Daugiafunkciai pasėliai leidžia plėtoti tvarios žemdirbystės idėją, kai dideli derliai gaunami investuojant mažiau lėšų ir laiko, o tinkamai parenkant augalus – ir ne itin derlinguose dirvožemiuose.

Daugiafunkciuose pasėliuose žemės ūkio augalai gali efektyviau išnaudoti saulės radiaciją, kadangi augalų lapai ir stiebai išsidėsto skirtingomis kryptimis. Taip kultūriniai augalai absorbuoja daugiau saulės šviesos, geriau vykdo fotosintezę, o piktžolės atsiduria tankaus pasėlio šešėlyje ir yra stelbiamos.

Daugiafunkcių pasėlių įsėliniai augalai ne tik padidina bendrosios augalinės biomasės produktyvumą iš ploto vieneto, bet, didėjant bioįvairovei, apsaugo pagrindinį pasėlį nuo piktžolių, ligų ir kenkėjų išplitimo.

Įsėliniai augalai greitai auga, todėl gerai stelbia piktžoles. Kai kurie autoriai teigia, kad geromis sąlygomis (sukultūrintame optimaliai patręštame dirvožemyje, kur išnaikintos daugiametės ir trumpaamžės piktžolės ir jų sėklos) augantys žemės ūkio augalai, suformavus pakankamai tankų pasėlį, tinkamai parinkus veisles, patys geba stelbti piktžoles. Įsėliniai augalai trumpai užima dirvą, todėl net įsitvirtinusios jų pasėlyje piktžolės nespėja subrandinti sėklų. Įsėliniai augalai gali pakeisti mikroklimatą, kuris paveikia kenkėjų ir ligų populiaciją. Pavyzdžiui, tyrimais nustatyta, kad kanapėse esantys kanabinoidai neigiamai veikia žolėdžius vabzdžius.

Iki šiol Lietuvoje ir svetur trumpos vegetacijos sąlygomis mažai tirtos kanapių, kukurūzų, runkelių ar pupų daugiafunkcių pasėlių auginimo technologijos, biomasės perdirbimo į biokurą ar pašarus galimybės. Nėra pakankamai išanalizuoti technologiniai ir techniniai šios gamybos parametrai, energinės, ekonominės ir aplinkosauginės ypatybės. Todėl 2020 ir 2021 m. VDU ŽŪA Bandymų stotyje vykdytas stacionarus lauko eksperimentas, kuriame buvo tiriamas skirtingo įvairinimo lygio pasėlių poveikis derliaus biomasei ir fitosanitarinei būklei. Eksperimentas tęsiamas ir šiais metais.

Bandymo laukeliuose auginti trijų rūšių augalai: paprastieji kukurūzai, sėjamosios kanapės ir lauko pupos. Iš viso buvo tirti 7 variantai, iš kurių trijuose augalai auginti kaip vienanariai pasėliai, trijuose – dvinariai ir viename – trinaris pasėlis.

Biomasės skirtumai

Sausoji biomasė yra bene svarbiausias rodiklis, siekiant nustatyti augalo energinį potencialą, nes jis parodo sausųjų medžiagų kiekį, kuris lemia ir augalo energinę vertę. Išnagrinėjus duomenis, kuriuose atskleidžiama sausosios biomasės priklausomybė nuo augalų įvairinimo, buvo nustatyta, kad esmingai mažiausia biomasė vegetacijos viduryje buvo vienanario kanapių pasėlio (15,7 g cm^-2), o esmingai didžiausia – trinario kukurūzų, kanapių ir pupų pasėlio (49,7 g cm^-2). Šių dviejų pasėlių rodikliai skyrėsi 3 kartus.

Vegetacijos viduryje ir pabaigoje didžiausia sausoji biomasė buvo nustatyta trinariame pasėlyje, tačiau vegetacijos pabaigoje ji padidėjo net 8 kartus. Tuo tarpu nagrinėjamu laikotarpiu mažiausia sausoji biomasė buvo nustatyta vienanariame kanapių pasėlyje (133,2 g cm^-2).

Remiantis duomenimis, galima teigti, kad pasėlių įvairinimas turėjo didelės įtakos augalų sausajai biomasei ir geriausi rezultatai buvo gauti auginant trinarį kukurūzų, kanapių ir pupų pasėlį.

Pasėlių piktžolėtumas

Auginant kultūrinius augalus beveik visas žemės dirbimas ir pasėlių priežiūra skirti piktžolėms kontroliuoti. Vienas pigiausių ir ekologiniu požiūriu naudingiausių piktžolių kontrolės būdų – augalų konkurencinių savybių panaudojimas joms stelbti.

Augalų vegetacijos pabaigoje labiausiai piktžolėti buvo dvinariai kanapių ir pupų pasėliai. Juose nustatytas esmingai didžiausias piktžolių skaičius (366,67 vnt. m^-2). Esmingai mažiausias bendras piktžolių skaičius (188,89 vnt. m^-2) nustatytas dvinariame kukurūzų ir pupų pasėlyje.

Augalų vegetacijos pabaigoje esmingai didžiausia bendra piktžolių sausoji biomasė nustatyta trinariame pasėlyje (224,4 g m^-2), t. y. 3 kartus didesnė nei kukurūzų ir pupų dvinariame pasėlyje, kur bendra piktžolių sausoji biomasė buvo esmingai mažiausia (70,0 g m^-2). Esmingai didesne bendra piktžolių sausąja biomase pasižymėjo ir kanapių, augintų su pupomis, pasėlis (218,9 g m^-2).

Apibendrinant galima teigti, kad geriausiu piktžolių stelbimu pasižymėjo dvinariai kukurūzų ir pupų pasėliai, juose nustatytas esmingai mažiausias piktžolių skaičius ir biomasė, palyginti su dvinariu kanapių ir pupų bei trinariu pasėliais. Kitų variantų laukelių piktžolėtumo skirtumai buvo neesminiai.

Atlikti tyrimai sudarys prielaidas efektyviau apsirūpinti augaline biomase energinėms reikmėms neteršiant aplinkos. Tyrimų rezultatai galės būti panaudoti kuriant produktyvias energinių agrocenozių rotacijas ir gaminant inovatyvų aukštos kokybės biokurą iš vietinių žaliavų.

***

Lietuvoje vieną didžiausių biomasės produktyvumo, maistinį ir energinį potencialą turi kukurūzai, kanapės, pupos ir kiti žemės ūkio augalai. Juos auginant gaunama ne tik pagrindinė maistinė ir (ar) pašarinė produkcija (grūdai, sėklos), bet ir šalutinė – derliaus dorojimo atliekos, kurios gali būti panaudotos energijai gauti. Pasaulyje mokslininkai aktyviai tiria pluoštinių augalų panaudojimo galimybes biokurui, pakeičiant naftos kurą ir dujas.

***

Tradicinius biomasės panaudojimo būdus keičia nauji, pranašesni, kuriami aukštos pridėtinės vertės produktai. Plečiantis biomasės poreikiams, labai svarbu išspręsti jos potencialo didinimo galimybes. Daugeliu atvejų biomasės kiekis didinamas optimizuojant augalų auginimo technologijas.