Saimnieks LV / 2019.gads (Janvāris.)

Minimālā augsnes apstrādes metode ietver tikai rugaines apstrādi vai vienkāršu sēklu gultnes sagatavošanu, ko raksturo arī kā konservējošo apstrādi, jo tā tiek saglabāta vai pat vairota dabīgā augsnes auglība, palielinot trūda saturu tajā. Latvijā šai jomā zinātniskie pētījumi un pieredze ir veidojusies jau 70.–80. gados.

Lauksaimniecības zinātņu doktore Rūta Kroģere augsnes apstrādes minimalizācijai izvirzīja vairākus nosacījumus: augsnēm jābūt labi iekultivētām, ar vismaz 25 cm dziļu aramkārtu, bagātām ar trūdu (vismaz 3 %), ūdens caurlaidīgām, ar labu, stabilu struktūru; laukiem jābūt ar labu mitruma režīmu, tīriem no nezālēm, it īpaši no daudzgadīgām – usnēm, vārpatas, mīkstpienēm, māllēpēm, kosām u.c.; jābūt pietiekamā daudzumā augu aizsardzības līdzekļiem nezāļu un augu slimību ierobežošanai; jābūt atbilstošai tehnikai, lai augsni sagatavotu vienā braucienā, vienlaikus veicot arī sēju. Ievērojot šos priekšnosacījumus, arī ar seklu augsnes apstrādi var iegūt tādu pat ražu un atsevišķos gadījumos pat augstāku nekā ar dziļu tās apstrādi.

Pēdējos gados LLU Lauksaimniecības fakultātes zinātnieku veiktajos pētījumos aršanas aizstāšana ar diskošanu trīs gadu periodā izraisījusi nezāļu skaita un masas pieauguma tendenci. 2014. gadā MPS Pēterlauki izmēģinājumu laukā pirmo reizi pa visiem izmēģinājumu gadiem minimālās augsnes apstrādes variantā ziemas rapšu, vasaras miežu un vasaras kviešu sējumos konstatētas vējauzas (Avena fatua), kas ir īsmūža viendīgļlapju, grūti ierobežojama graudzāļu dzimtas nezāle. Iepriekšējā gadā vējauzas bija izplatītas tikai bezmaiņas ziemas kviešu sējumā. Augsnes apstrādes minimalizācija izmēģinājumu laukā sesto gadu pēc kārtas – 2014. gadā vidēji visu kultūraugu sējumos izraisījusi nezāļu kopskaita un īsmūža nezāļu būtisku palielināšanos salīdzinājumā ar tradicionālo augsnes apstrādi. Sējumos lietotie herbicīdi izlīdzina augsnes apstrādes ietekmi uz sējumu nezāļainību, tomēr augkopības saimniecībā augu maiņa ir efektīvākais veids, kā cīnīties pret nezālēm. Profesore B. Bankina secina, ka augu maiņas neievērošana un minimālā augsnes apstrāde veicina dzeltenplankumainības attīstību, bet būtiski neietekmē pelēkplankumainības un miltrasas izplatību. Kviešu lapu slimību epidēmiju risks un iespējamie ražas zudumi ir atkarīgi no dominējošiem patogēniem veģetācijas sezonā un tikai pēc tam no agrotehniskajiem paņēmieniem.

Tradicionālā augsnes apstrādē visos dziļumos augsnes pretestība bija ievērojami zemāka, salīdzinot ar minimālo apstrādi. Piecus gadus ilga virspusēja minimālā augsnes apstrāde, salīdzinot ar ikgadēju tradicionālo aršanu, tilpummasu nav palielinājusi – augsnes blīvums praktiski nepalielinājās, līdz ar to augsnes apstrādes minimalizācija ir pieļaujama. Minimālā augsnes apstrādē sablīvētākais slānis gan pavasarī, gan rudenī vērojams tūlīt zem šķīvju lobītāju darbības dziļuma, t.i., 10 cm dziļumā un pārsniedz tradicionālās augsnes apstrādes sablīvējuma pakāpi.

Tiešā sēja ir lēta, efektīva, resursus taupoša un ilgtspējīga tehnoloģija, bet labs rezultāts ir tikai tad, ja to veic precīzi. Strādājot ar tiešo sēju, var ievērojami samazināt SEG emisiju, kā arī augu barības vielu izskalošanās apjomu, vienlaikus ietaupot degvielas patēriņu un darbaspēka izmaksas. Pilnīga un kvalitatīva pāreja uz tiešās sējas tehnoloģiju varētu tikt pielietota trīs reizes piecu gadu laikā.

Saimniecībā pārejot uz minimālo apstrādi, dabisku procesu rezultātā (augsnes struktūras izmaiņas) pirmajā gadā var samazināties ražība paaugstināta mitruma dēļ. Ražas apjoms var būtiski samazināties atkarībā no kultūrauga, augsnes un klimatiskajiem apstākļiem. Pēc lauksaimnieku novērtējuma, tie ir 5 % ražas zudumu, līdzīgi rezultāti iegūti arī pētījumos. Turpmākos gados ražība pieaug. Augu atlieku iestrādes dziļums pa gadiem var mainīties, iespējams, kādu gadu dažādu iemeslu dēļ lauks tomēr tiek uzarts.

Iespējamās metodes:
1. Augsnes apstrāde ar kultivatoru noteiktā dziļumā, augsta efektivitāte, smagākas augsnes jāapstrādā vairākkārt, izmaksas un degvielas patēriņš tuvs aršanas tehnoloģijai, nozīmīgs laika ietaupījums.
2. Augsnes apstrāde ar disku sistēmu. Darba dziļums mazāks, seklāka un retāka augsnes apstrāde ļauj ietaupīt laiku un izmaksas, īpaši smagās augsnēs. Ilglaicīga minimāla augsnes apstrāde var radīt blīvu slāni augsnē. Jutīgākiem kultūraugiem, piemēram, rapšiem, pupām un cukurbietēm, labāka ir dziļāka apstrāde. Vieglākām augsnēm ir vājāka struktūra nekā mālainām augsnēm, tāpēc nepieciešama dziļāka kultivācija, lai nodrošinātu ražību.
3. Tiešā sēja ar kultivēšanu. Seklāka un retāka augsnes apstrāde ar vienu iekārtu. Izmanto saimniecības, kur ir atbilstoši apstākļi, lai varētu atļauties aršanu veikt retāk.
4. Tiešā sēja ar speciālu tiešās sējas sējmašīnu. Iesēj sēklu tieši iepriekšējā kultūrauga atliekās. Būtiski ietaupās laiks un nauda, taču vienlaikus ir palielināts augu slimību izplatības risks, pašizsējas augi jāierobežo ar ķimikālijām, var savairoties kaitēkļi, braukšanas sliedes nevar novērst mehāniski. Būtiska priekšrocība – samazināta ūdens iztvaikošana, kas svarīgāka ir dienvidu zemēs, tomēr aktuāla var būt arī Latvijā.

Neveicot vairākas, līdz pat piecas tehniskās operācijas, būtiski tiek ietaupīts laiks. Saimniecībās ar nelielu apstrādājamo platību un ar atbilstošu tehniku lauku apstrādes laiks ir mazāk nozīmīgs nekā lielajās saimniecībās, kur, lai gan ir atbilstoša tehnika, laikapstākļi var samazināt lauku darbiem atbilstošus apstākļus un noslodze rudens sezonā var būtiski pieaugt.

Izmantojot minimālās augsnes apstrādes tehnoloģijas, vajag nedaudz vairāk slāpekļa mēslojuma, pamatojot to ar organisko atlikumu noārdīšanās procesiem. Pieņemot, ka ziemas kviešiem nepieciešamais amonija nitrāta (N 34.4) izlietojuma apjoms ir 460 kg/ha un cena 120 EUR/t, papildu mēslojuma izmaksas veido 1.10 līdz 2.76 EUR/t, tajā pašā laikā nedaudz pieaug arī tiešās slāpekļa emisijas. Vienlaikus samazinās degvielas patēriņš.

Emisiju ietaupījums no degvielas izmantošanas samazināšanas vai efektivitātes pieauguma atbilstoši IPCC metodikai netiek ieskaitīts lauksaimniecības emisiju bilancē, tomēr, izmantojot LCA metodi, šīs emisijas tiek uzskaitītas. Valsts pētījumu programmā veiktie aprēķini liecina, ka degvielas emisiju ietaupījums ir 0.1578 t CO₂/ha.

Minimālās augsnes apstrādes tehnoloģija samazina slāpekļa izskalošanos, kas ir viens no būtiskākajiem faktoriem šīs tehnoloģija plašākai izplatībai. Latvijā nav iegūti viennozīmīgi dati par minimālās augsnes apstrādes ietekmi uz slāpekļa izskalošanos, ārvalstu pētījumos tie svārstās diezgan plašā amplitūdā. To ietekmē augsnes saturs, dominējošais ūdens aprites režīms (iztvaikošana vai noplūde), klimatiskie apstākļi, konkrētā gada meteoroloģiskie apstākļi, slāpekļa mēslojuma veids utt. Populārākais izskalotā slāpekļa apjoma pētījums ir veikts Īrijā, kur izskalotā slāpekļa samazinājums ir 30 kg N/ha jeb 0.11 t CO₂/ha gadā.

Lai arī minimālās augsnes apstrādes ieviešanai saimniecībā ir nepieciešamas lielas investīcijas tehnikas iegādei, tomēr laika un degvielas patēriņa samazinājums ļauj secināt, ka kopumā pasākumu var uzskatīt par ekonomiski izdevīgu (vismaz lielākām saimniecībām) un ka tas var dot arī pozitīvu vides efektu.

Tauriņziežu iekļaušana kultūraugu rotācijā slāpekļa piesaistei. Latvijas lauksaimniecībā ilgu gadu gaitā ir izveidojusies vērā ņemama pieredze tauriņziežu dzimtas zālaugu audzēšanā lopbarībai, kā arī pākšaugu izmantošanā proteīna nodrošinājumam gan cilvēku pārtikai, gan lopbarībai, turklāt tauriņzieži ir vienino labākajiem nektāraugiem bišu ganību ierīkošanai. Slāpekli fiksējošos kultūraugus var iedalīt divās grupās: kultūraugu rotācijā iekļaujamie viengadīgie tauriņzieži – lauka pupas, zirņi, šaurlapu lupīna un soja; bet zāles lopbarībai izmantojamie daudzgadīgietauriņzieži – āboliņi, galega, lucerna, ragainie vanagnadziņi un citi. Tauriņziežu audzēšana rada finansiālus ieguvumus, jo samazinās izdevumi N minerālmēslu iegādei tauriņziežu audzēšanas gadā un nākamajā gadā, jo šie augi paši spēj piesaistīt 50–400 kg/ha atmosfēras slāpekļa. Samazinot N minerālmēslu lietošanu kaut vai tikai 5 % aramzemes, ir iespējams būtiski samazināt tiešās un netiešās N₂O emisijas atmosfērā.

Tauriņzieži veicina gan organisko vielu satura pieaugumu augsnē, gan citu fizikālo un ķīmisko augsnes īpašību uzlabošanu, tomēr intensīvās lauksaimniecības sistēmās šo modeli neatzīst, jo, salīdzinot ar slāpekļa minerālmēsliem, tauriņziežu biomasā iekļautais slāpeklis ir mazāk efektīvs un nespēj nodrošināt potenciāli iespējamo ražības līmeni nākamajam kultūraugam. Savukārt lietotais tauriņziežu zaļmēslojums nodrošina lielāku pēcauga ražu pie mērenas minerālmēslu normas. Pākšaugi veido lielu slāpekļa iznesi ar ražu, un pēc ražas novākšanas neizmantotais slāpeklis izskalojas, nenodrošinot pietiekamu N uzkrājumu nākamajam kultūraugam, tādēļ pēc pākšauga novākšanas ir lietderīgi iesēt starpkultūru vai zaļmēslojuma augu. Piemēram, pēc zirņu ražas novākšanas iesējot vīķus vai arī zirņus maisījumā ar eļļas rutku, to biomasā uzkrājas 56–108 kg/ha N atkarībā no augsnes un audzēšanas ilguma, bet bioloģiski saistītais slāpeklis veidojas vēl 30–70 kg/ha. Tauriņzieži kā starpkultūra rudens un ziemas periodā nodrošina minerālā slāpekļa savienojumu akumulāciju biomasā, samazinot izskalošanās risku. Iestrādājot šo biomasu pavasarī pirms nākamā kultūrauga sējas, uzlabojas tā nodrošinājums ar augu barības elementiem, kas dod iespēju samazināt mēslojuma vajadzību.

Ar minerālmēsliem iestrādātais un neizmantotais N pārpalikums ir vairāk pakļauts iespējamiem zudumiem, bet no tauriņziežu biomasā akumulētā slāpekļa 10–22 % tiek uzņemti ar nākamo kultūraugu, 52–78 % uzkrājas augsnes organiskajās vielās un tikai 0.6–3.5 % paliek augsnē minerālo savienojumu veidā. Piemēram, tauriņziežu saknes un pēcpļaujas atliekas var saturēt no 60 līdz 156 kg/ha N pat tad, ja raža ir novākta. Rhizobium ģints baktērijas tauriņziežu sakņu zonā izdala ar slāpekli bagātus savienojumus, to skaitā aminoskābes, kas veicina mikrobioloģisko procesu aktivitāti rizosfērā un augiem pieejamu slāpekļa formu veidošanos. Organisko savienojumu mineralizācijas procesa intensitāte un ātrums ir atkarīgs no ļoti dažādiem faktoriem, tāpēc izdalītā minerālā slāpekļa daudzums ir grūti prognozējams. Slāpeklis, kas nonāk augsnē ar augu virszemes atliekām vai atrodas sakņu biomasā, augiem kļūst izmantojams kā barības elements tikai pēc organisko vielu mineralizācijas, ko nodrošina augsnes mikroorganismi un to metabolisma produkti. Veģetācijas perioda laikā mineralizētā slāpekļa daudzums augsnē var sasniegt 60 kg/ha N, taču nereti tā izskalošanās potenciāls ir augstāks, salīdzinot ar minerālmēslu lietošanu, jo tauriņziežu atliekās esošā slāpekļa mineralizācija bieži vien noris periodos, kad nenotiek slāpekļa uzņemšana augos.

Stendes un Priekuļu pētniecības centru un Latvijas Lauksaimniecības universitātes zinātnieku veiktajā pētījumā ir konstatēts, ka vienlīdz labi konvencionālās un bioloģiskās ražošanas apstākļos var audzēt lauka pupas, šaurlapu lupīnu, dzelteno lupīnu, vasaras vīķus un sējas zirņus. Bioloģiski audzējot, ir iespējams iegūt 3–4 t/ha lauka pupu, 2–4 t/ha šaurlapu lupīnas, labi ražo arī zirņi. Bioloģiskās lauksaimniecības sistēmā sējumu struktūrā tauriņziežiem ir jākļūst par neatņemamu sastāvdaļu, jo tas ir galvenais slāpekļa nodrošināšanas veids.

Gan kultūraugu dažādošanai, gan ekoloģiski nozīmīgo platību (ENP) nodrošināšanai ir audzējami slāpekli piesaistoši kultūraugi (proteīnaugi). Tauriņziežu iekļaušana zālājos ievērojami samazina minerālmēslu patēriņu. Bioloģiski piesaistītais slāpeklis nodrošina arī stiebrzāļu ražas veidošanai nepieciešamo slāpekli, līdz ar to nitrātu izskalošanās no augsnes parasti ir daudz mazāka – tikai 30–50 %, salīdzinot ar to, kādi slāpekļa zudumi veidojas no intensīvi mēslotiem stiebrzāļu laukiem.

Visi iepriekš minētie pasākumi ir vieni no lētākiem paņēmieniem atmosfēras slāpekļa piesaistei, lai samazinātu ķīmiski sintezētā N lietošanu un N₂O emisijas. Izmaksas tauriņziežu audzēšanai ir saistītas ar sēklu iegādi, nepieciešamības gadījumā arī speciālo gumiņbaktēriju (nitragīna) iegādi, piemēram, lauka pupām šīs izmaksas ir ap 80–90 EUR/ha, tomēr izmaksas mainās atkarībā no audzējamā kultūrauga. Ieguvumus veido minerālā N mēslojuma ietaupījums, atbalsts par tauriņziežu audzēšanu 43 EUR/ha, kas līdz 2020. gadam pieaugs līdz 57 EUR/ha; bioloģiskās saimniekošanas sistēmā nodrošina augsnes auglības uzturēšanu un ir neatņemams komponents augu maiņā.