Žemės ūkio produktyvumas Europoje nuosekliai auga jau 30 metų, grūdinių kultūrų vidutiniai hektariniai derliai per šį laiką padvigubėjo ir Europa tapo šio žemės ūkio produkcijos segmento pasauline lydere. Visgi jaučiama, kad pasiektas pikas, ir gauti dar didesnį už ribinį derliaus padidėjimą tampa neįmanoma. Pagrindinė pasiekto piko priežastis – mažėjantis natūralus dirvožemio potencialas ir dirvožemių erozija. Nustatyta, kad Europos Sąjungos erozijai jautriose žemėse (žemės ūkio, miškuose ir pusiau natūraliose teritorijose) vidutinis dirvožemio nuostolių lygis yra 2,46 t ha-1 m.-1, todėl bendras dirvožemio nuostolis siekia 970 Mt per metus. Ši problema, eskaluojama jau daugelį metų ir šiuo metu yra tapusi naujos europinės politikos ašimi.
Dėl žaliojo susitarimo (angl. “Green deal“) valstybės narės turės sumažinti mineralinių trąšų ir augalų apsaugos produktų naudojimą. Visgi naujausios studijos ir tyrimai rodo, kad tik sumažinus įvedamas agrochemines medžiagas, nekeičiant kitų ūkininkavimo technologijų, bendras produktyvumas sumažėtų. Net ir santykinai nedidelis (iki 20%) žemės ūkio produkcijos Europoje sumažėjimas sutrikdytų nusistovėjusias maisto grandines, sumažintų maisto prieinamumą ir iki 80% padidintų jo kainas. Šiuo metu jau pastebimas ženklus mineralinių trąšų kainų augimas ir ūkininkų ketinimai mažinti trąšų normas – ar mokslinėse studijose simuliuojama teorija, prognozuojanti ženklų maisto kainų didėjimą pasitvirtins, pamatysime 2022 metais praktikoje.
Reguliacinis spaudimas ir rinkos kainų anomalijos tik papildo kitas, ilgą laiką su žemės ūkio agrochemijos prieinamumu ir efektyviu naudojimu susijusias įtampas:
- Iškastinio fosforo ištekliai sparčiai senka ir negali būti gaminami pramoniniu būdu, todėl išgauto fosforo kainos yra labai kintančios ir vis dažniau pasiekia ekstremaliai dideles reikšmes. Šie kainų svyravimai ir bendras kainų didėjimas tik ryškės artėjant prie fosforo resursų prieinamumo maksimalios ribos (angl. peak), po kurios metinis išgavimas pradės mažėti. Ši riba turėtų būti pasiekta per artimiausius 40 metų. Pažymėtina, kad jau dabar įterptinio fosforo efektyvumas mažas, jo augalai pasisavina tik iki 20 proc., likęs kiekis dirvožemyje užrakinamas į augalui neprieinamas formas ir ilgainiui yra išplaunamas į gruntinius vandenis.
- Kalio prieinamumas yra tiesiogiai susijęs su geopolitinėmis įtampomis, nes daugiau nei 70% pasaulinio kalio resursų sukaupta politiškai patikimo tiekimo neužtikrinančiose valstybėse.
- Tradicinių agrotechnologijų priklausomybė nuo didelio įterptinio sintetinio azoto kiekio sutrikdo natūralų azoto ciklą dirvožemyje, slopiną azotą iš atmosferos fiksuojančius mikroorganizmus, mažina azotinių trąšų efektyvumą. Analogiškai kaip ir su fosforo trąšomis, patiriami dideli išsiplovimo ir išgaravimo nuostoliai. Papildomas grėsmes azotinių trąšų prieinamumui ir kainai kelia tiesioginė sąsaja su energetiniais resursais (ypač dujomis).
Įmonės UAB „Nando” parengtas sprendimas, produktas BioSpektrum WG, yra orientuotas atsakyti į šios problematikos keliamus iššūkius. Nualintuose dirvožemiuose nėra pakankamai naudingų mikroorganizmų, jie turi būti į dirvą įvedami kryptingai ir kiek įmanoma efektyviau, taip padidinant esamų ir papildomai į dirvą įvedamų makro ir mikro elementų panaudojimo efektyvumą.
Išvystytas produktas: visus pagrindinius augalų mitybos procesus pagreitinantis ir pagrindinėmis maistinėmis medžiagomis aprūpinantis mikroorganizmų kompleksas –, į kurį įeina:
- Paenibacillus azotofixans (N) yra atmosferoje azotą fiksuojantis mikroorganizmas, veikiantis azoto apykaitą ir mažinantis azoto netekimą.
- Bacillus megaterium (P) yra bakterija, atpalaiduojanti fosforą iš netirpių formų. Išskiriami fermentai, fosfatazės ir fitazės, kurios mineralizuoja organinį P, taip pat organinės rūgštys, kurios ištirpina fosforą neorganinėje – mineralinėje formoje ir tokiu būdu padaro jį prieinamą augalams.
- Bacillus mucilaginosus (K) yra bakterija, išskirianti kalį iš mineralinių formų.
- Bacillus mycoides (Si) – silikatinius mineralus tirpinanti ir išskirianti silicio dioksidą bakterija, kuri Europoje ypač mažai žinoma ir nenaudojama pramoniniame žemės ūkyje, galinti iš esmės pakeisti augalų aprūpinimo silicio dioksidu paradigmą. Vis labiau sutariama, kad be pagrindinių makroelementų (NPK), silicio dioksidas yra ypač svarbus augalui, ypač siekiant išvengti biotinio ir abiotinio streso, tačiau jo naudojimas augalui (paprastai tręšiant per lapus) ypač brangus ir neefektyvus.
- Mikorizinis grybas – tai endofitinis mikroorganizmas, formuojantis simbiotinius ryšius su augalu, plečiantis augalo šaknų sistemą, gerinantis dirvožemio struktūrą.
Vienas iš mokslinių tiriamųjų metodų, siekiant nustatyti sąveiką tarp pramoniniu būdu į dirvą įvedamų mikroorganizmų ir mineralinių trąšų naudojimo efektyvumo yra detalūs dirvožemio tyrimai lyginant kontrolinį (įprasta technologija) ir technologinį dirvožemius (technologija su mikroorganizmų produktu). Trejus metus vykdomi tyrimai nustatė, kad net ir pasiekus didesnius derlingumus, ir teoriškai iš su augalais iš dirvos išnešus didesnius maistinių medžiagų kiekius, prieinami maistinių medžiagų resursai dirvoje vis vien išlieka didesni.
Pavyzdžiui, 2021 metais, Lietuvos agrarinių ir miškų mokslo centro filiale, Sodininkystės ir daržininkystės institute atliktas tyrimas nustatė, kad BioSpektum WG ne tik davė 6,1 % saldžiųjų paprikų derliaus priedą. Visgi tai nesumažino šios dirvos potencialo – vegetacijos pabaigoje, dirvoje, kuri prieš augalų sodinimą palaistyta preparatu BioSpektrum WG, sukaupta 1,8 % daugiau azoto, 15,8 % daugiau kalio, be to rasta žymiai mažiau chloridų lyginant su kontrole (642 mg l-1 – – kontrolėje, 532 mg l-1 – technologijoje).
Dirvožemio agrocheminiai rodikliai saldžiųjų paprikų vegetacijos pabaigoje, Babtai, 2021
Parametrai | Maistinių medžiagų kiekis, mg l-1 po vegetacijos | |
Kontrolė | BioSpektrum WG | |
N | 109,2 | 111,2 |
Amoniakas | 109 | 111 |
Nitratai | 0,2 | 0,2 |
P | 4 | 4 |
K | 38 | 44 |
Ca | 37 | 34 |
Mg | 14 | 12 |
Chloridai | 642 | 532 |
Dar vieną ilgametį tyrimą su preparatu BioSpektrum WG atlieka pagrindinės Lietuvoje žemės ūkio mokslo įstaigos VDU Žemės ūkio akademijos doktorantas Justinas Anušauskas.
Pagrindinis jo tyrimų tikslas yra detaliai nustatyti kiekvieno iš BioSpektrum WG sudėtyje esančių mikroorganizmų potencialą atpalaiduoti fosforą, tačiau lygiagrečiai jis vykdo lauko tyrimus ir siekia nustatyti mikroorganizmų poveikį ženkliai sumažinant įprastas mineralinių trąšų normas.
2020 metais atlikto bandymo metu su vasariniais miežiais, jis pasirinko tręšima NPK trąšomis derinti su vienkatrtiniu amonio nitrato tręšimu – bendra grynojo azoto norma – 83,8 kg/ha. Tokioje pačioje technologijoje naudojant BioSpektrum WG buvo pasiektas 10% derliaus priedas, tačiau šiaudų masės padidėjimas buvo fiksuojamas tik paklaidos ribose. Tokiu būdu patvirtintas kompleksinis mikroorganizmų poveikis galutiniam derliaus priedui, net ir nedidėjant žalios masės (o vėliau šiaudų) kiekiui.
Ilgamečiai stebėjimai ir atlikti tyrimai leidžia daryti išvadą, kad ūkininkai 2022 metais ketinantys dėl ypatingai padidėjusių mineralinių trąšų kainų mažinti tręšimus, turėtų lygiagrečiai naudoti mikroorganizmų preparatus, užtikrinančius geresnį maistinių medžiagų prieinamumą augalams ne tik tą patį, bet ir sekantį sezoną.