Kā labāk apstrādāt augsni – minimāli vai tradicionāli? 0
Lai novērtētu jauno tehnoloģiju ietekmi uz ražas veidošanos un iespējamo nelabvēlīgo ietekmi uz augsnes auglību, LLU mācību un pētījumu saimniecībā Pēterlauki tika iekārtots stacionārs lauka izmēģinājums. Tā mērķis noskaidrot minimālās augsnes apstrādes ietekmi uz augsnes porainību un mitrumu, novērtēt sējumu nezāļainību, kaitīgo organismu attīstību un izplatību.
Latvijas lauku attīstības programmā 2007.–2013. gadam norādīts, ka augšņu degradācija ir viena no galvenajām lauksaimniecības radītajām vides problēmām. To veicinājusi vienveidīga augu maiņa un organiskā mēslojuma trūkums, nepareiza agrotehnika, reljefa īpatnības un zaļo platību trūkums, kas savukārt palielina eroziju lauksaimniecības zemēs. Programmā uzsvērts, ka jāveic pasākumi, kuru mērķis ir lauksaimniecības zemes ilgtspējīga izmantošana, atbalstot vidi saudzējošu ražošanas metožu lietošanu, aizsargājot, bagātinot un ilgtspējīgi izmantojot dabas resursus un ainavas lauku apvidos.
Minimālās augsnes apstrādes īpatnības
Aizvien plašāk zemnieku saimniecībās, it īpaši vides jutīgajās teritorijās, tiek izmantota nosacītas rotācijas laukaugu audzēšanas sistēma ar minimālu augsnes apstrādi. Visbiežāk dominē pēc platībām atšķirīgu divu laukaugu sugu (kvieši, rapši) rotācija, kurā galvenais organiskās vielas papildinājums augsnē ir pēcpļaujas atliekas pēc pamatprodukcijas novākšanas.
Šādu sistēmu iespējamās priekšrocības:
* tās ir ekonomiski lētākas, jo netiek veikta augsnes apvēršana (aršana);
* augu atliekas kalpo kā augsnes mulča, līdz ar to ir mazāka ūdens iztvaikošana no augsnes virskārtas;
* samazinās augsnes erozija;
* ir iespējas izmantot lielākas platības ekonomiski izdevīgāko laukaugu audzēšanai.
Iespējamie trūkumi:
* augu barības vielas ar mēslošanas līdzekļiem koncentrējas augsnes virskārtā, bet sakņu sistēma atrodas arī dziļākajos augsnes slāņos;
* augu atliekas augsnes virspusē ir pastiprināts avots augu patogēnu un kaitēkļu saglabāšanās un savairošanās iespējām augu atliekās, īpaši bezmaiņas sējumos;
* nezāļu sēklas saglabājas augsnes virsējā slānī, tur ir labāki dīgšanas apstākļi;
* augu atliekas lēni sadalās augsnes virskārtā;
* zemākajos augsnes slāņos nepapildinās organiskās vielas (izmainās augsnes mikrobioloģiskie procesi);
* nepieciešams palielināts pesticīdu daudzums.
Līdz ar to pilnīgi izmainās augsnes fizikālās īpašības – porainība, tilpummasa, struktūra, ūdens noturība u. c. Mainās arī augu barības vielu aprite augsnē (organisko vielu sadalīšanās ātrums, trūdvielu bilance, slāpekļa dinamika augsnē veģetācijas laikā, C/N attiecība, NPK izneses un izmantošanās no augsnes un minerālmēslojuma.
Augsnes mikrobioloģiskie procesi augsnes mikroorganismu darbības ietekmē var ne tikai palielināt augiem izmantojamo barības vielu daudzumu un uzlabot augsnes struktūru, bet atsevišķos gadījumos arī veicināt augsnes auglības samazināšanos. Jārēķinās arī ar postīgāko augu slimību un kaitēkļu attīstību un izplatību, kā arī mikotoksīnu uzkrāšanos produkcijā.
Pētījums: abu apstrādes veidu salīdzinājums
Lai novērtētu jauno tehnoloģiju ietekmi uz ražas veidošanos un iespējamo nelabvēlīgo ietekmi uz augsnes auglības saglabāšanas ilgtspēju, Zemkopības ministrijas subsidēta projekta Minimālās augsnes apstrādes ietekme uz augsnes auglības saglabāšanu, kaitīgo organismu attīstību un izplatību, ražu un tās kvalitāti bezmaiņas sējumos ietvaros LLU mācību un pētījumu saimniecībā Pēterlauki tika iekārtots stacionārs lauka izmēģinājums. Tā mērķis noskaidrot minimālās augsnes apstrādes ietekmi uz augsnes agrofizikālajām īpašībām (tilpummasa, porainība, mitrums u. c. dažādos augsnes slāņos) bezmaiņas (minimālas augu rotācijas) sējumos, kā arī ķīmisko sastāvu ilgtermiņā, sējumu nezāļainību un iespējamām nezāļu sugu izmaiņām, kaitīgo organismu attīstību un izplatību, agroekonomiski izvērtēt jauno tehnoloģiju priekšrocības un trūkumus salīdzinājumā ar tradicionālo laukaugu audzēšanas tehnoloģiju, kā arī dot priekšlikumus par šādu tehnoloģiju izmantošanas iespējām integrētajā laukaugu audzēšanā.
Tradicionālajā augsnes apstrādē ziemāju sējai pēc priekšauga novākšanas tika veikta augsnes aršana 22–23 cm dziļumā, bet minimālās augsnes apstrādes variantos – augsnes virskārtas lobīšana ar disku lobītāju 8–10 cm dziļumā. Tālākajā augsnes apstrādē būtiskas atšķirības starp tradicionālo un minimālo augsnes apstrādi nebija. Vasarāju sējai tika veikta rudens aršana vai augsnes lobīšana.
Kopumā izmēģinājumā iekļauti seši graudaugu sugu un rapšu rotācijas varianti tradicionālās un minimālās augsnes apstrādes fonos, tostarp ilgstoši ziemas kvieši, divus gadus ziemas kvieši, pēc tam rapši, ziemas/vasaras rapši atkārtotos sējumos un maiņā ar ziemas/vasaras kviešiem un tradicionālā augu maiņa, iekļaujot ziemas miežus kā vienu no agrīnākajām labībām un kā iespējamo priekšaugu ziemas rapšiem. Izmēģinājums iekārtots divos atkārtojumos ar katra lauciņa platību ap 0,2 ha putekļaina smilšmāla lesivētā brūnaugsnē ar vidēji labu dabisko drenētību, taču atsevišķos periodos, kad augsne ir piesātināta ar ūdeni un plaisas nobloķējuši uzbriedušie māla minerāli, iespējama virsūdeņu uzkrāšanās augsnes virspusē.
Lauka izmēģinājumu stacionāra iekārtošanas un apguves periods sakrita ar Zemgales zonai ļoti neraksturīgiem meteoroloģiskiem apstākļiem – lielām temperatūras un nokrišņu novirzēm no ilggadīgajiem vidējiem rādītājiem, kas būtiski ietekmēja ne tikai augu augšanu un attīstību, bet arī augsnē noritošos agrofizikālos procesus.
Augsnes agrofizikālās īpašības
Augsnes mitruma un penetrometriskās pretestības izmaiņas skaidrotas trīsgadīgos augu maiņas posmos (2009. g.2010. g.2011. g.) uz tradicionālās un minimālās augsnes apstrādes fona.
Vērtējot augsnes mitruma daudzuma izmaiņas minimālā un tradicionālā augsnes apstrādē, tika noteikts mitruma procents no kopējo augsnē esošo poru tilpuma augsnes slāņos 0–5; 20–25; 40–45 cm un aramkārtā arī absolūtais augsnes mitruma procents no termostatā izžāvētas absolūti sausas augsnes 0–30 cm slāņa ar kāpi 5 cm (0–5; 5–10; 10–15; 15–20; 20–25; 25–30 cm).
Tradicionālajā augsnes apstrādē palielināta mitruma akumulācija vērojama visos augsnes slāņos līdz 45 cm dziļumam un pārliecīgais mitrums pamatā akumulējās no 20 līdz 40 cm, kur parasti veidojas tā sauktā aruma zole un šeit mitrums pārsniedz optimālos 25%.
Atšķirības starp tradicionālo un minimālo augsnes apstrādi attiecībā uz vidējo augsnes mitrumu dziļumā 0–45 cm konstatēts, ka tradicionālā augsnes apstrāde pavasarī ir sekmējusi mitruma uzkrāšanos arī dziļākajos augsnes slāņos, kas savukārt turpmākajos kultūraugu augšanas periodos varētu veicināt ražas pieaugumu.
Salīdzinot rudens un pavasara periodu dotajos meteoroloģiskajos apstākļos starp tradicionālo un minimālo augsnes apstrādi attiecībā uz vidējo augsnes mitrumu dziļumā 0–45 konstatēts, ka tradicionālie augsnes apstrādes veidi mitruma uzkrāšanos dziļākajos augsnes slāņos ietekmējuši maz.
Minimālās un tradicionālās augsnes apstrādes variantos mitruma akumulācija rudens periodā augsnes horizontos ir stipri izlīdzinātāka, toties augstāka nekā pavasarī, ko noteica pārliecīgais nokrišņu daudzums.
Attiecībā uz vidējo augsnes mitrumu 0–45 cm dziļumā konstatēts, ka tradicionālā augsnes apstrāde arī rudenī ir sekmējusi mitruma uzkrāšanos dziļākajos augsnes slāņos.
Samazināts absolūtais augsnes mitrums pavasara periodā minimālās augsnes apstrādes variantā novērots augsnes horizontos līdz 5 cm dziļumam, ko veikusi seklā lobītāju uzirdinošā ietekme un sekojošā mitruma iztvaikošana atmosfērā. Tradicionālajā augsnes apstrādē līdz 15 cm dziļumam vērojama mitruma uzkrāšanās tendence. Minimālās augsnes apstrādes variantā aramkārtā, izņemot slāni 10–15 cm biezumā, rudenī novērots absolūtā mitruma pieaugums vai tā tendence.
Tradicionālajā augsnes apstrādē augsnes slānis 20–25 cm dziļumā parasti ar arklu tiek sablīvēts, uz ko norāda arī samazinātais absolūtais augsnes mitrums.
Augsnes penetrometrisko pretestību pamatā nosaka mitruma daudzums augsnē: jo tas lielāks, jo penetrometriskā pretestība zemāka. Līdz ar to penetrometrisko pretestību rādītāji augsnes sablīvēšanas pakāpes raksturošanai un salīdzināšanai starp dažādiem kultūraugiem jānosaka ļoti īsā laika periodā, lai iespējamie nokrišņi tos neietekmētu.
Pavasarī penetrometriskās pretestības rādītāji gan minimālā, gan tradicionālā augsnes apstrādē ir bijuši visaugstākie tieši virsējos augsnes horizontos. Matemātiski pārliecinošas starpības starp vidējiem rādītājiem 0–45 cm dziļumā faktiski nav vērojamas.
Samazināta augsnes tilpummasa pavasarī minimālā augsnes apstrādē novērota horizontos līdz 5 cm dziļumam, ko veikusi seklā lobītāju uzirdinošā ietekme. Tradicionālajā augsnes apstrādē augsnes slānis 20–25 cm dziļumā ar arklu tiek sablīvēts, jo ilgus gadus aršana pamatā tiek veikta šajā dziļumā. Kopumā tradicionālā augsnes apstrāde aramkārtā pavasara periodā uzrāda augsnes uzirdināšanas tendences.
Paaugstināta augsnes tilpummasa rudens periodā minimālā augsnes apstrādē novērota horizontos 5–15 cm dziļumā, kur arī faktiski beidzas lobītāju intensīvā darbība pavasarī. Minimālajā augsnes apstrādē rudenī tilpummasas pieaugums par 0,15 g/cm3 pierādījies 20–25 cm dziļumā. Maksimālā tilpummasas palielināšanās par 0,11 g/cm3 raksturīga arī tradicionālajai augsnes apstrādei salīdzinājumā ar pavasara un rudens periodu.
Palielināta augšņu kapilārā porainība pavasara periodā, augsni apstrādājot minimāli, novērota augšņu horizontos līdz 5 cm dziļumam, ko veikusi seklā lobītāju uzirdinošā ietekme. Samazināta kapilāro poru tendence rudens periodā minimālā augsnes apstrādē novērota horizontos 5–10 cm dziļumā, kur arī faktiski beidzas lobītāju intensīvā darbība pavasarī.
Tradicionālajā augsnes apstrādē augsnes slānis 20–25 cm dziļumā parasti ar arklu tiek sablīvēts, uz ko norāda arī samazinātā kapilārā porainība. Kopumā visos paraugu noņemšanas dziļumos tradicionālā augsnes apstrāde gan pavasara, gan rudens periodos uzrāda mazāku kapilāro poru tilpuma procentu nekā minimālā.
Trīsgadīgi izmēģinājumi ir pārāk īss periods, lai gūtu pārliecinošu informāciju par augsnē notiekošo procesu sakarību izmaiņām, jo augsnes fizikālās īpašības mainās ilgākā laikā.
Sējumu nezāļainība
Viens no svarīgākajiem priekšnosacījumiem, kas nosaka piemērotākās augsnes apstrādes tehnoloģijas izvēli katra kultūrauga audzēšanā, ir sējumu nezāļainība, kas joprojām tiek uzskatīta par vienu no zemnieku lielākajām problēmām. Nezāļu skaita regulēšana tīrumā bieži vien ir nozīmīgākais augsnes apstrādes mērķis. Latvija atrodas mērenā klimata joslā, kur ir labvēlīgi apstākļi nezāļu augšanai un attīstībai, tādēļ, izvēloties minimālo augsnes apstrādes tehnoloģiju, ir jārēķinās ar palielinātu sējumu nezāļainību. Nezāles ierobežot var ar piemērotu herbicīdu izmantošanu.
Izmēģinājumu laukā visbiežāk sastopamās īsmūža nezāles bija maura sūrene, tīruma veronika, ķeraiņu madara, baltā balanda un daudzgadīgās nezāles – ārstniecības pienene, tīruma kosa, ložņu vārpata, tīruma usne un citas mazāk nozīmīgas sugas. No biežāk sastaptajām īsmūža nezālēm maura sūrene un ķeraiņu madara tradicionālās augsnes apstrādes variantā bija novērota lielākā skaitā nekā minimālās augsnes apstrādes variantā visos kultūraugos, taču pretēji tam baltā balanda vairāk bija sadīgusi minimālās apstrādes variantos visu labības sugu sējumos, vasaras rapšu sējumā tas netika novērots.
Sējumu piesārņotība ar nezālēm bija maza un vidēja (pirms ražas novākšanas: 2009. g. nezāļu skaits atsevišķos lauciņos bija 12–82 gab./m2; 2010. g. 3–67 un 2011. g. – 9–124 gab./m2). Visos izmēģinājumu variantos dominēja īsmūža nezāles, daudzgadīgās nezāles bija nelielā skaitā.
Nezāļu skaits atsevišķajos pētījumu gados vidēji kultūraugos attiecīgi tradicionālās un minimālās augsnes apstrādes variantos bija: 2009. g. – 50 un 47 gab./m2; 2010. g. – 17 un 26 gab./m2; 2011. g. – 37 un 50 gab./m2. Starp augsnes apstrādes variantiem pirmajos divos gados nav novērotas ievērojamas nezāļu skaita atšķirības, taču augsnes apstrādes minimalizācija izmēģinājumu laukā trešo gadu pēc kārtas, 2011. gadā, vidēji visos audzētajos kultūraugos ir izraisījusi sējumu nezāļainības būtisku pastiprināšanos salīdzinājumā ar tradicionālo augsnes apstrādi.
Augsnes apstrādes minimalizācijai ir atšķirīga ietekme uz dažādu kultūraugu sējumu nezāļainību: piemēram, 2011. gada vasaras kviešu sējumā minimālās augsnes apstrādes variantā bija būtiski vairāk nezāļu nekā tradicionālās augsnes apstrādes variantā (attiecīgi 85 un 55 gab./m2), bet pretēji minētajam, tradicionālās augsnes apstrādes variantā būtiski vairāk nezāļu bija vasaras miežu (35 un 22 gab./m2) un ziemas kviešu sējumā (42 un 68 gab./m2), salīdzinot ar minimālās apstrādes variantu. Vasaras rapšu sējumos netika konstatēta ievērojama starpība starp augsnes apstrādes variantiem (18 un 25 gab./m2). Tika novērota tendence palielināties daudzgadīgo nezāļu skaitam minimālās augsnes apstrādes variantā, to bija par 7 gab./m2 vairāk nekā tradicionālās augsnes apstrādes variantā (9 un 2 gab./m2) .
Augsnes apstrādes minimalizācija 2011. gadā nav izraisījusi vērā ņemamu nezāļu zaļās masas pieaugumu ne vidēji visu audzēto laukaugu, ne arī atsevišķo sugu sējumos, salīdzinot ar tradicionālo augsnes apstrādi.
Katrai kultūraugu sugai ir savas pavadošās jeb asociatīvās nezāles, kas ir pielāgojušās to attīstības ciklam. Arī priekšaugs ietekmē nezāļu izplatību, taču, lietojot piemērotus herbicīdus, nezāļu sugu sastāvs un skaits izlīdzinās.
