Visose agroekosistemose augalų mityba priklauso ne tik nuo tręšimo intensyvumo ar dirvožemyje esančių organinių medžiagų, bet ir nuo dirvožemio struktūringumo. Sunkios granuliometrinės sudėties dirvožemiuose, be teigiamų dalykų - didelio potencialaus derlingumo, pasireiškia ir neigiamos fizikinės savybės - padidintas rišlumas ir lipnumas. Ar įmanoma pastarąsias pakeisti?

Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro (LAMMC) Joniškėlio bandymų stotis tyrinėja limnoglacialinės kilmės glėjiškus rudžemius, kurie yra sunkios granuliometrinės sudėties. Juose didelę mechaninių elementų dalį sudaro molio <0,002 mm dalelės, lemiančios didesnę sorbcinę gebą, didesnį potencialų našumą ir mažesnį maisto medžiagų išsiplovimo pavojų, tačiau kuo dirvožemyje daugiau smulkių molio dalelių, tuo jame blogesnė aeracija ir lėtesni organinės medžiagos irimo procesai, negu dirvožemiuose, kuriuose šių dalelių yra mažiau.

Netinkamai naudojamos trąšos blogina struktūrą

Kaip jau minėta, sunkios granuliometrinės sudėties dirvožemių neigiamos fizikinės savybės yra padidintas rišlumas ir lipnumas. Rišliuose dirvožemiuose po gausesnių lietų staiga džiūstant susidaro pluta, sunkinanti pasėlių dygimą ir vystymąsi, arba formuojasi vertikalūs plyšiai, kuriais paviršinis vanduo su ištirpusiomis maisto medžiagomis gali nusiplauti į gilesnius sluoksnius.

Tręšimo sistemos šiuose dirvožemiuose turi svarbią reikšmę dirvožemio agrocheminių ir fizikinių savybių stabilumui. Svarbu taikyti tokias tręšimo sistemas, kurios atitiktų aplinkosauginius reikalavimus ir užtikrintų dirvožemio našumo parametrų teigiamus pokyčius. Fizinį ir cheminį dirvožemio ardymą sukelia su krituliais ir trąšomis patenkantys vienvalenčio amonio, kalio ir natrio katijonai.

Netinkamas trąšų naudojimas labiausiai lemia dirvožemio struktūros blogėjimą, o tai sumažina humuso kiekį. Didėjant organinių medžiagų kiekiui dirvožemyje, jo rišlumas ir lipnumas mažėja, o hidrofizikinės ir sorbcinės savybės gerėja. Mažėjant rišlumui ir gerėjant struktūrai, mažiau pleišėja molingų dirvožemių paviršius, mažėja išsiplovimas.

Dirvožemio struktūringumas tampriai siejasi su derlingumu, nes nuo dirvožemio struktūros ir patvarumo vegetacijos laikotarpiu priklauso ir kitų fizikinių savybių dinamika. Įterpiant šiaudus, vyksta įterptų organinių medžiagų destrukcija, gerėja dirvožemio struktūra ir didėja vandenyje patvarių agregatų kiekis. Tai ypač svarbu didelę dulkių frakciją turinčiuose dirvožemiuose. Kita dirvožemio fizikinę būklę gerinanti biologinė priemonė - nuolatinis dirvožemio paviršiaus uždengimas dengiamaisiais augalais, saugančiais nuo tiesioginių atmosferos reiškinių neigiamo poveikio. Tai pavyksta padaryti po pagrindinių pasėlių auginant tarpinius.

Struktūrinių agregatų dydis - labai svarbu

Mechaninių elementų sukibimą į struktūrinius agregatus lemia dirvožemio granuliometrinė sudėtis, humusingumas, augalų šaknų sistemos tipas ir išsivystymas bei augalų liekanos. Sunkiuose dirvožemiuose ypač svarbu išsaugoti ir palaikyti gerą struktūringumą, kadangi jis, kaip kompleksinė savybė, susieta su daugeliu agronominių ir aplinką veikiančių procesų. Dirvožemių agregatų stabilumas priklauso nuo organinės medžiagos kiekio. Nuo dirvožemio struktūrinių agregatų dydžio ir jų suspaudimo priklauso sėklų sąlytis su dirvožemiu, drėgmės režimas bei augalų vystymosi galimybės vegetacijos periodu.

Optimali priemolio ir molio dirvožemių armens struktūra, kai didesnių kaip 0,25 mm skersmens agregatų yra 70-80 proc. Vertingiausias toks dirvožemis, kuriame 40-50 proc. sudaro 0,25-5 mm agregatų frakcija. Agronominiu požiūriu vertingiausia frakcija, nulemianti struktūringumo lygį, plutos susidarymą ir defliacijos galimybę, yra tas dirvožemis, kuris susideda iš patvarių trupinėlių, kurių skersmuo yra nuo 0,25 iki 10 mm.

Skirtingų tarpinių augalų tyrimai

LAMMC Joniškėlio bandymų stotyje sunkaus priemolio rudžemyje sėjomainoje (daugiametės žolės, žieminiai kviečiai, žirniai ir miežiai su įsėliu) buvo atlikti tyrimai, kai po pagrindinių pasėlių auginti skirtingi tarpiniai augalai. Žieminių kviečių popjūtiniame periode tarpiniai pasėliai buvo auginami ekologinėse agrosistemose (ekologinė I - siauralapiai lubinai ir aliejiniai ridikai; ekologinė II - baltosios garstyčios) ir lyginami su tausojamosiomis (tausojamoji I - baltosios garstyčios ir sėjamieji grikiai; tausojamoji II - be tarpinių pasėlių, tręšimui naudojant N₁₀P₄₀K₆₀).

Pagrindinių sėjomainos augalų, kaip ir tarpinių augalų, šaknys teigiamai veikia dirvožemio struktūrą, didina poringumą, gerina aeraciją ir koloidų cirkuliaciją, ardo mineralus, taip pat jų skaidyme dalyvauja mikroorganizmai ir bestuburiai gyvūnai. Augalo šaknų išskiriamos medžiagos tiesiogiai dalyvauja dirvožemio biocheminiuose procesuose.

Dirvos paviršiuje ir prie šaknų gyvenantys mikroorganizmai dalyvauja azoto fiksacijos ir denitrifikacijos procesuose. Tai tiesiogiai siejasi su augalo mityba, augimu ir azoto balansu dirvožemyje. Kai augančių augalų šaknų tūris ir ilgis didėja, šaknys mechaniškai dirvožemį spaudžia į šonus. Tarp šaknų ir dirvožemio užsimezga abipusė sanglauda ir vyksta nuolatinė medžiagų apykaita.

Tarpiniai augalai ir kitos organinės liekanos aprūpina dirvožemį organinėmis medžiagomis. Iš pradžių šios medžiagos didina dirvožemio biologinį aktyvumą, o vėliau - ir organinių medžiagų kiekį jame, gerina agregatų stabilumą. Mokslinių tyrimų duomenų apie tarpinių pasėlių auginimą žaliajai trąšai ir jų teigiamą poveikį lengviems dirvožemiams yra gausu. Tačiau tarpinių pasėlių svarba reikšminga ir sunkiuose dirvožemiuose, ypač ekologinėse sistemose.

Didžiausias tarpiniuose pasėliuose augintų augalų sukauptas biomasės kiekis nustatytas ekologinėje II ir tausojamojoje I žemdirbystės sistemose, kur augintos baltosios garstyčios ir baltosios garstyčios su sėjamaisiais grikiais, atitinkamai 35,3 ir 75,5 proc. daugiau negu ekologinėje I, kurioje auginti siauralapiai lubinai su aliejiniais ridikais.

Vertinant tirtų priemonių įtaką, skaičiuota, kiek susidarė didesnių negu 5,00 mm struktūrinių agregatų (jie vertingiausi agronominiu požiūriu). Nustatyta, kad viršutiniame (0-10 cm) sluoksnyje sunkaus priemolio rudžemyje šios frakcijos kiekis sudarė nuo 68,1 iki 70,7 proc. Remiantis literatūros duomenimis, optimalu, kai ši struktūros frakcija sudaro 50 procentų.

Frakcijų susidarymui ir jų kiekio paskirstymui dirvožemyje įtakos turi organinės medžiagos, kurių sudėtyje esančios judriosios huminės rūgštys dalyvauja molio mineralų sujungimo procese, tačiau tirtajame sluoksnyje nustatyta, kad skirtingų organinių trąšų įtaka nebuvo ryški, todėl stambesniosios frakcijos kiekis viršijo optimalų rekomenduojamąjį kiekį.

Smulkiosios frakcijos dalelių - kuo mažiau

Dirvožemio viršutiniame sluoksnyje didesnis (4,5 proc.) makroagregatų kiekis buvo tausojamojoje I žemdirbystės sistemoje, kurioje žaliajai trąšai augintos baltosios garstyčios su grikiais (palyginti su ekologine I, kurioje auginti siauralapiai lubinai su aliejiniais ridikais). Priemolio ir molio dirvožemių optimali armens struktūra susiformuoja tada, kai vyrauja (40-60 proc.) 0,25-5,00 mm frakcijos agregatai, tarp kurių esančios poros sudaro sąlygas augti šaknims, sudygti augalams ir praleisti orą į gilesnius dirvožemio sluoksnius. Šios frakcijos agregatai vertingiausi dėl savybės nesuirti ilgesnį laiką veikiant įvairiems išoriniams veiksniams, ypač krituliams.

Agronominiu požiūriu vertingiausios frakcijos dalelių - mezoagregatų (0,25-5,00 mm) - kiekis viršutiniame dirvožemio sluoksnyje buvo proporcingas makroagregatų kiekiui. Iš esmės daugiau jų (10,7 proc.) nustatyta tausojamojoje I žemdirbystės sistemoje, kurioje žaliosioms trąšoms augintos baltosios garstyčios su grikiais, negu auginant siauralapius lubinus su aliejiniais ridikais.

10-20 cm dirvožemio sluoksnyje žemdirbystės sistemose su skirtingais tarpiniais pasėliais žaliajai trąšai agronominiu požiūriu minėtos frakcijos kiekiui žymesnės įtakos nebuvo.

Vidutiniškai (0-20 cm) per abu tiriamuosius dirvožemio sluoksnius žaliosioms trąšoms naudojant skirtingus tarpinius pasėlius, nustatyta, kad didžiausi skirtumai buvo tausojamojoje I žemdirbystės sistemoje: makroagregatų kiekis sumažėjo 2 proc., mezoagregatų kiekis padidėjo 5 proc., palyginti su ekologine I, kurioje auginti siauralapiai lubinai su aliejiniais ridikais.

Dirbant žemę be arimo - struktūra geresnė

Atliekant žemės dirbimo darbus ne fizinės brandos metu, slegiant sausą dirvožemį, jis sutrinamas ir virsta dulkėmis, o slegiant šlapią - gniuždomas, todėl blogėja struktūra, mažėja vertingųjų agregatų kiekis, struktūros patvarumas ir išdžiūvus susidaro grumstai, o veikiant krituliams molio dalelės sukimba į bestruktūrius kietus agregatus, kuriems džiūstant susidaro pluta ar didelio mechaninio poveikio sutrupinimui reikalaujantys luitai. Tad smulkiosios frakcijos struktūrinių agregatų (<0,25 mm) turėtų būti kuo mažesni kiekiai.

Organinių medžiagų irimas priklauso ne tik nuo dirvožemio granuliometrinės sudėties, bet ir nuo žemės dirbimo intensyvumo. Įvairiose pasaulio šalyse, kaip ir Lietuvoje, atliekant ilgamečius tyrimus nustatyta, kad taikant tausojamąsias žemės dirbimo sistemas, sekliai kultivuojant ar naudojant kitus beverstuvinius padargus, dirvožemio struktūros patvarumas gadinamas mažiau negu kasmet ariant. Teigiamą įtaką dirvožemio struktūringumo pokyčiams turi auginamų augalų biologinės savybės, augalų liekanos ir įterptų organinių trąšų kiekis bei jų kokybė.

Tarpinių pasėlių auginimo žaliajai trąšai ir jų teigiamo poveikio sunkiems dirvožemiams analizė parengta finansuojant Lietuvos mokslo tarybai pagal projektą „Podoktorantūros stažuočių įgyvendinimas Lietuvoje".

Laura Masilionytė,

Mano ūkis, 2013/10