Perėjimo į ekologinę žemdirbystę procesas ilgas ir sunkus, nes tenka atkurti natūralias biologines, agrochemines dirvožemio, kaip pagrindinio agrosistemos komponento, produkuojančio augalams mitybos elementus ir sudarančio kitas augmenijai būtinas funkcionavimo sąlygas, savybes ir jas palaikyti.

Todėl tam reikia gilesnių augalų biologinių, fitopatologinių-entomologinių žinių ir praktinio patyrimo, įgyjamo tiek sėkminguose Lietuvos ekologiniuose, tiek ilgą patirtį turinčių senųjų Europos šalių ūkiuose.

Ką būtina žinoti ir padaryti, kad ūkio perėjimas į ekologinę žemdirbystę būtų sėkmingas?

Augalų mitybos optimizavimas

Ekologinėje žemdirbystėje ypač svarbus dirvožemio biologinių, agrocheminių, fizikinių savybių nustatymas ir jų dinamikos atskirais laikotarpiais įvertinimas. Tik žinodami pagrindinių parametrų dinamiką, konkrečiam plotui galėsime parinkti tinkamiausias priemones. Jeigu agrosistemoje nenaudojame mineralinių trąšų, į dirvožemį reikia nuolat įterpti įvairių organinių medžiagų ir augalų liekanų, kad išliktų stabilus biologinis aktyvumas, skatinantis mikroorganizmų ir fermentų veiklą.

Svarbu, kad įterpiamų organinių medžiagų azoto ir anglies santykis būtų optimalus (20:1) arba panašus į optimalų, kad dirvožemyje vyrautų mineralizacijos ir humifikcijos procesų pusiausvyra. Esant azotingai biomasei, kai C:N < 20, vyksta greitesnis azoto atpalaidavimas, gerėja dirvožemio biologinės ir agrocheminės savybės ir augalų mityba. Kai biomasėje C:N > 20, vyksta lėtas skaidymasis, azotas imobilizuojamas iš dirvožemio, tačiau tai turi teigiamą įtaką humusingumui ir fizikinėms savybėms.

Išryškėjus neigiamiems intensyvaus žemdirbystės sistemų ilgalaikio naudojimo padariniams, ekologinis ūkininkavimas tampa prioritetu. Tai skatina ieškoti didesnės darnos žemės ūkyje, išlaikyti potencialų dirvožemio produktyvumą ir kartu išsaugoti sveiką aplinką ir galimybę išauginti saugią produkciją.

Dažnai augalininkystės ūkiuose dirvožemis papildomas vienintelės organinės medžiagos – daug organinės anglies ir mažai azoto turinčių šiaudų, kuriems skaidyti mikroorganizmai imobilizuoja dirvoje esantį azotą. Natūralu, kad tai kurį laiką turės neigiamos įtakos augalų produktyvumui.

Ekologinis ūkis nėra natūrinis. Negalima tikėtis sėkmingo perėjimo į ekologinį ūkininkavimą be specialaus teorinio ir praktinio pasirengimo.

Ekologinėse agrosistemose siekiant optimizuoti anglies ir azoto santykį javų šiauduose, verta į miglinius žieminius ar vasarinius javus įsėti pupinių augalų, ypač – įvairių dobilų. Įsėlio metais dobilai išvysto gausią šaknų sistemą. Palankiais metais, nuėmus antsėlį, pražysta ir sudaro palankų anglies ir azoto santykį įterptų šiaudų mineralizacijai. Ekologinėse agrosistemose susiformuoja optimalus miglinių, mažai stelbiančių įsėlį, javų ir dobilų santykis. Todėl įterpti šiaudai su dobilų mase lėtai skaidysis ir įsivyraus mineralizacijos ir humifikacijos procesų balansas.

Posėlyje auginant daug biomasės sukaupiančių plačialapių augalų ir norint jų azotingą biomasę įterpti, svarbu parinkti optimalų išsivystymo tarpsnį – žydėjimo pradžią, kai augaluose pradeda kauptis lėčiau yrančios medžiagos ligninas ir celiuliozė. Įterpus per anksti, dėl greitos mineralizacijos lietingesniais rudens periodais iškyla azotinių medžiagų išsiplovimo į gilesnius sluoksnius problema. Kai kurie šaltiniai rodo, kad azotingos biomasės įterpimas rudenį, nors ir didina javų derlių, bet ir galimi azoto išsiplovimo nuostoliai. Todėl, ypač lengvesnėse dirvose, kuriose greitesnė organinių medžiagų mineralizacija, verta tarpinius pasėlius palikti mulčiui per žiemą.

Turbūt vienas efektyviausių būdų organinei angliai dirvožemyje kaupti (sekvestravimui) yra daugiamečiai augalai sėjomainoje. Vien daugiamečių augalų – raudonųjų dobilų ir mėlynžiedžių liucernų šaknys, neskaitant kitų liekanų, dirvožemyje palieka 125–150 proc. didesnę masę negu žieminiai kviečiai ir net 160 ir 200 proc. didesnę negu vasariniai miežiai.

Sėkmingai ekologiškai ūkininkauti reikia didesnių finansinių galimybių įvairiapusiams dirvožemių savybių tyrimams, specifinių mikroorganizmų pupiniams įkurdinti dirvožemyje, įsigyti naują specifinę techniką ir įvaldyti technologiją.

Intensyviai tręšiant daugelį metų mažai judriais elementais fosforu ir kaliu, daugelis dirvožemių praturtinami, tačiau jei nuolat nepapildysime, jų kiekis išseks. Todėl svarbu auginti daugiau giliašaknių augalų, galinčių paimti maisto medžiagų iš gilesnių sluoksnių. Žinoma, jei tai augalininkystės ūkis, didesnė problema šių augalų produkcijos panaudojimas. Tačiau daugelis tyrimų ir praktinė patirtis rodo, kad jų biomasę galima panaudoti: mulčiui, sėklai, kompostui.

Per daugelį intensyvaus naudojimo metų degradavusio natūralaus dirvožemio našumo atkūrimas yra ilgalaikis procesas. Todėl ilgą ekologinio ūkininkavimo patirtį turinčių šalių tyrėjai teigia, kad natūralu, jog, nenaudojant mineralinių trąšų, keletą metų augalų produktyvumas krenta. Tik atsikūrus natūralioms savybėms, suaktyvėjus bakterijų, mikroorganizmų veiklai, produktyvumas grįžta.

Ekologinėse agrosistemose nenaudojant mineralinių trąšų, daugelio ekspertų nuomone, augalų produktyvumas gali kristi 10 ir daugiau procentų. Kita vertus, žinotina, kad mineralinės trąšos, ypač azoto, skatina organinių medžiagų mineralizaciją dirvožemyje, todėl degraduoja natūralios jo derlingumo savybės, įsivyrauja mineralinė augalų mityba. Produktyvumui palaikyti reikia vis didesnių trąšų normų.

Tarpinių pasėlių pasirinkimas

Pasėlių struktūra ekologinėje žemdirbystėje gerokai sudėtingesnė. Žinant, kad teks atsisakyti sintetinių trąšų, reikia turėti dirvožemio potencialaus našumo tyrimus ir viziją, kaip kompensuosime augalų mitybą organinėmis trąšomis, atsižvelgdami į pagrindinių mitybos elementų kiekį dirvožemyje. Tad vienu svarbiausių dirvožemio našumui išlaikyti elementų tampa tarpinių pasėlių augalų biomasė, patenkanti su augalų šaknimis, liekanomis ir pagrindinių pasėlių šalutine produkcija.

Visiems žinoma, kad labiausiai augalų produktyvumą lemia azotas. Ekologiniuose augalininkystės ūkiuose svarbiu šaltiniu tampa pupiniai augalai, fiksuojantys azotą iš atmosferos. Pastaraisiais metais taupant brangias trąšas net tradicinės gamybos ūkiuose vis daugiau pupinių augalų: pašarinių žirnių, pupų, – sėjama tarpiniuose pasėliuose, sudarant įvairius mišinius, nes pagrindiniuose pasėliuose ligas, kenkėjus ir kitus žaladarius kontroliuoti padeda pesticidai. Tačiau ekologinėje žemdirbystėje daugiau dėmesio reikia skirti augalų, skirtų tarpiniams pasėliams, pasirinkimui, kad nepažeistume fitosanitarinio fono, jei tie patys augalai auginami ir pagrindiniuose pasėliuose.

Todėl ekologinių ūkių tarpiniuose pasėliuose dėl pagrindiniuose pasėliuose auginamų pupų, žirnių, tų pačių rūšių augalų teks vengti, kad nepablogintume fitosanitarinės būklės, nes nėra plataus biologinių kontrolės priemonių pasirinkimo.

Našių dirvožemių pagrindiniuose pasėliuose mažai auginama sėjamųjų grikių, paprastųjų saulėgrąžų; jie plačiau gali būti auginami tarpiniuose. Viena problema – neasimiliuoja azoto iš atmosferos ir jautresni šalnoms. Todėl dėl dažnai pasitaikančių ankstyvų šalnų rudenį tarpiniuose pasėliuose grikius, saulėgrąžas verta auginti mišiniuose su mažiau šalnoms jautriais augalais: baltosiomis garstyčiomis, įvairiais ridikais, bitinėmis facelijomis, kad jautriesiems nušalus neprarastume tarpinių pasėlių.

Siekiant išvengti giminingų rūšių augalų auginimo tarpiniuose pasėliuose su auginamais pagrindiniuose, tenka ieškoti įvairesnių rūšių. Tarpiniuose pasėliuose galėtų vietą rasti pupiniai augalai: sėjamieji ar ruginiai (žieminiai) vikiai, įvairūs lubinai.

Šalnoms jautrių augalų auginimas sėkmingas tik kai kuriais metais. 2020- ųjų rudenį ilgesnį laiką užsitęsus orams be neigiamų temperatūrų, tarpiniuose pasėliuose saulėgrąžų mišinys su grikiais užaugino didelę biomasę daugelyje ūkių. Tačiau 2021-aisiais rugsėjo viduryje nukritus temperatūrai dirvos paviršiuje iki -1 ar -2 ˚C, apšalo ir grikių, ir saulėgrąžų daigai, o baltosios garstyčios, įvairūs ridikai vegetavo dar ilgą laiką. Todėl šalnoms jautriems augalams reikėtų parinkti aukštesnius, piečiau esančius šiltesnio mikroklimato plotus, kuriuose mažesnė ankstyvų šalnų tikimybė, ir dar svarbu kuo anksčiau pasėti, kad, ypač saulėgrąžos, šiltesniu periodu peršoktų jautriausią šalnoms daigų tarpsnį.

Žemės dirbimo ypatumai

Tai vienas jautriausių klausimų ekologinėje žemdirbystėje. Viena vertus, taikant intensyvią ariminę žemės dirbimo sistemą, didinama aeracija, skatinanti humuso skaidymąsi ir CO₂ emisiją. Kita vertus, taikant tausojamąjį bearimį žemės dirbimą, aštresnė tampa piktžolių kontrolės problema.

Reikia atkreipti dėmesį, kad žemės dirbimo būdą labiausiai lemia konkretaus ūkio dirvožemio genetinės savybės, jų sukultūrinimo lygis, žinios apie technologijų poveikį konkrečiam dirvožemiui ir augalų produktyvumui. Kokio intensyvumo žemės dirbimo technologija tinka vienam ar kitam laukui, priklauso nuo sėjomainos struktūros, nuo augalų kaitos ir nuo dirvos piktžolėtumo. Jeigu dirva užkrėsta daugiametėmis šakniaatžalinėmis piktžolėmis, dirvinėmis usnimis ir pienėmis, kelias iki sėkmingos tausojamosios žemdirbystės bus ilgas. Tokiose dirvose ne vienus, kitus, o daug metų negalėsime pamiršti plūgo, nes tik kaitaliojant arimo gylį bus pakirsti šakniastiebiai ir sunaikintos piktžolės.

Šiltėjant klimatui, atsiranda naujų problemų – daugėja žaladarių, invaziniai šliužai daro vis didesnę žalą įvairiuose pasėliuose, kuriuos kontroliuoti naudojant bearimį dirbimą sunkiau negu ariant.

Specifinė sėjomaina ir augalų veislės

Ekologinėje žemdirbystėje sunkiau negu įprastinėje sudaryti sėjomainą, palankią pagrindiniuose ir tarpiniuose pasėliuose augalų kaitą, nes specifinis dėmesys turi būti bioįvairovei palaikyti, kadangi nenaudojant sintetinių augalų apsaugos produktų, ekologinėse agrosistemose mažesnės galimybės palankiai fitosanitarinei būklei palaikyti, ligų, kenkėjų ir piktžolių kontrolei.

Bioįvairovės didinimo procesas sudėtingesnis dėl specifinių augalų derinių pagrindiniuose ir tarpiniuose pasėliuose parinkimo, palyginti su įprastos gamybos ūkiais. Tarpiniai pasėliai įgyja ypatingą svarbą, nes tai viena iš galimybių palaikyti teigiamą organinių medžiagų balansą. Jų įterpta biomasė mineralizacijos procese taps maisto medžiagų šaltiniu po jų auginamiems augalams pagrindiniuose pasėliuose. Kad ir kaip svarbu kuo ilgesnį laiką dirvožemio paviršių palaikyti su dengiamaisiais augalais, siekiant geros fitosanitarinės būklės, ekologinė sėjomaina neturi būti apkrauta tų pačių rūšių augalais pagrindiniuose ir tarpiniuose pasėliuose.

Augalų veislės turėtų būti parenkamos pagal savybes, atitinkančias ekologinės žemdirbystės reikalavimus, atsparesnės nepalankioms sąlygoms ir ligoms bei žiemojimui, aukštaūgės, plačialapės, turinčios didesnę stelbiamąją gebą piktžolėms. Ne tokia svarbi savybė – atsparumas išgulimui, nes ekologiniuose ūkiuose dėl saikingo tręšimo daugiausia lėtai atpalaiduojančiomis mitybos elementus organinėmis trąšomis, tokių problemų retai iškyla.

Siekiant daugiau bioįvairovės ekologiniuose ūkiuose, didesnę dalį pasėlių struktūroje turi sudaryti žemesnį agrofoną toleruojantys augalai – speltos, grikiai, sėjamosios ir belukštės avižos. Tiesa, dėl šių augalų savybių tenka taikyti specifinius technologinius elementus. Dėl neatsiskiriančių varpažvynių ir sunkesnio išsikūlimo speltų derlių tenka imti tik visiškai subrendusį ir kuo sausesniu laikotarpiu, siekiant mažesnių nuostolių. Beje, varpažvyniams atskirti reikia specifinės technologijos, jeigu ūkis ketina pats perdirbti produkciją.

Belukštės avižos taip pat išsiskiria specifinėmis savybėmis, jų lukštai visiškai atsiskiria tik nuimant derlių kietosios brandos sausuoju laikotarpiu. Jos ne tik baltymingos, bet gana riebalingos, turi iki 7 proc. ir daugiau riebalų. Todėl jas sandėliuoti sunkiau: grūdai turi būti laikomi geriau išdžiovinti – iki 13 proc., gerai vėdinamuose sandėliuose, nes dėl riebalingumo ir glaudaus tarpusavio sąlyčio labai greitai blogėja jų kokybė.

Kasmet kuriamos naujos, tobulesnės, atsparesnės ligoms, išgulimui, žiemojimui veislės, tačiau suprantama, kad sertifikuotos naujų veislių sėklos turi savo kainą. Atskira problema – veislės, jų parinkimas ir finansų investavimas įsigyti sėkloms, kurių atsipirkimu nereikėtų abejoti.

Sertifikuotų sėklų reikšmė

Sertifikuotų naujų vis produktyvesnių veislių sėklų įsigijimo reikšmė didesnė ekologiniuose ūkiuose negu įprastiniuose, nes čia suformuoti optimalaus tankumo, sveiką, konkurencingą pasėlį – ypač svarbu. Kuo aukštesnio atsėlio sertifikuota sėkla, tuo stipriau pasireiškia geriausios užkoduotos genetinės veislės savybės. Kuo tolesnis atsėlis, tuo silpniau pasireiškia genetinės veislės savybės. Kadangi ekologiniuose ūkiuose sėklos negali būti beicuotos cheminiais beicais, o sintetiniai fungicidai nenaudojami, pasėjus aukštos reprodukcijos sertifikuotas sėklas dėl užkoduoto jų atsparumo patogeniniam užkratui formuojasi sveikesni daigai, mažesnis pašaknio ir kitų ligų plitimo pavojus.

Turbūt visiems žinoma tiesa, kad sertifikuota sėkla net įprastuose ūkiuose duoda iki 20 proc. didesnį javų derlių. Sertifikuotos frakcionuotos stambios sėklos dygsta vienodžiau ir greičiau, turi galimybę laimėti konkurencinę kovą prieš piktžoles, juo labiau kad vienodesniame pasėlyje susidaro palankesnės akėjimo sąlygos, nes stiprūs daigai atsparesni pažeidimams. Vienodesnio dygimo – vienodesnis derliaus brendimas ir mažesni derliaus nuostoliai.

Sertifikuotai sėklai iki šiol buvo skiriamos papildomos išmokos, kurios bent iš dalies kompensavo didesnes jų išlaidas. Nors ateityje nenumatomos papildomos išmokos sertifikuotoms sėkloms, bet jos bus įtrauktos į remiamų ekoschemų reikalavimus.

Kasmet didėja naujų veislių įvairių rūšių asortimentas. Pastaraisiais metais išvestos net kelios kviečių, sėjamųjų ir belukščių avižų, žirnių veislės, kai kurios jų aukštaūgės, jos, kaip stipriau stelbiančios piktžoles, turėtų būtų prioritetas ekologiniuose ūkiuose. O taupant finansus ir sėjant nesertifikuotas sėklas, optimalaus tankumo pasėliui suformuoti reikės didesnės normos, augalai bus silpnesni ir mažesnio atsparumo nepalankioms augimo sąlygoms.

Subtilūs piktžolių kontrolės metodai

Didžiausia kliūtis sparčiau plėtoti ekologinę žemdirbystę yra dar gana piktžolėti laukai. Mūsų dirvose sukaupta galybė piktžolių sėklų, o cheminių priemonių panaudoti negalima. Kai kuriose senas ekologinės žemdirbystės tradicijas turinčiose Vakarų Europos šalyse, mechaniškai naikinant piktžoles, dalis javų sėjama plačiaeiliais tarpueiliais, tačiau tam reikia turėti įvairių tarpueilių purenimo agregatų.

Javų pasėliams akėti geriausia naudoti siauraeilės sėjos pasėliams skirtas specialiąsias spyruoklines akėčias. Jų siauri spyruokliniai akėčvirbaliai gerai kopijuoja žemės paviršių, nepažeidžia stipriau išsivysčiusių kultūrinių augalų ir efektyviai naikina piktžoles. Žinoma, vienkartinio akėjimo nepakanka, kadangi piktžolės aktyviau dygsta keliais vegetacijos periodais – intensyviau pavasarį ir pirmoje vasaros pusėje, antras dygimo periodas – vasaros pabaigoje, todėl akėti reikia kelis kartus.

Klasikinėje literatūroje teigiama, kad akėti galima prieš pat sudygstant javams ar jiems sudygus, tačiau ekologiniuose ūkiuose būtina akėti ir vėliau – krūmijantis (tokia technologija tinkama vasariniams javams). Žieminius javus pradėti akėti reikėtų dar rudenį; kaip ir vasariniai, pirmą kartą jie turėtų būti akėjami prieš sudygimą, 2–3 lapelių ir krūmijimosi tarpsniu. Tada efektyviai sunaikinamos rudenį vos sudygusios žiemojančios piktžolės (beje, šiltesnės žiemos sudaro galimybę peržiemoti vis įvairesnių rūšių piktžolėms), o pavasarį, akėjant keletą kartų, sunaikinamos naujai išdygusios piktžolės. Klaidą daro tie ekologiniai ūkiai, kurie žieminių kviečių ar rugių pasėlius pradeda akėti tik pavasarį.

Pavasarį žiemkenčių pasėliuose dauguma piktžolių jau būna peržiemojusios ir žemoje temperatūroje stipriai įsitvirtinusios šaknimis į dirvą, ypač kibieji lipikai, bekvapiai šunramuniai, trikertės žvaginės, dirvinės čiužutės, net daržinės žliūgės. Jas akėčvirbaliai sunkiai ištraukia iš dirvos, tik pašukuoja, palijus šios piktžolės vėl tęsia vegetaciją.

Akėjimas turi įvairiapusę reikšmę: supurentas dirvožemio paviršius skatina geresnę aeraciją ir pagerina augalų šaknų aprūpinimą maisto medžiagomis, ypač azotu. Žinoma, didžiausią efektą duoda stabili piktžolėtumo kontrolės sistema kartu su prevencinėmis priemonėmis, mažinančiomis piktžolių sėklų banką dirvožemyje.

Ekologinėse agrosistemose auginant daugiametes ar vienmetes žoles, derliaus nuėmimas turi būti derinamas su piktžolių vystymosi tarpsniu: šienauti ar mulčiui naudoti reikia anksčiau nei piktžolės sužydi, nes daugelis jų ir po pjūties baigia brandinti sėklas, pagausindamos jų banką dirvožemyje.

Besikeičiant klimatui vis didesni temperatūrų ir kritulių svyravimai atskirais laikotarpiais sunkina atmosferos reiškinių prognozę ir agrotechninių priemonių derinimą su palankiomis meteorologinėmis sąlygomis. Pavasaris prasideda vis anksčiau, dažnai dar vasario pabaigoje ar kovo pradžioje išeina pašalas, besikartojantys lietūs plauna maisto medžiagas ir blogina be dengiamųjų augalų dirvožemių paviršiaus fizinę būklę. Šiemet teigiamos temperatūros įsivyravo nuo vasario 5 d., ir visą mėnesį vidutinė temperatūra siekė 1–2,5 ˚C, buvo 3–4 ˚C aukštesnė už standartinę klimato normą (SKN). Dažni lietūs dar augalų vegetacijai neprasidėjus galėjo nuplauti judriąsias maisto medžiagas žemiau nei žieminių augalų šaknų zona, o užsistovėjęs vanduo kėlė pavasarinio pelėsio pavojų. Geresnė padėtis tuose žieminių javų laukuose, kuriuose rudenį įterpta tarpinių pasėlių biomasė, iš kurios atpalaiduojamos maisto medžiagos taps augalų mitybos rezervu.

Mechaniniu būdu – akėjimu – kontroliuoti piktžoles tik iš pirmo žvilgsnio atrodo paprasta. Efektyvumas priklauso nuo augalų ir nuo piktžolių išsivystymo tarpsnio, nuo dirvožemio būklės parinkimo ir nuo agregato sureguliavimo. Didėjant ekologinių ūkių poreikiui, didinama ir tokios technikos gamyba Austrijoje ir kitose šalyse, tobulinama akėčių konstrukcija, siekiant gerinti piktžolių kontrolės efektyvumą, nepažeidžiant kultūrinių augalų.