על חקלאות מחדשת, הפחתת דישון כימי, קיבוע פחמן וביו סטימולנטים

נכתב בשיתוף חברת VGI, יצרנית דשן ביו סטימולנטי

חברת VGI עוסקת למעלה מ 3 עשורים בפיתוח תכשירי הזנה ביו סטימולנטים ידידותיים לסביבה, וכן בפיתוח שיטות יישום שמטרתן גידול מיטבי של צמחים תוך תלות פחותה ככל שניתן בדישון כימי. בעת האחרונה מדובר רבות על חקלאות מחדשת, סחר ב"תעודות פחמן" והקשר של אלו לממשקי דישון וניהול פוריות קרקע.  מאמר זה ינסה לעשות סדר במכלול המושגים, ולהראות כיצד שימוש נכון בביו סטימולנטים, יכול לתרום לא רק להעלאת יבולים, אלא גם לחיסכון בתשומות התורמות לפליטה של גזי חממה, ולשיפור פוטנציאל הרווח לחקלאי ע"י סחר בתעודות פחמן.     

מהי חקלאות מחדשת?

המונח "חקלאות מחדשת" הוא מונח חדש יחסית, שנטבע במהלך העשור הראשון של המאה הנוכחית.  חלוצי הגישה שאבו את השראתם מפועלו של החוקר בן זימבבוואה אלן סייבורי, שעסק במשך שנים בניסיון למצוא שיטות לניהול אזורי סוואנה נרחבים באפריקה הדרומית במטרה למנוע את התפשטות המדבר לתוכם, ופיתח ממשק שהוכיח עצמו יעיל בשיקום הקרקע והאטת המדבור. הממשק שהתבסס על ניהול מבוקר של רעיית בעלי חיים, הביא עם הזמן לעלייה בשיעור החומר האורגני בקרקע, להגנה מפני סחיפה של פני הקרקע, ולהתפתחות אוכלוסיות המיקרואורגניזמים. עם הזמן עלה כושרה של הקרקע לתמוך בצמחים, וכושרה של המערכת האקולוגית כולה לתמוך באוכלוסיות הולכות וגדלות של בעלי חיים. שיטותיו ופועלו של סייבורי קיבלו תהודה באזורי חקלאות רבים בעולם בהם המרעה מהווה פעילות עיקרית: המערב התיכון בארה"ב, אוסטרליה ואפריקה הדרומית. עם זמן נטבע המונח "חקלאות מחדשת" בהקשר של מערכות אלו, כאשר בלב השיטה עומדת ההכרה שמערכות חקלאיות הן מערכות אקולוגיות רב תפקודיות, בהן לכל רכיב השפעה על המכלול, ובהן אדמה פוריה וחיה מהווה בסיס חיוני ליצירת מארג מזון יציב ובריא. הכרה זו זהה למעשה לעקרונות עליהן מבוססת החקלאות האורגנית והביודינמית: הבנת המערכת החקלאית כולה והקרקע במרכזה, כאורגניזם חי.

שלא בדומה לחקלאות האורגנית והביודינמית, העוסקים בחקלאות מחדשת לא מכפיפים את פעילותם לסט הדוק של תקנים ומגבלות, אלא מבקשים להקפיד על מספר עקרונות בסיס, כדרך להעלאת שיעור החומר האורגני בקרקע, והעלאת הפוריות:

– הפחתת פליחת הקרקע למינימום האפשרי

– שמירה על כסות צמחית ומארג שורשים פעיל רוב ימות השנה

– הרחבת מגוון הגידולים כאמצעי להעשרת הסביבה ולהגברת המגוון הביולוגי

– שילוב ממשקי רעיית בעלי חיים וממשק גידולים צמחיים כמערכת יצרנית אחת.

– הפחתת שימוש בתשומות מפרות איזון ושאינן תומכות במגוון ביולוגי, כגון דשנים כימיים וחמרי הדברה. 

חקלאות מחדשת, קיבוע פחמן ופליטת גזי חממה.  

גזי חממה כשם כללי, הם תרכובות גזיות הנמצאות באטמוספירה ומונעות פליטת גלי חום המוחזרים מפני כדור הארץ אל החלל החיצון. ריכוז מאוזן של גזי החממה חיוני לשמירה על טמפרטורה יציבה ומאפשרת חיים באטמוספירה של כדור הארץ. מאידך, ריכוז גבוה מדי של גדים אלו גורם להתחממות גלובלית, ומניע ככל הנראה תהליכים מואצים של שינויי אקלים, הרסניים בחלקם. גז החממה העיקרי הוא הפחמן הדו חמצני, אך זה אינו היחיד, כפי שנראה להלן.

קרקעות כדור הארץ אוגרות בתוכן כ 1700 ג'יגה טון של פחמן אורגני. זהו מאגר הפחמן הגדול ביותר בביוספרה: פי שניים מכמות הפחמן שבאטמוספירה, פי ארבע מכמות הפחמן האגורה בצמחיה, ופי 160 מסך  כמות הפחמן הנפלטת לאטמוספירה מדי שנה כתוצאה מפעילות האדם. בקרקעות מתרחשת דינמיקה של אגירת פחמן ושיחרורו לאטמוספירה. בתהליך הפוטוסינתזה קושרים צמחים פחמן אטמוספרי לתרכובות אורגניות ודרכן מגיע הפחמן לקרקע. הפחמן מהווה 58% מהחומר האורגני שבקרקע, ומכאן שיטות ניהול הקרקעות והממשקים החקלאיים הם גורמים רבי משמעות והשפעה על משק הפחמן העולמי: מחד, ממשקים חקלאיים הכרוכים בפליחה אינטנסיבית ועיבוד עמוק של הקרקע, תורמים לפירוק מואץ של חומר אורגני ושחרור פחמן לאטמוספירה, מאידך ממשקים המיישמים את עקרונות החקלאות המחדשת המפורטים לעיל, תומכים בצבירת פחמן בקרקע על דרך של הרחקתו מהאטמוספרה על ידי צמחים, וקיבועו בתרכובות אורגניות יציבות בקרקע. הפחמן הדו חמצני אינו כאמור גז החממה היחיד הקשור לפעילות חקלאית. תרכובת נוספת היא המתאן, שמולקולה אחת שלו שוות ערך ל 23 מולקולות פחמן דו חמצני בהיבט של יצירת אפקט חממה. המתאן קשור לרוב לפעילויות של גידול בעלי חיים וטיפול בפרש בעלי חיים. גזים נוספים הם תרכובות חנקניות הנפלטות מהקרקע בתנאים אנאירוביים, וכתוצאה משילוב של דישון עודף ופליחה. ע"פ המדע המקובל קילו אחד תחמוצת חנקן הנפלט לאטמוספירה, שווה ערך ל 300 קילו פחמן דו חמצני, בהיבט של יצירת אפקט חממה. לאור עובדה זו, וגם לאור העובדה שעודף דישון חנקני מנוון יצורי קרקע בעלי כושר טבעי לקשור חנקן אטמוספירי לתרכובות אורגניות, להפחתת דישון כימי ובפרט דישון חנקני, נודעת כיום חשיבות רבה בפיתוח ממשקי החקלאות המחדשת.

סחר בתעודות פחמן, וביוסטימולנטים כפוטנציאל להשאת רווח נוסף לחקלאי.

סחר ב"תעודות פחמן" או Carbon Credits  בלעז, הוא מנגנון שוק גלובלי שנועד לעודד הפחתת פליטות של גזי חממה לאטמוסיפרה בשני אופנים עיקריים:

1. לזהות את "טביעת הרגל הפחמנית" של כל תהליך ומוצר במנגנוני הייצור ושרשראות האספקה הגלובליות, ולנקוט בצעדים לצמצומה, על ידי עידוד מעבר לתשומות ולמקורות אנרגיה שאינם תלויים בשריפת דלקים ופחם.
2. לאפשר לגופים מסחריים שפעילותם הכלכלית כרוכה בפליטה גבוהה של גזי חממה (קרי – טביעת רגל פחמנית שלילית) לאזן את השפעתם המזיקה לאטמוספירה על ידי תשלום לגופים מסחריים שמצליחים להוכיח שלפעילותם טביעת רגל פחמנית חיובית – קרי מצליחים לסלק גזי חממה מהאטמוספרה ולקבעם באופן יציב בסביבה הימית או היבשתית.

מנגנון סחר בתעודות הפחמן מעוגן בהסכמי סחר בין מדינות, לפיהם מחייבת המדינה גופים מזהמים גדולים לרכוש "תעודות פחמן" כדי לאזן יתרת השפעתם המזיקה על הסביבה. במקביל לרגולציה, העלייה במודעות העולמית לחשיבות של האטת תהליכי שינויי האקלים וההתחממות הגלובלית מניעה גופים עסקיים לחפש פתרונות לזיהום שהם יוצרים, כחלק ממדיניות של אחריות חברתית וסביבתית. עם התפתחות הביקושים לתעודות פחמן, מתפתחות בשנים האחרונות יזומות עסקיות רבות ומגוונות שעניינן לכידת גזי חממה מהאטמוספרה וקיבועם בתרכובות אורגניות יציבות, תוך שימוש באמצעים טכנולוגיים או במנגנונים טבעיים. על מנת להסדיר את המסחר בתעודות הפחמן, נוצרו זירות מסחר הכפופות לסטנדרטים, המגדירים את הקריטריונים לזכאות לתעודות אלה.

מכלול הסיבות שנסקרו בפרק הקודם מסביר מדוע הקרקע היא אחד המנגנונים הטבעיים מעוררי העניין הרב ביותר בהיבט של תעודות הפחמן. בשנים האחרונות צצות יוזמות רבות של שימור ושיקום אזורים של צמחיה טבעית, במטרה להעלות את צבירת הפחמן בקרקעותיהם. כמו כן, חקלאים רבים מסתכלים על תעודות הפחמן כפוטנציאל להכנסה נוספת מפעילותם החקלאית, ומגלים בשל כך עניין הולך וגובר בעקרונות ובשיטות החקלאות המחדשת . על מנת שחקלאי יוכל לייצר "תעודות פחמן", עליו להראות ולהוכיח שבמכלול פעילות הייצור החקלאי שלו נוצר מאזן פחמני חיובי: שיעור הפחמן שנצבר בקרקע למשך פרק זמן מסוים, גדול מסך פליטות גזי החממה של פעילותו. כאן, האמור איננו רק הפחמן שנפלט מהקרקע, אלא בעיקר, ה"מחיר הפחמני" של כל פעילות ותשומה: דלקים המשמשים להנעת טרקטורים ורכבים, מים, ששימוש בהם מצריך אנרגיה וכן דשנים, שייצורם ושינועם כרוכים בהשקעת אנרגיה רבה, ושימוש עודף בהם מביא, כפי שהוסבר קודם לכן, לפליטת גזי חממה לאטמוספירה. העלות הפחמנית של ליטר אחד של סולר שוות ערך לכ1 ק"ג  פחמן אטמוספרי, כלומר, בכדי לאפס צריכה של ליטר סולר עלינו לקבע בקרקע קילו אחד של פחמן. העלות הפחמנית של קילוגרם דשן חנקני גבוהה יותר  – בין 0.9 ל 1.8 קילו פחמן, תלוי בסוג הדשן. העלות הפחמנית של תכשירי הדברה גבוהה אף יותר, ומגיעה במקרים מסוימים ליותר מ 10 ק"ג פחמן לק"ג חומר הדברה. אלא שבהשוואה לדשנים, החקלאי עושה בד"כ שימוש בנפחים קטנים יותר של חומרי הדברה בכל יחידת שטח. אם כך ניתן לראות כי כדי לשפר את מאזן הפחמן, על החקלאי לטפל בשני אתגרים עיקריים:

1.  פיתוח שיטות טיפול בקרקע חסכוניות ככל האפשר בדלק ואנרגיה, שימנעו פליטת פחמן לאטמוספירה (אפס עיבוד, הימנעות מפליחת הקרקע).
2. פיתוח שיטות להזנת הגידולים שיפחיתו את התלות בדשנים כימיים וחומרי הדברה, תוך שמירה על כושר מיטבי של הצמחים לבצע פוטוסינתזה ולקשור פחמן מהאטמספירה לתוך רקמותיהם.  

שימוש בביוסטימולנטים מציע אלטרנטיבה מעניינת לחקלאי המבקש להטמיע את עקרונות החקלאות המחדשת, להפחית את תלותו בדשנים כימיים, ולייצר מקור הכנסה נוספת למשקו ממכירת "תעודות פחמן". מעבר לכך שייצורם של הדשנים הכימיים (ובמיוחד אלו החנקניים) כרוך בהשקעת אנרגיה רבה ותוך כך פליטת גזי חממה. דישון כימי עודף מעודד פליטת חנקות לאטמוספירה וטומן בחובו השפעות שליליות נוספות על פוריות הקרקע, על הסביבה הטבעית ועל המגוון הביולוגי:

– המלחה של הקרקע עקב שימוש בדשנים המכילים מלחים.

– ניוון של מגוון יצורי קרקע בעלי כושר קיבוע חנקן אטמוספרי עקב שימוש עודף בדשן חנקני.

– עלייה מתמדת בחומציות הקרקע, עקב שימוש ארוך שנים בדישון חנקני.

– זיהום מקווי מים והפרת האיזון הביולוגי בהם עקב הישטפות עודפי חנקות וזרחן.

– צימוח לא מאוזן והעלאת הרגישות למזיקים ולמחלות בצמחים, עקב עודפים ביסודות הזנה מסויימים, וחוסר של אחרים.

חברת VGI הישראלית היא חלוצה עולמית בפיתוח וייצור של תכשירי הזנה ביו סטימלונטים. תכשירי החברה מבוססים על מיצויים שונים של אצות וצמחים, ודי בכמות קטנה יחסית מהם – ליטרים בודדים לדונם במהלך עונת גידול – בכדי לתמוך ולהעצים את כושרו של הצמח להשיא יבולים. חברת VGI ביצעה בשנים האחרונות מספר ניסויים ותצפיות שמראים  כי כאשר נעשה שימוש מדוייק בתכשירים ביו סטימולנטים, ניתן להפחית משמעותית דישון מינרלי ולהגיע ליבולים מסחריים שלעיתים אף עולים על אלו המתקבלים בממשק דישון כימי בלבד. כמו כן מדגימות עבודות אלה את חשיבות שימוש בביוסטימולנטים בממשק של חקלאות מחדשת, ופוטנציאל הרווח הנוסף מתעודות הפחמן. להלן מספר דוגמאות (דוחו"ת מפורטים של העבודות שלהלן זמינים לעיון בכל עת באתר החברה www.vgi.co.il):

– בשנים 2010 – 2014 נערכה תצפית במטע תמרים בבקעת הירדן, במהלכה הופחתה אספקת מינרלי הדישון לעצים לכדי 42% מהכמות המקורית, ובמקביל טופלו העצים בביוסטימולנט ממשפחת ה KF. במהלך התקופה חלה עליה ברמות המינרלים בעלי העצים, וכן חל שיפור בפוריותם (כפי שהתבטאה בכמות אברי הפרי מדי שנה).

– בשנת 2014 נערך בבייקרספילד שבקליפורניה, ניסוי בגידול חיטה שהושקתה במי קולחין, במטרה לבדוק השפעת הוספת ביו סטימולנט ממשפחת ה KF על קליטת המינרלים בעלי החיטה ועל היבול. נמצא שהטיפול ב KF  הביא לתוספת יבול חומר יבש של 36% בחיטה, ובבדיקות העלים לא נמצאו שונות מובהקת בין רמות המינרלים שבין הטיפול לביקורת. מכאן שהשפעת הביוסטימולנט היתה בעיקר האצת צבירה של מאסה ביולוגית.

– בקיץ 2022 בוצעה בגליל המערבי תצפית השוואתית בגידול תירס לתחמיץ על רקע של יישום קומפוסט סתווי, בין אזור שקיבל דישון כימי חנקני מקובל (25 ליטר לדונם תמיסת אוראה 32%), לבין אזור שקיבל 4 יישומי ביו סטימלנט ממשפת ה KF במהלך תקופת הגידול. האזור שטופל בביוסטימולנט הניב יבול חומר יבש גבוה ב 10.7% מהאזור שקיבל דישון כימי. כמו כן תחולת החומר האורגני בקרקע עלתה ב 9.7% במהלך תקופת הגידול.

במהלך עונת הגידול 2021-22 חוו מגדלים בישראל ובכל העולם עלייה דרסטית במחירי הדשנים. היו מספר חקלאים שהיו מוכנים להרים את הכפפה, לוותר על אחוזים לא מבוטלים (אצל חלק למעלה מ 40%) ממנת הדישון הכימי, לשלב בממשק הגידול את תכשירי הביו סטימולנטים של VGI, וליישמם ע"פ המלצות החברה. מגדלים אלו, מענפי האבוקדו, השקדים, וההדרים, ראו בעונה שעברה ברכה במהלך זה, שכן זכו ביבול מיטבי, תמכו בחיוניות העצים ובפוריות הקרקע, וחסכו בהוצאות מיותרות.