Akademija, Kėdainių r. Dirvožemyje sukauptos organinės anglies nuostoliai turi didelę reikšmę šiltnamio efektą sukeliančių dujų emisijoms. Klimato pokyčiai verčia susirūpinti organinės anglies sankaupomis, kurios, deja, senka. Ką gali padaryti žemdirbiai, kad paskatintų anglies kaupimąsi dirvožemyje?

Praėjusią savaitę Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centras (LAMMC) organizavo seminarą „Dirvožemio organinė anglis – raktas į tvarumą“. Kaip jau dabar įprasta, renginys vyko nuotoliniu būdu, jame dalyvavo per 110 klausytojų. Seminaras buvo skirtas pasaulinei dirvožemio dienai, kuri kasmet minima žiemos pradžioje, gruodžio 5 dieną.

Pradėdamas renginį LAMMC direktorius Gintaras Brazauskas pabrėžė, kad ES Dirvožemio strategijoje sakoma, jog visos dirvožemio sistemos turi būti sveikos ir labiau atsparios. Dirvožemio įvairovę sudaro įspūdingas skaičius mikroorganizmų, kurie dar ne visi yra identifikuoti.

„Viena pagrindinių dirvožemio funkcijų, siekiant klimato neutralumo, yra anglies sekvestracija - organinės dirvožemio anglies kaupimas. Siekiama, kad ES kasmet dirvožemyje būtų sekvestruojama virš 300 mln. tonų anglies. Mūsų nacionaliniuose tiksluose taip pat numatyta, kad iki 2050 m. turime pasiekti maždaug 10 mln. t anglies sekvestracijos kasmet“, – kalbėjo G. Brazauskas.

Renginio koordinatorė Žydrė Kadžiulienė pristatė bendrą tarptautinės programos „Tausojantis klimato atžvilgiu žemės ūkio paskirties dirvožemio valdymas“ (EJP SOIL) tikslą – pateikti tvarius dirvožemio valdymo sprendimus. Antri metai vykstantis projektas suvienijo mokslininkus iš 24 šalių ir jie bendromis jėgomis tikisi pateikti viziją, kaip teigiama linkme pakreipti dirvožemių naudojimą.

Žemės dirbimo intensyvumas ir organinės anglies sankaupos

LAMMC mokslo darbuotoja Dalia Feizienė pasidalijo ilgalaikių tyrimų rezultatais, kokią įtaką žemės dirbimo technologijos daro dirvožemyje sukauptai angliai. Ji pabrėžė, kad nėra vieningos ir neginčijamos nuomonės apie taikomų žemės dirbimo technologijų įtaką organinės anglies sankaupų dirvožemyje didinimui. Ta įtaka priklauso nuo daugelio veiksnių – dirvožemio tipo, granuliometrinės sudėties, fiziko-cheminės būklės, meteorologinių ir klimato sąlygų, į žemę įterptų priedų ir t. t.

Pavyzdžiui, Suomijoje atlikti tyrimai rodo, kad supaprastintas žemės dirbimas ir šiaudų įterpimas neturėjo esminės įtakos organinės anglies sankaupoms 0–15 cm dirvožemio sluoksnyje. Švedijoje atlikti ilgalaikiai tyrimai demonstruoja, kad žemės dirbimo intensyvumas organinės anglies sankaupas lemia tik 0–10 cm dirvožemio sluoksnyje.

„Panašius rezultatus gauname ir savo ilgalaikiuose bandymuose, vykdomuose nuo 1999 m. Bandymų rezultatai rodo, kad neariminis žemės dirbimas lėmė didesnes organinės anglies koncentracijas tik viršutiniame, 0–10 cm sluoksnyje. Nei tręšimas, nei šiaudų įterpimas neturėjo patikimos įtakos organinės anglies pokyčiams armenyje“, – kalbėjo D. Feizienė.

Vis tik akivaizdu, kad neariminis žemės dirbimas lemia didesnes organinės anglies sankaupas ir greitesnį jų didėjimą, bet ši tendencija labiau išryškėja tik sunkesnės granuliometrinės sudėties dirvose ir tik viršutiniame armens sluoksnyje.

Skirtingos žemės dirbimo technologijos buvo vertinamos ir aplinkosauginiu – ŠESD emisijų – požiūriu. Dvidešimties metų tyrimų duomenys rodo, kad vidutinio sunkumo priemolyje auginant žieminius kviečius, vasarinius miežius ir žirnius, skirtingose technologijose ŠESD emisijos esmingai nesiskyrė, o smėlingame lengvame priemolyje neariminės technologijos lėmė 3 proc. mažesnes emisijas.

Duomenys pritaikomi tiksliojoje žemdirbystėje

LAMMC mokslo darbuotojas Renaldas Žydelis pristatė lokalius dirvožemio anglies prognozavimo tyrimus. Nuotoliniu būdu gauti dirvožemio duomenys yra lengvai pritaikomi tiksliojoje žemdirbystėje, nes organinės anglies kiekis yra vienas pagrindinių dirvožemio kokybės ir sveikatos rodiklių. Be to, šie duomenys yra labai naudingi valstybinėms institucijoms ir nevyriausybinėms organizacijoms, kurios sprendžia įvairius dirvožemio išteklių valdymo klausimus.

Tyrimuose naudotos bepilotės skraidyklės, palydoviniai duomenys ir dirvožemio elektrinio laidumo matavimai. Kiekvienas iš šių trijų duomenų rinkimo metodų turi ir privalumų, ir trūkumų. Tarkime, bepiločių skraidyklių trūkumas – limituotas skrydžio laikas (apie 30 min), reikia gero apšvietimo ir palankių oro sąlygų, tinka tik palyginti nedideliems plotams.

Palydoviniai duomenys padengia didelius plotus, tačiau turi stiprų „pakraščio“ efektą. Patogu tai, kad palydoviniai duomenys yra nemokami, tik reikia žinoti, kaip prie jų prieiti.

Dirvožemio elektrinio laidumo matavimai būna labai tikslūs, yra galimybė skenuoti horizontaliai ir vertikaliai (net iki 2 m gylio). Tačiau pati įranga yra labai brangi, o skenavimas užima daug laiko.

„Šiuo metu vis dar nėra universalaus algoritmo, skirto organinės anglies prognozavimui, todėl būtina nustatyti ryšį tarp dirvožemio drėgmės ir organinės anglies“, – sakė R. Žydelis ir pridūrė, kad vienas naujausių atliktų darbų – parengtas Vidurio Lietuvos (Nevėžio lygumos) organinės anglies kiekio (0–10 cm sluoksnyje) detalus žemėlapis.

Didinant anglies susikaupimą, didėja ekosistemų tvarumas

LAMMC mokslo darbuotoja Ieva Mockevičienė priminė, kad dirvožemyje esanti organinė anglis yra didžiausias sausumos anglies telkinys. Pasaulinės anglies atsargos 0–30 cm dirvožemio sluoksnyje sudaro 680 mlrd. tonų. Deja, daugelyje pasaulio regionų organinė anglis yra prarandama. Apskaičiuota, kad pasaulinis organinės anglies netekimas nuo 1850 m. sudarė maždaug 66 mlrd. tonų, daugiausia dėl žemės paskirties pasikeitimo ir žemės ūkio veiklos.

„Sekvestracija – tai šiltnamio efektą sukeliančių dujų pašalinimas iš atmosferos fotosintezės būdu, fiksuojant ją ilgaamžiuose dirvožemio junginiuose. Didinant anglies kaupimą, t. y. anglies sekvestraciją dirvožemiuose, galima padidinti ekosistemų tvarumą. Manoma, kad iki 90 proc. klimato kaitos švelninimo priemonių turėtų remtis anglies sekvestracija. Net ir nedidelis organinės anglies kiekio padidėjimas gali suaktyvinti dirvožemį. Pagerėja dirvožemio struktūra, vandens infiltracija ir sulaikymas, maistinių medžiagų ciklas“, – paaiškino I. Mockevičienė.

Kas nulemia dirvožemio anglies kiekį? Tai reguliuoja du pagrindiniai procesai: įnešamas anglies kiekis (patenka su šaknimis, paviršiaus nuokritomis, gyvūninės kilmės organinės atliekos ir kt.) ir anglies netekimas (dėl erozijos, išsiplovimo, mineralizacijos, kartu su nuimtu derliumi). Dirvožemio anglies kiekiui įtakos turi taip pat ir klimatas, dirvožemio struktūra, topografinė padėtis, augmenija, agropriemonės.

Kaip stabilizuoti organinės anglies kiekį? Siūloma orientuotis ne tik į dirvožemio kokybę, bet ir į kokybišką naudojimą. Agropriemonės, kurios didina anglies kiekį dirvožemyje, yra tausojamasis žemės dirbimas, tiesioginė sėja, dengiamieji augalai, daugiametės sėjomainos, organinių trąšų naudojimas, augalinių liekanų įterpimas.

Ir atvirkščiai: anglies kiekį mažina intensyvus žemės dirbimas, vienalaukės sėjomainos, gausus neorganinių trąšų naudojimas, augalų liekanų pašalinimas iš lauko, žemės konversija iš miško į agrosistemas.

VDU doktorantas Svajūnas Plungė kalbėjo apie žemės ūkio poveikį vandens telkiniams. Jis pabrėžė, kad tai, kas vyksta dirvožemyje, labai aiškiai atsispindi vandens telkiniuose. Jo manymu, saugant vandens telkinius, būtina, kad nuo lapkričio iki balandžio dirbamos žemės būtų padengtos augalais, tarpiniais pasėliais ar ražienomis. Taip pat reikėtų eliminuoti rudeninį tręšimą, kada augalai negali pasisavinti maisto medžiagų (azoto, fosforo). Riboti ir kontroliuoti mineralinių ir organinių trąšų kiekius. Išlaikyti pievų plotus, atkurti dirvožemių humusingumą per tinkamas sėjomainas, padidinti vandens apsaugos juostas nuo 2–3 iki 5–10 m.

Reziumuodama pranešimus Žydrė Kadžienė pabrėžė, kad paprastai moksle nebūna labai tikslių atsakymų, dažniau jie būna diskusiniai ir nuolat pildomi naujais tyrimais.