Šviesos jutikliai padeda valdyti azotą

2019-04-17

© Asociatyvi Egidijaus Vilkevičiaus nuotr., agroakademija.lt

Negaudami pakankamai azoto, pasėliai gerai neauga, todėl derlius smarkiai sumažėja. Kita vertus – per daug azoto trąšų gali pakenkti aplinkai: azotas gali patekti į vandens telkinius, užteršdamas vandens ekosistemas. Mikrobai perteklinį azotą taip pat gali paversti azoto oksidu – šiltnamio efektą sukeliančiomis dujomis, susijusiomis su klimato kaita. Ar įmanoma suvaldyti azotą?

Buhalterinė apskaita. Horizontali. Straipsnių viduje.

Azotas atlieka svarbų vaidmenį antžeminės augalo dalies (lapijos) formavimuisi ir optimizuoja augalo šviesos sugėrimo funkcijas, todėl padeda padidinti pasėlių derlingumą. Kai azoto trūksta ankstyvojoje pasėlių augimo fazėje, augimas sulėtėja, todėl sumažėja derlingumas dėl prasto antžeminės augalo dalies išsivystymo (mažas lapų ploto indeksas) ir dėl sutrumpėjusios vegetacijos trukmės. Ankstyvuoju pasėlių augimo bei vystymosi tarpsniu, kai formuojasi lapų skrotelė, tręšimas azotu turi įtakos augalo gebėjimui kaupti azotą šaknyse ir lapuose, dažniausiai sukauptas azotas iš naujo mobilizuojamas vėlesniais augimo tarpsniais.

„Azoto valdymas yra gyvybiškai svarbus pasauliniam aprūpinimui maistu, – sako Minesotos universiteto agronomas Yuxin Miao. – Tai taip pat labai svarbu, siekiant sumažinti taršą ir klimato kaitą.“ Mokslininkas ir jo kolegos tiria būdus, kaip efektyviai valdyti azotą žemės ūkyje. Jie nustatė, kad vienas iš būdų – azoto valdymas aktyviais lapijos jutikliais – yra efektyviausias.

Naudojami šviesos jutikliai aktyviai „stebi“ pasėlių sveikatą ir gyvybingumą. Jie matuoja skirtingo ilgio šviesos bangas, kurias atspindi augalų lapai. Šie matavimai parodo augalų sveikatą. Pagal lauko matavimus jutiklių programinė įranga gali apskaičiuoti, kiek azoto reikia pasėliams. Ūkininkai gali naudotis šiais duomenimis, kad pasėliai gautų optimalius azoto kiekius.

„Siekiama suderinti tręšimą azotu su pasėlių poreikiu šiam elementui“, – sako agronomas. Taip užtikrinama, kad augalai gautų azoto trąšų tiksliai tada, kai jiems labiausiai jų reikia. Taip būtų galima padidinti derlių. Šis metodas turi keletą privalumų, palyginti su kitomis azoto valdymo strategijomis. „Jis padeda sumažinti bendrą azoto trąšų naudojimą, – sako Yuxin Miao. – Taip pat sumažinami azoto nuostoliai į aplinką ir azoto oksido emisijos.“

Įsigyti šviesos jutiklius naudinga ir finansiškai. „Ši technologija sumažina azoto trąšų naudojimą, – sako mokslininkas. – Ūkininkai gali sumažinti gamybos sąnaudas ir padidinti ekonominę grąžą. Papildomų išlaidų, išskyrus jutiklių įsigijimą, nėra.“ Be to, naujausiems jutiklių modeliams aplinkos šviesa neturi įtakos. Tai reiškia, kad augintojai gali gauti tikslius matavimus nepriklausomai nuo oro sąlygų – nereikia, kad išsisklaidytų debesys.

Norėdami išbandyti įvairias azoto valdymo strategijas, mokslininkai ketverius metus Hebėjaus provincijoje (Šiaurės Kinijoje) vykdė lauko bandymus pagal skirtingas žieminių kviečių ir kukurūzų sėjomainos sistemas.

Kai kurios kitos mokslininkų išbandytos azoto valdymo strategijos taip pat mažino trąšų naudojimą. Bet jos turėjo trūkumų, pavyzdžiui, naudojant vieną iš sistemų, reikia nustatyti azoto kiekį dirvožemyje. „Tokia sistema ribota dėl darbo, laiko ir piniginių išlaidų“, – įsitikinęs kinas.

Mokslininkai šią technologiją stengiasi dar patobulinti. Jie tikisi, kad šios jutiklių sistemos pasieks pasaulinį mastą. „Ši azoto valdymo strategija, taikoma pagrindiniams augalams, pasiteisintų daugelyje šalių, – įsitikinęs agronomas Yuxin Miao. – Tačiau reikės ūkininkams, mokslininkams ir paslaugų teikėjams dirbti kartu.

Šios technologijos bandymų rezultatai buvo pristatyti pernai rudenį Baltimorėje vykusiame Amerikos agronomų draugijos ir Amerikos augalininkystės mokslo draugijos susitikime.

Parengta pagal Amerikos Agronomijos draugijos informaciją. Vertė Saulius Zagorskis, LŽŪKT