Augintojai vis dažniau ieško biologinių ar kitų nekenksmingų aplinkai trąšų, o pardavėjai stengiasi užpildyti atsiradusią pelningą rinkos nišą. Tačiau, rengiantis naudoti biologinius preparatus, neužtenka gamintojų rekomendacijų ar instrukcijų ant pakuočių. Reikia daug mikrobiologinių žinių ir gilaus dirvožemyje vykstančių biologinių procesų supratimo.

Dirvožemis – daugybės pačių įvairiausių organizmų namai. Organizmai labiausiai ir veikia dirvožemio formavimąsi. Pasirinkus netinkamą bakterinį preparatą ar netaisyklingai jį panaudojus, galima sulaukti nepageidaujamo efekto. Daugiausia mokslinių tyrimų atlikta su mikroorganizmais, kurie išskirti iš vietinių dirvožemių, bet pastaruoju metu nemažai tyrinėjamas ir importuojamų bakterinių preparatų poveikis.

Kol kas niekas negali atsakyti, kokį ilgalaikį poveikį turės iš kitų klimato zonų atvežti ir mūsų dirvožemiuose panaudoti mikroorganizmai. Didelė dalis žemdirbių domisi ne tik populiariąja, bet ir moksline literatūra, todėl diletantiškas mikrobiologinių preparatų pardavėjų konsultavimas sukelia daugiau klausimų nei pasitikėjimo.

Ne tik sąmoningumas, bet ir politiniai sprendimai

Pastaraisiais metais populiarėja dirvožemį tausojantis ūkininkavimas. Galima svarstyti, kad ūkininkai tampa sąmoningesni ir pradeda suprasti, jog intensyvus ūkininkavimas dirvožemį nualina, tačiau tai nemažai susiję ir su politiniais sprendimais. 2014–2020 metų laikotarpio bendroji žemės ūkio politika labiau įpareigoja žemdirbius laikytis aplinkosauginių reikalavimų, per išmokų sistemą skatindama klimatui ir aplinkai naudingą žemės ūkio veiklą – žalinimą. Todėl ūkiuose auginami įvairesni pasėliai, vis dažniau atsiranda augalų, auginamų kaip žalioji trąša, ir azotą kaupiantys augalai.

Dirvožemio biologinis aktyvumas – tai visuma biologinių procesų, kurie lemia dirvožemio kvėpavimo intensyvumą, fermentų aktyvumą, humifikacijos ir mineralizacijos procesus. Dirvožemio mikroorganizmai yra būtina maistinių medžiagų ciklo dirvožemyje grandis ir palaiko dirvožemio derlingumą. Jų veikla lemia dirvožemio fizines ir chemines savybes, o kartu šios savybės lemia, kaip jaučiasi mikroorganizmai dirvožemyje.

Tik žinant realią dirvožemio charakteristiką, galima nuspręsti, kokį pasirinkti organinio, mineralinio ar biologinio tręšimo intensyvumą. Kiekvienam dirvožemiui būdingas natūralus savybių ir procesų kompleksas. Biologinio aktyvumo dinamika priklauso nuo fizinių ir cheminių dirvožemio savybių, apšvietimo intensyvumo, temperatūros, drėgmės, oro cirkuliacijos.

Biodinaminiai rodikliai įvertinami pačiais įvairiausiais mikrobiologiniais, biocheminiais, fiziologiniais, cheminiais tyrimo metodais, nelaikant svarbesniu kurio nors vieno ar kelių. Biologinio aktyvumo potencialas atitinkamo tipo dirvožemiuose būna beveik stabilus.

Nesigilinsime į sudėtingus mikroorganizmų ir augalų tarpusavio ryšius, tačiau verta paminėti, kad viename hektare dirvožemio sausa natūraliai gyvenančių mikroorganizmų masė sudaro kelis šimtus ar net tūkstančius kilogramų. Todėl, kai trūksta maisto medžiagų, vyksta rimta konkurencija tarp mikroorganizmų ir augalų dėl mitybos. Štai kodėl labai svarbu, kad aplink augalo šaknis būtų ne tik maisto medžiagas naudojantys mikroorganizmai, bet dominuotų ir bakterijos, atpalaiduojančios tas maisto medžiagas, išskiriančios vitaminus, fermentus, antibiotikus ir fiziologiškai aktyvias medžiagas, kurias lengvai pasisavina augalai.

Tik tyrimais galima nustatyti biologinį dirvožemio aktyvumą tam tikru laiku ir tam tikroje erdvėje, dominuojančių bakterijų rūšinę sudėtį, mikroorganizmų biomasės produktyvumą ir, nustačius ekosistemos stabilumo pažeidimo kriterijus, galima rinktis, kokius bakterinius preparatus naudoti.

Biologinio azoto panaudojimas

Vienas iš paplitusių mitų, kad ankštiniai (pupiniai) augalai kaupia atmosferos azotą. Patys augalai neturi savybės kaupti azoto. Tokios savybės neturi ir Rhizobium grupės gumbelinės bakterijos. Atmosferos azotas kauptis gali tik augalui šeimininkui sudarius ryšį su bakterijomis ir susidarius efektyviam gumbeliui ant augalo šaknies, kur sukauptas atmosferos azotas virsta amoniakine augalams prieinama forma.

Kad toks ryšys atsirastų, šalia ankštinio augalo šaknų turi būti pakankamas kiekis tam tikros rūšies efektyvių gumbelinių bakterijų. Gumbelinės bakterijos turi savybę greitai prarasti efektyvumą dėl nepalankių sąlygų (išdžiūvimas, užšalimas ar perkaitimas, deguonies trūkumas, tiesioginė saulė, rūgšti aplinkos terpė ir kt.).

Nors Lietuvos dirvožemiuose tyrimais aptinkama nemažai įvairių rūšių gumbelinių bakterijų, tačiau dėl netinkamų dirvožemio savybių ir nepalankių sąlygų, keičiantis sezonams, jų natūralus efektyvumas nedidelis. Biologiniai gumbelinių bakterijų preparatai gaminami iš atrinktų ir patikrintų efektyviausių kamienų, tačiau verta žinoti, kad, pažeidus laikymo ar naudojimo metodiką, preparatas gali prarasti efektyvumą.

Dažniausiai augintojams kyla klausimas, kiek azoto galima sukaupti ar sutaupyti. Remiantis moksliniais tyrimais ir Lietuvos ekologinių ūkių asociacijos (LEŪA) narių laukuose atliktais ekspe-rimentais, efektyvių biologinių preparatų panaudojimas, apveliant (inokuliuojant) ankštinių (pupinių) augalų sėklas prieš pat sėją, leidžia gerokai padidinti azoto sukaupimą.

Esant optimalioms sąlygoms, per metus galima sukaupti iki 500 kg ha-1 azoto, kuris aprūpins augalus, ir nereikės nenaudoti brangių ir ekologiškai nesaugių mineralinių azoto trąšų. Po pupinių augalų dirvožemyje su šaknimis ir ražienomis lieka apie 40–50 proc. sukaupto atmosferos azoto, kuris dar dvejus metus maitins po to augančius augalus.

Bakterinių preparatų įvairovė

Tręšimas pirmiausia yra nukreiptas ne į augalus, o į dirvožemį. Dirvožemis tręšiamas tinkamai tada, kai pakankamai pamaitinami dirvožemyje gyvenantys organizmai. Tręšdami visų pirma keičiame dirvožemio organizmų vystymosi sąlygas. Viena iš opiausių šių dienų problemų – dirbamų žemės plotų ekologinio stabilumo sunaikinimas didelėmis mineralinių trąšų normomis ir augalų apsaugos priemonėmis. Tokiomis sąlygomis natūraliai gyvenantys dirvožemio organizmai praranda gebėjimą vystytis ir maitintis.

Tokiu atveju rekomenduojama naudoti dirvožemio gyvybingumą atkuriančius preparatus, pagamintus iš atrinktų efektyviausių bakterijų mišinių. Bet vėl kyla klausimas – kaip pasirinkti tinkamiausią?

ASU Bandymų stotyje 2015 m. buvo atlikti trijų skirtingos bakterinės sudėties biopreparatų tyrimai vasarinių kviečių pasėlyje. Pirmasis (I) buvo parinktas laisvųjų azotą fiksuojančių ir fosforą atpalaiduojančių mikroorganizmų preparatas, antrasis (II) – laisvųjų azotą fiksuojančių, fosforą atpalaiduojančių mikroorganizmų ir mikorizinių grybų preparatas, trečiasis (III) – keleto skirtingų laisvųjų azotą fiksuojančių mikroorganizmų kamienų preparatas. Tręšta buvo lokaliai N₄₅P₄₅K₄₅ ir papildomai krūmijimosi pabaigoje tręšta azoto trąšomis N₆₀.

Daugumai dirvožemio savybių panaudoti biologiniai preparatai neturėjo esminės įtakos, tačiau po derliaus nuėmimo buvo pastebėti dirvožemio tankio mažėjimo, drėgnio, oro užpildytų porų kiekio ir poringumo didėjimo tendencija laukeliuose, kurie buvo purkšti šiais preparatais.

Laukeliuose, purkštuose I ir III bio-loginiais preparatais, gilesniuose sluoksniuose sumažėjo dirvožemio kietumas ir pasikeitė struktūringumas. Humusingumas I ir III biologiniais preparatais purkštuose plotuose kiek padidėjo, tačiau, panaudojus II biopreparatą, sumažėjo. Azotingumas šiek tiek padidėjo naudojant I ir II biopreparatus ir buvo net 35,7 proc. didesnis naudojant III preparatą.

Po vasarinių kviečių derliaus nuėmimo beveik visuose laukeliuose sumažėjo dirvožemio fosforingumas (18 proc. kontroliniame, 4,4 proc. – su I biopreparatu, 7,4 proc. – su II biopreparatu), o III preparatu purkštuose laukeliuose dirvožemio fosforingumas nustatytas 1,9 proc. didesnis nei prieš bandymo įrengimą. Kalingumas taip pat gerokai sumažėjo: kontroliniame variante 21,9 proc., o naudojant biopreparatus – tik 7–10 proc. Biopreparatų naudojimas neturėjo įtakos pasėlių tankumui, tačiau pagerino augalų krūmijimąsi, dėl to padidėjo produktyvių stiebų skaičius.

Galima pastebėti biologinių preparatų poveikį vasarinių kviečių biometriniams rodikliams ir derlingumui. Visi eksperimente naudoti biologiniai preparatai turėjo tendenciją didinti augalų aukštį, grūdų skaičių varpoje, 1 000 grūdų masę, vasarinių kviečių šaknų ir grūdų masę. Šaknų masė 25,8–32,7 proc. didėjo, naudojant I ir II biopreparatus, o grūdų – 14,1–16,6 proc., naudojant I ir III biopreparatus, tačiau esminių eksperimento variantų skirtumų nenustatyta.

Tokiems tyrimams dažniausiai nepakanka vienų metų, kad būtų galima daryti tvirtas išvadas, juolab kad ir meteorologinės sąlygos kasmet labai skiriasi.

Greito efekto tikėtis nereikia

Dirvožemio gyvybingumas yra svarbus veiksnys, lemiantis dirvožemio sveikatą ir derlingumą. Bakteriniai preparatai neteršdami aplinkos gali atkurti efektyvių dirvožemio mikroorganizmų kiekį, padidinti augalams prieinamų maisto medžiagų kiekį, gauti didesnį ir kokybiškesnį derlių.

Tačiau labai svarbu nepasiklysti pasiūlos gausybėje ir konsultacijų įvairovėje. Renkantis bakterinius preparatus, būtina atsižvelgti į dirvožemio savybes ir preparate esančias bakterijas. Netinkamos sudėties biopreparatas gali duoti nepageidaujamą efektą: esant nepakankamam augalų liekanų ar kitų bakterijų mitybai reikalingų maisto medžiagų kiekiui dirvožemyje ir panaudojus greitai besimaitinančias bakterijas, mažėja humuso, o reikiamu metu augalams reikalingos maisto medžiagos gali būti neprieinamos.

Renkantis biopreparatą reikia atsižvelgti, ar norime pamaitinti augančius augalus, ar paspartinti augalų liekanų suirimą, taip pat, kada naudojamas preparatas – pavasarį ar rudenį. Biopreparatai niekada neduos tokio greito efekto, kaip mineralinės trąšos, tačiau didinant biologinių ir mažinant mineralinių trąšų naudojimą, ilgainiui bus išsaugotos dirvožemio kokybinės savybės ir neprireiks investuoti į atkūrimą, sumažės aplinkos tarša, o augalai mažomis dozėmis bus maitinami visą vegetacijos periodą.

***

Populiarumas ir kilo, ir krito  Gumbelinės bakterijos pasaulyje žinomos nuo 1889 m., o Lietuvoje jos tyrinėjamos ir naudojamos apie 50 metų. Per šį laiką jų populiarumas augo ir krito, moksliniai tyrimai ir paskleista praktinio naudojimo patirtis buvo pamiršta. Šio šimtmečio pradžioje biologinio azoto kaupimas pasiekė kritinę ribą, nes ankštinius (pupinius) augalus išstūmė pelningesni grūdiniai augalai. Bet per pastaruosius 10 metų pupinių augalų inokuliacija vėl tapo populiari. Tai naudoja ūkininkaujantieji ekologiškai ir siekiantieji išsaugoti dirvožemio tvarumą chemizuotuose ūkiuose.