Žemės dirbimo reikšmė augalams, tarp jų ir žieminiams rapsams, labai svarbi. Jau ne vienus metus atliekami įvairūs tyrimai ir jų rezultatai padeda ūkininkams pasirinkti rapsų auginimo būdą atsižvelgiant į turimus dirvožemius ir taikomas technologijas.

VDU Žemės ūkio akademijos atliktų tyrimų duomenimis, nulinis žemės dirbimas ir tiesioginė sėja, palyginti su tradiciniu ir supaprastintu žemės dirbimu, gerina dirvožemio struktūros patvarumą, mažina smulkiųjų agregatų kiekį, didina organinės anglies sankaupas dirvoje, mažina CO₂ emisiją iš dirvožemio. Supaprastintas žemės dirbimas, o ypač tiesioginė sėja – be žemės dirbimo, leidžia sumažinti neigiamą ūkininkavimo poveikį klimato kaitai, palaikyti nemažėjantį dirvožemio derlingumą.

Galima išvardyti daugiau supaprastinto žemės dirbimo privalumų, tačiau seklus žemės dirbimas turi ir trūkumų: didesni organinės anglies ir augalams prieinamų maisto medžiagų (judriųjų fosforo ir kalio) kiekiai susikaupia ploname viršutiniame dirvos sluoksnyje, o taikant tiesioginę sėją paliekamos dirvos paviršiuje organinės liekanos gali sudaryti sąlygas plisti žaladariams – ligoms ir kenkėjams. Padidėja ir pasėlių piktžolėtumas, kai kurios piktžolių rūšys ypač išplinta, o dėl to padidėja ir herbicidų poreikis. Gausus augalų liekanų sluoksnis trukdo dygti pasėtų augalų sėkloms.

Tradicinis ir seklus žemės dirbimas

Žemės ūkio akademijos mokslininkų grupė, vadovaujama prof. R. Veličkos, 2010–2012 m. vykdė parodomąjį lauko eksperimentą įvairiuose Lietuvos regionuose, kad ūkininkai vaizdžiai pamatytų ir įvertintų, kaip skiriasi rapsų pasėliai skirtingai dirbtoje dirvoje. Lauko eksperimentas atliktas 2010–2012 m. Akmenės rajono Kruopių seniūnijoje, tipingame pasotintame rudžemyje (Eutric Cambisol). Eksperimentui pasirinktos linijinė Sunday, hibridinės Titan (2010– 2011 m.) ir Visby (2011–2012 m.) veislės. Taikytas tradicinis žemės dirbimas (dirva arta ir kultivuota) ir seklus žemės dirbimas (dirva skusta).

Žieminių rapsų sudygimą skirtingai dirbtoje dirvoje lėmė meteorologinės sąlygos. 2010 m., drėgmės trūkumo sąlygomis, sėklos geriau sudygo supaprastintai dirbtoje dirvoje. 2011 m., esant drėgmės pertekliui, didesnis pasėlio tankumas nustatytas tradiciškai dirbtoje dirvoje.

Dalis mokslininkų laikosi nuomonės, kad supaprastintas žemės dirbimas ar tiesioginė sėja gali būti sėkmingai taikomi sukultūrintuose dirvožemiuose su gerai veikiančia drenažo sistema.

Žemės dirbimo įtaka linijinės veislės rapsų biometriniams rodikliams (šaknies kaklelio storiui, skrotelės masei, šaknų ilgiui) per pasiruošimą žiemoti, palyginti su hibridais, buvo didesnė. Sausųjų medžiagų kiekiui, esančiam pasiruošusių žiemoti rapsų lapuose ir viršūniniuose pumpuruose, didesnės įtakos turėjo veislė negu žemės dirbimo būdas.

Geriau peržiemojo rapsai, pasėti supaprastintai dirbtoje dirvoje. Didesni peržiemojimo skirtumai nustatyti tais metais, kai sniego danga buvo plona. Supaprastintai dirbtoje dirvoje nelygus dirvos paviršius ir likusios organinės liekanos sulaikė sniegą, jis nebuvo nupustytas ir augalai peržiemojo geriau.

Kita vertus, supaprastintai dirbant žemę didėjo rapsų pasėlių piktžolėtumas – supaprastintai dirbtos dirvos 1 kv. m buvo 158–276, o tradiciškai dirbtoje – 75–98 piktžolės.

Žemės dirbimui jautresni buvo linijinės veislės rapsai – pasėti į sekliai dirbtą dirvą jie išaugino mažesnę lapų skrotelę, turėjo žemesnį viršūninį pumpurą ir plonesnį šaknies kaklelį.

Mažindami žemės dirbimo intensyvumą, augindami tarpinius augalus (tarpinius pasėlius), į sėjomainas įtraukdami daugiametes žoles, palikdami daugiau augalų liekanų, sukaupsime dirvožemyje daugiau organinės anglies ir prisidėsime prie tvaraus ūkininkavimo. Kai brangsta žemės ūkyje naudojamos priemonės, yra labai svarbu supaprastinti žemės dirbimą.

Geriau žiemojo tiesioginės sėjos pasėlis

Radviliškio rajone, kur vyrauja tipingi pasotintieji rudžemiai (Eutric Cambisol), 2017–2018 m. buvo atliekamas kitas eksperimentas: auginta hibridinė žieminių rapsų veislė Minerva, sėta į tradiciškai dirbtą ir nedirbtą dirvą (tiesioginė sėja).

Pagal molio dalelių pasiskirstymą rudžemiai (Combisols) yra labai mažai diferencijuoto profilio, dažniausiai priemolingi, 50 cm gylyje neturintys glėjinių savybių dirvožemiai. Juose karbonatingasis sluoksnis dažniausiai yra ne giliau kaip 60–80 cm. Šie dirvožemiai klasifikuojami kaip vieni derlingiausių, juose gana aktyvi dirvožemio fauna (J. Mažvila, 2011).

Rapsai sėti rugpjūčio pabaigoje, mėnuo buvo šiltas ir sausas. Rugsėjį prasidėjo lietūs ir rapsai sėkmingai sudygo. Pastebėta, kad drėgmė yra limituojantis žieminių rapsų sudygimo veiksnys. Drėgmės kiekis lemia, koks žemės dirbimas tinka. Taigi, rapsams dygti sąlygos buvo palankios, tačiau esmingai geriau sudygo į nedirbtą žemę pasėti rapsai – jų tankumas 1 kv. m buvo vidutiniškai 57 augalai, o tradiciškai dirbtoje – artoje, kultivuotoje dirvoje – 48 augalai. Pasėlio tankumas buvo pakankamas taikant abu tirtus žemės dirbimo būdus.

Prieš žiemojimą įvertinus rapsų biometrinius rodiklius, nustatyta, kad vidutinis vieno augalo lapų skaičius, augalo antžeminė masė, viršūninio pumpuro aukštis, šaknies kaklelio skersmuo, šaknų masė buvo panašūs, nepriklausomai nuo žemės dirbimo, o nežymiai ilgesnę pagrindinę šaknį turėjo augalai, augę nedirbtoje dirvoje. Tiriant sausųjų medžiagų sukaupimą atskirose augalo dalyse prieš rapsų žiemojimą buvo pastebėta, kad artoje dirvoje augę augalai jų sukaupė neesmingai daugiau. Rapsams peržiemoti žemės dirbimo įtaka buvo esminė – geriau peržiemojo tiesioginės sėjos pasėlis.

Veislės įtaka rezultatams

Šiaulių rajono ūkyje 2019–2020 m. vykdytas lauko eksperimentas, kai auginti penkių veislių žieminiai rapsai taikant skirtingą žemės dirbimą. Meteorologinės sąlygos per sėją buvo palankios, visų tirtų veislių rapsai sudygo gerai tiek tradiciškai, tiek ir supaprastintu būdu įdirbtoje žemėje. Veislė ir žemės dirbimas neturėjo esminės įtakos tirtiems rapsų biometriniams rodikliams augalų vegetacijos pabaigoje rudenį. Storesnį šaknies kaklelį turėjo rapsai, sėti supaprastintai dirbtoje dirvoje, tačiau tik vienos veislės rapsų šaknų kakleliai buvo esmingai storesni.

Dviejų tirtų veislių rapsai išaugino ilgesnes pagrindines šaknis supaprastintai dirbtoje dirvoje, o kitų trijų – ilgesnes tradiciškai dirbtoje dirvoje. Rapsų skrotelės lapų skaičiui rudenį žemės dirbimas neturėjo esminės įtakos, bet įtakos turėjo veislė. Viršūninis pumpuras neviršijo gerai pasiruošusių žiemoti rapsų viršūninio pumpuro aukščio (30 mm), esminė tiriamų veiksnių įtaka šiam rodikliui nenustatyta.

Rapsų žiemojimui sąlygos buvo palankios, peržiemojo 92,1–97,1 proc. augalų, tirti veiksniai esminės įtakos tam neturėjo.

Supaprastintai dirbtoje žemėje augintų žieminių rapsų sėklų derlingumas buvo nežymiai didesnis, palyginti su tradiciniu žemės dirbimu. Sėklų derlingumui esminės įtakos turėjo veislė. Taigi, supaprastintas žemės dirbimas gali būti sėkmingai taikomas auginant žieminius rapsus. Tai svarbu ir aplinkosauginiu požiūriu.

Išsaugoti organinę anglį arčiau paviršiaus

Renkantis tinkamiausią žemės dirbimo būdą šiuo metu tenka atsižvelgti į tai, kaip efektyviau išsaugoti „užrakintą“ anglį dirvožemyje. Bearimis žemės dirbimas šiuo atveju tinkamiausias. Supaprastintas žemės dirbimas, palyginti su tradiciniu arimu, taip pat prisideda prie organinės anglies kaupimo dirvožemyje, todėl pasirinkdami jį mažiname klimato kaitą.

Natūraliose ekosistemose didžiausia dalis organinės anglies sukaupta viršutiniame nestorame sluoksnyje ir aiškiai matyti jos skirtingas horizontalus pasiskirstymas. Dėl paviršiuje susikaupusių organinių medžiagų natūralios ekosistemos apsaugomos nuo erozijos, maisto medžiagų išsiplovimo ir pasižymi geresne infiltracija. Agroekosistemose šios savybės taip pat svarbios, todėl siekiama organinę anglį išsaugoti arčiau dirvožemio paviršiaus. Kaip dirvožemio gerinimo indeksas yra skaičiuojamas santykis tarp organinės anglies kiekio viršutiniame 0–10 cm ir gilesniame 10–20 cm dirvožemio sluoksniuose. Jeigu šis santykis didesnis nei 2, tai laikoma geru rodikliu.

Ispanijos mokslininkai, 32 metus vykdę skirtingo intensyvumo žemės dirbimo tyrimus, nustatė, kad tik bearimis žemės dirbimas padėjo pasiekti tokią rodiklio vertę.

Teigiamą poveikį anglies kiekiui dirvožemio 0–20 cm sluoksnyje, palyginti su tradiciniu ariminiu žemės dirbimu, turėjo ir supaprastintas žemės dirbimas: dirvožemio organinės anglies atsargų padidėjimas (skaičiuojant dviejų sluoksnių (0-10 ir 10–20 cm) sumą) svyravo nuo 20,8 Mg (megagramų) ha⁻¹ taikant tradicinį dirbimą, palyginti su 26,5 Mg ha⁻¹ taikant supaprastintą ir 32,2 Mg ha⁻¹ taikant bearimį žemės dirbimą. Anglies kiekis daugiausia didėjo viršutiniame 0–10 cm sluoksnyje.