דשנים ואיכות הסביבה- מדוע אנו צריכים דשנים ומהן הסכנות הטמונות בכך?

במהלך המאה ה-20 האנושות הכפילה את עצמה פי 4. אף על פי שקיימות סיבות רבות לכך- כמו התקדמות הרפואה וכיו"ב, אחת הסיבות המרכזיות שלעתים לא נותנים עליה מספיק את הדעת הינה המצאת הסינתזה הכימית של האמוניה. המצאת האמוניה ונגזרות חנקן נוספות שיושמו עבור דשנים הצליחה להתגבר על המחסום הגדול והבסיסי ביותר בתהליך ייצור המזון בחקלאות.

מדוע דווקא חנקן?

בהשוואה לאלמנטים העיקריים המרכיבים כל חומר חי- חמצן, פחמן ומימן, חנקן הוא אלמנט הדרוש הרבה פחות. אף על פי זאת, מרכיבים אלו זמינים בקלות מן המאגרים הטבעיים בעוד שמרבית החנקן נמצא בשכבות סלע עמוקות או כלוא באטמוספרה בצורה שאיננה זמינה (חנקן גזי N₂). רק חלק מזערי מן החנקן נמצא בצורה הזמינה עבור צמחים- כאשר המקורות הטבעיים היחידים שלו הינם: שאריות צמחים/בע"ח מתכלות, חנקן הנוצר ע"י בקטריות-מקבעות-חנקן בשורשי קטניות וברקים בטבע היוצרים ניטראט וניטריט המגיעים לקרקע באמצעות הגשם.

למרות זמינותו הקטנה ונוכחותו הקטנה יחסית ברקמות חיות- החנקן הוא גורם מכריע. הוא מצוי בDNA  ובRNA המהווים את המידע הגנטי של והוא מהווה מרכיב בסיסי בחלבונים ובאנזימים הבונים ומבצעים פעולות מטבוליות ואחרות בתאים חיים. כמו הצמחים, גם אנו ובע"ח איננו יכולים לקבלו מן האטמוספרה ומקבלים אותו בלעדית מהמזון.

מדוע יש צורך בדשנים?

באזורים פראיים בהם “תביעת הרגל” האקולוגית של בני האדם והמודרניזציה מורגשת פחות- הצמחים ובע"ח משמשים בסיום חייהם כחומר אורגני המעשיר את הקרקע. בחקלאות המודרנית לעומת זאת, היבול מוסר ומורחק מן השדה ועימו מורחק גם החנקן שנצרך מן האדמה, כך שנוצר מחסור בחנקן.

חקלאיים בעבר היו מתגברים על בעיה זו ע"י הוספת שאריות צמחים או הפרשות של בע"ח בחזרה לקרקע. הבעיה בכך היא שריכוז החנקן במרכיבים אלו הוא נמוך למדי, כך שחקלאים היו צריכים ליישם אותם בכמויות אדירות. החקלאים הקפידו לגדל מגוון של קטניות בזכות הסימביוזה המתקיימת בינם לבין החיידקים-מקבעי-החנקן. גידול הקטניות היה מעשיר את הקרקע בחנקן, והצנעתן בקרקע היוותה מה שכונה “זבל ירוק”- שאריות צמחים עשירות בחנקן. לעיתים, גידול הקטניות היה לצורכי הדישון בלבד. בדרך זו ניתן היה להעשיר הקטר יחיד (10 דונם) ב200 ק"ג חנקן, ממנו היה ניתן להפיק כ-250 ק"ג חלבון צמחי- שבתנאים אידיאלים (קרקע פוריה, מים, אקלים) היה מאפשר להאכיל 15 נפשות בלבד. בפועל, בתנאים של מזיקים, מחלות ותנאי אקלים בעייתיים, הצליחו להגיע לתוצאות נמוכות עוד יותר- למשל: סין בתחילת המאה ה-20 הצליחה לקיים 5 אנשים להקטר בלבד. הלחץ להגברת התוצרת היה גדול, לא רק עבור ייצור מזון, אלא גם עבור ייצור צמחים לתעשיית הרפואה, הביגוד וכו’.

מדעני המאה ה-19 החלו לפענח את תפקיד החנקן בייצור מזון ובעיית המחסור בצורות של חנקן זמין. הם גם הבינו כי הוא נמצא במחסור הרבה יותר משני האלמנטים החיוניים נוספים: הזרחן והאשלגן, שניתן גם לטפל במחסורים בהם בקלות רבה יותר. אשלגן נכרה ממחצבים וזמין מיידית, וזרחן מפיקים מחומצה המוספת לסלע עשיר בפוספאט. לא היה מקור זמין בקלות עבור חנקן- ומציאתו היה עניין בוער עבור הכימאים והמדענים של התקופה.  

נעשו מספר ניסיונות למציאת מקור חנקן באותה תקופה. לדוגמא: ייבוא של ניטראט נוזלי ממאגר שנמצא במדבר בצ’ילה או ייבוא של “גואנו”- לשלשת עטלפים מפרו. תהליכים אחרים לייצור חנקן ממקור תעשייתי צרכו יותר מדי אנרגיה והיו לא כלכליים בשביל להתקיים.

הפריצה הגדול הגיעה עם המצאת סינתזת האמוניה ע"י קארל בוש ב-1899 והחבירה לפריץ הבר אפשרה לתהליך לעבור לקנה מידה תעשייתי.

התהליך עצמו: ערבוב חנקן גזי ומימן בלחץ ובטמפרטורה גבוהים (200 אטמוספרות, 500 מעלות צלזיוס) בנוכחות קטליזטור (אוסמיום ואורניום).

בשנות 1960 עם כניסת החשמל לתמונה- כמויות ייצור האמוניה גדלו בכ-90%.

עד כמה אנחנו מכורים לדישון חנקני?

בימים אלו, המדינות המתפתחות צורכות כ-60% מכלל הדשנים החנקניים המיוצרים בעולם. מדינות צפופות עם מעט קרקע לגידול- תלויים בדשנים מסונתזים לעצם קיומם (סין, מצרים, אינדונזיה וכו’). בחישוב גס: כ- 2 ביליון אנשים חיים כיום בזכות המצאת סינתזת החנקן.

בכל שנה מיושמים 175 מיליון טון של חנקן צרוף באדמות הגידול ברחבי הגלובוס. מתוכו 40% מקורו בחנקן סינתטי.

כשליש מהחלבון הנצרך ע"י בני אדם מושתת על החנקן הסינטטי.  לרוע המזל, הפרקטיקות החקלאיות העתיקות והאורגניות אינן מסוגלות לקיים את כמות בני האדם הקיימים בכדור הארץ ואת אורך חייהם.

יותר מדי מדבר טוב….

חשיפת כמויות עצומות של חנקן לסביבה גוררת בעיות סביבתיות רבות:

חשיפה לכמויות גדולות של ניטראט גורמת למחלת “התינוק הכחול” ומקושרת לסרטן.

זיהום קרקע ומקורות מים. פריחת אצות במקורות מים (ימים, נחלים, אגמים וכו’)- האצות מכלות את החמצן,גורמות לתמותת דגים ויצורי מים ומביאות לקריסת המערכת האקולוגית של מקור המים.

תרכובות חנקן עלולות לגרום לעליית החומציות בקרקע ובעקבות כך להיעלמות מיקרו אלמנטים בקרקע ולשחרור מתכות כבדות למי תהום.

עודף דישון פוגע גם באטמוספרה- משתחררות תרכובות חנקן נדיפות פוגעות בסטרטוספרה- מפרקות את האוזון ובשכבה הקרובה יותר (טרופוספרה) תורמות לאפקט החממה. לדוגמא: מולקולת N2O מתקיימת יותר מעשור וסופגת פי 200 יותר קרינה מאשר C02 (פחמן דו חמצני הוא גז חממה יותר מוכר, ואין מספיק דגש על הסכנה שבתרכובות חנקן נדיפות).

כרגע אין פתרונות קונקרטיים לבעיה. המדע תולה תקוותו בהנדסה גנטית ושילוב בקטריות-מקבעות-חנקן בשורשי כל הצמחים (לא רק בקטניות)- מה שכרגע לא נראה בר השגה. מעבר האנושות לצמחונות יכול לתרום (משום שצריך 3-4 יחידות חלבון צמחי להפקת יחידה אחת של חלבון בשרי), אך התקווה הגדולה ביותר היא במציאת דרכים יעילות ומדויקות יותר לדשן.

אורגני או סינטטי?

הדשנים האורגניים מבוקשים על ידי צרכנים שמאמינים שהם עדיפים מסיבות בריאותיות ואקולוגיות.

הוצאות הייצור של הגידולים האורגניים גדולות יותר, כמות היבול קטנה יותר – ועל כן תוצרתו יותר יקרה. בנוסף שצורת השימוש בו דורשת כוח אדם רב יותר ושימוש מאסיבי בכלים ממונעים הדרושים להובלתו והנגשתו לצמחים.

דשנים אורגניים אינם מפריעים את פעילות האורגניזמים והמיקרואורגניזמים באדמה דבר התורם לטיוב הקרקע וחוסך בתוספי דשן או אנזימים הדרושים למיצוי הפוטנציאל מגידולים.

תהליך הפקת דשנים אורגניים נחשב כאינו מזיק לסביבה וכחלק מתהליך המיחזור דבר המגדיל את תרומתו לשימור הסביבה. (פרט לתוצר לוואי ידוע לשימצה – גז מתאן המשתחרר ממערכת העיכול של בעלי החיים ומתהליכים כימיים בזמן התפרקות הזבל).

הפקת הדשנים הסינטטיים כרוכה בתהליכים תעשייתים בעלי “חתימה” אקולוגית גבוהה וחלק מהמחצבים המשמשים תעשייה זו הם משאבים מתכלים!

דשנים סינטטיים יעילים במיוחד בזכות ריכוז המינרלים הגבוה בהם, כך שכמויות קטנות מאפשרות לתחזק שטח גידול נרחב, בניגוד לדשנים האורגניים.

כפי שהוזכר, אין בני האדם החיים בעולמנו במספרם הנוכחי מסוגלים לקיים עצמם ללא שימוש בדשנים סינטטים –  זוהי תמונת המצב של האנושות במאה ה21.

לקריאת המאמר המקורי באנגלית- הקלק/י

לקבלת ייעוץ בנושא דישון נכון- הקלק/י!

לצפייה במוצרי הדישון בחנות הוירטואלית- הקלק/י!