Orgaaniline aine: määratlus, päritolu ja mõju mullale

Orgaaniline aine: määratlus, päritolu ja mõju mullale — kuidas taimed ja loomad kujundavad mulla viljakust, struktuuri ja süsinikuringet. Loe edasi.

Orgaaniline aine (või orgaaniline materjal) on aine, mis on pärit hiljuti elanud organismist. See võib laguneda või on lagunemisprodukt või koosneb orgaanilistest ühenditest. Orgaanilise aine kohta ei ole ainult ühte määratlust. See varieerub sõltuvalt kontekstist, teemast, mille puhul seda kasutatakse.

Muld koosneb mineraalidest ja orgaanilisest ainest ning elusorganismidest. Mulla orgaaniline aine pärineb taimedest ja loomadest. Näiteks metsas langeb metsapõrandale leheprahi ja puitmaterjal. See on üks orgaanilise materjali liik. Kui see laguneb niivõrd, et seda ei ole enam äratuntav, nimetatakse seda mulla orgaaniliseks aineks. Kui orgaaniline aine on lagunenud stabiilseteks humiinseteks aineteks, mis peavad vastu edasisele lagunemisele, nimetatakse seda humuseks.

Määratlus ja päritolu

Orgaaniline aine on laiem mõiste, mis hõlmab kõike orgaanilist materjali mullas — värsked taimejäägid, surnud ja lagunevad organismid, mikroobide biomass, juuresekreedid, osaline humus ja lahustunud orgaanilised ühendid. Orgaaniline aine võib olla:

• partikulaarsed taimejäägid (lehed, oksad, varred),
• loomsete organismide jäätmed (sõnnik, surnud putukad),
• mikroobide mass ja metaboliidid,
• dissolveerunud orgaaniline aine (lahustunud orgaaniline süsinik),
• stabiilne humus, mis moodustub lagunemise käigus.

Orgaanilise aine liigid ja omadused

Orgaanilise aine omadused sõltuvad selle allikast ja lagunemisastmest. Kiiremalt lagunevad komponendid (nagu suhkrud ja valkud) on mikroorganismidele kergesti kättesaadavad, samas kui ligniinirikkad või kõrge C:N suhtega materjalid lagunevad aeglasemalt. Humus on stabiilne osa, mis annab mullale tumeda värvuse ja püsivaid omadusi.

Lagunemine ja protsessid

Lagunemist viivad läbi mikroorganismid (bakterid, seened) ja suuremad lagundajad (näiteks aeglased lamedad organismid, ussid). Peamised tegurid, mis mõjutavad orgaanilise aine lagunemist:

• temperatuur — kõrgem temperatuur kiirendab lagunemist,
• niiskus ja õhuhulk — optimaalsed tingimused mikroobide aktiivsuseks; vähene õhk (anaeroobsed tingimused) muudab protsessid erinevaks, tekitades näiteks metaani,
• mulla tekstuur ja struktuur — mõjutavad aeroobsust ja veehõivet,
• pH — väga happelises või aluselisemas keskkonnas muutub mikroobide koosseis ja lagunemiskiirus,
• orgaanilise aine keemiline koostis — kõrge ligniinisisaldusega materjalid on vastupidavamad.

Mõju mullale ja taimede kasvule

Orgaaniline aine on mulla tervise ja viljakuse oluline komponent. Peamised mõjud:

• Struktuur ja poorusus: orgaaniline aine aitab moodustada agregaatstruktuuri, parandades õhustamist ja juurdepääsu veele.
• Veekindlus ja veevaru: orgaaniline aine suurendab mulla veesidumist ja veemahutavust, mis on eriti oluline kuivadel perioodidel.
• Toitainete varu ja tsüklid: orgaaniline aine on lämmastiku, fosfori ja teiste toitainete peamine allikas; mikroobide lagunemisel vabaneb neid taimedele.
• Katioonide vahetusvõime (CEC): humusel on suur CEC, mis aitab mulla toitainete hoidmisel ja vähendab äravoolu.
• Kliimareguleerimine: mullas varutud orgaaniline süsinik aitab süsiniku sidumisel ja võib vähendada atmosfäärikaudseid CO2-heitmeid.
• Bioloogiline aktiivsus: orgaaniline aine annab toitu ja elupaiga mikroobidele, seentele ja selgrootutele, mis osalevad toitaineringes ja haigusetõrjes.
• Erosioonikindlus: parem agregatsioon ja jahvatus vähendavad mulla erosiooni.

Kuidas mõõdetakse orgaanilist ainet

Enamasti mõõdetakse mulla orgaanilise aine sisaldust kas otse või teisendades mõõdetud süsiniku (SOC — soil organic carbon) väärtuseks. Levinud meetodid:

• Loss-on-ignition (külmutus/kuivatamine ja põletamine) — lihtne ja levinud laborimeetod.
• Walkley-Blacki oksüdatsioon — keemiline meetod orgaanilise süsiniku määramiseks.
• spetsiaalsed instrumentaalsed analüüsid orgaanilise aine fraktsioonide eristamiseks (nt DOC, humuse fraktsioonid).

Kuidas suurendada mulla orgaanilist ainet

Mõned praktilised meetmed orgaanilise aine suurendamiseks ja selle säilitamiseks:

• komposti ja töötlemata sõnniku lisamine,
• kattekultuuride ja vahekultuuride kasvatamine, et hoida muld kaetud ja lisada juurtest orgaanilist massi,
• vähenenud mullaharimine või otsene külv (no-till), mis vähendab orgaanilise aine kiirendatud lagunemist,
• püsipõllukultuurid ja põllumetsanduslikud kombineeritud süsteemid (agroforestry),
• orgaanilise jäägi (säiliva multši) kasutamine,
• sõnniku ja muu orgaanilise väetise õigeaegne ning tasakaalustatud kasutamine.

Võimalikud negatiivsed mõjud

Orgaanilise aine lisamine on üldiselt kasulik, kuid võib mõnel juhul põhjustada ka probleeme:

• värske kõrge C:N suhtega materjal võib temporarily immobiliseerida lämmastikku ja piirata taimede kättesaadavust,
• sobimatult töödeldud sõnnik või kompost võib tuua kaasa haigusi või umbrohtude seemneid,
• anaeroobsetes tingimustes (nt vettinud mullas) võib orgaanilise aine lagunemine tekitada kasvuhoonegaase nagu metaan (CH4) ja dilämmastikoksiid (N2O),
• orgaanilises aines võivad akumuleeruda või liikuda ka lisandid ja saasteained (nt raskemetallid või pestitsiidide jäägid), kui lähtematerjal seda sisaldab.

Kokkuvõttes on mulla orgaaniline aine võtmetähtsusega nii mulla füüsikaliste, keemiliste kui ka bioloogiliste omaduste jaoks. Selle säilitamine ja suurendamine nõuab läbimõeldud põllumajandus- ja maaharimisteadlikkust, arvestades kohalikke tingimusi — kliimat, mulla tüüpi ja kasvatatavaid kultuure.

Küsimused ja vastused

K: Mis on orgaaniline aine?

K: Kas orgaanilise aine kohta on ainult üks määratlus?

K: Millest koosneb muld?

K: Kust pärineb mulla orgaaniline aine?

K: Milline orgaaniline materjal langeb metsas metsapõrandale?

K: Mis on mulla orgaaniline aine?

K: Mis on huumus?

Otsing