Alelopatinį poveikį kitiems augalams daro šalia augantys augalai, tačiau dar stipresnė yrančių augalų liekanų įtaka.

VDU Žemės ūkio akademijos mokslininkai lauko eksperimentuose ir laboratorijoje tyrinėjo įvairių mulčių: vejų žolės, vidutiniškai susiskaidžiusių žemapelkių durpių, šiaudų, medžių pjuvenų poveikį kitiems augalams.

Yrančių šiaudų poveikis

Lietuvoje daugiametės žolės dažniausiai auginamos kaip įsėlis miežių pasėlyje. Pradiniuose augimo tarpsniuose jos auga lėtai, jas galėtų užgožti piktžolės, o miežiai, augantys daug greičiau, joms netrukdo ir sudaro geresnes sąlygas – išsaugo dirvos drėgmę, mažus daigelius apsaugo nuo intensyvios saulės.

Tačiau jau seniai buvo pastebėta, kad po miežių derliaus nuėmimo po likusiomis šiaudų krūvelėmis atsidūrusios daugiametės žolės per gana trumpą laiką sunyksta. Galima manyti, kad dėl saulės trūkumo, bet ne tik dėl to. Žinoma, kad yrant miežių šiaudams išsiskiria fenoliniai junginiai, o yrant miežių liekanoms šių junginių išsiskiria daugiau, nei yrant kitų javų, pavyzdžiui, kviečių liekanoms. Dėl šios priežasties dirvai / pasėliams mulčiuoti geriau tinka kviečių šiaudai. Piktžolėtumui mažinti būtų naudingas stipresnis miežių liekanų alelopatinis poveikis piktžolėms, tačiau tokiu atveju pasėlyje augantys žemės ūkio augalai taip pat nukentėtų.

Tyrimuose pastebėjome, kad ne visos mulčiui naudotos organinės liekanos didino žemės ūkio augalų derlingumą. Organiniai mulčiai pasižymi ne tik alelopatiniu poveikiu – jie veikia kaip fizinis barjeras ir mažina drėgmės išgaravimą iš dirvos, saulės šviesos patekimą ant dirvos, neigiamą lietaus (ypač stipraus) lašų poveikį dirvos paviršiui, praturtina dirvą organinių ir augalams prieinamų mineralinių maisto medžiagų, todėl žemės ūkio augalų derlingumas didėja. Tačiau alelopatinis poveikis taip pat gali būti stiprus ir net plika akimi matomas.

Grikių mulčio tyrimai

Puikus maisto produktas – grikiai – taip pat pasižymi alelopatiniu poveikiu. Auginami sėjomainoje grikiai mažina laukų piktžolėtumą būtent dėl alelopatinio poveikio. Ši grikių savybė žinoma seniai.

VDU Žemės ūkio akademijos mokslininkų atliktame lauko eksperimente grikių lukštų mulčias mažino burokėlių pasėlio piktžolėtumą 2,2, o svogūnų pasėlio – 1,4 karto. Grikių lukštų mulčias yra lengvas, lakus, nupučiamas vėjo, tad kaip fizinis barjeras piktžolių dygimą ir atžėlimą mažina ne taip efektyviai, kaip rapsų žaliosios masės ar vejų žolės mulčias. Tačiau piktžolėtumą sėkmingai mažina. Galima daryti prielaidą, kad tai vyksta dėl alelopatinio poveikio.

Pastebėta, kad kitomis organinėmis liekanomis mulčiuotuose laukeliuose augalų derlingumas dažniausiai padidėja, o grikių lukštų mulčias daržovių derlingumą mažino, palyginti net su nemulčiuotais laukeliais: burokėlių – 1,3 karto, svogūnų – 1,6 karto.

Po dvejų metų mulčiavimo trečiais metais visuose laukeliuose buvo pasodintos bulvės ir jokie mulčiai nebuvo naudoti. Nuo eksperimento pradžios plika akimi buvo galima matyti laukelių skirtumus. Nuėmus derlių paaiškėjo, kad ten, kur anksčiau buvo naudotas grikių lukštų mulčias, derlingumas buvo mažesnis 1,9 karto, palyginti su nemulčiuotais laukeliais, ir 3 kartus mažesnis, palyginti su anksčiau žole mulčiuotais laukeliais. Iš tirtų lauko eksperimente įvairių mulčių vienintelio grikių lukštų mulčio liekamasis poveikis bulvių derlingumui buvo neigiamas.

Dar vertėtų patyrinėti, ar grikių lukštų mulčio alelopatinis poveikis sumažėtų, jį palaikius nors vienus metus – pavyzdžiui, lauke, kad išsiskiriantys fenoliniai junginiai išsiplautų. Netyrėme, kiek maisto medžiagų buvo įnešta į dirvą mulčiuojant skirtingomis organinėmis liekanomis, bet laukeliuose, mulčiuotuose dažnai pjaunama vejų žole, kasmet maisto medžiagų buvo išnešama kur kas daugiau, nes ir derlius buvo kelis kartus (3,7–4,3) didesnis.

Pjuvenų poveikis derliui

Pradėję mulčiavimo tyrimus pastebėjome, kad lentpjūvės atliekomis (įvairių medžių įvairaus stambumo pjuvenomis) mulčiuojant daržovių pasėlį, jame beveik nebuvo piktžolių, tačiau ir daržovės augo prastai – jų derlingumas buvo mažesnis, palyginti su nemulčiuota dirva net tais metais, kai augalams trūko drėgmės. Pavyzdžiui, baltagūžių kopūstų derlingumas pjuvenomis mulčiuotuose laukeliuose buvo 3,4 karto mažesnis, palyginti su šių daržovių derlingumu nemulčiuotuose laukeliuose.

Mokslinėje literatūroje rašoma, kad yrant pjuvenoms iš dirvožemio paimamas azotas, todėl augalams jo gali trūkti. Tačiau dirvožemio agrocheminiai tyrimai parodė, kad šio svarbaus elemento per augalų vegetaciją pjuvenomis mulčiuotuose laukeliuose sumažėjo nedaug, kitos agrocheminės savybės pakito neesmingai. Todėl galima daryti prielaidą, kad buvo alelopatinis poveikis. Eksperimento laukeliuose auginome pupeles, svogūnus, burokėlius, kopūstus, jų derlingumą pjuvenų mulčias sumažino esmingai – net kelis kartus, palyginti su nemulčiuotais laukeliais.

Neturėjome galimybių ištirti fenolinių junginių kiekio dirvožemyje, tačiau ištyrę daržovių produkciją nustatėme didžiausią – esmingai didesnį fenolinių junginių kiekį kopūstuose, augusiuose pjuvenomis mulčiuotuose laukeliuose, palyginti su šių junginių kiekiu kopūstuose, augusiuose kitais tirtais mulčiais mulčiuotuose ir nemulčiuotuose laukeliuose.

Negalima teigti, kad apskritai pjuvenos netinka žemės ūkio augalams mulčiuoti. Galima jas naudoti kaip mulčią auginant sodinukus, krūmus, medžius. Norint mulčiuoti trumpaamžius augalus – daržoves ir pan., reikėtų naudoti ne šviežias, o šiek tiek palaikytas pjuvenas. Eksperimente panaudotos mulčiavimui vienus metus laikytos pjuvenos neturėjo neigiamo poveikio daržovių derlingumui. Galima daryti prielaidą, kad didesnė dalis fenolinių ar kitų alelopatinį poveikį turinčių junginių išsiskyrė pirmais metais.

Laboratorinio eksperimento rezultatai

Atlikus mulčiavimo eksperimentus lauke, visų tirtų organinių mulčių: dažnai pjaunamos vejų žolės, vidutiniškai susiskaidžiusių žemapelkių durpių, kvietinių šiaudų ir įvairių medžių pjuvenų, alelopatinis poveikis daržovių ir piktžolių sėklų dygimui bei šaknų ir daigų augimui buvo įvertintas atliekant laboratorinį eksperimentą.

Doc. dr. Darija Jodaugienė ir doc. dr. Aušra Sinkevičienė nustatė, kad stipriausią neigiamą poveikį daržovių: ridikėlių, morkų, salotų sėklų dygimui ir daigų bei šaknų augimui turėjo didžiausia žolės mulčio vandeninės ištraukos koncentracija (1:10). Praskiedus ištrauką neigiamas poveikis sumažėjo.

Šiaudų ir pjuvenų mulčių didesnių koncentracijų vandeninės ištraukos (1:10 ir 1:50) turėjo stipriausią neigiamą poveikį salotų sėklų dygimui, o durpių mulčio vandeniniai ekstraktai parodė mažiausią neigiamą įtaką visų tirtų daržovių sėklų daigumui.

Šiaudų ir durpių mulčio vandeninės ištraukos paskatino ridikėlių daigų augimą pradiniuose vystymosi tarpsniuose. Salotų daigų ir šaknų augimui esmingo poveikio nenustatyta, išskyrus šiaudų mulčio 1:250 koncentracijos ištrauką.

Visų tirtų organinių mulčių didžiausios koncentracijos (1:10) ištraukos turėjo neigiamą poveikį morkų daigų augimui. Taip pat visų išbandytų organinių mulčių 1:10 koncentracijos vandeninės ištraukos ir visų koncentracijų šiaudų mulčio ištrauka turėjo neigiamą poveikį ridikėlių dygimui ir augimui.

Salotų šaknų vystymąsi skatino šiaudų ir pjuvenų mulčių ištraukų mažesnės koncentracijos (nuo 1:250 iki 1:6 250). Morkų šaknų ilgį esmingai mažino tik didesnių koncentracijų žolės mulčio vandeninės ištraukos, o esmingai didino – šiaudų mulčio mažesnių koncentracijų ištraukos.

Apibendrinant šio eksperimento rezultatus galima teigti, kad jie patvirtino daugelio kitų mokslininkų gautus duomenis – didesnių koncentracijų ištraukos stabdo sėklų dygimą, daigų ir šaknų augimą, o mažų koncentracijų ištraukos skatina. Skirtingiems augalams alelopatinis poveikis gali būti nevienodas, bet bendra tendencija yra tokia.

Yra daug augalų, kurių alelopatinį poveikį būtų įdomu ištirti. Tai ir seniai Lietuvoje augantys, ir retai auginami augalai – pavyzdžiui, Sosnovskio barščiai, tikrieji margainiai ar kiti, todėl planuojame tęsti augalų alelopatijos tyrimus pagal LŽŪM mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros projektą „Alelopatinio efekto pritaikymas augalų auginimo technologijose įgyvendinant aplinkosaugos ir klimato kaitos tikslus“.

***

Grikių alelopatinį poveikį tyrinėjo įvairių šalių mokslininkai. Z. Iqbal su kolegomis (2002), E. Tsuzuki su kolegomis (2003) atliktų tyrimų rezultatai parodė, kad grikiuose esantys cheminiai junginiai gali veikti kaip alelocheminės medžiagos ir turi įtakos skirtingų augalų rūšių augimui ir daigumui.