• Titulinis
• Įvairaus intensyvumo sėjomainų, monopasėlių ir pūdymų ilgalaikiai tyrimai

Įvairaus intensyvumo sėjomainų, monopasėlių ir pūdymų ilgalaikiai tyrimai

Vykdytojai:
prof. dr. Vaclovas Bogužas, vaclovas.boguzas@vdu.lt;
doc.dr. Lina Butkevičienė, lina.butkeviciene@vdu.lt;
Lina Skinulienė lina.skinuliene@vdu.lt.

Sėjomaina – ūkio stuburas, jai tenka svarbiausias agrotechninis vaidmuo pagal jos poveikį augalams ir dirvožemiui. Tinkama sėjomaina yra svarbiausia žemdirbystės sistemos dalis, nes nuo jos priklauso dirvožemio derlingumas, joje auginamų augalų derlius, dirvožemio fizikinių, cheminių ir biologinių savybių pasikeitimas, pasėlių piktžolėtumas bei augalų ligų ir kenkėjų plitimas.

Lietuvoje pastaruoju metu pradėjo įsivyrauti naujos netvaraus ūkininkavimo tendencijos ir žemdirbystės praktika, kai sparčiai plečiasi žieminių kviečių ir rapsų bei grūdams auginamų kukurūzų plotai. Siekiant kuo didesnių derlių reali sėjomaina nebevykdoma ir nepaisoma dirvožemio degradacijos, kurios mastai Lietuvoje yra dideli − labai mažo ir mažo humusingumo dirvožemių plotų Vidurio Lietuvoje yra apie 20 proc., o Rytų Lietuvoje – net 74 proc. Siekiant konkurencingos žemės ūkio plėtros būtina įvertinti  ilgalaikes tokio netvaraus ūkininkavimo pasekmes.

Tyrimų tikslas – ištirti  ilgalaikės augalų kaitos derinių, monopasėlių ir pūdymų poveikį agroekosistemų tvarumui ir anglies sekvestracijos potencialui bei atlikti įvairaus intensyvumo sėjomainų agronominį, aplinkosauginį ir ekonominį vertinimą.

Ilgalaikio lauko eksperimento įrengimas ir tyrimų schema

Stacionarus lauko eksperimentas (kuris sutrumpintai vadinamas „Sėjomainų kolekcija“) įrengtas profesoriaus A. Stancevičiaus iniciatyva 1965 m., o tyrimai pradėti nuo 1967 m. ir tęsiami iki šiol. Šie tyrimai jau vykdomi daugiau kaip 50 metų, todėl jie sudaro unikalią galimybę įvertinti per ilgą laiką susikaupiantį poveikį dirvožemiui. Sėjomainų schemos sudarytos taip, kad atspindėtų tam tikro laikmečio žemdirbystės sistemos elementus – pasėlių struktūrą ir dirvožemio derlingumo atstatymo būdą, pradedant įprastine, o baigiant vaismainine ir pramonine žemdirbystės sistemomis. Sėjomainų kolekcija (1 pav.) sudaryta iš trijų keturlaukių, trijų šešialaukių, dviejų aštuonlaukių ir vienos trilaukės sėjomainų. Be minėtų 9 sėjomainų, atspindinčių galimą augalų kaitos įvairovę, į tyrimų schemą įtraukti po keturis laukelius užimantys rugių ir kukurūzų monopasėliai, kur taikoma skirtingo intensyvumo agrotechnika. Šie monopasėliai gali parodyti Lietuvoje pastaruoju metu įsivyraujančių netvaraus ūkininkavimo tendencijų poveikį dirvožemio ir augalų derlingumui. Nuolatinis pūdymas, kuriame žemės ūkio augalai neauginami, įrengtas siekiant įvertinti pūdymų poveikį dirvožemiui.

Sėjomainų kolekcijoje pasėliai kaitomi tokia tvarka:

Tyrimų vykdymo sąlygos

Sėjomainų kolekciją sudaro 58 laukeliai, auginama 15 žemės ūkio augalų rūšių. Sėjomainų  kolekcijos planas pateiktas 1 pav. Visų sėjomainų bei monopasėlių laukeliai yra vienodo dydžio, išdėstyti trimis eilėmis. Laukelių dydis – 182 m², trys pakartojimai. Šis stacionarus lauko eksperimentas įrengtas giliau karbonatingame sekliai glėjiškame rudžemyje (Endocalcari-Epihypogleyic Cambisol).

Visose sėjomainose ir monopasėliuose laikomasi vienodos žemės dirbimo sistemos, augalų apsaugos priemonės naudojamos pagal reikalą ir tyrimų schemą. 1967- 1990 m. visos sėjomainos buvo tręšiamos taip, kad per šį laikotarpį kiekvienai sėjomainai tektų vienodas mineralinių trąšų kiekis, o vėliau tręšta  įprastomis konkretiems kultūriniams augalams normomis. Organinės medžiagos įnašas sėjomainose skirtingas (1 lentelė). Mėšlu 50 t ha^-1 tręšiamas vikių-avižų mišinys – javų bei prieferminėje sėjomainose, žieminiai rugiai – intensyvioje ir lauko be kaupiamųjų sėjomainose, žieminiai kviečiai – Norfolko sėjomainoje. Įsėlis sėjamas į miežius – pašarinėje ir Norfolko; į kviečius – įprastinėje ir lauko; į vikių-avižų mišinį – intensyvioje ir pafermio sėjomainose.

1 lentelė. Organinės medžiagos įnašas sėjomainose

Tyrimų rezultatai

1. Ilgalaikė augalų kaita didina miglinių javų produktyvumą. Nekaitant augalų monopasėlyje daugiau kaip 50 metų, rugių derlingumas mažėja 3,4–21,3 proc. Daugeliu atvejų rugių derliaus produktyvumo elementai buvo mažesni juos auginant 50 metų monopasėlyje.
2. Ilgalaikė augalų kaita mažina pasėlių piktžolėtumą ir piktžolių sėklų kiekį dirvožemyje. Sėjomainos, kuriose yra daugiamečių žolių įsėlis, padeda sustabdyti vienaskilčių piktžolių, ypač paprastosios rietmenės, plitimą.
3. Ilgalaikis sėjomainų taikymas gerina dirvožemio fizikines ir chemines savybes.
4. Sėjomainos su daugiametėmis žolėmis esmingai didina organinės anglies (humuso) kiekį dirvožemyje. Po pusšimčio metų skirtingos augalų kaitos ypač išryškėjo daugiamečių žolių ir tręšimo mėšlu teigiamas poveikis dirvožemio derlingumui. Didžiausi organinės anglies ir suminio azoto kiekiai nustatyti sėjomainose, kuriose auginamos daugiametės žolės ar/ir tręšiama mėšlu: Norfolko, pašarinėje, lauko su kaupiamaisiais ir intensyvioje. Sideracinėje sėjomainoje, kurioje dirvožemio derlingumui palaikyti auginti įvairūs augalai žaliajai trąšai, dirvožemio derlingumas mažesnis. Mažiausias dirvožemio derlingumas javų ir trilaukėje sėjomainose. Palyginus su Norfolko sėjomaina organinės anglies kiekis buvo 20,0 ir 28,6 % bei suminis azotas 41,4 ir 48,9 % mažesni, o nuolatiniame juodajame pūdyme organinės anglies ir suminio azoto buvo 2 kartus mažiau. Mėšlu netręšiamas juodasis pūdymas dirvožemio derlingumą mažina labiausiai. Didžiausią organinės anglies kaupimo potencialą turi: a)Norfolko tipo sėjomainos, kur kasmet dirvožemio derlingumą mažinantys augalai yra pakeičiami dirvožemio derlingumą didinančiais, b)intensyvios tarpiniais pasėliais prisotintos sėjomainos, c)lauko ir pašarinės sėjomainos su daugiametėmis žolėmis ir plačia augalų kaita.
5. Biologinei įvairovei optimalias sąlygas sudaro sėjomainos, kuriose augalai palieka pakankamą kiekį organinių liekanų. Žieminių kviečių pasėliuose dirvožemio mikroorganizmų gausumas išskirtinai kito priklausomai nuo sėjomainų. Didžiausiais mikroorganizmų gausumas buvo dirvožemyje, kur žieminiai kviečiai auginti Norfolko sėjomainoje (2,19 mln. KFV g^-1), o iki 1,5 karto mažesnis, kai kviečiai auginti javų sėjomainoje (1,42 mln. KFV g^-1). alias sąlygas sudaro sėjomainos, kuriose augalai palieka pakankamą kiekį organinių liekanų. Esmingai didesnė nei kitose sėjomainose ir monopasėlyje sliekų masė nustatyta lauko su kaupiamaisiais sėjomainoje po daugiamečių žolių ir runkelių, javų sėjomainoje po vikių ir avižų mišinio, pašarinėje ir intensyvioje sėjomainose po runkelių ir kukurūzų. Sliekų paplitimui šiose sėjomainose didžiausią įtaką turėjo organinės medžiagos įnašo ir organinės anglies kiekiai.
6. Dabartinėmis intensyvaus ūkininkavimo ir klimato kaitos sąlygomis sėjomainų reikšmė nemažėja. Augalų kaita, užtikrinanti pastovų ilgalaikį organinės medžiagos įnašą ir leidžianti palaikyti ar padidinti organinės anglies sankaupas dirvožemyje, turi teigiamą poveikį dirvožemio cheminėms, biologinėms ir fizikinėms dirvožemio savybėms ir agroekosistemų tvarumui bei negali būti kompensuojama vien technologijų intensyvinimu.

Detalesni tyrimų rezultatai paskelbti publikacijose:

1. Skinulienė Lina. Disertacija „Ilgalaikės augalų kaitos ir monopasėlio poveikis dirvožemio kokybės rodikliams“ / „Effect of long – term crop rotations and monoculture on soil quality indicators“. Akademija, 2019.
2. Auželienė Ingė. Disertacija „Ilgalaikės augalų kaitos ir monopasėlio poveikis miglinių javų produktyvumui ir piktžolėtumui“ / „Effect of long-term crop rotations and monoculture on cereals productivity and weed population“. Akademija, 2019.
3. Bogužas, Vaclovas ; Sinkevičienė, Aušra ; Romaneckas, Kęstutis ; Steponavičienė, Vaida ; Skinulienė, Lina ; Butkevičienė, Lina Marija . The impact of tillage intensity and meteorological conditions on soil temperature, moisture content and CO2 efflux in maize and spring barley cultivation /‌/‌ Žemdirbystė = Agriculture /‌ Lietuvos agrarinių ir miškų mokslų centras, Aleksandro Stulginskio universitetas. Akademija, (Kėdainių r.). ISSN 1392-3196, T. 105, Nr. 4 (2018), p. 307-314. DOI: 10.13080/‌z-a.2018.105.039
4. Marcinkevičienė, Aušra ; Butkevičienė, Lina Marija . Piktžolių ekologinių grupių pokyčiai žieminių rugių pasėlyje taikant įvairias sėjomainas /‌/‌ Žemdirbystė. Akademija, (Kėdainių r.) : Lietuvos žemdirbystės institutas, Lietuvos žemės ūkio universitetas. ISSN 1392-3196, T. 96, Nr.1 (2009), p. 53-69. Prieiga per internetą: < http:/‌/‌www.lzi.lt/‌tomai/‌96(1)tomas/‌96_1_tomas_53_69.pdf >.
5. Butkevičienė, Lina ; Auželienė, Ingė ; Bogužas, Vaclovas . Ilgalaikės augalų kaitos įtaka žieminių ir vasarinių javų produktyvumui /‌/‌ Žemės ūkio mokslai. ISSN 1392-0200, 2019, t. 26, nr. 2, p. 57–71. DOI: 10.6001/‌zemesukiomokslai.v26i2.4060.
6. Marcinkevičienė, Aušra ; Butkevičienė, Lina Marija . Rugių monopasėlio piktžolėtumo tyrimai /‌/‌ Vagos. ISSN 1648-116X, Nr. 77 (30) (2007), p. 20-27. CAB abstracts. [20.500.12259/80430] [2007] [S4] [ai: 0,5, iai: 0,5, na: 2, nia :2, nip: 0, pai: 0,5, piai: 0,5, al: 0.571]
7. Butkevičienė, Lina ; Bogužas, Vaclovas ; Auželienė, Ingė. Ilgalaikės augalų kaitos ir monopasėlio poveikis miglinių javų piktžolėtumui /‌/‌ Herbologija 2020 [elektroninis išteklius] : piktžolių ekologija ir kontrolė : konferencija skirta profesoriaus Antano Stancevičiaus 100-osioms gimimo metinėms paminėti, 2020 m.: programa ir pranešimų santraukos /‌ Vytauto Didžiojo universitetas. Žemės ūkio akademija, Lietuvos herbologų draugija. [Akademija], 2020, p. 14-17. [20.500.12259/104254] [2020] [P1f] [ai: 0,333, iai: 0,333, na: 3, nia :2, nip: 0, pai: 0,333, piai: 0,333, al: 0.286]
8. Jodaugienė, Darija; Bogužas, Vaclovas; Mikučionienė, Romutė; Auželienė, Ingė; Zemeckis, Romualdas.Sėjomainų ir priešsėlių poveikis su auginamų javų derliumi išnešamų maisto medžiagų kiekiui. Žemės ūkio mokslai. Vol. 22(1). 2015. p.26–35. DOI: https://doi.org/10.6001/zemesukiomokslai.v22i1.3063
9. Pupalienė, Rita; Bogužas, Vaclovas. Kuo gali būti naudinga sėjomainų kolekcija // Mano ūkis. ISSN 1392-3595. 2016, liepa, p. 28-30.
10. Mikučionienė, Romutė; Bogužas, Vaclovas. Dirvožemio kokybės indikatoriai // Mano ūkis. ISSN 1392-3595. 2015, rugpjūtis, p. 26-28,30.