Dirvožemio būklės gerinimas: pasaulinis dirvožemio struktūros gerinimo vadovas

Dirvožemis, dažnai neįvertinamas, yra sausumos ekosistemų pagrindas ir gyvybiškai svarbus išteklius pasauliniam apsirūpinimui maistu. Dirvožemio struktūra – tai, kaip išsidėsčiusios jo dalelės – daro didžiulę įtaką jo gebėjimui palaikyti augalų gyvybę, reguliuoti vandens srautą ir kaupti anglį. Prasta dirvožemio struktūra lemia mažesnį derlių, didesnę eroziją ir aplinkos būklės blogėjimą. Šis išsamus vadovas nagrinėja lemiamą dirvožemio struktūros vaidmenį ir pateikia praktines jos gerinimo strategijas, taikomas įvairiose žemės ūkio sistemose visame pasaulyje.

Dirvožemio struktūros supratimas

Dirvožemio struktūra reiškia dirvožemio dalelių (smėlio, dulkių ir molio) išsidėstymą į agregatus, dar vadinamus pedais. Šie agregatai, kuriuos kartu laiko organinės medžiagos, mikroorganizmų veikla ir kitos rišamosios medžiagos, sukuria poras, leidžiančias judėti orui ir vandeniui. Geros struktūros dirvožemyje yra subalansuotas didelių ir mažų porų kiekis, užtikrinantis optimalias sąlygas šaknų augimui, maisto medžiagų prieinamumui ir biologiniam aktyvumui.

Pagrindiniai geros dirvožemio struktūros komponentai:

• Agregacija: dirvožemio dalelių sulipimas į stabilius agregatus.
• Poringumas: įvairaus dydžio porų buvimas, palengvinantis oro ir vandens judėjimą.
• Organinė medžiaga: esminė rišamoji medžiaga, gerinanti dirvožemio agregaciją ir vandens sulaikymą.
• Biologinis aktyvumas: naudingų organizmų, tokių kaip sliekai ir grybai, kurie prisideda prie dirvožemio struktūros formavimosi, buvimas.

Prastos dirvožemio struktūros pasekmės:

• Suslėgimas: sumažėjęs porų tūris dėl per didelio slėgio, ribojantis šaknų augimą ir vandens infiltraciją.
• Erozija: padidėjęs jautrumas vėjo ir vandens erozijai, lemiantis dirvožemio praradimą ir žemės degradaciją.
• Prastas drenažas: užmirkimas ir anaerobinės sąlygos, trukdančios šaknų kvėpavimui ir maisto medžiagų įsisavinimui.
• Sumažėjęs maisto medžiagų prieinamumas: apribota prieiga prie augalų augimui būtinų maisto medžiagų.

Veiksniai, darantys įtaką dirvožemio struktūrai

Dirvožemio struktūrai įtakos turi keletas veiksnių – tiek gamtinių, tiek antropogeninių (žmogaus sukeltų). Šių veiksnių supratimas yra labai svarbus kuriant veiksmingas dirvožemio valdymo strategijas.

Gamtiniai veiksniai:

• Gimtoji uoliena: geologinė medžiaga, iš kurios susidarė dirvožemis. Pavyzdžiui, dirvožemiai, susidarę iš vulkaninių pelenų (Andisoliai), dėl savo unikalios mineralinės sudėties dažnai turi natūraliai gerą struktūrą.
• Klimatas: temperatūros ir kritulių modeliai daro įtaką dūlėjimo procesams ir organinių medžiagų skilimo greičiui. Didelis kritulių kiekis gali sukelti dirvožemio rūgštėjimą ir agregatų irimą.
• Topografija: šlaito nuolydis ir padėtis daro įtaką dirvožemio erozijai ir vandens nutekėjimui.
• Organizmai: vietinė augmenija ir dirvožemio biota atlieka svarbų vaidmenį dirvožemio formavimosi ir struktūros vystymosi procesuose. Pavyzdžiui, pievose dažnai susidaro dirvožemiai, turintys daug organinių medžiagų ir stabilių agregatų.

Antropogeniniai veiksniai:

• Žemės dirbimo praktikos: tradicinis žemės dirbimas gali suardyti dirvožemio agregatus, sukeldamas suslėgimą ir eroziją.
• Perganyba: per didelis gyvulių ganymas gali pašalinti augalijos dangą ir suslėgti dirvožemį.
• Miškų kirtimas: miškų pašalinimas atveria dirvožemį erozijai ir sumažina organinių medžiagų patekimą.
• Drėkinimo praktikos: netinkamas drėkinimas gali sukelti dirvožemio druskėjimą ir struktūros degradaciją.
• Sunkiosios technikos naudojimas: pakartotiniai sunkiosios technikos pravažiavimai gali suslėgti dirvožemį, ypač kai jis yra drėgnas.
• Monokultūrinis auginimas: nuolatinis tos pačios rūšies augalų auginimas gali išeikvoti dirvožemio maisto medžiagas ir sumažinti dirvožemio biologinę įvairovę, o tai daro įtaką struktūrai.

Dirvožemio struktūros gerinimo strategijos: pasaulinė perspektyva

Dirvožemio struktūros gerinimas yra būtinas tvariam žemės ūkiui ir aplinkos apsaugai. Šias strategijas galima pritaikyti įvairioms ūkininkavimo sistemoms ir klimato sąlygoms visame pasaulyje.

1. Žemės dirbimo minimizavimas:

Sumažintas žemės dirbimas ir beariminė žemdirbystė yra pagrindiniai dirvožemio struktūros gerinimo būdai. Sumažinus dirvožemio trikdymą, šios praktikos skatina agregaciją, mažina eroziją ir pagerina vandens infiltraciją. Pavyzdžiai:

• Beariminė žemdirbystė: augalų sėjimas tiesiai į nejudintą dirvą, paliekant augalų likučius paviršiuje. Ši praktika plačiai taikoma Amerikoje, Australijoje ir kai kuriose Europos dalyse. Brazilijoje beariminės sistemos kartu su dengiamųjų augalų auginimu ženkliai pagerino dirvožemio būklę ir sumažino eroziją sojų pupelių auginimo plotuose.
• Tausojamasis žemės dirbimas: žemės dirbimo metodų, paliekančių bent 30 % augalų likučių dirvožemio paviršiuje, naudojimas.
• Tiesioginė sėja: sėklų sėjimas tiesiai į dirvą be išankstinio žemės dirbimo.

Praktinis patarimas: Įvertinkite galimybę pereiti prie beariminės ar sumažinto žemės dirbimo praktikos savo ūkyje. Pradėkite nuo nedidelio masto bandymo, kad įvertintumėte poveikį dirvožemio būklei ir derliui.

2. Organinių medžiagų įterpimas:

Organinė medžiaga yra klijai, kurie laiko dirvožemio agregatus kartu. Didinant organinių medžiagų kiekį dirvožemyje, gerėja dirvožemio struktūra, vandens sulaikymas ir maisto medžiagų prieinamumas. Organinių medžiagų kiekio didinimo strategijos apima:

• Dengiamųjų augalų auginimas: nekomercinių augalų auginimas siekiant pagerinti dirvožemio būklę. Dengiamieji augalai gali pridėti organinių medžiagų, slopinti piktžoles ir užkirsti kelią erozijai. Europoje dengiamųjų augalų naudojimas vis labiau skatinamas per agrarinės aplinkosaugos schemas.
• Kompostavimas: kompostuotų organinių medžiagų įterpimas į dirvožemį. Kompostas gerina dirvožemio struktūrą, derlingumą ir vandens sulaikymo gebą. Daugelis savivaldybių visame pasaulyje siūlo kompostavimo programas.
• Mėšlo naudojimas: gyvulių mėšlo įterpimas į dirvožemį. Mėšlas yra gausus organinių medžiagų ir maistinių medžiagų šaltinis. Tinkamas valdymas yra būtinas siekiant išvengti maistinių medžiagų nuotėkio ir kvapų problemų.
• Žalioji trąša: šviežiai nupjautos ar augančios žaliosios augmenijos įterpimas į dirvą.
• Bioanglies naudojimas: bioanglies (medžio anglies, pagamintos iš biomasės) įterpimas į dirvą. Bioanglis gali pagerinti dirvožemio struktūrą, vandens sulaikymą ir maisto medžiagų prieinamumą, ypač smėlinguose dirvožemiuose. Tyrimai Amazonės baseine parodė teigiamą bioanglies poveikį dirvožemio derlingumui.

Praktinis patarimas: Pradėkite kompostavimo programą namuose ar savo ūkyje. Ištirkite galimybę naudoti vietoje prieinamas organines medžiagas kaip dirvožemio priedus.

3. Sėjomainos taikymas:

Sėjomaina apima skirtingų augalų auginimą paeiliui, siekiant pagerinti dirvožemio būklę ir nutraukti kenkėjų bei ligų ciklus. Skirtingi augalai turi skirtingas šaknų sistemas ir maisto medžiagų poreikius, o tai gali pagerinti dirvožemio struktūrą ir maisto medžiagų prieinamumą. Pavyzdžiai:

• Ankštinių augalų ir javų sėjomaina: ankštinių augalų (pvz., sojų pupelių, pupų, lęšių) rotacija su javais (pvz., kviečiais, kukurūzais, ryžiais), siekiant fiksuoti azotą dirvožemyje. Tai yra įprasta praktika daugelyje ūkininkavimo sistemų visame pasaulyje. Indijoje ankštinių augalų ir javų rotacija yra tradicinis metodas dirvožemio derlingumui palaikyti.
• Giliašaknių ir sekliašaknių augalų sėjomaina: augalų su skirtingu šaknų gyliu kaitaliojimas, siekiant pagerinti dirvožemio struktūrą ir maisto medžiagų įsisavinimą skirtinguose dirvožemio sluoksniuose.
• Pagrindinių ir dengiamųjų augalų sėjomaina: dengiamųjų augalų integravimas į sėjomainą, siekiant suteikti papildomos naudos dirvožemio būklei.

Praktinis patarimas: Sudarykite sėjomainos planą, kuriame būtų numatyti ankštiniai ir dengiamieji augalai, siekiant pagerinti dirvožemio derlingumą ir struktūrą.

4. Biologinio aktyvumo skatinimas:

Dirvožemio organizmai, tokie kaip sliekai, grybai ir bakterijos, atlieka lemiamą vaidmenį dirvožemio struktūros vystymesi. Biologinio aktyvumo skatinimas gali pagerinti dirvožemio agregaciją, maisto medžiagų apykaitą ir vandens infiltraciją. Biologinio aktyvumo skatinimo strategijos apima:

• Cheminių medžiagų naudojimo mažinimas: sintetinių trąšų ir pesticidų, kurie gali pakenkti naudingiems dirvožemio organizmams, naudojimo minimizavimas.
• Organinių medžiagų pridėjimas: maisto ir buveinės suteikimas dirvožemio organizmams.
• Komposto arbatos naudojimas: komposto arbatos (skysto komposto ekstrakto) naudojimas dirvožemiui, siekiant jį inokuliuoti naudingais mikroorganizmais.
• Mikroorganizmų inokuliacija: augalų inokuliavimas mikoriziniais grybais, kurie gali pagerinti maisto medžiagų įsisavinimą ir dirvožemio struktūrą.

Praktinis patarimas: Sumažinkite priklausomybę nuo sintetinių trąšų ir pesticidų. Ištirkite galimybę naudoti komposto arbatą ar mikorizinius inokuliantus, siekiant skatinti dirvožemio biologinį aktyvumą.

5. Gyvulių ganymo valdymas:

Tinkamas ganymo valdymas yra būtinas siekiant išvengti dirvožemio suslėgimo ir erozijos ganyklose ir pievose. Tvaraus ganymo valdymo strategijos apima:

• Rotacinis ganymas: gyvulių perkėlimas į skirtingas ganyklas rotaciniu pagrindu, kad augmenija galėtų atsigauti. Ši praktika plačiai naudojama Naujojoje Zelandijoje ir kitose nuo ganymo priklausančiose žemės ūkio sistemose.
• Gyvulių tankumo valdymas: tinkamo gyvulių tankumo palaikymas siekiant išvengti perganybos.
• Ganyklų poilsis: periodiškas ganyklų poilsis, siekiant skatinti augmenijos augimą ir dirvožemio atsigavimą.
• Paupių buferinės zonos: apželdintų buferinių zonų palei vandens telkinius įrengimas, siekiant išvengti erozijos ir maisto medžiagų nuotėkio.

Praktinis patarimas: Taikykite rotacinio ganymo praktikas savo ūkyje. Stebėkite gyvulių tankumą, kad išvengtumėte perganybos ir dirvožemio suslėgimo.

6. Dirvožemio suslėgimo sprendimas:

Dirvožemio suslėgimas gali smarkiai apriboti šaknų augimą ir vandens infiltraciją. Dirvožemio suslėgimo sprendimo strategijos apima:

• Podirvio purenimas: podirvio purentuvo naudojimas suslėgtiems dirvožemio sluoksniams suardyti. Laikomas intensyvesniu valdymo metodu.
• Kontroliuojamo judėjimo žemdirbystė: technikos judėjimo apribojimas iki konkrečių vėžių, siekiant sumažinti suslėgimą. Tai yra tiksliosios žemdirbystės technika, vis plačiau naudojama didelio masto ūkininkavimo operacijose.
• Giliašaknių dengiamųjų augalų naudojimas: dengiamųjų augalų su giliomis liemeninėmis šaknimis auginimas, siekiant prasiskverbti ir suardyti suslėgtus dirvožemio sluoksnius. Šiam tikslui dažnai naudojami ridikai ir daikonai.
• Apkrovos svorio mažinimas: lengvesnės įrangos naudojimas, siekiant sumažinti suslėgimo slėgį.

Praktinis patarimas: Įvertinkite savo dirvožemio suslėgimą naudodami penetrometrą arba vizualiai. Taikykite kontroliuojamo judėjimo žemdirbystę arba naudokite dengiamuosius augalus suslėgimui sumažinti.

7. Drenažo gerinimas:

Prastas drenažas gali sukelti užmirkimą ir anaerobines sąlygas, kurios kenkia dirvožemio struktūrai ir augalų augimui. Drenažo gerinimo strategijos apima:

• Drenažo sistemų įrengimas: požeminių drenažo sistemų įrengimas vandens pertekliui pašalinti.
• Arimas pagal kontūrus: arimas pagal žemės kontūrus, siekiant sulėtinti vandens nuotėkį ir išvengti erozijos.
• Pakeltų lysvių formavimas: augalų auginimas pakeltose lysvėse, siekiant pagerinti drenažą prastai drenuojamuose dirvožemiuose.
• Organinių medžiagų pridėjimas: didinant organinių medžiagų kiekį dirvožemyje, siekiant pagerinti vandens infiltraciją ir drenažą.

Praktinis patarimas: Įvertinkite savo dirvožemio drenažą. Įrenkite drenažo sistemas arba suformuokite pakeltas lysves, kad pagerintumėte drenažą užmirkusiose vietose.

Sėkmingo dirvožemio struktūros gerinimo pavyzdžiai pasaulyje

Daugybė pavyzdžių visame pasaulyje rodo dirvožemio struktūros gerinimo strategijų veiksmingumą.

• Afrikos Sahelio regionas: Sahelio ūkininkai sėkmingai naudojo tokias technikas kaip akmenų pylimai (akmenų eilės, išdėstytos pagal kontūrus) ir „zaï“ duobės (mažos sodinimo duobės, kurios koncentruoja vandenį ir maistines medžiagas), siekdami pagerinti dirvožemio struktūrą ir vandens infiltraciją degraduotose žemėse.
• Australija: Australijos ūkininkai plačiai pritaikė beariminės žemdirbystės ir tausojamojo žemės ūkio praktikas, siekdami kovoti su dirvožemio erozija ir pagerinti dirvožemio būklę sausringose auginimo sistemose.
• Pietų Amerikos Pampų regionas: Pampų regione ūkininkai integravo dengiamuosius augalus ir beariminę žemdirbystę į sojų pupelių auginimo sistemas, siekdami pagerinti dirvožemio struktūrą ir sumažinti eroziją.
• Kinija: Terasavimo ir apželdinimo mišku projektai Kinijoje atliko lemiamą vaidmenį užkertant kelią dirvožemio erozijai ir atkuriant degraduotas žemes.

Dirvožemio struktūros stebėjimas

Reguliarus dirvožemio struktūros stebėjimas yra labai svarbus vertinant dirvožemio valdymo praktikos veiksmingumą. Paprasti dirvožemio struktūros vertinimo metodai apima:

• Vizualinis vertinimas: dirvožemio agregatų ir porų erdvės tyrimas. Ar dirvožemis lengvai trupa, ar yra kietas ir suslėgtas?
• Dirvožemio tankio matavimas: dirvožemio masės matavimas tūrio vienete. Didesnis tankis rodo suslėgimą.
• Vandens infiltracijos greičio matavimas: greičio, kuriuo vanduo infiltruojasi į dirvožemį, matavimas.
• Dirvožemio agregatų stabilumo testas: dirvožemio agregatų stabilumo vertinimas, kai jie veikiami vandens.

Praktinis patarimas: Reguliariai atlikite vizualinius savo dirvožemio struktūros vertinimus. Apsvarstykite galimybę naudoti paprastus testus tankiui ir vandens infiltracijos greičiui matuoti.

Išvados

Dirvožemio struktūros gerinimas yra būtinas tvariam žemės ūkiui ir aplinkos apsaugai. Įgyvendindami šiame vadove aprašytas strategijas, ūkininkai visame pasaulyje gali pagerinti dirvožemio būklę, padidinti derlių ir sušvelninti klimato kaitos poveikį. Pirmenybės teikimas dirvožemio būklei yra investicija į žemės ūkio ateitį ir mūsų planetos gerovę. Nepamirškite pritaikyti šių strategijų savo konkrečiam klimatui, dirvožemio tipui ir ūkininkavimo sistemai, kad pasiektumėte optimalių rezultatų. Tolesni tyrimai ir bendradarbiavimas yra labai svarbūs kuriant naujoviškus sprendimus dirvožemio struktūrai gerinti įvairiose žemės ūkio sistemose visame pasaulyje.

Taikydami šias praktikas, prisidedame prie atsparesnės ir tvaresnės žemės ūkio ateities visame pasaulyje.