Azotas – vienas svarbiausių cheminių elementų augalų mityboje ir yra gyvybės pagrindo – baltymų – sudėtinė dalis. Šiam elementui žemdirbiai teikia svarbią reikšmę, nes tręšimas azotu labiausiai lemia augalų derlingumą.

Žemės ūkyje, taikant intensyvias technologijas, išaugo augalų produktyvumas, o kartu ir trąšų, ypač azoto, naudojimas. Selekcininkams kuriant produktyvesnes veisles, tikėtina, kad ateityje trąšų poreikis augs. Tačiau, tręšiant didelėmis azoto trąšų normomis, didėja aplinkos tarša juo. Dėl to, prieš planuojant augalų tręšimą, aktualu žinoti apie dirvožemyje esančias augalų lengvai pasisavinamo azoto atsargas ir jų kitimą per metus. Tai leidžia optimizuoti augalų mitybą, teisingai paskirstyti azoto trąšas per augalų augimą, padidinti jų produktyvumą, sutaupyti brangių trąšų ir mažiau vandenis teršti nitratais, o orą – azoto oksidais.

Kas yra mineralinis azotas?

Viename hektare mineralinio dirvožemio yra 3–7 t azoto, tačiau didžioji dalis azoto yra organinėje medžiagoje, kurios augalai nepasisavina. Augalų lengvai pasisavinamas azotas, kuris vadinamas mineraliniu azotu (N_min), sudaro tik 0,6–3,0 proc. šio kiekio.

Didžiąją dalį mineralinio azoto sudaro nitratinis azotas (N-NO₃), kurio neabsorbavo dirvožemio dalelės ir jis yra dirvožemio tirpale. Kai dirvožemyje yra vandens perteklius, nitratinis azotas greitai migruoja į gilesnius jo sluoksnius ir tampa augalų šaknims neprieinamas. Dalis mineralinio azoto yra amonio azoto formos (N-NH₄). Amonio jonai elektros krūviu pritraukti dirvožemio dalelių ir yra jų paviršiuje. Tačiau šis ryšys nėra tvirtas, ir jie, „atlaisvinti“ dirvožemio mikroorganizmų, greitai transformuojami į nitratus.

N_min kiekio vertinimas. Mineralinio azoto yra tiek dirbamame, tiek gilesniuose dirvožemio sluoksniuose. Koks augalų poreikis, vertinamas šaknų gylyje esantis mineralinio azoto kiekis, o šis sluoksnis daugumai augalų yra 0–60 cm.

Lietuvoje mineralinio azoto koncentracija dirvožemyje vertinama pagal parengtą skalę (žr. lentelę). Atsižvelgiant į pavasarį dirvožemyje nustatytą Nmin kiekį, auginamiems augalams azoto trąšų poreikis apskaičiuojamas naudojantis koeficientais, kurie parengti atsižvelgiant į tręšimo bandymuose gautus rezultatus.

Koncentracija per metus kinta

Mineralinio azoto koncentracija dirvožemyje per metus kinta. Tam įtakos turi oro temperatūra, krituliai, humuso kiekis dirvožemyje ir priešsėlių paliktos organinės atliekos, vykstantys mineralizacijos procesai ir kt. Dėl to, kad greitai kinta, šis rodiklis ne visose šalyse naudojamas ir turi skeptikų. Mineralinio azoto tyrimai daugiausia taikomi Vidurio ir Šiaurės Europos šalyse, pavyzdžiui, Vokietijoje, Austrijoje, Olandijoje, Vengrijoje, Danijoje, Lenkijoje, Lietuvoje, Latvijoje ir kt.

Žemės ūkio augalus tręšti azoto trąšomis, atsižvelgiant į mineralinio azoto kiekį dirvožemyje, imta praėjusio amžiaus aštuntame dešimtmetyje, o ypatingą mastą šie darbai Lietuvoje buvo įgavę 1989 ir 1990 m., kai mineralinio azoto tyrimai 0–40 cm dirvožemio sluoksnyje pavasarį atlikti beveik visuose tuomet augintuose žiemkenčių plotuose (690 tūkst. ha). Tačiau tuomet susidurta ir su organizacinėmis problemomis, nes mineralinio azoto tyrimus pavasarį atlikti didelėmis apimtimis ir greitai, t. y. surinkti lauke ėminius, atlikti chemines analizes ir parengti rekomendacijas, sunku. Todėl 2005 m. Žemės ūkio ministerija inicijavo 220 įvairių šalies vietų įrengtose aikštelėse kasmetinius mineralinio azoto dirvožemyje stebėsenos tyrimus. Gauti tyrimų duomenys rodė, kuriuose regionuose mineralinio azoto atsargos yra didelės, kuriuose – mažos, kaip tam turėjo įtakos aplinkos veiksniai ir kt. Deja, 2021 m. ši programa buvo nutraukta ir šiuo metu ūkiuose mineralinio azoto tyrimų apimtys yra mažiausios per tris dešimtmečius.

Lietuvos dirvožemyje mineralinio azoto koncentracija pastovesnė ir mažiau kinta ilgesnį laiką žiemos laikotarpiu, kai dirvožemio temperatūra nepakyla aukščiau kaip 10 ^oC. Todėl mineralinio azoto atsargas geriausia yra nustatyti vėlai rudenį – spalio pabaigoje–lapkritį ir anksti pavasarį dar neįšilus dirvoms. Pavasarį, atsižvelgiant į meteorologines sąlygas, tai gali būti kovo antra pusė ar net gegužės pradžia. Vėliau, atšilus dirvoms, gegužės pabaigoje ir birželį intensyviai vyksta mineralizacija ir tuo metų laiku mineralinio azoto dirvožemyje būna daugiausia. Vasarą mineralinio azoto koncentracija gali būti 1,5–4 kartus didesnė nei anksti pavasarį, čia dar prisideda ir su trąšomis įterptas azotas. Vasaros pabaigoje mineralinio azoto dirvožemyje sumažėja, nes nemažą dalį jo sunaudoja augalai, o dalis nitratinio azoto po intensyvesnių liūčių išsiplauna į gilesnius dirvožemio sluoksnius.

Verta įsirengti stebėjimo aikšteles

Žemės ūkio naudmenose pavasarį 0–60 cm sluoksnyje N_min kiekis lengvuose dirvožemiuose dažniausiai būna 35–45, sunkesniuose – 50–70 kg/ha, o visos šalies daugiametis vidurkis siekia 53,9 kg/ha. Kadangi augintojų laukuose nustatomas N_min kiekis labai įvairuoja, todėl azoto trąšų normą augalams tenka didinti arba mažinti. Pasitaiko, kai pavasarį randama 100 ir net 200 kg/ha – tuomet azoto trąšų norma ne tik mažinama, bet kartais azotu iš viso netręšiama.

N_min tyrimo metodika. Siekiant turėti ūkio laukų dirvožemyje esančio mineralinio azoto kiekio duomenų, siūlome įsirengti stebėjimo aikšteles. Jos bus naudojamos keletą metų, todėl lauke pažymimos GPS prietaisu. Be to, aikštelės turi būti tokios kaip laukų, kuriems bus taikomos tręšimo azotu rekomendacijos. Taigi, būtų geriausia, kad aikštelių vietas augintojai suderintų su specialistais, nes tam reikia žinių apie dirvožemius ir jų granuliometrinę sudėtį, informacijos apie dirvožemio kontūrų pasiskirstymą laukuose.

Parinktose aikštelėse N_min gali būti nustatomas kasmet, o per visus metus – vieną ar net 2–4 kartus. Tai nusprendžia patys augintojai. Geriausia, kai dideliuose ūkiuose viena aikštelė parenkama iš 8–10 ha ploto.

Dirvožemyje mineralinį azotą geriausia tirti:

• Anksti pavasarį – dar nesušilus dirvožemiui. Optimalu, kai dirvožemio temperatūra neviršija 8 ^oC. Tai pagrindinis ir svarbiausias Nmin metų tyrimas. Jis atliekamas žiemkenčiuose, žieminiuose rapsuose, pavasarį sėjamų ar sodinamų lauko ir daržo augalų plotuose, intensyviai azotu tręšiamose daugiametėse žolėse ar kultūrinėse pievose ir ganyklose, sodo augalų vietose. Laukuose įrengtos aikštelės turi būti tais metais netręštos azotu. Šis laikotarpis yra geriausias ir mineralinei sierai (S_min) nustatyti, todėl iš surinktų dirvožemio ėminių rekomenduojama ištirti ir ją.
• Pavasario pabaigoje ar vasaros pradžioje prieš papildomą augalų tręšimą azotu. Tai laikotarpis, kai dėl dirvožemio organinės medžiagos ir augalinių liekanų mineralizacijos padidėja N_min kiekis. Be to, padidėjimą duoda ir jau pavasarį atliktas pagrindinis augalų tręšimas azoto trąšomis. Pagal šį N_min kiekį nustatoma, ar jo augalų auginimo sezonui užteks, ar dar reikės tręšti azotu papildomai.
• Po derliaus nuėmimo – liepos pabaigoje– rugpjūtį, įvertinamos dirvožemyje esančios N_min atsargos po jų auginamiems augalams, pvz., žiemkenčiams, žieminiams rapsams. Esant dirvožemyje dideliam N_min kiekiui, geriausia priemonė Nmin atsargoms sumažinti – tarpiniai augalai.
• Vėlai rudenį – spalio pabaigoje– lapkritį. Tyrimai parodo, kiek N_min dirvožemyje lieka prieš žiemą, o tyrimais pavasarį nustatome, kiek jo per žiemą išsiplovė. Be to, jei dėl ankstyvo ir greito pavasario nespėjama ištirti N_min kiekio, tai vėlyvo rudens tyrimai parodo N_min galimus kitimo dėsningumus. Žiemą nepadidės, o sumažės, tikėtina, jei nėra pašalo ir iškrenta daug kritulių.

Dirvožemio ėminiai N_min nustatyti imami charakteringose laukui maždaug 20 m² dydžio aikštelėse. Kalant zondą, paimamas dirvožemio ėminys iš 0–30 cm, o po to plonesniu zondu toje pačioje ertmėje – iš 30–60 cm dirvožemio sluoksnio. Iš atskirų gylių paimtas dirvožemis pilamas į skirtingas dėžutes ar maišelius. Aikštelėje iš viso atliekami 5–6 zondo dūriai. Šių dūrių iš atskirų gylių paimta žemė gerai sumaišoma. Dirvožemio ėminiai į laboratoriją transportuojami terminėse dėžėse palaikant ne aukštesnę kaip +10 ^oC temperatūrą, o iki tyrimų – laikomi šaldytuvuose +1, +4 ^oC temperatūroje.

Jau daug metų ūkiuose atliekami tyrimai rodo, kad žemės ūkio augalams azoto trąšų normas skaičiuojant pagal N_min kiekį dirvožemyje sutaupome 10–20 proc. azoto trąšų. Tačiau laukuose, kur N_min kiekis yra didelis ar labai didelis, sutaupoma kur kas daugiau – atitinkamai 30 ir 60 proc. Tai svarbu ekologiniu bei ekonominiu požiūriu ir yra reikšmingas žingsnis įgyvendinant ES žaliąjį kursą.