23 10 24 Mano ukio prenumerata 2024 23 04 15 Gauti naujienas mobili žurnalas
Mano Ūkis 2016/10
Tvaraus dirvožemio naudojimo link
  • Dr. Jonas VOLUNGEVIČIUS, Vilniaus universitetas Kristina AMALEVIČIŪTĖ, dr. Alvyra ŠLEPETIENĖ, dr. Dalia FEIZIENĖ, dr. Virginijus FEIZA LAMMC Žemdirbystės institutas
  • Mano ūkis

Dirvožemio suslėgimas, organinės medžiagos kiekybinis ir kokybinis prastėjimas, maisto medžiagų disbalansas, rūgštėjimas, bioįvairovės nykimas dėl intensyvaus agroekosistemų išteklių naudojimo - tai pagrindinės ne tik Lietuvos, bet ir visos Europos problemos. Joms spręsti reikia įvairių mokslo sričių ir krypčių naujų žinių, kompetencijų, naujų tyrimų ir archyvinės ilgalaikių eksperimentų susiejimo ir įvertinimo informacijos.

Dirvožemis yra sudėtingas, labai kompleksiškas gamtos, o agroekosistemose - dar ir žmogaus kūrinys. Jį sudaro gyvoji ir negyvoji dalis, o dirvožemyje vykstantys procesai ir jų pasekmės domina ne tik žemės ūkio, bet ir kitų sričių specialistus. Dirvožemyje vykstantys anglies akumuliacijos, biologinės įvairovės kitimo, medžiagų kaupimo ir transformacijos, geologiniai procesai. Kultūriniai žmonių veiklos padariniai, formuojant dirvožemį, yra biomedicinos, fizinių ir technologijos mokslų šakų tyrimo objektas.

Santykis tarp naudojimo ir apsaugos

Žemės ūkyje viena iš svarbiausių dirvožemio savybių yra jo derlingumas, t. y. dirvožemio gebėjimas išauginti kuo didesnę augalų biomasę (derlių). Dirvožemis yra vienas pagrindinių Lietuvos gamtinių išteklių ir jo svarbą kraštovaizdžio ekologiniam stabilumui ir agroekosistemų (žemės ūkio) ūkiniam našumui sunku pervertinti.

Dirvožemio vaidmuo agroekosistemų vystymuisi priklauso nuo dviejų svarbių veiksnių: jo prigimtinių (gamtinių) ir žmogaus ūkinės veiklos suformuotų našumo savybių. Jų visuma sudaro bendrąjį dirvožemio derlingumo potencialą. Mūsų dienomis tampa labai svarbios santykio tarp praktinio dirvožemio naudojimo ir jo apsaugos paieškos.

Viena iš problemų, su kuriomis susiduria Lietuvos dirvožemininkai, yra ta, kad dar 1999 m., įvedus FAO (Jungtinių Tautų maisto ir žemės ūkio organizaci-ja) ir WRB (Pasaulinė dirvožemio išteklių standartų bazė) principais pagrįstą, naująją lietuvišką dirvožemių klasifikaciją (LTDK-99), liko neišspręsta daug diagnostinių ir klasifikacinių su vyraujančiais Lietuvos dirvožemiais susijusių klausimų, kuriems analizuoti reikia išsamių sisteminių tyrimų.

Be to, neturint nuodugnių ir sistemingų, naujausiais tyrimo metodais ir technologijomis pagrįstų dirvožemio profilių aprašymų, sunku Lietuvoje atliekamus dirvotyros ir agronomijos tyrimus bei jų rezultatus integruoti tarptautiniu mokslo lygmeniu. Pagaliau labai svarbu išsiaiškinti, kaip ilgalaikė agroekosistemų išteklių eksploatacija keičia dirvožemio savybes, koks antropogeninio poveikio santykis su natūraliu dirvožemio derlingumo potencialu ir stabilumu ir kaip pakitęs dirvožemis lemia agroekosistemos komponentų funkcionalumą.

Siekiant spręsti šias problemas ir didinti dirvožemio naudojimo tvarumą, būtinas teritoriškai vientisas, žemės ir miškų ūkio bei kitas naudmenas apimantis dirvožemio dangos pažinimas. Brandžiuose miškuose esantys dirvožemiai yra išsaugoję natūralios, Lietuvos teritorijai būdingos, dirvodaros bruožus. Todėl šių procesų ir žemės ūkio naudmenų dirvožemiuose vykstančios dirvodaros lyginamoji analizė leistų objektyviau vertinti žmogaus galimybes formuoti norimą dirvožemių agroekopotencialą ir išlaikyti jį norimo lygmens.

Mokslininkai sujungė jėgas bendram projektui

Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centras (LAMMC) vykdo Nacionalinės mokslo programos „Agro-, miško ir vandens ekosistemų tvarumas" mokslinį projektą „Ilgalaikio įvairaus intensyvumo išteklių naudojimo poveikis skirtingos genezės dirvožemiams ir kitiems agroekosistemų komponentams (AGROTVARA)". Projektas suvienijo LAMMC Žemdirbystės instituto ir Vėžaičių bei Joniškėlio filialų, Aleksandro Stulginskio universiteto, Vilniaus universiteto mokslininkus ir šių institucijų laboratorijų technines galimybes.

Pagrindinė projekto idėja - sujungti skirtingas Lietuvos dirvožemio pažinimo mokslines mokyklas ir skirtingais aspektais pažvelgus į tą patį tyrimo objektą - dirvožemį - rasti integruotus būdus jo tvarumui palaikyti ir gerinti, derinant agroekosistemų dirvožemio naudojimo ekonominius, ekologinius ir socialinius aspektus. Projekto tikslas - ištirti ilgalaikio įvairaus intensyvumo agroekosistemų išteklių naudojimo kompleksinį poveikį skirtingos genezės dirvožemiams, biologinei įvairovei ir žemės ūkio augalų produktyvumui; rekomenduoti priemones agroekosistemų visų komponentų funkcijoms išsaugoti ir jų tvarumui užtikrinti.

Svarbus vaidmuo, įgyvendinant projekto tikslą, tenka LAMMC ŽI ir ASU ilgamečių lauko eksperimentams, kurie vykdomi jau daugiau kaip 30 metų. Ši patirtis yra svarbi siekiant moksliškai pagrįsti procesus, vykstančius agroekosistemų dirvožemyje.

Kuo skiriasi dirva ir dirvožemis

Dažnai dirvožemis yra tapatinamas tik su derlingumo funkcija ir viršutiniu (0-30 cm) humusinguoju dirvožemio sluoksniu (Ap). Dirvožemininkai šį derlingąjį sluoksnį vadina dirva.

Tiesa, terminas dirva žemės ūkyje kur kas dažniau yra naudojamas ir kita prasme, kai kalbama apie lauką, nenurodant konkrečių to lauko dirvožemio fizikinių ar cheminių savybių, tik nusakant bendrą situaciją lauke (pvz., šiemet dirvos pradžiūvo anksti).

Nors žemės dirbimo kontekste svarbiausia yra dirva, tačiau viršutinėje, purioje, mūsų paviršių formuojančioje nuogulų storymėje vykstantys dirvodaros procesai prasiskverbia giliau ir skirtingose Lietuvos teritorijos vietose, priklausomai nuo jų amžiaus, nuogulų struktūros, granuliometrinės sudėties, karbonatingumo ir kt. veiksnių, suformuoja įvairaus storio (nuo maždaug 100 cm Šiaurės Lietuvoje iki 300 cm Rytų Lietuvoje, Medininkų aukštumoje) dirvožemio dangą. Todėl, kalbėdami apie dirvožemį ir tvarų jo naudojimą, jo sampratą turėtume praplėsti nuo paviršinio derlingo jo sluoksnio iki viso vertikaliojo dirvodaros procesų paveikto profilio.

Tyrimo objektu pasirinkti Lietuvos agroekosistemose vyraujantys išplautžemiai (molingose lygumose) ir balkšvažemiai (moreninėse aukštumose). Tokie dirvožemiai užima apie 60 proc. Lietuvos žemės ūkio paskirties žemės plotų. Be to, šie dirvožemiai plačiai paplitę ne tik Lietuvoje, tačiau ir Vidurio bei Vakarų Europoje.

Kokie pokyčiai jau įžvelgti

Pirmieji projekto rezultatai atskleidė, kad dėl žemės ūkio naudmenose vykdomos intensyvios ūkinės veiklos dirvožemiai patiria įvairių morfologinių, cheminių ir fizikinių pokyčių. Dalis šių pokyčių yra nukreipti dirvožemio našumo savybėms gerinti, o kita dalis yra šalutiniai (kai kada ir neigiami), kaip pasekmė vykdomos intensyvios, kai kuriais atvejais ne iki galo apgalvotos ūkinės veiklos.

Apibendrinant galima teigti, kad Lietuvos agroekosistemų išplautžemiuose, vyraujančiuose žemumose ir plynaukštėse, vykstančios jų savybių transformacijos didžiąja dalimi yra nukreiptos į jų agroekologinio potencialo ir esamo našumo didinimą. Tačiau šie pokyčiai kartu daro įtaką ir pačiai nagrinėjamų dirvožemių raidai, mažina jų natūralumą. Todėl, didinant dirvožemio ūkinį našumą, visada teks užduoti klausimą - ar gaunama ūkinė nauda bus ilgalaikė ir kompleksinė ir ar tai atsvers prarandamas ar susilpnėjusias šio dirvožemio ekologines funkcijas. Tik radę atsakymus į šiuos klausimus, galėsime pasirinkti tvarų dirvožemio naudojimo būdą.

***

Kokius pokyčius mokslininkai įžvelgė dirvožemio profilio morfologijoje?

  • Dėl ūkinės veiklos ir visų pirma dėl dirvų arimo vyksta viršutinio derlingojo humusingo dirvožemio sluoksnio storėjimas. Natūralaus, niekada nearto dirvožemio humusingas sluoksnis yra vidutiniškai apie 10 cm storio, o ariant arkliniu plūgu (XX a. pradžioje), jis pastorėdavo iki 15 cm. Naudojant dabartines agrotechnines priemones, jo storis siekia 25-30 cm. Nepaisant to, bendras humusinių medžiagų kiekis atskiruose šį sluoksnį sudarančiuose horizontuose nepadidėja ir net sumažėja. Bendrosios anglies kiekis agrogeniniuose išplautžemiuose, palyginti su santykinai natūraliais miško dirvožemiais, taip pat yra mažesnis, tačiau, kaip ir organinės medžiagos atveju, tolygiau pasklinda ir giliau įterpiamas į dirvožemio profilį.
  • Natūraliomis gamtinėmis sąlygomis susiformavusio dirvožemio profilio viršutinės dalies morfologija yra keičiama antropomorfine (žmogaus ūkinės veiklos pakeista) dirvožemio struktūra. Taip sunaikinami natūralios dirvodaros požymiai ir apsunkinamas dirvožemio raidos interpretavimas. Toks dirvožemis įgauna didesnę ūkinę vertę, tačiau praranda dalį savo ekologinių funkcijų. Sukuriamas didesnis derlingumo potencialas, tačiau išlieka diskusija dėl jo ilgalaikiškumo ir stabilumo palaikymo.
  • Vidurio Lietuvos agroekosistemų dirvožemių tyrimas rodo, kad dėl jų intensyvaus naudojimo yra nuslopinami šiam regionui būdingi natūralūs dirvodaros procesai: išmolėjimas (molio dalelių išnešimas), stangėjimas (dirvos įmirkimas) ir glėjėjimas (podirvio įmirkimas). Išlieka tik velėnėjimas (humuso kaupimasis) ir stangėjimo požymiai.
  • Dėl žemės dirbimo apatinėje humusingo horizonto dalyje formuojasi suslėgtasis horizontas, kuris sutrikdo dirvožemio agrocheminius ir agrofizinius procesus. Tai kartu sutrikdo ir natūralius dirvodaros procesus. Dėl pakitusios fizinio molio dalelių diferenciacijos vertikaliajame profilyje „pasislepia" išmolėjimo požymiai, o dirvožemis savo požymiais tampa panašus ne į išplautžemį, o į rudžemį. Šiuos pokyčius įvertinti svarbu ne tik dirvotyros teorijos kontekste, bet taip pat ir ūkine prasme - nes pakitęs dirvožemio įvardijimas keičia ir nominaliąją ūkinę vertę.
  • Pakinta sukultūrinto išplautžemio, kuris vyrauja Vidurio Lietuvos agroekosistemoje, rūgštumas (pH). Silpnai rūgšti reakcija tampa neutrali ir net silpnai šarminė. Taip pat stipriai sumažėja ir pH reikšmių amplitudė.