החנקן הוא יסוד הזנה חיוני לצמח. ללא יסוד זה אין הצמח מסוגל להשלים את מחזור חייו.
באופן טבעי, הצמח מסוגל לקלוט את החנקן דרך השורש בצורת אמון (+NH4) או בצורת ניטרט (-NO3). ישנן צורות נוספות אך חשיבותן זניחה בהיבט זה. במקרים מסוימים ישנה עדיפות לצורך זה או אחר אך העקרונות והמאפיינים הקיימים במטבוליזם החנקן בטבע ברורים וקבועים. מאמר זה ינסה להבהיר את הנושא וליישר את ההדורים בכל הקשור להזנה חנקנית בחקלאות ארצנו.
החנקן עצמו, כיסוד, יכול להופיע בצורות שונות בקרקע. כאמון, כניטרט, כחומר אורגני וכו´. על כל אחת מהצורות פועלים כוחות אחרים וכל אחת מהצורות בהן מופיע החנקן עוברת תהליכים שונים. לתהליכים אלו משמעות עבור סביבת השורש ועל כן חשיבותם. במאמר זה נדון בתהליכים אותם עובר החנקן בצורותיו השונות והשפעותיהם על הצמח.
ישנם כמה קריטריונים בעלי חשיבות אשר אותם יש לבחון ועל פיהם נשווה בין צורניי החנקן השונים. מדד החומציות, מידת הספיחה של הצורן אל הקרקע, מאזן אנרגטי בו מצוי השורש וכו´. שני הצורנים הרלוונטיים הם כאמור, אמון (+NH4) וניטרט (-NO3).
נבחן תחילה את מדד החומציות; ישנו הבדל בין אמון וניטרט בהשפעתם על חומציות תמיסת הקרקע. אמון מביא להחמצה של סביבתו בשני אופנים שונים. כאשר עובר יון האמון חמצון בקרקע משתחררים פרוטונים אל תמיסת הקרקע בתהליך הניטריפיקציה. אפקט זה בטל בשישים ברוב קרקעות הארץ עקב בופר החומציות הקיים בהן. בתנאים מסוימים תהיה לתהליך הניטריפיקציה השפעה על חומציות תמיסת הקרקע כגון מצעים מנותקים בהם אין כושר הבופר של המצע כה גבוה.
האופן השני והמהותי יותר בו מביא יון האמון להחמצת תמיסת הקרקע הוא בעצם קליטתו על ידי השורש. כאשר נקלט האמון על ידי השורש, עקב היותו קטיון (יון בעל מטען חשמלי חיובי) נפלט קטיון מהשורש על מנת לשמור על פוטנציאל ממברנלי חשמלי. הקטיון אשר פולט השורש אל סביבתו המידית הוא פרוטון. H+. כאמור, הפרשת פרוטונים אל סביבת השורש (ריזוספירה) מחמיצה את אזור השורש בצורה ממוקדת ובעלת השפעה. מאחר וקרקעות הארץ מאופיינות בבסיסיות ישנה חשיבות רבה לאפקט זה של האמון. בסביבה חומצית יותר זמינות רוב יסודות ההזנה עולה. דבר המשפר את קלטתם ומשפר את תנאי הגידול של הצמח.
בכל הקשור למדד החומציות אין לניטרט תרומה חיובית לתמיסת הקרקע מאחר ואין צורן זה נתון לחמצון נוסף. ניטרט הוא השלב הסופי בתהליך הניטריפיקציה. לא זו בלבד, אלא שבעת קליטת יון הניטרט על ידי השורש, על הצמח להפריש לסביבתו יון בעל מטען חשמלי שלילי (אניון) מהטעמים שנזכרו לעיל. בעת קליטת ניטרט, אם כן, יפריש השורש הידרוקסיד (HO–). יון זה מהווה בסיס ומביא להבססת הריזוספירה ולעלייה ב PH. כאמור, ברוב קרקעות ארצנו, הבססת תמיסת הקרקע תביא לירידה בזמינות יסודות ההזנה ועלולה ליצור מחסורים.
מדד נוסף עליו יש להרחיב את היריעה הוא מידת השטיפה של הצורנים השונים. גם מדד זה נובע ממטענו החשמלי של היון המדובר.
מאחר וחלקיקי הקרקע טעונים שלילית, כל יון הטעון חיובית (קטיון) יספח וכל יון הטעון שלילית (אניון) יישטף עם תנועת המים אם תהיה כזו, אל מתחת לבית השורשים.
אמון, אם כן, יספח לחלקיקי הקרקע ולא יישטף מאחר ומטענו חיובי. ניטרט, לעומת זאת, אינו נספח לחלקיקי הקרקע ולכן יישטף. מיותר לציין את הנזק שבשטיפת ניטרטים למי התהום ולהשלכות הכרוכות בכך.
המדד האחרון אותו נבחן, אם כי קיימים היבטים נוספים, יהיה העלות האנרגטית של קליטת אמון לעומת קליטת ניטרט. אותו חנקן יקר ערך המצוי ביון האמון וביון הניטרט משמש לצמח לבניית חלבונים ולאבני הבנייה שלהם, הלא הן חומצות האמינו. לאחר קליטת צורן חנקן זה או אחר, על הצמח לעבד את החנקן על ידי הכנסתו למעגל חומצות האמינו לשם החדרתו למסלול בניית החלבונים. על החנקן להיות בצורה אמוניאקלית על מנת שיוכל להיכנס למסלול חומצות האמינו. מכאן, אם הצמח קולט חנקן בצורת ניטרט עליו לחזר אותו ולהשיבו לצורתו האמוניאקלית. אם הצמח קולט חנקן בצורת אמון אינו צריך "להשקיע" בחיזור. כמובן שבתהליך מעורבים גורמים נוספים והתמונה מורכבת יותר אך בסיכומו של עניין העלות האנרגטית הכרוכה בקליטת אמון נמוכה יותר מזו הכרוכה בקליטת ניטרט.
ליון האמון הנקלט בשורש מוצמד סוכר על מנת להסיעו לנצר ולהחדירו למעגל חומצות האמינו. אותו סוכר "מוקצב" לתפקיד זה לטובת השורש. באם ישנה עקה נשימתית (המביאה להגברת פירוק הסוכרים) בשורש, או מאזן אנרגטי שלילי בשורש עקב טמפרטורות קרקע גבוהות או אי הספקת מוטמעים מהנצר, עלול השורש לגווע בהינתן אמון כהזנה חנקנית. במצב זה היתרון בניטרט ברור. את הניטרט מסיע הצמח בצרורות ההובלה אל הנצר ורק שם מעבד אותו, על כן ההשקעה האנרגטית במקרה זה "מוקצבת" מהנמצא בנצר.
לסיכום: בבואנו לבחור את סוג הדשן החנקני ואת ממשק הדישון עלינו להתחשב בעקרונות המובאים לעיל. ישנם יתרונות וחסרונות לכל סוג דשן ועלינו לבחון את התנאים והנסיבות בהם אנו מזינים את הגידול שלנו. באם אין היתרונות עולים על החסרונות ולהיפך, יהיה נכון לקחת בחשבון את גורם העלות הכספית שלנו כמגדלים.
אליעד ששוני
אגרונום
שפע מבית דשן הצפון
