Mullamorfoloogia

Mullamorfoloogia on mullateaduse osa, mis tegeleb mulla ehituse ja välistunnuste uurimisega. Põhilised mulla morfoloogilised tunnused on mullatekkes moodustunud ja mulla geneesis arenevad geneetiliste horisontide järjestus, tüsedus, värvus, struktuur, tihenemine, üleminek ja niiskus, uusmoodustised (roosteplekid, konkretsioonid, kutaanid, gleilaigud, soolakirmed, koproliidid) ning lisandid (juurejäänused, söetükid, luud, metall). Mõõtmete järgi eristatakse mulla makro-, meso- ja mikromorfoloogiat. Neist esimese puhul teostatakse vaatlusi meeleelundite abil. Näiteks määratakse mõni omadus (lõimis, struktuur) käes või lihtsate reaktiivide abil (kihisemine, pH). Seevastu mesomorfoloogias võetakse vaatluste tegemisel appi abivahendid (näiteks luup) ning mikromorfoloogias kasutatakse juba kas optilist või elektronmikroskoopi. Mullaliigi või muldkatte ülesehituse ja arengu uurimise klassikaliseks võtteks on muldkatte vertikaalse läbilõike ehk mullaprofiili makromorfoloogiline uurimine. Mullaprofiili peamised diagnostilised tunnused on selle koosseisus olevad horisondid ja kogu mullaprofiili ülesehitus. Mulla koostist ja geneesi uuritakse iga diagnostilise horisondi ja selle alajaotuse juures. Igale horisondile antakse nimetus, määratakse väljakujunemise selgus, lasuvussügavus, tüsedus ja iseärasused ning selgitatakse horisondi ülemineku iseloom üleminekukihi tüseduse järgi ja üleminekupiiri kuju järgi. Mulla mikromorfoloogia käsitleb mulla mikroskoopilist ülesehitust, mistõttu tehakse neid töid 30–100-kordse suurendusega mikroskoobi all. Mulla ülesehituse uurimine mikrotasemel ja submikroskoopilisel tasemel aitab selgitada täpsemini mullatekkeprotsesse. Mikromorfoloogiliste uuringute peamiseks objektiks on looduslikus olekus olevad inimtegevuse poolt rikkumata struktuuriga mullahorisondid ja nende osad. Sellel tasemel on võimalik vaadelda murenenud mineraalsete osakeste pindasid ja erinevate muundunud ühendite paiknemist mullas. Värvust uurides määratakse horisondi põhivärvus ning laikude ja täppide iseloom. Lisaks kirjeldatakse värvuse muutumise seaduspärasusi horisondi piires. Mullahorisondi värvuse määramiseks kasutatakse Munselli tabelit, mis on kvantitatiivne viis määramaks horisontide värvuse erinevust. Munselli värviskaala koosneb kolmest komponendist: spektraalvärvusest, intensiivsusest, värvi puhtusest [1]. Andmete võrreldavuse jaoks määratakse mulla värvus, selle intensiivsus ja puhtus kuiva kui ka niiske mulla korral, kuna mulla niiskusastmest sõltub ka mullahorisondi värvus. Mulla lähtekivim kui massiivse kivimi murenemise produkt koosneb mitmesuguste mineraalide ja kivimite üksikutest terakestest või kildudest, mille läbimõõdu suurus kõigub mõnest sentimeetrist kuni millimikroniteni Sellist mehaaniliste fraktsioonide vahekorda iseloomustab mulla lõimis [2]. Mulla lõimisest tulenev mehaaniline koostis määrab ka mulla viljakuse. Lõimise kirjeldamiseks määratakse selle liik (liiv, saviliiv, liivsavi, savi), iseloom (tolmjas, peenliivsavi vms) ja kihilisus (tüsedus, järjestus). Lõimise järgi on omakorda võimalik mineraalmullad jagada kergeteks (liivad, saviliivad), keskmise raskusega (kerged, keskmised liivsavid) ja rasketeks muldateks (rasked liivsavid, savid. Turvasmuldade puhul määratakse eri turbaliikide paiknemine ja lagunemisaste (halvasti, keskmiselt ja hästi lagunenud). Agronoomilises mõttes osutuvad kerged liivsavi-ja keskmised liivsavimullad viljakaimateks muldadeks soodsaima gaaside vahetuse ja veerežiimi tingimuste tõttu. Kõige ebasoodsamad füüsikalised omadused on liivmuldadel ja rasketel savimuldadel. Mulla struktuur iseloomustab mulla füüsilist ehitust. Muld võib olla struktuurne (on moodustunud struktuuriagregaadid) või struktuuritu (massiivne ja üksikteraline muld). Mulla struktuuri defineeritakse kui mulla primaarosakeste paigutust. Struktuursuse kujunemiseks peab olema mullas piisavalt savi-ja kolloidosakesi, mistõttu on selle kujunemise esmaseks eelduseks liivsavi-või savilõimise olemasolu. Teiseks peab mullas olema piisavalt kahe- ja kolmevalentseid katioone, et saaks toimuda koagulatsioon. Määravaks osaks on ka orgaanilise aine sisaldus. Kui üks neist eelnimetatud tingimustest on täitmata, ei pruugi mulla struktuursust tekkida. Näiteks on liivad ja tolmjad saviliivad struktuuritud, sest neis on vähe kolloide. Kõrbe ja poolkõrbe savides, mis sisaldavad kahe-ja kolmevalentseid katioone, ei teki struktuuriagregaate, kuna puudub taimestik, mis loob eelduse huumuse tekkeks. Sõmeraline struktuur on paljude mullas asetleidvate protsesside tulemus, mille koosmõjul tekivadki mullatükikesed ehk struktuuragregaadid [3]. Sellised mulla struktuuri formuleerivad protsessid mõjutavad selle sobivust põlluharimiseks. Struktuurse mulla veemahutavus on suurem kui struktuuritul mullal. Suuremast veehoiuvõimest tingituna on taimed struktuurses mullas paremini veega varustatud ja lühemad põuaperioodid ei mõjuta oluliselt taimede saagikust. Struktuuritus mullas tõrjutakse õhk rohkete sademete tagajärjel välja, mistõttu valitsevad seal anaeroobsed tingimused. Vee aurumisel täidab õhk mulla poorid, mis viib kiire orgaanilise aine mineralisatsioonini mullas. Seega sõltub mulla struktuur nii vee-ja õhurežiimist kui ka taimede varustamisest toitainetega. Mulla lasuvuse iseloomu näitab peale struktuursuse ka mulla konsistents ehk kokkuhoidvuse laad. Mulla konsistents oleneb veesisaldusest, millest sõltub välisjõudude (raskusjõu, tuule, vee, mullaharimisriistade, taimejuurte) mõju mullale. Seetõttu hinnatakse seda nii kuiva, niiske kui ka märja mulla puhul. Mulla plastilisuse põhjal eristatakse nelja konsistentsi astet: tahke, pooltahke, plastiline, voolav. Neid mulla konsistentsi astmeid piiritlevad kindlad mulla parameetrid, mis sõltuvad mulla orgaanilise aine sisaldusest, lõimisest ja veesisaldusest, nagu kahanemispiir, plastilisuspiir, voolavuspiir. Mulla reaktsiooniks nimetatakse H+ ja OH--ioonide kontsentratsiooni mullalahuses. Seda määratakse neutraalsoola leotises (pHKCl) universaalindikaatori või portatiivse määrajaga. Hinnang antakse pHKCl väärtuse järgi: väga happeline kuni leeliseline. Mulla karbonaatsust hinnatakse 10%-lise soolhappelahuse abil, tehes kindlaks kihisemise intensiivsuse. Sõltuvalt H+ ja OH--ioonide vahekorrast mullas võib mullalahuse reaktsioon olla neutraalne, happeline või leeliseline. Neutraalse reaktsiooni korral on mullalahuses H+ ja OH--ioonide hulk võrdne, happelise reaktsiooni korral on ülekaalus H+-ioonid ja leeliselise reaktsiooni korral OH--ioonid. Mulla happesus on tingitud mullalahuses leiduvatest vesiniku ioonidest ning kolloididel neeldunud vesiniku ja alumiiniumi ioonidest. See tuleneb omakorda ka mullas kulgevatest protsessidest ja mulla geneesist, kuid seda võib ka veel mõjutada mulla negatiivne kaltsiumi-ja magneesiumibilanss, happeliste väetiste kasutamine, happevihmad, orgaanilise aine laguproduktid, huumushapped, juureeritised ja teised tegurid. Mulla hapestumist aitavad ära hoida mullas leiduvad vabad karbonaadid ja kolloididel neelduvad kaltsium-ja magneesiumi ioonid. Eesti põllumuldade bilanss jääb tänapäevase väetamistaseme juures lubiväetisi kasutamata negatiivseks. Leeliselisus on tingitud mullalahuses olevatest leelismetallide karbonaatidest ja kolloididel neeldunud ühevalentsetest metallide katioonidest (peamiselt Na+-ioonid). Naatriumioonide olemasolu mulla neelavas kompleksis viib asendusreaktsioonini vees lahustunud süsihappegaasiga, mille tulemusena moodustub sooda (Na2CO3). Na2CO3 on tugev alus, mis muudab omakorda reaktsiooni leeliseliseks, mistõttu selliste muldade pH võib tõusta 9–10-ni. Taimed ja mikroorganismid on kohastunud kindlate keskkonnatingimustega, mistõttu mõjutab neid mulla reaktsioon ja selle muutumine. Tugevasti happelises mullas väheneb kõigi tähtsamate toiteelementide omastatavus. Mulla juurestatuse sügavus ja selle paiknemine iseloomustab mulla kasutamist taimkatte poolt. Juurte levik võib olla takistatud murenemata aluskivimi, nõrgkivi ja tugevasti tihenenud mullakihi poolt. Mullas leiduvad uusmoodustised on tekkinud mullaprotsessi tagajärjel mulla tahketele osakestele või nende vahele [4]. Uusmoodustised võivad olla keemilised (konkretsioonid, noodulid, gleistumist ja redoksprotsesse kajastavad ilmingud), bioloogilised (juurekäigud, organismide tegevuse jäljed) või mullatekkelised (kutaanid ja kattekiled). Peale mulla uusmoodustiste võib seal esineda ka lisandeid, mis on enamasti seotud inimtegevusega . mullamorfoloogia Eesti Entsüklopeedia Alar Astover. Mullateadus, Tartu: EMÜ, 2012. lk 231–234 Ivan F. Garkuša. Mullateadus, Tallinn: Eesti Riiklik Kirjastus, 1953. lk 102–109 Eesti Entsüklopeedia Eesti Entsüklopeedia Vaderstad ametlik koduleht