Treti metai – nuo 2005-ųjų – Žemės ūkio ministerija finansuoja, o Lietuvos žemdirbystės instituto Agrocheminių tyrimų centras vykdo programą „Mineralinio azoto dirvožemyje pokyčių stebėsena“. Ją įgyvendinant, įvairiuose Lietuvos regionuose išdėstyta per 200 aikštelių, kuriose anksti pavasarį ir rudenį tiriamas mineralinio azoto kiekis įvairaus gylio (0–30, 31–60 ir 61–90 cm) dirvožemio sluoksniuose. Remiantis gautais duomenimis, žemdirbiams, konsultantams ir specialistams teikiama informacija apie pavasarį dirvožemyje esamas mineralinio azoto atsargas ir žemės ūkio augalams reikiamas azoto trąšų normas.

Šios programos įgyvendinimas leis sumažinti vandens taršą azotu ir padės įdiegti Europos Sąjungos „Nitratų direktyvą“ (91/676/EEB). Analogiški mineralinio azoto dirvožemyje stebėjimo darbai vykdomi Vokietijoje, Lenkijoje ir kitose ES šalyse.

Mineralinis azotas dirvožemyje

Azoto atsargas dirvožemyje sudaro dirvožemio tirpale esantis azotas, jo kiekis, absorbuotas dirvožemio koloidų dalelių, bei esantis organinėse medžiagose – suirusiose ir dar nesuirusiose augalų liekanose, mikroorganizmuose ir kt. Vidutiniškai dirvožemyje, skaičiuojant nuo bendros jo masės, yra apie 0,1 proc. azoto. Tačiau iš šio kiekio augalų pasisavinamas arba vadinamasis mineralinis azotas sudaro vos 1 procentą. Tai dirvožemio tirpale ištirpę nitratai, dalis dirvožemio absorbuoto amoniakinio azoto ir mineralizacijos metu iš organinės dirvožemio dalies atsipalaidavęs azotas. Jei dirvožemyje daug mineralinio azoto, tai augalams jo gali pakakti ir tręšti azotu reikės nedidelėmis normomis arba visai nereikės. Jei dirvožemyje mineralinio azoto mažai, azoto trąšų normas teks didinti.

Mineralinio azoto kiekis dirvožemyje per metus pastebimai kinta, priklausomai nuo dirvožemio savybių ir klimato veiksnių – temperatūros, kritulių, tręšimo, naudojamos agrotechnikos. Kuo dirvos temperatūra didesnė, tuo greičiau vyksta mineralizacija, daugiau suyra augalų liekanų, daugiau atsipalaiduoja ir mineralinio azoto. Mineralizacijos procesas suaktyvėja, kai dirva sušyla iki 10o C temperatūros, o intensyviausiai vyksta vasaros metu.

Sunkesnės granuliometrinės sudėties dirvožemiai, turintys daugiau molio ir dulkių dalelių, kaupia daugiau mineralinio azoto negu lengvos dirvos. Tuo tarpu didesnis kritulių kiekis šį azotą išplauna į gilesnius dirvožemio sluoksnius, ypač kai per trumpą laiką iškrenta 30 mm ir daugiau kritulių. Tuomet patiriami azoto nuostoliai, nes jis išplaunamas į gruntinius vandenis. Nuostoliai ir tarša tuo didesnė, kuo daugiau dirvožemyje buvo mineralinio azoto ir kuo didesnėmis azoto normomis buvo tręšti augalai.

Įvertinti visus vienu metu vykstančius ir mineralinio azoto kiekiui dirvožemyje įtakos turinčius veiksnius yra sunku, todėl vykdomi mineralinio azoto tyrimai. Remiantis jais, nustatomas būtinumas augalus tręšti azoto trąšomis. Tarptautiniu susitarimu mineralinis azotas žymimas Nmin.

N/min kiekio dirvožemyje tyrimai ir azoto normos skaičiavimas

Žemės ūkio augalams reikalingo azoto normai apskaičiuoti dirvos ėminiai imami anksti pavasarį, kai dar dirvos nėra sušilusios – paprastai tai būna balandžio mėnuo. Tyrimai naudojami žiemkenčiams, daugiametėms žolėms, ganykloms ir daugeliui kitų lauko augalų tais metais reikalingo azoto normai apskaičiuoti. Daugeliui daržovių mineralinis azotas nustatomas gegužės mėnesį, o jas sodinant keliais terminais – net ir vasaros mėnesiais.

Mineralinis azotas nustatomas iš to sluoksnio, kuriame pasiskleidusios augalų šaknys. Lietuvoje anksčiau Nmin buvo nustatomas iš 0–40 cm dirvožemio sluoksnio, tačiau nuo 2005 metų jis imamas, kaip ir kaimynėse šalyse, iš 0–60 cm. Dažnai Nmin nustatomas dar ir iš 61–90 cm sluoksnio, kad būtų galima įvertinti, kiek mineralinio azoto yra arti netekimo ribos, nes iš šio gylio jį vasarą pasisavinti gali tik tie augalai, kurių šaknys prasiskverbia giliai. Tai gūžiniai kopūstai, morkos, saulėgrąžos, žieminiai kviečiai ir rugiai. Sausais metais mineralinis azotas iš šio gylio dirvos kapiliarais pakyla į paviršinius dirvožemio sluoksnius ir augalai tuo laikotarpiu jį taip pat gerai pasisavina.

Surinktuose dirvožemio ėminiuose nustatomas nitratinis (N-NO3) ir amoniakinis (N-NH4) azotas, jų suma ir sudaro mineralinio azoto kiekį. Gauti laboratorinių tyrimų duomenys yra apskaičiuoti mg/kg, tačiau jie dar perskaičiuojami į kiekį, esantį hektare. Nustatytas mineralinio azoto kiekis skirstomas į 5 grupes: kai jo yra labai mažai, mažai, vidutiniškai, daug ir labai daug.

Rekomenduojamos standartinės vidutinės azoto normos žemės ūkio augalams yra apskaičiuotos, kai mineralinio azoto dirvožemyje yra mažai. Kai dirvoje mineralinio azoto yra labai mažai, jos didinamos, o kai daug ir labai daug – mažinamos. Prof. Zig­mas Vaišvila 1996 m. nustatė, kad žieminiams kviečiams azoto trąšos buvo mažai efektyvios, kai mineralinio azoto dirvožemyje pavasarį buvo daugiau kaip 90 kg/ha, o neefektyvios (kai kada net mažino derlių), kai Nmin kiekis dirvožemyje viršijo 120 kg/ha.

Dėl to priimta skaičiuoti, kad kai mineralinio azoto yra vidutiniškai, azoto normos augalams mažinamos 30 kg/ha, o esant daug ar labai daug – mažinamos 60 kg/ha ir daugiau. Be to, remiantis „Aplinkosaugos reikalavimais mėšlui tvarkyti“ (AM IR ŽŪM 2005 04 14 d. įsakymas Nr. D1-367/ 3D-342), fermas turinčių ūkių laukuose Nmin kiekis neturi viršyti 75 kg/ha, tuomet leidžiama įterpti ne daugiau kaip 80 kg/ha azoto per metus, o tręšti po liepos 1 dienos draudžiama.

Norint žemės ūkio augalams tiksliau apskaičiuoti reikiamą azoto trąšų normą, naudojamasi formule:

N norma (kg/ha) = (Nd + Nb) – Nmin,

Nd – planuojamam derliui gauti reikiamas azoto kiekis (kg/ha);

Nb – dirvožemio absorbuojamas minimalus mineralinio azoto kiekis (buferiškumas) (kg/ha). Jis atskiriems dirvožemiams 0–60 cm sluoksnyje yra nevienodas, pvz., smėliams – 12 kg/ha, priesmėliams – 16, lengviems priemoliams – 23, sunkiems priemoliams ir moliams – 30 kg/ha;

Nmin – nustatytas mineralinio azoto kiekis dirvožemyje (kg/ha).

Pavyzdžiui, Lietuvos žemės ūkio universiteto bandymų stoties viename iš laukų pavasarį nustatytas Nmin kiekis sudarė 85 kg/ha, kitame – tik 33 kg/ha. Abiejuose laukuose, kuriuose vyrauja sunkus priemolis, planuota auginti pašarinius miežius ir gauti 6 t/ha grūdų derlių. Tuomet azoto poreikis derliui išauginti sudarys 120 kg/ha, o azoto norma planuojamiems laukams atitinkamai bus tokia:

1 laukui azoto norma  = (120 + 30) – 85 = 65 kg/ha;

2 laukui azoto norma  = (120 + 30) – 33 = 117 kg/ha.

Tai rodo, kad azoto norma to paties ūkio laukuose, auginant tuos pačius augalus, tarpusavyje skyrėsi net 52 kg/ha.

Mineralinio azoto tyrimai Lietuvoje

Lietuvoje mineralinio azoto tyrimai praktinėms žemdirbių reikmėms pradėti vykdyti 1989 metais. 1989–1990 m. laikotarpiu mineralinio azoto tyrimai atlikti praktiškai visuose to meto žiemkenčių plotuose – iš viso 691 tūkst. ha plote. Tyrimai parodė, kad 25 proc. visų plotų mineralinio azoto buvo labai mažai, 61 proc. – mažai, 12 proc. – vidutiniškai, 2 proc. – daug ir labai daug. Pagal tyrimų duomenis žiemkenčiams buvo pateiktos azoto trąšų normos.

Vėliau mineralinio azoto tyrimai nutrūko ir buvo atnaujinti tik pastaraisiais metais. Šie tyrimai kelia daug organizacinių problemų, nes per trumpą laiką pavasarį ištirti daugelio ūkininkų laukus yra sunku. Dėl to 2005 metais Žemės ūkio ministerija inicijavo mineralinio azoto monitoringo tyrimus, kurių tikslas yra pagal metų klimato sąlygas žemdirbiams kiekvienais metais patikslinti žemės ūkio augalų tręšimo rekomendacijas.

Kaip parodė dvejų metų tyrimų rezultatai, mineralinio azoto kiekis dirvožemyje pavasarį atskirais metais ir atskiruose šalies regionuose buvo nevienodas. 2005 metais Lietuvoje pavasarį mineralinio azoto dirvožemyje rasta nedaug ir buvo rekomenduojama azoto normą 30 kg/ha didinti, o 2006 m. buvo atvirkščiai – mineralinio azoto rasta daugiau. Vidurio Lietuvoje net 15 proc. dirvų jo turėjo daugiau kaip 90 kg/ha. Be to, 2006 m. daugiau mineralinio azoto rasta gilesniame, 31–60 cm, sluoksnyje – tai rodo, kad tų metų žiemą jo daugiau migravo į poarmeninį dirvožemio sluoksnį.

Dvejų metų duomenimis, daugiausia dirvų, turinčių labai mažai ir mažai mineralinio azoto, yra Rytų Lietuvoje – apie 70 proc., o Vakarų ir Vidurio Lietuvoje tokių dirvų esti 40–50 procentų. 2006 m. vasaros sausra, ypač šiaurinėje šalies dalyje, turėjo įtakos ne tik augalų derliui, bet ir Nmin kiekiui, kurio daug liko augalų nesunaudoto rudenį. Šio pavasario tyrimai parodys, kokie yra jo išsiplovimo nuostoliai.

Mineralinio azoto dirvožemyje pokyčių stebėjimo programa tęsiama, šiuo metu kuriama nuolat veikianti internetinė svetainė, kurioje kiekvieno regiono žemdirbys galės susirasti savo regiono dirvožemio tyrimų duomenis ir rekomendacijas apie augalų tręšimą.