Naudodamiesi augalų optinės analizės įrenginiais ūkininkai gali parengti tręšimo azotu planą (žemėlapį), pagal kurį trąšų kiekis keičiamas realiu laiku. Siekiant maksimalaus derliaus potencialo visose lauko zonose, tiekiama optimali azoto norma. Be to, išvengiama pertręšimo ar nepakankamo tręšimo, kuris yra įprastas tręšiant visą lauką vienodai.

Vertinant ekonominę reikšmę ir poveikį aplinkai, tręšimo azoto trąšomis optimizavimas yra aktualus šiuo metu vykdomų tyrimų klausimas. Nors jau seniai buvo mėginta nustatyti tokias tręšimo azotu rekomenduojamas normas, kurios užtikrintų augalų poreikį, ūkio pelningumą ir aplinkos kokybę.

Nuo aplinkos permainų priklausoma augalų medžiagų apykaita keičiasi greitai (sekundės dalimis) arba lėčiau (dienomis, savaitėmis), tačiau vien tik parametrų, nustatytų atspindėjimo jautrumo pagrindu, neužtenka. Augalų fluorescencijos spinduliavimas yra siejamas su biofizikinėmis augalų augimo savybėmis. Kita vertus, galima teigti, kad augalų fluorescencijos nustatymo technologijos leidžia surinkti labai tikslios informacijos apie azoto kiekį augaluose, nepriklausomai nuo dirvos lemiamų trikdžių, lapų ploto ar biomasės. Jie taip pat leidžia ištirti ne tik chlorofilo būseną, bet ir kitus fiziologinius parametrus, kurie, kaip žinia, reaguoja į augalų apsirūpinimą azotu. Šie parametrai galėtų tapti naujais azoto kiekio augaluose nustatymo rodikliais, kuriuos tiksliojoje žemdirbystėje galima vertinti nuotoliniu būdu.

Tyrimų metodika tiksliojo tręšimo įtakai nustatyt

Lietuvoje atlikti tyrimai, kuriais buvo ištirta tiksliojo tręšimo, naudojant augalų optinės analizės jutiklius, įtaka kviečių biometriniams rodikliams ir grūdų kokybei.

Tyrimai buvo vykdyti 2013 m. ūkininkų Maridijaus Puidoko (Kelmės r. Kiaunorių k.) ir Viktoro Radionovo (Radviliškio r. Šabiškių k.) ūkiuose. Tyrimai atlikti bendradarbiaujant su tiksliosios žemdirbystės paslaugų teikimo įmone „Prymo". Tyrimuose naudoti OptRx jutikliai, kurie matuoja atsispindėjusius spindulius artimojo infraraudonojo ir raudonojo spektro diapazonuose.

V. Radionovo ūkyje 24,5 ha ploto žieminių kviečių Zentos laukas buvo tręštas tris kartus dvidiske išcentrine mineralinių trąšų barstomąja Rauch Axis 31, agreguojama su traktoriumi Fendt 720. Pirmą kartą (krūmijimosi stadijoje) buvo paskleista vienoda 250 kg/ha amonio salietros (N₃₀P₃), o antrą kartą (bamblėjimo stadijoje) - 250 kg/ha amonio sulfato norma. Trečią kartą (vamzdėjimo stadijoje) žieminių kviečių laukas buvo tręšiamas amonio salietra, išberiamų trąšų kiekį (nuo 0 iki 393,94 kg/ha, vidutiniškai 152,74 kg/ha) reguliuojant pagal augalų optinės analizės jutiklių duomenis.

M. Puidoko ūkyje 8 ha ploto vasarinių kviečių Tybalt bandymų laukas buvo suskirstytas į 24 m pločio juostas pagal ūkyje turimos technikos, t. y. lauko purkštuvo Amazone UK 5200, darbinį plotį. 200 kg/ha salietros lokaliai buvo išberta, sėjant javus su sėjamąja Horsch Sprinter ST-SW. Abu padargai buvo agreguojami su John Deere 8030 traktoriumi.

Per vasarinių kviečių vegetaciją pirmą kartą (krūmijimosi stadijoje) abiejuose bandymų variantuose įprastai, vienoda norma, kartu su fungicidais išpurkšta 150 kg/ha karbamido tirpalo. Antrą kartą (bamblėjimo stadijoje) kontroliniai laukeliai buvo tręšti vienoda 200 kg/ha karbamido norma, kiti - kintama (nuo 195 iki 208 kg/ha) norma, atsižvelgiant į augalų optinės analizės jutiklių duomenis. Trečią kartą (plaukėjimo stadijoje) abiejuose bandymų variantuose įprastai, vienoda norma, buvo išpurkšta 150 kg/ ha karbamido tirpalo. Ėminiai kviečių biometriniams rodikliams nustatyti buvo imami įstrižai lauko penkiuose 0,25 m² apskaitiniuose ploteliuose. Laboratorijoje buvo skaičiuojami produktyvūs stiebai, išmatuojamas stiebų ir varpų ilgis, nustatoma stiebų, varpų ir 1 000 grūdų masė.

Grūdų kokybės rodikliai (glitimas, baltymų kiekis ir kritimo skaičius) tirti LAMMC filialo Agrocheminių tyrimų laboratorijoje. Baltymų kiekis grūduose nustatytas pagal LST EN ISO 20483:2007, glitimas - pagal LST 1522:2004, o kritimo skaičius - pagal LST EN ISO 3093:2007 standartus.

Tyrimai kartoti po 3 kartus. Apskaičiuoti aritmetiniai vidurkiai ir jų pasikliauties intervalai, esant 95 proc. tikimybei.

Tyrimų rezultatai

Atlikti tyrimai rodo, kad M. Puidoko ūkyje skirtingai tręštų vasarinių kviečių biometriniai rodikliai beveik nesiskyrė. Beje, šiek tiek daugiau (40 vienetų) produktyvių stiebų buvo bandymų laukeliuose, kurie tręšti kintama trąšų norma pagal augalų optinės analizės jutiklių duomenis. Tačiau šiame variante apie 1,6 g buvo mažesnė 1 000 grūdų masė.

V. Radionovo ūkyje kintama norma tręštų žieminių kviečių pasėlyje produktyvių stiebų buvo mažiau - 604 vnt./m².

Vidutinis stiebų ir varpų ilgis bei stiebų ir varpų masė atskiruose bandymų variantuose buvo beveik vienodi. Iš lentelėje pateiktų duomenų matyti, kad visų biometrinių rodiklių skirtumai, skirtingai tręšiant vasarinius kviečius, atitinka bandymų paklaidos ribas.

Nustatyta, kad V. Radionovo ūkyje užaugintų žieminių kviečių Zentos grūduose baltymų kiekis buvo 11,1 ± 0,09 proc., glitimas - 30,5 ± 0,19 proc., o kritimo skaičius - net 395 ± 2,52 s. M. Puidoko ūkyje įprastai tręštų vasarinių kviečių grūduose baltymų kiekis buvo mažesnis, negu tręštų naudojant augalų optinės analizės jutiklius. Atitinkamai jis siekė 12,18 ± 0,12 proc. ir 12,79 ± 0,09 proc., t. y. skirtumas siekė 5 procentus. Grūdų glitimas buvo 31,08 ± 0,37 proc. ir 31,9 ± 0,12 proc. (skirtumas 2,6 proc.), o kritimo skaičius - 338,33 ± 2,52 s ir 381 ± 3,61 s (skirtumas 12,6 proc.). Biologinis grūdų derlius siekė 7,83 ± 0,20 t/ha ir 7,87± 0,3 t/ha. Biomasė (šiaudai) sudarė 7,07± 0,26 t/ha ir 7,46 ± 0,35 t/ha.

Augalo apsirūpinimą azotu arba chlorofilo koncentraciją galima nustatyti pagal normalųjį augmenijos skirtumo indeksą (NDVI). Žalesnis augalas gerai sugeria matomos šviesos spindulius, o infraraudonuosius atspindi. Blankesnės spalvos, galimai silpnesnis, augalas atspindi daugiau matomos šviesos spindulių, o infraraudonųjų mažiau, todėl jų NDVI skaitinė reikšmė mažesnė.

Tyrimai rodo, kad pagal rekomendacijas M. Puidoko ūkyje azotinėmis trąšomis reikėtų tręšti tik 0,65 ha plotą (ryškiai raudona spalva). Tačiau ši metodika rekomenduojama taikyti iki 32 kviečių augimo stadijos. Nuo 32 stadijos būtina „sveikesnius" augalus purkšti didesne trąšų norma negu mažiau apsirūpinusius azotu. Tad azotinėmis trąšomis buvo patręštos 3,62 ha plotas.

NDVI skaitinė reikšmė kito nuo 0,56 iki 0,87. Naudojant augalų optinės analizės jutiklius, karbamido tirpalo išpurškimo norma svyravo nuo 114,3 iki 200 kg/ha, vidutiniškai - 190,87 kg/ha. Iš viso 3,62 ha ploto lauke 3,02 ha buvo išpurkšta maksimali trąšų norma - 200 kg/ha. Lauke sutaupyta 35,5 kg arba 4,9 proc. trąšų. NDVI skaitinė reikšmė žieminių kviečių bandymų lauke V. Radionovo ūkyje kito nuo 0,24 iki 0,89. Pagal rekomendacijas V. Radionovo ūkyje azotinėmis trąšomis reikėtų tręšti tik 3,02 ha plotą arba 12,35 proc. viso lauko ploto, kuriame NDVI < 0,72. Įvertinus NDVI skaitines reikšmes, 50 kg/ha amonio salietros norma buvo patręšta 3,28 ha (13,38 proc. lauko ploto), 100,54-132,12 kg/ha norma - 3,5 ha (14,28 proc. lauko ploto), 132,13-147 kg/ha norma - 3,98 ha (16,24 proc. lauko ploto), 147,1-160,92 kg/ha norma - 3,60 ha (14,69 proc. lauko ploto), 160,93-175,9 kg/ha norma - 3,68 ha (15,01 proc. lauko ploto), 175,91- 198,77 norma - 3,45 ha (14,08 proc. lauko ploto) ir 198,78-393,94 kg/ha norma - 3,12 ha (12,74 proc. lauko ploto). V. Radionovo žieminių kviečių Zentos lauke amonio salietros išbarstymo norma svyravo nuo 0,0 iki 393,94 kg/ ha. Vidutiniškai hektare buvo išbarstyta 152,7 kg amonio salietros. Iš viso 3 744 kg trąšų visame 24,5 ha lauko plote.

Tręšiant V. Radionovo žieminių kviečių Zentos lauką, agregato darbinis greitis svyravo nuo 5,68 iki 16,22 km/ val. Tačiau reikia atkreipti dėmesį į tai, kad minimalus darbinis greitis (5,68 km/ val.) buvo tik galulaukėse ir vienoje lauko pusėje. Visa kita lauko dalis buvo dirbama 11,27-16,22 km/val., vidutiniškai - 13,75 km/val. greičiu.

Apibendrinimas

Tręšiant skystomis mineralinėmis trąšomis (karbamido tirpalu) ir normą parenkant atsižvelgiant į augalų optinės analizės jutiklių duomenis, vasarinių kviečių Tybalt grūdų kokybė buvo šiek tiek geresnė, negu tręšiant įprastu būdu (vienoda trąšų norma):

• vienoda trąšų norma tręštų vasarinių kviečių grūduose baltymų kiekis buvo 12,18 ± 0,12 proc., o tręštų naudojant augalų optinės analizės jutiklius - 12,79 ± 0,09 proc. (5 proc. didesnis);
• grūdų glitimas, atitinkamai buvo 31,08 ± 0,37 proc. ir 31,9 ± 0,12 proc. (2,6 proc. didesnis);
• įprastu būdu tręštų kviečių grūdų kritimo skaičius siekė 338,33 ± 2,52 s, o tręštų naudojant augalų optinės analizės jutiklius - 381 ± 3,61 s (12,6 proc. didesnis).

Nustatyta, kad vasarinių kviečių NDVI skaitinė reikšmė kito nuo 0,56 iki 0,87 (bamblėjimo stadijoje). Tuomet atskiruose lauko ploteliuose buvo išpurkšta nuo 114,3 iki 200 kg/ha karbamido tirpalo, vidutiniškai - 190,87 kg/ ha. Sutaupyta buvo 4,9 proc. trąšų.

Tiksliojo tręšimo ekonominiam efektyvumui pagrįsti Lietuvoje reikia atlikti išsamius trąšų sąnaudų lyginamuosius tyrimus, tręšiant vienoda norma ir naudojant augalų optinės analizės jutiklius.

***

Tyrimų uždaviniai

• Patręšti žieminius ir vasarinius kviečius skystomis azoto trąšomis įprastu būdu ir naudojant augalų optinės analizės jutiklius OptRx.
• Nustatyti žieminių ir vasarinių kviečių, tręštų įprastu būdu ir naudojant augalų optinės analizės jutiklius, biometrinius rodiklius.
• Sudaryti laukų tręšimo azoto trąšomis žemėlapius.
• Nustatyti grūdų kokybės rodiklius (glitimą, baltymų kiekį ir kritimo skaičių).