Mullateadus (3)

Ülesanded:
Muld on suurim loodusvara, selle tundmisest ja kasutamisest sõltub elukeskkond ja majandus (põllumajanduse tootmisvahend). Mullateadus on üks loodusteaduse distsipliine, tähtsamaid agronoomilisi distsipliine,mis uurib muldade kujunemist, arenemist, omadusi, mullas kulgevaid protsesse, viljakust ja selle parandamise võtteid ja kasutamist ja kaitset.
Mulateadus uurib: 1) mul atahket faasi 2) mulla mulla vedelat faasi 3)mulla gaasilist faasi.
Mullateadus jaguneb:
1)mulla geneetika - osa teadusest, mis uurib muldade kujunemist ja
arenemist
2)mulla füüsika- uurib muldade füüsikalisi omadusi (vee, õhu ja soojusrežiimi mullas) 3)mullamineraloogia- uurib looduslikke ühendeid ehk mineraale mullas.
4)mulla keemia-uurib mulla keemilist koostist elementide tasandil. Siia alla kuulub ka mullatoiterežiim (kuidas taimed on varustatud toitainetega ühel või teisel mullal).
5)Mulla bioloogia- uurib elusorganisme ja nende laguprodukte mullas. Laguproduktid ongi need ained, mis hakkavad mõjutama looduslikke mineraale ja tekib muld. Muld on pindmine kiht kuni lähtekivimini välja.
6) mulla geograafia- uurib mula geografilise leviku seaduspärasusi. Muld ei kujune kunagi juhuslikult, vaid keskkonnatingimuste ja elusfaktorite kompleksis.
7)Mulla kartograafia- teadus muldade kaardistamise küsimustest (millises mõõtkavas, millistes ühikutes ja millise klassifikatsiooniga kaardistada).
Mullateaduse 3 põhiülesannet: 1)uurib muldade kujunemist, omadusi, viljakust ja selle parandamise võtteid.
Asalea ei kannata kraanivett, istutada männiokka kõdumullasse, ei kannata Mg ja Ca.
2)Maa kui põllumajandustootmis põhivahendi inverteerimine- arvele võtmine. 3)kaitsmine
Soo on tähtsaim magevee reservuaar , toidab ümbruskonna põhjavett.
Kasulik kirjandus: „ Mullavesi “, Endel Kitse ; „Eesti muldade lühiiseloomustus“, Raimo Kõll, Illar Lemetti; „Muldade määramise ja iseloomustamise maatrikstabelid“, www.eau.ee; „ Mineraloogia ja petrograafia praktikum “; „Mullateaduse laboratoorne praktikum“; „Eesti NSV mullastik arvudes“; „Eesti muldade omadused graafikutel: I põllumullad II metsamullad“; „Muldade kasutussobivus ja agrorühmad“; „Muldade määraja“; „Muldade kaardistamise välitööde metoodika“
Mullateaduse ajalugu
Hakkas välja kujunema siis, kui tekkis suurem nõudlus põllumajandussaaduste järele (peale feodaalkorra lõppu). Tähtsaim mullateaduse rajaja on V. Dogutšajev- pani aluse kõige olulisematele mullateaduse valdkondadele. Anton Nõmmik- koostas Eesti kohta esimese agrogeoloogilise suunitlusega kaardi (1924). Alfred Lillema- koostas esimese geneetilise suunitlusega kaardi Eesti kohta (1946). Oswald Hallik - uuris happeliste muldade levikut Eestis ja kõikvõimalikke lubiaineid happesuse likvideerimiseks, muldade lupjamisele aluspanija . Arnold Piho - pani aluse tõelisele väetusõpetusele, rajas väetiskatsete võrgu eestis. Loit Reitman- Eesti mullageneesi rajaja. Rein Kask- aluspanija muldade hindamisele ehk boniteerimisele.
Mulla mineraalosa ja selle kujunemine
Maa ehituses võime eristada nelja erinevat geosfääri ehk vööd, kus aine koostis, omadused ja termodünaamilised tingimused erinevad. Kõige pealmiseks kihiks on maakoor , mille tüsedus võib varieeruda küllaltki suurtes piirides (20-60 km). Siin domineerivad kaks elemnti- räni ja alumiinium . Seetõttu nimetatakse seda vööd ka Si-Al vööks. Tegelikult on maakoores kaheksa põhilist elementi: O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K-need moodustavad 98,8% kogu maakoore massist. Kõige enam ongi inimestel teadmsis maakoore ehituse ja koostise kohta. Teiseks kihiks on Si-Mg ( sima -vöö), siis tuleb vahevöö ja lõpuks Maa tuum 2900 km alates.
Maa koores võime täheldada väga erinevaid looduslikke ühendeid, milledele on omane kindel koostis ja omadused. Need ühendid on mineraalid . Neid on umbes 3000. Mineraale võib jagada väga mitmeti: 1)geoloogilise tähtsuse alusel 2)tekke alusel (primaarsed ja sekundaarsed); 3)aine oleku alusel; 4)kõige levinum klassifitseerimine lähtub keemilisest koostisest
Mineraalid
I Ehedad elemendid- AU, Pt, S
II väävliühendid ehk sulfiidid - püriit ( kassikuld , leiub Keila -Joal, murdekoht on süsimust), galeniit (aluspõhja kivimites , Navesti jõe kaldal ), sfaleriit ZnS
III halogeniidid - keedusool haliit (NaCl), fluotiidid, KCl ja Na KCl 8nendest toodetakse kaaliumväetisi).
IV oksiidid ehk hapnikuühendid- kõige levinum on kvarst ehk SiO2, sellel on palju teisendeid (erinev värvus, läbipaistvus), nagu näiteks ametüst ( roosa ), opaal, peitkristalliline kvarts ehk kaltsedon. Oksiidide hulka kuuluvad olulised maagid: punane rauamaak hematiit , must rauamaak magnetiit, sooraud limoniit, alumiiniumoksiid Al2O3 ehk boksiit , korund (kui ta on puhas punane siis on see rubiin , korundi kõvadus on 9).
V hapnikku sisaldavate hapete soolad - a)sulfaadid- kips; b)karbonaadid- kaltsiit CaCO3, Eesti aluspõhjas on oluline dolomiit CaMgCO3; c) fosfaadid -apatiit (Koolas), fosforiit; d) silikaadid - olulisimad mulla seidukohalt, SiO4 tetraeedrite asetsemise järgi jagatakse silikaadid alarühmadesse: 1)isoleeritud, 2)ahelatega; 3)kihtidega (vilgud); 4)karkassidega (päevakivid-ortoglas).
VI On mineraale, mis on primaarsed, kuid on ka neid, mis tekivad primaarsetest ja need on sekundaarsed, nagu näiteks savimineraalid.
Kivimid
1) tardkivimid - kujunevad välja magma tardumise tulemusena. Mida sügavamal magma hangub, seda väiksemad on kristallid. Jaotatakse a)süva; b)poolsüva; c)pursketardkivimid. Eesti tuntuim tardkivim on graniit (süvatardkivim), mis moodustab kristalse aluskorra . Roosad tükid selles on päevakivi (ortoglas), klaasjad on kvarts, tume on vilk (biotiit). Tuntud on ka rabakivi, millel on hästi suured päevakivikristallid, mis murenevad kivimist kergesti ära ja rabakivi pudeneb seetõttu kiiresti ära.
2)settekivimid- nii mineraalsed kui orgaanilised setted . Eestimaa graniitsele kristalsele aluskorrale settisid vanaaegkonna meres: 1)alamkambriumi sinisavid ja liivakivid 2) ordoviitsium - liivad ja obulusliivakivi, glaukoniitliivakivi (roheline), diktioneema kiltkivi (sisaldab raskmetalle ja radioaktiivseid elemente, süttib kokkupuutes õhuga põlema), lubjakivi ja dolomiidi lademed (tüsedad kihid , nende vahel on põlevkivi) 3)silur- lubimergel 4)devon- keskdevoni liivakivi, ülem- devoni lubjakivid .
Aluspõhjaks on Põhja-Eesrid merepiiril alam-kambriumi sinisavi ja lubjakivi, kesk-Eestis siluri mergel. On olnud palju jääaegasid. Vastavalt selleni , kuhu maani jää jõudis, nim. Valdai, Dnepri ja Lihvini jäätumisi. Moreen on jääsete, Eesti kolm põhimoreeni on: 1) valkjashall rähkmoreen Põhja-Eestis 2)pruunikashall saviliiv - liivsavi moreen Kesk-Eestis 3) punakaspruun saviliiv kuni liivsavi moreen, mille karbonaatsus lõuna suunas väheneb Lõuna-Eestis.. Jää ja pärast jääaegsete veekogude settes võivad olla liivad (Audru ümbruses), savid (viirsavid). Savi on aterjal, kus osakeste läbimõõduga alla 0,01 mm osatähtsus ületab 50% kogu massist. Järvelubi on tekkinud organismidest, allikalubi vees lahustunud mineraalide sadestumisest.
3)metamorfsed kivimid ehk moondekivimid - tekivad tard - ja settekivimitest, kui need satuvad täiesti uutesse tingimustesse (kõrge rõhk ja temperatuur), leiab aset lähtekivimite metamorfoos ehk moondumine. Näiteks tekib liivakivist kvartsiit . Moondekivimid on vastupidavad.
Mineraalide ja kivimite murenemine
Mineraalid ja nendest koosnevad kivimid looduses alluvad mitmesugustele mõjutustele ja vastavalt sellele, kuidas leiab aset kivimi või mineraali murenemine, eristatakse järgmisi murenemise liike:
1) rabenemine ehk füüsikaline murenemine- see on esile kutsutud temperatuuri kõikumistest (kivimi koostises olevad mineraalidel on erinev joonpaisumiskoefitsent, tekivad sisepinged ja tekib pragu). Looduses on ööpäevased ja aasaajalised temperatuuri kõikumised. Rabenemine algab kivimi pinnalt. Rabenemise tagajärjel omandab kivim teatud vee läbilaskvuse. Pragunemist põhjustab ka jää.
2)keemiline murenemine ehk porsumine - on põhjustatud looduslikest reagentidest nagu vesi CO2, O. Aset leiavad keemilised reaktsioonid. Porsumise tulemusena tekivad uued ühendid. Hapnikuga ühinedes leiab aset hapendumine ja vastupidine protsess on taandumine ( Fe2O3 ↔FeO, FeS→FeSO4). Kõik mineraalid looduses lahustuvad vees, lahustumine sõltub CO2 sisaldusest vees (kui eda on palju, siis on tegemist nõrga süsihappega ja lahustuvus on suurem) ja temperatuurist. Lubjakivid lahustuvad suurel määral. Hüdradatsioon- veega ühinemine (punane rauamaak hematiit annab veega ühinedes hüdraadi limoniidi). Kristallisatsioon- on mineraale, mille ehituses pole kristallstruktuuri, nad on amorfsed , need ühendid võivad kristalliseeruda. Hüdrolüüs- päevakivid lagunevad hüdrolüüsi tulemusena ja vastavalt laguproduktile, mis tekib, eristatakse talgistumist, serpentiinistumist, kaolinistumist. Troopilises kliimas tekivad kaoliinist oksiidid (boksiit, mis annab muldadele punase värvuse- lateriitmullad)
3)bioloogiline murenemine- elusate organismide ja nende laguproduktide toime. Huumushapped asuvad reaktsiooni mineraalidega ja tekivad orgaanilismineraalsed kompleksühendid. Muld tekib hetkest, kui rabenenud või porsunud kivimile asuvad esimesed bioloogilised organismid.
Denudatsioon ja akumulatsioon
Maa ehitust mõjutavad maasisesed ja maavälised jõud. Maasisesesd jõuad avalduvad aeglaste maakoore tõusude või vajumistena, vulkaanillise tegvusena, maavärinatena. Maasiseste jõudude tulemusena tekivad mäed (mäetekkeprotsessid): kurrutamine- kurdmäestik; maakoore katkikäristamine- pangasmäestikud ehk alangud. Maavälised jõud kujundavad ümber maasiseste jõudude toimel kujunenud maakoore pealispinda. Kõigepealt leiab aset kulutus ehk denudatsioon (vesi, tuul). Edasi tuleb transportimine ja siis toimub akumulatsioon.
Maaväliste jõudude geoloogiline tegevus
1)vee geoloogiline tegevus- vesi võib olla erinev: a)ajutiste vooluvete geoloogiline tegevus avaldub seal, kus on tegemist liigestatud reljeefiga- mulla pinnale tulnud sademete vesi hakkab mööda nõlva alla voolama, sellega kantakse mulla peenemaid osakesi minema ning toimub erosioon ehk ärakanne, tekivad erodeeritud mullad , kuhu jäävad alles suured kivid ehk eluuvium. Ärakantud materjal on deluuvium ja need mullad on deluviaal ehk pealeuhtemullad. Mida järsem on nõlv, seda intensiivsem on erosioon. b) alaliste vooluvete geoloogiline tegevus avaldub jõgede puhul, kus voolusängis leiab aset kulutus (põhja ja kalda erosioon, eriti põrkekalda puhulSuudmesse tekib delta. Jõesetted jäävad maha ka lammialale, tekivad lammimullad. c)põhjavee geoloogiline tegevus- põhjavesi võib oll aliikuv või liikumatu (oleneb kaldest). Liikumatu on pehme vesi, mullad sellel on toitainetevaesed (liigniisked mullad). Liikuv on kare vesi ja mullad toitaineterikkad. d)merevesi- kulutav, purustav, transportiv
2)tuule geoloogiline tegevus- avaldub seal, kus on kuiv kliima ja kehv taimkate (kõrb)
3)jää geoloogiline tegvus- mandrijääliustikud ja mäestikuliustikud. Jääjõe voolusängi näitavad oosid.
4)gravitatsioonijõud ehk raskustung
Murendi ja mulla mehhaaniline koostis
NB! EKSAMIL! Mulla mineraalosa moodustab mulla masist 95-100%. Paljud mulla omadused sõltuvad sellest, millise suurusega mehaanilistest elementidest (üksikosakestest) see mullamass koosneb. Erinevad osakesed on erineva mineraloogilise ja keemilise koostisega. Jämedad osakesed (liivaterad) koosnevad kvartsist ning ei sisalda tähtsaid biokeemilisi elemente. Viljakuse kandjaks on peenemad osakesed- silikaadid ja teised, nendest vabanevad murenemise käigus toitained . Meil on seni olnud valdavalt kasutusel vene mullalõimise klasifikatsioon ehk Kat1sinski klassifikatsioon . Mehaanilised elemendid jaotatakse fraktsioonidesse: üle 10 mm- kivid; 1-10 mm- kruus; (kõik osad üle 1 m on kores, alla selle peenes ); o,o5-1 mm- liiv; 0,001-0,05- tolm; alla 0,001- ibe. Vene lõimise klassifikatsiooni ehk mehaanilise koostise aluseks on füüsikalise savi suhteline sisaldus mulla massis. Füüsikaliseks saviks on osakesed alla 0,01 mm, 0,01-1 mm on füüsikalin eliiv .
Lõimise klassifikatsioon on: 0-5% füüsikalist savi- sõmerliiv (l1), 5-10%- sidusliiv (l2), 10-20%- saviliiv )sl), 20-30%- kerge liivsavi (ls1), 30-40%- keskmine liivsavi (ls2), 40-50% raske liivsavi (ls3), 50-65%- kerge savi (s1), 65-80%- keskmine savi (s2), üle 80%- raske savi (s3).
Kindlakstegemine : saviliiv- saab teha kuulikese; liivsavi-saab teha 3 mm vorstikese, painutamisel kerge liivsavi praguneb ja murdub, raske liivsavi ainult praguneb. Lõimise järgi jaotatakse mullad kerge, keskmise ja raske lõimisega muldadeks.
1)Kerged mullad on suure poorsusega, hästi õhustatud kuid kahjuks väikese veemahutavusega. Need mullad on põuakartlikud ning saak sõltub sademetest j anende jaotumisest vegetatsiooniperioodil . Hästi kasvavad sellistel muldadel sügavale tungiva juurekavaga taimed ja hästi õhustatud mulda nõudvad taimed nagu kartul (kuid põuasel aastal jääb ka kartulisaak kesiseks).
2)Keskmise lõimisega mullad on parasniisked ja piisava veemahutuvusega, samalajal rahuldavalt õhustatud. Need on kõige kõrgema viljakusväärtusega mullad, sobivad pea kõikide kultuuride kasvatamiseks tagades maksimaalse saagikuse.
3)Raske lõimisega mullad on väga suure veemahutuvusega ja halvasti õhustatud. Saak ikaldub eriti vihmasel aastal. Sellistel muldadel kasvavad hästi kõrrelised heintaimed ning seega sobib sellise mullaga piirkondades kasvatada piimakarja.
Teiste maade mullalõimise kvalifikatsioonid on meil kasutatavast Katšinski skaalast erinevad. Ernevad on fraktsiooniläbimõõdud ja nimetused. Näiteks on Katšinski järgi ibeme läbimõõt 0,001 mm, USA-s aga 0,002 mm. Katšinski järgi jaotatakse mullad füüsikalise savi sisalduse järgi, mujal maailmas kasutatakse selleks kolme fraktsiooni: liiv, tolm ja ibe.
Ajakirjas „Agraarteadus“ 1993 aasta, number 3 on toodud võrdlused erinevate klassifikatsioonide vahel.
Aluspõhi, pinnakate ja mulla lähtekivim
Graniitsele kristalsele aluskorrale setinud vana-aegkonna setted on meie aluspõhja materjaliks . Geoloogilise kronoloogia järjestuses oleks need:
1)alam-kambriumisinisavid ja liivakivid-aluspõhjaks põhja- rannikul paekalda ja mere vahelisel alal
2)ordoviitsiumi lubjakivid, dolomiidid-aluspõhjaks Põhja-Eestis ja Loode-Eestis
3)Siluri lubimerglid-aluspõhjaks Kesk-Eestis
4)Kesk-devoni liivakivi-aluspõhjaks Lõuna-Eestis
5)ülem-devoni lubjakivid- aluspõhjaks Kagu-Eestis
Aluspõhi on kõikjal kaetud hilisem anoorema settega, mida nimetatakse pinnakatteks. Mullatekke protsessist haaratud pinnakatte ülemist osa nimetatakse lähtekivimiks ja lähtekivimi ülemist (mulla tekke protsessi käigus muutunud osa) nimetatakse mullaks. Muld võib Eestis olla paksusega alates mõnest millimeetrist kuni pooleteise meetrini.
Peamised mull alähtekivimid on: 1) moreenid - valkjashall rähkmoreen Põhja-Eestis, pruunikashall saviliiv-liivsavi moreen Kesk-Eestis, punakaspruun saviliiv kuni liivsavi moreen, mille karbonaatsus lõuna suunas väheneb Lõuna-Eestis. 2)jää ja pärast jääaegsete veekogude setted liivadest kruusadeni 3)fluvioglatsiaalsed setted-liivad, kruusad 4)lõimiselt kahe või mitmekihilised lähtekivimid, kus moreen on kaetud hilisema settega 5)soomuldade lähtekivimiks on turvas .
Muldade orgaaniline osa
Mulla orgaanilise aine allikateks on peamiselt kõrgemad taimed, mis fotosünteesi käigus veest, süsihappegaasist ja mineraalsooladest sünteesivad Päikese energia osavõtul orgaanilist ainet. Olulised on ka samblad, samblikud , vetikad, seened ja ka mitmed loomsed organismid. Pärast elutegevuse lõppu ladestub taimne-loomne jäänus mulla pinnale või selle pindmisesse kihti ning algab selle lagunemine ehk mineralisatsioon , mis on sisuliselt fotosünteesile vastandprotsess. Lagulõpp-produktideks on mineraalsoolad, vesi , süsihappegaas ja eraldub energiat. Orgaanilise aine koostiskomponendid on: 1)vesi 2)süsivesikud 3) ligniin (puitaine) 4)lämmastikuühendid (valkudest) 5) rasvad 6) vaigud 7)vahad 8) parkained . Erinevates taimsetes -loomsetes organismides on nende koostiskomponentide osatähtsus erinev. Koostiskomponentides omakorda on väga erinev O, H, C ja N suhe. Orgaanilise aine lagunemine sõltub suurel määral sellest, millise ainega on tegemist. Orgaanilise aine lagundamisest võtavad osa bakterid , mis kasutavad ära lagundatavast materjalist veerandi oma rakkude ülesehitamiseks.
Lagunemine sõltub: 1)keskkonna õhustatusest ehk hapnikuga varustatusest. Selle alusel eristatakse: a)aeroobset orgaanilise aine lagunemist, mis leiab aset hästi õhustatud hapniku rikkas keskkonnas. Lagunemine toimub kiiresti ning kuni lihtsamate ühenditeni välja. b)anaeroobne orgaanilise aine lagunemine leiab aset liigniisketes muldades, halvasti ühustatud muldades, kus hapnikku on vähe. Tegutsevad vastavad spetsiifilised bakterid, lagunemine on aeglane ja tekib mitmesuguseid lagunemise vaheprodukte nagu metaan , väävelvesinik jne. Tekib ka orgaanilisi happeid . Anaeroobsel lagunemisel tuleb aastas värsket orgaanilist ainet rohkem juurde, kui laguneda jõuab ja muld muutub toorhuumuslikuks 2)orgaanilise aine koostisest. Kõige lihtsamini lagunevad lihtsad süsivesikud- veeka ja süsihappegaasiks. Valgud koosnevad aminohapetest ja nende lagunemisel on kaks etappi : a)ammonifikatsiooni protsess, millest võtavad osa ammonifitseerivad bakterid, mis muudavad valkude lämmastiku ammoniaagiks. See protsess leiab aset pea kõikides muldades. Tekkinud ammoniaak annab muldades mitmesuguseid ühendeid, mida taimed saavad kasutada lämmastiktoiduna. Pärast ammoniaagi tekkimist algab teine protsess b)nitrifikatsiooniprotsess, mida viivad läbi nitrifitseerivad bakterid. Lõpp-produktidena tekivad mulda lämmastikhappesoolad nitraadid . Nitrifikatsioonibakterid on palju nõudlikumad kui ammonifikatsioonibakterid, nad ei talu happelist ja liigniisket keskkonda. Kui ammooniumiühendid seotakse muldadega, siis nitraadid jäävad mulla lahusesse ning sademetega uhutakse need mullast minema. Nii ammooniumi kui nitraatühendid on mõlemad taimedele toiduks. Mineraalseid lämmastikuühendeid, mis tekivad valkude lagunemise, vabaneb orgaanilise aine lagunemisel mulda ainult siis, kui selle lagundatava orgaanilise aine lämmastikusisaldus on üle 2%. Kui väetada põlde lämmastikuvaese orgaanilise ainega nagu näiteks põhk ja turvas, siis muutub muld ajutiselt lämmasikuvaeseks, sest bakteritel on oma elutegevuseks vaja kindel kogus lämmastikku. Kui orgaanilises aines on seda vähe, siis võetakse vajadusel puudujääv kogus juba enne mullas olnud lämmastikust ja mulda tuleb lisada lämmastikuväetisi. Mõne aja pärast lagunevad aga antud orgaanilist ainet lagundanud bakterid ära ja lämmastik vabaneb uuesti mulda. Et mulda vabaneks lämmastikku, peaks süsiniku ja lämmastiku suhe olema 25-30. Ligniin on anaeroobsetes tinimustes küllaltki vastupidav. Rasvad lagunevad nii bakterite kui ka seente mõjul, aeroobsetes tingmustes tekivad vesi ja süsihappegaas. Anaeroobses keskkonnas toimub aga rasva molekulide tihkestumine ja liitumine (polümerisatsioon) ja rasvast tekivad väga püsivad kõrgmolekulaarsed ühendid bituumid. Vaigud, vahad ja parkained on bakteritele mürgiks. Neid lagundavad seened. Vaik anaeroobses keskkonnas ei lagune, vahadest tekivad bituumid. Parim ravi mädase haava puhul: teelehele värsked vaigutilgad. 3)temperatuurist- soojas tekib orgaanilise aine lagunemisel rohkem huumust 4)mulla reaktsioonist- happelises keskkonnas nõudlikumad mikroorganismid on inaktiivsed või puuduvad üldse (nitrifitseerivad bakterid).
Orgaanilise aine vormid mullas
1)mittespetsiifiline orgaaniline aine- 10-20%
2)spetsiifiline mulla orgaaniline osa- huumus
Humifikatsiooniprotsess seondub mikroorganismide tegevusega , see on mikrobioloogiline protsess, kus orgaanilone aine lagundatakse. Teatud etapil leiab aset laguntatava orgaanilise aine molekulide mikroobse valgumolekulid eliitumine ja tihkestumine, mille tulemusena tekib huumus. See on oluliselt keerulisema ehitusega, kui lähtekomponendid. Seetõttu ei saa humifikatsiooniprotsessi samastada mineralisatsiooniprotsessiga, kus tekivad lähtekomponentidega võrreldes just lihtsama ehitusega ained. Huumuse koostikomponendid on huumushapped ja huumusaine. Huumushapped on humiinhapped ja fulvohapped, mis annavad mineraalsooladega reageerides vastavaid soolasid humaate ja fulvaate. Huumusained humiin ja fulviin on kõige püsivam osa mullas. Okaspuumetsades tekib rohkem fulvohappeid ja seal on fulvaatne huumus. Selle huumushappe soolad on liikuvad ja vees kergesti lahustuvad. Muld vaesub kiiresti biokeemilistest tähtsatest ühenditest. Selline veega väljauhtumine leiab aset karbonaadivaestel lähtekivimitel kujunenud muldadel, protsessi nimetatakse leetumiseks. Rohttaimede lagunemisel tekib rohkem humiinhappeid j atekivad humaatsed mullad. Nendest muldadest ei uhu sademetevesi minema biokeemiliselt tähtsaid ühendeid.
Huumuse sisalduse skaala on: alla 1,5%- väga madal, 1,5-2,5%- madal, 2,5-3,5%- keskmine, 3,5-5%- kõrge, üle selle on väga kõrge. Lõuna-Eesti põllumuldades on huumust 2,5%, Kagu-Eesti erodeeritud muldades 1-1,5%, Kesk-Eestis 3%, Põhja-Eestis 4%, paepealsetes muldades 10-30%.
Huumuse tähtsus: 1)huumus võtab osa mullatekkeprotsessist- tänu hapetele toimub mulla mineraalosa lagunemine (bioloogiline murenemine), leiab aset ainete migratsioon 2)huumus mõjutab mulla füüsikalisi ja hüdrofüüsikalisi omadusi- veemahutavust, lasuvustihedust, poorsust jne. 3)huumusest sõltuvad mulla füüsikalis-keemilised omadused nagu neeldumisnähtused ja mullahappesus. 4)huumus on viljakuse kandja, olle sühteaegu toitainete allikaks, sest pidevalt tekib huumust juurde, kuid samal ajal 1-3% huumusest mineraliseerub ja selle lagunemise käigus vabanevad mulda taimedel vajalikud toitained 5)huumus mõjub taimedele kasvustimulaatorina, eriti efektiivselt mõjuvad rauahumaadid.
MULLAPROFIILI EHITUS JA MORFOLOOGILISED TUNNUSED
Mullas kulgevad mitmesugused protsessid, mille tulemusena tekib mulda orgaanilisi, anorgaanilisi kui ka orgaanilis-mineraalseid kompleksühendeid. Need erinevad ühendid on erineva keemilise koostisega. Seega nad kajastavad ka mulla protsessi iseloomu, mis selles või teises kohas aset leiab. Geoloogiliste tegurite toimel (vesi) paigutuvad need tekkinud ühendid ruumiliselt ümber. Selle tulemusena kujunevad mullas välja väliste tunnuste poolest ehk morfoloogiliste tunnuste poolest üksteisest eristatavad kihid. Need kihid, mis on kujunenud välja mullatekke protsessi ja käigus omavad kindlaid väliseid tunnuseid, neid kihte nimetatakse mulla geneetilisteks horisontideks. Neist horisontidest koosnevat vertikaalset ristläbilõiget mullast nimetatakse mulla profiiliks. Geneetilised horisondid tähistatakse ladina suurte tähtedega, milledele lisatakse juurde kas tähelisi või numbrilisi indekseid. Erinevate teadlaste poolt ja erinevates riikides tähistatakse horisonte erinevalt. Metsakõdu on metsamuldade kõige pindmisemaks kihiks maaoinnal, kuhu taime jäänused langevad ja seda tähistatakse O. Sellele metsakõdule võib veel lisada tähelisi indekseid (Of; Od), vahel numbrilisi indekseid (1-kõige halvemini lagunenud, 3- hästi lagunenud). Põllumuldadel on kõige pindmiseks kihiks huumushorisont A, mis on seda tumedama värvusega, mida rohkem on seal huumust. Vahel on pindmiseks horisondiks ka turvas T, kus orgaanilist ainet on üle 50%. Alati on T1 (halvasti lagunenud), T2 või T3 (hästi lagunenud).Liigniiskete muldade pindmiseks kihiks on toorhuumuslik horisont ehk AT.
Väljauhtehorisont ehk elluviaalne horisont on kas E ( leethorisont , kiht, kus peenemad mineraalosakesed lagundatakse huumushapete mõjul ja need laguproduktid kantakse mullast minema. Selgelt välja kujunenud leethorisont on valkjashall). Leetumisastet tehaksegi selle järgi kindlaks, et mida heledam on kiht, seda suurem on leetumine . Mida tüsedam see on, seda intensiivsemalt protsess toimub. See horisont on omane Lõuna-Eesti muldadele. Ka Kesk-Eestis võib olla väljauhtehorisont ning seda nimetatakse lessiveerunud horisondiks EL. See on omane leetjatele muldadele. Aineid ei viida minema, vaid need jäävad järgmisesse kihti pidama . Sisseuhtehorisonte tähistatakse tähega B. Sisseuhtehorisonte tähistatakse täiendavate tähtedega. Baf- automorfse rauarikas horisont eriti sage näiteks Põlvamaa muldades, see on omane ainult pruunidele näivleetunud muldadele. Bm- metamorfne sisseuhtehorisont, on omane meie kõige viljakamatele muldadele (leostunud muldadele) Järvamaal ja Lääne-Virumaal, see on hästi struktuurne ja hästi heade omadustega kiht. Bt- tekstuurne sisseuhtehorisont, see järgneb alati EL-ile, on kaa heade omadustega, kuid ta rikastub saviosakestega EL-i kihi arvel. Bhf- huumus-rauailluviaalne sisseuhtehorisont, omane liigniisketele leetunud muldadele, liivmuldades tavaliselt, kuid võib väga kõvaks tiheneda. Rahvas nimetab seda ka vahel nõrgkihiks, need on pahad mullad ( Peipsi ümbruses, vahe-Eestis). Nendel muldadel ei tasu põldu teha. Lähtekivim on materjal, millest muld hakkab kujunema, see tähistatakse C. Aluspõhi tähistatakse D. Horisondid võivad olla väga erineva väljakujunemisastmega, eriti leetunud ja lessiveerunud horisondid. Leetunud muld võib olla väga lihtne - A-B-C nõrgalt leetunud muld (LkI), kuid sama muld võib olla ka A-EB-B-BC-C. Kui EB on piisavalt tüse, siis on keskmiselt leetunud muld (LkII). Kui E on selgelt välja kujunenud, siis on tugevasti leetunud muld (LkIII). Mida intensiivsem leetumine, seda kehvem muld. Mullad võivad oll aka ajutiselt või kestvalt liigniisked. Seal leiab aset gleistumine . Gleistumine tähendab seda, et kolmevalentse raua ühendid taandatakse anaeroobses keskkonnas kahevalentseteks FeO ühenditeks, sest mullas ei ole piisavalt ühku, aga mikroorganismid tahavad orgaanilist ainet lagundada ja ouuduva hapniku nad vütavad ära kolmevalentsetest rauaühenditest. FeO ühendid on vees lahustuvad, liiguvad ühest kohast teise ja annavad mullale sinaka värvuse. Vahel suvel tuleb mulda rohkem õhku ning FeO ühendid hapenuvad tagasi, need sadesuvad kohe välja j atekivad roostelaigud. Mida vähem on neid glei ja roostetunnuseid, seda nõrgem on liigniiskus . B(g)- gleistumistunnustega horisont, Bg- gleistunud sisseuhtehorisont, kui on koguaeg niiske, tekib gleihorisont G (sinakashall). Kui g on kriips all , siis on põhjaveelise liigniiskusega tegemist. Kui on g aga ülakriips, siis on sademetevesi jäänud pidama liivsavi kihtidele, see on ülagleistumine. Mulla kõige tähtsam väline tunnus on värvus, sest see kajastab keemilise ühendi olemasolu. Mida rohkem rauda, seda pruunikamad. Mida rohkem huumust, seda mustemad. Mullahorisontide alusel me klassifitseerime muldi. Tähtis nätaja on ka ülemineku iseloom: kui üleminek toimub alla 3 cm kihis, siis öeldakse, et üleminek on järsk. Kui värvus on määratud, siis tuleb ära määrata mullalõimis ( kas või sõrmeproovi meetodil). Siis on vaja kindlasti kirjedada, kuidas mullamass on üles ehitatud. Kas ta on üksikteraline (liiv) või on see üles ehitatud struktuuriagregaatidena (sõmerad). Kõige vastupidavamad on teralised, pähkeljad ja tompjad struktuuriagregaadid. Need Agregaadid võivad olla väga erineva suurusega. Agregaatide vahele jääb alati õhk ja agregaatide sees hoitakse vett. Seega on struktuurses mullas alati taimekasvuks oiisavalt ühku ja vett. Et mulda tekiks struktuursus, on vaja, et selles mullas oleks ibe- savi ja kolloidosakesi, et mullas oleks piisavalt huumust ja et mullas oleks piisavalt kahe ja kolmevalentseid katioone. Kirjeldada tuleb ka uusmoodustisi ja ühendeid (söetükid, vihmaussid ) ja võõrühendeid (rauakolakad, kiletükid).
MULLA FÜÜSIKALIS-KEEMILISED OMADUSED
Need seonduvad eelkõige mullakolloididega, mis on osakesed läbimõõduga 1-199 millimikronit. Need võivad ola orgaanilised, mineraalsed aga ka komplekskolloidid ehk orgaanilis-mineraalsed. Need võivad olla rineva koostisega. Sagedasti on nii, et räni mikrokristallil on erinevate kihtidena peal orgaaniline kolloid ja mineralne kolloid jne., sellisel juhul räägitakse kolloidkompleksidest, mida nimetatakse ka neelavaks kompleksis. Kolloidid on ehituselt järgmised: Tuuma pindmised molekulid võivad käituda väga erinevalt (kas happena või alusena või kord nii, kord naa). Kui on tuum, millel esimene laengute kiht käitub nagu happeline kolloid, siis sellele kihile järgneb vastandioonidekiht. Osa neist on tuuma lähedal, osa aga jäävad tuumast suhteliselt kaugele lahusesse. Neid kolloide, millised käituvad happena, nimeatakse happelistes ehk atsidoitseteks kolloidideks. Neid, mis käituvad aluselna, nimetatakse basoidseteks kolloidideks. Raua-alumiiniumi kolloidid võivad käituda nii ja naa, olenevalt keskkonna pH-st ja neid nimetatakse amfoteerseteks kolloidideks. Mida raskema lõimisega muld (savimuld), seda rohkem on kolloide, samuti, mida huumusrikkam muld, seda rohkem kolloide. Kolloidid tunneb ära näiteks, kui on savine pinnas ja vihma sajab ja tekivad loigud, mis on mitu päeva hägused, siis nendes loikudes hõljuvad koloidid. Vad hõljuvad, sest sama laenguga kolloidid tõukuvad üksteisest eemale. Kolloidlahust nimetatakse sooliks. Kui kolloidlahus vananeb, kui kuivab, kui sinna lahusesse satuvad elektrolüüdid (soolad), kui lahus külmub, siis see kolloidlahus kalgendub ehk koaguleerub ja sool läheb üle geeliks. Koagulatsioon võib olla pöörduv ja võib olla pöördumatu. Geel seobki struktuuriagregaadid osakesteks. Mullaneeldumisvõime on võime siduda vedelaid, tahkeid ha gaasilis ühendeid. Olenevalt vahetust neeldumise põhjusest eristatakse järgmisis liike:
1)Mehhanniline neeldumine . Mulla mehhaaniline neeldumisvõime seondub sellega, et muld toimib filtrina ja peab kinni mulla tahkete osakeste vahelistes poorides kõik need tahked osakesed, mis ei mahu pooridest läbi. Kõige suurem sodi peetakse kinni juba mulla pinnal.
2)Füüsikaline neeldumine seondub mulla tahkete osakeste vabapinnaenergiaga (pindpinevusnähtused). On ühendeid, mis mulda sattudes vähendavad vabapinnaenergiat, seega seotakse mulla tahke osakese pinnal. Kuid on ka ühendeid, mis vastupidiselt veelgi suurendavad vabapinnaenergiat ja muld lükkab osakesed tahkest faasist eemale ja need osakesed jäävad sidumata ja need osakesed jäävad mullalahusesse. Ka söetablett on hästi suure pindaktiivsusega aine. Kui mullal poleks seda omadust, siis põhjavesi oleks reostunud. NH4NO3 on hinnatud hästi lahustuv väetis. Mülemad ioonid on taime seisukohalt võrdväärsed, kuid taim on erinevas kasvufaasis erineva valikuvõimega.Ammooniumioon seotakse mulla poolt, aga nitraation tõugatakse mulla lahusesse. Väetist tuleb viia mulda nii, et taim jõuaks seda ära kasutada. Ei tohi väetada sügisel, sest sademetevesi uhuks selle nitraadi mullast kohe minema. Nitraat toimib kanserogeenselt. Seda väetist tuleb kasutada vahetult taime tarbimise ajal. Nitraatioon on ioon,m mida ei neela muld. Teine tuntud väetis on KCl, mis lahustub nagu keedusool. Taim vajab väga suures koguses kaaliumi (heintaimed, kartul). Kloor on vastupidiselt paljuele taimedel toksiline . Kui kaalium mullaga seotakse, siis kloor ei seota. Kui ei taha aedvilju ära rikkuda, tuleb väetada sügisel. Kloor uhutakse kevadeks minema, aga kaalium on alles. Füüsikalisel neeldumisel on omad piirid. Mida rohkem on kolloide, huumust, seda suurem on ka füüsikalise neeldumise võime.
3)geeniline neeldumine- keemilste reaktsioonide tulemusena tekivad mulda kergesti lahustuvatest ühenditest lahustumatud ühendid, nad sadenevad välja tahke faasi vahele mulla pooridesse ja ka taim ei saa neid enam kätte. Fosforväetistest on tuntuim superfosfaat , se lahustub vees väga vähe. Juureeritised on nõrgad happed ning nendes lahustub see superfosfaat. Viies väetist mulda, saavad taimed selle ikkagi kätte, kuigi koefitsient on väike. Ülejäänud superfosfaat neeldub keemiliselt, muutudes kättesaamatuks. Happelistel muldadel leiab aset reaktsioon, kus superfosfaadi kaltsium asendub alumiiniumi ja rauaga , tekib raua-alumiiniumfosfaat, mis ei lahustu ei vees ega ka juureeritistes. Happelisel mullal tuleb enne väetise lisamist likvideerida, kasutades selleks lupjamist. 4)bioloogiline neeldumine seisneb bioloogilise aineringes. Kasvuajal organismid võtavad mullast toitaineid oma kudede-rakkude ülesehitamiseks. Seega teatud kogus N, F ja K jne. on teatud ajaks seotud.
5)füüsikalis-keemiline neeldumine ehk asendusneeldumine- on kõige olulisem põllumehe seisukohalt, sest sellel põhineb kogu mullaväetusõpetus. Olemus seisneb selles, et mullas toimub pidev ioonidevahetus vedela j atahke faasi vahel. See on ekvivalentsetes ehk võrdsetes kogustes . Mida rohkem on mullas kolloide, huumust ehk mida raskema lõimisega on muld, seda suuremad on ioonide kogused , mida muld suudab üheltpoolt tahkes faasis siduda. Sellisesse mulda võib anda korraga rohkem väetist-mulla tahke faas on nagu sahver, kuhu talletatakse liikuvate toitainete kogused. KCl on füsioloogiliselt hapestava toimega. Mingi ühendi mulda viimine toimib mulla reaktsiooni muutvalt. Füüsikalis-keemilineneeldumine võimaldab mullal puhverdada järskude reaktsioonide suhtes. Kui seda puhverdamist poleks, siis iga kemikaal muudaks mulla reaktsiooni happelisemaks või leelisemaks. Kui mulda tekib orgaanilisi happeid, siis orgaaniliste hapete vesiniku neutraliseerivad ära Ca ja Mg, leeliselist ühendit neutraliseerib aga vesinik . Füüsikalis-keemiline neeldumine aitab hoida mulla looduslikku reakstsiooni. Mingi końkreetse mulla puhverdusvõime on erinev happesuse ja alususe suhtes. Puhverduse etalon on pestud mereliiv.
MULLA HAPPESUS
Vesinik ja alumiiniumioonide oelmasolu mullas põhjustab mulla happesust. Mulla happesus jaguneb kaheks: 1)aktiivne mullahappesus- seda väljendatakse pH ühikutes- vesinikioonide kontsentratsiooni negatiivne kümnendlogaritm. pH määratakse kahel viisil. Ühel juhul lisatakse mullale destileeritud vett ja mõdetakse pH meetriga tulemus, tulemusele lisatakse alati juurde, et see on vees määratud (pHH2O), aga see tulemus muutub kiiresti. Teine võimalus on määrata pH kaaliumkloriidis, millisel puhul tulemus on tavaliselt ühe ühiku võrra väiksem, kui vee testi puhul. Aktiivse happesuse korral mõõdetakse vabade mullalahuses olevate vesinikioonide hulka. Seega tinglikult võime nimetada seda mulla lahuse happesuseks. Kasutatakse ka universaalindikaatoreid pH määramiseks. pH skaala mõõdetuna kaaliumkloriidis on mulla puhul teistsugune kui keemisa: alla 4,5- tugevalt happeline, 4,6-5,5- mõõdukalt happeline, 5,6-6,5- nõrgalt happeline, 6,6-7,2- neutraalne , üle 7.2- leeliseline. 2)potensiaalne mullahappesus- kajastab mulla kolloididel neeldunud vesinik ja alumiiniumioone. Tinglikult on see nagu mulla tahke faasi happesus. Aktiivse ja potensiaalse happesususe vahel on tihe seos, kui mulla lahus on happeline, siis on ka kolloidi ´del palju vesinik ja alumiiniumioone. Potensiaalset happesust väljendatakse mg ekvivalentides /100g. See jaguneb: a) asendushappesus, tähistatakse H5,6 ja saadakse, kui mulda mõjutatakse ühe normaalse kaaliumkloriidi lahusega see tähendab nõrga aluse ja tugeva happe soolalahusega. Kaalium tõrjub neelavast kompleksist välja seal neeldunud alumiiniumi ja nõrgemini seotud vesiniku. Lõuna-Eestis on oluline mõõta liikuvat alumiiniumi, sest see alumiinium toimib paljudele taimedel toksiliselt. b) hüdrolüütiline happesus H8,2 see saadakse teada, kui mulda müjutatakse Ca või Na atsetaadi lahusega see tähendab tugeva aluse ja nõrga happe soolalahusega. Selle tulemus on alati suurem H5,6, seeg anäitab kogu potensiaalset happesust. H8,2 järgi arvutatakse välja lubjatarvet, et likvideerida happesust. Mulla happesus on teatud taimedele väga oluline. Taimed on kohastunud teatud keskkonnatingimustele. Indikaatortaimed on kohastunud kindlale pH-le. Näiteks rabas kasvab huulhein , seega on keskkond happeline. Põldrõigas, põldkannike, nälghein (näitab ka, et põld on üli toitainete vaene), põld-kaderohi näitavad , et põldu on vaja lubjata. Jusshein on kõige tüüpilisem happesuse indikaatortaim Lõuna-Eestis. Ainult väga lubjarikkal pinnasel kasvab lubikas. Ka põldsinep on lubjarikka mulla indikaator.
MULLA NEELAMISMAHUTAVUS JA KÜLLASTUSASTE
Mullas võivad olla neeldunud katioonid ja anioonid . Neeldunud katioonid jaotatakse kaheks: 1)neeldunud vesinik ja alumiinium, tähistatakse H 2) neeldunud alused, tähistatakse S, need on kõik ülejäänud katioonid. Kokku moodustavad need neelamismahutavuse, mida tähistatakse T, mis tähistab 100 grammi mulla puhul neeldunud katioonide hulka. Mida suurem on mahutavus , seda parem muld, sest on suuremad toitainevarud. Mida huumusrikkam ja raskema lõimisega muld, seda suurem on neeldumismahutavus. Küllastusaste näitab, mitu protsenti neelamismahutavusest modustavad neeldunud alused (tähistatakse V). V=S/T*100. Kui see näitaja on alla 50, siis on väga happeline keskkond. Lupjamine on vajalik ka siis, kuii näit on üle 75, ainult, et väiksemal määral.
MULLA FÜÜSIKALISED OMADUSED
Klindi ääresPõhja-Eestis kambriumi liivakivid ja savi, Põhja-Eesti ordoviitsiumi ja siluri karbonaatsed kivimid, Lõuna-Eesti devoni liivakivid, kagu-Eestis Ülemdevoni karbonaatsed kivimid. Viimane jääaeg lõppes 10000- 13000 aastat tagasi. Eestit loetakse muldade järgi maailma mullamuuseumiks. Reljeefi järgi jaotatakse Eesti kolme osasse: 1)madal-Eesti (servamoodustiste ja vallseljakute vööde, madalam, kui 50 meetrit), 2)voorte vöönd (loode-kagu suunalised vormid, mis jäid jääkeelte vahele), 3)künklik moreenmaastik. Vahetult pärast jääaega jäi maismaaka kesk-eesti kant kuni peipsini. Teistele aladele jäi moreenile peale veel teisi setteid. Balti paisjärve etapist alates oli Saaremaad näiteks ainult väike lapike, litoriina ajastuks juba suurem lapike. Moreenseid setteid alla 5 meetri palju lääne-eestis, põhja-eestis. 5-10 meetrit enamus osa Eestist, 10-30 ja 30-40 Lõuna-Eesti kuppelmaastikel. Eesti muldade lähtekivimid: Põhj-Eestis valkjashall rähkmoreen, ka Saaremaal ja Hiiumaal; Kesk-Eestis natuke vähem karbonaatne moreen, valkjaspruun ehk kollakashall rähkmoreen; lõunas karbonaadivaesed moreenid, mis on ka klindist mere poole jääval alal; kagu-Eesti kuppelmaastikul on erineva koostisega lähtekivimid, otsmoreenid võivad olla karbonaadirohked. Lääne-Eesti madalikul katavad rähkmoreeni viirsavid. Klassikaline kahekihiline mulla lähtekivim- maapinnas ülemine 40-80 cm on kerge lõimisega (saviliiv), allpool on moreen (kas keskmine või raske liivsavi, mis on praktiliselt vettpidav materjal, levinud lõuna ja kagu-eesti aladel. Eesti on jaotatud kaheksaks valdkonnaks: I)Põhja-Eestivaldkond. See jaguneb neljaks algvaldkonnaks a)mandri osa b)saaremaa c) Hiiumaa d)Pärnu külje all kitsas osa. Karbonaatmuldade valdkond , mis võtab enda alla 31,8 % eesti maakonnast. Geoloogiline aluspõhi on karbonaatne ja sellest tulenevalt pinnakatte moreenid on karbonaatsed moreenid, mis on osaliselt kaetud pärast jääaegsete setetega (liivast kuni savini). Põllumaad selles piirkonnas suhteliselt vähe (10-20%), suurem osa sellest heina ja karjamaade all. Põllu jaoks suures jaos suhteliselt halvad mullad (väga kivised ja koreselised ja seetõttu põuakartlikud). On puisniite. On õhukese ja keskmise sügavusega karbonaatmullad, gleistunud karbonaatmullad, ka gleikarbonaatmullad, madalamatel reljeefielementidel on ka turvastunud ja soomullad. Karbonaatmulla teine nimetus on rendsiina , see on siis muld, mis soolhappega hakkab keema . Muldade boniteet on suhteliselt tagasihoidlik , sest õhukeed karbonaatmullad, kus on kuni 20 cm huumust peal, on 6-8 boniteediklass, 30 cm on juba 4-5 boniteetklass.Põhja- Eeti valdkonna algvaldkonnad: A)mandriosa-palju paepealseid muldi, see jääb fosforirikkasse vööndisse ja suur osa muldi on fosforirikkad, ei vaja seega fosforväetisi. B) Saaremaa-suur karbonaatsus, ligi 40% põldudest on õhukestel paepealsetel muldadel, kuna ümberringi on meri, siis on vegetatsionniperiood pikem c)Hiiumaa- seal on rohkem liivasid, mis on karbonaadivaene materjal, palju leetunud muldi Lk ja ka Lkg. D) Varbla -Tõstamaa- lähtekivim väga kirju, raudkivine, leetunud ja gleistunud leetunud mullad, põllumaade kasutus suht väike, boniteet 4-6 klass. II)Kesk-Eesti pruunmuldade valdkond, leostunud ja leetjate muldade valdkond. Kõige parema viljakusega valdkond. Võtab enda alla Jõgeva, Rakvere, Põltsamaa. See valdkond võtab enda alla 17,2% Eestimaast. Pandivere kõrgustik ja voorte ala. Aluspõhi suures osas karbonaatne, lähtekivim muldadele karbonaatne-kollakashall liivsavi moreen. Reljeef Pandiveres nõrgalt lainjas, lõuna osas muutub madalamaks, pinnavormidest võib esineda üksikuid oosisid (sorteeritud moreensest materjalist pinnavormid ), hästi põllumajanduslikult kasutatud, põlde isegi üle 50%. Valdav osa muldadest leostunud ja leetjad. Jõgeva poolt Pandivere poole minnes mullatekke protsess on saanud pikemalt toimuda ja seal pool on rohkem leetjaid muldi (KI). See jaguneb kolmeks allvaldkonnaks: a)Pandivere allvaldkond Mullad Eestimaa viljakaimad. Võib olla ka esimese klassi muldi, kus muldade boniteet on 90-100, Aravete ja Esna b)Põltsamaa ja Jõgeva- mullad voorte peal parasniisked, voorte vahel on aga palju järvi ja soid . C)Maidla-Peressaare- palju märgi muldi, lähtekivim ikk akarbonaatne, haritavat maad on kuivendatud. Viljakam osa Jõhvi ja Pagari ümbruses. Paepealseid ehk rähkmuldi võib esineda Mäetaguse kandis . IIILõuna-Eesti valdkond, võtab suure osa lõuna-Eestist, lääne-Eesti madalik jääb välja ja kõrgustikualad jäävad välja. Jaotatakse kolmeks allvaldkonnaks a)Tartu viljandi- võib leida veel karbonaatset moreeni , kuigi kohalik aluspõhi on juba karbonaadivaene, aga põhja poolt on siia kaasa toodud rähkset materjali. Parimad mullad Tartu ja Nõo ümbruses (kuigi siin on rasked mullad), parimad mullad 3-4 boniteediklassis. b)Tõrva- Abja - palju klassikalist kahekihilist lähtekivimit, seega kahkjad mullad, Sakala kõrgustiku piirimaile jääv ala on kühmud ja järsakud ja on suurenenud erodeeritud muldade tähtsus. c)Valga ja Põlva- hästi palju kahekihilist lähtekivimit, suhteliselt toitainetevaesed ja kehvad mullad, huumusvaesed. Kasutamisel vaja lahendada orgaanilise aine probleemid. On vaja teha muldade lupjamist. Lõuna-Eesti valdkond on Üheltpoolt leetunud ja näivleetunud ehk kahkjate (LP) muldade valdkond. Mulla lähtekivim karbonaadivaene sest aluspõhi on karbonaadivaene. Võtab enda alla 1/5 Eestist, 20,7%. Harimine ja kasutamine probleemne, sügisel suurte vihmadega ülemine kiht küllastub veega ja masinad jäävad kinni. Kasutatakse sügavkobestamist, millega segati tervelt meetrine kiht omavahel ja selle tulemusena kadus ära see, et sügisel on püdel kiht peal. IV Lääne-Eesti madalik, koosenb kahest erinevast osast: Kasari jõe piirkond ja Pärnu-Vändra ümbrus, kus on palju viirsavisid. Soostunud pruunmullad ja lammimullad. 7% Eestimaast. Aluspõhi karbonaatne, siluri lubjakivid, mille peal võib oll atüse pinnakate. Omapära see, et rähkmoreen on kaetud pärast jääaegsete veekogude setetega. Põhjavesi on suhteliselt kõrge (1-1,5 meetrit), kuivendamine on omaette probleem. Põldu vähe (15-20%), põldude puhul suurim probleem liigniiskus, maade kasutamisel ei ole võimalik kasutada drenaa1zkuivendust,sest läbi savi ei lähe vesi ära. Tehakse kraavkuivendust. Maa boniteet suhteliselt madal, 6-8 klass. Lammialal (Pärnu ja Kasari jõe lamm) ujutatakse periodiliselt üle, mis toob kaasa orgaanilist ainet. Mulla harimisel on tähtis õigeaegne harimine,m sest seal on savimullad. Liiga varakult harimine kulutab liialt energiat ja keerab mulla käkiks kokku. Allvaldkonnad a)Vigala- mullad alluvad karbonaatsele põhjaveele, selletõttu nendel muldadel 80-90 cm sügavusel keemine. Põllumajanduslik kasutus natuke ntensiivsem b) pärnu- audru ümbrus, kus on rohkem liivasid ja kruusasid. Gleistunud ja leetunud mullad, ka gleimullad , suured rabaalad ehk kõrgsood (Lavassaare) ja suured metsamassiivid. Lammialad viljakamad ja nende kasutus rohumaadena, boniteet4-5 klass. Palju viirsavisid selles piirkonnas. Vvahe-Eesti valdkond, leetmullad Lk, soostunud mulla, soomullad. Loksalt kuni Häädemeesteni, selline kitsas riba, diagonaalis natuke kirde-edela suunaline , 6,8% Eestimaast. Läheb Pärnust tükk maad lõunapoole ja aluspõhja on nii karbonaatset kui karbopnaadivaest. Muldade lähtekivimid selles valdkonnas väga kirjud. Asustus selles valdkonnas suht hõre, sest palju soid, suht kehvad mullad, boniteet7-10, põllumaad 15%, leidub palju oosisid. Ooside tippudel võib olla ka leedemullad (huumushorisont puudub, L). Ooside vahel madalates kohtades põhjavesi kõrge, palju allikalisi alasid. Valdkonda on nimetatud ka Kõrvemaaks. A) Aegviidu -Käru- natuke enam põllumajandulikult asustatud, palju oose ja vooresid. B)Häädemeeste-Saarde- valdkonna halvimad mullad, palju leedemuldi ja märgasid leedemuldi, tugevasti leetunud muldi LkI, LkII ja isegi LkIII, palju soid. VIPeipsi äärne madalik- leetmullad, soostunud leetmullad ja soomullad. Kaks allvaldkonda. 8% Eestimaast, Peipsi äärne ja Pihkva järve äärne ala. Suur osa pinnakattest sorteeritu liivad (pärast jääaegsete veekogude liivad), natuke ka kahekihilist lähtekivimit. Kuni Mustveeni on geoloogiliseks aluspõhjaks karbonaatne materjal ja lõuna pool on devon. Ürg-Peipsi veed on kandnud palju peale liivasid. Madalad alad ja kõrge põhjavee seis. Põllumaad suhteliselt vähe, eriti vähe VaskNarvas ja kUremäe kandis, sest seal ulatuslikud metsa ja soo alad. Lõuna poolne osa köögiviljakasvatuse piirkond. On gleistunud leetunud mullad, leetunud gleimullad, ka turvastunud leedemullad Lg. Põldude boniteet madal, 6-9 klass. A)Vasknarva- ulatuslikud sooalad ja metsad , gleistunud leetunud,leetunud gleimullad ja turvastunud leedemullad b)Varnja-Võõpsu- Mustvee külad, rohkem asustatud külad. VII Klindieelne valdkond-paekaldast mere poole jääv kitsas tükk, mis tuleb Nõva kohal sügavale mandrisse sisse. 3,5% Eestimaast. Aluspõhjakivim karbonaadivaene, selletõttu ka muldade lähtekivimid karbonaadivaesed, tihti kruusakad, väga raudkivised, kohati võivad mullad oll aka sooldunud . Põllumajanduse osatähtsus väike ja põllud väheproduktiivsed, mullad leetunud ja toitainete vaese. On leetunud ja leedemullad ja nende märjad variandid. Boniteet 8-10. Huumusvaesed ja ka happelised mullad. Allvaldkonnad a) põhjarannik- kohati ainult mõnisadameetrit lai, puudub põllumajanduslik kasutus, leedemullad ja märjad leedemullad. B) Nõva- ulatub sisemaale, karbonaatne materjal jääb alla, mis on kaetud kruusade või viirsavidega. Mullad paremad kui a, sest põhjavesi on lubjarikas . VIII Kagu-Eesti erodeeritud muldade valdkond- haarab enda alla 5% Eestimaast. Haanja, Otepää, Karula kõrgustik. Geoloogiline aluspõhi karbonaadivaene materjal, Kagu-osas tuleb ülemdevoni lubjakivid aluspõhjaks. Lähtekivimid mitmesuguse karbonaatsusega. Suured kallakud ja põllumajanduslik kasutus laugematel aladel. Põllumaa osatähtsus suur, 35-39%. Asustatus tihe. Suurim probleem erosioon. Mullad kirjud, erodeeritud aladel väga madala viljakusega, deluviaalsetel aladel boniteet 5-7 klass. Deluviaalseid muldi on vaid väga kitsaste ribadena. Erodeeritud leostunud ja leetunud mullad ja deluviaalsed mullad. A)Otepää-Karula-pinnavormid väiksemad, järsakud väga järsud. B)Haanja-suuremad pinnavormid aga laugemad. Kasutuse puhul erosioonivastased võtted, ristipidi kaldega harimine.
MULLA VEEREŽIIM
Mulla vett võib käsitleda kas siis kvalitatiivsest või kvantitatiivsest aspektist lähtuvalt. Kui me hindame, võrdleme mull avee sisaldust kvalitatiivsest aspektist lähtuvalt, siis me vaatame, millise liikuvuse või taimede poolt omastatavusega on vesi mulla erinevates kihtides. Me mõõdame mulla vee sisaldust ja vaatame, millise veemahutavuse piires on. Kvalitatiivne käsitlus teenib eeskätt agronoomilisi eesmärke. Kui hinnata vett kvantitatiivselt, siis me selleks peame koostama vee bilansi. See tähendab, et kõik jurdetulekud ja väljaminekud võetakse täpselt arvesse, kuhu se vesi nõrgus või aurus ta hoopis tagasi. Me saame teada selle veebilansi põhjal, kas sademed ületavad aurumist või vastupidi. Põhimõtteliselt kvantitatiivne käsitlus võimaldab välja tuua kolm veere1ziimi tüüpi: 1) läbiuhtumise tüüpi veerežiim- sademed dumma sumarum (aasta sademed) ületavad aurumist, selle tulemusena see ülejääk vesi nõrgub mullast läbi põhjavette. Ka Eesti kuulub territoriaalselt sellesse piirkonda, kõige suurem läbiuhtumine toimub sügisel ja kevadel. Siin Eesti oludes omakorda eristatakse terve rida alltüüpe, mille aluseks on veega toitumise iseloom, näiteks allikalin etoitumine (surveline toitumine), lammialadel on aga üleujutumistoitumine. Võib oll aka puhtalt atmosfäärse toitumisega (kõrge raba , mineraalmuld on madalal, turba lasund on tüse, see raba on käsn, mis hoiab vett kinni, põhjaveest ei tõuse turbasse midagi, vesi tuleb kõik atmosfäärist), madalsoos on põhjaveetoitumine. 2) mitteläbiuhtumistüüpi veerežiim- stepis, kõrbes. Alttuleva vee horisondi ja ülevalt allapoole jõudva vee horisondi vahele jääb surnud tsoon, kus vett pole üldse. 3) aurumistüüpi veerežiim- on mingi madalam ala, põhjavesi ulatub madalamasosas maapinnani, sealt aurab rohkem, kui konkreetses kohas on sademeid. See on halb, sest selles piirkonas on põhjaveed üldreeglina sooladerikkad, koos selle veega tõusevad ülesse ka vees lahustunud soolad ja leiab aset muldade sooldumine , tekivad spetsiifilised mullad nagu solontšakid ja solonetsid. Omakorda sõltub veel nende muldade omadused sellest, missuguse soolarikka põhjaveeg aon tegemist. Kõige hirmsamad on soodasolontšakid, seal ei kasva enam mitte midagi.
MULLA ÕHK JA ÕHUREŽIIM
Vesi ja õhk on antagonestideks. Kui mulda tungib palju vett, siis vesi surub mulla pooridest õhu välja ja vastupidi. Toimub atmosfääri ja mulla õhuvahetus, tsirkulatsioon. Mulla õhk mõnel juhul võib oluliselt erineda koostilselt atmosfääriõhust, eriti, kui on tegemist liigniiske või tihenenud mullaga. Lämmastiku osas olulisi erinevusi pole, kuid erinevused on peamiselt hapniku ja süsihappegaasi osas. Kui hapnikkku on atmosfääriõhus 21% ja CO2 0,03%, siis mullas võib CO2 sisaldus olla liigniisketes muldades 9% ja seda hapniku arvel . Arvayakse, et see 9% on see piirkonsentratsioon, millest kõrgemale ei saa tõusta, see häiriks elusorganisme. Kui CO2 on juba 0,3%, siis on muld halvasti õhustatud. Mullas võib olla gaase, mida atmosfääris pole (metaan, ammoniaak). Mullad võivad olla väga erineva õustatusega. Ka taimed on õhustatuse suhtes erineva nõudlusega. Kõige nõudlikumad mulla õhustatuse suhtes on rühvelkultuurid ehk vaheltharitavad kultuurid (kartul), nende kasvuks peab olem aõhuga täidetud osatähtsus kogu pooride mahust 40%. Raskel mulla, savimullal on raske kartulit kasvatada. Liivade ja saviliivadel kasvanud kartul on maitseomadustelt parem. Teraviljade puhul peab õhku olema 20-30% üldisest poorsusest. Kõige vähemnõudlikud on heintaimed-10-20%. Mulla on õhk ja eeskätt hapnik väga oluline, millest sõltub mullas kulgevate protsesside iseloom. Kui muld on õhustatud (hapnikurikas), siis on ülekaalus hapendusprotsessid ja vastupidi, liigniiskes mulla son ülekaalus taandusprotsessid. Hapnikuvaeses mullas orgaanilise aine lagundamiseks (mis on sisuliselt hapendamine) mikroorganismid kasutavad ära teatud mineraalide hapnikku. Mullas on terve rida hapendus -taandus süsteeme. Fe2O3-FeO süsteem näiteks. Kõiki süsteeme määrab ära mulla õhu ja mulla lahuses oleva hapniku sisaldus. Taandunud ühendid paljudel juhtudel mõjuvad taimedele toksiliselt. Mullast saab tavaliselt taim kätte vaid taandunud kuju, sest vaid FeO lahustub vees. Kui on aga täielikult aereeritud keskkond, siis on seal ainult Fe2O3, kuid see ei lahustu vees ja sel juhul võib tekkida rauapuudus ehk kloroos . Et hinnata mullas kulgevate hapendus-taandus protsesside vahekorda, on võetud kasutusele üks mõiste- hapendus-taandus potensiaal Eh, mida mõõdetakse millivoltides. Kui on alla 200 mv, on tugevalt taandunud keskkond ja see on halb. Norm on, kui see oleks 400-600 mv. Kui aga läheneb 700-le ja ületab seda, siis on juba liialt aereeritud keskkond ja tekivad raua kättesaamise pobleemid. Et võrrelda erinevates muldades hapendus-taandus režiimi, on võetud kasutusele mõiste hapendus-taandus indeks rH2, mis arvutatakse nii, et millivoldid jagatakse 29 ja lisatakse sinna juurde kahekordne pH väärtus, seega on võrdlemise juures oluline hinnata ka mulla happesust. Kui rH2 on alla 20, on tugevalt taandunud keskkond, norm on 26-28. Üle 30 on liialt kuivanud mullaga tegemist.
MULLA SOOJUSREŽIIM
Soojusallikaks on peaasjalikult Päike, Maa sisesoojused on tühised. Päikse soojuskiirgusest osa peegeldub atmosfäärist tagasi, osa jõuab taimkatteni ja osa jõuab läbi taimkatte maapinani ja osa sellest peegeldub sealt tagasi ja ülejäänud neeldub mullas. Mulla soojusnäitaja on albeedo , mis näitab, mitu % maapinnale jõudnud kiirgusest peegeldub tagasi atmosfääri. Mida siledam ja heldam on pinnas, seda suurem on albeedo. Mida tumeda, märje, ebatasasem on mulla pind, seda rohkem neeldub soojust. Albeedo kaudu hinnatakse mulla soojusneelamis võimet. Soojusmahtuvus on suurem märjal mullal, sest õhu ja mulla tahke faasi soojusmahtuvus on veega võrreldes tohutult palju väiksem. Rutem soojeneb muld, mis on kuivem , sest märjal mullal kulub rohkem energiat. Soojusjuhtivus sõltub õhisisaldusest mullas. Maapinnal muld soojeneb ruttu, järjest sügavamal toimub see aeglasemalt. Näiteks on ööpäevane tsükel ja aastaajaline tsükkel. Kõige soojem on ühe paiku keskkpäeval, kuskil 20 cm sügavusel saabub maksimum temperatuur alles umbes õhtul kella kuueks. Aprilli lõpus- mai alguses on mullad 10 cm sügavusel 10 kraadi, see 10 kraadi jõuab aegamööda sügavuse suunas, kuskil augusti lõpuks jõuab see 2 meetri sügavusel. Sel ajal on üleval pool juba jahedam. Kõige suurem ajanihe on turvasmullas, kus sügavama kihi maksimum saabub septembris. Soojast mullast omastab taim oluliselt paremini toitaineid, kui jahedast mullast ning soojal mulla l on väetiste efktiivsus kõrgem. Kui mulda kuivendada, siis sellega ei reguleerita mitte ainult liigniiskust , vaid mõjutatakse kõiki režiime. Taimed lähevad üle oma arengus järgmisesse faasi, kui on saanud teatud soojuskvantumi. Suvinisu ja kaer on suhteliselt pika vegetatsiooniperioodiga. Kui kaer külvata liiga hilja ja kui juhtub olema jahe suvi, siis kaer ei valmi. Et mõjutada muldade soojusrežiimi, kasutatakse mitmeid võtteid: maasikaid kasvatatakse mustal kilel (muld soojeneb ruttu üles), kasutatakse katteloori kaitseks külmade eest, kasutatakse turbamultši, põhumultši. Kaevata kraav, panna põhja põhk ja ammooniumnitraat , katta kilega , veebruaris kasta sooja veega ja katta uuesti kilega ja nüüd panna peale turvast ja selle peale kartulid.
MULLA TOITEREŽIIM
Selle all mõistetakse kõikide omadust k ja tingimuste kompleksi, millest sõltub taimede varustatus omastatavate toiteainetega. See sõltub mulla keemilisest koostisest, mineraloogilisest koostisest, režiimidest jne. Mulla üldtoitainete sisaldus võib olla vägagi suur, kuid taimede seisukohal on tähtsad mastatavad ehk liikuvad toitained. Taime keemilises koostises on tehtud kindlaks ligikaudu 50 keemilist elementi. Paljusid on ainult väga väikeses kguses. On:
1) makroelemendid - C, H, O, Ca, Mg, K, Fe, F, S, N, neid vajab taim suurtes kogustes. Nende päritolu on erinev- veest, süsihappegaasist, suur osa pärineb mulla mineraalide lagunemisest, lämmastik on viidud mulda õhust. Need 10 elmenti on asenamatud ja optimaalse sisalduse suhtes miinimumis oleva aine tase määrab ära produktsioonitaseme (saagi) (tünni mahub niipalju vett, kui kõrge on kõige väiksem tünnilaud). Taim vajab neid suurtes kogustes oma kudede ülesehituseks. 2) Mikroelemendid - taim kasutab neid väikestes kogustes. Tuntumad on Cu, Mn, Co, boor, tsink , molübdeen. Ka neid ei ole võimalik asendada , sest nad täidavad taimes teatud biokeemilise protsessi katalüsaatori funktsiooni. Mikroelemente jaotatakse veel omakorda mitmeks, näiteks ultraelementideks. Et taim hästi kasvaks, peab kõiki neid aineid olema mullas optimaalses koguses ja optimaalses vahekorras. Vastasel juhul avalduvad taimedel haigusnähud. Pikkust annab vask, tsitrusviljalised vajavad palju rauda. Normis toiterežiimi tagamine: 1)taim saab ühte või teist toiteelementi kätte vees lahustunud kujul mingi ioonina. Näiteks NH4NO3 lahustub vees ära ja taim saab kätte nii ammooniumi kui NO3 iooni. See, kumba taim eelistab, sõltub taimest ja tema arengufaasist. NH4NO3 tekib ka laudasõnniku lagunemisel mullas. Taimel peab olema mulla spiisavalt toitaineid ja on vaja täpselt analüüsida muldade liikuvate toitainete varustatust. Vastavalt sellele koostatakse väetustarbekaardid- fosfori, kaaliumi, lubjatarbe ja mõne mikroelemendi kohta. Lämmastiku kohta seda pole koostatud, sest lämmastik on sedavõrd ringlev aine, et täna mõõdetud tulemus on juba homme hoopis teine. Väetistarbekarte on vaja selleks, et väetisi agronoomiliselt , majanduslikult ja keskkonnakaitseliselt õigesti kasutada.
Eksamil: Kui ei väeta, tuleb saak mullavarude arvel. Näiteks o kg väetise korral saan natuke üle 1 tonni saaki hektarilt. Saagikujunemise kõver: y=a0+a1x-a2xruudus a0 on väetamata mulla saagi tase. Seda väetiskogust, mille juures saadakse maksimaalne saak, nimetatakse agronoomiliselt efektiivseks väetiskoguseks xagr. Xagr=a1/2a2. Väetise efektiivsus näitab seda enamsaaki, mida väetise arvel saadakse, tähtsaim näitaja on diferentsiaalefektivsus, mis näitab iga täiendavalt mulda viivdava väetiskilogrammi arvel saadavat enamsaaki. Seda