Įsigaliojęs draudimas žalinimui skirtuose plotuose naudoti augalų apsaugos produktus sumažino pupinių javų plotus ir paskatino žemdirbius rinktis kitas priemones: įsėlius, posėlius, tarpinius pasėlius. Todėl dauguma dirvožemio derlingumą atkuriančių, aplinkosauginių priemonių yra sutelkta į popjūtinį laikotarpį. Ar tinkamai jį išnaudojame?

Nuėmus pagrindinių augalų derlių, dirvožemyje dažnai lieka nepanaudotų iš trąšų maisto medžiagų, ypač azoto. Tai priklauso nuo auginamų augalų, jų azoto poreikio, tręšimo intensyvumo, tinkamo NPK santykio, sausų laikotarpių ir jų trukmės, kritulių kiekio ir pasiskirstymo per vegetaciją ir kt. veiksnių.

Teigiama, kad azoto trąšų efektyvumas mažėja, jo pasisavinimas iš mineralinių trąšų nesiekia net 50 procentų. Taip pat pakinta dirvožemio fizinė būklė, vandens ir oro režimas, mikro- ir mezofaunos įvairovė ir aktyvumas, kurie lemia augalų liekanų transformavimą po derliaus nuėmimo.

Todėl ne visada pavyksta tinkamai panaudoti augalų šiaudus, įsėlio, posėlio ar tarpinio pasėlio augalų masę ir papildyti dirvožemio organinių medžiagų atsargas. Kaip juos visus suderinti? Kaip įterpta augalų masė „elgsis“ dirvoje – mineralizuosis, humifikuosis ar išliks mažai pakitusi – lems augalų masės cheminė sudėtis (anglies ir azoto santykis C:N, t. y. jos azotingumas), įterpimo būdas ir laikas.

Tam, kad suprastume, kaip teisingai panaudoti augalų masę, palyginkime dvi skirtingos cheminės sudėties augalų mases: šiaudus (platus C:N = 80 – 100:1; maža azoto koncentracija < 1,5 proc.) ir raudonųjų dobilų antžeminę masę (siauras C:N = 12 – 15:1; didelė azoto koncentracija > 2,5 proc.).

Kaip skaidosi šiaudai?

Šiauduose yra daug anglies, kuri įeina į lengviau ar sunkiau skaidomus neazotinius organinius junginius: hemiceliuliozę, celiuliozę, ligniną ir kt. Aparę ant dirvos paviršiaus paliktus šiaudus, kitais metais mažai pakitusius vėl išversime ardami dirvas. Be to, po šiaudų aparimo rudenį, naujo vegetacijos laikotarpio pradžioje dirvožemio mikroorganizmai (skaidydami šiaudus) ir augalai gali konkuruoti dėl azoto. Tai parodo ne toks žalias pasėlis. Popjūtinio laikotarpio technologijos turėtų paskatinti pirminį šiaudų skaidymąsi.

Kad vyktų pirminė šiaudų mineralizacija, dirvožemio mikroorganizmams reikia azoto (jo šiauduose yra labai mažai). Dirvožemio mikroorganizmai jį gali paimti iš dirvožemio (mineralinis azotas) arba mineralinių azoto trąšų (30–50 N kg/ha su mineralinėmis trąšomis). Šiaudų skaidymui paskatinti reikia padidinti kontaktą su mikroorganizmais ir sudaryti aerobines sąlygas, t. y. sekliai įterpti į dirvą.

Šiaudų skaidymą taip pat skatina įvairūs bioaktyvikliai, tinkamas šiaudų susmulkinimas ir kt. Skaidantis mažo azotingumo (platus C:N) augalų masei (t. y. šiaudams), panaudotas skaidymui azotas bus sujungtas (imobilizuotas) mikroorganizmų masėje. Jiems žuvus, šis azotas vėl taps prieinamas augalams ar bus įtrauktas į įvairios sudėties dirvožemio organinius junginius (kitą vegetacijos laikotarpį).

Šis dirvoje „užkonservuotas“ azoto kiekis nėra didelis, tačiau labai gelbsti augalų augimo ar mikroorganizmų veiklai nepalankiais laikotarpiais. Juk mikroorganizmų masė yra puikus humuso susidarymo šaltinis.

Teigiama, kad daugiau humuso susidaro iš šiaudų negu iš žaliųjų trąšų. Šiaudų skaidymosi laikotarpis yra ilgas, tačiau jų sudėtyje esančių lignino medžiagų cheminė sudėtis panaši į humuso medžiagų. Netinkamai panaudojus šiaudus (kai trūksta azoto, įterpiant giliai be pirminio skaidymosi), dalis šiaudų organinės anglies medžiagų skyla iki anglies dvideginio ir kt. junginių – taip prarandama organinė anglis.

Kaip skaidosi dobilų antžeminė masė?

Augalų masė, kurioje daug azoto arba siauro C:N (pvz., raudonųjų dobilų įsėlio masė, pupinių javų posėlis) skaidosi daug paprasčiau ir greičiau, palyginti su šiaudais. Ji pradeda skaidytis praėjus maždaug dviem savaitėms po įterpimo: aparus – lėčiau, sekliai įterpus – greičiau; vasaros pabaigoje – greičiau, vėlai rudenį – lėčiau.

Skaidymosi intensyvumą lemia ne tik cheminė sudėtis, bet ir rudens laikotarpio oro sąlygos ir trukmė, dirvožemio cheminės ir fizikinės savybės bei kt. veiksniai. Rudenį, besiskaidant dobilų antžeminei masei dirvožemyje (0–60 cm sluoksnyje), kaupiasi laisvas mineralinis azotas (jį sudaro amoniakinis ir nitratinis azotas).

Neretai, įterpus dobilų masę (ypač jei jie auginami be antsėlio, ar trąšai naudojamas didelis antžeminės masės kiekis), spalio pabaigos–lapkričio laikotarpiu mineralinio azoto kiekis dirvožemyje gali siekti iki 100 kg/ha.

Posėlyje auginami pupiniai javai užaugina mažesnę antžeminę masę, todėl po jų įterpimo bus mažiau mineralinio azoto. Rudenį didelio azoto kiekio nereikia, nes baigiasi augalų vegetacija. Didžiąją šio azoto dalį dažniausiai sudaro judrus nitratinis azotas, todėl ne visada pavyksta šį azotą išlaikyti iki pavasario, t. y. kito vegetacijos laikotarpio pradžios.

Azoto migravimą į gilesnius dirvožemio sluoksnius gali lemti ilgai užsitęsę ar labai intensyvūs lietūs rudenį, švelnios žiemos bei dažna šiltų (> 0 °C) ir šaltų laikotarpių kaita. Kitų šalių tyrėjai taip pat pastebi, kad pupinių augalų azotas, jų biomasę panaudojus žaliajai trąšai, gali turėti neigiamos įtakos dirvožemio, vandens kokybei ir klimato kaitai (dėl N₂O, NH₃ nuostolių). Molio ir priemolio (struktūriniuose, turinčiuose didesnę sorbcinę galią) dirvožemiuose mineralinis azotas gali išsilaikyti iki kito vegetacijos laikotarpio pradžios.

Ar išlieka visas kiekis, tokių tyrimų neturime. Nustatyta, kad iš rudens įterpus pupinių augalų antžeminę masę, ji sumažėja daugiau kaip 50 proc. iki kito vegetacijos laikotarpio pradžios (per rudens– žiemos laikotarpį).

Kuo intensyviau skaidosi įterpta organinė medžiaga, tuo mažiau jos (humuso) kaupsis dirvožemyje. Pupinės žolės yra labai vertingos, tačiau kaip galima sustabdyti greitą jų antžeminės masės mineralizaciją? Tyrimai rodo, kad, aparus raudonųjų dobilų įsėlio masę, mineralinio azoto kiekis padidėja, o šią masę įterpus kartu su antsėlio šiaudais – sumažėja. Vadinasi, dalis azoto bus panaudota mikroorganizmų šiaudų skaidymui, vėliau jis taps prieinamas augalams ar bus įtrauktas į dirvožemio organinius junginius.

Kitas būdas kontroliuoti greitai besiskaidančią masę – tai seklus įterpimas (pavasarį) ar mulčiavimas dirvos paviršiuje ir tiesioginė sėja. Kuo giliau įterpsime (pvz., ariant) greitai besiskaidančią augalų masę, tuo didesnė tikimybė, kad žiemą mineralinis azotas migruos dar giliau – labai padidės tikimybė migruoti į gruntinius vandenis. Reikėtų rimtai apsvarstyti galimybę pupinius auginti mišiniuose su migliniais ir kitais nepupiniais augalais.

Tarpinių pasėlių įvairovė

Parenkant augalus įsėliui, posėliui ir tarpiniam pasėliui (toliau bus vadinama vienu tarpinių pasėlių pavadinimu) pirmas kriterijus yra sėjomaina, t. y. kokią dalį pasėlių struktūroje sudaro rapsai. Mat ūkininkai kaip tarpinius pasėlius dažniausia renkasi į rapsus panašius augalus – baltąsias garstyčias ir pašarinius ridikus. Teigiama, kad jeigu rapsai sudaro daugiau kaip 25 proc. sėjomainoje, verčiau kaip tarpinius pasėlius rinktis kitų rūšių augalus.

Kitas kriterijus, pagal kurį renkamės tarpinio pasėlio augalus, tai kokias funkcijas (darbą) atlieka pasirinkti augalai ir kaip jie gali padėti pagerinti dirvožemio derlingumą. Tarpinio pasėlio augalų nauda priklauso ne tik nuo jų masės (kurią įterpsime trąšai), bet ir nuo jų morfologinių bei fiziologinių savybių augimo metu.

Augalai vertinami pagal šiuos kriterijus:

• intensyviai surenka po derliaus nuėmimo likusį azotą ir kt. maisto medžiagas;
• purena armenį (įvairių rūšių avižos, rugiai, miglinės žolės) ir poarmenį (ridikai, kiti augalai, turintys liemeninę šaknį);
• kaupia iš atmosferos azotą (pupinės žolės ir pupiniai javai);
• pertraukia ligų ir kenkėjų vystymosi ciklus, nes tarp auginamų augalų nėra giminingų (facelijos, saulėgrąžos, grikiai, judros);
• šaknų išskiriamos rūgštys tirpdo fosforą, kalį ir kitas maisto medžiagas iš sunkiai prieinamų junginių (grikiai, garstyčios);
• sudaro simbiozę su mikorizės grybais ir taip gali daug kartų padidinti šaknų paviršių, maisto medžiagų (ypač fosforo) ir vandens pasisavinimą (avižos, rugiai);
• pasižymi fitosanitarinėmis savybėmis (garstyčios, ridikai); stabdo piktžolių dygimą ir augimą (intensyviai iš pradžių augantys augalai) ir t. t.

Svarbios ne tik augalų rūšys, bet ir veislės. Pirmenybę reikėtų teikti toms veislėms, kurios sukurtos būtent tarpiniam pasėliui (ridikai, garstyčios, saulėgrąžos) ir yra atsparios daugeliui bastutinių augalų ligų. Tai aktualu javų ir rapsų sėjomainose.

Ūkininkai turi atkreipti dėmesį į augalų mišinius. Didesnė augalų įvairovė (augalų mišinyje) lems gausesnę dirvožemio mikroorganizmų bendruomenę ir jų atliekamą veiklą. Augalų mišinys, sudarytas iš augalų su sekliai ir giliai išsidėsčiusia šaknų sistema dirvoje, pagerina vandens ir oro režimą, stabilizuoja struktūrą. Tinkamai parinktas tarpinio pasėlio augalų mišinys užaugins ne tokią didelę masę kaip garstyčios ir ridikai, bet bus ne mažiau vertingas.

Augalų liekanų skaidymosi ypatumai

Tarpinio pasėlio vertė gali sumažėti, jei netinkamai įterpsime užaugintą masę (ypač turinčią daug azoto). Galima netekti dalies sukauptų azoto ir kitų maisto medžiagų. Todėl turime kontroliuoti masės skaidymosi intensyvumą. Jeigu augalų masė sunkiau skaidosi – paskatinti pirminę mineralizaciją, o jeigu greitai – sulėtinti. Tai galima padaryti pasirinkus tinkamą įterpimo laiką ir būdą.

Kaip skaidosi tarpiniame pasėlyje dažniausia auginama bastutinių augalų masė? Nors pastaruosius metus sąlygos tarpiniams pasėliams augti buvo palankios, patirtis rodo, kad šių augalų masė gali svyruoti nuo 0,5 iki 5 t/ha sausųjų medžiagų. Kinta ir jų cheminė sudėtis (C:N = 13 – 27:1) bei skaidymosi intensyvumas. Antžeminė masė priklauso nuo konkretaus popjūtinio laikotarpio meteorologinių ir dirvožemio sąlygų, augalų augimo intensyvumo ir augalų išsivystymo tarpsnio.

Bastutiniai augalai yra labai reiklūs azotui, todėl, kad jie augtų, didelės įtakos turi azoto prieinamumas. Kuo daugiau bastutiniai paima azoto, tuo didesnė šių augalų antžeminė masė. Todėl bastutinius vertėtų pasėti tuoj po augalų derliaus nuėmimo, kol dirvožemyje yra drėgmės ir azoto. Vėliau mineralinis azotas migruoja iš jaunų augalų šaknų zonos ir jo augalas nebepaima ar paima nepakankamai (taip pat priklauso nuo kritulių kiekio ir temperatūros).

Be to, šiaudus panaudojus trąšai, sėklų dygimo zonoje tarp mikroorganizmų ir bastutinių augalų vyksta konkurencija dėl azoto. Kai trūksta azoto, o meteorologinės sąlygos netinkamos, neretai baltųjų garstyčių masė užauga nedidelė, pagrindinę jos dalį sudaro stiebai, kuriems skaidyti mikroorganizmai suriša dirvos azotą (analogiškai šiaudams skaidyti). Todėl po baltųjų garstyčių įterpimo pavasarį gali sumažėti dirvoje mineralinio azoto kiekis.

Geromis sąlygomis baltosios garstyčios pakankamą palankaus C ir N santykio antžeminę masę užaugina per 50–60 dienų. Pastaruoju metu ruduo būna ilgas ir šiltas. Tokiomis sąlygomis garstyčios gali užauginti didelę antžeminę masę ir pradėti medėti bei tvirtėti (stiebuose kaupiasi lignino). Tai paprasta nustatyti, nes stiebą sunku nulaužti, tempiasi stiebo viduje daug lignino turintys pluoštiniai audiniai.

Kitų šalių tyrėjai nurodo, kad pašariniai ridikai bręsta šiek tiek lėčiau negu baltosios garstyčios. Kuo augalas vyresnis, tuo daugiau turi lignino. Lignino daugiau stiebuose negu lapuose. Nustatyta, kad lapai skaidosi 5 kartus greičiau negu stiebai. Todėl, palikus per žiemą peraugusias baltąsias garstyčias ar pašarinius ridikus nušalimui, jų stiebai išlieka statūs iki pavasario (deklaruojamas tarpinis pasėlis).

Pavasarį jie skaidysis panašiai, kaip šiaudai rudenį. Tai yra dirvožemio mikroorganizmai stiebams skaidyti naudos azotą, dėl kurio konkuruos su pasėtais augalais. Dėl to pavasarį pasėti javai gali būti ne tokie žali. Tokių požymių nebus po bastutinių tarpinio pasėlio auginant azotui nereiklius pupinius javus – žirnius, pupas.

Kitas būdas – peraugusios bastutinių augalų masės seklus įterpimas rudenį (deklaruojamas posėlis), kuris paskatins pirminį stiebų skaidymąsi ir azoto imobilizavimą. Todėl pavasarį konkurencija dėl azoto bus nepastebima.

Bastutiniai, kurie rudenį neperauga (stiebas lūžta lengvai), greitai skaidosi, todėl tokią masę verta palikti ant dirvos paviršiaus per žiemą. Iki pavasario ji sutrupa ir sėjos darbų nepasunkina. Tai tinka ir augalų mišiniams, sudarytiems iš keleto skirtingų augalų rūšių, daugelis jų medėja ne taip greitai. Teigiama, kad per žiemą verta palikti ir patikimai nušąla avižos, facelijos, nesumedėję bastutiniai, pupiniai javai. Jų masė per žiemą gerai sutrupa (šiuo atveju deklaruojami kaip tarpinis pasėlis). Baltosios garstyčios yra agresyvios, stelbia kitus augalus, todėl jų dalis mišinyje turi būti nedidelė.

Užsienio šalyse atlikti tyrimai rodo, kad seklus augalų liekanų įterpimas sukuria iš dalies stabilias aplinkos sąlygas įvairesnėms skaidytojų bendrijoms, lėtesnei maisto medžiagų apytakai, išplovimui ar jų nuotėkiui.

Besikeičiančio klimato sąlygomis dirvožemio organinės medžiagos sankaupų didinimas, panaudojus šiaudus, tarpinio pasėlio augalų masę gali sušvelninti ekstremalių gamtos sąlygų neigiamą įtaką augalų derlingumui. Todėl tinkamas augalų parinkimas įsėliui, posėliui ir tarpiniam pasėliui, užaugusios masės įvertinimas, tinkamas įterpimo laiko ir būdo pritaikymas gali pagerinti dirvožemį.

Augalų masę verta įterpti sekliai į dirvą ar panaudoti mulčiui: daugiau lignino medžiagų turinčią augalų masę – rudenį, daugiau azoto turinčią – pavasarį. Augalų masė, turinti daug sunkiai skaidomų medžiagų, dirvoje mažins mineralinio azoto kiekį, o masė, turinti daug azoto – didins. Popjūtinio laikotarpio technologijos turi užtikrinti, kad rudenį mineralinio azoto kiekis dirvoje mažėtų, o pavasarį – didėtų. Kuo ilgiau įterpta organinė medžiaga išliks dirvoje (lėčiau skaidysis), tuo didesnė tikimybė, kad kaupsis dirvožemio organinių medžiagų (humuso) atsargos.