Allikas: Novaator, Airika Harrik
24.02.2023
Eesti asub mahedalt viljeldud põllumaa osakaalu poolest maailmas kolmandal kohal. Samas näitas Eesti Maaülikooli teadlaste uuring, et mulla mikroorganismidele sobib ka mõõdukas mineraalväetise kasutamine. Samuti otsivad nad edasi geeni, mis aitaks taimel paremini väetist omastada ja vähendaks seega toitainete leostumist.
“Üldiselt arvatakse, et kui on maheviljelus, kus ei kasutata mineraalväetiseid ega sünteetilisi taimekaitsevahendeid, siis seal on mikroorganismidel väga hea elu,” ütleb Eesti Maaülikooli taimekasvatuse dotsent Evelin Loit. Enamasti on see õige. Niisamuti arvatakse, et tavaviljeluse põllukeemia mõjub mikroorganismidele halvasti. “Meie katses see aga nii ei olnud,” märgib Loit.
Kahe aasta eest juhtis ta uurimisprojekti, kus uuris erinevate viljelusviiside mõju taimede geenide aktiivsusele. Täpsemalt püüdis töörühm odra näitel leida geeni, mis aitaks taimel mineraalväetist paremini omastada – nii jõuaks ülemäärast väetist ka vähem põhjavette. Luubi alla võetud geen soovitud tulemust ei andnud ja nüüd jätkub otsing uues viie-aastases uuringus.
Mõõdukas mineraalväetiste kasutamine
Eesti asub mahedalt viljeldud põllumaa osakaalu poolest maailmas kolmandal kohal. Samas näitas Eesti Maaülikooli teadlaste uuring, et mulla mikroorganismidele sobib ka mõõdukas mineraalväetise kasutamine. Samuti otsivad nad edasi geeni, mis aitaks taimel paremini väetist omastada ja pärsiks seega toitainereostust.
“Üldiselt arvatakse, et kui on maheviljelus, kus ei kasutata mineraalväetiseid ega sünteetilisi taimekaitsevahendeid, siis seal on mikroorganismidel väga hea elu,” ütleb Eesti Maaülikooli taimekasvatuse dotsent Evelin Loit. Enamasti on see õige. Niisamuti arvatakse, et tavaviljeluse põllukeemia mõjub mikroorganismidele halvasti. “Meie katses see aga nii ei olnud,” märgib Loit.”Meil on suur ambitsioon viia kokku taimekasvatus põllul ja geneetika taimeraku sees.”
Kahe aasta eest juhtis ta uurimisprojekti, kus uuris erinevate viljelusviiside mõju taimede geenide aktiivsusele. Täpsemalt püüdis töörühm odra näitel leida geeni, mis aitaks taimel mineraalväetist paremini omastada – nii jõuaks ülemäärast väetist ka vähem põhjavette. Luubi alla võetud geen soovitud tulemust ei andnud ja nüüd jätkub otsing uues viie-aastases uuringus.
Milline geen annaks toitained taimele?
“Meil on suur ambitsioon viia kokku taimekasvatus põllul ja geneetika taimeraku sees,” ütleb Evelin Loit. Geneetikud ja agronoomid üle maailma teevad tema sõnul tasemel tööd, kuid kokkupuutepinda on neil vähe. “Meie tahamegi võtta oma mahe- ja tavaviljeluse võrdluskatse ja vaadata seal geenide aktiivsust vastavalt viljelusviisile ja mineraallämmastiku normile,” ütleb dotsent. Täpsemalt on neil katses seitse väetusvarianti, millest kolme viljeletakse mahedalt ja nelja tavaviljeluse reeglite järgi. Lisaks saagile ja terade kvaliteedile vaatasid nad, kuidas taime geenid kasvuperioodi ajal erinevatele väetusvariantidele reageerivad.
“Kurbloolisus põllukultuuride juures on, et isegi kui neile anda toitainet, siis nad ei suuda seda kõike omastada,” osutab Loit. Nii läheb muist toitaineid lendu ja muist leostub, põhjustades keskkonnaprobleeme. Loidu töörühm otsibki taimedest geene, mis muudaks viimaste lämmastiku omastamise tõhusamaks. “Täna on põhimõtteliselt kandidaate, milliseid geene võiks kasutada. Samas puuduvad teadmised, kas ja kui suurt rolli need geenid põllul mängivad,” selgitab ta.
Taimed omastavad lämmastikku ammooniumi või nitraadina. Oma katses keskendusid Loit ja kolleegid ammooniumtransporteri-nimelisele geenile – see vastutab taimes ammooniumi omastamise eest. Odra näitel vaatas töörühm, kui aktiivne on see geen taimes kõrsumisest õitsemiseni.
“Kuni õitsemiseni olid ammooniumtransporteri geenid nii mahe- kui ka tavakatselapil vähem aktiivsed kui kontroll-katselapil, mis üldse lämmastikku ei saanud,” toob Loit välja. Just kõrsumise ajal oli näha, et mida rohkem anti taimele mineraalväetist, seda vähem uuritud geen aktiveerus. Õitsemise ajal hakkas geen aga tavaviljeldud põllul võrreldes kontrollpõlluga aktiivsemalt tööle. Mahepõllul Loidu sõnul huvitaval kombel geeni töös muutusi polnud ja õitsemise ajal oli aktiivsus võrdne kontrollpõllu taimedega.
Praegu arvamegi, et võib-olla ammooniumtransporter ei ole kõige parem geenikandidaat lämmastiku omastamise parandamiseks,” märgib dotsent. Oma jaanuaris alanud viie-aastases jätkuprojektis tahab ta uurida teist lämmastikuvormi omastavaid geene ehk nitraaditransportereid.
Samuti ootab analüüsi odrataime täielik transkriptoom – kõik RNA molekulid, mis taimes proovivõtu hetkel olid. “Idee on järgmise sammuna vaadata sealt üleüldiselt, millised geenid on aktiivsemad, millised vähem aktiivsed ja millised üldse midagi ei mõjuta. Ehk tuleb sealt välja mõni paremgi geenikandidaat,” selgitab Loit.
Aias sadas… saia
Oma töös võrdlesid Evelin Loit ja kolleegid tava- ja maheviljelust ning erinevat lämmastikväetise kogust veel ühe nurga alt. “Uurisime, mis mõju on väetamisel edasistes etappides, kui vili läheb veskisse, veskist jahu läheb pagaritööstusesse, seal lisatakse vett, saadakse pärmitaigen, ja sellest küpseb lõpuks sai,” loetleb dotsent.
Täpsemalt huvitasid uurijaid tärkliseterad, mis moodustavad nisutera koostisest 80 protsenti. Sõltuvalt viljelusviisist olid need pallikesi meenutavad terad kas suuremad ja neid oli vähem, või väiksemad ja neid oli palju. “Mõtlesime edasi, et tärkliseterade suurus määrab ära, kui palju neil on eripinda. See omakorda määrab, kui hästi nad seovad vett,” arutleb Loit. Nii vaatasidki nad, kui kiiresti tekkis ja kui kaua püsis sellest nisust tehtud taigen.
“Lühike järeldus oli, et kui me tahame stabiilselt kõrge kvaliteediga tainast, mis venib hästi ja on hea struktuuriga, siis selleks on vaja kasutada hektari kohta 150 kilogrammi mineraallämmastikku,” ütleb Loit. Jutt käib just läbi aastate püsivast kvaliteedist: mahepõllult võib dotsendi sõnul saada samuti kvaliteetse taigna, kuid seal sõltub kvaliteet suuresti aastast. “Mõnel aastal on sademete hulk ja kasvuperioodi temperatuur talinisule sobivam kui teisel. See mõjutab lämmastiku omastamist ja see omakorda tervet tera koostist,” selgitab ta.
Toidu tooks lauale ka hallid varjundid
Eestis on Evelin Loidu sõnul umbes miljon hektarit põllumaad, millest 22 protsenti on maheviljeldud. Mahemaa protsendi poolest paigutub Eesti seega maailmas Liechtensteini ja Austria järel kolmandale kohale. “Meil Eestis on piir mahedasse ja mittemahedasse suhtumise vahel kuidagi väga jäik,” märgib Loit samas.
Maheviljelus toimib mullaga käsikäes, säilitab ja parandab mullaviljakust orgaaniliste väetistega, nagu sõnnik, kasutab liblikõieliste rikkaid külvikordi ja katab maapinna talveks mõne põhi- või vahekultuuriga. Tavaviljelus kasutab seevastu mineraalväetisi ja sünteetilist taimekaitset.
“Meil Eestis on piir mahedasse ja mittemahedasse suhtumise vahel kuidagi väga jäik.”
Loidu sõnul on maailmas lisaks kasutuses vahevariant, kus kasutatakse küll mineraalväetisi, kuid välditakse sünteetilisi taimekaitsevahendeid. “Meie näeme, et tegelikult oleks see täiesti jätkusuutlik taimekasvatuse viis,” märgib ta. Kuna taim vajab toitaineid, ja sõnnikust on teadupärast suur puudus, siis neid talle mineraalväetise näol ka antakse, ent taimekaitse jääb alternatiivsetele kaitsevahenditele. “Eestis see millegipärast ei ole leidnud kõlapinda, aga võiks olla täiesti mõistlik võimalus,” pakub Loit.
Tema töörühm on selle kohta juba alates 2008. aastast oma katsepõllul teinud vahelduva külvikorra katset. “Meie külvikorras on viis kultuuri: suvioder punase ristiku allakülviga, siis punane ristik üksi, talinisu, põldhernes, kartul ja siis hakkab suviodraga otsast peale,” loetleb Loit. Katse teeb eriliseks see, et kuigi igal aastal külvatakse uus kultuur, kasvatavad EMÜ teadlased katsepõldudel kõiki kultuure igal aastal. “Meil on võtta ajaline järgnevus samast füüsilisest kohast,” toob ta välja.
Esimesed mullaproovid võttis töörühm 2013. aastal peale esimest ja järgmised 2018. aastal peale teist viie kultuuri ringi. “Vaatasime igas proovis mullaseeni ja -baktereid, nende arvukust ja mitmekesisust,” sõnab dotsent. Nende hüpotees oli, et maheviljeldud mullas käib seente ja bakterite käsi igal juhul paremini kui tavaviljeluse puhul. Ennustus täielikku kinnitust ei leidnud.
“Tegelikult ka tavaviljeluses, kus hektari kohta lisatakse kuni 100 kilogrammi lämmastikku, sobib see norm mikroorganismidele väga hästi,” osutab Loit. Lämmastik on tema sõnul taimede jaoks põhiline toit, kuid seda vajavad ka mulla mikroorganismid. “Taim omastab toitaineid mineraalväetisest oluliselt paremini kui läbi sõnniku, sest sõnniku puhul tuleb toitained mikroorganismide abil teha taimedele omastatavaks ja see võtab aega,” tõdeb ta.
Mikroorganismide käsi käis katses hästi ka sõnnikuga väetatud põllul, kuid Loidu sõnul ei pruugi sõnnikut alati saada olla. “Siis on vaja alternatiive ja juba arendataksegi lämmastikväetiseid, mis sobivad maheviljelusse,” ütleb ta.
Vahekultuurid tavaviljelusse
Katse näitas samas, et tavaviljelus võiks omakorda laenata ühe nipi maheviljeluselt: talvised vahekultuurid. “Üks halvemaid asju, mida saab maale teha, on jätta maapind talveks katmata,” märgib dotsent. Paljalt maapinnalt kannavad tuul ja vesi väärtusliku lämmastiku ja süsiniku minema. Vahekultuur samas hoopis seob lämmastikku. Kui see kevadel mulda küntakse, on muld uue põhikultuuri jaoks toitainerikkam.
“Vahekultuuride peale ei pea mõtlema ainult suurtel põldudel. Ka lugeja, kellel on väike aiapidamine, kas või suvelillepeenar, võiks vahekultuure proovida,” soovitab Loit. Kui suvelillede aeg läbi saab, võiks talveks peenrale külvata näiteks kaera või suisa Jaapanist tulnud jämedat kesaredist. “Kesaredis on küll mõeldud mullahoidmiseks ja parandamiseks, aga sellest saab teha talvel ka mõnusat salatit,” lisab dotsent.
Laias laastus hindab Loit Eesti taimekasvatajate tööd praegu jätkusuutlikuks. “Taimekasvatajad mõtlevad hooaja alguses toitainebilansi läbi. Mis kultuuri nad ka ei külvaks, mõtlevad nad sealjuures juba saagikoristuse ajale,” ütleb ta.
Eesti keskmine nisusaak on neli-viis tonni hektari kohta. Nii palju liigub mullast inimese toidulauale ka toitaineid, mille talunik sõnniku või kunstväetise näol süsteemi tagasi paneb. “Lühike vastus on, et kui me jätkame nii, nagu täna on, siis mina arvan, et saja aasta pärast on meil jätkuvalt heas korras mullad,” ütleb Loit.
Toimetas: Liina Ulm
