Per kelerius pastaruosius metus plėtėsi ne tik pupinių augalų plotai šalyje, bet ir kilo jų derlingumas, nuo 2012 iki 2017 metų išaugęs net 58 procentais. Siekiant aukštesnio negu vidutinis žirnių derliaus, reikia tręšti azoto, fosforo ir kalio trąšomis. Žirniams taip pat reikia ir mikroelementų.

Pupinių augalų ir gumbelinių bakterijų simbiozės metu pasisavinami milžiniški atmosferos azoto kiekiai. Yra apskaičiuota, kad visoje planetoje gumbelinės bakterijos pajėgios fiksuoti 17,2·10-7 tonų molekulinio azoto, o tai kelis kartus daugiau negu pramoniniu būdu pagamintas mineralinių azoto trąšų kiekis.

Brangstant energijos ištekliams ir mineralinėms trąšoms, būtina vertinti tokius milžiniškus biologinio azoto kiekius. Juo labiau šiuo laiku susiklosčius beveik kritinei situacijai, kai dėl sėjomainos nesilaikymo (komerciniuose ūkiuose auginant tik dvi sėjomainos grandis – rapsus ir javus) sparčiai vyksta dirvožemių degradacija, mažėja humuso kiekis juose. Pupinius augalus buvo raginama auginti ir seniau, tačiau pagrindinė priežastis, dėl kurios pastaraisiais metais išaugo jų plotai, yra ES įgyvendinamos žalinimo programos reikalavimų vykdymas ir taikomos ekonominės skatinimo priemonės. Augo ne tik plotai, bet ir derlingumas.

Statistikos departamento duomenimis, 2016 m. šalyje buvo deklaruota 227,73 tūkst. ha pupinių augalų, auginamų ir azotą kaupiančių ariamoje žemėje. Žirniai tarp jų užėmė didžiausius plotus. Pupas žirniai lenkė 2,3 karto. Kitų pupinių augalų – lęšių, vikių ir lubinų – auginama labai nedaug. Tačiau situacija gali greitai keistis, nes nuo kitų metų, siekdama didesnės aplinkosauginės naudos, EK žalinimui skirtuose plotuose uždraus naudoti augalų apsaugos produktus. Tad žirnius ir pupas auginti bus sunkiau, kadangi, didėjant šių augalų plotams, neišvengiamai padaugės ligų ir kenkėjų.

Žirniai kilę iš Pietryčių Azijos ir yra vieni pirmųjų žmogaus pradėtų auginti augalų. Vystęsi stepių ir pusdykumių dirvožemiuose ir klimato sąlygomis, dabar jie plačiai auginami Europos, Azijos šalyse, Kanadoje, JAV. Tokį žirnių paplitimą visame pasaulyje lėmė puikios jų maistinės, pašarinės ir biologinės savybės. Grūdai yra aukštos maistinės vertės, turi daug baltymų, angliavandenių, fosforo, geležies, kalcio, vitaminų A ir B.

Žirniai yra nepakeičiamas sėjomainos narys dėl savo unikalių savybių: mažina ligų ir kenkėjų plitimą, kadangi suardo jų vystymosi ciklą; praturtina dirvožemio mikroorganizmų įvairovę, didina jų populiaciją ir skatina aktyvumą, dėl to gerokai išauga ekonominė nauda.

Žirnių plotai Lietuvoje 2017 metais, palyginti su 2013 metais, išaugo 6,3 karto, o per pastaruosius dvejus metus, kai 2015 m. buvo užsėti 79,7 tūkst. ha, plotai padidėjo dar beveik 2 kartus. Daugiausiai žirnių pastaruosius dvejus metus buvo auginama Panevėžio, Kauno ir Marijampolės apskrityse. Vidutinis žirnių derlingumas šalyje 2016 ir 2017 metais siekė atitinkamai 2,7 ir 2,9 t ha^-1, tačiau jis gerokai skyrėsi apskrityse. Gausiausiai derėjo Šiaulių (3,3–3,7 t ha^-1) ir Marijampolės (3,2 t ha^-1) apskrityse auginti žirniai. Vilniaus ir Utenos apskrityse prikulta mažiausiai – 1,8–2,0 t ha^-1 žirnių.

Žirniai per visą evoliuciją išvystė savitą šaknų sistemą – tikrą biologinio azoto fabriką, kuriame puikiai simbiozėje gyvena gumbelinės bakterijos ir šių bakterijų iš atmosferos fiksuoto azoto dalimi besinaudojantis pats augalas. Šie augalai per vegetaciją gali sukaupti 30–90 kg ha^-1 biologinio azoto.

Žirnių, kaip ir daugelio žemės ūkio augalų, derlingumą lemia dirvožemio, klimato ir mitybos sąlygos, veislė, sėklos kokybė ir apsaugos priemonių nuo žaladarių taikymas.

Šiuo metu Lietuvoje yra registruota 14 žirnių veislių. Pernai metais sąrašą papildė keturios naujos veislės: lietuviška Jūra DS, prancūziška Karpate ir dvi čekiškos veislės: Lump ir Velvet. Pasirinkimas didelis, tačiau svetimšales veisles dar reikia patikrinti mūsų klimato ir dirvožemio sąlygomis. Renkantis veislę, augintojas turi atkreipti dėmesį ne vien į jos produktyvumą, bet ir į atsparumą išbyrėjimui, išgulimui, ligoms. Lietuviška Jūra DS veislė yra žaliagrūdė, subrandinanti vidutinį 5,56 t ha^-1 ir didžiausią (palankiais augti metais) 7,11 t ha^-1 grūdų derlių. Svarbu pabrėžti, kad ši veislė atspari pašaknio ir lapų ligoms.

Dirvožemio savybių įtaka

Nepaisant to, kad žirniai iš gilesnių dirvožemio sluoksnių gali įsiurbti drėgmę ir maisto medžiagas, tačiau to nepakanka, kad būtų visiškai išnaudotas šių augalų produktyvumo potencialas. Tik neturtinguose maisto elementų dirvožemiuose išryškėja jų svarba auginamiems augalams. Siekiant aukštesnio negu vidutinis žirnių derlingumo, reikia tręšti azoto, fosforo ir kalio trąšomis. Kyla klausimas, kiek jų reikia atseikėti šiems augalams?

Augintojas turi žinoti, kiek dirvožemyje makro- ir mikroelementų, kas 4–5 metus atlikti dirvožemio agrocheminį tyrimą ir pagal tai orientuotis, kokių NPK normų reikia auginamiems žirniams. Jei dirvožemis yra mažo fosforingumo ir mažo kalingumo, t. y. siekia tik 51–100 mg kg-1 judriųjų fosforo ir kalio, augalams šių maisto elementų trūks, o trūkumą reikės kompensuoti mineralinėmis trąšomis.

Reikia žinoti, kad azotas, fosforas, kalis, siera ir mikroelementai yra būtini ne tik žirniams augti, bet ir ant šaknų gyvenančioms gumbelinėms bakterijoms. Jeigu trūksta fosforo, sutrinka bakterijų gumbelių formavimasis, vystymasis ir efektyvumas. Fosforas daro įtaką ne tik biologinio azoto fiksacijai, bet ir pasėlio vykdomam fotosintezės procesui. Šis elementas būtinas šaknų augimui, derliaus struktūros elementų formavimuisi ir atsparumui ligoms. Kalis taip pat reikalingas tiek antžeminės dalies vykdomai fotosintezei, tiek gumbelinių bakterijų efektyvumui.

Žirniams reikia ne vien makroelementų, bet ir mikroelementų. Žirniai jautriausiai reaguoja į molibdeno (Mo) trūkumą. Jo dažniausiai trūksta rūgščiuose dirvožemiuose, kuriuose Mo mažai judrus ir augalai jį sunkiai pasisavina. Taip pat lengvos granuliometrinės sudėties dirvose Mo būna mažiau nei sunkiuose dirvožemiuose.

Pastebimai trūkstant ir kitų mikroelementų, taip pat gali pasireikšti neigiama įtaka žirnių augimui. Jei dirvožemyje yra mažesni negu vidutiniai kurio nors mikroelemento kiekiai, reikia tręšti jo trąšomis. Esant mažiau nei 0,3 mg kg^-1 Mo, 0,6 mg kg^-1 B, 0,8 mg kg^-1 Zn, 2,5 mg kg^-1 Cu ir 50 mg kg^-1 Mn, tikslinga naudoti mikroelementų trąšas. Paprastai nebūna taip, kad dirvožemyje trūktų daugiau negu 2 mikroelementų. Todėl prieš pirkdami ir tręšdami mikroelementų „kokteiliais“, įsitikinkite, ar visų jų reikia, ir ar juos panaudojus bus apčiuopiama nauda derlingumui. Priešingu atveju, į dirvožemį bus įterpta nereikalingų mikroelementų, kurie kaupiasi, o dideli jų kiekiai augalus ir visus gyvus dirvožemio organizmus veikia toksiškai. Mikroelementines trąšas verta naudoti ten, kur siekiama ir įmanoma gauti didelį žirnių derlių.

Ne mažiau svarbios ir dirvožemio savybės, tokios kaip rūgštumas, nes tai lemia ne tik augalo augimą, bet ir gumbelinių bakterijų veiksmingumą. Palankiausios rūgštumo ribos joms efektyviai fiksuoti atmosferos azotą yra pH 6,0–7,0. Rūgščiuose dirvožemiuose prastai auga patys žirniai ir susilpnėja gumbelinių bakterijų virulentiškumas, dėl to susidaro nepakankamas gumbelių skaičiaus, H+ jonai blokuoja azoto fiksavimo sistemą, gumbeliai greičiau pasensta ir sunyksta, mažėja azoto fiksavimo intensyvumas.

Mitybos sąlygų tyrimas

Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro Žemdirbystės institute baigtas pusiau belapių žirnių veislių optimalių mitybos sąlygų nustatymo eksperimentas. Tyrimai atlikti 2014–2017 m. lengvo priemolio giliau karbonatingame sekliai glėjiškame rudžemyje, kuris buvo nuo mažo rūgštumo iki artimos neutraliai reakcijos, nuo mažo fosforingumo iki fosforingo, nuo vidutinio kalingumo iki kalingo. Pagal 0–40 cm dirvožemio sluoksnyje esantį mineralinio azoto kiekį dirvožemis buvo mažo azotingumo.

Augintos trys pusiau belapių žirnių veislės: lietuviškos Ieva DS ir Simona bei daniška veislė Respect. Simona ir Respect veislių žirniai šalyje auginami beveik dešimtmetį. Tačiau augintojai nevienodai yra pamėgę šias veisles. Statistikos departamento duomenimis, 2016 m. Lietuvoje Respect veislės žirnių buvo auginta apie 34,8 proc., o Simona – tik 3,7 proc. viso deklaruoto žirnių ploto. Ieva DS veislė į Nacionalinį augalų veislių sąrašą įrašyta 2015 m., todėl augintojams nėra žinoma jos reakcija į tręšimą, dirvožemio ir skirtingų vegetacijos periodo orų sąlygas.

Gausiausias tręšimas – P₈₀K₁₆₀ fone išberta N₆₀ norma – davė didžiausią derlių – 4,57 t ha^-1 ir 0,79 t ha^-1 arba 20,9 proc. derliaus priedą, palyginti su netręštu variantu. Tačiau, palyginti su N₆₀P₄₀K₈₀ tręšimo variantu, gautas tik 0,12 t ha^-1 derliaus priedas. Dvigubai didesnė PK norma šiuo atveju padidino derlių tik 3,2 procento. Taigi, optimalus tręšimas žirniams yra N₃₀ – N₄₅ P₄₀K₈₀, azoto trąšų normą išberiant per vieną kartą.

Eksperimente buvo suformuoti 8 skirtingo NPK intensyvumo variantai: N₀P₀K₀, šeši variantai – N₀, N₁₅, N₃₀, N₄₅, N₁₅₊₁₅, N₆₀ – P₄₀K₈₀ fone ir vienas variantas – N₆₀ – dvigubai gausesniame P₈₀K₁₆₀ fone. Vienas variantas buvo tręšiamas papildomai, N₃₀ normą skaidant ir atiduodant per du kartus – N₁₅ prieš sėją ir N₁₅ stiebo augimo tarpsniu.

Tyrimų metais skyrėsi orų sąlygos. Pagal balandžio–liepos mėnesių hidroterminį koeficientą (HTK, 1,14 norma) 2014 m. šis laikotarpis buvo pertekliniai drėgnas, 2015 ir 2016 m. – optimalios drėgmės, o 2017 m. krituliai buvo pasiskirstę labai netolygiai: gegužės mėnuo buvo sausringas, birželio kritulių kiekis buvo artimas daugiametei normai, o liepą išlijo 207 proc. daugiametės kritulių normos, iš jų dauguma buvo liūtys.

Ketverių tyrimo metų duomenimis, pusiau belapių žirnių veislių produktyvumui didelės įtakos turėjo ne vien mitybos sąlygos, bet ir svarbiausiais vystymosi tarpsniais – intensyvaus stiebo augimo, butonizacijos, žydėjimo ir sėklų formavimo – vyraujantys orai. Kai trūksta drėgmės, vyksta derliaus struktūros elementų redukcija, dėl to mažėja derlius. Drėgmės pertekliaus atveju užmirksta dirva, pablogėja augalų šaknų kvėpavimas. Dėl susidariusių anaerobinių sąlygų sumažėja gumbelinių bakterijų virulentiškumas, silpnėja azoto fiksacija.

Skirtingais metais žirnių derlingumas varijavo nuo 3,63 t ha^-1 iki 4,86 t ha^-1. Derlingiausi buvo veislės Ieva DS žirniai, subrandinę vidutinį 4,61 t ha^-1 grūdų derlių, kuris 0,35 t ha^-1 arba 8,2 proc. pranoko eksperimento vidurkį. Respect veislės žirniai derlingumu prilygo eksperimento vidurkiui – 4,27 t ha^-1. Simona veislės žirniai derėjo prasčiausiai – derlingumas siekė 3,91 t ha^-1 , tai buvo 0,35 t ha^-1 arba 9,2 proc. mažiau, palyginti su vidurkiu.

Trąšos visais atvejais iš esmės didino žirnių derlingumą. P₄₀K₈₀ fone tręšiant N₁₅, N₃₀ ir N₄₅ normomis, nuo NPK trąšų gautas atitinkamai 0,42 t ha^-1, 0,57 t ha^-1 ir 0,69 t ha^-1 (arba atitinkamai 11,1; 15,1 ir 18,3 proc.) didesnis derlius negu kontroliniame variante (N₀P₀K₀). Tuose pat variantuose vien nuo azoto trąšų, palyginti su N₀P₄₀K₈₀ tręšimu, derlingumas padidėjo atitinkamai 0,11; 0,26 ir 0,38 t ha^-1 (arba atitinkamai 2,7; 6,4 ir 9,3 proc.). Azoto trąšų normą didinant per N₄₅ ir tręšiant N₆₀, derlingumas nedidėjo, prikulta tiek pat, kaip N₄₅ variante (4,45 t ha^-1). N30 normos skaidymas į N₁₅ + N₁₅, papildomai tręšiant stiebo ilgėjimo tarpsniu, nepranoko jos atidavimo per vieną kartą ir gautu grūdų derliumi prilygo N₁₅ efektyvumui.

NPK trąšų efektyvumas veislėse buvo skirtingas. Didžiausias efektyvumas (8,1– 13,1 kg grūdų už kg trąšų v. m.) buvo Respect veislėje ir mažėjo tokia seka: Respect → Simona → Ieva DS.

Tyrimų metais orų sąlygos lėmė 45 proc., veislė – 23 proc., tręšimas – 3 proc. grūdų baltymingumo duomenų variacijos. Daugiausiai baltymų – 24,4 proc. – žirniai sukaupė perteklinės drėgmės 2014 m., mažiausiai – 21,7 proc. – optimalios drėgmės 2015 metais. Veislių baltymingumo skirtumai nebuvo itin dideli, tačiau pagal šį rodiklį veislės išsidėstė tokia mažėjančia seka: Simona → Ieva DS → Respect. Palyginti su netręštais žirniais, tręšimas visais atvejais mažino baltymingumą.

Vidutiniais duomenimis, stambiausius grūdus (257,7 g) subrandino Ieva DS veislės žirniai. Respect ir Simona veislių žirnių grūdai buvo atitinkamai 5,6 ir 9,6 g smulkesni. Trąšos skatino gausesnį ankščių ir grūdų ankštyse formavimąsi, tačiau neigiamai veikė grūdų stambumą. Netręštų žirnių vidutinė 1 000 grūdų masė siekė 259,4 g, trąšos šį rodiklį sumažino 7,7 g, arba 3 procentais.

Nepaisant iškylančių gamtinių kliūčių ir EK numatytų draudimų pesticidams ekologiniu atžvilgiu svarbiose vietovėse, vis tiek nebus galima atsisakyti žirnių ir kitų pupinių augalų. Reikės atidžiau laikytis sėjomainos, žirnius, kaip vertingiausią priešsėlį, sėti po javų ar kaupiamųjų, į tą patį lauką sugrįžtant ne anksčiau kaip po 3–4 metų. Tai daryti verta dėl šio unikalaus biologinio azoto fabriko išlaikymo sėjomainoje.

Vidutiniais ketverių tyrimų metų duomenimis, žirnių grūdų derlingumą iš esmės lėmė tyrimo metų orai, veislė ir tręšimas NPK trąšomis. Metų orai lėmė 39,4 proc., veislė – 15,8 proc., tręšimas – 11,2 proc. derliaus duomenų pokyčio.