Mano ukio prenumerata 22 07 21
Mano Ūkis 2020/06
Huminių medžiagų poveikis vasariniams kviečiams
  • Dr. Danutė KARČAUSKIENĖ, dr. Regina REPŠIENĖ, dr. Ieva MOCKEVIČIENĖ LAMMC Vėžaičių filialas
  • Mano ūkis

Su dirvožemio degradacija susijusi problema – organinių medžiagų mažėjimas. Tai matyti ne tik rūgščiuose, bet ir neutraliuose šalies dirvožemiuose. Kaip būtų galima spręsti šią problemą? Mokslininkai atliko tyrimus su huminėmis medžiagomis.

Organinės medžiagos yra svarbus dirvožemio produktyvumo rodiklis, atliekantis daugialypį vaidmenį agroekosistemoje. Chemine ir fizikine prasmėmis dirvožemio organinės medžiagos didina mainų katijonų talpą ir mažina fitotoksiško aliuminio neigiamą poveikį, gerina dirvožemio struktūrą ir su ja susijusias savybes, t. y. didina vandens imlumą, laidumą ir poringumą, mažina dirvožemio suslėgimą.

Biologine prasme organinės medžiagos yra mikroorganizmų ir augalų maisto ir energijos šaltinis. Tai rodo ypatingą organinių medžiagų svarbą dirvožemyje. Deja, mūsų šalies žemės ūkio paskirties dirvožemiuose organinės medžiagos ir svarbiausio jų elemento – organinės anglies – mažėja. Kaip ir daugelyje Pietų Europos mineralinių dirvožemių, jos kiekis ariamajame sluoksnyje nesiekia 2 procentų.

Intensyviai ūkininkaujant prarastos organinės anglies atkūrimas ir gausinimas dirvožemyje yra labai svarbus uždavinys, rengiant tvarias, aplinkai palankias žemės ūkio sistemas. Iš organinių trąšų veiksmingiausia būtų kraikinis galvijų mėšlas, tačiau jo trūksta, be to, mėšlo humifikacijos procesas dirvožemyje yra ne toks greitas.

Todėl ieškoma būdų, kaip greičiau atkurti anglies atsargas dirvožemyje. Tyrimais įrodyta, kad tam tinka huminės medžiagos – huminės rūgštys ir jų druskos, kaip priedai įmaišytos į greitai tirpstančias mineralines trąšas, iš kurių augalai greičiau ir lengviau pasisavina maisto elementus.

Be to, dirvožemyje susikaupusios huminės rūgštys ir jų druskos, tokios kaip kalio humatai, veikia sinergiškai padidindami azoto trąšų efektyvumą iki 30 proc. ir taip sumažindami mineralinių trąšų poreikį.

Daugelis užsienio tyrėjų nustatė, kad, naudojant humines ir fulvines rūgštis, kartu su mineralinėmis trąšomis pagerinamas viršutinis dirvožemio sluoksnis, kuris lemia spartesnį augalų augimą, intensyvesnį šaknų vystymąsi ir maisto medžiagų pasisavinimą.

Siekdami įvertinti kompleksinių mineralinių trąšų N5P15K25, praturtintų 0,5 proc. huminių medžiagų, poveikį mūsų šalyje vyraujančių dirvožemių svarbiausioms savybėms ir vasarinių kviečių produktyvumui, Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro Vėžaičių filialo mokslininkai kelerius metus vykdė tiksliuosius lauko eksperimentus, kurių duomenys pateikiami šiame straipsnyje.

Moksliniai tyrimai regionuose

Moksliniai tyrimai atlikti įvairiuose šalies regionuose. Vakarų Lietuvoje (Klaipėdos r.) bandymai buvo vykdomi ne tokiame derlingame rūgštokame (pHKCl 5,7–5,9) moreninio priemolio nepasotintajame balkšvažemyje, o Šiaurės Lietuvoje (Joniškio r.) – derlingame šarmiškame (pHKCl 7,3–7,5) paprastajame smėlingo priemolio rudžemyje.

Tirtas skystas Humistar (tai huminių medžiagų 16,5 proc. ekstraktas, sudarytas iš 13,2 proc. huminių rūgščių, 3,3 proc. fulvorūgščių ir 5,5 proc. kalio oksido) ir kietas Humistar (kompleksinės mineralinės trąšos N5P15K25, papildytos 0,5 proc. huminių medžiagų priedų, sudarytų iš huminių ir fulvinių rūgščių).

Humistar (kietas ir skystas) yra produktas, gaunamas iš Amerikos leonarditų. Humistaro sudėtyje yra huminių ir fulvinių rūgščių (HR ir FR) santykiu 4:1. Didelis kiekis HR produkte skirtas padidinti dirvožemyje molio ir humuso kompleksus ir taip skatinti didesnį agregatų susidarymą. Taip pat produktas pasižymi pseudohormoniniu poveikiu augalo šoninių šaknų vystymuisi.

Abiejuose lauko bandymuose augalai tręšti minėtais skysto ir kieto Humistar ir NPK deriniais: granuliuotos kompleksinės N5P15K25 trąšos (200 ir 400 kg ha-1) su 0,5 proc. huminių medžiagų priedu (kietas Humistar); skystas huminių medžiagų ekstraktas 20 l/ha (skystas Humistar) kartu su NPK ir tradicinės mineralinės NPK trąšos.

Kiekviename trąšų derinyje, įterptame į dirvožemį, NPK kiekis buvo vienodas. Kietas ir skystas Humistar ir kitos mineralinės trąšos buvo išbertos ir įterptos 4–5 cm gyliu viršutiniame armens sluoksnyje prieš priešsėjinį žemės dirbimą. Buvo įvertinta, kaip šių trąšų deriniai veikia pagrindines dirvožemio savybes ir vasarinių kviečių produktyvumą.

Tręšimo įtaka dirvožemio savybėms

Organinės anglies kiekio atžvilgiu tirti tręšimo deriniai iš esmės nesiskyrė. Tai galima paaiškinti tuo, kad didesni šio rodiklio kiekybiniai pokyčiai galimi tam tikrą agropriemonę naudojant ilgesnį laiką. Todėl gauti trejų metų tyrimų duomenys parodė tik organinės anglies didėjimo tendenciją abiejuose dirvožemiuose (balkšvažemyje ir rudžemyje) praėjus po trąšų išbėrimo 1 ir 1,5 mėnesio.

Balkšvažemyje, patręštame tirtų huminių medžiagų ekstraktu 20 l/ha (skystu Humistar) kartu su NPK ir kompleksinėmis trąšomis NPK 200 ir 400 kg/ha su huminių medžiagų 0,5 proc. priedu (kietu Humistar), organinės anglies kiekis buvo nežymiai didesnis negu tręšiant tradicinėmis NPK trąšomis. Panašios organinės anglies kiekio kaitos tendencijos buvo nustatytos ir rudžemyje, ypač antraisiais tyrimų metais.

Nežymiai didesnis organinės anglies kiekis buvo nustatytas dirvožemyje, kuriame įterptas kietas Humistar 400 kg/ ha, o mažiausiai anglies nustatyta įprastomis mineralinėmis trąšomis tręštame dirvožemyje.

Visi tręšimo deriniai buvo vertinami ir pagal vieną svarbiausių organinės anglies frakciją – tirpios organinės anglies kiekį dirvožemio ariamajame sluoksnyje. Tirpi organinė anglis laikoma pačiu judriausiu ir reaktingiausiu dirvožemio anglies šaltiniu, kuris veikia fizikinius, cheminius ir biologinius procesus, vykstančius dirvožemyje, ir yra pagrindinis dirvožemio mikroorganizmų anglies šaltinis.

Tręšimas kietu Humistar 200 ir 400 kg/ ha abiejuose dirvožemiuose skatino huminių rūgščių, kurios gali būti inkorporuotos į stabilius anglies junginius ir taip padidinti dirvožemio derlingumą ir stabilumą, formavimąsi. Kitas labai svarbus rodiklis, vertinant šias agropriemones pagal poveikį anglies kokybinei sudėčiai, yra santykinė vandenyje tirpios organinės anglies dalis suminės anglies atžvilgiu (procentinė vandenyje tirpios anglies kiekio dalis nuo suminės anglies kiekio).

Didelė šio santykio išraiška gali būti vertinama kaip neigiamas poveikis, ypač kai organinės anglies dirvožemyje yra nedaug. Didelis labilių anglies junginių kiekis nulemia tokius anglies kaupimosi procesus, kai dirvožemyje formuojasi mažai subrendusios huminės medžiagos, kurias gali greitai suskaidyti mikroorganizmai.

Įvertinus santykinę vandenyje tirpios organinės anglies dalį suminės anglies atžvilgiu, nustatyta, kad, visais tyrimo metais įterpiant į tirtus dirvožemius kietą Humistar, o tuo labiau skystą Humistar, santykinė vandenyje tirpios organinės anglies dalis suminės anglies atžvilgiu mažėjo.

Remiantis gautais rezultatais, galima teigti, kad tręšiant kietu ir skystu Humistar abiejuose dirvožemiuose vyksta anglies junginių transformacija: jų sudėtyje didėja stabilių, fizikiniaischeminiais ryšiais apsaugotų huminių medžiagų kiekis. Tai yra labai svarbu išsaugant anglį dirvožemyje ir mažinant emisijas į atmosferą.

Judrusis fosforas ir vandenyje tirpūs fosfatai yra svarbūs dirvožemio mikroorganizmams ir augalams. Tirtus tręšimo derinius abiejuose dirvožemiuose vertinant pagal judrųjį fosforą esminių pokyčių nenustatyta, tačiau išryškėjo kieto Humistar didžiosios 400 kg/ha normos pranašumas, palyginti su kitais tręšimo variantais.

Didesni skirtumai tarp tirtų tręšimo variantų nustatyti vertinant juos pagal vandenyje tirpius fosfatų kiekius. Yra žinoma, kad mažas fosfatų kiekis dirvožemyje stabdo augalų šaknų ir antžeminės biomasės augimą. Atlikti tyrimai parodė, kad įterpimas didesniosios 400 kg/ha kietojo Humistar normos ir mažesniosios 200 kg/ha normos kartu su NPK iš esmės 1,8–2,1 karto padidino vandenyje tirpių fosfatų kiekį viršutiniame 0–20 cm armens sluoksnyje (balkšvažemyje) ir 3,0–3,7 karto (rudžemyje), palyginti su netręštu dirvožemiu, taigi padidino fosforo prieinamumą augalams.

Balkšvažemis, patręštas mineralinėmis trąšomis su huminių medžiagų priedu, turėjo 2,6–2,9 kartų daugiau vandenyje tirpių fosfatų, o rudžemis – 2,0–2,5 kartų daugiau negu įprastomis mineralinėmis trąšomis tręštas dirvožemis.

Dirvožemio agregatų patvarumas yra vienas svarbiausių dirvožemio kokybės indikatorių. Patvarių agregatų kiekio pokyčiai gali būti išankstinis indikatorius, rodantis dirvožemio cheminę ir biologinę būklę – ar didėja derlingumas, ar vyksta degradacija.

Dirvožemio struktūrai vertinti naudojami įvairūs indikatoriai, o šiame tyrime buvo pasirinktas agronomine ir ekologine prasmėmis vertingų vandenyje patvarių makroagregatų > 0,25 mm kiekis. Didėjantis šių agregatų kiekis parodo, kad dirvožemio struktūra, o kartu ir jo fizikinė būklė, gerėja.

Gauti tyrimų duomenys parodė, kad, išpurškus skystą Humistar ir mažesniąją 200 kg/ha kieto Humistar normą kartu su NPK, abiejuose dirvožemiuose nustatyta vandenyje patvarių agregatų didėjimo tendencija, priklausanti nuo trąšų įterpimo laiko. Balkšvažemyje, praėjus 2 mėnesiams po minėtų trąšų įterpimo, vandenyje patvarių agregatų > 0,25 mm kiekis viršutiniame 0–20 cm sluoksnyje buvo 25 proc. didesnis, palyginti su netręštu dirvožemiu.

Tręšiant įprastinėmis mineralinėmis trąšomis, palyginti su kitais trąšų deriniais, susidarė mažiausias (39–40 proc.) vandenyje patvarių makroagregatų kiekis. Rudžemyje, tręštame skystu Humistar ir išbėrus 200 kg/ha kieto Humistar kartu su NPK, praėjus vienam mėnesiui po trąšų įterpimo, nustatytas 15 ir 21 proc. didesnis patvarių agregatų kiekis negu buvo tyrimo pradžioje.

Apibendrinant galima teigti, kad tręšimas skystu ir kietu Humistar 200 kg/ ha kartu su NPK labiau negu tradicinis mineralinis tręšimas turi įtakos patvarių agregatų susidarymui abiejų tipų dirvožemiuose.

Tręšimo įtaka sėjomainos augalų produktyvumui

Kietas ir skystas Humistar beveik visais atvejais turėjo teigiamos įtakos vasarinių kviečių fiziologiniams ir biometriniams rodikliams ir grūdų derliui auginant juos tiek balkšvažemyje, tiek rudžemyje. Dirvožemiuose, tręštuose kietu Humistar 200 kg/ ha kartu su NPK (balkšvažemyje) ir 400 kg/ha (rudžemyje), palyginti su tradiciniu tręšimu, užaugo nežymiai ilgesnės vasarinių kviečių šaknys ir buvo didesnė jų masė.

Tręšimas kietu ir skystu Humistar turėjo teigiamą poveikį ne tik fiziologiniams ir biometriniams vasarinių kviečių rodikliams, bet ir grūdų derliui.

Minėtais trąšų deriniais tręštame balkšvažemyje vasarinių kviečių grūdų derlius siekė 6,57–6,62 t/ha ir buvo 7,0– 7,8 proc. didesnis, palyginti su įprastu mineraliniu tręšimu, o rudžemyje didžiausias (5,84 t/ha) vasarinių kviečių grūdų derlius užaugo tik didesniąja 400 kg/ha kieto Humistar norma tręštame dirvožemyje ir jis buvo 7,2 proc. didesnis negu tręšiant tradiciškai NPK.

Mineralinių trąšų su huminėmis medžiagomis efektyvumas vasarinių kviečių grūdų derliui ir baltymingumui buvo didesnis moreninio priemolio balkšvažemyje negu smėlingo priemolio rudžemyje. Tai sietina su regioniniais klimato sąlygų ir dirvožemio granuliometrinės sudėties skirtumais.