Teisingas dirvožemių naudojimas turi atitikti tvaraus dirvožemio naudojimo sampratą - dirvožemį naudoti taip, kad bent neprastėtų jo fizikinės, agrocheminės, biologinės ir kitos savybės, neblogėtų dirvožemio kokybė ir bendrasis našumas. Tam turi įtakos ir žemės dirbimo būdas.

Dirvožemio tvarumo (DT) ir dirvožemio kokybės (DK) indeksai buvo apskaičiuoti, remiantis ilgalaikių žemės dirbimo-tręšimo sistemų tyrimo duomenimis. Du lauko bandymai buvo įrengti skirtinguose dirvožemiuose: I-asis - makroelementų (PK) turtingame ir vidutinio humusingumo, o II-asis - makroelementų (PK) vidutiniškai turtingame ir mažo humusingumo dirvožemyje. I-ojo bandymo dirvožemio granuliometrinė sudėtis - vidutinio sunkumo priemolis, o II-ojo - smėlingas lengvas priemolis. Skirtinguose bandymuose tirtos tos pačios žemdirbystės sistemos. Bandymų kontroliniu variantu yra įvardijamas CT-1 variantas (gilus arimas + priešsėjinis kultivavimas ir akėjimas, netręšta).

Kalio kiekis, pH ir humusingumas

Vidutiniais tyrimo duomenimis, didelio kalingumo dirvožemyje visos žemės dirbimo-tręšimo sistemos lemia geriausią DK indeksą, tačiau vidutiniškai kalingame dirvožemyje geresnis indeksas gautas NT variante. Kalis yra judresnis elementas negu fosforas. Kaliui, kaip ir fosforui, labiau koncentruojantis viršutiniame dirvožemio sluoksnyje iškyla pavojus, jog jis su paviršiniais (lietaus, sniego tirpsmo ir pan.) vandenimis gali greičiau patekti į atvirus vandens telkinius. Tai labai aktualu kalvotuose, vandens erozijai jautriuose regionuose.

Šiuo tyrimu nustatytas naujas reiškinys Lietuvos agronominiuose moksluose - dirvožemio rūgštumo stratifikacija. Iš esmės tai ne naujas reiškinys. Jį aprašė keletas užsienio tyrėjų. I bandymo dirvožemis, nežiūrint į pH skirtumus ir pokyčius, kuriuos lemia nevienodos žemės dirbimo-tręšimo sistemos, gavo aukščiausią kokybinį įvertinimą. II bandyme tik NT sistemoje kokybės indeksas mažesnis.

Pagal humuso kiekį geriausiai įvertintas dirvožemis tik I bandymo RT ir NT sistemose. Nors minimalizuojant žemės dirbimą gresia dirvožemio viršutinio sluoksnio rūgštėjimas, humusingumas esti didesnis negu taikant tradicinę ar supaprastintą žemės dirbimo sistemą. Kadangi humusas svarbus augalams ir bioįvairovei gerinti, jo kiekio didėjimas yra vertinamas kaip dirvožemio kokybės gerėjimas.

Tankis ir kietumas

Dirvožemio kokybinis vertinimas pagal dirvožemio tankį parodė, kad optimalus tankis visame armenyje susiformuoja tik taikant CT sistemą. Tai labai svarbu augalų dygimo, įsišaknijimo ir ankstyvojo augimo metu. NT sistemoje tik 0-10 cm sluoksnyje tankis atitiko geros kokybės reikalavimus; 10-20 cm sluoksnyje jis buvo gana aukštas ir arti ribos, už kurios sąlygos augalams augti pasunkėja.

Nuo dirvožemio kietumo labai priklauso augalų pasisavinamų medžiagų kiekis, vandens ir oro režimas. Duomenys rodo, kad nė viena žemės dirbimo sistema neužtikrino optimalaus kietumo, o vegetacijos pabaigoje susidarė toks dirvožemio kietumas, kuris vertinamas kaip kritinis. Tad šio dirvožemio parametro indeksai nebuvo aukšti, o po derliaus nuėmimo - netgi neigiami.

Abiejuose bandymuose geriausiu struktūringumu pasižymėjo dirvožemis, kur buvo taikyta tiesioginė sėja (NT). Tačiau I bandyme (vidutinio sunkumo priemolis) struktūringumo koeficientas buvo vidutiniškai 44 proc. geresnis negu II bandyme (smėlingas lengvas priemolis).

Dirvožemio granuliometrinė sudėtis ir organinės medžiagos kiekis nulėmė, kad I dirvožemio kokybė pagal struktūringumą buvo įvertinta indeksu „2", o II bandymo - tik „1" .

Tyrimo išvados

Apibūdinant žemės ūkio naudmenų sąlygas pagal tvarumo indekso „C" paragrafą, buvo taikytas toks indeksavimas: 1 balas - DKI >22,4, 2 balai 16,8-22,4, 3 balai 11,2-16,8, 4 balai 5,6-11,2 ir 5 balai <5,6. Šiam preliminariam skaičiavimui naudotas tik pavasario ir tik viršutinio 0-10 cm dirvožemio sluoksnio DKI, kadangi būtent šis sluoksnis kol kas mūsų (Vidurio Lietuvos) laukuose išlieka svarbiausiu augalų mitybai ir vystymuisi.

Pagal „I" paragrafą įvertintas rizikos laipsnis: 1 balas - nėra rizikos; 2 balai - neigiami pokyčiai kol kas (artimiausius 4-5 metus) neesminiai; 3 balai - neutrali pozicija, kai neesminiai pokyčiai dar gali būti įvardijami kaip grįžtami, tačiau jau yra galima gamtos taršos rizika; 4 balai - esminiai cheminiai (augalų maisto medžiagų, organinių medžiagų ir pH) pokyčiai, vidutinė dirvožemių degradavimo rizika; 5 balai - esminiai cheminiai ir fizikiniai pokyčiai, akivaizdi dirvožemio degradacija.

Nauda: 1 balas - kai gamybos rentabilumas > 100 proc., 2 balai - 75-100, 3 balai - 50-75, 4 balai - 25-50 ir 5 balai - <25 procentai.

Dotnuvoje atlikti tyrimai parodė, jog tik našiuose (turtinguose mitybos elementų, organinės medžiagos) dirvožemiuose auginant žieminius kviečius ir tik tradicinis žemės dirbimas bei tręšimas mineralinėmis trąšomis (pagal dirvožemio savybes ir prognozuojamą derlių) užtikrina tausojamą dirvožemio naudojimą bei naudą ūkininkui ir visuomenei. Tiesioginės sėjos taikymas nenaudojant trąšų arba jos taikymas vidutiniško našumo dirvožemiuose maksimaliai tręšiant yra rizikingas aplinkosauginiu požiūriu.

Auginant rapsus, itin svarbu dirvožemio kokybė ir maisto medžiagų bei organinės medžiagos gausumas. Tinkamiausios šiam augalui auginti technologijos: našiame dirvožemyje RT-1, RT-2 ir NT-2, o vidutiniškai našiame (II bandymas) - RT-2 ir NT-2.

Atsižvelgiant į tirtų Vidurio Lietuvos vidutinio sunkumo ir smėlingo lengvo priemolio dirvožemių skirtingų parametrų kitimo dėsningumus, jų priklausomybę vienas nuo kito ir nustatytus DKI bei DTI indeksus išryškėjo pagrindiniai principai, lemiantys stabilų ir tvarų dirvožemių funkcionavimą ir aplinkos saugumą.

• Vidurio Lietuvos vidutinio sunkumo ir smėlingo lengvo priemolio dirvožemiuose žemės dirbimo būdas ir intensyvumas turėtų būti nustatomi pagal pradinę dirvožemio granuliometrinę sudėtį ir pasirinktų žemės dirbimo būdų ir priemonių galimą poveikį dirvožemio fizikinių parametrų komplekso kitimui. Vienos žemės dirbimo sistemos taikymo (visų pirma, tiesioginės sėjos) ilgaamžiškumas ir periodiškumas turėtų būti pagrįsti dirvožemio fizikinių ir agrocheminių savybių kitimo stebėjimu ir objektyviu vertinimu. Žemės dirbimo-tręšimo sistemos, kurias naudojant dirvožemio TI yra didesnis kaip 30, neturėtų būti naudojamos.
• Tręšimo lygis nustatomas ne tik pagal planuojamą derlių, bet ir atsižvelgiant į būtinybę išlaikyti dirvožemių cheminių savybių balansą ir aplinkos saugumą. Jei TI yra didesnis kaip 12 - keisti jų naudojimo intensyvumą ir būdą.
• Vidurio Lietuvos sąlygomis geriausi DKI (15-19) ir TI (16-27) buvo nustatyti, taikant tradicinio žemės dirbimo sistemą. Prastesni - taikant tiesioginę augalų sėją (atitinkamai 12-19 ir 15-45). Supaprastinto žemės dirbimo sistema užėmė tarpinę padėtį (atitinkamai 14-21 ir 10-27).
• Žemės dirbimo supaprastinimas arba jo atsisakymas ir tiesioginės sėjos taikymas 8 metus lėmė judriųjų fosforo, kalio, pH, humuso ir bendrosios anglies stratifikaciją. Dėl pakitusios P ir K koncentracijos atskiruose dirvožemio sluoksniuose kinta ne tik augalų mitybos pobūdis. Fosforui ir kaliui labiau koncentruojantis viršutiniame dirvožemio sluoksnyje iškyla pavojus, jog jis su dirvožemiu bei paviršiniais (lietaus, sniego tirpsmo ir pan.) vandenimis gali greičiau būti išnešamas (nuplaunamas) iš dirbamų laukų į melioracijos griovius, patekti į vandens telkinius ir teršti aplinką.
• Didžiausias ekonominis efektas (geriausias žieminių kviečių ir vasarinių rapsų derlingumas, geriausia produkcijos kokybė, didžiausias gamybos rentabilumas) pasiektas, taip pat ir didžiausia socialinė nauda gauta dirbant tradiciniu būdu. Taikant pagrindinį gilų arimą, buvo nustatytos ir geriausios fizikinės dirvožemio savybės: mažiausias dirvožemio tankis ir kietumas bei didžiausias oro laidumas, bendrasis ir aeracinis poringumas, kurie teigiamai veikė ir suminį TI bei KI.

Reikia pripažinti, kad nors nuo kompleksinių žemės dirbimo-tręšimo sistemų bandymų įrengimo Dotnuvoje praėjo dar tik 11 metų, tačiau gauti tyrimų rezultatai jau yra pakankamai informatyvūs ir gana iškalbingi. Tyrimų duomenys galėtų padėti apsispręsti pasirinkti vienokią ar kitokią žemdirbystės sistemą bei aiškinantis dirvožemio natūralizacijos procesus galimiems jo pokyčiams ateityje.

Dirvožemio kokybės ir tvarumo indeksavimas galėtų papildyti Lietuvos dirvožemių kokybės vertinimo metodologiją, taip pat išplėsti agroaplinkosauginių priemonių naudojimo reglamentavimą Lietuvoje.