Manoma, kad naudojant skystas organines trąšas azotas pasisavinamas efektyviau, o nuostoliai – mažesni, palyginti su tokia pačia mineralinių azoto trąšų norma. O ką rodo tyrimai?

Pasikartojantys sausringi laikotarpiai, aukšta vidutinė paros temperatūra padidina garavimą iš dirvožemio, ypač pavasarį ir vasaros pradžioje. Vandens trūkumas riboja augalų maistinių medžiagų (ypač azoto) prieinamumą. Be to, padidėjusi temperatūra kintant klimatui pailgina vegetacijos laikotarpį be augalų. Tai skatina dirvožemio biomasės mikrobinę mineralizaciją, azoto atpalaidavimą rugsėjo- lapkričio mėnesiais (kai kada ir gruodį).

Po sausrų gausūs lietūs sumažina oro užpildytų dirvožemio porų skaičių ir maisto medžiagų prieinamumą, padidina azoto išplovimą ne augalų vegetacijos metu. Prarandami dideli N kiekiai, kurie kelia pavojų biologinei įvairovei, veikia vandens užterštumą, dirvožemio maisto medžiagų nuostolius. Teigiama, kad ateities klimatas išliks palankus lauko augalams auginti, tačiau derlius įvairuos dėl ekstremalių oro reiškinių ir ilgalaikės klimato kaitos.

Skystų organinių trąšų cheminė sudėtis

Lietuvoje žieminių kviečių auginama du kartus daugiau nei kitų rūšių augalų. Dėl gerų priešsėlių stokos dažnai juos tenka atsėliuoti. Siekdami sušvelninti neigiamą priešsėlių poveikį, ūkininkai vis dažniau naudoja skystas organines trąšas (gyvulių srutas, po biodujų gamybos liekančius anaerobinius digestatus ir kt.). Pastaruoju metu išaugusios mineralinių trąšų kainos ir anglies išsaugojimo politika ūkininkus taip pat skatina rinktis organines trąšas. Manoma, kad naudojant skystas organines trąšas azotas pasisavinamas efektyviau, o nuostoliai – mažesni, palyginti su tokia pačia mineralinių azoto trąšų norma. Tačiau bendros nuomonės šiuo klausimu nėra.

Joniškėlio bandymų stotyje buvo atlikti lauko eksperimentai, kuriuose palyginome amonio salietros, kiaulių srutų ir anaerobinio digestato trąšų azoto efektyvumą žieminiams kviečiams. Žieminiai kviečiai buvo auginti dvejus metus tame pačiame lauke. Trąšų efektyvumas buvo įvertintas pagal dirvožemio mineralinio azoto (N) kiekį ir azoto kiekį, sukauptą kviečių derliuje.

Literatūros šaltiniai teigia, kad anaerobinis digestatas yra labiau mineralizuota trąša nei kiaulių srutos. Mūsų tyrimai parodė, kad mineralizuotas augalams prieinamas azotas kiaulių srutose sudarė 70,3–80,6 proc., o anaerobiniame digestate – 60,9–87,3 proc. bendro trąšose esančio azoto kiekio. Abiejose organinėse trąšose vyravo vandenyje ištirpęs amoniakinės formos azotas (N-NH₄). Kita dalis azoto (kiaulių srutose 19,4–29,7 proc., digestate – 12,7–39,1 proc. bendro azoto kiekio) buvo organiniuose junginiuose. Tokį azotą augalai pasisavina vėliau, po to, kai dirvožemio mikroorganizmai suskaido šiuos organinius junginius. Nedidelė dalis trąšų organinių medžiagų yra humifikuotos. Į kiaulių srutų ir digestato sudėtį įeina ne tik anglis (C) ir N, bet ir kalis (K), fosforas (P), kalcis (Ca), magnis (Mg), natris (Na), cinkas (Zn), geležis (Fe), varis (Cu).

Organinių trąšų cheminė sudėtis priklauso nuo gyvuliams naudojamų pašarų, o digestate ir nuo ~30 proc. biologiniam skaidymui naudojamų augalinių atliekų sudėties. Todėl trąšų sudėtis gali skirtis, prieš tręšimą reikia atlikti jų cheminės sudėties tyrimus.

Trąšų azoto pasisavinimas per vegetaciją

Kovo pabaigoje, visiškai atsinaujinus žieminių kviečių vegetacijai, javai buvo patręšti kiaulių srutomis, anaerobiniu digestatu ir amonio salietra. Azoto efektyvumas buvo įvertintas sausais (2019) ir optimalaus drėgnumo (2020) metais. 2019 metų balandis buvo neįprastai sausas ir šiltas, paskutinę dekadą maksimali paros temperatūra siekė 15,0–26,5 °C. Sausringas laikotarpis užtruko iki gegužės trečiosios dekados, kai intensyviai formuojasi žieminių kviečių antžeminė masė.

Teigiama, kad žieminių javų derlių labiau paveikia pavasario (ypač gegužės mėnesio) meteorologinės sąlygos nei kitu vegetacijos laikotarpiu. Gegužės viduryje 2019 m. nustatytas dirvožemio mineralinio azoto kiekis parodė, kad daugiausia nitratinio N buvo patręšus amonio salietra. Mažesnės mineralinio azoto atsargos nustatytos panaudojus skystas organines trąšas.

Minėtais tyrimo metais dėl sausros sulėtėjo nitrifikacijos procesai – kai amoniakinis azotas (N-NH₄) paverčiamas į judresnę azoto formą – nitratinį (N-NO₃). Todėl panaudojus skystas organines trąšas daug azoto buvo amoniakinės formos. Anaerobinio digestato cheminė sudėtis, t. y. šarminė reakcija ir didelė amoniakinio azoto koncentracija, galėjo lemti azoto nuostolius garuojant amoniakui.

Kitų šalių tyrimai rodo, kad digestatai sumažina diazoto monoksido (N₂O) emisiją iš dirvožemio, palyginti su gyvulių srutomis, tačiau tai lemia dirvožemio tipas, jo organinė medžiaga, vandens kiekis ir meteorologinės sąlygos. Mūsų tyrimo duomenys rodo, kad, vyraujant sausroms, neįterptų į dirvą skystų organinių trąšų efektyvumas mažėja.

Meteorologinės sąlygos 2020-ųjų balandį ir gegužę buvo panašios į vidutinę klimato normą. Daugiausia nitratinio azoto buvo panaudojus skystas organines trąšas, ypač kiaulių srutų.

Dirvožemio mineralinio azoto kiekis po derliaus nuėmimo

Tyrimai parodė, kad po kviečių derliaus nuėmimo dirvoje nepanaudoto azoto liko dėl sausringų laikotarpių per javų vegetaciją ir papildomo tręšimo. Nepalankiais 2019 m. po kviečių derliaus nuėmimo, kai dėl drėgmės trūkumo javai nepaėmė maisto medžiagų, didžiausias nitratinio azoto kiekis dirvoje buvo panaudojus amonio salietrą.

Abejais metais mineralinio azoto kiekį dirvoje padidino papildomas žieminių kviečių tręšimas (papildomai tręšta amonio salietra). Vėlyvas tręšimas azotu visada kelia pavojų dėl sausrų. Tačiau, kai sausra tampa akivaizdi gegužę, papildomą tręšimą galima praleisti. Taip per sausras galima sumažinti pasėlių pertręšimo riziką. Didelės šiuolaikinių veislių derliaus komponentų kompensacinės galimybės leidžia azoto trąšomis tręšti du ar net vieną kartą.

Antraisiais tyrimų metais (2020 m.) pakartotinis skystų organinių trąšų panaudojimas lėmė dirvožemio mineralinio azoto padidėjimą dėl organinio azoto mineralizacijos, perkeliant N iš praėjusių metų, ir dėl anksčiau imobilizuoto azoto remineralizacijos. Literatūros šaltiniuose nurodoma, kad molingame priemolio dirvožemyje lieka nuo 2 iki 11 proc. organinių trąšų N. Tai vyksta dėl lėtos trąšų organinių frakcijų mineralizacijos ir dalinio azoto surišimo dirvožemio mikroorganizmų biomasėje.

Kviečių derliuje sukauptas azoto kiekis

Žieminių kviečių grūdų derliuje sukauptas azoto kiekis rodo, kad sausais metais efektyvesnės buvo mineralinės azoto trąšos, palyginti su skystomis organinėmis trąšomis. Papildomas tręšimas buvo neefektyvus. 2019 m. didesnė azoto koncentracija grūduose ir mažesnis grūdų derlius, palyginti su 2020 m., rodo, kad azotas buvo ne visai panaudotas derliui formuoti.

Palankiais kviečiams augti 2020 m. naudojant vidutines azoto trąšų normas (N₁₂₀), trąšos efektyvumu nesiskyrė. Taskystų organinių trąšų efektyvumas didėjo papildomai patręšus mineralinėmis azoto trąšomis.

Tręšimo efektyvumo didinimas

Dėl brangstančių mineralinių trąšų organinėmis trąšomis tręšiamų laukų plotai vis plečiasi. Siekiant padidinti organinių trąšų efektyvumą, būtina prisiminti senas tiesas ir pritaikyti naujus inovatyvius sprendimus. Atsinaujinus žieminių kviečių vegetacijai, dirvožemyje prieinamo augalams azoto kiekį parodo mineralinio azoto tyrimų duomenys. Taip pat svarbus ir priešsėlis (pupiniai augalai, tarpiniai pasėliai), buvęs tręšimas organinėmis trąšomis – tai leidžia prognozuoti augalų mitybą iš dirvožemio, apsaugoti augalus per stresines situacijas ir sutaupyti.

Nustatant azoto trąšų normas, būtina atsižvelgti į žieminių kviečių azoto poreikį, mineralizuotą dirvožemio N, šiaudų panaudojimą, žemės dirbimo būdą. Prieš tręšimą nustatyta organinių trąšų cheminė sudėtis (N koncentracija) leis kontroliuoti išlaistomų azoto trąšų normą, kuri turėtų būti ne didesnė kaip 170 kg N/ha per metus (leistinas kiekis pateikiamas Nitratų direktyvoje).

Siekiant išvengti azoto nuostolių, vertėtų naudoti skystojo mėšlo rūgštinimą, nitrifikacijos arba ureazės inhibitorius. Kitas svarbus elementas – saugūs aplinkai tręšimo būdai, atitinkantys GPGB (geriausiai prieinamus gamybos būdus).

Iš skystų organinių trąšų išsiskiriančius į atmosferą teršalus galima kontroliuoti šiais būdais ar jų deriniais:

• srutų skiedimas, taikant mažo slėgio vandens drėkinimo sistemas arba panašų metodą;
• srutų skleistuvo naudojimas, taikant velkamą žarną arba velkamą noragėlį;
• sekliojo (atviro) arba giluminio (uždaro) įterptuvo naudojimas.

Prieš tręšimą ūkininkas turėtų atsižvelgti, ar šie tręšimo būdai tinka jo ūkyje. Inovatyvių tręšimo būdų panaudojimas gali būti ribotas dėl srutose esančio per didelio šiaudų kiekio arba kai srutų sausųjų medžiagų kiekis yra didesnis nei 10 proc. Velkamas noragėlis nenaudojamas eilinės sėjos pasėliuose ir pan.

Augalų poreikio stebėjimas (vizualiai arba naudojant skirtingus augalų analizės metodus) leidžia koreguoti azoto trąšų normas ir tręšimą. Tarpinių pasėlių auginimas ir ištisus metus dirva su augalais padės sunaudoti ir „užrakinti“ dirvoje likusį azotą, išvengti nepageidaujamų jo nuostolių. Daugelį organinių (ir mineralinių) trąšų panaudojimo problemų padeda išspręsti tiksliojo ūkininkavimo technologijos, drėkinimo sistemų įrengimas.

Anaerobiniai digestatai ar kiaulių srutos negarantuoja geresnio N pasisavinimo, tačiau didina bendrą organinių trašų kiekį žemės ūkio sistemoje, dėl to padidėja N naudojimo efektyvumas ilgesniuoju laikotarpiu. Ekstremalios sausros per intensyvų žieminių kviečių masės formavimą (kaip 2019 m.) lemia blogesnį azoto pasisavinimą ir padidėjusį azoto perteklių po augalų derliaus nuėmimo, t. y. mažesnį trąšų efektyvumą. Esant įprastoms klimato sąlygoms, pagrindiniai veiksniai, turintys įtakos N pertekliui, yra tręšimo norma ir jos paskirstymas bei organinio azoto dalis panaudotose trąšose.

***

Keičiantis klimatui, nepalankių oro reiškinių dažnis ir sunkumas yra laikomi pagrindine grėsme kviečiams auginti. Nustatyta, kad daugiausia įtakos grūdų derliui turi krituliai, santykinė drėgmė, saulės šviesa ir oro temperatūra. Kritulių kiekis tiesiogiai keičia maisto medžiagų cikliškumą, transformaciją dirvoje ir prieinamumą augalams. Ilgalaikis vandens stresas sumažina lapų paviršiaus plotą ir fotosintezės efektyvumą ir pagreitina lapų senėjimą. Trumpalaikės sausros, sulėtindamos kviečių auginimą, sumažina jų derlių.