Ilgamečiai tyrimai atskleidžia, kad net pakalkinti dirvožemiai ilgainiui rūgštėja. Šį reiškinį aktyvina gausūs liūtiniai lietūs, besniegės žiemos, įšalo nebuvimas ar labai greitas atitirpimas.

Žemės ūkio paskirties dirvožemių rūgštėjimas – aktuali problema. Labiausiai dirvožemiai rūgštėja Vakarų, Rytų ir Pietryčių Lietuvoje (balkšvažemiai, išplautžemiai, smėlžemiai), t. y. tie dirvožemiai, kurie iš prigimties buvo rūgštūs.

Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centro (LAMMC) Žemdirbystės instituto Agrochemijos laboratorijos duomenys rodo, kad ilgą laiką sistemingai kalkintų (ilgiau kaip 30 metų iki 1993 m.) rūgščių dirvožemių, kurių pH mažesnis kaip 5,5, plotų buvo labai sumažėję. O pastarojo dešimtmečio (2011–2022 m.) duomenys rodo, kad rūgščių dirvožemių plotų daugėja ir greitai bus tiek pat, kiek buvo prieš intensyvaus kalkinimo pradžią (1963 m.).

Auginant žemės ūkio augalus, ypač Vakarų Lietuvoje, kur vyrauja rūgštūs dirvožemiai, ir gausiai tręšiant mineralinėmis trąšomis, purškiant pesticidais, bet nenaudojant organinių trąšų ir nekalkinant, tokie dirvožemiai sparčiai rūgštėja.

Prigimtinė savybė

Dirvožemių rūgštėjimas yra viena iš svarbiausių problemų tiek dirvosaugine, tiek aplinkosaugine prasme. Tai – viena iš dirvožemio cheminės degradacijos formų, mažinančių jo derlingumą ir ekologinį stabilumą. Todėl labai jautrūs dirvožemio rūgštumui augalai (pHKCl 5,8–6,0): kviečiai, miežiai, rapsai, pupos, žirniai, dobilai, liucernos ir kt., negali užauginti optimalių derlių.

Prigimtinių dirvožemių savybių nepakeisime, o valdyti galime, svarbiausia – atsižvelgti į tvarų naudojimą. Rūgščių dirvožemių kalkinimo tikslas ir yra augalams sudaryti optimalią aplinką augti, vystytis ir derėti. Dėl kalkinimo augalai ne tik geriau pasisavina maisto medžiagas, bet ir sudaromos palankios sąlygos atkurti ir pagerinti dirvožemio chemines, mikrobiologines, fizikines savybes.

Lietuvoje yra parengtas „Dirvožemio tvaraus naudojimo veiksmų planas“ (patvirtintas žemės ūkio ministro 2023 m. balandžio 7 d. įsakymu Nr. 3D-233). Pagrindinis plano tikslas – nustatyti dirvožemio, kaip vieno svarbiausio nacionalinio gamtos ištekliaus, ilgalaikius naudojimo ir apsaugos veiksmus, išsaugančius dirvožemio savybes ir derlingumą, sudarančius prielaidas užauginti kokybiškus žemės ūkio produktus. Pirmasis šio plano uždavinys – mažinti rūgščių dirvožemių plotus ir skatinti žemės ūkio produkcijos gamybos pritaikymą pagal dirvožemio pH.

Kaip keitėsi dirvožemio pH

Dirvožemių rūgštėjimo sparta priklauso nuo sėjomainose auginamų augalų, naudojamų trąšų ir kt. Pateikiame duomenis iš ilgalaikių lauko eksperimentų (įrengtų ir vykdomų nuo 1959 m.) LAMMC ŽI Vėžaičių filiale. Tiriamas dirvožemis – natūraliai rūgštus moreninio priemolio nepasotintasis balkšvažemis. Vienas eksperimentas vykdomas nekalkintame (rūgščiame), o antras – pakalkintame plote. Kalkinama kas 5 metus.

Abiejuose eksperimentuose naudojamos organinės trąšos, t. y. vykdoma pagal vienodą tyrimų schemą: I variantas – be organinių trąšų, II – žalioji trąša arba augalų liekanos, III – 40 t ha^-1 mėšlo, IV variantas – 60 t ha^-1 mėšlo. Atskiruose laukeliuose tręšiama kraikiniu galvijų mėšlu (kas 5 metai po 40 t ha^-1 ir po 60 t ha^-1) ir kasmet tik žaliąja trąša (lubinų ir avižų mišiniu, daugiametėmis žolėmis) ar tik kitomis augalų liekanomis (šiaudais, rapsų kūlenomis), t. y. tiek, kiek užaugo tame laukelyje.

Sėjomainos augalai: žieminiai kviečiai (2016 m.), lubinų ir avižų mišinys (2017 m.), žieminiai rapsai (2018 m.), vasariniai miežiai (2019 m.), daugiametės žolės (2020 m.).

Apžvelkime, kaip keitėsi dirvožemis po to, kai 2015 m. buvo pakalkinta klintmilčiais, vidutiniškai – 3,7 t ha^-1.

Atlikus tyrimus 2016 m. nustatyta, kad netręštame I var. dirvožemio pHKCl buvo 6,0; tręštame žaliąja trąša / augalų liekanomis (II var.) – pHKCl 6,0; tręštame mėšlu 40 t ha^-1 (III var. ) – pHKCl 6,1; tręštame mėšlu 60 t ha^-1 (IV var.) – pHKCl 6,2.

Vėliau kasmet atliekami dirvožemio tyrimai parodė, kad po kalkinimo vyko rūgštėjimas, t. y. pH rodiklio mažėjimas. Labiausiai dirvožemis parūgštėjo po lubinų ir avižų auginimo ir ypač įterpus šiuos augalus kaip žaliąją trąšą. Galvijų kraikiniu mėšlu patręštas dirvožemis mažiausiai parūgštėjo.

Rotacijos pabaigoje atlikti tyrimai parodė, kad netręšto laukelio dirvožemyje (I var.) pH sumažėjo 1,0 vnt.; tręštame žaliąja trąša / augalų liekanomis (II var.) pH sumažėjo 0,9 vnt., o tręštame mėšlu (III ir IV var.) pH sumažėjo tik 0,5 vnt.

Nekalkintame dirvožemyje matyti panašios pH rodiklio kitimo tendencijos, kurios priklausė nuo sėjomainoje auginamų augalų ir naudotų skirtingų organinių trąšų. Rotacijos pabaigoje atlikti tyrimai parodė, kad tręštame mėšlu variante pH sumažėjo per 0,14 ir 0,17 vnt. (III var. ir IV var.) arba atitinkamai nuo pHKCl 4,3 ir 4,4 iki pHKCl 4,2 ir 4,3. Netręštame ir tręštame žaliąja trąša / augalų liekanomis dirvožemyje (I ir II var.) pH rodiklis buvo panašus, kaip ir rotacijos pradžioje (pHKCl – 4,0). Žinoma, šie pokyčiai neparodo rūgštumo sumažėjimo, bet tendencijas galima įžvelgti. Šiame eksperimente pH rodiklio pokyčiai buvo gerokai mažesni, palyginti su kalkintu dirvožemiu.

Judriojo aliuminio kiekis

Didelė vandenilio jonų (H+) koncentracija (pHKCl ≤ 4,0 ) yra kenksminga daugeliui žemės ūkio augalų, nes trukdo jiems pasisavinti maisto medžiagas, tačiau kur kas kenksmingesnė didelė judriojo aliuminio (Al+++) koncentracija (≥ 50 mg kg).

Vidutiniais duomenimis, rotacijos pabaigoje nekalkintame dirvožemyje judriojo Al buvo 72,6 mg kg^-1, o kalkintame jis buvo perėjęs į netirpius junginius.

Tręšiant mėšlu aliuminio kiekiai buvo mažesni, nei naudojant kitas organines trąšas. Nekalkintame dirvožemyje judriojo aliuminio mažiausias (19,9 mg kg^-1) kiekis rotacijos pabaigoje išliko tuose variantuose, kur buvo naudotas mėšlas. Kalkinant rūgštų dirvožemį panaikinamas judrusis aliuminis viršutiniame dirvožemio sluoksnyje arba ilgą laiką sistemingai tręšiant vien tik mėšlu labai pagerėja augalų augimo sąlygos, nes mėšle esantis Ca ir Mg imobilizuoja judrųjį aliuminį į netirpius junginius.

Taigi, į klausimą, ar reikia kalkinti rūgščius dirvožemius, atsakymas vienareikšmis – taip, jeigu tokie dirvožemiai naudojami žemės ūkio veiklai, t. y. juose auginami žemės ūkio augalai.