Muld on kallim kui kuld: mullaelustiku tähtsus

Elusas mullas käib hoogne kauplemine ja kookide-küpsiste jagamine. Selle tulemusena kasvavad terved taimed ja pannakse alus toimivale mullaelustikule – toiduahelale, mille kõige tipus paikneme praegu meie, inimesed. See ongi ju olnud me unistus! Ent selle rolliga kaasneb ka vastutus, millest on paras aeg hakata paremini aru saama. Kirjutan teadmistest ja taipamistest, mida olen saanud SoilFoodWeb (tõlkes “mulla toiduahel”) mullakursuse algusest ja mis on seotud mullaelustiku rolliga meie planeedi toimimises. Mullaelustik me päästja!

Mulla hävitamise ajalugu

Enne kui saab kasvatada, tuleb taibata, kuidas me hävitame. Vahest piisab kahjulike tegevuste lõpetamisest, et kõik hea saaks aset leida. Inimkonna ajaloos teatakse rohkem mulla hävitamisest kui mulla kasvatamisest. Ehk võib teha väikese üldistuse ja öelda, et enamik kadunud kultuure on kadunud koos mullaviljakusega. Inimesed on algselt “pärinud” maa, mis kasvatab head toitu ja mis seega on võimaldanud arengut ja paiksust. Plato ülestähendustest (u 400 a e.Kr) on leitud kirjeldusi, mis räägivad just “avastatud” maast (ja mullast) kui parimast maailmas. Pärast mõnda aega inimese kohalolu ja toimetamist on ta aga kirjutanud: “Võrreldes sellega, mis oli siis, on alles ainult kuhtunud keha kondid.” Ameerika “avastajad” leidsid samuti eest pudrumäed ja piimajõed (paikadest, kus tegelikult toimetasid ka inimesed, aga mitte valged), aga tõdesid seejärel, et näiteks tubakat kõlbab ühel maal kasvatada umbes 15 aastat, pärast seda ei olnud enam mõtet.

Mis siis juhtub mullaviljakusega, kui (valge) inimene oma käe on külge pannud? Neil vanadel aegadel ei saanud seda pidada põllumajanduskeemia ja suurte masinate süüks. Ometi oli inimene juba toona avastanud mulla häirimise põhjalikumal viisil – kündmise. Enne kündmist küllap kas kõblati või kasutati mingeid pulkasid, et taimi külvata-istutada, selline tegevus häiris mulda vähem. Seejärel aga võeti loomad appi ja hakati mulda kündma… kuni leiutati aina võimsamaid masinaid selleks, et pöörata tagurpidi mulla pealmine kõige viljakam kiht. Esialgne kasu pöördus võrdlemisi kiiresti kadumiseks. Midagi pidi juhtuma mullaga, kui inimene teda nõnda harima hakkas, midagi pidi kaduma sellest, mis mulla varem viljakaks tegi. Mis see oli?

Mis juhtub kui mulda künda?

Siis kui mulda künda, kaovad tasapisi kõik need: seened, nematoodid, väikesed lülijalgsed, vihmaussid ja paljud teised. Alles jäävad ainult bakterid. Ja bakterid üksi ei suuda täita kõigi nende teiste tüüpide rolli, keda enam piisaval määral pole. Kui mitte nii tihti künda (nt kord aastas), siis suudab see kamp peaaegu taastudagi, kuid kui häiringuga käib kaasas ka mullaorgaanika ebapiisav lisandumine, hakkab rong ikkagi allamäge minema. Kui mullaelustikul pole enam toitu, hakkavad nad kõik vaikselt surema ja kaduma. Mulla peenestamine toob endaga kaasa selle, et sureva mullelustiku tõttu vabaneb palju süsinikku, mis lendab süsihappegaasina lihtsalt minema (seesama gaas, mis tänapäeval rahasid liigutab!). See juhtub seepärast, et surevate organismide süsiniku/lämmastiku (C:N) suhe on näiteks 30:1, aga bakterid, kes on veel ellu jäänud, ei vaja nii palju süsinikku. Nende C:N suhe on 5:1-le. 25 osa süsinikust on korraga üleliigne, sest pole teisi organisme, mis seda suudaksid kohe siduda. Samas pole neil teistel enam ka nii lihtne pildile tagasi tulla, sest neil oleks seda “üleliigset” süsinikku tegelikult vaja oma kehade ülesehitamiseks! Nõnda hakkab tööle orgaanika ja süsiniku kadumise nõiaring ja praeguseks on paljude põllumajanduslikus kasutuses olevate muldade süsinikusisaldus liigagi madal.

Ühel hetkel hakati taipama, et orgaanikat võiks juurde lisada ja selleks kasutati sõnnikut ja teisi vähekomposteerunud materjale. Probleem seisneb aga selles, et ebakvaliteetsel toidul kasvanud loomade sõnnik sisaldab ka palju soolasid, mis hakkavad mullapinnale kogunema, sest taimedeta küntud mullast toimub suur vee aurumine. Soolad aga ei auru ja hakkavad moodustama mulla pinnal tihest. See loob uue probleemi, millest peagi ka pikemalt!

Põllumajanduskeemia sisenemine pildile

Kui härgade pealt liiguti traktorite maailma, siis odava kütuse ajastul künti maailmas ikka nii kuis kulub. Umbrohtude hävitamiseks näiteks. Ometi andis see põhjust veelgi hullemate umbrohtude saabumiseks (umbrohud pole põldudelt ju siiani kadunud hoolimata kõigist me pingutustest!). Mullaelustiku hävitamine tõi kaasa muidugi ka selle, et taimedele ei jagunud enam kättesaadavas vormis toitaineid ja nii olimegi valmis põllumajanduskeemia “lavale” astumiseks. See äraspidise nimega “roheline revolutsioon” (i.k. Green Revolution) töötas just sellepärast, et me olime tõhusalt tapnud suurema osa kasulikest mullaorganismidest varasemalt kündmisega ja edasi siis toksilise “taimekaitse” ja anorgaaniliste väetistega.

Anorgaaniliste väetiste häda on selles, et nad on soolad, mis tähendab, et nad lahustuvad vees. Suur osa põllule visatud väetisest liigub vee abil jõgedesse, järvedesse, meredesse, ookeani ja põhjustab seal eutrofeerumist, sest taimed ei suuda seda kohe ära kasutada ja pole mingit jõudu, mis neid soolasid mullas kinni hoiaks. See osa, mis algselt mulda jääb on taimedele raskesti kättesaadav eriti siis, kui mullas pole piisavalt vett. Kõik me teame, et merevett (ja eriti ookeanivett) ei saa juua, sest see on liiga soolane ja viib viimsegi vee me kehast välja. See juhtub osmoosi tõttu. Kui näiteks taimerakust väljaspool olevas keskkonnas on soolade kontsentratsioon kõrgem kui raku sees, siis üritab rakk endast veelgi vett välja lasta, et seda lahust lahjendada – saavutada kontsentratsioonide võrdsust ühel ja teisel pool rakuseina. Sellises olukorras jäävad taimed ilma nii veest kui soolade kujul esinevatest toitainetest.

Mida mullaelustik teeb?

Mullaelustiku peamised ülesanded on:

1. teha taimedele kättesaadavaks neile vajalikud toitained sobivates kogustes ja tempos – selle tulemuseks on taimede hea maitse ja toitvus nii inimestele kui loomadele
2. hoida toitaineid mullas – peatada erosioon ja leostumine
3. haiguste allasurumine – konkurentsi, allasurumise ja ärasöömise teel
4. mullastruktuuri ehitamine – see suurendab mulla veehoidmisvõimet, vähendab kastmisvajadust, suurendab taimejuurte pikkust (juured kasvavad sügavamale), loob aeroobse keskkonna mullas
5. toksiinide lagundamine
6. …

Nagu näha, siis mullaelustik saab hakkama selliste asjadega, millest inimene ainult unistada oskab… või siis milles ta ikkagi mullale loodab, kuigi teisest otsast ise seda oksa, millel istub, hoogsalt saeb. Kõige tähtsam mõte, mida oma ajukäärude vahele istutada, võikski olla see, et looduses on oma hästitoimiv süsteem olemas taimede kasvamiseks ja nende tervena hoidmiseks. Kõik see muld, millega me toimetame praegu, on tekkinud tänu mullaelustiku ja taimede koostööle. Ilma põllumajanduskeemiata. Me üritame leiutada jalgratast, aga välja on kukkunud kuubik.., mis eriti ei veere. Tänu sellele, et teadus hakkab juba tasapisi taipama seda imelist koostöövõrgustikku, mis maa peal olemas on, saame me uuesti usaldama hakata kõike seda, mis on kogu aeg oodanud, et me, inimolendid, seda taipaks. Nagu lapsest täiskasvanuks kasvamine – alguses oleme looduse usaldamist ja selle osaks olemist pidanud elementaarseks, siis selles kahtlema hakanud ja vastu võidelnud ja nüüd oma aru ja teadmiste kasvades jõuame uuesti juurte juurde.

1. Mullaelustik teeb toitained taimedele kättesaadavaks

Mullaelustiku esimene ülesanne on toitainete kättesaadavaks tegemine. Nagu me kõik teame, muutub hea toit alati kakaks. Räägime siis sellest! Lastele on see alati huvitav, seekord võivad ka täiskasvanud kakast huvitatud olla 🙂 Inglise keeles nimetatakse seda “Poop loop” ehk kakaring:

• Elusad taimed püüavad päikese energiat, kasvavad ja siis surevad, muutudes surnud orgaaniliseks aineks;
• Surnud orgaaniline aine lagundatakse ära seente ja aeroobsete bakterite poolt (toimub N akumulatsioon);
• Mikroskoopilised mullakiskjad (protistid, amööbid, viburloomad, ripsloomad) õgivad seeni ja baktereid, mis sisaldavad nende jaoks liiga palju lämmastikku ja seetõttu nad KAKAVAD ülejäägi välja (kakringi algus), mis läheb elusale taimele toiduks;
• Natuke suuremad kiskjad (nematoodid, lülijalgsed, lestad) söövad mikroskoopilisi kiskjaid ja KAKAVAD veel lämmastikku välja (taimele toiduks);
• Veel suuremad kiskjad söövad endast väiksemaid kiskjaid ja KAKAVAD endale mittevajalikku välja, taimele toiduks;
• Selgroogsed kiskjad söövad endast väiksemaid ja KAKAVAD ülejäägi välja…
• … jne
• … kuni inimene KAKAB… ja uputab toitained joogivette ja saadab selle jäätmejaama (see on juba järgmine lugu ;).

Toitainete ringlus taimede vaatenurgast:

• Taimed taimed saavad oma energia päikeselt ja toodavad CO2-st lihtsaid suhkruid fotosünteesi käigus;
  • aga taimedel on vaja rohkemat kui ainult päike ja õhk…, neil on vaja näiteks selliseid elemente: Mg, De, Cu, P, K, Na jne, seetõttu…
• Taimed investeerivad 30-50% suhkrutest, mida nad toodavad, mulda – tootes juureeritisi. Kui taimed kasutavad nii palju oma energiast sellise asja peale, siis peab see ju ometi tähtis olema!?
  Juureeritised koosnevad peamiselt lihtsatest suhkrutest, kõrvale natuke valku ja keerulisemaid süsivesikuid. Kui mõelda, mida tähendaks see köögi kontekstis, siis oleks meil laual suhkur, muna ja jahu. Nende põhikoostisosadega saab valmistada väga palju erinevaid kooke ja küpsiseid. Just sellega taimed tegelevad – nad jagavad mullaelustikule välja erinevaid kooke ja küpsiseid.
• Bakterid ja seened tormavad kookide ja küpsiste peale kohale ja hakkavad PIDUtsema! Sealjuures on taimed väga kavalad – nad toidavad spetsiifilisi baktereid ja seeni, kes aitavad taimedel vastukaubana saada just neid toitaineid, mida taimel vaja on, ehk siis kasulikke seeni ja baktereid. Muidugi on olemas ka kahjulikud seened ja bakterid (kelle vastu on suunatud tänapäevase taimekaitse raskerelvastus), aga kui üks taim oleks nii loll, et toidab endale kahjulikke baktereid ja seeni, oleks ta surnud. Sellised taimed pole enam meiega, ehk nad on välja surnud.
• Bakterid ja seened tahavad lisaks kookidele ja küpsistele ka teisi aineid, näiteks N, P, K, S (samad, mida taimed tahavad!) ja neil on selleks omad nipid. Nad suudavad toota ensüüme, mis vabastab mineraalaineid mulla lähtekivimist (liiv, savi), nad lagundavad surnud taimi ja näppavad ära taimejuurte ümber liikuvad vabad ioonid, näiteks nitraadid. Siinkohal läheb uppi seni põlllumajanduses levinud arusaam, et taimede loomulik toitumine leiab aset “mullalahuses” leiduvate vabade ioonide abil. Looduses on taimede juured ümbritsetud seente ja bakteritega ja kuna viimastel on kasutusel oma ensüümid, on nad näiteks nitraatiooni endale krahmamises palju osavamad kui taimed – õigemini see ioon isegi ei jõua taime juureni, et kas difusiooni või aktiivse transpordi (ATP abil) taime siseneda. Kuidas taimed siis endale midagi saavad?
• Kiskjad! – kui bakteritel ja seentel pidu käib, hiilivad kohale väikesed “hundid” ja söövad bakterid ja seened ära. Kuna neil endal pole vaja kõiki toitaineid sellest, mida nad endale just sisse ahmisid, kakavad nad osa välja (taaskord KAKARING!) ja just nii saavad taimed toitaineid, mida neil vaja on! Kõik see pidu ja õgimine leiab aset vahetult taimejuurte juures ja taime juurteni jõuavad toitained just neile sobivas lahustuvas vormis.
  • Aga mis siis, kui kiskjad söövad ära kõik seened ja bakterid? Viimased on ju ainsad, kes suudavad mulla lähtekivimist mineraalaineid nö ringlusesse tuua! Loodus on selle peale mõelnud. Seetõttu on olemas järgmised kiskjad, kes hoiavad endast väiksemate populatsiooni kontrolli all. Ja järgmised kiskjad… Kui mööda seda kiskja-ahelat edasi liikuda, jõuame lõpuks inimeseni. Tipp-kiskja peab olema kõige targem! Niiet, loe aga edasi!
• Taimed armastavad lahustunud toitaineid ja seega tasub nende investeering igati ära!

Alljärgnevalt illustratsioon mulla toiduvõrgustikust. Pilt on pärit SoilFoodWeb kursuse materjalidest:

2. Mullaelustik hoiab toitaineid mullas

Mullaelustiku teine väga tähtis töö seisneb toitainete mullas hoidmises. Mõned aastakümned tagasi hakkasid Läänemere ümbruses olevad inimesed ja riigid märkama, et Läänemerega hakkavad asjad hapuks minema. Rajati HELCOM, mis hakkas tegelema Läänemere keskkonnaga. Avastati, et suure osa probleemist moodustavad liigsed toitained, mis jõgede kaudu merre jõuavad. Muuhulgas siis needsamad põllumeeste poolt kalli raha eest kokku ostetud väetised, mis on mõeldud meie kõigi hüvanguks kasvatavate taimede jaoks. Väetised jõuavad siiamaani edukalt meie vetesse – põhjavette, ojadesse, jõgedesse, järvedesse ja merre. Miks see nii juhtub?

Elaine Ingham selgitas põhjalikult katset, mida nad tegid: täideti 4 samasugust kotti austrite kodadest valmistatud pulbriga pandi 4-ja erineva mulla peale. Valati peale 1 liiter vett, mille tulemusena liikus mulda 300 mikrogrammi kaltsiumi (Ca). Pärast mõõdeti ära kaltsiumi kogus, mis väljus pärast mulla läbimist. Katsetati nelja erineva mullaga ja saadi järgmised tulemused:

1. mulla lähtekivim – savi-liiv-aleuriit (inglise keeles ka dirt) – 100% Ca tuli teiselt poolt välja
2. mulla lähtekivim + 5% orgaanilist ainet – 98% Ca tuli teiselt poolt välja
3. mulla lähtekivim + 5% orgaanilist ainet + bakterid – 95% Ca tuli teiselt poolt välja
4. mulla lähtekivim + 5% orgaanilist ainet + bakterid + seened – 0% Ca tuli teiselt poolt välja

Mida sellest siis mõelda?

Kui mullas pole seeni, siis ei suuda muld kaltsiumi (ja ka teisi toitaineid) siduda ja hoida. Toitainete sidumine ja hoidmine toimub mullaelustiku abil. Teiste elementidega võivad tulemused olla veidi erinevad. Tasub teada, et seened on need, kes kaovad keemia ja mullastruktuuri lõhkumise tõttu kergemini ja seejärel on mullal keeruline täita üht oma tähtsat ülesannet – puhastada vett.

Kui kaltsium nii kergesti minema uhutakse, miks siis ei uhu vesi mullast neid seeni ja baktereid minema? Nende kadu samas katses ei märgatud. Vastus peitub selles, et nii seened kui bakterid toodavad liime, mille abil nad “liimivad” ennast taime pindadele, nii maapealsetele kui maaalustele osadele. Kui bakterid ja seened on olemas, siis just nemad seovad toitained enda külge ja ei lase neil minema uhtuda. Mullatoiduvõrgustiku abil saavad need toitained peagi taimele kättesaadavaks.

Tallamine ja tihes

Lubasin põhjalikumalt kirjutada tallamise ja tihese teemadel. Üks paha asi, mis mullaga juhtub kui inimene maa peal toimetab, on mulla kokkupressumine ja seda nimetatakse erialakirjanduses tallamiseks. Kujutage ette, isegi vihm tallab mulda! Seda peamiselt siis kui muld on küntud ja katmata taimede poolt. Kui taimed katavad mulda, võtavad nemad surve enda peale ja muld pääseb hullemast. Muidugi on tallamises tublid ka rasked masinad ja kündmine. Kündmist tehakse tihti just nö mulla kobestamiseks manuaalsel viisil, aga adrahõlma all toimub tegelikult mulla kokku pressimine, tekib künnitihes, mis takistab taimede juurtel sügavamale jõudmast kui on künnikiht (umbes 30-50 cm). Kündmise kobestav ja aereeriv mõju on väga lühiajaline, sest mullaelustiku häviminine on korralik ja mullaelustik on tegelikult see, kes tekitab mulla struktuuri ja see võimaldab mulla aeroobset seisundit. Seega vähenev mullaelustik põhjustab omakorda mulla tihenemist, kuna puuduvad taastavad jõud. Kirsiks tordil tekivad tekkinud anaeroobses keskkonnas toksilised kemikaalid, mis tapavad veelgi mullaelustikku (ja soosivad haigustekitajaid ja kahjureid).

Mullas käib sisuliselt võitlus heade ja pahade vahel: Sauron koos orkidega üritab asustada kõik pimedad, lehkavad ja tumedad paigad ning suurendada oma mõjuvõimu ning kutsuda oma teenistusse aina jubedamaid pahalasi. Inimesed, haldjad, päkapikud ja teised head jõud hoiavad valgust, lopsakust, puhast õhku ja vett, et elu ja taimed saaks õitseda. Kui on puhast õhku, siis head tüübid on tugevad ja hävitavad kiirelt kõik tumeduse jõud, kes taimedele ohuks võivad olla. Kui õhk läheb hapuks ja haisevaks, siis hiilivad kohale patogeenid ja kahjurid ja hakkavad taimi kahjustama.

Taimed on oma poole valinud, nad toodavad vaid selliseid juureeritis, mis kutsuvad kohale häid tüüpe, vastasel juhul oleksid taimed juba planeedilt välja surnud… Olemas on aga ka teised, anorgaanilisi ehk hapnikuvaeseid tingimusi armastavad olendid, mis kasutavad kõiki tekkinud võimalusi. Inimene loob iseenese teadmatusest tihti neid võimalusi juurde (tallab maad) ja siis on kurb, kui taimed haigestuvad, närtsivad ja ei anna soovitud saaki.

See tihe ja kompakteerunud muld takistab lisaks ka taimede juurde arengut. Enamike taimede juured, eriti kultuurtaimede juured, ei suuda ennast tihesest läbi pressida. Ilma korraliku juurestikuta on taim halvas toitumuses, nõrga vastupanuvõimega ehk maakeeles niru ja ei hoia ka mulda kinni. Tihes takistab ka vee imendumist mulla ja pinnase sügavamatesse kihtidesse. Kui vesi ei saa liikuda sügavusse, hakkab ta liikuma horisontaalselt, allamäge. Oma teel võtab ta kaasa ka mulla pealmise kihi, mis on veest küllastunud ja raskeks muutunud. Nii ta läheb, me kallis vara, otse mäest alla veekogude poole.

Tihesest on kirjutanud oma Kartuliseminari raames peetud ettekandes ka Eesti Maaülikooli professor Endla Reintam (2017) (http://taim.etki.ee/taim/public/pdf/Ettekanded/Kartuliseminar2017/3Reintam_kartulipev.pdf)

Positiivsed tuuled mullateemadel

Kõigest ma muidugi ei kirjutanud, mullaelustiku peamistest ülesannetest said põgusa sissejuhatuse kaks esimest. Teistega jätkan teinekord. Pärast mu eelmist mullatemaatilist kirjatükki kirjutas mulle Priit Tammeorg, kes töötab Helsinki Üllikoolis, on tegutsev Soome Biosöe Assotsiatsioonis ja tegeleb kestlikuma põllumajanduse avastamisega. Ta leiab, et minu mõttekäigud lähevad kokku tema mõtete ja teadusrühma töödega. Jagan ka teile põnevaid materjale, mida ta soovitas lähemalt uurida:

• Eesti Akadeemilise Põllumajanduse Seltsi 100. aastapäeva visioonikonverentsil tema peetud kõne, mida saab järele vaadata aadressil:
  https://aps.emu.ee/ – valida tuleks esimene salvestis (Big Blue Button) ja vaadata täisekraanil, et ka slaide näha. Priit Tammeoru ettekanne algab 94:45, aga ta soovitas ka eelnevaid ettekandeid vaadata. Eriti hästi rääkis tema sõnul planeedi piiridest akadeemik Tarmo Soomere, Teaduste Akadeemia president ja samuti oli hea ringmajanduse ettekanne EMÜ teadusprorektorilt prof. Ülle Jaakmalt.
• Soomes on kaks ägedat pioneertalunikku Tuomas Mattila ja Juuso Joona, kes on ka teadlased ja jagavad oma tehtut Twitteri kontodel. Juuso Joona kohta otsides leidsin ka, et 2021 juunikuus toimub Soomes kõrgetasemeline mullakonverents, mille info leiad siit: https://www.nessling.fi/soil-at-risk/
• Priit Tammeoru ja töögrupi katsetest leiab rohkem infot siin: Blog I LinkedIn I Facebook I Twitter