الجير الزراعي

الجير الزراعي ، ويُسمى أيضاً الجير الزراعي أو الحجر الجيري الزراعي أو جير الحدائق أو الجير المستخدم في التسميد ، هو مُضاف للتربة مصنوع من الحجر الجيري أو الطباشير المطحون . المكون النشط الرئيسي فيه هو كربونات الكالسيوم . وتختلف المواد الكيميائية الإضافية باختلاف مصدر المعدن ، وقد تشمل أكسيد الكالسيوم . على عكس نوعي الجير المعروفين بالجير الحي ( أكسيد الكالسيوم ) والجير المطفأ ( هيدروكسيد الكالسيوم )، لا يتطلب الحجر الجيري المسحوق حرق الجير في فرن خاص ، بل يكفي طحنه فقط .

تُستخدم جميع أنواع الجير هذه أحيانًا كمُحسّنات للتربة ، بهدف توفير قاعدة لتصحيح الحموضة ، ولكن الجير المستخدم في الحقول الزراعية اليوم غالبًا ما يكون من الحجر الجيري المسحوق. تاريخيًا، كان يتم تسميد الحقول الزراعية في القرون الماضية باستخدام الجير المحروق؛ ويُعزى هذا الاختلاف جزئيًا على الأقل إلى حقيقة أن الطحن الدقيق للأحجار والخامات على نطاق واسع وبأسعار معقولة يعتمد على تقنيات طُوّرت منذ منتصف القرن التاسع عشر.

من آثار الجير الزراعي على التربة ما يلي:

• يزيد من درجة حموضة التربة الحمضية ، مما يقلل من حموضة التربة ويزيد من قلوية التربة ^{[ 1 ]}
• فهو يوفر مصدراً للكالسيوم للنباتات
• فهو يحسن نفاذية الماء في التربة الحمضية.
• يحسن امتصاص العناصر الغذائية الرئيسية للنباتات ( النيتروجين والفوسفور والبوتاسيوم ) التي تنمو في التربة الحمضية ^. [ ^{2 ]}

تُستخدم أنواع أخرى من الجير في الزراعة والبستنة، منها الجير الدولوميتي والجير المطفأ . يُستخدم الجير الدولوميتي كمُخصب للتربة، مُوفراً تأثيرات مشابهة للجير الزراعي، بالإضافة إلى المغنيسيوم والكالسيوم. في تربية المواشي، يُستخدم الجير المطفأ كمُطهر، مُنتجاً بيئة جافة وقلوية لا تتكاثر فيها البكتيريا بسهولة. أما في الزراعة البستانية، فيُمكن استخدامه كطارد للحشرات دون إلحاق الضرر بالآفات أو النباتات.

تُستخدم آلات نثر الجير الدوارة بشكل عام لنشر الجير الزراعي في الحقول.

يتم حقن الجير الزراعي في مواقد الفحم في محطات توليد الطاقة لتقليل الملوثات مثل _ثاني أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكبريت _من الانبعاثات.

يُحسّن الجير إنتاجية المحاصيل وجذور النباتات والأعشاب في التربة الحمضية. ويتحقق ذلك بجعل التربة أكثر قاعدية، مما يسمح للنباتات بامتصاص المزيد من العناصر الغذائية. لا يُعدّ الجير سمادًا، ولكنه يُمكن استخدامه مع الأسمدة. ^{[ 3 ] [ 4 ]} تُصبح التربة حمضية بعدة طرق. فالمناطق ذات معدلات هطول الأمطار العالية تُصبح حمضية بسبب غسل التربة . كما تفقد الأراضي المستخدمة للزراعة وتربية الماشية المعادن بمرور الوقت نتيجة إزالة المحاصيل، فتُصبح حمضية. ^{[ 5 ]} ويُعدّ استخدام الأسمدة الكيميائية الحديثة عاملًا رئيسيًا في زيادة حموضة التربة، وذلك من خلال تفاعل العناصر الغذائية النباتية في التربة. ^{[ 6 ]}

يُمكن أن يُفيد الجير الزراعي التربة في الأراضي المُخصصة لتربية الحيوانات الرعوية. يُعد نمو العظام أساسيًا لتطور الحيوانات الصغيرة، وتتكون العظام بشكل رئيسي من الكالسيوم والفوسفور. ^{[ 7 ]} تحصل الثدييات الصغيرة على الكالسيوم اللازم لها من خلال الحليب، الذي يُعد الكالسيوم أحد مكوناته الرئيسية. يُكثر مُربّو الألبان من استخدام الجير الزراعي لزيادة إنتاج الحليب.

أفضل طريقة لتحديد ما إذا كانت التربة حمضية أو تعاني من نقص في الكالسيوم أو المغنيسيوم هي إجراء تحليل للتربة، والذي يمكن أن توفره الجامعات التي تضم أقسامًا للتعليم الزراعي بتكلفة منخفضة. ^{[ 8 ]} عادةً ما يهتم المزارعون بتحليل التربة عندما يلاحظون انخفاضًا في استجابة المحاصيل للأسمدة المستخدمة. يُستخدم "الجهد الجيري المصحح" ^{[ 9 ] في مختبرات تحليل التربة لتحديد ما إذا كانت هناك حاجة إلى الجير. [ 10 ]}

تُحدد جودة الحجر الجيري الزراعي بتركيبه الكيميائي ومدى نعومة طحنه. ولمساعدة المزارع في تحديد القيمة النسبية لمواد التسميد الجيري الزراعية المختلفة، تستخدم خدمات الإرشاد الزراعي في العديد من الجامعات نظامين للتصنيف. ^{[ 11 ]} يُعطي كل من مُكافئ كربونات الكالسيوم (CCE) ومُكافئ كربونات الكالسيوم الفعال (ECCE) قيمة عددية لفعالية مواد التسميد الجيري المختلفة.

تقارن معادلة كربونات الكالسيوم (CCE) التركيب الكيميائي لحجر محجر معين بقدرة كربونات الكالسيوم النقية على معادلة كربونات الكالسيوم. ولأن كل جزيء من كربونات المغنيسيوم أخف من كربونات الكالسيوم ، فإن الأحجار الجيرية التي تحتوي على كربونات المغنيسيوم ( الدولوميت ) قد يكون لها معادلة كربونات الكالسيوم أكبر من 100%. ^{[ 12 ]}

نظرًا لضعف الأحماض في التربة نسبيًا، يجب طحن الحجر الجيري الزراعي إلى جزيئات صغيرة الحجم ليكون فعالًا. وتختلف مراكز الإرشاد الزراعي في الولايات المختلفة في تقييمها لفعالية أحجام جزيئات الحجر. ^{[ 13 ]} إلا أنها تتفق جميعًا على أنه كلما صغر حجم الجزيئات، زادت فعالية الحجر في التفاعل مع التربة. ^{[ 14 ]} ويعتمد قياس حجم الجزيئات على حجم فتحة المنخل التي يمر من خلالها الحجر الجيري. ويُقاس حجم المنخل بعدد الأسلاك في البوصة. ^{[ 15 ]} يكون حجم الحجر المحتجز على منخل ذي فتحات 8 مشًا بحجم كريات الرصاص تقريبًا. أما المادة التي تمر عبر منخل ذي فتحات 60 مشًا، فيبدو شكلها كبودرة الوجه. وتكون الجزيئات الأكبر من 8 مشًا قليلة الفائدة أو عديمة الفائدة، بينما تكون الجزيئات التي يتراوح حجمها بين 8 و60 مشًا فعالة إلى حد ما، أما الجزيئات الأصغر من 60 مشًا فتكون فعالة بنسبة 100%.

يتم تحديد المكافئ الفعال لكربونات الكالسيوم (ECCE) من خلال الجمع بين معامل التكافؤ الكيميائي (CCE) وحجم الجسيمات. يمثل ECCE نسبة مئوية مقارنة بين حجر جيري زراعي معين وكربونات الكالسيوم النقية، حيث تكون جميع الجسيمات أصغر من 60 مش. عادةً ما تتراوح نسبة ECCE في مواد الجير الزراعي المستخدمة تجاريًا بين 45% و110%.

كانت منطقة سيرادو الداخلية الشاسعة في البرازيل تُعتبر غير صالحة للزراعة قبل ستينيات القرن الماضي، وذلك بسبب حموضة التربة الشديدة وفقرها بالعناصر الغذائية، وفقًا لما ذكره نورمان بورلاوغ ، الحائز على جائزة نوبل للسلام ، وهو عالم نباتات أمريكي يُلقب بأبي الثورة الخضراء . إلا أنه منذ ستينيات القرن الماضي، تم سكب كميات هائلة من الجير (الطباشير المسحوق أو الحجر الجيري) في التربة لتقليل حموضتها. واستمرت الجهود، وفي أواخر التسعينيات، تم رش ما بين 14 و16 مليون طن من الجير على الحقول البرازيلية سنويًا. وارتفعت الكمية إلى 25 مليون طن في عامي 2003 و2004، أي ما يعادل حوالي خمسة أطنان من الجير للهكتار الواحد. ونتيجة لذلك، أصبحت البرازيل ثاني أكبر مُصدِّر لفول الصويا في العالم ، وبفضل ازدهار إنتاج الأعلاف الحيوانية، أصبحت البرازيل الآن أكبر مُصدِّر للحوم البقر والدواجن في العالم. ^{[ 16 ]}

أظهرت دراسة أجريت عام 2019 أن الجير الزراعي يؤثر على دراسات التنقل القائمة على السترونتيوم ، والتي تسعى إلى تحديد أماكن سكن الأفراد في عصور ما قبل التاريخ. ^{[ 17 ]} وللجير الزراعي تأثير كبير في المناطق ذات التربة الفقيرة بالكالسيوم. ففي دراسة منهجية لنهر كاروب في الدنمارك ، وُجد أن أكثر من نصف السترونتيوم في حوض النهر مصدره جريان الجير الزراعي وليس البيئة الطبيعية المحيطة. وقد أدى هذا الاستخدام للجير الزراعي إلى استنتاج خاطئ لدى الباحثين بأن بعض الأفراد في عصور ما قبل التاريخ قد سكنوا في أماكن بعيدة عن مواقع دفنهم، وذلك لأن نتائج قياس نظائر السترونتيوم في رفاتهم ومقتنياتهم الشخصية قورنت بمواقع دفن ملوثة بالجير الزراعي. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

• مارل
• التكليس (للتربة)

• الاستخدام الصحيح للجير في تحسين التربة في مشروع غوتنبرغ: نسخة من نص عام 1919 من إعداد ألفا إيجي.
• "دراسة حول إمكانات الجير، آر سي تيرنر، فرع البحوث، وزارة الزراعة الكندية، 1965