דשן

דֶּשֶׁן הוא חומר המשמש בחקלאות להעשרת הקרקע במינרלים לשם שיפור הצמיחה של גידולים. בטבע, על פיסת קרקע נתונה, גדלים מגוון צמחים. כמות וסוגי הצמחים על שטח נתון מתאימים לעושר וסוג הקרקע. בטבע הקרקע מקבלת את המינרלים מעלים וחלקי צמח נבולים המוסיפים רקבוביות לקרקע. בנוסף, בעלי חיים הנזונים מהצמחים מוסיפים את הפרשותיהם המעשירות את הקרקע אף הם. בחקלאות המודרנית, גידולים רבים נקצרים במלואם ואינם מטייבים את הקרקע ולכן נדרשת התערבות חיצונית. התערבות זו יכולה להיות על ידי זבל (חומר אורגני) או הוספת דשן כימי (חומר אי-אורגני). דשנים ניתנים בדרך כלל דרך הקרקע – לקליטה דרך שורשי הצמחים, או בריסוס – דישון דרך העלים. חלק מהדשנים הם חומרים אורגניים ואחרים הם אנאורגניים. הדשן יכול להיות מורכב מחומרים המצויים בטבע (כבול, מינרלים טבעיים), חומרים המיוצרים באופן מלאכותי בתהליך טבעי (קומפוסט) או חומרים המיוצרים בתהליך תעשייתי. דשנים ניתנים בשביל לעזור לצמח לגדול ולהתפתח. לרוב מכיל הדשן במינונים שונים את חומרי ההזנה הצמחיים העיקריים (חנקן, זרחן ואשלגן), את חומרי ההזנה הצמחיים המשניים (סידן, גופרית ומגנזיום) ולעיתים שרידי רכיבים של בור, מנגן, ברזל, אבץ, נחושת ומוליבדן – יסודות הקורט. החנקן, הזרחן והאשלגן הם שלושת החומרים העיקריים שחסרונם מגביל את התפתחות הצמח. מהסיבה הזו הם נחשבים לרכיבים העיקריים של הדשן הכימי. הדשן הכימי הוא תוצר של המחצית הראשונה של המאה ה-19. מספר מדענים ויזמים עבדו על הנושא במקביל ובתחרות ביניהם: הגרמני יוסטוס פון ליביג והבריטים סר ג'ון בנט לוז וסר ג'יימס מארי. הדעה המקובלת מיחסת את המצאת הדשן הכימי לג'ון בנט לוז, אולם נראה שהרופא האירי ג'יימס מארי הקדים אותו בלמעלה משני עשורים. התפתחות תעשיית הדשנים הכימיים המודרנית במאה ה-20 החלה בעיקרה בנורווגיה, בגרמניה, בריטניה וארצות הברית. ההתפתחות הייתה במידה רבה פועל יוצא של התפתחות הכימיה באותה תקופה: המצאת תהליכים כמו ייצור אמוניה על ידי קיבוע של חנקן, סינתזה של שתנן. גילוי מחצבים כמו סלעי פוספט, ומחצבי אשלג. דמויות בולטות בהתפתחות זאת היו הנורווגי כריסטיאן בירקלנד (Kristian Birkeland) והגרמנים פריץ הבר וקארל בוש. ערך מורחב – היסטוריה של הדשן הכימי דשן חנקני מיוצר לרוב בתהליך הבר-בוש, המפיק אמוניה המשמשת להפקת חומצה חנקנית. תהליך האבר מספק כמחצית מכמות החנקן הדרושה לחקלאות. תוצר התגובה של האמוניה והחומצה החנקנית הוא חנקת אמוניה, גם הוא חומר דשן. בנוסף לדשן החנקני קיימים הדשן הזרחני המופק מסלע פוספט ודשן אשלגני המופק מאשלג. בדרך כלל משתמשים בחקלאות בדשן המהווה תערובת של שלושת סוגי הדשנים הכימיים שהיחס ביניהם תמיד מפורט על המארז. לדוגמה, בדשן 5-10-5 יהיו חמישה אחוזים של תרכובות חנקן, עשרה אחוזים של זרחן וחמישה אחוזים של אשלג. ערך מורחב – זבל זבל אינו דשן, על אף שהשימוש בו הוא למטרה דומה. אחד ההבדלים העיקריים בין שני סוגי החומרים הוא ההרכב הקבוע והידוע מראש של הדשן לעומת הרכב משתנה ובלתי ידוע מראש של הזבל. הרכב התלוי בעונות השנה, תזונת בעלי החיים, ובעיקר – משך הזמן בו המתין הזבל לשם שימוש בו. זבל, הנקרא גם דשן אורגני הוא חומר אורגני המשמש בחקלאות לטיוב הקרקע, להעשרתה בחומרי מזון, ובהעלאת כמות ואיכות היבול. משתמשים בעיקר בשלושה סוגי זבל אורגני: זבל משק – פרש של בעלי חיים שונים, כלומר גללים, של יונקים, אוכלי עשב ועופות, או חומרים צמחיים (לרוב קש) אשר שימשו להם כמצע, ולכן על ידי החומרים המזינים והחומר האורגני המוחזרים אל הקרקע. קומפוסט – זבל המורכב מחומרים אורגניים ואי-אורגניים. ערך מורחב – גואנו גואנו — השם הקיבוצי שניתן לדשן שמקורו בלשלשת של עופות ימיים וגללים של עטלפים וכלבי ים. הגואנו הוא הדשן הטבעי היעיל ביותר. הוא מכיל חנקן, זרחן ואשלגן, שלושת החומרים העיקריים שחסרונם מגביל את התפתחות הצמח. לכן קרקע ענייה בחומרים אורגניים הופכת פורייה יותר בתוספת הגואנו. אחוז החנקן שבו הוא פי שלושים ושלושה מאשר בזבל בהמות רגיל. החנקן מופיע בגואנו כאמוניה ( NH 3 {\displaystyle {\ce {NH_3}}} ) וחומצת שתן ( C 5 H 4 N 4 O 3 {\displaystyle {\ce {C_5H_4N_4O_3}}} ), הזרחן כחומצה זרחתית ( H 3 PO 4 {\displaystyle {\ce {H_3PO_4}}} ), האשלגן כאשלגן חנקתי ( KNO 3 {\displaystyle {\ce {KNO_3}}} ). הגואנו מכיל גם חומצה פחמתית ( H 2 CO 3 {\displaystyle {\ce {H_2CO_3}}} ), וחומצה אוקסלית. ההומוס הוא תוצר פירוק חומר אורגני המצוי בקרקע בתהליכים כימיים ועל ידי בעלי חיים (בעיקר תולעים ומיקרואורגניזמים). זבל מפיק חום כשהוא מתפרק. כדי למנוע הצתה ספונטנית של גללים יש לערום אותו בגושים כבדים. דישון יתר יכול לגרום לשגשוג של אצות בערוצי ניקוז של האדמות החקלאיות, ובטווח הארוך לירידה באיכות הקרקע. לכן יש להתאים את דרישות התזונה הצמחית וכמותה לכמויות וסוגי הדשן. יתר על כן, חומרי דישון עלולים לחלחל לאדמה ולזהם את מי התהום. בשל הכמות הקטנה יחסית של חלבון בעשבים, אשר מהם ניזונים אוכלי העשב, יש לזבל הבקר ריח קל יותר בהשוואה לגללי טורפים – לדוגמה גללי הפיל הם כמעט חסרי ריח. עם זאת בהתחשב בכמות הזבל המוקצה לשדות, ריח עשוי להוות בעיה באזורים חקלאיים מסוימים. גללי עופות מזיקים לצמחים כשהם טריים, אך לאחר תקופה של עיבודם כקומפוסט, הם הופכים לחומרים מפרים בעלי ערך. קיימת שיטה חקלאית המקטינה את הצורך בדישון הנקראת מחזור הזרעים. בשיטה זו מחלקים את הצמחים שניזונים מפחות אשלגן ויותר זרחן לחלקה אחת, ואת אלה שניזונים מיותר אשלגן ופחות זרחן לחלקה אחרת. בשנה השנייה ניתן להחליף בין החלקות, וכך יקבלו הצמחים מן הקרקע את כל כמות החומרים הדרושים להם מבלי שנוספו לקרקע דשנים. זבל רקבובית גואנו חקלאות אורגנית דשן גת דשן הצפון אלן קרופורד, פרנק ג’ומו, אליזבת אלקין, מתיו בריסטו, בלומברג, סכנה לאספקת המזון בעולם: הדשן נהפך לנשק בידי רוסיה, סין ומרוקו, באתר TheMarker‏, 7 במרץ 2023 דשן, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) דשנים, דף שער בספרייה הלאומית H LS Tandon, היסטוריה קצרה של דשנים כימיים (באנגלית) ביוגרפיה של ג'יימס מארי בז'ורנל הכימיה האירי, Chemistry in Action (באנגלית) היסטוריה קצרה של הדשנים (באנגלית)