Praėjo daugiau kaip 20 metų nuo tada, kai Lietuvoje buvo atsisakyta rūgščių dirvožemių periodinio kalkinimo. Žemės ūkio naudmenų dirvožemių rūgštumas vėl tampa tokio lygio, kokio buvo iki kalkinimo pradžios. Kodėl taip yra ir ko laukti ateityje?

Pirmieji kalkinimo eksperimentai Lietuvoje buvo pradėti Žemaitijoje, Samališkės bandymų stotyje, 1935 metais. Šių tyrimų rezultatai įrodė ekonominę dirvožemių kalkinimo naudą.

XX a. šeštame dešimtmetyje, prasidėjus žemės ūkio chemizavimo laikotarpiui, iškilo būtinybė tiksliau įvertinti ir ekonomiškai pagrįsti kalkinių trąšų įterpimo periodiškumą, normas, poveikį žemės ūkio augalų derliui, produkcijos kokybei, kalcio išplovimui. Kadangi kalkinimas gerokai keičia dirvožemio savybes ir yra ilgalaikio poveikio priemonė, visų eksperimentų trukmė buvo ilga, o rekomendacijos dėl dirvožemių kalkinimo buvo paremtos per tam tikrą laikotarpį atliktų tyrimų rezultatais.

Aštuntame dešimtmetyje, siekiant sumažinti dirvožemio rūgštumą iki pH 6,5–7,0, Vakarų ir Rytų Lietuvoje buvo rekomenduojama kalkinti dirvožemius vidutiniškai kas 5 metus, parenkant kalkinių trąšų normą (3–10 t/ha CaCO₃) ir atsižvelgiant į dirvožemio granuliometrinę sudėtį. Buvo teigiama, kad esant tokiam rūgštumui augalai geriausiai dera ir užaugina geresnės kokybės produkciją.

Kalkinimo darbus finansavo valstybė, o žemės ūkio naudmenos iki 1990 metų pradžios buvo pakalkintos 4–6 kartus. Taip sąlygiškai rūgščių dirvožemių (pH mažiau 5,5) plotai sumažėjo iki 18 procentų. Po 1995 m. valstybės parama kalkinimui buvo nutraukta. Dabar kalkina tik patys žemdirbiai savo iniciatyva.

Dėsningumą patvirtino moksliniai tyrimai

Praėjo daugiau kaip 20 metų nuo tada, kai buvo atsisakyta rūgščių dirvožemių periodinio kalkinimo. Dirvožemių rūgštėjimas vėl tampa skausminga Lietuvos žemdirbių problema. Ar tikrai dirvožemių kalkinimas – tai neišvengiama būtinybė?

Deja, bet taip. Vėl didėjantys rūgščių dirvožemių plotai jau realiai patvirtino LAMMC mokslininkų prognozes, išsakytas šio amžiaus pradžioje. Vadovaujant prof. M. Eidukevičienei ir doc. J. Volungevičiui, panaudojus kartografinius, GIS statistinės analizės metodus bei lauko bandymų ir laboratorinių tyrimų rezultatus, apėmusius per 50 metų laikotarpį, buvo konstatuota, kad rūgščių dirvožemių, kaip gamtinio kūno arealų, lokalizacija iš esmės yra dėsningas gamtos reiškinys, nulemtas dirvožemio genezės.

Mokslininkai konstatavo, kad rūgščių dirvožemių plotai kinta (mažėja ir didėja) iš esmės tuose pačiuose arealuose. Rūgščius dirvožemius kalkinant sistemingai, pagal mokslines rekomendacijas nustatytu intensyvumu ir ciklais, o lygiai taip pat ir vieną ciklą nekalkinant, labiausiai keičiasi tų pačių rūgštumo grupių – labai rūgščių ir vidutinio rūgštumo dirvožemių – plotų dydis. Dirvožemių rūgštėjimas visoje Lietuvos teritorijoje, jų nekalkinant, pagrindžia sistemingo nepertraukiamo kalkinimo būtinumą.

Rūgštėjimas – natūralus dirvodaros procesas

Dirvožemio rūgštėjimas − natūralus eliuvinis dirvodaros procesas, vykstantis mūsų šalies teritorijoje, veikiamas dirvodarinės uolienos ir klimato ypatumų (kritulių kiekio ir hidroterminio režimo). Per šį procesą vyksta kalcio ir magnio jonų išplovimas iš humusingojo dirvožemio sluoksnio ir fitotoksiško aliuminio jonų koncentracijos didėjimas dirvožemio tirpale.

Visa tai lemia dirvožemio rūgštėjimo procesą, kurio be periodinio kalkinimo iš esmės negalima kontroliuoti. Šio proceso mastą Lietuvoje atspindi karbonatų išplovimo gylis. Skirtinguose Lietuvos regionuose karbonatai yra išplauti nuo 20–40 cm gylyje šiaurės Lietuvoje žemumose iki 200–250 cm gylyje pietryčių aukštumose. Atitinkamai dirvožemio sluoksnio storis, kurio pH < 5,5, Lietuvos teritorijoje svyruoja nuo 0 iki 200 centimetrų.

Palaikyti optimalų pH lygį – paprasčiau ir pigiau

Antras svarbus akcentas – tai naujas, ekologinis požiūris į optimalų pH lygį. Visos ankstesnės rekomendacijos (1960– 2000 m.) dėl kalkinių trąšų normų buvo paremtos eksperimentų, atliktų niekada nekalkintuose rūgščiuose dirvožemiuose, rezultatais.

Tačiau, praėjus keliems dešimtmečiams, ilgalaikiai (daugiau kaip 30 metų) eksperimentai LAMMC Vėžaičių ir Vokės filialuose ir visai nauji analitiniai tyrimai atskleidė svarbią kalkinimo poveikio detalę. Nustatyta, kad keletą kartų pakalkintuose dirvožemiuose judrusis aliuminis, kuris labiausiai slopina augalų vystymąsi, labai ilgam laikotarpiui (20–40 metams) pereina į netirpiuosius junginius, ir jo žalingumas augalų vystymuisi ir derėjimui pastebimai sumažėja.

Šiam dėsningumui atskleisti reikėjo 30−40 metų trukmės eksperimentų, per kuriuos buvo stebėta, kaip keičiasi dirvožemio savybės po kalkinimo. Dirvožemių rūgštėjimo procesus lemia vandenilio jonų koncentracijos padidėjimas ir kalcio bei magnio jonų kiekio sumažėjimas.

Vadinasi, rūgščiai reakcijai mažinti galima naudoti mažesnius kalkinių medžiagų kiekius ir pH rodiklį užtenka palaikyti 5,5–5,7 lygiu, nes judriojo aliuminio, esant dirvožemio pH daugiau kaip 5, dirvožemyje beveik nėra. Ši rekomendacija tinka tik iš prigimties rūgštiems dirvožemiams, kurių rūgštumas buvo neutralizuotas sistemiškai kalkinant.

Kalbėdami apie dirvožemio kalkinimą, turime nepamiršti, kad svarbu ne tik viso to ekonominis, tačiau ir ekologinis aspektas. Kalkindami turime siekti ne tik palankaus žemės ūkiui dirvožemio pH užtikrinimo, tačiau ir jo palaikymo ilgalaikiškumo ir grįžtamojo poveikio – dirvožemio rūgštėjimo proceso sulėtinimo.

Turėtume padėkoti kelių kartų mokslininkams, kurie, nepriklausomai nuo politinės ir ekonominės situacijos, vykdė ilgalaikius eksperimentus. Jų rezultatų pagrindu buvo tobulinama rūgščių dirvožemių kalkinimo strategija ir planai, kurie atitiko kiekvieno tam tikro laikotarpio žinių lygį ir šalies dirvožemių agrocheminių savybių būklę. Jų bendras darbas sudarė sąlygas eksperimentiniais duomenimis pagrįsti svarbius dirvožemio savybių pokyčių dėsningumus dėl kalkinimo, geriau suprasti dirvožemyje vykstančius procesus ir, atsižvelgus į juos, optimizuoti žemės ūkio veiklą.

***

Kadangi dirvožemio rūgštėjimas yra gamtinis reiškinys ir tiesiogiai nepriklauso nuo žemdirbių veiklos, būtų teisinga, kad dalį dirvožemio kalkinimo išlaidų pavyktų kompensuoti iš valstybės biudžeto, nes kalkinimas ne tik padidina augalų produktyvumą, bet plačiąja prasme pagerina dirvožemio derlingumą, optimizuoja visos agroekosistemos funkcionavimą, stabdo degradacijos procesus. Pakalkinus suaktyvėja mikroorganizmų veikla, gerėja dirvožemio struktūra, augalų mitybos elementų pasisavinimas, didėja organinės anglies akumuliacija. Ši nuostata turi būti įrašyta į ruošiamą Dirvožemio įstatymą, nes derlingasis dirvožemio sluoksnis – tai nacionalinis šalies turtas, užtikrinantis maisto gamybą, sukuriantis 4–6 proc. šalies BVP, lemiantis gerą vandens ir oro išteklių ekologinę būklę.

***

Naujas požiūris į optimalų dirvožemio pH lygį, įvertinantis rūgštumą ne tik pagal pH reikšmes, bet ir pagal judriojo aliuminio koncentraciją, leis gerokai sumažinti kalkinimo išlaidas ir sustiprinti teigiamą poveikį aplinkos tvarumui.