Dirvožemis - tai daugybės gamtinių procesų dėka susiformavęs viršutinis purusis žemės plutos sluoksnis, kuris susidarė iš vadinamosios dirvodarinės uolienos, veikiamos dirvodaros procesų, bei teikiantis palankias sąlygas augalams augti. Dirvožemis laikomas pagrindine žemės ūkio gamybos priemone, tačiau jo dosnumas, derlingumas ir kokybė yra labai nevieno­da. Vienas iš svarbiausių dirvožemio kokybės kriterijų yra dirvožemio rūgštingumas. Ilgametė žemdirbystės praktika ir moksliniai tyrimai parodė, kad skirtingų rūšių augalai mėgsta nevienodo rūgštingumo dirvožemį.

Dirvožemio rūgštingumas, arba dirvožemio reakcija, - tai viena iš dirvožemio savybių, nuo kurios priklauso daugelis dirvožemyje vykstančių cheminių procesų. Rūgštingumą dirvai suteikia dirvožemyje esantys tirpalai ir koloidai. Dirvožemio rūgštingumas išreiškiamas vandenilio jonų koncentracija tirpale ir žymimas simboliu pH. Dirvožemiai gali būti rūgštūs, šarminiai arba neutralūs. Neutrali reakcija nustatoma tada, kai dirvožemio tirpale santykis tarp OH^- ir H⁺ jonų koncentracijos yra lygus. Šarminė reakcija yra, kai OH^- jonų koncentracija didesnė nei H⁺ jonų koncentracija. Rūgšti reakcija susidaro tuomet, kai dirvožemio tirpale ar komplekse vyraus H⁺ jonai. Informacija, kaip dirvožemiai yra grupuojami pagal rūgštingumą (pH dydį) pateikta 1 lentelėje.

Dirvožemio grupavimas pagal pH dydį

1 lentelė

Ilgamečių mokslininkų tyrimų duomenimis dėl pakitusio dirvos rūgštingumo (pH) keičiasi cheminė dirvožemio sudėtis (t. y. cheminių elementų santykinis kiekis dirvožemio masės vienete), o tai turi didelę reikšmę dirvožemio derlingumui. Labai aktuali problema šiuo metu yra dirvožemio rūgštėjimas ir jo poveikis augalams. Nors dirvožemio rūgštėjimas yra natūralus dirvožemio formavimosi procesas, dirvožemiai gana intensyviai rūgštėja dėl cheminių priemonių naudojimo, tręšimo rūgštinančiomis trąšomis (pvz., azoto trąšomis) ar dėl rūgščiųjų lietų (juose yra sieros, druskos ir azoto rūgščių) poveikio. Lietaus vanduo nėra neutralus, jo pH 5,6, o rūgščiojo lietaus pH < 5,0. Patekę į dirvožemį teršalai taip pat padidina jo rūgštingumą, skatina augalams būtinų maisto medžiagų išplovimą ir kt.

Dirvožemio rūgštingumo (pH) nustatymas

Norint, kad augalai tinkamai augtų, būtina sąlyga - tinkamas dirvožemio pH. Mikroorganizmai, skaidantys organines medžiagas į paprastesnes, kurios yra pasisavinamos augalų, geriausiai jaučiasi ties pH 6,3-6,8. Grybai ir anaerobinės bakterijos, kurios fiksuoja azotą iš oro, klesti labiau šarminiame dirvožemyje. Jei pH tampa stipriai rūgštinis, bakterijos nebegali aprūpinti augalo paprastesnėmis medžiagomis (azoto junginiais). Tuo tarpu kai pH tampa stipriai šarminis, augalai sunkiai pasisavina geležį ir manganą, todėl tampa mažiau atsparūs įvairioms ligoms.

Apie dirvos rūgštingumą galima spręsti ir iš natūraliai joje augančių augalų: rūgščioje gerai auga samanos, viržiai, gailiai, spanguolės, smulkiosios rūgštynės, našlaitės, svėrės. Šarminę dirvą mėgsta apyninė liucerna, dirvinė čiužutė. Neutralioje auga ankstyvieji šalpusniai, paprastosios jonažolės.

Augalai gali pasisavinti tik vandenyje ištirpusias medžiagas, o šių medžiagų tirpumas priklauso nuo dirvožemio rūgštingumo (pH) vertės. Kiekvienai augalų rūšiai reikia skirtingų elementų kiekių. Siekiant geriausio augalų augimo rezultatų, reikia sureguliuoti dirvos rūgštingumą ir medžiagų prieinamumą, todėl dirvožemio pH nustatymas gali žymiai prisidėti prie augalų tinkamo išauginimo.

Dirvožemio rūgštingumo (pH) matavimas iš pirmo žvilgsnio gali pasirodyti labai sudėtinga procedūra, tačiau šiuo metu agroprekyba besiverčiančios įmonės Lietuvos žemdirbiams siūlo eilę tiesioginiu ir netiesioginiu principu veikiančių dirvožemio pH matavimo prietaisų - matuoklių.

Tiesioginiu principu veikiantys pH matuokliai dirvos rūgštingumą matuoja pačioje dirvoje. Matavimo metu yra nukasama 5 cm paviršinės dirvos, po to naudojant su prietaisu pateiktą smaigą, padaroma 10 cm gylio duobutė, į kurią įpilama distiliuoto vandens. Kontakto užtikrinimui į duobutę su vandeniu švelniai įstatomas matavimo prietaiso zondas. Palaukus, kol matavimo rezultatai stabilizuosis, galima užfiksuoti pH reikšmę.

Tikslesni rezultatai gaunami, atliekant netiesioginį dirvos rūgštingumo nustatymą. Matavimo metu yra naudojamas tirpalas ir pH matuoklis arba indikatorinio popieriaus lapelis. Dirvožemio rūgštingumui (pH) nustatyti reikia iš kelių centimetrų gylio dirvos pasemti 10-20 g dirvožemio ir suberti į 100-200 ml talpos indą bei pripilti vandens. Indą sandariai uždaryti ir gerai suplakti. Po 5 min, mėginiui nusistovėjus, įmerkti vieną indikatorinio popieriaus juostelę į paviršiuje nusistovėjusį tirpalą. Tada ištraukti juostelę ir palyginti jos spalvą su pridėta skale. Skalėje esanti spalva rodys jūsų dirvos pH. Tačiau jeigu naudojate pH matuoklį, jį reikia naudoti įmerkiant į indą su tirpalu ir palaukti, kol matavimo rezultatai stabilizuosis. Tik tada galima užfiksuoti pH vertę.

Priemonės dirvos rūgštingumui keisti

Šiuo metu apie 18,7 % Lietuvos žemės ūkio naudmenų yra rūgščios, o beveik 1 mln. ha - linkusios rūgštėti. Labai rūgščioje dirvoje susikaupia per daug mangano, geležies, aliuminio, kurie stabdo augalų augimą. Be to, rūgščioje dirvoje sunkiai pasisavinami magnis ir kalcis, o dėl pastarojo trūkumo prastai vystosi augalų šaknys. Rūgščioje žemėje susilpnėja dirvos bakterijų veikla, negyvena sliekai. Rūgščioje terpėje blogėja dirvos struktūra, laidumas vandeniui ir orui.

Norint išauginti vertingiausių augalų rentabilų derlių, rūgščius dirvožemius būtina kalkinti klintmilčiais, dolomitinėmis kalkėmis, kreida, gesintomis kalkėmis. Kultūriniams augalams auginti skirtas labai ir vidutiniškai rūgščias (pH iki 5,0) dirvas reikėtų kalkinti, o plotuose, kur bus auginami žieminiai kviečiai, pašariniai runkeliai, ankštiniai javai, dobilai bei kiti rūgštingumui jautrūs augalai, reikėtų kalkinti ir mažai rūgščias (pH 5,1-5,5) dirvas.

Norint apskaičiuoti kalkinių trąšų normas reikalingam pH lygiui pasiekti, Lietuvos žemdirbystės instituto Vėžaičių filiale buvo susisteminti visų respublikos kalkinimo bandymų duomenys. Pagal sudarytą lentelę (2 lentetė) galima apskaičiuoti kalkinių trąšų normas ne tik įvairios granuliometrinės sudėties, bet ir skirtingo rūgštumo (pH) dirvožemiams. Neutralizuojant rūgštumą lengvuose dirvožemiuose reikia mažiau kalkinių trąšų nei sunkiuose dirvožemiuose, o labai humusiniuose - daugiau trąšų, negu mažai humusiniuose.

Rekomenduojama kalkinių trąšų norma (CaCO₃ t/ha) dirvožemių rūgštumui sumažinti  pH 0,1

2  lentelė

Remiantis 2 lentelės duomenimis ir atsižvelgiant į dirvožemių savybes, apskaičiuojama kalkinių trąšų norma įvairiems augalams arba visai sėjomainai. Todėl reikia žinoti optimalią pH reikšmę ir dirvožemio pradinę pH reikšmę. Gautas pH reikšmių skirtumas dauginamas iš kalkinių trąšų normos, reikalingos padidinti pH 0,1. Randama kalkinių trąšų norma neutralizuoti dirvožemio rūgštumą iki optimalaus pH. Pavyzdžiui, dirvožemio rūgštumui jautrių augalų sėjomainos priemolio pH turi būti vidutiniškai 5,8 (pH 5,6-6,0), o buvo pH 5,4. Šiuo atveju dirvožemio rūgštumą reikia sumažinti pH 0,4. Lentelėje randame: kai dirvožemio pH 5,0-5,5, tai padidinti pH 0,1 reikia 1 t/ha CaCO₃, o kai pH 5,6-6,0 - 1,6 t. Visa CaCO₃ norma bus 5,8 t/ha (1´1 t/ha +3´1,6 t/ha).

Šiuo būdu galima apskaičiuoti kalkinių trąšų normą bet kokiai norimai auginti kultūrai įvairaus rūgštumo dirvožemiuose. Taip apskaičiuojama kalkinių trąšų norma ne tik dirvožemio rūgštumui sureguliuoti, bet ir jį vidutiniškai 5 metus išlaikyti normalų, atsižvelgiant į kalcio išplovimą bei dirvožemio parūgštėjimą. Jeigu kalkinių trąšų norma rūgštumui palaikyti numatoma vieneriems metams, tada ją reikia sumažinti trečdaliu.