Nākotnes pamatnosacījumi stingrākai Mēslošanas līdzekļu regulai paredz visaugstākos audzēšanas sistēmu standartus gan lopkopības, gan lopbarības saimniecībās. Pirmām kārtām priekšplānā ir videi svarīgo barības vielu - slāpekļa un fosfora - efektīva izmantošana. Tam nepieciešama sabalansēta augu barošana, ko lauksaimniekiem iesaka, izmantojot mēslošanas līdzekļu ieteikumus, kas iegūti, pamatojoties uz pārbaudītām augsnes analīzes metodēm un daudzu gadu lauku izmēģinājumiem.

Christoph Weidemann, Prof. Dr. Karl H. Mühling, Ķīles Universitāte, un Dr. Lars Biernat, Šlēsvigas-Holšteinas Lauksaimniecības kamera.

Agrāk augkopības problēmas varēja efektīvi novērst, izmantojot augu aizsardzības līdzekļus un "labo slāpekli". Tomēr saskaņā ar nākotnes mērķiem šīs iespējas ir pieļaujamas tikai ļoti ierobežotā apjomā, un tās ir jāīsteno daudz vairāk, izmantojot optimizētu ražošanas tehnoloģiju. Šim nolūkam ir jāatgriežas pie agronomijas principiem, jo īpaši augsnes analīzes, analīžu rezultātu interpretācijas un atbilstošu mēslošanas līdzekļu ieteikumu. Galu galā drošas ražas un augstas barības vielu pieejamības pamatā ir aktīva augsnes dzīve, optimāla augsnes pH vērtība un sabalansēta augu barības vielu piegāde.

Šajā kontekstā pieaugošās lauksaimniecības prakses problēmas liek daudz kritiskāk raudzīties uz augsnes testēšanas metodēm, ko oficiālais konsultāciju dienests iesaka kā pamatu reģionāli tipiskiem mēslošanas līdzekļu ieteikumiem. Būtībā dažādu kultūraugu vajadzība pēc mēslojuma ir atkarīga no audzējamo augļu vajadzībām pēc barības vielām un barības vielu asimilācijas spējas, attiecīgās ražas un kvalitātes gaidām, kā arī no augsnes nodrošinājuma ar barības vielām, ņemot vērā pastāvošos klimatiskos apstākļus.

Augsnes testēšanas standarti

Šajā kontekstā visā pasaulē ir izpētītas un izstrādātas daudzas dažādas metodes, lai noteiktu barības vielu sastāvu un pieejamību augsnē. Tomēr tikai kalibrēti lauka izmēģinājumi reprezentatīvos eksperimentālos apstākļos ļauj izstrādāt atbilstošus, vietai raksturīgus mēslošanas līdzekļu ieteikumus. Pamatojoties uz to, Vācijas Lauksaimniecības testēšanas un pētniecības institūtu asociācija (VDLUFA) ir standartizējusi Vācijā izmantotās augsnes testēšanas metodes. Daudzu gadu lauka izmēģinājumu rezultātā tika izstrādāta daudzuma koncepcija ar klasifikāciju satura klasēs (A-E) un no tās izrietošiem mēslošanas līdzekļu ieteikumiem.

Turpretī metode katjonu apmaiņas spējas (CEC) noteikšanai, kas kalpo par pamatu lēmumu pieņemšanai par mēslošanas līdzekļu lietošanu, dažādu galvenokārt privātu institūciju aktivitāšu rezultātā pašlaik bieži tiek uztverta kā "modernāka" vai "progresīvāka". Tomēr tā pirmsākumi meklējami 20. gadsimta 40. gados ASV. Arī Vācijā 20. gadsimta 50. un 60. gados universitātes un oficiālās konsultatīvās organizācijas veica intensīvus pētījumus šajā jomā. Tur iegūtās zināšanas palīdzēja izstrādāt mūsdienu VDLUFA metodes.

Tā saukto alternatīvo metožu vietā augsnes auglību galvenokārt nosaka, pamatojoties uz pozitīvi lādētu barības vielu (katjonu) savstarpējo attiecību uz apmaiņas daļiņām (māla minerāliem, organiskajām vielām).

Tomēr tajā nav ņemtas vērā kaļķa prasības vai selektīvā un specifiskā barības vielu saistīšanās ar dažādām augsnes apmaiņas daļiņām. Turklāt reģionālie lauka izmēģinājumi, kuru pamatā ir augsnes un klimatiskie apstākļi, kā arī ražas nosacījumi, netiek uzskatīti par atbilstošiem. Tas pilnībā ignorē auga un augsnes mijiedarbību. Principā katjonu apmaiņa ir svarīga augsnes īpašība, taču, interpretējot analītiskās metodes un no tām izrietošos mēslošanas līdzekļu ieteikumus, lauksaimniekam ir kritiski jāizvērtē rezultāti. Turpmākā iedaļa ir paredzēta, lai palīdzētu izskaidrot un klasificēt būtiskos parametrus.

Kāds ir pareizais veids, kā novērtēt pH vērtību?

pH vērtība atspoguļo skābo pozitīvo ūdeņraža jonu (W) koncentrāciju. To var izmērīt ar dažādām metodēm. Agrāk lauksaimniecības augsnes sērijveida testos tika izmantots mākslīgs augsnes šķīdums ar kālija hlorīdu. Tomēr mūsdienās šim nolūkam izmanto kalcija hlorīdu, kas ir atzīta standarta procedūra. Īpašā šķīduma ar kalcija hlorīdu priekšrocība ir tā, ka mērīšanas metode ir nemainīga attiecībā pret suspensijas šķidruma koncentrācijas un tilpuma svārstībām, kā arī jebkuras konkrētas augsnes kaļķa potenciālu. Savukārt, ja izmanto tikai ūdeni, kā, piemēram, Kinsija metodē, izmērītās vērtības ir aptuveni par 0,3 līdz 1,0 vienībām augstākas. Tikai augsnēs ar pH 7 un augstāku starp abām metodēm nav atšķirību. Tie, kas to neņem vērā, pārvērtē pH vērtību skābās augsnēs. Turklāt standarta procedūrā, pamatojoties uz daudziem lauka izmēģinājumiem, tika noteiktas mērķa pH vērtības augsnes tipam un humusa saturam, kā arī noteikti nepieciešamie kaļķu daudzumi to sasniegšanai.

Ko liecina katjonu apmaiņas spēja?

Katjonu apmaiņas spēja (CEC) ir augsnes spēja adsorbēt katjonus un tādējādi novērst to izskalošanos, vienlaikus saglabājot tos augiem pieejamā formā. CAC noteikšanu galvenokārt izmanto, lai raksturotu teritoriju vai novērtētu augsnes auglību. Tiek nošķirta potenciālā un efektīvā katjonu apmaiņas spēja. Potenciālā CEC nosaka augsnes maksimālo iespējamo apmaiņas spēju pie pH vērtības 7. Tā kā daudzu vieglāku vai organisko augšņu optimālā pH vērtība ir ievērojami zemāka par pH 7, šo spēju nevar izsmelt vai izmantot par pamatu mēslošanas līdzekļu ieteikumu aprēķināšanai.

Pastāv aptuveni astoņas dažādas potenciālā KAK noteikšanas metodes, no kurām katra sniedz atšķirīgus rezultātus un nav tieši salīdzināmas. Efektīvais KAK nosaka pozitīvi uzlādēto barības vielu daudzumu, ko var apmainīt pie pašreizējās pH vērtības. Mainoties augsnes pH, mainās arī efektīvais CAC, jo, palielinoties pH, palielinās efektīvais apmaiņas tilpums, un otrādi. Magnija un kālija daudzums, ko var piesaistīt augsnes daļiņām, ir tieši atkarīgs no efektīvā CAC. Tādējādi to var aprēķināt, izmantojot K un Mg saturu, kas noteikts standarta izmeklēšanā. Tāpēc parasti nav nepieciešams laikietilpīgi noteikt CAC. Gan potenciālo, gan efektīvo CEC var novērtēt ar ļoti augstu precizitāti, ja ir zināms māla, dūņu un humusa saturs augsnē, kā arī pH vērtība. (1. tabula).

Kas ir katjonu apmaiņa?

Augsnes šķīdumā ir katjoni (barības elementi ar pozitīvu lādiņu) ar vienu vai diviem pozitīviem lādiņiem. Katru no tiem, neatkarīgi no tā, vai tas ir amonijs, kālijs, magnijs, kalcijs vai nātrijs, ieskauj ūdens molekulu slānis. Lai pievienotos siltummaiņa daļiņai, šis ūdens apvalks ir jānoņem. Tā kā gan pozitīvo lādiņu skaitam (valencei), gan ūdens apvalka lielumam ir nozīme šīs piesaistes apjomā, šis process ir ārkārtīgi sarežģīts un to var aprēķināt tikai teorētiskos modeļos. Tāpēc, mēslojot ar kāliju, kalciju vai magniju, nav iespējams patvaļīgi mainīt siltummaiņu aizņemtību, vienkārši aprēķinot daudzumu.

Ja tomēr mēģina aprēķināt nepieciešamos barības vielu daudzumus, tad ātri vien saprot, cik pārmērīgi lieli daudzumi rodas, pārrēķinot mēslojuma ieteikumu, lai teorētiski mainītu tikai vienu attiecīgā katjona vienību (cmolc/kg augsnes) apmaiņas līdzekļa aizņemtībā (2. tab.). Tādējādi, piemēram, iespējamais kālija pārpalikums nevar izraisīt citu katjonu izspiešanu no siltummaiņa un līdz ar to, iespējams, augsnes struktūras pasliktināšanos. Sliktas augsnes struktūras cēloņi bieži vien slēpjas pārāk vienpusīgās augsnes apstrādes metodēs un savlaicīgā aramzemes apstrādē vai ražas novākšanā, un tos parasti var efektīvi novērst ar zināmiem agronomiskiem pasākumiem (augsnes apstrāde, augu maiņa, kaļķošana, pielāgotas riepas un gaisa spiediens utt.).

Katjonu attiecība

Katjonu attiecības sniedz informāciju tikai par augsnes pašreizējo ekoloģisko stāvokli, bet neatspoguļo izaugsmes un peļņas faktorus. Tās ir aprēķinātās vērtības, kas svārstās plašās robežās, nenodrošinot ne labumu, ne kaitējumu augiem. Ir pietiekami daudz augsņu, kas diezgan ievērojami atšķiras no pieņemtās ideālās proporcijas ar 60 līdz 70 % kalcija, 10 līdz 20 % magnija, 2 līdz 5 % kālija un 0,5 līdz 3 % nātrija pie siltummaiņa (3. tab.), un tomēr dod optimālu ražu. Tāpēc nepareiza izpratne par katjonu apmaiņu var novest pie neefektīvas mēslošanas līdzekļu izmantošanas.

Mēslošanas līdzekļu formas

Lai gan mēslošanas līdzekļu ieteikumi tiek sniegti, pamatojoties uz standarta augsnes testa rezultātiem saskaņā ar VDLUFA, norādot barības vielu daudzumu, daži alternatīvo augsnes testu ar iekļautu KAK sniedzēji norāda arī mēslošanas līdzekļu veidu. Tas būtu jāapšauba, jo kultūraugi atšķirīgi reaģē uz barības vielu veidiem (piemēram, tolerance pret hlorīdu) un pēc mēslošanas var mainīties barības vielu pieejamība un pH vērtība. Piemēram, sēra mēslošana ar elementāro sēru izraisa spēcīgu augsnes paskābināšanos (100 kg 90 % elementārā sēra atbilst 162 kg CaO kaļķa zudumam), savukārt sēra mēslošana ar kizerītu ir pH neitrāla. Turklāt elementārais sērs kļūst augiem pieejams tikai pēc tā pārvēršanās sulfāt-sulfātā sērā. Šis pārveides process ir atkarīgs no augsnes temperatūras, un tas nozīmē, ka netiek nodrošināta mērķtiecīga kultūraugu barošana ar sēru un efektīva slāpekļa izmantošana.

Atkarībā no kalcija un magnija attiecības un bieži vien neatkarīgi no pH vērtības dažkārt tiek ieteikts ievērojams daudzums kalcija (ogļskābās kaļķvielas) vai magnija mēslojuma (dolomīts, kizerīts). Ģeoloģiski noteikto lielo Mg daudzumu mālainās augsnēs (piemēram, purva augsnēs) vai arī lielo Ca daudzumu karbonātu augsnēs un to ietekmi uz augsnes īpašībām mēslošana var ietekmēt tikai ļoti ierobežotā mērā, ja vispār var ietekmēt. Turklāt zinātniskie pētījumi liecina, ka Ca-Mg attiecība var mainīties ļoti plašās robežās, neietekmējot augu augšanu un ražu. Piemēram, arī šaurākas Ca Mg attiecības var klasificēt kā neproblemātiskas. Augstas pH vērtības un/vai augsta magnija satura gadījumā alternatīvo augsnes testu veicēji bieži iesaka mēslošanu ar ģipsi (CaSO). Lai gan tas neietekmē pH, tas var nozīmēt, ka lielais kalcija daudzums kalcija dēļ var radīt augam konkurenci attiecībā uz magnija uzņemšanu. Tāpat lielāks tīra kālija daudzums var izraisīt kālija un magnija antagonismu, t. i., konkurenci augu uzņemšanā.

Tādēļ liela kalcija vai kālija mēslošana var izraisīt magnija trūkumu. No otras puses, lielākam magnija daudzumam augsnē nav tiešas ietekmes uz augiem, jo augi magniju neuzņem selektīvi, kā arī neuzņem to vairāk, nekā tiem nepieciešams. Ir arī pierādīts, ka magnijam nav negatīvas ietekmes uz augsnes struktūru. Atkāpjoties no vietai specifiskajām katjonu attiecībām, mēslošanas līdzekļi, kas nepieciešami, lai augsnē noteiktu ideālas barības vielu attiecības, saskaņā ar alternatīvo metožu idejām parasti ir neekonomiski lieli. Mērķis ir pielāgot barības vielu saturu C satura klasei saskaņā ar konkrētai kultūrai specifiskiem mēslošanas līdzekļu ieteikumiem, izmantojot augsekas - tad nav jābaidās no negatīvas ietekmes.

Tā vietā, lai veiktu dažus dārgus pētījumus, kas nav reprezentatīvi attiecībā uz visām platībām, kaļķu un barības vielu padeves optimizācijai daudz veiksmīgāk ir ņemt īpašus paraugus un pētīt dažādus augsnes tipus, jo īpaši dažādos laukos. Turklāt tikai Šlēsvigā-Holšteinā izmantotā CAL metode vai DL metode ir apstiprināta P augsnes analīžu dokumentēšanai saskaņā ar regulu par mēslošanas līdzekļiem.

Vācijā saskaņā ar VDLUFA noteiktās augsnes testēšanas metodes ir balstītas uz gadu desmitiem ilgiem pētījumiem, tām pastāvīgi jāveic kvalitātes pārbaudes, un no tām izrietošie mēslošanas līdzekļu ieteikumi tiek kalibrēti daudzos reģionālos lauka izmēģinājumos. Jebkuras atšķirības katjonu sadalījumā ir pienācīgi atspoguļotas satura klasifikācijā (A-E) un no tās izrietošajos mēslošanas līdzekļu ieteikumos. Mēslošanas līdzekļu vajadzību noteikšanai, kas ir pamats augstai barības vielu efektivitātei, pamatojoties uz labu profesionālo praksi, bez iebildumiem var ieteikt oficiālo iestāžu ieteiktās lētās analītiskās metodes. Ļoti noderīgas var būt padziļinātas augsnes tipa analīzes (dūņu analīze), humusa satura un mikroelementu analīzes kultivētajās vietās. Platībai specifiskais barības vielu bilances saldo, kas rodas mēslojuma piegādes un barības vielu aizvākšanas rezultātā, var sniegt vērtīgu informāciju par mēslojuma lietošanu atbilstoši prasībām.