ביו-פחם, ביוצ’אר – משבטי האמזונס ועד אלינו לגינה

אמנם כ90% מאנרגיית הצמח מגיעה מהשמש, אך הצמחים חייבים חומרי תזונה נוספים שמגיעים דרך השורשים מהאדמה.

פעילות המיקרואורגניזמים באדמה חשובה כדי להנגיש לצמחים את חומרי התזונה האלו.

הידעתם שכ90% מהדשנים שמוסיפים לאדמה אינם מגיעים לצמח אלא מחלחלים ונשטפים?

הידעתם שבאדמות עם מיעוט חומר אורגני בתוכן, פעילות המיקרואוגניזמים המועילים נמוכה?

בשנים האחרונות ישנו ניסיון להחיות טכנולוגיה פשוטה ועתיקה שאמורה לתת מענה לבעיות שהזכרנו.

טכנולוגיה זו, ככל שפשוטה, אמורה להפוך את האדמה ממצע גידול לא יציב ולעיתים עני, לבנק חומרי תזונה בר-קיימא.

סיפורנו המקוצר מתחיל במאה ה19 כאשר התגלו מחדש אזורים קטנים פוריים במיוחד באדמת האמזונס הדלה. אזורים אלו היו ריבועיים בגודל של כמה עשרות דונם בלבד משני צדי נהר האמזונס, בסמיכות לממצאים ארכיאולוגיים המצביעים על התיישבות חקלאית עתיקה באזור. לאחר מחקר ומיפוי נתגלה שאדמות אלו שכונו האדמות השחורות או

Terra Preta de Indio

הכילו בתוכן שכבה של 0.8 עד 2 מטר של תערובת פחם, שברי חרס ועצמות. האדמות האלו מתוארכות מ 7000 עד 500 לפנה”ס

טרה-פרטה, האדמות השחורות שנתגלו מצדי האמזונס. עשירות בפחם, חרסים ועצמות

טרה-פרטה, האדמות השחורות שנתגלו מצדי האמזונס. עשירות בפחם, חרסים ועצמות

אזורים אלו הינם פוריים מאוד. עם פי שלוש יותר חומר אורגני מהאזורים הסמוכים להם, יותר נוטריינטים (חומרי הזנה) ויכולת החזקת מינרלים (אדמת יערות העד לא סתם מכונה המדבר הירוק מכיוון שהגשם הרב שוטף ממנה את כל הפוריות שלה)

האדמות השחורות הם ריבועים קטנים בגודל של כמה עשרות דונם בסמוך לישובים קדומים

האדמות השחורות הם ריבועים קטנים בגודל של כמה עשרות דונם בסמוך לישובים קדומים

עד היום הדעות חלוקות האם האדמות השחורות באמזונס נוצרו באופן מכוון ומתוכנן בכדי להעלות את פוריות הקרקע או שאלו שאריות פסולת של הציוויליזציה שחיה שם שפשוט זרקה את הפסולת לשדות. קשה להאמין לאפשרות השנייה מכיוון שעץ שמנוצל לבערה הופך לאפר וקשה להבין למה לטמון כמויות אדירות כאלו של פחם שעדיין אפשר לשרוף ולנצל לאנרגיה. הרבה תאוריות נכתבו על היווצרות האדמות השחורות, על התרבות העתיקה שיצרה אותן, על החקלאות והפולחן של אותה תרבות.

ביוצ’אר זה שילוב של המילים (באנגלית) פחם וביולוגיה ובעברית- ביופחם. כלומר, פחם בעל פעילות ביולוגית. תכונות הביוצ’אר שנמצא באותן האדמות השחורות נחקר שוב כיום וההתכנות לשלבו בחקלאות המודרנית נבחנת.

כדי להבין את תרומת הביוצאר לאדמה, צריך רגע לקחת אתנחתא מדעית ולהבין מה זה פחם.

פחם עץ, הוא דלק/החומר המתקבל מפירוליזה של עצים. כלומר חימום לטמפרטורה גבוהה בהעדר חמצן (אם היה חמצן כל הפחמן היה הופך ל דו תחמוצת הפחמן/ פחמן דו חמצני והיינו נותרים עם אפר כמו במדורה). בתהליך הפירוליזה החימום מפרק את העץ (פירו= חום, ליזיס-= פירוק) ומשתחררת ממנו תערובת גזים דליקים. גזים נדלקים במגע עם החמצן וממשיכים את תהליך החימום-פירוק או פירוליזה. לאחר הפירוליזה נותר השלד הפחמני של העץ (נקרא גרפיט או פחם עץ). ((הערת אגב, במדורה רגילה העץ מתחמם ופולט את הגזים הדליקים ולמעשה הם אלו שבוערים מעליו ורק נראה שהעץ הוא זה שבוער.))

הפחם מאופיין בשני דברים מרכזיים:

נקבוביות רבות, ולפיכך שטח פנים רב, המשמש לספיחת חומרים שונים, ליצירת בתי גידול למיקרואורגנימים ומאפשר מבנה מרחבי לתגובות כימיות בחומרי ההזנה ע”י המיקרואורגניזמים. בשל הכמות הרבה של הנקבוביות המיקרוסקופיות, ל-1 גרם של פחם יש שטח פנים אדיר שיכול להגיע למאות מטרים רבועיים

היכולת לספוח חומרים ביעילות נובעת מתכונת הקישור הגבוהה של אטום הפחמן. תכונה זו הינה הסיבה לקיומן של יותר מ-10 מיליון תרכובות פחמן המוכרות לאדם, אלפים מתוכן הכרחיות לקיום חיים (פחמן מהווה יסוד עיקרי בסוכרים, חלבונים וב-DNA) ונפוץ בטבע בתרכובת פחמן דו-חמצני ומולקולות אורגניות רבות.

נחזור לאדמה שלנו.

החקלאות התעשייתית מאופיינת באיבוד פוריות הקרקע לאורך זמן. זה נובע בעיקר מסחף קרקע, השקיה רבה, מגוון ביולוגי קטן, יצוא וצריכה של תוצרת, גיזום ועישוב, אי מחזור פסולת ודישון אי אורגני המביא להמלחת הקרקע הפוגעת במגוון המיקרוביאלי הקרקעי התקין.

הפגיעה בפעילות המיקרוביולוגית באדמה מחריפה את בעיית הפוריות.

רובנו, המודעים לבעיה, מוסיפים קומפוסט, הומוס, מיצויים שונים, שותלים צמחי תועלת כדי להעלות את כמות הנוטריינטים באדמה. כמו כן, מוסיפים מיקרואורגניזמים מועילים (קנויים או בהכנה עצמית), פטריות מיקורטיות, ומושכים מיקרואורגניזמים מן הבר.

הכל טוב ויפה, אך רוב הפעולות דורשות חזרה עונתית או שנתית. ועדיין יש איבוד וסחף מינרלים אם ע”י הגשם או השקייה.

הביוצ’אר מוצע כפרקטיקה תומכת לפעולות אלו, שתקטין את תדירות השימוש בהן. ליישום ביוצ’אר ישנן השפעות רבות על תכונות הקרקע כגון ספיחת מינרלים עודפים, העלאת ה-pH, הגדלת המוליכות החשמלית, עלייה ביכולת קיבול קטיונים חליפים בקרקע, עליית כושר אחזקת מים של הקרקע, בית גידול למיקרואורגניזמים ועוד.

כאשר נפזר ביוצ’אר באדמה שלנו, לכאורה, נכניס רכיב שישמש בנק למינרלים עודפים יחד עם בית גידול למיקרואורגזנימים מועילים ורבים.

נקודה מעניינת למחשבה: אם נוסיף ביוצ’אר לאדמה, הוא יספח מינרלים ויתחרה בשורשי הצמחים.

הפתרון: את הביוצאר “נטעין” במינרלים ומיקרואורגניזמים מועילים קודם הטמנתו.

נקודה מעניינת שנייה למחשבה: אם נטמון ביוצאר טעון, ואמרנו שהפחמן סופח מינרלים בצורה יעילה, איך המינרלים ישתחררו לאדמה?

הפתרון: שורשי הצמחים יודעים להגיע לתוך נקבוביות הביוצ’אר, ויחד עם הפעילות החיידקית והפטרייתית (כמו המיקוריזה) מצליחים לנצל את המינרלים וחומרי התזונה.

ניסוי עם ביוצ'אר בו רואים שורשים של חסה חודרים אל תוך החרירים של הפחם

ניסוי עם ביוצ’אר בו רואים שורשים של חסה חודרים אל תוך החרירים של הפחם

]

אז איך מכינים ביוצ’אר:

הרעיון הוא לחמם את פסולת העץ בהעדר חמצן (פירוליזה), בכדי להימנע משריפה. ישנן כמה שיטות פשוטות המבוססות על אמצעים שיש לחלקנו בחצר. אשאיר לכם לשוטט ברשת ולמצוא סרטונים איך עושים זאת.

אבל בקצרה אומר שדרך אחת היא שיש ליצור בעזרת שתי חביות ברזל שהאחת מונחת על גבי השנייה (כמו שרואים בתמונה) מיכל בעירה המגביל את כניסת האוויר ותוכן דוחסים בצפיפות כמה שיותר עצים ומדליקים אותם. הטמפרטורה שם הופכת להיות גבוהה מאוד והגזים שנפלטים מהעצים נדלקים, יוצרים חום רב ופירוליזה של העץ עד להפיכתו לגרפית (שלד פחם). תוך כדי תהליך הפירוליזה מתרחשים תהליכי פילמור שבסופם מתקבל מבנה פחמני ארומטי יציב טרמית. לאחר כשעתיים של בעירה יש לכבות בעזרת מים את הגחלים בכדי שלא ימשיכו להישרף מבפנים.

יצירת ביוצ'אר. שריפה פירוליטית (בהעדר חמצן) בטמפרטורה גבוה. כאן הגענו ל460 מעלות. לא רע

יצירת ביוצ’אר. שריפה פירוליטית (בהעדר חמצן) בטמפרטורה גבוה. כאן הגענו ל460 מעלות. לא רע

איך מטעינים ביוצ’אר:

השילוב בין ביוצ’אר וקומפוסט הינו סינרגטי והוא משפר כל אחד מהם. התכונות הנ”ל הופכות את הביוצ’אר לתוסף קרקע שמשפר את פוריותה, מגביר צמיחה ויבול, מפחית מחלות צמחים, מפחית דישון והשקיה ועוד

הטענה איטית- מוסיפים לערימת הקומפוסט 1/3 מנפחה ביוצ’אר. נותנים לעסק להתקמפסט יחדיו

הטענה בינונית – מערבבים עם קומפוט מוכן 1:1 ומחכים שבועיים.

הטענה מהירה- מרחיפים / מציפים למשך 24 שעות בנוזל עשיר במינרלים ומיקרואורגניזמים*

*נוזל עשיר במינרלים יכול להיות כמעט כל מה שעולה בדמיונכם: הבסיס היא תמיסת מיקרואורגניזמים מועילים בתוספת הומוס, תה עשבי בר/סרפד, אבקות מינרלים: אפר, טוף, אשלגן, גיר (כמובן בהתאם לחוסרים באדמתכם).

הפחם סופח בגלל שטח פניו העצומים כמו רבה של המנרלים והחיידקים וישחרר לאט לקרקע על פי דרישת השורש

את הביוצ'אר מטעינים במיקרואורגזינמים ובמינרלים

את הביוצ’אר מטעינים במיקרואורגזינמים ובמינרלים

איך משתמשים בביוצ’אר:

בקורס גינה בת-קיימא נכיר את הביוצ’אר ונלמד איך לעבוד איתוקישור לדף הקורס

לאחר הטענתו, מפזרים בערוגות ואף באדניות ביד נדיבה. כמה? תוצאות המחקרים שנעשו בנושא לא מובהקות. אך כל עוד הביוצ’אר טעון אפשר לשים הרבה מאוד ממנו. ניתן להוסיף בשלבים כל פעם כ–5% נפח פחם באדמה. האפקט של הפחם משתפר עם הזמן בתהליכי חמצון בקרקע. נוספות לו קבוצות קרבוקסיליות שמשפרות לו את יכולת הספיחה לדשן/יונים

ניסוי בו בדקו אחוז שונה של ביוצ'אר באדמה והשפעתו על קצב הצימוח

ניסוי בו בדקו אחוז שונה של ביוצ’אר באדמה והשפעתו על קצב הצימוח

לסיכום, המבנה הארומטי של הביוצ’אר מקנה לו יציבות פיסיקלית ועמידות כימית וביולוגית פוטנציאלית למאות שנים. הוא מספק מקלט למיקרואורגניזמים שונים, כגון מיקוריזה, וקושר יונים חיוניים (חנקן, זרחן, אשלגן). לביוצ’אר ישנן השפעות נוספות שמשפיעות על תכונות הקרקע כגון העלאת ה-pH, הגדלת המוליכות החשמלית, עלייה ביכולת קיבול קטיונים חליפים בקרקע, הקטנת דחיסות הקרקע ועוד וכמובן, יש עוד הרבה לגלות ולחקור

פטריות (בצבע ורוד) וחיידקים בתוך החרירים של פחם

תצלום מיקרוסקופי של פטריות (בצבע ורוד) וחיידקים בתוך החרירים של פחם

הוספת ביוצ’אר טעון לגינה הפרטית או לשדה החקלאי יכולה להוות פתרון זול לטווח ארוך להפיכת האדמה לפוריה לאורך זמן ממושך מאוד ולחסוך בכמויות הדשנים בהם משתמשים.

בנוסף יש הטוענים שביוצ’אר יכול להשפיע בצורה גלובלית על כמות הפחמן באטמוספירה ולהורידה. כידוע כמות הפחמן הנפלטת מהתעשייה, תחבורה ושרפות היא אדירה ומגבירה את אפקט החממה. צמחיה, באמצעות הפוטוסינטזה מקבעת פחמן אטמוספרי והופכת אותו לפחמימות. אך כאשר הצמח מת ונרקב או נשרף הפחמן משתחרר שוב. אך אם יפיקו מהעצים ביוצ’אר, שיקבר באדמה, אז בנוסף לאפקט טיוב הקרקע שדיברנו עליו, פחות פחמן יחזור לאטמוספירה וישאר כפחם יציב באדמה למשך מאות ואולי אלפי שנים.

אפילוג:

בדרך חזרה מחופשה בים המלח. פגשתי את דר’ נדב זיו מ’פחם הארץ’ במטעי התמרים של קיבוץ אלמוג.

גזם כפות התמרים היבשים, מהווה מטרד ומעמסה כלכלית בפעילות המטעים. מכיוון שכפות הדקלים הינם דליקים מאוד וחקלאים רבים מעדיפים לפנותם מהמטע לערימות ענק. נדב הגיע אל החקלאים ביוזמה: טיפול בגזם והפיכתו לביוצ’אר. כך מרוויחים פעמיים: נפתרים מהגזם והופכים אותו למוצר שניתן למוכרו.

נדב כיום עובד על מספר ניסויי שטח עם החקלאים ועל פיתוח שיטת טיפול בגזם בצמוד למטע וייצור ביוצ’אר. השימוש בשיטה זו יחסוך את הוצאות השינוע הגדולות הכרוכות בפינוי כפות הדקלים ועשוי בעתיד להוות מקור רווח משני לחקלאים. למיזם ‘פחם הארץ’ שלוש מטרות עיקריות: טיפול בגזם המהווה פסולת חקלאית, ייצור ביופחם לטיוב קרקע וקיבוע פחמן אטמוספרי. כיום הביופחם מיוצר בעיקר עבור ניסויים שמטרתם פיתוח מוצר טוב ופרוטוקול עבודה מבוסס מחקרית, אך בקרוב מתכננים לעבור ליצור בקנה מידה גדול יותר.

ביקור עם נדב מפחם הארץ במטעי התמרים

ביקור עם נדב מפחם הארץ במטעי התמרים של קיבוץ אלמוג. איך להפוך פסולת לאוצר

 בקורס גינה בת-קיימא נכיר את הביוצ’אר ונלמד איך לעבוד איתוקישור לדף הקורס

תודה לד”ר נדב זיו על עזרה בכתיבת הכתבה

Editor's choice 2016
No Comments

    Leave a reply