Mūsų šalies gamtinės sąlygos ir paskutinis ledynmetis nulėmė, kad yra labai marga teritorijos paviršiaus danga, todėl regionuose gerokai skiriasi ne tik dirvožemiai, bet ir jų rūgštumas. Dvidešimto amžiaus antroje pusėje vykęs intensyvus dirvų kalkinimas pastebimai sumažino rūgščių dirvų plotus, tačiau jau beveik tris dešimtmečius ši sritis yra visiškai apleista ir dirvos pamažu tampa tokio rūgštumo, kokio buvo. Ilgiau delsti tikrai negalima, turi sukrusti ir žemdirbiai, ir valstybė.

Nors Lietuva nedidelė šalis, bet dirvožemiai ir jų rūgštumas čia labai skiriasi. Vidurio Lietuvoje po paskutiniojo ledynmečio buvo suneštas karbonatingas uolienos sluoksnis ir vandenyje ištirpę karbonatai. Vėliau čia daugiausia augo lapuočiai, kurių yrančios nuokritos dirvožemį darė beveik neutralios reakcijos, todėl šiandien didesnės šių dirvožemių dalies pH yra artimas neutraliam arba neutralus.

Negiliai slūgso ir karbonatingas dirvožemio sluoksnis, kurio pH 7,5-8,0. Jis aptinkamas 40-80 cm gylyje, o kai kur slūgso net dirvožemio paviršiuje. Tai patys derlingiausi dirvožemiai ir jų kalkinti nebūtina. Tik vietomis pasitaiko įsimaišiusių rūgščių dirvožemių, kurie dažniausiai būna lengvesnės granuliometrinės sudėties.

Vakarų ir Pietryčių Lietuvos dirvožemiai iš prigimties yra rūgščios reakcijos. Vakarų Lietuvoje iškrenta daugiausiai kritulių, todėl čia vyksta intensyvūs cheminių elementų išplovimo procesai. Po humusinguoju (ariamuoju) sluoksniu dažnai matyti eliuvinis jaurinis horizontas arba jaurinės baltos gyslos, kurios rodo, kad išplautas ne tik kalcis, magnis, geležis, bet ir dalis molio dalelių. Tokie dirvožemiai yra rūgštūs, o kai kur juose gausu augalams kenksmingo judriojo aliuminio. Karbonatingas sluoksnis čia slūgso 2-3 m gylyje, todėl šių dirvožemių rūgštus ne tik ariamasis, bet ir poarmeninis sluoksnis.

Pietryčių Lietuvoje vyrauja lengvos granuliometrinės sudėties dirvožemiai. Nors čia kritulių iškrenta mažiau negu Vakarų Lietuvoje, tačiau smėliuose ir priesmėliuose cheminiai elementai daug sparčiau plaunami į gilesnius sluoksnius. Be to, čia ilgą laiką augo spygliuočių miškai, o yrantys spygliai išskiria stiprias rūgštis, kurios spartina karbonatingos uolienos ir organinių medžiagų ardymą. Karbonatingas sluoksnis Pietryčių Lietuvoje daugumoje slūgso 80-120 cm gylyje.

Lietuvoje pirmą kartą nuodugniai dirvožemio rūgštumas buvo ištirtas 1963-1967 m., o gauti archyviniai duomenys rodo, koks yra mūsų prigimtinis dirvožemio rūgštumas. Tuomet Lietuvoje buvo 40,7 proc. rūgščių žemės ūkio naudmenų (pH 5,5 ir mažiau). Atskirose šalies zonose rūgščių dirvožemių yra: Rytų - 51,9, Vidurio - 17,2 ir Vakarų - 66,3 procento. Lietuvoje buvo nustatyta 11,9 procento labai rūgščių dirvožemių (pH 4,5 ir mažiau).

Šie duomenys rodo, kad, jei nutrauktume kalkinimo darbus, toks šalies dirvožemių rūgštumas grįžtų po 30-40 metų. Deja, kai kuriuose šalies regionuose tai sparčiai vyksta.

Dirvožemio pH vertinimo skalė ir nustatymo metodai

Dirvožemio rūgštumas ar šarmingumas apibūdinamas pH vienetais, kuriuos charakterizuoja vandenilio (H+) ir hidroksilo (OH-) jonų koncentracijos santykis. Jei yra didesnė vandenilio jonų koncentracija, tai dirvožemio reakcija rūgšti, jei hidroksilo - šarminė. Kai abiejų jonų koncentracija yra vienoda, reakcija yra neutrali - 7,0. Lietuvos dirvožemių pH vertinimo skalė pateikta lentelėje.

Dirvožemio pH vertinti, taip pat ir nustatant žemės našumo balą, naudojamos 5 rūgštumo grupės, o šeštoji - Vidurio Lietuvos nerūgščių dirvožemių skalei praplėsti.

Nuo XX a. septintojo dešimtmečio Lietuvoje pH nustatomas kalio chlorido ištraukoje ir žymimas pH_KCl. Remiantis šiuo rodikliu, šalyje yra parengtos kalkinimo rekomendacijos, atlikta šimtai bandymų, kuriais nustatyta, kad mineralinius dirvožemius verta kalkinti, kai pH_KCl yra mažesnis negu 5,5, o durpes - kai pH_KCl yra mažesnis negu 5,0. Lauko daržovės mažiau pakenčia rūgščias dirvas, todėl jos kalkinamos, kai pH_KCl yra mažesnis negu 6,1.

Pastaruoju metu šalyje plinta įvairūs dirvožemio rūgštumą nustatantys prietaisai ir metodai. Tačiau pastebėta, kad ne visada gaunami tikslūs rezultatai. Pavyzdžiui, patogiai ir greitai vandens ištraukoje (žymima pH_H2O) nustatomas rūgštumas bus 0,5-1,2 vienetais didesnis, nes iki galo netirpins dirvožemio dalelių sorbuotų vandenilio jonų. Šis metodas daugiau taikomas kompostų ar kitų dirvožemio gerinimo medžiagų tyrimams ir šiltnamiams.

Didesnės pH reikšmės bus ir naudojant kalcio chlorido ištrauką (žymima pH_CaCl2). Tiriant pH šiuo metodu, netiks Lietuvai parengtos kalkinimo rekomendacijos, o gautus duomenis sunku bus vertinti su ankstesniuose tyrimuose gautais rezultatais. Lauke naudojami vadinamieji „ekspres" metodai nėra tokie tikslūs, kaip tiriant laboratorijoje. Jau ne kartą pastebėjome, kad, naudojantis šiuo metodu, gauti tyrimų rezultatai skyrėsi per vieną pH vienetą ir net daugiau.

Atliekant dirvožemio agrocheminius tyrimus, nereikia apsiriboti vien tik pH nustatymu. Nustatę judriojo kalcio ir magnio, dviejų labai svarbių elementų, kiekį dirvožemyje, galėsime įvertinti, kokiu greičiu dirvožemis rūgštės ateityje.

Labai ir vidutiniškai rūgščiuose dirvožemiuose nustačius judrųjį aliuminį, matysime, ar jau pasireiškia jo kenksmingas poveikis. Jei judriojo aliuminio dirvožemyje bus daugiau kaip 5 mg/kg, tai teks taikyti daug didesnes kalkinimo normas.

Didesniame lauke tikslinga iš gilesnių kelių charakteringų laukui vietų sluoksnių paimti dirvožemio ėminius. Įvertinę pH reikšmes podirvyje, sužinosime ne tik tikslesnes reikalingas kalkinimo normas ir jų būsimą veikimą, bet ir galimą podirvio rūgštumo žalą augalams, ypač dar sugretinę su judriojo fosforo kiekiu dirvožemyje.

Jei ūkyje yra rūgščių dirvožemių, kaip rodo praktika, vienkartiniu kalkinimu problemos neišspręsime. Reikia nuolat stebėti dirvožemio rūgštėjimo procesą, nes pakalkinus tik po 5-10 metų matysis rezultatai ir galima bus nuspręsti, kokių reikia papildomų priemonių.

Dirvožemio rūgštumo daroma žala

Dauguma augalų yra prisitaikę augti, kai dirvožemio reakcija yra artima neutraliai, tačiau atskiros jų grupės labai nevienodai reaguoja į dirvožemio pH.

Labai jautrūs dirvožemio rūgštumui (pH ne mažiau 6,1-6,5) yra kviečiai, cukriniai runkeliai, linai, dobilai, liucernos, gūžiniai ir žiediniai kopūstai, pupos, žirniai. Jautrūs dirvožemio rūgštumui (pH ne mažiau 5,6-6,0) yra kukurūzai, miežiai, daugelis varpinių žolių ar jų mišinių, daržovės: pomidorai, agurkai, morkos, burokėliai, svogūnai, o ne tokie jautrūs (pH ne mažiau kaip 5,1-5,5) - bulvės, rugiai, lubinai, avižos, ropės. Tačiau yra grupė augalų, kuriems reikia rūgštaus dirvožemio (pH iki 5,0) - tai spanguolės, šilauogės, rododendrai, azalijos, t. y. augalai, kurių natūralios augavietės yra rūgščios durpės.

Apibendrinti LAMMC Agrocheminių tyrimų laboratorijos daugelio bandymų rezultatai rodo, kad šešių lauko augalų vidutinis derlius, skaičiuojant bendrąja energija, įvairaus rūgštumo dirvožemiuose gautas labai nevienodas. Labai rūgščiuose dirvožemiuose jis buvo 41,6, vidutiniškai rūgščiuose - 47,5, silpnai rūgščiuose - 52,9 GJ/ha, o kai pH 5,6-6,5 - 62,9-64,7 GJ/ha.

Derlingumo skirtumai, vertinant jautrius dirvožemio rūgštumui augalus, gauti dar didesni. Cukrinių runkelių, esant pH mažiau kaip 4,6 ir daugiau negu 6,1, derlius gautas atitinkamai 40 ir 162 GJ/ ha, vasarinių miežių - 27 ir 58 GJ/ha, žieminių kviečių - 52 ir 70 GJ/ha. Taigi, priklausomai nuo dirvožemio rūgštumo, augalų derliai, palyginti su nerūgščiais, gali būti 20-50 proc. mažesni, o labai rūgščiuose dirvožemiuose jautresni augalai gali visai neaugti.

Dirvožemio rūgštumas yra susijęs ir su kitomis jo savybėmis, neigiamai veikiančiomis augalus. Kai dirvožemis stipriai ar vidutiniškai rūgštus, paprastai jame būna augalams kenksmingo judriojo aliuminio ir mažai labai reikalingo kalcio bei magnio. Rūgščiame dirvožemyje augalai blogai pasisavina visus penkis svarbiausius makroelementus: azotą, fosforą, kalį, kalcį, magnį ir mikroelementą molibdeną. Ypač prastai pasisavina fosforą, todėl net ir judriojo fosforo turtinguose dirvožemiuose augantys augalai jį pasisavins prastai.

Bandymai rodo, kad rūgščiuose dirvožemiuose auginami augalai mažiau sukaupia baltymų, o žolynų rūšinė sudėtis būna prastesnė, nes išretėja arba visai sunyksta pupinės žolės. Rūgščiuose dirvožemiuose išaugintuose augaluose daugiau negu auginant nerūgščiuose kaupiasi sunkiųjų metalų. Beje, pastaruoju metu pastebima, kad naujos, derlingos ir produktyvios kviečių ir miežių veislės jautriau reaguoja į rūgštų dirvožemį, negu anksčiau augintos mažesnio produktyvumo veislės.

Rūgštaus dirvožemio įtaka žieminiams kvietrugiams matyti paveiksle, kur iki krūmijimosi augalai augo normaliai, o vėliau ėmė gelsti ir sunyko tiesiog akyse. Atsakymas gautas atlikus dirvožemio agrocheminius tyrimus: kol augalai buvo maži ir jų šaknys pasiskirstė dirvožemio paviršiuje, tol ir neigiamos rūgštumo įtakos nepastebėjome, nes čia vyravo silpnai rūgšti reakcija. Tačiau, kai augalų šaknys pasiekė gilesnį dirvožemio sluoksnį, kur reakcija buvo labai rūgšti ir daug judriojo aliuminio, augalus tai veikė toksiškai ir jie sunyko.

Dirvožemio rūgštėjimo situacija šiandien

Dirvožemio agrocheminių savybių stebėsena rodo, kad Lietuvoje šiuo metu yra 21,8 proc. rūgščių dirvožemių, kurių pH mažesnis negu 5,6. Nors tai beveik dvigubai mažiau negu nustatyta 1964- 1967 metais, tačiau tai 3,8 proc. daugiau negu prieš 10-15 metų. Tai rodo, kad dirvožemis rūgštėja.

Ypač sparčiai šie procesai vyksta Vakarų Lietuvoje: Plungės savivaldybėje per dešimtmetį iš dalies rūgščių dirvožemių padaugėjo 29,9 proc., Klaipėdos - 19,9, Kretingos, Šilalės, Skuodo - 12,0-12,3 procento. Rytų Lietuvoje daugiausia iš dalies rūgščių dirvožemių padidėjo Varėnos ir Šalčininkų savivaldybėse - atitinkamai 18,2 ir 17,5 procento.

Šiandien situacija tokia, kad net 11 savivaldybių iš dalies rūgštūs dirvožemiai sudaro daugiau negu 40 proc. tirto ploto, o daugiausia šių dirvožemių yra Varėnos savivaldybėje - 65,6 proc., Šilutės - 63,0, Plungės - 55,9, Šalčininkų - 52,5, Klaipėdos - 46,7, Šilalės - 45,3, Skuodo - 45,1, Telšių ir Vilniaus - po 43,1 procento.

Kaip ir kuo kalkinti?

Jei dirvožemis iš prigimties rūgštus, tai vienintelis būdas jo pH optimizuoti iki optimalios ribos yra kalkinimas. Kalkinant įterpiamos kalcio karbonato uolienos dalelės arba kitos medžiagos, turinčios kalcio. Tai smulkiai malta kreida, trupinti ar malti dolomitmilčiai, įvairios kalcio dulkių ar įvairaus dydžio dalelių granulės, negesintos kalkės, cukrinių runkelių fabrikų atlieka - defekatas.

Pats efektyviausias kalkinimo efektas gaunamas tada, kai į dirvą įterpiami smulkiai malti kalkinimo produktai, pavyzdžiui, kreida ar klintmilčiai. Šis efektas lauke jau pastebimas pirmą pusmetį po įterpimo. Tačiau problema ta, kad įterpti šias kalkinimo medžiagas reikia specialios technikos, kurios jau nebeturime. Dirvos šalyje buvo centralizuotai kalkinamos prieš 25-35 metus, tačiau šiandien tai tik istorinis prisiminimas.

Pastaraisiais metais daugelis žemdirbių kalkina mineralinių trąšų barstytuvais. Tai nebloga priemonė išbarstyti trupintą, maždaug 0,2 mm vyraujančio dydžio, uolieną (pavyzdžiui, dolomitmilčius), ir labai gera - paskleidžiant granuliuotus kalkinimo produktus. Tyrimai parodė, kad geri rezultatai pasiekiami, kai granuliuotos kalkinės medžiagos, šiuo atveju - naujos kartos kalktrąšė, buvo išberiama 1-1,5 t/ha norma rudenį augalų vegetacijai pasibaigus arba anksti pavasarį prieš dirvų kultivavimą. Šios trąšos lėtai tirpsta, todėl nėra pavojaus, kad per žiemą kalcis išsiplaus. Be to, taip žemdirbiai gali racionaliai išnaudoti laisvesnį nuo darbų laiką.

Dirvožemius kalkinant granuliuotomis kalkinėmis medžiagomis, būtina įvertinti keletą svarbių dalykų. Visų pirma, rekomenduojamos šalyje kalkinimo normos yra apskaičiuotos pagal kalcio karbonatą (CaCO₃), todėl prieš kalkinimą būtina žinoti, kiek kalkinėje medžiagoje jo yra ir pagal tai koreguoti kalkinimo normą. Antra, reikia žinoti, koks yra kalkinės medžiagos reaktingumas, t. y. kiek jos poveikis atitinka dulkinės kreidos poveikį. Jei reaktingumas 60 proc., tai ši kalkinė medžiaga sudarys tik 60 proc. maltos kreidos poveikio.

Tai rodo, kad granuliuotų kalkinių medžiagų reikia išberti gerokai daugiau negu dulkinių. Todėl apskaičiuotą rekomenduojamą kalkinimo normą, kad pH padidintume iki 6,1-6,5, gali tekti granuliuotomis kalkinimo medžiagomis berti keletą kartų ir ne vienus metus.

LAMMC Vėžaičių filialo ir Agrocheminių tyrimų laboratorijos naujausi bendri bandymai trijuose ūkiuose Šilutės, Šilalės ir Rietavo savivaldybėse parodė, kad penkerių metų laikotarpiu granuliuotų kalkinių trąšų įtaka padidinti pH yra mažesnė negu dulkinės kreidos. Tačiau pH po kalkinimo granuliuotomis trąšomis nuosekliai didėjo 5 metus, kai kreidos maksimalus poveikis gautas pirmais ir antrais metais, o vėliau dirvožemyje pH mažėjo.

Bandymuose visos naudotos trąšos didino augalų derlingumą ir su kaupu atpirko patirtas kalkinimo išlaidas. Tačiau šie bandymai atskleidė dar vieną problemą: stipriai ir vidutiniškai rūgščiuose dirvožemiuose, turinčiuose judriojo aliuminio, net ir pakalkinus 4,5-7,5 t/ha CaCO₃ norma, pH nepavyko padidinti iki 6,1. Todėl tikėtina, kad labai rūgščius dirvožemius gali tekti kalkinti dulkinėmis kalkinėmis medžiagomis ir didelėmis normomis. Vis dėlto tenka pripažinti, kad daugiau kaip 25-erių metų periodas, kai rūgščios dirvos buvo nekalkinamos, labai akivaizdžiai parūgštino dirvožemį.

Koks mūsų požiūris į dirvožemio rūgštėjimą?

Archyvuose peržiūrėjus šalies dirvožemio pH kaitą, matyti, kad, 1965-1990 metais intensyviai kalkinant, o paskutiniaisiais metais net po 160-200 tūkst. ha kasmet, iš dalies rūgščių dirvožemių plotas tuo laikotarpiu (arba per 25 metus) šalyje sumažėjo nuo 40,7 iki 18,6 proc., iš jų labai rūgščių - nuo 11,9 iki 1,5 procento. Tačiau vėliau visa tai 25 metams sustojo. Kodėl? Nejaugi nereikėjo daugiau rūgščių dirvožemių kalkinti? O gal niekas nežinojo? Gal visi laukia valstybės paramos, nes daugelis atsimena, kad anksčiau buvo kalkinama jos iniciatyva ir lėšomis.

Bendraujant su rūgščių dirvožemių savininkais visi pripažįsta, kad juos reikia kalkinti. Žemdirbiai pabrėžia, kad gaila įdėto darbo ir išlaidų sėkloms, trąšoms, augalų apsaugai. Tačiau šiandien rūgščius dirvožemius kalkina retas žemdirbys, o tai turėtų būti beveik kiekvieno Rytų ir Vakarų Lietuvos laukus dirbančio ūkininko pareiga.

Dirvožemio kalkinimas turėtų būti tiek žemdirbių, tiek ir valstybės pareiga. Visi kartu investuoja į mūsų rytojų - į derlingą dirvožemį, į gausią ir kokybišką išaugintą produkciją. Žemdirbiai turėtų užsakyti dirvožemio tyrimus ir kalkinimo projektus, įsigyti kalkinių medžiagų ir pradėti kalkinti dirvožemius, o valstybė galėtų padengti dalį šių išlaidų, investuoti į mokymus ir tyrimus. Kalkinimo programa, numatanti visa tai, buvo parengta 2015 metais. Duokime pagaliau jai startą!