemyje sparčiausiai mažėjo įterpus smulkiosios frakcijos ir pusę, ir visą kalktrąšės normą. Po trejų metų nuo visos kalktrąšės normos abiejų frakcijų judrusis aliuminis sumažėjo iki 2,3-7,0 mg kg^-1, o nuo pusės normos - išliko gana toksiškas judriojo aliuminio kiekis - 48,3-41,8 mg kg^-1.

Po trejų metų judriojo kalcio dirvožemyje labiausiai padidėjo (iki 1 101 mg kg^-1) nuo kalktrąšės visos normos (9,0 t ha^-1) stambiosios frakcijos, nuo tokio paties kiekio smulkiosios frakcijos judriojo Ca dirvožemyje nustatyta mažiau - 857 mg kg^-1. Panašios tendencijos išlieka, kai buvo naudota pusė (4,5 t ha^-1) kalktrąšės normos - judriojo kalcio padidėjo atitinkamai 1 040 ir 697 mg kg^-1.

Apibendrinant galima pasakyti, kad dirvožemio neutralizuojamasis poveikis priklausė nuo laiko ir įterpto kalktrąšės kiekio. Po pakalkinimo visa norma (9,0 t ha^-1) abiejų frakcijų trąšomis, praėjus vieniems bei dvejiems metams, dirvožemio rūgštumas kasmet tendencingai mažėjo. Didžiausias dirvožemio neutralizavimo efektas nustatytas praėjus trejiems metams. O kalktrąšės pusės normos (4,5 t ha^-1) buvo per maža, nes praėjus trejiems metams po kalkinimo, dirvožemis išliko rūgštus (pH_KCl 4,4), turintis daug augalams kenksmingo judriojo aliuminio Al (41,8-48,3 mg kg^-1).

Augalų reakcija į dirvos rūgštumą - skirtinga

Kultūriniai augalai skirtingai toleruoja dirvožemio rūgštumą. Priklausomai nuo dirvožemio rūgštumo ir augalų jautrumo rūgščiai dirvožemio reakcijai, nuo kalkinių medžiagų žemės ūkio augalų derlius gali padidėti dvigubai ir net daugiau. Tyrime 2012 m. buvo auginti raudonieji dobilai Nike. Raudonieji dobilai augo po žieminių kviečių. Pavasarį, prieš dobilų vegetacijos atsinaujinimą, tręšta P₆₀K₆₀, naudotos mineralinės trąšos - granuliuotas superfosfatas ir kalio chloridas.

Raudonieji dobilai yra jautrūs dirvožemio rūgštumui, todėl dirvožemio neutralizavimas teigiamai veikė dobilų augimą ir sausųjų medžiagų derlių. Taip pat dobilų augimui didelę įtaką turėjo ir meteorologinės sąlygos. Rudens, žiemos meteorologinės sąlygos artimos daugiamečiams vidurkiams. Pavasarį ir vasarą dobilų augimo sąlygos buvo palankios, todėl skirtingų frakcijų abiem kalktrąšės normomis kalkintame dirvožemyje tiek pirmosios, tiek antrosios pjūties derlius buvo iš esmės didesnis, palyginti su nekalkintu dirvožemiu. Antrojoje pjūtyje pastebėta tendencija, kad nuo kalktrąšės smulkiosios frakcijos buvo didesnis dobilų sausųjų medžiagų derlius, palyginti su stambesniąja kalkinių medžiagų frakcija.

Kalktrąšės įtaka raudonųjų dobilų derliui

Vėžaičiai, 2012

Pastaba: ** - statistiškai patikima esant 99 proc. tikimybės lygiui

Pakalkintame kalktrąšės abiejų frakcijų puse ir visa normomis raudonųjų dobilų sausųjų medžiagų metinis derlius buvo 2,5-2,8 karto didesnis, palyginti su nekalkintu. Pusine kalktrąšės norma pakalkintas dirvožemis nors ir liko rūgštus, tačiau dobilams susidarė palankesnės sąlygos augti, jie geriau pasisavino trąšas.

R. Repšienė, D. Karčauskienė

Mano ūkis, 2013/06