לחיות או לחדול

ירון יוטל – אגרונום ראשי דשן-גת בע”מ.

הזרחן (P) מהווה יסוד חיוני להזנת הצמח, נחשב כיסוד מקרו הנצרך במספר קילוגרמים לדונם בכל הגידולים החקלאים השונים, אך יחסית לאשלגן והחנקן מהווה כ- 10%-20% מכמותם הנצרכת. תכולת הזרחן בצמח נמדדת בכ- 0.2% מכלל החומר היבש כאשר חנקן ואשלגן ריכוזם בתחום של 2%-4%.

הזרחן בצמח מרכיב חשוב בחומצות הגרעין, בפוספולפידים ב-ATP וכן מעורב בבקרת פעילות אנזימים ובתהליכים מטבולים חיוניים בצמח (Theodorou 1993. Daniel. P.1998) הזרחן נחשב כיסוד הזנה החיוני ביותר לאחר החנקן, אשר משמעותו לצמח לחיות כאשר הוא זמין במערכת בית השורשים או לחדול במחסור.

להשגת יבול מסחרי רווחי, נדרש לשמור בתחום נפח השורשים הפעיל על רמת זרחן רצויה בהתאם לסוג הגידול. הדישון הזרחני הנדרש נקבע לפי רמת זמינות הזרחן בקרקע הנבדקת בשיטת אולסן, בדיקת קרקע סטנדרטית המתאימה לקרקעות הארץ.

במשך שנים רבות נהגו החקלאים בתום עונת הגידול לדשן בזרחן בכמויות גדולות ולהצניעו בקרקע בעיבודי היסוד, להשגת פוריות קרקע לגידול בעונה הבאה. במחירי הזרחן הקיימים כיום בשוק, ביצוע דישון בהתאם לממשק “שמירת פוריות הקרקע”, עשוי לגרום לעלויות אשר יפגעו ברווחיות הגידול, יניעו את החקלאי לחדול מדישון בגידולים עתירי זרחן ורווחיות נמוכה.

מאידך ברור למגדל שללא דישון זרחני בתנאי מחסור יגרם נזק ליבול ולהכנסות הצפויות מהגידול. כדי לחיות ולהתקיים מהגידול, בפני החקלאי עומדת אפשרות אחת בלבד, לדשן באופן מושכל ויעיל את הזרחן. נדרשת התייחסות קפדנית לגורמים המשפעים, החל מריכוז הסף של הזרחן בקרקע הנדרשת לכל גידול, אופן היישום, העיתוי, סוג הקרקע וכלה בסוג הדשן הזרחני.

בדישון מנת זרחן לקרקע קשה לדייק ולהעריך איזה חלק יחסי נותר זמין, רב הזרחן עובר בקרקע בתהליכים כימים לתרכובות לא מסיסות, ספיחה לחרסיות או לחומר אורגני בקרקע. כמות הזרחן המצויה כמעט בכל קרקע חקלאית גדולה מעל ומעבר מצריכת הגידול, הבעיה שרובה אינה בצורה זמינה לצמח, או הצורה הזמינה אינה במיקום הנכון בבית השורשים. תוצרי התגובה שנוצרים בתחילת התהליך בו דשנים זרחניים מסיסים מגיבים עם הקרקע-הינם יציבים למחצה ועם חלוף הזמן הופכים לתרכובות של זרחן יותר יציבות ופחות מסיסות.

קרקעות הארץ עשירות בסידן היוצר מספר של מינרלים אורטו-פוספטים שמסיסותם יורדת בסדר הבא (משמאל לימין):

CaH2PO4. H2O (MCP) > CaHPO4. 2H2O (DCPD) > Ca. H2(PO4)6
.(OCP) > B-Ca3(PO4)2 (TCP) > Ca. OH (PO4)3, (HA) > Ca5F(PO4)3 (FA)

תהליכים אלו אינם בשליטת המגדל, תלויים ב pH הקרקע ובתכולת הרטיבות בקרקע. בחקלאות שלחין בה משך זמן ההרטבה של חתך הקרקע ממושך התהליך מואץ, לכאורה למגדל השפעה עקיפה על קצב הקיבוע. חוקרים רבים מטובי כימאי הקרקע עסקו ועוסקים בהבנת התהליכים ובניסיון לכמת את זמינות הזרחן בתמיסת הקרקע. מכפלות מסיסות משמשות לשם זיהוי המרכיבים השולטים על מסיסות ה-P בתמיסת הקרקע וכן גם את דגם אספקת הזרחן לצמח. (Lindsay, 1979) למרות זאת-איזותרמות של מכפלות המסיסות אינן מסוגלות למדוד את הכמות של מרכיבים אלה (Olsen and Khasawneh ,1980).

נמצא ש-DCPD (דשן סופרפוספאט) תרכובת עם מסיסות נמוכה, הפכה ל-OCP תרכובת קשת תמס, במשך זמן של 4 שבועות בקרקעות בעלות pH גבוה מ-7.9 לעומת 44 שבועות בקרקעות בעלות pH נמוך מ-6.9. (Bell and Black 1970) גדולי המומחים מתחבטים בסוגיות זמינות הזרחן בקרקע להזנת הצמחים, בוודאי שהחקלאי שאינו בקי ברזי הכימיה של הקרקע והצמח. בפועל המגדל נדרש להגיע להחלטות לממשק דישון היעיל בזרחן שמשמעותו עלות תועלת.

מכאן נובעת השאלה, אם כך כיצד קובע המגדל את כמות הדשן הזרחני ודרך היישום?

התשובה פשוטה למדי מ “ניסיון וטעייה”, או בהגדרה כוללת יותר “מסורת” שעוברת ממגדל ותיק לדור ההמשך, ממגדל שכן בעל ניסיון וממערכות הדרכה האזוריות. ניתן למצוא מגוון רחב של גישות שונות לדישון זרחני לאותו גידול, מתאפיינות לפי נוהגי אזורים חקלאים ולאו דווקא מסיבות של קרקעות שונות או מועדי גידול וממשקי גידול שונים. בדרך כלל כל ניסיון לשנות וליעל את ממשק הדישון הנהוג, נתקל בדחייה מחשש המגדל לפגיעה בגידול, גם אם יש הוכחות להצלחה מניסיונות או ממגדלים באזורים אחרים.

ההנחיות לדישון לגידולים שונים בזרחן לפי בדיקות קרקע פותחו לפני כ-50 שנה ומאז עברו שינויים מעטים, לכן יש לבחון האם הם עדין תקפים בממשק החקלאות המפותחת כיום? מזה 20 שנה בניסיונות הזנה שנערכו בגידולים אינטנסיביים כמו תירס, עגבניות לתעשייה, אבטיח סידלס, כותנה, בוטנים ואחרים (גליל מערבי, עמק יזרעאל, עמק בית שאן, נגב, משקי דרום), נמצא שניתן להוריד את ערכי הסף הנדרשים ללא גרימת נזק לגידול. יתרה מזאת כמות הדשן הזרחני הנדרשת להשלמת המחסור קטנה מהמומלץ. אם כך הדבר יש לבחון מה הגורמים לתופעה זאת? האם פותחו זנים חדשים יעילים יותר בקליטת הזרחן?, האם פותחו  דשנים זרחניים יעילים יותר?, או האם נובע משינוי בשיטות יישום הדשן?

ללא ספק ביובל השנים האחרונות הוכנסו זנים חדשים, המתאפיינים ביכולת יבול גבוהה יותר ועמידות למחלות, אך בודאי לא הושבחו לקליטת זרחן טובה יותר, נהפוך הוא הזנים החדשים צרכני זרחן גדולים יותר. הגידולים הוסבו מהשקיה בהמטרה להשקיה בטפטוף אשר צמצם את נפח בית השורשים הפעיל, משמעותו הקטנת כמות הזרחן הזמינה בקרקע המוגבלת לנפח המורטב, לכאורה כמות הדישון בזרחן צריכה לעלות כדי לפצות את החסר.

לא פותחו סוגי הדשן זרחני יעילים יותר, אך היצע סוגי הדשן גדל. הדשן סופר פוספאט 20% שהיה נפוץ בדישוני יסוד בשנות ה-50 הוסב לדשן מרוכז יותר (25% P2O5) וכן הוכנס סופר משולש.

(46% P2O5), כולם מסוגלים להתמוסס בתהליך איטי אך רק 90% מתכולת הזרחן זמינה. הוכנס לשוק חד אמון זרחתי (MAP) בתכולת זרחן גבוהה יותר (51% P2O5) המכיל גם אמון ועם יכולת המסה מלאה. בדישוני יסוד הורחב השימוש בדשנים נוזליים כמו בר וענבר שאינם חומציים ומאפשרים שימוש במרססים או בכלי הצנעה ללא גרימת נזק לכלי. המעבר לשימוש בסוגי הדשן זרחניים אחרים יתכן ותרם במעט להגדלת יעילות הזמינות של הזרחן לצמח, במיוחד בדשנים הנוזליים, אך לא הוא הגורם העיקרי לירידה בערכי הסף בזרחן לגידול או הקטנת מנת הזרחן להשגת היבול המיטבי.

ההבדל המשמעותי משנות ה- 50 לשנים האחרונות הוא שינוי קיצוני בממשק הדישון. בעבר היה נהוג לדשן זרחן בפיזור בקיץ בסוף עונת הגידול, להצניעו בחריש או דיסוק עמוק ולהמתין לתחילת הגידול האביבי. לשיטה זאת פותחו מדדי סף זרחן לגידולים שונים ומנות דישון נדרשות, כדי להביא את הקרקע לפוריות הדרושה לתחילת הגידול, ללא התייחסות לאופן הצבת הגידול (שורהשטח) או שיטת ההשקיה בגידול המיועד (טפטוףהמטרה).

בחקלאות המתקדמת קיים כיום מגוון רב של ציוד דישון להצנעה בפס של דשן זרחני מוצק או נוזלי, או לחילופין שימוש בדשנים מסיסים דרך מערכת הטפטוף (ניתן להגדירו כדישון בפס).

מרבית החקלאים מעדיפים לדשן ערב זריעהשתילה, או לחילופין כדישון צד בתחילת הגידול באביב, זאת כדי ליעל את הדישון ולצמצם את טווח הזמן בין מימון הדשן לפדיון מהגידול.

למרות השינוי המהותי במועד יישום הדשן ובשיטות הדישון, ההנחיות לדישון נשארו לפי מודל הדישון הישן. דישון אביבי לפי הנחיות המתאימות לדישוני הקיץ לפני עיבוד מעמיק, הם שגויות וגורמות לדישון עודף ומיותר. בניסויי הזנה בזרחן בבוטנים במשקי יח”מ (שנת 2004-6), התפרסמו תוצאות אשר מתוכם ניתן ללמוד את חוסר ההתאמה בין ההמלצות המקובלות ולתוצאות המצופות לבין התוצאות שהתקבלו. ניתוח התוצאות בשלבים יאפשר לנו להבין את הסתירה ולהסיק מסקנות לדישון היעיל הנדרש.

הנחיה בסיסית בהמלצות שלצורך השלמת 1 ח”מ זרחן חסר בשכבת עיבוד לפי שיטת אולסן,  נדרש לדשן ב1.5- 2 ק”ג P2O5, ללא התייחסות לסוג הקרקע, ההבדל ברמת ההחזר ניתן ליחסה לפי אזורים.

כבר בהנחה בסיסית זאת יש בעיה עקרונית, מה עומק שכבת העיבוד אליה מתייחסים? ומה השפעת מרקם (סוג) הקרקע?

שכבת עיבוד יש המתייחסים לעומק 20 ס”מ ויש ל-30 ס”מ, ההבדל של 50% בלבד בנפח הקרקע (200 קובד’ לעומת 300 קובד’) ובהתאם לכך גם משקל הקרקע, תרגום כמותי של 1 ח”מ בקרקע, הינו 1 גרם לכל טון קרקע. לכל סוג קרקע יש משקל נפחי מאפיין,  לכן בהתאם לעומק וסוג הקרקע ערך שונה ל-1 ח”מ (כפי שמוצג בטבלת ההמרה).

סוג קרקע   כבדה חרסינית   בינונית סיאנית   קלה חולית
עומק שכבה ס"מ   30 20   30 20   30 20
משקל נפחי קוב/טון   1.25 1.25   1.45 1.45   1.55 1.55
משקל שכבה-טון   310 465   290 435   250 375
1 ח"מ גרם   310 465   290 435   250 375

מהטבלה ניתן לראות הבדלים מהותיים במשקל יחידת 1 ח”מ כאשר משתנה העומק וסוג הקרקע, לכן יש להגדיר היטב את עומק הקרקע ומרקם הקרקע כאשר ניתנת קרקע לבדיקת זרחן.  במרבית המקרים אין המגדל מדווח על עומק מדויק ובפועל בכל אזור מתרגמים את התוצאה לפי עומק הדיגום הנהוג באזור בהנחה שהחקלאי הכן נוהג לפי ההנחיות.

בהנחיה הבסיסית להחזר 1 ח”מ נדרש P2O5
2 ק”גד’, לאיזה סוג קרקע ועומק קרקע ההמלצות מתכוונות?

בעיון בהמלצות לדיגום ודישון משנות ה- 50 ניתן לראות שההנחיות לדיגום היו עבור 30 ס”מ ורב הניסויים בוצעו בקרקעות- כבדות.

מכאן נובע שעבור 1 ח”מ שווה ערך כ- 375 גרם זרחן צרוף (P) נדרשים 2 ק”גד’ P2O5 המכילים כ- 870 גרם זרחן צרוף. כלומר ניתנת מנה כפולה ויותר מהנדרש (יחס 1:2.3 זרחן מוסף: זרחן נדרש בהתאמה). זאת כדי להגיע עם רמה רצויה של זרחן בקרקע מהסתיו לאביב (טווח של 4 חודשים ויותר), יעילות זמינות של כ-45% מהזרחן המוסף.

בניסיון הזרחן בבוטנים במשקי הנגב בשנת 2005 בוצעו 3 מועדי דיגום לזרחן החל ממועד היישום וכלה בסיום, כאשר בכל הפעמים נבדקה קרקע בביקורת שלא קיבלה דשן זרחני. בתכנון הניסוי ההנחה הייתה שלכל 1 ח”מ זרחן מוסף נדרש 1.5 ק”ג P2O5 בקרקע לס.

לפי ההנחה הבסיסית תוספת של 30 ק”גד’ P2O5 הייתה אמורה לתרום 20 ח”מ P לקרקע, בבדיקה לאחר יומיים מיישום נמצאה תרומה של 71.8 ח”מ (טבלה – קרקע לאחר יומיים) יותר מפי 3 מהמתוכנן, מתוך כך ניתן לראות שנדרש רק כ- 0.5 ק”ג ד’ P2O5  כדי לקבל 1 ח”מ P  בקרקע, יעילות של 100% ויותר.

שנת 2005 - בדיקת קרקע לאחר יומיים


ק"ג/ד P2O5 דרושים ל-1 ח"מ P בקרקע   הפרש P בקרקע ח"מ   P בקרקע ח"מ   מנת הדשן P2O5 ק"ג/דונם
ללא דשן   14.2        
7   29.6   15.4   0.455
15   42.2   28.0   0.536
30   86.0   71.8   0.418
45   103.0   88.8   0.507

לעומת זאת לאחר 60 יום (טבלה קרקע לאחר 60 יום), נדרש כ- 1.2 ק”גד’ P2O5 לקבלת 1 ח”מ P, יעילות כ- 50%.

לאחר 110 יום (טבלה קרקע לאחר 110 יום),  נדרש כ- 2 ק”גד’ P2O5 לקבלת 1 ח”מ P, יעילות של – 35%.

שנת 2005 - בדיקת קרקע לאחר 60 יום


מנת הדשן P2O5 ק"ג/דונם   P בקרקע ח"מ   הפרש P בקרקע ח"מ   ק"ג/ד P2O5 דרושים ל-1 ח"מ P בקרקע   הפרש P בקרקע ח"מ   ק"ג/ד P2O5 דרושים ל-1 ח"מ P בקרקע
ללא דשן   14.2                
0   20.6   6.4            
7   26.5   12.3   0.569   5.9   1.186
15   32.7   18.5   0.811   12.1   1.240
30   47.1   32.9   0.912   26.5   1.132
45   53   38.8   1.160   32.4   1.389

שנת 2005 - בדיקת קרקע לאחר 110 יום


מנת הדשן P2O5 ק"ג/דונם   P בקרקע ח"מ   הפרש P בקרקע ח"מ   ק"ג/ד P2O5 דרושים ל-1 ח"מ P בקרקע   הפרש P בקרקע ח"מ   ק"ג/ד P2O5 דרושים ל-1 ח"מ P בקרקע
ללא דשן   14.2                
0   18.4   4.2            
7   24.5   10.3   0.680   3.9   1.795
15   27.9   13.7   1.095   7.3   2.055
30   35.4   31.2   1.415   14.8   2.027
45   44.9   30.7   1.466   24.3   1.852

ללא ספק דישון זרחני בשלבים הראשונים לאחר הדישון, יעיל בזמינותו לצמח וניתן לחסוך בצורה משמעותית את כמויות הדשן הנדרשות. בתחילת הגידול לקבלת 29 ח”מ P בקרקע נדרשת כמות של P2O5 ק7 ק”גד’, לעומת קבלת ריכוז דומה לאחר 110 יום נדרשים כ- 15 ק”ג ד’ של P2O5, כמות דשן כפולה כדי לקבל ריכוז P רצוי.

בשלב הגידול הראשוני של הצמח הנובט או לאחר שתילה, יש חשיבות מרובה לזמינות הזרחן בסביבת השורש המתפתח. מערכת השורשים קטנה ואינה מסועפת, מתקשה לקלוט את הזרחן אשר ריכוזו בתמיסת הקרקע נמוך מ- 1מיליגרם לליטר (ח”מ), ברגע שנקלט הזרחן או נגרע מאזור השורש מתחדש ריכוז הזרחן בתמיסה על ידי מנגנון האיזון הכימי, על ידי המסה ושחרור מתרכובות הזרחן הזמין, הנמדד לפי בדיקת אולסן. ככל שהצמחים רגישים למחסורי זרחן או בעלי קצב קליטת זרחן מהירה נדרשת רמת סף גבוהה יותר לזרחן זמין הנמדד לפי שיטת אולסן.

קיימים לפי סוגי הגידול ערכי סף לזרחן זמין בשיטת אולסן, לגידולי דגניים 8-12 ח”מ, קטניות12- 15 ח”מ, כותנה15- 18 ח”מ, ירקות ותעשיה אינטנסיביים 20- 30 ח”מ, מטעים 8-15 ח”מ וגידולי פרחים25- 35 ח”מ. ככל שריכוז הזרחן גבוה יותר בקרקע זמינותו לצמח גבוהה יותר, בניסוים רבים נמצא שיישום הדשן  הזרחני בפס סמוך לשורת הגידול מיעל את זמינותו לצמח בהשוואה ליישום בפיזור של כמות דשן זהה.

יעילות דישון זרחני בתלות זמן ממועד היישום

מהגרף ניתן לראות בבירור שתרומת כל כמות תוספת תחמוצת במועד מסויים מיישום יש לה תרומה דומה לריכוז הזרחן בקרקע. ככל שכמות הדשן הזרחני הנדרשת קטנה יותר לקבלת 1 ח”מ P בקרקע המגדל עשוי לחסוך בעלויות הדישון.

בימים ראשונים לאחר הדישון 0.5 ק”גד’ של תחמוצת זרחן תורמת 1 ח”מ זרחן לפי שיטת אולסן, לאחר 60 יום מיישום נדרשת כמות של 1.3 ק”גד’ ולאחר 110 יום כ- 2 ק”גד’.

מנתוני העבודה המוצגת ניתן להסיק בברור שכל שטווח הזמן בין היישום לגידול קרוב, יעלות הדישון גבוהה יותר וניתן להשיג את ערכי הסף הנדרשים בכמות דשן זרחני קטנה יותר ובכך להקטין משמעותית את עלויות הדישון לגידול.

עומדים כיום בפני המגדל אמצעים להחדיר דשן זרחני  לבית השורשים בסמוך לשתילה או זריעה במצנעי סיכות למיניהם או בהשקיה בטיפטוף בדשן ראש בכמויות דשן מבוקרות וביעילות גבוהה.

תודות: לאורן וינשטרב -מרכז מו”פ  יח”מ, על הרשות לשימוש בנתוני ניסויי הזרחן בבוטנים.