Žemės ūkio gamybos ateitį lems ribotų ir senkančių išteklių: dirvožemio, vandens, maistinių medžiagų ir energijos būklė. Gamybos plėtrą ir intensyvumą tenka vykdyti saugant gamtos išteklius ir užtikrinant ekosistemų tvarumą, todėl reikia diegti tvarias augalininkystės, sodininkystės ir daržininkystės sistemas. Kokie konkretūs agronominiai sprendimai siūlomi žemės ūkio sektoriui?

Šešioliktame Europos agronomijos draugijos (ESA) vaizdo kongrese Sevilijoje pabrėžta, koks didelis iššūkis žmonijai yra didėjantis kokybiško maisto poreikis augančiai populiacijai ir koks turėtų būti mokslininkų indėlis, sprendžiant šią problemą. Kalbėta apie subalansuoto išteklių naudojimo žemės ūkyje svarbą.

Vandenį taupantys sprendimai žemės ūkyje

Didžiojoje Europos dalyje, išskyrus Pietų Europą, žemės ūkiui plėtoti aplinka palanki, nes vandens išteklių yra pakankamai ir jie retai riboja produktyvumą. Situacija gali pasikeisti, nes, šiltėjant klimatui, sausringieji laikotarpiai ilgėja visoje Europoje, todėl teks plačiau naudoti drėkinimo sistemas.

Padidėjus atmosferoje anglies dvideginio, padidės transpiracijos (garavimo) intensyvumas, kuris turės didelės įtakos vandens naudojimui. Pagrindiniams pasėliams turi būti naudojamos tokios drėkinimo sistemos, kurios vandenį tiektų pastoviai ir tolygiai.

Vanduo yra augalininkystę ribojantis išteklius sausringuose regionuose, o dėl klimato pokyčių prognozuojama, kad aukšta aplinkos temperatūra taps dar aukštesnė visoje Europoje. Dviejų skirtingų rūšių augalų auginimas tame pačiame lauke, kai bent dalis vegetacijos laikotarpio sutampa, duoda didesnį bendrą derlių, palyginti su monokultūromis.

Mišrios kultūros taip pat gali pagerinti vandens naudojimo efektyvumą dėl papildomų skirtingų augalų rūšių savybių, pavyzdžiui, šaknų struktūros. Šaknų pasiskirstymas dirvoje gali pakeisti vandens pasisavinimo modelį – vanduo paimamas tam tikrame dirvožemio gylyje ar sugeriamas po lietaus.

Jungtinėje Karalystėje rapsai labai nukenčia nuo vandens trūkumo dirvožemyje. Dėl to gerokai sumažėja derlius. Antitranspirantai, kurie sudaro lapo paviršiuje plėvelę, neleidžiančią išgaruoti drėgmei, gali būti veiksminga priemonė, kuri sumažintų rapsų drėgmės netekimą per sausrą. Antitraspirantus reikėtų išpurkšti per žydėjimą.

Žemės ūkio sistemų tvarumas ateityje

Dabartinį Europos tausojamojo ir tvaraus ūkininkavimo lygį dar reikia tobulinti, o tai sukelia ekonominių ir socialinių problemų, nes perėjimas nuo tradicinės ūkininkavimo sistemos prie tausojamosios turi savo kainą, kuri nevienoda skirtingose ES šalyse.

Ekologinis ūkininkavimas prisideda prie tvaraus žemės ūkio. Estijoje daugiau negu 20 proc. dirbamų žemių yra ūkininkaujama ekologiškai. Tyrimais nustatyta, kad sėjomaina ir tręšimas organinėmis trąšomis šioje šalyje padidino naudingųjų grybų ir bakterijų kiekį, įvairovę ir aktyvumą dirvožemyje.

Biostimuliatorių naudojimas pagerintų dirvožemio savybes ir maisto medžiagų prieinamumą augalams, leistų sumažinti aplinkos taršą, saugoti aplinką ir tausoti dirvožemį. Tyrimuose Ispanijoje buvo panaudoti du biostimuliatoriai, kurių vienas buvo sudarytas iš natūralių medžiagų, praturtintų mikroorganizmų, o antrasis – iš dumblių. Abu panaudoti biostimuliatoriai turėjo teigiamos įtakos dirvožemiui: padidėjo mikroorganizmų ir fermentų aktyvumas, padidėjo organinės medžiagos kiekis, maisto elementų (Ca²⁺ ir Mg²⁺) prieinamumas. Ispanijoje atlikti tyrimai rodo, kad pomidorų laistymas maitinamaisiais tirpalais, kuriuose dalis nitritinės grupės NO₃ keičiama amonio grupe NH₄, sumažina ne tik tręšimui reikalingą azoto kiekį, bet ir azoto bei kalio išsiplovimą (apie 30 procentų). Pagal ES 2018 m. augalinių baltymų gamybos plėtros planą, šalys turi didinti išauginamų ankštinių kultūrų kiekį. Pavyzdžiui, Vokietijoje ankštiniai augalai užima tik 1,6 proc. pasėlių, todėl ten daug dėmesio skiriama ankštinių augalų pasėlių plėtrai. Siauralapiai lubinai yra potencialūs vidutinio klimato ankštiniai augalai, kurie kaupia azotą dirvoje ir nereikalauja papildomo tręšimo azoto trąšomis. Tačiau maži ir nestabilūs jų derliai yra pagrindinės šių augalų auginimo kliūtys.

Biologiniai apsaugos metodai

Norint įdiegti biologinius apsaugos metodus į žemės ūkio gamybą, reikia ilgalaikių ir išsamių tyrimų. Ispanijoje, panaudojus entomopatogeninius grybus kviečiuose, gauti rezultatai parodė, kad Beauveria bassiana ir Metarhizium brunneum skatino kviečių augimą tik iki tam tikro augimo tarpsnio. Gautas derlius buvo šiek tiek mažesnis. Šie grybai veikė kaip fitologiniai asimiliatoriai, kurie labiau skatino kviečių šaknų ir žaliosios masės augimą.

Kai kurie ciano bakterijų štamų ekstraktai sėkmingai naudojami slopinti agurkų šaknų puvinius, kuriuos sukelia Pythium ultimum. Tačiau ciano bakterijas galima naudoti nuo minėto patogeno labiau prevenciškai, stimuliuojant augalo augimą.

Nustatyti piktžolių žalingumo slenkstį

Viena vertus, piktžolės yra žalingos augalininkystei, o kita vertus – svarbios biologinei įvairovei išlaikyti. Piktžolių identifikavimas pasėliuose yra būtinas tiksliojo ūkininkavimo komponentas, kad būtų galima tiksliai sunaikinti ir pašalinti piktžoles purškiant herbicidais ar ravint robotais. Naudojantis bepiločiais orlaiviais ir nuotolinio stebėjimo metodika, galima sukurti cheminio ar mechaninio lauko apdorojimo žemėlapį, kur kultūrinių augalų ir piktžolių rūšių išskyrimo tikslumas – daugiau negu 95 proc. Skaitmeniniai fotoaparatai ir dirbtiniai neuroniniai tinklai, įdiegti per pastaruosius kelerius metus, padėjo sukurti naujus piktžolių valdymo metodus.

Siūloma nustatyti piktžolių, kaip kenkėjų, ir ligų žalingumo slenkstį, kai jau reikėtų pradėti naudoti apsaugos priemones. Taip pat herbicidų naudojimą galima sumažinti derinant kelias prevencines priemones.

Kelių rūšių augalų auginimas taip pat yra svarbus svertas augalininkystėje, išlaikantis biologinę įvairovę ir mažinantis herbicidų naudojamą. Piktžolių naikinimas turi būti numatytas keleriems metams į priekį, nes piktžolių sėklos dirvoje išbūna daigios kelerius metus ir šiandien priimti sprendimai daro įtaką piktžolių paplitimui būsimuose pasėliuose.

Tarpkultūrinės sistemos

Ankštinių augalų, tokių kaip pupos, panaudojimas tarpkultūrinėse sistemose gali būti gera dirvožemio derlingumo, biologinės įvairovės didinimo ir azoto trąšų naudojimo mažinimo alternatyva. Kartu ekologiškai auginant brokolius ir pupas, gauti rezultatai parodė, kad bendras žemės našumas padidėjo, nes brokolių derlius nesumažėjo, o dar prisidėjo ir pupų derlius. Taip pat dirvožemyje gerokai padidėjo augalams prieinamo fosforo, tačiau nebuvo nustatyta reikšmingo bet kurio kito svarbaus maisto elemento padidėjimo. Auginant dviejų rūšių augalus kartu, dirvožemyje didėjo makroagregatų (dydis > 2 mm) dalis, palyginti su monokultūra. Taigi, brokolių ir pupų auginimas kartu gali būti tausojamosios daržininkystės pasėlių auginimo alternatyva, didinanti dirvožemio derlingumą.

Populiarėjanti tendencija – daržininkystės puoselėjimas mieste. Ši nauja mada yra kartu ir senų tradicijų tęsinys, turi keleriopą naudą žmonėms: tai yra socialinės ir ekonominės padėties gerinimas, rekreacija, socialinių ryšių stiprinimas ir kita. Tokie miesto daržai labai populiarūs Pietų Ispanijos regione Andalūzijoje, kur žmonės užsiaugina daržovių (papildomas maisto šaltinis). Pagrindiniai tokių sodų turėtojai yra žmonės nuo 55 iki 65 metų amžiaus, dažniausiai pensininkai, kurie augina daržoves savo reikmėms. Plotas svyruoja nuo 4,5 iki 150 m2, dažniausiai auginami pomidorai, ankštiniai pipirai, svogūnai, įrengtas lašelinis laistymas. Dauguma daržininkų augina vietines veisles. Kai kurie daržai įrengti terasose, kur visi darbai atliekami rankomis.