Mullateadus

Mullateadus ehk mullandus on teadusharu, mis uurib mulda kui loodusvara, selle tekkimist, klassifitseerimist, arenemist, koostist, omadusi, režiime, kaardistamist, mulla ja taimkatte seoseid ning mulla osa ökosüsteemide aineringes. Mullateadus jaguneb pedoloogiaks ja edafoloogiaks.

Mullaprofiil

Pedoloogia uurib mulda tema looduslikus olekus eelkõige geneesi, morfoloogia, klassifitseerimise ja leviku kaudu. On kasutusel mõnes käsitluses ka mullateaduse sünonüümina. Edafoloogia uurib mulda peamiselt kui taimede kasvukeskkonda. Sealjuures hinnatakse mulla võimet varustada taimkatet kasvuks ning arenguks vajalike ainetega ja tagada selleks vajalikud tingimused.

Kõige laiahaardelisem on muldade pedoökoloogiline käsitlus, mis sisaldab muldkatte kui loodusliku keha talitlusi, arenguprotsesse, spetsiifilisi tunnuseid ja omadusi.

Mullateadusel on väga palju uurimismeetodeid, milles segunevad alus- ja rakendusuuringute meetodid. Lisaks on mullateadusega seotud suuremal või vähemal määral geoloogia, geobotaanika, ökoloogia, mikrobioloogia, maastikuteadus, keskkonnateadus.

Valdkonnad

Temaatiliselt ja kasutatavate meetodite järgi jaguneb mullateadus paljudeks teadusharudeks, näiteks:

• Mullabioloogia
• Mullamikrobioloogia
• Mullafüüsika
• Mullakeemia
• Mullageograafia
• Mullamineraloogia
• Mullamorfoloogia
• Mulla klassifikatsioon
• Mulla kartograafia
• Mullagenees
• Mullapaleopedoloogia

Rakendusala järgi eristatakse peamiste suundadena agronoomilist, metsanduslikku, maaparanduslikku ja keskkonnakaitselist mullateadust. Agronoomilise mullateaduse üks tähtsamaid osasid on agrokeemia, mis sidudes mullateadust, taimefüsioloogiat ja keemiat, käsitleb taimede ja mulla toiterežiimi ja selle reguleerimist.

Ülesanded

Mullateadusel on kolm esmast ülesannet:

1. Mulla omaduste, protsesside, režiimide ning nende omavaheliste seoste väljaselgitamine, tagamaks iga mulla võimetekohane ja ühiskonna vajadusi rahuldav toimimine. See peab andma vastuse mullaga seotud küsimustele "miks?" ja "kuidas?"

2. Mulla kui taastumatu loodusressursi inventeerimine ja seire. See on eeltingimus mullateadusliku teabe rakendamiseks praktilises maakasutuses. Peale mulla omaduste, protsesside ja režiimide tuleb põhjalikult tunda ka mulla ajalis-ruumilist varieeruvust. Seega tuleb leida vastused küsimustele "kus?" ja "millal?". Muldade süsteemne inverteerimine eeldab mullaklassifikatsiooni väljatöötamist. Muldade klassifitseerimise, kaardistamise ja seirega seotud teadus-ja arendustöö on endiselt väga tähtis.

3. Muldade kasutamiseks ja kaitseks sobilike meetodite väljatöötamine. Inimtegevus avaldab keskkonnale aina enam tugevamat survet, mistõttu mullateadus peab pakkuma praktilisi lahendusi muldade jätkusuutlikuks kaitseks ja kasutuseks. Kuna muld on oma talitlusliku iseloomu tõttu tihedalt seotud keskkonnaga, on mullakaitsel tähtis osa kogu ökosüsteemi tasakaalu säilitamises.

Mullateadlased tegelevad samuti küsimusega, kuidas säilitada aina kasvava inimkonna populatsiooniga maailmas harimiskõlblike muldi ning kuidas suurendada toidukultuuride viljakust.

Areng ja ajalugu maailmas

Esimesed teadmised omistati mullateaduses juba seoses põldude harimisega, iseseisvaks teaduseks kujunes mullateadus alles 19. sajandil. Mullateaduse areng algas praktiliste ülesannete lahendamisega, milleks osutusid põllumajanduslikud ja maa hindamisega seotud küsimused. Rahvastiku kasvu tõttu otsiti uusi lahendusi põllukultuuride viljakuse tõstmiseks. Seetõttu tegelesid esimesed mullateaduslikud uuringud taimede toitumisega ja väetamisega.

Saksa teadlane Justus von Liebig sõnastas 19. sajandi II poolel oma raamatus "Die Organische Chemie in ihrer Anwendung auf Agricultur und Physilogie" ("Orgaanilise keemia kasutamine põllumajanduses ja füsioloogias") mineraalse toitumise teooria, millega toimus murrang mullateaduses. Teooria kohaselt omastavad taimed juurte abil mullalahusest toitaineid mineraalsete ühenditena.

Carl Sprengel, samuti saksa teadlane, töötas samuti mineraaltoitumise teemal. 1828. aastal sõnastas Sprengel miinimumreegli, mille kohaselt piirab taimede kasvu eelkõige see toitaine, mille kontsentratsioon keskkonnas on väiksem kui vajadus taime normaalseks kasvuks. See seaduspärasus sai suures osas tuntuks tänu Liebigi täienduste ja tööde kaudu.

Saksa dotsent Friedrich Albert Fallou käsitles oma teostes mulda kui iseseisvat looduslikku moodustist. Ta juurutas mitmeid erialaseid termineid, nt. pedoloogia.

Vassili Dokutšajev – mullateaduse rajaja

Mullateaduse rajajaks võib pidada Venemaa teadlast Vassili Dokutšajevit, kelle avaldatud raamat "Русский чернозем" ("Venemaa mustmuld") oli teerajavaks teoseks. Dokutšajev määratles mulda kui iseseisvat ja muutuvat ajaloolis-looduslikku moodustist, lisaks rajas geneesil põhineva muldade klassifikatsiooni ning töötas välja tervikliku käsitluse viiest mullatekketegurist, milleks on elusorganismid, aeg, reljeef, lähtekivim ja kliima. Lisaks pani aluse vene mullateadlaste koolkonnale. Vene teadlase Konstantin Glinka vahendusel levis Dokutšajevi ja tema kolleegide õpetus üle terve maailma.

Charles Darwin tegeles samuti mullateadusega, eelkõige rõhutas mullaelustiku tähtsust mulla arengus. Oma elu lõpul uuris Darwin vihmausside mõju mullale.

Ameerika Ühendriikide teadlase Eugene Hilgardi mõjutustel ja eestvedamisel kujunes USA-s mullateaduse teine keskus ja koolkond. Teine Ühendriikide teadlane Hans Jenny kirjeldas esmakordselt oma 1941. aastal ilmunud raamatus "Factors of Soil Formation. A System of Quantitative Pedology" ("Mullatekketegurid. Kvantitatiivse pedoloogia süsteem") terviklikult viietegurilise mullatekkemudeli arvulisi seoseid. Selle teosega sai alguse kvantitatiivne mullateadus, mis arenes eriti kiiresti 1960.- 1970. aastatel ja millele üha enam tähelepanu pööratakse.

Mullateadus arenes pikka aega käsikäes põllumajandusega, ent 1980. aastatest saati on mullateaduslike uuringute raskuskese nihkunud keskkonnateaduste ja ökoloogia suunas. Kui vahepeal oli mullateadus kasvanud iseseisvaks piiriteaduseks geoloogia, keemia, füüsika ja bioloogia vahel, on mullateaduslikud teemad tänapäeval taas muutumas erialade vahelisteks.

Areng ja ajalugu Eestis

Tsaari-Venemaa koosseisus

Mullateaduse areng ja õpetamine Eestis oli 19. sajandil tihedalt seotud põllumajandusharidusega Tartu Ülikoolis. Mitmed baltisaksa ja vene mullateadlased panustasid palju oma töö ja ettevõtlikkusega Eesti mullateaduse arengusse.

Johann Wilhelm Krause oli oma põhiametilt põllumajanduse, tehnoloogia ja tsiviilarhitektuuri professor. Tema oli esimene, kes õpetas oma loengutes ka mullateadust. Krause järel oli põllumajandusprofessoriks baltisaksa teadlane Friedrich Schmelz, kes viis mullateaduse iseseisva põhiainena ülikooli õppekavasse, pidades esimese loengu 1832. aastal.

Areng toimus ka agrokeemia valdkonnas. Selles osas tegi algust Tartu Ülikooli keemiaprofessor Carl Christoph Goebel, kes hakkas juba 1829. aastal pidama agrokeemialoenguid, milles tugines alates 1835. aastast Sprengleri ja hiljem Liebigi teostele. Goebel andis 1850. aastal välja omaenda algupärase agrokeemia õpiku. Loengute pidamist jätkas hiljem Tartu Ülikooli keemiaprofessor Carl Schmidt.

Friedrich Schmalzi järel sai Tartu Ülikooli põllumajandusprofessori koha Alexander Petzholdt. Petzholdt koostas muldadest silmapaistva õppekollektsiooni, sisustas oma aja tipptasemele vastava agrokeemia laboratooriumi ning pidas ka avalikkusele suunatud populaarteaduslikke loenguid. Teadlane sooritas Venemaale mitu ekspeditsiooni, mille tulemusena esitas riigi eri piirkondade arengu parandamiseks ettepanekuid. Petzholdt ja Goebel tegid Venemaa stepivööndi mustmuldade analüüse.

Teisi mullateadusse panustajaid:

• Carl Hehn
• Georg Brunner
• Sergei Boguševski
• Arvid Thomson

Iseseisvunud Eestis

Iseseisvunud Eesti Vabariigis loodi 1919. aastal Tartu Ülikooli põllumajandusteaduskonna juurde mullateaduse ja agrikultuurkeemia kabinet, mille järeltulijaks on tänapäeval Eesti Maaülikooli vastav asutus. Selle kabineti juhiks oli kuni 1944. aastani Anton Nõmmik. Tema saavutusteks võib pidada esimese tervikliku mullakaardi koostamist. Nõmmiku uurimisvaldkonda kuulusid Eesti muldade leviku, koostise, omaduste ja kultuuride väetamisega seotud teemad.

Alfred Lillema elutöö viljadeks mullateaduses võib lugeda mullastiku valdkondade piiritlemist, uue ja täpsema Eesti mullastikukaardi koostamist mõõtkavas 1:400 000 ja põllumajandusmaa laiaulatuslikku hindamise algatamist Eestis.

Eesti NSV-s

1951. aastal loodi Eesti Põllumajanduse Akadeemia, mille alla viidi ka mullateaduse ja agrikultuurkeemia kabinet Tartu Riiklikust Ülikoolist. Aastail 1944–1964 oli Eesti mullateaduse ja agrokeemia kateedri juhatajaks professor Osvald Hallik, kelle teadustööd hõlmavad põllumuldade happesuse uurimist, lupjamisvahendite inverteerimist ja vastava metoodika väljatöötamist. Akadeemik ja professor Loit Reintami peamine uurimissuund oli muldade genees ja taim-muld-süsteemide ökoloogia. Eesti mullateadus kõrgperioodiks peetakse nii uuringute mahu kui ka kvaliteedi poolest 1960.–1970. aastaid, mil Reintami kolleegidest ja õpilastest said teenekad teadlased.

1946. aastal rajati Sakusse Eesti Maaviljeluse Instituut. Väga tulemuslikuks kujunesid selle asutuse katsejaamades tehtud mullateaduslikud uurimistööd. Instituudi mullastiku uurimise osakonna pikaaegse juhina andis märkimisväärse panuse Rein Kask, tegeledes maa hindamise, muldade kasutussobivuse, erosiooni, klassifitseerimise ja muude sarnaste uurimisteemadega.

Teisi silmapaistvaid mullateadlasi:

• Endel Turbas
• Arnold Piho
• Heino Kärblane
• Endel Kitse
• Raimo Kõlli
• Paul Kuldkepp
• Hugo Roostalu

Taasiseseisvunud Eestis

David T. Jones Londoni loodusmuuseumist rääkimas Eestis seostest vihmausside arvukuse ja mulla tervise vahel

Suuremõõtkavaline (1:10 000) mullastiku kaardistamine, mis sai alguse juba 1940. aastate lõpus, viidi lõpule 1990. aastate algul. Kaardistamise osas tegi suure töö ära Riikliku Projekteerimise Instituudi Eesti Põllumajandusprojekt mullastiku uurimise osakond. Projekti raames loodi ka põllumuldade seire võrgustik.

Agrokeemilisi uuringuid alustati Eestis juba 1928. aastal. Pärast Teist maailmasõda on väetistarbe uuringuisse oma tugeva panuse andnud Kaarel Tarandi, hiljem Evald Raudväli, Leonhard Kevvai jt. Taasiseseisvunud Eestis on agrokeemilise seire ja väetistarbekaartide haldamine ja vastutus jagunenud väiksemas mahus Maa-ameti ja Põllumajandusuuringute Keskuse vahel.

Eestis õpetatakse mullateadust eri mahus kõigis loodusteadusliku õppekavaga kõrgkoolides.

• Eesti Maaülikool – mullateaduse ja agrokeemia osakond
• Tartu Ülikool – geograafia osakond, mullateaduse dotsendi koht
• Tallinna Ülikool

Vaata ka

• Mullateaduse mõisteid
• Mullateadlane
• Mullateadlaste loend
• Eesti Mullateaduse Selts
• Mullageneetika

Välislingid

• [1] Mullateaduse ja ökoloogia sõnastik Eesti Maaülikooli Mullamuuseumi lehel. Koostanud professor Loit Reintam.