פוריות האדמה

פוריות האדמה / לי הריסון

עלינו להבין כיצד פועלת אדמה בריאה, כך שנוכל להבין כיצד להשתמש בה מבלי לשחוק את פוריותה וכיצד לשקם אדמות שנשחקו זה מכבר.
אדמה היא תערובת של חומרים אורגניים ולא אורגנים, היא מכילה מגוון אדיר של יצורים חיים: אורגניזמים (כגון טחביות, שלשולים, נמלים, צבתנים, טרמיטים, חולדים וכו') ומיקרואורגניזם (כמו בקטריות, פטריות, טחבים, שמרים). האדמה מספקת תמיכה לצמחים, השואבים מתוכה מים וחומרי תזונה. חומרי תזונה אלו מוחזרים לאדמה באמצעות פעולתם של היצורים החיים בה על חומרים מתים מן הצומח ומן החי.

פוריות – היא אמת מידה הנגזרת מתוך יעילותו של מנגנון המחזור בקרקע. כמות חומרי התזונה הנעולים, בין אם באדמה עצמה או בביומאסה (החומרים העולים מהאדמה), בכל זמן שהוא, נגזרת מן האקלים. היצורים החיים באדמה אינם פעילים בטמפרטורות נמוכות. פעילותם גוברת ככל שהטמפרטורה עולה (אך פוסקת אם הטמפרטורה עולה מאד).
לכן באזורים ממוזגים, כשיש הבדלים רחבים בין הטמ' הגבוהות בקיץ לטמ' נמוכות בחורף, פעילות היצורים מאטה או מפסיקה בחורף, הדבר גורם להיערמות של שכבות עלים עבות. באקלימים סובטרופיים וטרופיים, כשהטמ' גבוהות כל השנה, יצורי הקרקע פעילים ללא הפסק. מחזור חומרי התזונה בקרקע גבוה יחסית ומתמשך. בממוזגים המיחזור של חומרי התזונה יחסית נמוך ותקופתי.
באזורים ממוזגים החלק הגדול ביותר של חומרי התזונה (90-95%) מצוי באדמה בכל זמן שהוא. באזורים טרופיים רוב חומרי ההזנה (70-80%) מצוי בביומסה, לכן על מנת להשיג פוריות באזור ממוזג ועל מנת לשמרה לאורך זמן, עלינו לבנות את חומרי התזונה באדמה.
לעמת זאת בטרופיים הדגש הוא על בניית הביומאסה.  לכן שיטות חקלאיות שונות מתאימות לאזורים אקלימיים שונים (יצוא שיטות חקלאיות מאזור אקלימי אחד למשנהו – גרמה נזקים עצומים).
ההבדל בשיעור המיחזור של חומרי התזונה הוא האחראי לגדילה בשיעור הצמחייה ולגדילה בשיעור מגוון המינים, כאשר עוברים מאקלים ממוזג  לאקלים טרופי.
למרות שהיצורים החיים בקרקע מתפקדים בקצב שונה באקלימים השונים, הם בכל זאת מתפקדים באותו האופן. כיוון שפוריות קרקע תלויה בתפקודם של האורגניזמים במיחזור חומרי התזונה באדמה, עלינו להבין כיצד פועל תהליך זה, כדי שנוכל לתכנן את התנאים הטובים ביותר עבור ייצור הקרקע לפעול במערכת פרמקלצ'ר.כלומר עלינו לתכנן בית גידול ומקורות מזון שיעודדו אוכלוסייה בריאה של יצורי אדמה.

אדמה בריאה היא רכה, פתוחה, משוחררת ומאווררת היטב. היא מכילה שפע של חומר אורגני.
כ-5% באזורים סובטרופיים, ויותר באזורים ממוזגים. בנוסף השכבה העליונה, כ-15 ס"מ, מכילה 20 טון בערך של חומר חי לכל דונם. על מנת לגלות כיצד משתמרת פוריות זו עלינו להתבונן במערכות טבעיות בלתי מופרעות, יערות או שטחי אחו, אשר שימרו עצמם ואת אוכלוסיית החיות החיה בהם במשך מאות שנים. זוהי סיבה טובה מדוע עלינו לשמר שטחי בר.
האורגניזמים הגדולים (תולעים, צבתנים, נמלים וחיות חופרות ונוברות אחרות) נושאות זבל מתחת לפני הקרקע ומשחררות אותו בהפרשותיהן. בעודם נעים מתחת לפני האדמה הם יוצרים מחילות המסייעות לשמר אוורור לאדמה. אנו רואים עליה בפעילותם של יצורים אלו, במיוחד שלשולים ונמלים, באוסטרליה, ככל שפוריות האדמה גוברת.
האורגניזמים הקטנים באדמה בריאה הם אינספור. למשל, בגרם אחד של אדמה עילית יש כ-1000 מיליון בקטריות. כל המיקרואורגניזמים שמפרקים חומרים אורגניים וכן ממחזרים את חומרי ההזנה באדמה, כולם יצורים אירוביים, כלומר הם יכולים לתפקד רק בנוכחות חמצן. כל הפתוגנים הגורמים למחלות בצמחים גם הם יצורים אירוביים. אפילו באדמה מאווררת היטב, היצורים החיים צורכים חמצן בקצב מהיר יותר מקצב חלחולו באדמה. הדבר יוצר, בכל זמן שהוא, חללים זעירים קטנים שאין בהם חמצן כלל, לאורכה ולרוחבה של האדמה. בקטריות אנארוביות, אשר מסוגלות לתפקד רק בהעדר חמצן, גדלות ומתרבות בחללים זעירים אלו. הן מייצרות אטילן, אשר משתק – לא הורג, את פעילותם של המיקרואורגניזמים האירוביים. האיזון בין פעילותם של היצורים האירוביים והאנאירוביים פועל כמו נדנדה הלוך ושוב, כל הזמן, ברחבי האדמה כולה. תהליך זה זוהה ב-1970. הוא מתרחש בכל אדמה.

פתוגנים של צמחים מגיבים בדרגות רגישות שונות לנוכחות אטילן, אך כקבוצה הם רגישים לו הרבה יותר מכל יצורי הקרקע האחרים, כולל היצורים המפרקים חומר אורגני. לכן כאשר מעגל עדין זה מתפקד כשורה, הפתוגנים של הצמחים משותקים, אבל פירוק החומר האורגני עדיין נמשך.
כאשר חומר אורגני מתפרק, משתחררים חומרי התזונה החיוניים לצמח, לצמחים שונים ישנן דרישות שונות, אך כל הצמחים זקוקים לכמות מסוימת מכל אחד מחומרי התזונה על מנת לשמור על בריאותם.

חומרי תזונה בסיסיים
N – חנקן לשיפור הצימוח, אלמנט מפתח בבניית פרוטאין וביסוס גנטי.
P – זרחן, מסייע בהסעת האנרגיה מקרני השמש אל הצמח
K – אשלגן, חיוני בויסות מחלות ומזיקים שכן הוא מעבה את דפנות התא בצמח.

חומרים משניים
CA – קלציום, לחלוקת התאים, לצמיחת יונקות השורש, לביסוס גנטי ולאיזון חוסרים בחומרי תזונה אחרים.
MG – מגנזיום, לכלורופיל שמאפשר הטמעה
S – סולפור, לייצור מרכיבים של חומרי טעם וריח ופרוטאין
אלמני קורט – בכמות אפסית
ברזל, אבץ,נחושת, בורון ועוד כ-40 אחרים

חנקן מיוצר מפרוק של חומר אורגני על ידי מיקרואורגניזם, בצורה של חנקן אמוניה
חנקן בצורתו האמונית מתחבר לאדמה באופן כזה אשר לא מאפשר את השטפותו במים, או אידויו לאוויר. עם זאת הוא זמין בקלות לצמחים. אם רמות של חנקן אמוניה נבנות באדמה מהר יותר מקצב ניצולן על ידי בצמחים, בקטריה מסוימת באדמה, הופכת אותו לחנקן חנקני.
חנקן חנקני נמס בקלות במים וכן צמחים יכולים להשתמש בו בקלות אך הוא נשטף עם מי הגשמים או מתאדה לאוויר כגז. הוא פועל כמו חמצן בעצירת יצור האתילן באדמה, מעכב התפתחותם של אותם חללים זעירים אנאירוביים באדמה. כאשר אין נוכחות של אטילן באדמה, ישנה פעילות בלתי נשלטת של בקטריות אירוביות, כלומר, ישנו פירוק בלתי נשלט של חומר אורגני באדמה. משמעות הדבר גם שישנה צמיחה בלתי נשלטת של פתוגני צמחים – גורמי המחלות.
תופעה זו מתרחשת ביער בלתי מופרע, כאשר עץ זקן, חולה או פגוע, העץ אינו משתמש בחנקן האמוני המשמש לצמיחה, כפי שהיה עושה זאת במצב אחר, כמו-כן כמויות נוספות של חנקן אמוני מיוצרות כתוצאה מפירוקו של החומר האורגני הנוסף שמקורו בעלים, ענפים והשורשים המתים של העץ.
עודפי החנקן האמוני הופכים לחנקן חנקני. בצורה זו יכול החנקן להתפשט באדמה בעזרת המים ולהגיע לאזורים אחרים של היער ושם נהנים ממנו עוד עצים, או שהוא משתחרר לאוויר כגז.
באזור בקרוב לעץ החולה, נוכחות החנקן החנקני, מפסיקה את ייצור האטילן.לכן, פירוק החומר האורגני נמשך ללא ויסות ואלה הם תנאים מועדפים עבור פתוגני הצמח היוצאים למתקפה גם על העצים הבריאים והחיים. כך מתפרק העץ במהירות רבה על מנת להפסיק את המחזור הזה ועל מנת לפנות מקום לעצים צעירים  ("בטבע עליך להיות מושלם, או שמחליפים את מקומך" סמית'). חומרי התזונה מהתפרקות העץ מנוצלים על ידי העצים הצעירים, החדשים, או מפצים ברחבי היער לכל מקום בו יש בהם צורך. אותה מערכת מתרחשת גם בשטחי אחו בלתי מופרעים. מחלות צמחים ונוכחות של חנקן חנקני לא מנוצל באדמה הם סימני אזהרה לכך שמשהו יצא מאיזון ושיש כאן צמח בלתי בריא שנועד לחיסול.
באדמות בלתי מופרעות ישנם כ-15-20 חלקים לכל מיליון חלקים של חנקן אמוני ופחות מ-2 חלקים של חנקן חנקני. באדמות מופרעות, למשל שטחי חקלאות מעובדים, אין נוכחות של חנקן אמוני, אך יש     20-200 חלקים של חנקן חנקני, מה שמעיד על כך שהאדמה המעובדת יצאה מאיזון לחלוטין, היבולים אינם בריאים והם יותקפו בקלות ע"י מחלות.
בחקלאות המערבית הנפוצה היום, האדמה בד"כ נחרשת ומעובדת, מה שגורם לשבירת האדמה ולאיוורורה במהירות רבה, חללים קטנים בהם יש יצור של אטילן מופצים לכל עבר, מוצפים בחמצן וייצור האתילן מופסק. פירוק בלתי נשלט של חומר אורגני הוא התוצאה. יש ייצור אדיר של חנקן אמוני אך באדמה המעובדת אין די צמחים שיצרכו ממנו. בקטריה מסוימת הנמצאת באדמה, הופכת חנקן זה לחנקן חנקני, כדי שניתן יהיה להזרימו לאזורים בהם יש בו צורך. בתהליך זה האדמה הופכת יותר ויותר חומצית וחומרי תזונה אחרים כמו קלציום ומגנזיום הופכים לתמיסה ונשטפים מן האדמה. רוב הפחמן בחומר האורגני נפלט אז לאוויר כפחמן דו-חמצני. כל האנרגיה ששוחררה על ידי פירוק החומר האורגני מבוזבזת ומחוסלת.
אנו שותלים יבולים באדמה כזאת, הם מנצלים את שאריות החנקן. האדמה מנסה לשוב לאיזון, אך כמות גדולה מידי מאנרגיית החומר האורגני כבר אבדה, כך שאין ממנה כמות מספקת על מנת לשמר את פעילותם של היצורים החיים. האיזון המערכת הופר, כפי שקורה מסביב לעץ ביער. על מנת ליצור יבול, החקלאי חייב לרסס אותו על מנת להרוג את המחלות ולהוסיף חומרי דישון על מנת להחליף את חומרי התזונה שאבדו בחריש. למעשה ניתן היה להשיג את אותה מטרה באדמה בלתי מעובדת (שלא נחרשה), באמצעות צמחים ממשפחת הקטניות (למשל מרעה שבו צמחי הקטניות הם היבול הראשי).
מדענים שהלכו בעקבות המחרשה וחקרו את טיב האדמה, גילו שבאדמות חקלאיות, יש תמיד כמויות אדירות של חנקן חנקני וחוסר מוחלט של חנקן אמוני, הם הניחו שזה הדבר שהאדמה זקוקה לו, לכן רוב הדשנים המסחריים מכילים חנקן בצורתו החנקנית. שימוש במוצרים אלו שומרים את חוסר האיזון באדמה. גננים אורגניים, המשתמשים בחנקן בצורתו האמונית, בד"כ תוך שילוב עם כמויות גדולות של חומר אורגני (קומפוסט), יכולים להשיב את המערכת לאיזונה בנקודה זו, עם זאת שימוש מופרז בדשנים מסוג החנקן האמוני יגרום להפרת האיזון במערכת.

עלינו לחזור ולהתבונן באדמה הבלתי מופרעת על מנת לראות כיצד חומרי תזונה, מלבד חנקן, נעשים זמינים לצמחים. ישנם מאגרים מספיקים מחומרי תזונה אלה באדמות בריאות, אך הם מוחזקים בצורה בלתי מסיסה על מנת למנוע מהם להישטף המן הקרקע ולצאת מהמערכת. צמחים יכולים לנצלם אך ורק בצורתם המסיסה. הצמחים משנים את סביבתם הקרובה על מנת להפוך את חומרי התזונה לזמינים.
בעוד השורשים מתחפרים באדמה, הם מכווצים את האדמה ומאגר מי זעיר (הרהיזוספירה), נאגר סביב קצות השורש. השורשים מעבירים 2-10% מסך כל הפחמן שהצמח מייצר דרך הטמעה ומחלחלים אותו אל הרהיזוספירה. פירוק החומר האורגני על ידי מיקרואורגניזם צורך כמות גדולה של אנרגיה על-מנת לאפשר את התחלתו. הפחמן המצוי כעת סביב שורשי הצמח ברהיזוספירה, לכן לאזור זה יאספו המיקרואורגניזמים.
בכל אדמה בריאה יש ברזל בצורת גבישים זעירים, משקלו 2-12% ממשקל האדמה. חומרים כגון זרחן, סולפו ואלמנט קורט נאחזים בחוזקה על שטח הפנים של גבישי הברזל, שהם גדולים יחסית וטעונים, במצב זה הם נייחים ואינם נשטפים מהאדמה, אך אינם זמינים לצמחים. כאשר נוצרים חללים זעירים בהם אין חמצן, גבישי ברזל אלו מתפרקים. חומרי התזונה שנקשרו אליהם משתחררים והצמחים יכולים לנצלם. ריכוזים גדולים יותר של יוני ברזל ניידים כאלה מצויים כעת בתמיסה בחללים הזעירים.
חומרי תזונה אחרים כמו קלציום, מגנזיום, ואמוניום שאף הם, כאמור חיוניים לצמח, מוחזקים על פני השטח של חלקיקי חרסית ועל חלקיקי חומר אורגני. כאשר ריכוז גדול של ברזל מסיס נוכחים סביבם, חלקיקי הברזל משחררים את חומרי התזונה הללו אל תמיסת הקרקע וכך יכולים שורשי הצמחים לנצלם. התנאים הנחוצים עבור ניידות זו של חומרי התזונה, הפוכים מאלו הדרושים לייצור אילן: העדר נוכחות של חמצן ושל חנקן חנקני.
כיוון שהריכוז הגדול ביותר של מיקרואורגניזם מצוי בריהזוספירה, זהו המקום בו נוצרים הכי הרבה חללים אנארוביים זעירים. כך, חומרי התזונה מניידים ומגיעים בדיוק למקומות בהם הצמחים זקוקים להם. הם אינם יכולים להישטף מן האדמה ולהיעלם, כיוון שמיד כאשר הם מגיעים לקצות החללים הזעירים הללו, חלקיקי הברזל חוזרים ומתגבשים מצורתם המסיסה וחומרי התזונה נצמדים אל גבישי הברזל, אל חלקיקי החרסית ואל חלקיקי החומר האורגני.
אי לכך במקום בו לא יכול להתרחש ייצור של אטילן, חומרי תזונה אלו ננעלים למצב בו אינם זמינים לצמחים.
ברזל מסיס משמש זרז ספציפי להאצת ייצור אטילן. הוא מתחבר אל חומר המצוי בקרקע כתוצאה מהתפרקות רקב עלים ומתרחשת תגובה המניבה שחרור אטילן. באקוסיסטמות בלתי מופרעות של צמחים, עלים בוגרים הם החלק העיקרי של שכבת הפסולת. בחקלאות מערבית, רוב העלים מסולקים מן השטח דרך קציר, רעיה או שריפה, לכן, אדמות חקלאיות נוטות לחסך בזרזי אטילן. מינים שונים של צמחים צוברים בעליהם כמויות ניכרות של זרזי אטילן, למשל: אורז, חרצית, אבוקדו ואורן רדיאטה, כולם מכילים כמויות גבוהות. אספסת ושרכים מכילים כמויות נמוכות. הדבר חשוב לבחירת  מיני צמחים.

שיטות החקלאיות הנוכחיות שלנו, מניבות הגברה קצרת טווח בייצור, על חשבון יציבות ארוכת טווח. שימוש מופרז בדשנים המכילים חנקן, תלישה מופרזת של צמחים מן הקרקע על ידי עיבוד, גדיעה, שריפה ורעיית יתר, כמו גם שימוש מופרז בצמחי קטניות, כולם נותנים תנובת יבולים מוגברת לתקופה קצרה בלבד, אך בטווח הרחוק, התוצאות הן:
1. עליה בעלויות האנרגיה הסופיות של יבולינו, לערך 5-50 יחידות אנרגיה מושקעות באדמה בתמורה לכל יחידת אנרגיה שאנחנו מקבלים
2. פוריות האדמה הולכת ופוחתת בהדרגה, בשל אובדן של חומרי תזונה וחומר אורגני. מוביל לבסוף להגברת חומציות האדמה או לבסיסיותה, להמלחה, הרעלה, סחף, ומידבור.
3. הפחתה בערך התזונתי של היבולים.
4. הפחתה ביכול העמידות של היבולים מול מחלות.
5. עליה בכמות הרעלים המצויים ביבולים, באדמה, בחקלאים ובצרכנים.
6. הפחתה בבריאותינו ובכושר עמידתנו למחלות.
7. וחסנינו כמין האנושי – פוחת

"בטבע עליך להיות מושלם, או שמחליפים את מקומך", זהו מצבה של החקלאות הנוכחית, היא אינה ברת קיימא – כלומר אינה משמרת את משאביה, מטרת החקלאות ללכוד אנרגיה מן השמש, דרך הצמחים, על מנת להעניק לנו מזון ודלק וכן מזון בעבור בעלי החיים שלנו.
פירוק הפחמן בסוכר או בעמילן, המיוצרים ע"י הצמחים, מעניק לנו אנרגיה זמינה וחיונית. אנחנו אומרים שחייבים לעבד את האדמה, לדשנה לרססה על מנת לייצר מזון, אבל למעשה האוויר  והאדמה מכילים כל מה שדרוש לשגשוגם של הצמחים. כל כפית של אדמה מכילה מאות אלפים של יצורים זעירים אשר יהפכו את חומרי התזונה לזמינים עבור הצמחים: כל עוד איננו מתערבים בתהליך זה ומפריעים לו, אלא מניחים למערכת לפעול מעצמה.

מה יש ביכולתנו לעשות על מנת לסייע בשימור איכויות האדמה ולהגביר את פוריותן של אדמות שנשחקו?
ראשית חיוני שחומרים אורגניים יושבו באופן מתמשך אל האדמה. החומר האורגני הטוב ביותר מקורו בצמחים בוקרים, מוטב להושיבו על פני האדמה ולא להפכו פנימה. אין לשרוף פסולת יבולים, יש למנוע רעיית יתר מרעה ולהותירם ללא התערבות מתקופה לתקופה. יבולים זקוקים לחיפוי או לצמחי כיסוי סביבם. כמה מיבולי הכיסוי צריכים להיבחר בזכות היותם זרזי אטילן. בדרך זאת, חומרי התזונה ימוחזרו באדמה, הפעילות המיקרוביאלית – תוגבר, והאדמה תיהנה מכמויות מספיקות של אטילן.
היכן שצריך לעבד את הקרקע ולאוורר אדמו מהודקות, יש לעשות שימוש מינימאלי בטכניקות של הפיכת אדמה.. ללא חפירה, ללא חריש, יש לקצור את העשבייה שאינה רצויה ולא לתלוש, כך שצמחים ישמרו כשהם צומחים באדמה כל הזמן והאדמה תופרע מעט ככל הניתן.
כאשר עלינו להשתמש בדשנים על מנת להגביר את פוריותה של אדמה ענייה או על מנת לבסס עצים צעירים, עלינו להשתמש בדשני חנקן אמוני.הדרך היחידה להפסיק את מעגל החנקן ההרסני, בין אם מקורו מהטבע (עצי קטניות וחומר אורגני) או מהשק, החנקן מנוצל על ידי שורשי הצמח מיד כשהוא מסופק לאדמה או כשהוא נעל בגופם של אורגניזמים ומשתחרר לאט כאשר הם מתים, כך או כך , עלינו להוסיף דשן זה רק כשהצמח דורש זאת, ומוטב לדשן מספר פעמים במינונים קטנים ולא פעם או פעמיים אך בכמות גדולה. כאשר מדשנים, כדאי ורצוי להוסיף חומר צמחי בוגר כמו גבעולי עשב מיובשים או קש חיטה, אלה מעילים שפע של פחמן ותכולה נמוכה של חנקן. המיקרואורגניזמים משתמשים בפחמן ובחנקן, נועלים אותם בגופם, משם הם משתחררים בהדרגה במשך הזמן.
אנא אל תפריזו בשימוש בקטניות במערכת שלכם. חקו את האיזון שבטבע באזורכם. למשל באזורים הסוב טרופיים ישנם מעט צמחי קטניות בשכבת העשבוניים והרבה בשכבת העצים החלוציים ושוב מעטים בשכבת השיא. תמיד ערבבו כמה עצים מקומיים-ילידים בין המינים האקזוטיים, על מנת לשמור על בריאותה של אוכלוסיית האורגניזמים המקומית.

מאמר של ליה הריסון, תרגום טליה שניידר
מתוך: The Permaculture Activist מאי 1992

 
8.