Augalams tręšti gali būti naudojamos organinės, mineralinės trąšos ir organinės trąšos kartu su biologiniais produktais. Tirta, kaip įvairios trąšos ir jų deriniai veikia dirvožemio savybes.

Mineralinės trąšos greitai tirpsta ir veikia, dėl to leidžia pasiekti didelį augalų derlių, tačiau turi neigiamos įtakos dirvožemio organinės anglies kiekio (humuso) balansui ir mikrobiologiniams procesams. Jų nekontroliuojant kyla grėsmė natūraliam dirvožemio derlingumui, dirvožemis artėja prie intensyvėjančios degradacijos. Todėl aktualu išsaugoti organinę dirvožemio anglį, augalus subalansuotai tręšiant organinėmis trąšomis. Ilgalaikėje perspektyvoje svarbu derinti augalų produktyvumą didinančias ir dirvožemio organinę medžiagą atkuriančias tręšimo technologijas.

Organinės trąšos yra pagrindinis dirvožemio organinės anglies ir azoto šaltinis. Su šiomis trąšomis papildome dirvą ne tik azotu, fosforu, kaliu, bet ir kalciu, magniu, mikroelementais, ypač manganu ir cinku. Kompleksinis maisto elementų kiekis visapusiškai optimizuoja augalų mitybą.

Rinkoje populiarėja granuliuotas paukščių ir galvijų mėšlas. Šios organinės trąšos neturi nemalonaus kvapo, patogios transportuoti ir paskleisti lauke (tinka mineralinių trąšų barstytuvai). Maisto medžiagų jose yra apie 4 kartus daugiau, palyginti su natūraliu mėšlu, todėl tręšimo norma kur kas mažesnė. Granuliuotos organinės trąšos džiovinamos gana aukštoje temperatūroje, kurioje žūsta ligų sukėlėjai, piktžolių sėklos, tačiau kartu gali žūti ir naudingi dirvožemio mikroorganizmai. Todėl kartu su granuliuotomis organinėmis trąšomis tikslinga naudoti ir biologinius preparatus.

Siekiant įvertinti granuliuotų organinių trąšų (paukščių ir galvijų mėšlo) su biologiniais preparatais efektyvumą dirvožemiui, Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro (LAMMC) Žemdirbystės instituto Agrocheminių tyrimų laboratorija kartu su Vokės filialo mokslininkais 2018–2022 m. vykdė mokslinį lauko eksperimentą priesmėlingame ant rišlaus smėlio paprastajame išplautžemyje. Dirvožemis eksperimento pradžioje išsiskyrė labai didele (235–253 mg/kg) judriojo fosforo (P₂O₅) koncentracija, judriojo kalio (K₂O) buvo vidutiniškai – 118–134 mg/kg. Dirvožemio pH_KCl rūgštokas (5,6–5,8), organinės anglies (C_org.) mažai – 1,17–1,31 procento.

Kadangi buvo siekiama ištirti įvairių organinių trąšų ir jų derinių su biologiniais preparatais ar mineralinėmis trąšomis įtaką dirvožemio agrocheminėms ir biologinėms savybėms, žemės ūkio augalų produktyvumui, parinkti skirtingi trąšų deriniai.

Eksperimente naudoti biologiniai preparatai

Biologinis preparatas (T), į kurio sudėtį įeina grybai Trichoderma spp. (harzianum / reesei), praturtinti fitohormonų. Tai – vieni labiausiai paplitusių grybų, kurie auga daug organinių medžiagų turinčiuose dirvožemiuose. Šie grybai skaido organines liekanas į augalams prieinamą azotą, fosforą ir kalį, didina organinės anglies ir kartu humuso kiekį dirvožemyje, fiksuoja CO₂, gerina dirvožemio biologinį aktyvumą. Palankios sąlygos šiems grybams vystytis, kai organinės trąšos naudojamos kartu su mineralinėmis trąšomis. Tačiau labai svarbu nepertręšti azotu, fosforu ir kaliu, nes perteklinės šių mineralinių trąšų normos gali sutrikdyti Trichoderma spp. vystymąsi.

Biologinis preparatas (A), į kurio sudėtį įėjo azotą fiksuojančios bakterijos (Azotobacter spp. vinalandii), taip pat mikroelementai (manganas, geležis, varis, molibdenas, cinkas, kobaltas) ir vitaminai (B₁, B₃, B₆). Bakterijos Azotobacter spp., skaidydamos organinę medžiagą, fiksuoja laisvą atmosferos azotą ir padaro jį prieinamą augalams. Šis biologinis preparatas išsiskiria puikiomis azoto fiksavimo savybėmis, tvirta ir ilgalaike sąveika su augalais.

Organinių ir mineralinių trąšų sudėtis bei tręšimo normos

Eksperimente buvo auginami žieminiai rugiai ir kviečiai, vasariniai kviečiai, bulvės ir vasariniai miežiai. 2018–2019 ir 2021 m., kai augo žieminiai rugiai ir bulvės, mineralinėmis trąšomis buvo tręšta N₉₀P₆₀K₉₀, o 2020 ir 2022 m., kai augo vasariniai miežiai ir kviečiai – N₆₀P₆₀K₆₀ (veikliąja medžiaga, kg/ha). Organinių trąšų kiekis hektarui fiziniu svoriu buvo apskaičiuotas pagal azoto (N) 170 kg/ha veikliosios medžiagos normą. Įvertinus organinių trąšų sudėtį ir atlikus skaičiavimus, nustatyta maksimali negranuliuoto paukščių mėšlo tręšimo norma buvo 9,4 t ha^-1, granuliuoto paukščių mėšlo – 4,8 t ha^-1, kraikinio galvijų mėšlo – 42,5 t ha^-1, granuliuoto galvijų mėšlo – 6,15 t ha^-1.

Organinės trąšos į dirvožemį buvo įterptos pirmaisiais ir trečiaisiais eksperimento metais (2018 ir 2020 m.) rudenį, mineralinės trąšos – pavasarį kiekvienais tyrimų metais.

Pagrindinių maisto medžiagų pokyčiai dirvožemyje

Įvairių organinių trąšų ir jų derinių su biologiniais preparatais įtaka pagrindinių maisto medžiagų (judriųjų fosforo (P₂O₅) ir kalio (K₂O), mineralinio azoto (N_min)) ir organinės anglies (C_org.) pokyčiams dirvožemyje per tyrimų laikotarpį pateikta diagramose.

Judrusis fosforas, kalis ir mineralinis azotas. Rūgštokame, didelio fosforingumo ir vidutinio kalingumo priesmėlio paprastajame išplautžemyje nustatyti mažiausi dirvožemio pagrindinių maisto medžiagų kiekiai augalus tręšiant vien tik mineralinėmis trąšomis (MT). Judriojo fosforo nustatyta 242 mg kg^-1, kalio – 108 mg kg^-1 (0–20 cm dirvožemio sluoksnyje), mineralinio azoto – 3,55 mg kg^-1 rudenį ir 3,66 mg kg^-1 pavasarį (0–60 cm gylyje).

Kiek didesnės P₂O₅, K₂O ir N_min koncentracijos gautos naudojant tiek pusines granuliuoto paukščių, tiek galvijų mėšlo normas kartu su minėtomis mineralinėmis trąšomis (GPM₈₅+ MT ir GGM₈₅+ MT): fosforo atitinkamai 271 ir 268 mg kg^-1; kalio – 139 ir 149 mg kg^-1; mineralinio azoto – atitinkamai 4,53 ir 3,99 mg kg^-1 rudenį ir 6,21 ir 5,02 mg kg^-1 pavasarį.

Tačiau minėtos kalio ir mineralinio azoto koncentracijos yra labai panašios į gautas, dirvožemį tręšiant granuliuotu paukščių ar galvijų mėšlu (GPM ir GGM) N₁₇₀ kg ha^-1 norma, išskyrus judrųjį fosforą. Pastebėta, kad pastarojo elemento tyrimų rezultatai yra labai panašūs į gautus augalus tręšiant negranuliuotomis organinėmis trąšomis N₁₇₀ kg ha^-1.

Reikėtų paminėti, kad efektyviau už mineralines trąšas ir kraikinį mėšlą veikė granuliuotos tiek paukščių, tiek galvijų mėšlo trąšos.

Efektyviausi tyrimų rezultatai gauti visą (N₁₇₀) trąšų normą naudojant kartu su biologiniu preparatu Trichoderma spp. (GPM + T): fosforo dirvožemyje rasta 294 ir 300 mg kg^-1; kalio – 151 ir 163 mg kg^-1. Iš pateikto grafiko matyti, kad Trichoderma grybai teigiamai veikia maisto medžiagų atsipalaidavimą iš organinių trąšų, nes, nenaudojant šio biologinio preparato, judriojo fosforo susikaupė mažiau.

Mineralinio azoto (N_min) tyrimų rezultatai tiek rudenį, tiek pavasarį parodė, kad labiausiai šios judriosios maisto medžiagos dirvožemis praturtinamas augalus tręšiant granuliuotu paukščių mėšlu (GPM₁₇₀) ir kartu naudojant biologinį preparatą su azotą fiksuojančiomis bakterijomis Azotobacter spp. (rudenį – 5,33 mg kg^-1, pavasarį – 4,62 mg kg^-1 N_min). Remiantis tyrimų rezultatais, matyti, kad mažiausios Nmin koncentracijos nustatytos tręšiant tik mineralinėmis trąšomis, nes išbertą azoto kiekį augalai pasisavino labai intensyviai, taip pat dalis azoto galėjo išsiplauti į gilesnius sluoksnius ir dirvožemyje jo liko gerokai mažiau, palyginti su tręšimu organinėmis medžiagomis.

Dirvožemio organinė anglis (C_org.). Mineralinių trąšų naudojimas skatina dirvožemyje esančių organinių medžiagų mineralizacijos procesus. Minėtą teiginį patvirtina ir tyrimo rezultatai, kurie parodė, kad augalus tręšiant vien tik mineralinėmis trąšomis organinės anglies susikaupė mažiausiai. Nežymus organinės anglies (C_org.) padidėjimas nustatytas augalus tręšiant negranuliuotu paukščių ir kraikiniu galvijų mėšlu N₁₇₀ kg ha^-1 norma – atitinkamai 1,27 ir 1,25 proc. Panašios C_org. kaupimosi dirvožemyje tendencijos nustatytos dėl pusinės (N₈₅) granuliuoto paukščių ir galvijų mėšlo normos, ją naudojant derinyje su mineralinėmis trąšomis – atitinkamai 1,29 ir 1,32 proc.

Augalus tręšiant N₁₇₀ kg ha^-1 norma granuliuotu paukščių ar galvijų mėšlu, visais atvejais C_org. dirvožemyje susikaupė daugiau, nei naudojant negranuliuotas organines trąšas. Didžiausias organinės anglies teigiamas pokytis buvo gautas granuliuotą paukščių ir galvijų mėšlą naudojant kartu su Trichoderma spp. biologiniu preparatu: atitinkamai – 1,53 ir 1,48 proc. Tų pačių organinių trąšų naudojimas tiek kartu su biologiniu preparatu Azotobacter spp., tiek ir be jo, ryškesniems organinės anglies pokyčiams dirvožemyje įtakos neturėjo.

Anglies ir azoto santykis (C:N) parodo organinės medžiagos dirvožemyje suirimo laipsnį, todėl šis rodiklis yra labai svarbus dirvožemio kokybei ir mikrobiologiniam aktyvumui nustatyti. Stabilūs dirvožemio organinės medžiagos junginiai susidaro ir mineralizavimo procesas beveik nebevyksta, kai šis santykis yra nuo 10 iki 12.

Remiantis tyrimų duomenimis, eksperimente šis santykis svyravo nuo 11,99 iki 13,57. Tręšiant augalus mineralinėmis trąšomis ir mineralinėmis trąšomis kartu su granuliuotu paukščių mėšlu (GPM₈₅ + MT) nustatytas C:N santykis rodo, kad dirvožemio organinė medžiaga buvo imobilizuota ir jos mineralizacija nebevyko. Tačiau, kaip ir tikėtasi, didžiausiu C:N santykiu pasižymėjo dirvožemiai, tręšti tiek granuliuotu paukščių, tiek galvijų mėšlu kartu su biologiniu preparatu, kurio sudėtyje buvo Trichoderma spp. grybų (GPM + T ir GGM + T), atitinkamai 13,57 ir 13,35.

Anglies ir fosforo santykis (C:P) parodo, ar vyksta fosforo mineralizacija, ar jis iš dirvožemio prarandamas. Kuo C:P santykis mažesnis, tuo intensyviau dirvožemyje vyksta mineralizacijos procesai – didėja fosforo kiekis jame. Bandyme šis santykis svyravo nuo 16,00 iki 18,65. Intensyviausias fosforo kaupimasis nustatytas naudojant paprastą paukščių ir kraikinį galvijų mėšlą, C:P santykis atitinkamai kito 16,00–16,50.

Santykinai mažiausiai fosforo turėjo susikaupti granuliuotą paukščių ir kraikinį galvijų mėšlą naudojant kartu su Trichoderma spp. – atitinkamai 18,63 ir 18,65. Tačiau šie skirtumai yra nedideli. Fosforas yra dirvožemyje labai mažai judrus ir nelinkęs išsiplauti, todėl didžiąją jo dalį augalai pasisavina iš mineralinių trąšų arba iš organinių trąšų, iš kurių judrieji fosforo junginiai atsipalaiduoja palengva per visą augalų vegetacijos laikotarpį.

Bandymo duomenys rodo, jog siekiant organinės medžiagos, o kartu ir humuso didėjimo arba bent, kad jie nemažėtų dirvožemyje, būtina tręšti organinėmis trąšomis. Geriausius ir efektyviausius rezultatus pasieksime kartu su granuliuotomis organinėmis trąšomis naudodami ir biologinius preparatus.

Tyrimų rezultatai parodė, kad labiausiai organinės anglies dirvožemis praturtinamas jį tręšiant granuliuotu paukščių mėšlu su biologiniu preparatu, kurio sudėtyje yra grybų Trichoderma spp., skatinančių augalų liekanų mineralizaciją ir jas paverčiančių humusu. Jeigu minėtą biologinį preparatą naudosime kartu su granuliuotu galvijų mėšlu, tokiu atveju padidinsime judriųjų fosforo ir kalio susikaupimą dirvožemyje.

Mineralinio azoto koncentraciją teigiamai veikia tręšimas granuliuotu paukščių mėšlu kartu su biologiniu preparatu, sudėtyje turinčiu azotą fiksuojančių bakterijų Azotobacter spp.

Todėl, augalams tręšti naudodami įvairias granuliuotas organines trąšas kartu su biologiniais preparatais ir organines trąšas derindami su mineralinėmis trąšomis, palaikysime dirvožemio derlingumą ir apsaugosime jį nuo degradacijos.

***

Bandymuose naudotos organinės trąšos ir jų deriniai su biologiniais preparatais ar mineralinėmis trąšomis:

• mineralinės trąšos (MT);
• negranuliuotas paukščių mėšlas (NPM₁₇₀);
• granuliuotas paukščių mėšlas (GPM₁₇₀);
• granuliuotas paukščių mėšlas kartu su biologiniu preparatu Azotobacter spp. (GPM₁₇₀+ A);
• granuliuotas paukščių mėšlas kartu su biologiniu preparatu Trichoderma spp. (GPM₁₇₀+ T);
• granuliuotas paukščių mėšlas kartu su mineralinėmis trąšomis (GPM₈₅+ MT);
• kraikinis galvijų mėšlas (KGM₁₇₀);
• granuliuotas galvijų mėšlas (GGM₁₇₀);
• granuliuotas galvijų mėšlas kartu su biologiniu preparatu Azotobacter spp. (GGM₁₇₀+ A);
• granuliuotas galvijų mėšlas kartu su biologiniu preparatu Trichoderma spp. (GGM₁₇₀+ T);
• granuliuotas galvijų mėšlas kartu su mineralinėmis trąšomis (GGM₈₅+ MT).