Taime kiireks kasvuks on vaja kolme peamist toiteelementi: lämmastikku, fosforit ja kaaliumi Need ühendid on kunstlike taimeväetiste põhikomponentideks ja kui neid on taime jaoks kasvukeskkonnas piisavalt, kasvab taim lopsakamaks.

Noorte okaspuude kasvu edukust võib hinnata puu okaste mõõtmete abil. Suurem okka pindala viitab sellele, et puu on suutnud tulemuslikumalt pinnasest toiteelemente ja vett omastada, kasvatanud biomassi ning võimet fotosünteesida ja siduda süsihappegaasi.

Eestis on ligi 80 ammendatud turbakaevandusala ehk jääksood, mille kogupindala on 9800 hektarit. Ammendatud kaevandused taastaimestuvad vaevaliselt ja ökosüsteem võib jääda neis piirkondades liikide ja ka koosluste poolest vaesemaks.

Eesti katlamajades ja elektrijaamades tekib igal aastal ligi 35 000 tonni puutuhka ja 9,5 miljonit tonni põlevkivituhka. Tuhk sisaldab nii kaaliumi kui ka fosforit ja seetõttu saaks seda kasutada mulla pH ja toitainete sisalduse tõstmiseks. Nii saaks tühjaks ammutatud turbamaardlates taimede kasvu veelgi paremini toetada.

2011. aastal alustas Eesti maaülikool koostöös Eesti energia ja RMK-ga uuringut selgitamaks puu- ja põlevkivituha mõju puude kasvule Puhatu ammendatud freesturbaväljal. Freesturbavälja kontekstis pole põlevkivituhaga väetamist siiani kusagil mujal maailmas katsetatud.

Viimsi Gümnaasiumi õpilane Merilin Radvilavičius tegi oma uurimistöö Puhatu freesturbavälja taastamisprojekti raames. Ta soovis teada saada:

• kuidas mõjutab puu- ja põlevkivituhaga väetamine hariliku männi okaste pikkust ja pindala;
• milline tuhk – puutuhk, põlevkivituhk või nende segu – mõjutab okkamõõtmeid kõige enam;
• milline mineraalelement (lämmastik, kaalium, fosfor) on määrava tähtsusega hariliku männi okka kasvus.

Männid, mille okaste pikkust ja pindala Merilin mõõtis, olid Puhatu ammendatud turbamaardlasse istutatud 2011. aastal. Enne istutamist oli pinnast ühel korral erinevate tuhkadega väetatud.

Merilin kogus andmeid viielt katsealalt: üks katsealadest oli väetamata (nn kontrollala), kaks väetatud erineva koguse puutuhaga ning üks ala oli väetatud puu- ja põlevkivituha seguga. Viiendalt  katsealalt ei oldud turvast kaevandatud ja selle puhul võis eeldada, et mineraale on pinnases rohkem kui kaevandatud aladel.

Merilin kogus 2018. aasta suvel katsealadel kasvavate mändide okkaid ning katsealade pinnaseproove. Ta määras spetsiaalse arvutiprogrammi abil männiokaste pikkused ja pindalad Maaülikooli metsakasvatuse ja metsaökoloogia õppetooli laboris. Eesti maaülikooli taimebiokeemia laboris määrati kasvupinnase happesus ning turba- ja okkaproovide lämmastiku-, fosfori- ja kaaliumisisaldus. Lisaks määras õpilane männiokaste pH Viimsi gümnaasiumi laboris.

Oma uurimistöö tulemusena leidis Merilin, et elektrijaamadest ja katlamajadest pärinevat puu- ja põlevkivituhka saab edukalt kasutada taimede kasvu toetajana – ammendatud turbamaardlate pinnase tuhaga väetamine soodustab alade mändidega taastaimestamist.

Veel selgus, et männiokaste pikkus ja pindala olid kõigil tuhaga väetatud aladel kontrollalaga võrreldes oluliselt suuremad ja neist omakorda oli okaste pindala mõnevõrra suurem puutuha ja põlevkivituha seguga väetatud pinnases kasvanud mändide okastel.

Töö tulemuste põhjal võib kõige paljulubavamaks tuhaväetiseks pidada segutuhka, kuna see sisaldab piisavalt fosforit ja kaaliumi. Ka suuremas koguses puutuha väetisena kasutamine oli tulemuslik, kuna sellega väetatud alal kasvanud okastes oli taime kasvamiseks vajalike toiteelementide (lämmastiku, fosfori ja kaaliumi) suhe alates katse algusest kõige stabiilsem.

Töös jõudis autor järelduseni, et kõige enam mõjutab okaste kasvu mulla lämmastikusisaldus, kuid jääksoodes piiravad oluliselt taime kasvu ka fosfori- ja kaaliumi nappus pinnases.

Vaata videot, kus Merilin Radvilavičius räägib oma teadustööst Euroopa Liidu noorte teadlaste konkursil Sofias 2019. aasta septembris.

Merilin Radvilavičiuse uurimistöö "Mulla pH ja toitainete sisalduse mõju hariliku männi (Pinus sylvestris L.) okkamõõtmetele Puhatu ammendatud freesturbaväljal" juhendasid Eesti maaülikooli vanemteadur Katri Ots, Tallinna botaanikaaia teadur Mari Tilk ja Viimsi gümnaasiumi õpetaja Hille Eek.  

Uurimistöö on valminud projekti "Eesti metsade süsiniku dünaamika ja jätkusuutlik majandamine" (B21004 MIME) raames.

Töö saavutas 2019. aasta keskkonnaalaste uurimistööde konkursil gümnaasiumastmes 1. koha ning Eesti teadusagentuuri õpilaste teadustööde riiklikul konkursil (2019) III preemia. Töö pälvis Eesti teaduste akadeemia ja ajakirja Eesti Mets eriauhinnad ning osaluse esindada Eestit Euroopa Liidu noorte teadlaste konkursil (EUCYS) Sofias, Bulgaarias septembris 2019.

Mahukat tööd on täispikkuses võimalik lugeda õpilaste teadusajakirjast Akadeemiake.