Javų šiaudų irimo skatinimas

LAMMC

Žemdirbystės institutas

2014-02-09

Augalininkystės ūkiuose susikaupia didelis kiekis šalutinės produkcijos – šiaudų (neretai iki 6 t/ha^-1), kurie vis dažniau naudojami biokurui gaminti. Be to, tinkamai panaudojus, jie yra gera organinė trąša. Lietuvoje šiaudų panaudojimo tręšimui technologija dažnai nėra kompleksiškai suderinta, biologinių procesų dirvožemyje pobūdis, kryptys ir mastai javų popjūtiniu laikotarpiu nėra tyrinėti. Tad žemdirbiai nežino ir neįvertina organinių medžiagų skaidymosi dėsningumų ir dirvožemio degradacijos mažinimo galimybių, negali pasirinkti tinkamiausios šiaudų panaudojimo technologijos.

Keturi-kartu

Atliekant tyrimą, siekta nustatyti žieminių kviečių šiaudų skaidymosi ypatumus ir jų irimui pagerinti panaudotų agropriemonių įtaką biologiniams procesams sunkaus priemolio rudžemyje.

Šiaudai skaidyti įvairiais būdais

LAMMC Joniškėlio bandymų stotyje 2008–2010 m. sunkaus priemolio rudžemyje kasmet vykdyti trys analogiški lauko eksperimentai. Įrengiant bandymą armens sluoksnyje judriųjų P₂O₅ ir K₂O buvo atitinkamai 146–169 ir 221–260 mg kg^-1 dirvožemio, humusingumas – 1,39 proc., azotingumas – 0,160 procento.

Bandymas įrengtas po žieminių kviečių mažuose laukeliuose (7,0 x 5,0 m), tuoj po derliaus nuėmimo. Šiaudams skaidyti panaudotos tokios priemonės:

1. Ražienos nuskustos šiaudus išvežus iš lauko.

2. Azoto trąšos išbertos ant neįterptų šiaudų.

3. Išbertos azoto trąšos ir šiaudai įterpti skutant ražienas.

4. Išbertos azoto trąšos, išpurkštas bioaktyvatorius Penergetic k
(300 g ha^-1) ir šiaudai įterpti skutant ražienas.

5. Šiaudai paskleisti ant įsėlinių raudonųjų dobilų žaliajai trąšai.

6. Paskleistos gyvulių srutos ir šiaudai įterpti skutant ražienas.

Azoto trąšos (1 t šiaudų 10 kg N) išbertos karbamido formoje 2, 3 ir 4 variantų laukeliuose. Raudonieji dobilai Vyliai (18 kg ha^-1 sėklų) 5 varianto laukeliuose įsėti žaliajai trąšai pavasarį, atsinaujinus žieminių kviečių vegetacijai. Srutų kiekis 6 varianto laukeliuose apskaičiuotas pagal azoto kiekį, reikalingą šiaudams skaidyti.

Vertinta šiaudų skaidymosi eiga

Spalio antroje pusėje visi laukeliai suarti. Dvejus metus taikant tradicinę intensyvią technologiją juose auginti vasariniai miežiai Luokė. Cheminės sudėties pokyčiams įvertinti paimti susmulkintų šiaudų ėminiai (20 g) ir nustačius sausųjų medžiagų kiekį, anglies, azoto, fosforo, kalio, lignino koncentraciją, sudėti į tinklinius polichlorvinilo 20 x 15 cm dydžio maišelius, kurių akučių skersmuo ~1,0 mm. Modeliuojant šiaudų įterpimą ražienų skutimo arba arimo metu, dirbimą atitinkančiu gyliu maišeliai buvo įkasti į dirvą. Skaidymo proceso metu maišeliai su šiaudų liekanomis buvo išimti penkis kartus: kasmet rudenį prieš dirvų arimą ir anksti pavasarį (po įterpimo praėjus 3, 9, 15, 21, 27 mėnesiams). Nustatytas likęs sausųjų medžiagų, anglies, azoto, fosforo, kalio ir lignino kiekis. Kiekvieno varianto laukelyje įkasti 5 maišeliai su šiaudais kiekvienam šiaudų skaidymosi etapui įvertinti. Eksperimentų metu buvo įterpta nuo 3,88 iki 4,57 t ha^-1 šiaudų sausųjų medžiagų. Su jomis į dirvožemį pateko: C – 1707–2267 kg ha^-1, N – 16–28 kg ha^-1, P – 2–5 kg ha^-1 ir K – 22–53 kg ha^-1. Akcentuotina, kad įterpus šiaudus, į dirvožemį pateko organinės medžiagos su dideliu anglies bei azoto santykiu (C:N = 81–111) ir nemažu kiekiu sunkiai skaidomų junginių (lignino – 16,5–24,4 proc.). Su dobilų biomase sausųjų medžiagų įterpta 820–3134 kg ha^-1, azoto – 28,3–82,7 kg ha^-1. Šiaudams skaidyti įterpus srutas, pateko 45–50 kg ha^-1 N, 0,4-1,6 kg ha^-1 P ir 51,9 kg ha^-1 K.

Gauti rezultatai

Laikotarpis po javų derliaus nuėmimo iki rudeninio arimo (rugpjūtis– spalis) yra svarbus pirminiam šiaudų skaidymui paskatinti (sumažinti anglies ir azoto santykį). Nuo to priklauso tolesnis šiaudų skaidymosi intensyvumas. Nustatyta, kad per pirmus tris mėnesius susiskaidė vidutiniškai 17,1 proc., po metų (po 15 mėnesių) – 39,5 proc. ir per visą tyrimų laikotarpį (po 27 mėnesių) – 67,8 proc. šiaudų organinių medžiagų.

Po javų derliaus nuėmimo iki užarimo rudenį šiaudų masė mažiausiai pakito jų neįterptus – palikus ant dirvos paviršiaus vienus ar su tarpiniais pasėliais. Pirminį šiaudų skaidymą skatino apdorojimas azoto trąšomis, azoto trąšomis kartu su bioaktyvatoriumi Penergetic k, gyvulių srutomis ir įterpimas skutikliu į dirvos viršutinį sluoksnį. Šiaudų įterpimas skutant labiau paskatino skaidymąsi nei šiaudai, paskleisti ant dirvos paviršiaus su N trąšomis ir neįterpti. Sausą rudenį šiaudus ypač efektyviai skaidė gyvulių srutos.

Tyrimų laikotarpiu geriausiai organinių medžiagų irimą atspindėjo šiaudų C ir N santykio kitimas. Šis rodiklis šiauduose per pirmus tris skaidymosi mėnesius sumažėjo nuo 100 iki 50, per penkiolika – iki 26. Per pirmąjį šiltąjį vegetacijos laikotarpį (po 15 mėnesių) šiaudų cheminės sudėties pokyčiams, t. y. C ir N santykiui, jų skaidymui panaudotos skirtingos priemonės, esmingos įtakos neturėjo. Šiuo laikotarpiu intensyviausiai skaidėsi tie šiaudai, kurie buvo mažiausiai suirę rudens–žiemos laikotarpiu. Vėlesniais įterptų organinių medžiagų irimo etapais jų skaidymosi intensyvumą lėmė šiauduose esantys lėtai irstantys junginiai (ligninas ir kt.). Ryškesni lignino koncentracijos pokyčiai šiauduose nustatyti tik po antrojo šiltojo vegetacijos laikotarpio (praėjus 27 mėnesiams po šiaudų įterpimo). Esmingai didesnė lignino koncentracija išliko lėčiausiai besiskaidančiuose šiauduose, kai jie buvo paskleisti ant dirvos paviršiaus ir neįterpti (su tarpiniais pasėliais ar be jų).

Šiauduose esantis azotas ir fosforas įeina į sudėtingus organinius junginius. Todėl šiauduose esantys organiniai azoto ir fosforo junginiai, intensyviau skaidėsi per antrą vegetacijos laikotarpį (praėjus 21–27 mėnesiams po šiaudų įterpimo). Augaluose K yra mineraliniuose junginiuose, todėl jo atpalaidavimas iš šiaudų vyksta kiek kitaip nei N ir P. Per rudens–žiemos laikotarpį (praėjus 9 mėnesiams po šiaudų įterpimo) kalio šiauduose sumažėjo vidutiniškai per pus (49,4 proc.). Labiausiai jo sumažėjo tuose šiauduose, kurie rudenį buvo paskleisti ant dirvos paviršiaus ir neįterpti. Čia K kiekis sumažėjo 62,4 proc., palyginti su buvusiu šiauduose prieš panaudojant kaip trąšą.

Netinkamai naudojant šiaudus kaip trąšą, pasėliai dažnai nukenčia nuo azoto trūkumo dirvožemyje, mat jį dirvožemio mikroorganizmai sunaudoja šiaudams skaidyti.

Po šiaudų įterpimo pirmais ir antrais poveikio metais pavasarį dirvožemio 0–60 cm sluoksnyje nustatytas esmingai didesnis Nmin kiekis šiaudus įterpus kartu su raudonųjų dobilų biomase (pirmaisiais poveikio metais – 13,1–23,1 proc., antraisiais – 15,5–32,3 proc.). Bandymo pabaigoje dirvožemyje judriojo fosforo kiekio pokyčiai buvo nedideli. Judriojo kalio kiekis didėjo visuose tyrimo laukeliuose, tačiau esmingai padidėjo šiaudams skaidyti panaudojus srutas.

Aušra Arlauskienė, Aleksandras Velykis, LAMMC Joniškėlio bandymų stotis,
Alvyra Šlepetienė, LAMMC Žemdirbystės institutas