בקרקע קיים מגוון אדיר של אוכלוסיות מיקרואורגניזמים מסוגים שונים (המיקרוביום – כלל המיקרואורגניזמים) המספקים לצמחים חומרי מזון ונוטריינטים על ידי פירוק וקיבוע של שאריות חומרים אורגניים בקרקע.  כאשר הקרקע בריאה מתקיים איזון עדין בין אוכלוסיות אלו ובין שורשי הצמחים כאשר לכל מרכיב במערכת תפקיד חשוב כמו פירוק או קליטה או יחסי סימביוזה עם הצמחים או בינם לבין עצמם.

שימוש ממושך בדשנים סינתטיים בחקלאות קונבנציונאלית  מפר עם הזמן את  האיזון הטבעי שקיים בין אוכלוסיות המיקרואורגניזמים (חיידקים, פטריות וכו') ומשנה את המבנה ויחסי הגומלין בין אוכלוסיות אלו. הסיבה לכך היא שהחדרת דשנים מלאכותית עוקפת את תהליך שחרור הנוטריינטים הטבעי שהופך אותם לזמינים לצמח, ובכך מייתרת את תפקידן של אוכלוסיות מסוימות במארג צמח-מיקרוביום והן נעלמות עם הזמן מהקרקע. כתוצאה מכך נוצרת באופן מלאכותי, תלות קבועה של ממשק הגידול באותם הדשנים כך שאינו יכול למעשה להתקיים ללא תוספות חיצוניות קבועות, מה שמקטין גם את עמידות הצמחים לעקות שונות.

בפן הסביבתי, מחקרים רבים מראים כי השימוש בדשנים סינתטיים ומלאכותיים גורר נזקים לסביבה ותורם  לשינויי האקלים בשל:

(1) זיהום הנובע מתהליך הייצור וההובלה של הדשנים

(2) זליגה למקורות מים ולאטמוספרה

(3) שינויים במארג המיקרוביום שבקרקע, ובכללן אוכלוסיות של מתנותרופים (חיידקים וארכיה הצורכים מתאן-כמקור אנרגיה)

(4) האצת תהליך פירוק החומר האורגני בקרקע הגורם לדלדול המאגר הקיים.

מיכלי דשן סינתטי נוזלי

הפתרון

פוריות הקרקע במערכות של חקלאות מחדשת תלויה במידה רבה בתכולת החומר האורגני המצוי בה. מכיוון שהחומר האורגני הוא אבן הראשה במארג המזון הקרקעי הסבוך. שמירה על תכולה גבוהה, ככל הניתן, מכרעת בשמירה על בריאות הקרקע ועל חוסנה מפני שינויי האקלים, וזאת בנוסף לתפקידו החשוב של החומר האורגני בייצוב מבנה הקרקע, ביכולת תאחיזת המים שלה ובאצירת הפחמן בקרקע.

מהיכן מגיע החומר האורגני לקרקע? פחמן דו-חמצני שבאוויר, המוטמע על ידי הצמחים בתהליך הפוטוסינתזה, 'נארז' כחומר אורגני ברקמת הצמח מעל הקרקע ומתחתיה. מקור נוסף לחומר אורגני בקרקע הן הפרשות השורשים (mucigel). הרקמות הצמחיות והפרשותיהן משמשות כמקור מזון למיקרוביום, ועוברות תהליכי פירוק. חלק מהפחמן האורגני שמקובע ברקמות הצמחים מהווה מקור מזון (אנרגיה) לחיידקים ולפטריות, המשמשים בתורם מזון לרמות טרופיות (trophic levels) גבוהות יותר בקרקע (לדוגמה: נמטודות חופשיות, פרוטוזואות, תולעי קרקע ועוד). תוצרי פירוק הצמחים עשויים להתקבע בקרקע מאות ואלפי שנים, כל עוד המבנה שלה לא יופר (ע"י פליחת קרקע) . רקמות הצמחים אשר נותרות בקרקע, מכילות בתוכן את המינרלים וחומרי ההזנה (חנקן, זרחן, אשלגן ויוני מתכות שונות) שלהן זקוקים הצמחים של הגידול החדש, רק שהם אינם זמינים לצמחים באופן ישיר. פירוק רקמות אלה על ידי מיקרואורגניזמים בקרקע בריאה, משחררת אותם לסביבה והופכת אותם זמינים לצמח ומאשפרת לו לקלוט אותם.  שילוב קטניות במחזורי הגידול או גידולי השירות, מגדילה עוד יותר את תכולת החנקן בקרקע בשל פעילותם של חיידקים סימביונטים החיים בתוך שורשי הקטניות, המסוגלים לקשור חנקן אטמוספירי ולהופכו לזמין לצמחים.

באמצעות יישום של  גידולי שירות (צמחיית כיסוי), רוטציית  יבולים (כולל קטניות), והטמעת קומפוסט או זבל בעלי חיים, שהינם למעשה כולם מקורות טבעיים לחומרי ההזנה שהצמח זקוק לו, ובאמצעות השמירה והתמיכה באוכלוסיות המיקרואורגניזמים המפרקים (על ידי שמירה תמידית של שורשים חיים), ניתן לספק לצמחים באופן טבעי את כל הנוטריינטים הנחוצים, לשפר את פוריות הקרקע תוך הימנעות או צמצום השימוש בדשנים תעשייתיים.

שאריות מגידול בננות מעשירות את הקרקע בחומר אורגני. צילם: אילן לידל

עשביה מנוהלת במטע. צילם: אילן לידל