Įgyvendinant ES žalinimo programą, neišvengiamai ir toliau bus įvairinamos sėjomainų rotacijos, o ekologiniu atžvilgiu svarbiose vietovėse (EASV) auginami atmosferos azotą fiksuojantys pupiniai augalai. Žirniai – vieni iš jų.

Plečiant pupinių augalų plotus, yra mažinamas mineralinių trąšų naudojimas, dirvožemis pasipildo humusu, sustabdomas dirvožemio alinimo procesas. Taip pat pupiniai augalai sėjomainoje puikiai pakeičia vasarinius rapsus, kuriuose nesutramdomai plinta žiedinukai. Dėl to atsirado būtinybė sėjomainose plėsti pupinių augalų rūšių įvairovę. Nepakanka apsiriboti vien pupomis. Žirniai taip pat yra puikus ir ne prastesnis negu pupos sėjomainos augalų priešsėlis.

Per evoliuciją žirniai suformavo pakankamai stiprios absorbcinės galios šaknų sistemą, kurios pagrindinė masė driekiasi 0–40 cm dirvožemio gylyje, tačiau pagrindinė liemeninė šaknis prasiskverbia ir giliau, taip ji pasiekia dar gilesnių dirvožemio sluoksnių maisto medžiagas ir drėgmę.

Žirnių agronominę vertę didina jų šaknyse gyvenančios gumbelinės bakterijos, mat jos fiksuoja aplinkos azotą, kurį labai lengvai pasisavina po žirnių auginami sėjomainos augalai. Žirniai per metus sukaupia 30–90 kg ha-1 biologinio azoto. Tai beveik nieko nekainuojantis azoto „fabrikas“.

Lietuvoje 2009–2014 metų laikotarpiu žirnių buvo auginama labai nedaug – 24–28 tūkst. ha. Pastaraisiais metais matyti ryškus žirnių plotų didėjimas. Užpernai žirnių plotai padidėjo dvigubai, o pernai jais buvo užsėta beveik 80 tūkst. ha, t. y. beveik 2 kartus daugiau negu 2014 ir 3,2 karto daugiau negu 2009 metais. Didžiausi deklaruoti žirnių plotai 2015 m. buvo Biržų, Raseinių, Mažeikių, Kretingos, Šakių, Kėdainių, Panevėžio, Radviliškio, Kupiškio, Vilkaviškio rajonuose ir siekė 5 154–2 526 ha (ŽŪIKVC duomenys).

Žirniai – vidutinės geografinės platumos klimato augalai, todėl Lietuvos, esančios jūrinio-žemyninio klimato zonų sandūroje, sąlygos yra palankios žirniams augti ir subrandinti gausius derlius. Šiuolaikinės pusiau belapės žirnių veislės mūsų šalies dirvožemiuose geba išauginti vidutiniškai 3,2–5,0 t ha^-1 sėklų derlių, o itin palankiais augti ir derėti metais gali būti pasiektas ir rekordinis 6,86–7,77 t ha^-1 derlingumas.

Tręšti ar netręšti – toks klausimas neturėtų kilti

Vis dar yra skirtingų nuomonių, kyla įvairių diskusijų, ar reikia žirnius tręšti, tačiau nedažnas žirnių augintojas tręšia žirnius mineralinėmis trąšomis. Esant tokiai situacijai, žirnių derlingumas siekia tik 1,7–2,0 t ha^-1. Vadinasi, neišnaudojamas genetiškai užprogramuotas žirnių produktyvumo potencialas. Reikia remtis tinkama jų auginimo technologija, kur vienas iš svarbiausių elementų yra tręšimas.

Nors jau daug metų auginami pusiau belapių veislių žirniai, tačiau juos vis dar tręšiame tokiomis NPK normomis, kurios buvo skirtos mažesnio derlingumo lapuotų veislių žirniams, arba taikome kitų šalių, su skirtingomis klimato ir dirvožemio sąlygomis, patirtį šiuo klausimu. Kurie maisto elementai ir kokie jų kiekiai reikalingi šiuolaikinių pusiau belapių veislių žirniams, galima atsakyti atlikus tiksliuosius lauko eksperimentus.

Norint visiškai išnaudoti potencialųjį produktyvumą ir siekiant maksimalaus žirnių derliaus, augalus reikia aprūpinti visais būtinais maisto makro- ir mikroelementais. Jie yra būtini ne tik žirniams augti, bet ir ant jų šaknų esančių gumbelinių bakterijų aktyvumui, virulentiškumui.

Kokių maisto medžiagų reikia žirniams

Mažo azotingumo dirvožemyje gumbelinės bakterijos naudoja augalų sukurtus asimiliatus, o simbiozėje sintetina žirnių augimą ir vystymąsi skatinančias fiziologiškai aktyvias medžiagas. Kai rizosferoje trūksta azoto, augalai aktyviau jį fiksuoja iš atmosferos, o azoto daugiau turinčiuose dirvožemiuose, priešingai, daugiau naudoja mineralinį azotą, sintetina baltymines medžiagas ir taip priverčia gumbelines bakterijas parazituoti. Dėl to sumažėja siurbiamoji šaknų galia ir blogėja maisto elementų pasisavinimas.

Žirniams taip pat reikia fosforo ir kalio. Fosforas būtinas šaknims augti, fotosintezės procesui ir biologiniam azotui fiksuoti. Kai trūksta fosforo, lėtėja rizobakterių gumbelių vystymasis ir mažėja efektyvumas. Fosforu aprūpinti žirniai būna atsparesni ligoms, suformuoja daugiau ankščių, o jose užmezga ir išaugina daugiau sėklų. Kalio reikia žirnių antžeminės dalies vykdomai fotosintezei ir gumbelinių bakterijų efektyvumui.

Žirnių augimui ir azoto fiksacijai įtakos turi siera, reikalinga chlorofilui susidaryti, ir mikroelementai: molibdenas, boras, varis, cinkas ir kobaltas. Jų reikia pigmento leghemoglobino sintezėje ir kituose biocheminiuose procesuose. Ypač makro- ir mikroelementų svarba išryškėja, žirnius auginant mažai minėtų elementų turinčiuose dirvožemiuose. Todėl būtina žinoti dirvožemio apsirūpinimą tiek makro-, tiek mikroelementais ir dirvožemio reakciją, nes ir ji svarbi simbiotinio azoto fiksacijai.

Pasirinkimas – iš 12 veislių

Žirnių augintojams yra labai svarbu tinkamai pasirinkti veislę. Kasmet registruojamos naujos žirnių veislės, sukurtos įvairiose šalyse skirtingomis dirvožemio ir klimato sąlygomis. Šiuo metu Nacionaliniame augalų veislių sąraše yra 12 žirnių veislių. 2015 m. registruotos 2 veislės – Ieva DS (Lietuva) ir Astronaute (Prancūzija). 2016 m. į sąrašą dar neįrašyta nė viena nauja žirnių veislė.

Žemdirbystės instituto selekcininkų sukurta Ieva DS yra apie 10 proc. derlingesnė už standartinę žirnių veislę Simona. Vidutinis derlius augalų veislių tyrimo stotyse siekė 3,5 t ha^-1, didžiausias – 5,7 t ha^-1. Žirniai vidutinio stambumo, 1 000 grūdų masė 240–260 gramų. Vidutinis augalų aukštis siekia 72 cm, o atsparumas išgulimui įvertintas 8,5 balo. Šios veislės augalai gana atsparūs grūdų išbyrėjimui iš ankščių. Augalai vidutinio ankstyvumo, vegetacijos periodas vidutiniškai trunka 79 dienas. Žirniai sukaupia vidutiniškai 22,5 proc. baltymų.

Lauko eksperimentai Dotnuvoje

LAMMC Žemdirbystės institute Dotnuvoje antrus metus atliekami pusiau belapių žirnių veislių mitybos sąlygų tyrimai. Lauko eksperimentuose auginami Ieva DS, Simona (Lietuva) ir Respect (Danija) veislių žirniai. Vidurio Lietuvoje 2015 m. orai buvo nepalankūs žirniams augti: gegužės–liepos mėnesiais iškrito tik 134,3 mm kritulių (arba 70 proc. daugiamečio vidurkio), hidroterminis koeficientas (HTK) siekė 1,0 (norma 1,4).

Tyrimų duomenimis, vyraujant palyginti sausokoms 2015 m. vegetacijos periodo sąlygoms, žirniai subrandino vidutinį 3,63 t ha^-1 sėklų derlių, arba 1,23 t ha^-1 mažiau, palyginti su normalaus drėgnumo 2014 metais. Derlingiausios buvo lietuviškos veislės Ieva DS ir Simona, davusios atitinkamai 3,88 ir 3,77 t ha^-1 sėklų derlių, arba atitinkamai 0,24 ir 0,14 t ha^-1 sėklų daugiau negu veislių vidurkis.

Jautriausiai į sausringesnes metų orų sąlygas reagavo daniška veislė Respect, sukurta jūrinio klimato sąlygomis, kur žirnių intensyvaus augimo laikotarpiu drėgmės dažniausiai pakanka. Šios veislės prikulta 3,25 t ha^-1, arba 0,38 t ha^-1 mažiau už eksperimento veislių vidurkį.

Simona veislės žirnių, kaip ir 2014 metais, vegetacijos trukmė buvo keliomis dienomis ilgesnė už Ieva DS ir Respect žirnius. Netręšti Ieva DS ir Simona veislių žirniai (NPK 0:0:0) pasiekė atitinkamai 3,73 ir 3,68 t ha^-1, Respect – 3,19 t ha^-1 derlingumą. Sausiems vegetacijos periodo orams vyraujant, mažo fosforingumo ir vidutinio kalingumo dirvožemyje mineralinių NPK trąšų efektyvumas žirniuose buvo nedidelis, skirtumai tarp tręšimo variantų neesminiai.

Vertinant atskirai veisles, tręšimo įtaka žirnių derlingumui buvo labai panaši. Nuo trąšų Ieva DS žirnių derlius padidėjo 1,8–8,4 proc., Simona – 1,0–6,7, Respect – 1,2–8,4 proc. Fosforo ir kalio trąšos (NPK 0:40:80) Ieva DS sėklų derlių padidino labai nežymiai – 1,9 proc., o kitose dviejose veislėse nuo PK trąšų derliaus priedo negauta.

Pernai metų sąlygomis optimalus tręšimas Ieva DS ir Simona veislių žirniams buvo N_30-45 norma, prieš sėją išberta P₄₀ K₈₀ fone. Didžiausias Respect veislės augalų produktyvumas buvo pasiektas tręšiant N_45-60 P₄₀ K₈₀. Drėgmės deficito sąlygomis tręšimas dvigubai didesne fosforo ir kalio trąšų norma (P₈₀ K₁₆₀) Ieva DS augalų derlių tendencingai didino 6,1 proc., tačiau Simona ir Respect žirniams buvo neefektyvus.

Papildomas tręšimas azotu, N₃₀ normą skaidant per pusę ir vieną dozę išberiant prieš sėją, kitą – stiebų augimo tarpsniu, iki žydėjimo, nepranoko vienkartinio tręšimo visose tirtose žirnių veislėse.

Daugiausiai ankščių formavo Ieva DS žirniai – vidutiniškai 5,3 ant vieno augalo, Simona ir Respect jų išaugino mažiau – atitinkamai 4,6 ir 4,8 ankščių ant augalo. Tręšimas NPK trąšomis veikė biometrinius žirnių rodiklius, išryškino skirtingą veislių reakciją į tręšimą. Ieva DS žirniuose vieno augalo ankščių skaičių trąšos didino vidutiniškai iki 12,2 proc., Simona – iki 15,9, Respect veislės – iki 18,6 procento. Trąšos lėmė iki 20,6, 12,2 ir 22,4 proc. didesnį atitinkamai Ieva DS, Simona ir Respect veislių žirnių vieno augalo sėklų skaičių.

Dėl sausros sėklos susmulkėjo

Pernai (kai trūko drėgmės) žirniai subrandino itin smulkias sėklas – vidutinė 1 000 sėklų masė siekė tik 135, 118 ir 126 g, atitinkamai Ieva DS, Simona ir Respect veislių žirnių, arba beveik perpus – atitinkamai 43,7, 43,1 ir 47,8 proc. – mažiau negu 2014 m. sąlygomis. Stambiausios buvo naujos lietuviškos Ieva DS veislės žirnių sėklos. Tręšti žirniai formavo daugiau ankščių ir sėklų jose, tačiau, kadangi dirvoje trūko drėgmės, nepajėgėauginti stambių sėklų, todėl 1 000 sėklų masė nuo trąšų nedidėjo, o daugeliu atvejų sumažėjo.

Žirnių veislės sukaupė vienodai baltymų sėklose – 21,4–21,9 procento. Tręšimas nedidino sėklų baltymingumo. Azoto trąšų efektyvumas 2015 m. Ieva DS veislės žirniuose buvo 3,0 kg, Simona – 5,7, Respect – 11,3 kg sėklų už vieną kilogramą azoto trąšų. Taigi pusiau belapių žirnių produktyvumą lemia ne vien mitybos sąlygos, bet ir intensyvaus augimo, žydėjimo ir sėklų auginimo metu vyraujančios orų sąlygos. Sausringais metais paprastai įvyksta ankščių ir sėklų jose redukcija, o tai turi įtakos galutiniam rezultatui – derliui. Nepaisant to, žirnius auginti verta, reikia ir net būtina, kadangi sunku išsiversti be vertingo, sėjomainas įvairinančio ir dirvožemyje biologinio azoto gausinančio priešsėlio.

***

Visoje planetoje pupinių augalų ir gumbelinių bakterijų (Rhizobium) simbiozės metu yra fiksuojama apie 175 mln. tonų azoto, tai maždaug 4 kartus daugiau negu pagaminama techninio (mineralinių trąšų) azoto.

***

Žirniai – labai senas kultūrinis augalas, augintas nuo neolito laikų. Rytų Afganistane ir Šiaurės Vakarų Indijoje žirniai buvo auginami akmens ir žalvario amžiuose. Centrinėje Europoje jie paplito palyginti vėlai – VIII–X amžiuje. Lietuvoje žirniai žinomi taip pat labai seniai – kai kuriuose piliakalniuose aptikta IX–XII amžiaus žirnių liekanų.