03 06 24 Mano ukio prenumerata 2024 23 04 15 Gauti naujienas mobili žurnalas
Mano Ūkis 2022/12
Bearimių technologijų ir biologinių priemonių įtaka javams ir dirvožemiui
  • Doc. dr. Lina BUTKEVIČIENĖ, prof. dr. Vaclovas BOGUŽAS, doc. dr. Jūratė ALEINIKOVIENĖ VDU Žemės ūkio akademija
  • Mano ūkis

Žemės dirbimas turi didelės įtakos agroekosistemoms. Supratimas apie dirvožemio ekosistemos struktūrą ir funkcijas, taikant įvairaus intensyvumo žemės dirbimo sistemas ar sėją į neįdirbtą dirvą, yra esminė bet kurios ateities ūkininkavimo sistemos sąlyga.

Lietuvos derlingų dirvožemių regionuose vyrauja chemizuoti augalininkystės ūkiai, kuriuose daugiausia auginami javai ir rapsai. Tokiuose ūkiuose susikaupia didelis kiekis šiaudų (iki 6 t ha-1 ir daugiau), kurių panaudojimas, taikant bearimes technologijas ar tiesioginę sėją (no-till), taip pat reikalauja papildomų tyrimų.

VDU Žemės ūkio akademijoje (ŽŪA) atliktas lauko eksperimentas, siekiant trumpuoju laikotarpiu kompleksiškai įvertinti bearimių ir tiesioginės sėjos technologijų plėtrą skatinančių elementų bei priemonių spektrą, kylančias rizikas, palyginti su tradicine (arimas) technologija.

Be to, siekta įvertinti, kaip sumažėtų šiltnamio efektą sukeliančių dujų (ŠESD) emisijos iš dirvožemio, jeigu žemdirbiai pereitų nuo tradicinės prie bearimės technologijos ar tiesioginės sėjos įvairaus tipo dirvožemiuose, identifikuoti emisijas skatinančius ir silpninančius veiksnius.

Trumpalaikis lauko eksperimentas atliktas ŽŪA Bandymų stotyje 2018–2021 metais. Eksperimento lauke vyravo karbonatingas sekliai glėjiškas išplautžemis (Calc(ar)i-Epihypogleyic Luvisol). Dirvožemio granuliometrinė sudėtis – lengvas priemolis ant vidutinio sunkumo ir sunkaus priemolio. Dirvožemio pH artimas neutraliam – 6,0–6,7, buvo daug ir labai daug fosforo – vidutiniškai 285,8 mg kg- 1, daug kalio – 240,0 mg kg- 1. Eksperimento laukuose organinės anglies (Corg) kiekis svyravo nuo 1,11 iki 1,28 proc., bendras azotas (N) siekė nuo 0,009 iki 0,110 procento.

Dviejų veiksnių lauko eksperimentas įrengtas laukelių skaidymo metodu, 4 pakartojimais. Pirmasis veiksnys – žemės dirbimas. Pasirinkti du jo variantai: be žemės dirbimo ir bearimis žemės dirbimas.

Kitas tirtas veiksnys – dirvožemio kokybę gerinančios ir riziką mažinančios priemonės. Buvo taikytos šios: kompensacinis azotas – 8 kg/t šiaudų, be biologinių preparatų; Fosfix 1 l/ha; Ruinex 1 l/ ha; Penergetic k 0,2 l/ha; Azofix 1 l/ ha; Ruinex 1 l/ha + Penergetic k 0,2 l/ha; Ruinex 1 l/ ha + Azofix 0,5 l/ha; Penergetic k 0,2 l/ ha + Azofix 1 l/ha; Ruinex 1 l/ha + Penergetic k 0,2 l/ha + Azofix 0,5 l/ha.

Eksperimentui parinktoje vietoje 2018 m. rudenį pasėti žieminiai kviečiai, kurie nukulti 2019 m. Kitais metais auginti vasariniai kviečiai, o 2021 m. – vasariniai miežiai. Po priešsėlio pjūties šiaudai visame bandymo plote susmulkinti ir paskleisti ražienoje. Ražiena palikta aukšta – 20–25 cm. Tokios agroekosistemos vadinamos nestabiliomis, nes kasmet mažėja jų tvarumas. Jos eksperimentui pasirinktos tikslingai, siekiant greičiau išryškinti tiriamų priemonių poveikį.

Pagal eksperimento schemą ražienose išbertas kompensacinis azotas, nupurkšta skirtingais biologiniais preparatais ir jų mišiniais. Pusėje eksperimento (esant apsiniaukusiam orui) augalinės liekanos tuoj pat (per 1 valandą) įterptos 5–7 cm gylyje į dirvą diskiniu skutikliu Cartier CR 300 („Vaderstad“). Kita dalis palikta nedirbta (no-till). Pastarosios technologijos plote kaip tarpiniai augalai buvo pasėtos baltosios garstyčios (16 kg ha-1) ir jų pasėlis paliktas per žiemą.

Pavasarį (kovo 28 d.) bearimės žemės dirbimo technologijos dirva dar kartą sulėkščiuota ir tręšta lokaliai kompleksinėmis trąšomis N16P16K16, 270 kg ha- 1. Pasėti vasariniai kviečiai Wicki, sėklos norma – 320 kg ha-1, įterpimo gylis – 4–5 cm. Sėkla buvo nebeicuota. Balandžio 24 d. išberta amonio salietra – 120 kg ha-1. Gegužės 4 d. nupurkšta herbicidais Elegant 0,4 l ha-1 (veiklioji medžiaga: florasulamas 6,25 g l-1 + 2,4-D 300 g l-1) ir Trimmer 10 g ha-1 (veiklioji medžiaga: tribenuronmetilas 500 g kg-1). Fungicidai eksperimente nenaudoti.

Per eksperimentą buvo įvertintas auginamų javų derlingumas, ligų plitimas pasėliuose, augalų lapų fotosintetiniai rodikliai, dirvožemio agrocheminės savybės (biologiškai aktyvaus amonio ir nitratinio azoto kiekis, humusas ir judriosios huminės medžiagos ir huminės rūgštys, vandenyje tirpi dirvožemio anglis), dirvožemio mikroorganizmų biomasė, gausumas ir jų aktyvumas, CO2 emisijos iš dirvožemio, šiaudų susiskaidymas.

Po trejų tyrimų metų eksperimento rezultatai leidžia daryti šias išvadas:

  • Biologinės kilmės preparatų mišiniai geriau skatino javų dygimo energiją, palyginti su kompensacinio azoto naudojimu ir vienkomponenčiais preparatų mišiniais. Šis poveikis 2019 m. pasireiškė ir bearimio dirbimo, ir tiesioginės sėjos pasėliuose.

Visų vienkomponenčių preparatų ir Ruinex + Penergetic k bei Ruinex + Azofix mišinių naudojimas didino javų dygimo energiją nuo 63,1 proc. iki 75,6 proc. 2020 m. visai nedirbtuose laukeliuose su tarpiniu pasėliu pastebėta reikšmingesnė visų naudotų biologinių priemonių įtaka. Nedirbant žemės (sunkesnės sąlygos) biologinių preparatų, ypač naudojamų mišiniuose, poveikis efektyvesnis.

  • Biologinės priemonės, skatinančios augalinių liekanų ardymą, didina javų derlingumą, ypač nedirbtoje žemėje, tačiau ne pirmais naudojimo metais. Nedirbtoje žemėje vėlesniais tyrimo metais atsiskleidė biologinių preparatų mišinių teigiama įtaka. Palyginti su variantu, kai naudotas kompensacinis azotas, gauti tokie javų derliaus priedai: Ruinex + Azofix – 13,9 proc., Penergetic k + Azofix – 15,9 proc., Ruinex + Penergetic k + Azofix – 14,9 procento.

Taikant bearimę technologiją – derliaus priedai mažesni: Runex + Penergetic k – 7,6 proc., Penergetic k + Azofix – 8,9 procento.

2020 m. rezultatai parodė, kad biologinės priemonės šiaudų irimui paskatinti efektyvesnės nedirbant žemės, kur buvo įsėtas tarpinis pasėlis – baltosios garstyčios. Ypač išryškėjo biologinių preparatų mišinių teigiama įtaka. Vienkomponenčių preparatų naudojimas taip pat turėjo tendenciją didinti javų derlingumą.

  • Biologiniai produktai ir jų mišiniai turėjo teigiamos įtakos prevencijai nuo ligų. Nedirbtoje žemėje auginant pasėlius ir naudojant biologinės kilmės preparatų mišinius, gerokai mažiau plito dryžligė. Vienkomponenčių preparatų poveikis dryžligės prevencijai kiekvienais metais pasireiškė skirtingai, bet preparato Azofix teigiama įtaka buvo nustatyta visu eksperimento vykdymo laikotarpiu.

Biologinių preparatų mišiniai taip pat stabdė stiebalūžės, septoriozės ir miltligės plitimą javų pasėliuose. Geresniam biologinių preparatų poveikiui 2020 m. nedirbtoje žemėje įtakos galėjo turėti ir baltųjų garstyčių tarpinis pasėlis. Penergetic k teigiama įtaka stiebalūžės plitimui sausesniais 2019 m. nustatyta tik taikant bearimį žemės dirbimą, o 2020 m. – abi technologijas.

  • Nedirbtoje žemėje, palyginti su bearimiu variantu, rasta esmingai daugiau amonio azoto (N-NH4), kurį, skirtingai negu nitratinę azoto formą, dirvožemyje geriau absorbuoja ir geriau paima augalai, todėl jis mažiau migruoja biosferoje. Taigi, nedirbtame dirvožemyje rasta nuo 27,1 iki 31,4 kg ha-1 N-NH4. Pastebėta, kad augalų vegetacijos pradžioje intensyvesnę amonio azoto transformaciją skatino Ruinex ir Penergetic k, o augalų vegetacijos viduryje Penergetic k + Azofix. Vegetacijos pabaigoje visos taikytos priemonės amonio azoto pokyčius veikė labai panašiai.

  • Esmingai didesnis biologiškai aktyvaus nitratinio azoto kiekis (15,4−38,0 kg ha-1 N-NO3) ir didesnė denitrifikacija buvo nustatyta augalų vegetacijos pradžioje nedirbtoje žemėje. Jo kiekį patikimai didino Azofix, Ruinex + Penergetic k ir Fosfix biologiniai produktai.

Kitais augalų vegetacijos periodais nitratinio azoto kiekis sumažėjo iki 12−15 kg ha-1 N-NO3, bet azoto transformacija stabilizavosi, ypač kai augalinėms liekanoms skaidyti parinkti Ruinex ir Ruinex + Azofix. Palyginti su amonio azotu, nitratinio azoto kiekis išliko didesnis augalų vegetacijos viduryje ir augalų vegetacijos pabaigoje.

 Preparatai Azofix ir Penergetic k bei mišinys Ruinex + Penergetic k gerino azoto prieinamumą augalams, todėl po derliaus nuėmimo dirvožemio sorbuojamame komplekse jo liko mažiau. Preparatas Ruinex geriau atpalaidavo azotą, kai buvo naudojamas kartu su Penergetic k.

Po trejų metų nuo eksperimento pradžios pastebėtas organinės anglies kiekio sumažėjimas. Organinė anglis mažiau kito naudojant preparatą Azofix mišiniuose su Ruinex ir Penergetic k, taip pat ir pastarųjų preparatų mišinį.

Anglies ir azoto santykis eksperimento metais keitėsi nežymiai, bet pastebėtos mažėjimo tendencijos.

  • Žemės dirbimo technologijos turėjo esminės įtakos vandenyje tirpios anglies (C) kiekiui. Nedirbtos žemės variante jos padidėjo vidutiniškai 9,0 proc., bearimės technologijos variante – tik 2,3 proc. Tikėtina, kad nedirbtos žemės ir tarpinio pasėlio derinys didino tirpios C atsargas dirvožemyje. Palyginti su kompensacinio azoto naudojimu, šį rodiklį didino visi biologiniai preparatai, ypač panaudojus visų 3 preparatų mišinį (Ruinex + Penergetic k + Azofix). Dviejų preparatų mišinių poveikis taip pat buvo geresnis nei vienkomponenčių.

Trejų metų rezultatai parodė, kad biologiniai preparatai skatina judriųjų huminių medžiagų ir huminių rūgščių atsipalaidavimą geriau nei kompensacinis azotas, skirtas šiaudams skaidyti. Tokia pati įtaka ir humuso kiekiui.

  • Tirtos žemės dirbimo technologijos neturėjo esminės įtakos dirvožemio mikroorganizmų biomasės sankaupoms. Dirvožemio mikroorganizmų biomasės sankaupos tiriamame dirvožemyje (iki 10 cm gylyje) kiekis stabilizavosi vidutiniškai apie 320 μg g-1, kai ražienoms ir šiaudams skaidyti buvo panaudoti Ruinex, Penergetic k, Ruinex + Azofix ir Penergetic k + Azofix preparatai.

Dirvožemio mikroorganizmų sankaupos buvo didesnės, kai panaudotas Fosfix biologinis produktas (330 μg g-1) ir Penergetic k bei Ruinex + Penergetic k produktai (iki net 380 μg g-1).

  • Nors trečiais eksperimento vykdymo metais mikroorganizmų gausumas dirvožemyje patikimai stabilizavosi, tačiau intensyviai kito dirvožemio bakterijų ir mikroskopinių grybų gausumas. Ypatingas dėmesys atkreiptinas į nustatytą faktą, kad nedirbant žemės susidaro palankesnis bakterijų ir mikroskopinių grybų santykis. Tai yra vienas svarbiausių sveiko dirvožemio formavimo rodiklių.

Palyginti su nedirbtos žemės variantu, taikant bearimį dirbimą išryškėjo neigiamos tendencijos: daugėjo bakterijų ir mažėjo mikroskopinių grybų gausumas. Biologinės kilmės produktai augalų vegetacijos pradžioje ir viduryje ypač didelį poveikį turėjo dirvožemio bakterijų gausumui, tačiau dirvožemio mikroskopinių grybų negausino. Todėl galima konstatuoti, kad žemės dirbimo technologijų poveikis dirvožemio sveikatinimui didesnis, nei dirvožemio kokybę gerinančių ir riziką mažinančių priemonių – biologinių preparatų ir kompensacinio azoto.

  • CO2 emisijos iš dirvožemio glaudžiai susijusios su dirvožemio mikrobiologiniu aktyvumu. Visais eksperimento vykdymo metais CO2 emisijas skatino vienkomponentis preparatas Azofix. Jo įtaka išryškėdavo tiek vegetacijos pradžioje, tiek ir vėliau. Ruinex ir Penergetic k preparatų įtaka dažnai pasireikšdavo vėlesniais etapais – vegetacijos viduryje arba pabaigoje, bet ne visais metais. Po kitų biologinių preparatų mišinių CO2 emisijos intensyvumas būdavo didesnis vegetacijos pradžioje ir viduryje, o pabaigoje išsilygindavo arba susilpnėdavo.

Bearimė technologija dėl įdirbamo žemės sluoksnio maišymo skatina augalų liekanų mineralizaciją, todėl šiame fone panaudojus biologinius produktus ir jų mišinius (Azofix, Penergetic k + Ruinex + Azofix + Penergetic k) nesuardytų liekanų buvo mažiausiai. Preparatų mišinių Penergetic k + Azofix bei Ruinex + Azofix + Penergetic k įtaka augalinių liekanų irimui buvo panaši, kaip ir naudojant kompensacinį azotą šiaudams ardyti. Normalaus drėgnumo 2020 m. augalines liekanas efektyviau ardė ne tik mišiniai, bet ir vienkomponenčiai preparatai, ypač nedirbtoje žemėje.

***

Žemės nedirbant susidaro palankesnis bakterijų ir mikroskopinių grybų santykis. Tai yra vienas svarbiausių sveiko dirvožemio formavimo rodiklių.