دقيق الصخور

تُساهم عملية إعادة تمعدن التربة (بمعنى إعادة دمج المعادن، وهو مفهوم يختلف عن إعادة التمعدن في الكيمياء الحيوية الجيولوجية) في تكوين تربة خصبة من خلال إعادة المعادن التي فُقدت بفعل التعرية أو الغسل أو الإفراط في الزراعة. وتعمل هذه العملية بنفس طريقة عمل الأرض: فخلال العصر الجليدي، تسحق الأنهار الجليدية الصخور على غلاف التربة، وتهب الرياح محملةً بالغبار على شكل طمي في جميع أنحاء العالم. وتثور البراكين، دافعةً المعادن من أعماق الأرض، وتُشكّل الأنهار المتدفقة رواسب طميية غنية بالمعادن.

تُضاف غبار الصخور إلى التربة لتحسين خصوبتها ، وقد خضعت هذه المادة للاختبار منذ عام 1993 في مركز التجديد البيئي المستدام للأرض (مركز SEER) في سترالوش، بالقرب من بيتلوكري ، في بيرث وكينروس ، اسكتلندا . ^{[ 3 ]} كما أجرت جامعة جيمس كوك، تاونزفيل، أقصى شمال كوينزلاند ، المزيد من الاختبارات . ^{[ 4 ]}

اعتقد توماس ج. غورو، مؤلف كتاب العلاج الجيولوجي، أن دقيق الصخور المافية/فوق المافية له تأثير قوي في استعادة العناصر النزرة للتربة، مما يزيد من صحة وحيوية الكائنات الدقيقة والنباتات والحيوانات، كما أنه يعزل الكربون. وكان من أوائل المجربين الطحان الألماني يوليوس هينسل ، مؤلف كتاب "خبز من الحجارة " ، الذي أبلغ عن نتائج ناجحة باستخدام دقيق الحجر في تسعينيات القرن التاسع عشر. لم تُعتمد أفكاره بسبب القيود التقنية، ووفقًا لمؤيدي طريقته، بسبب معارضة دعاة الأسمدة التقليدية .

جادل جون دي هاماكر بأن إعادة تمعدن التربة على نطاق واسع باستخدام غبار الصخور ستكون ضرورية لعكس استنزاف التربة بسبب ممارسات الزراعة والحراجة الحالية.

رغم أن هذا المفهوم كان في الأصل بديلاً ، إلا أن الأبحاث السائدة تتزايد باستمرار حول تحسين التربة وفوائد استخدام مسحوق الصخور؛ فعلى سبيل المثال، يوجد مشروع تجريبي في مركز هنري أ. والاس بيلتسفيل للأبحاث الزراعية، التابع لوزارة الزراعة الأمريكية، حول استخدام غبار الصخور الجليدية والجرانيت والبازلت . ويُعد مركز SEER في اسكتلندا مصدرًا رئيسيًا للمعلومات حول استخدام غبار الصخور والمعادن الدقيقة. وقد تأسس منتدى إعادة تمعدن التربة برعاية وكالة حماية البيئة الاسكتلندية، وأجرى مجموعة من الأبحاث حول فوائد استخدام المعادن الدقيقة. ويوفر المنتدى حلقة وصل بين الباحثين والبيئيين والقطاع الصناعي.

تشير أبحاث برنامج SEER إلى أن فوائد إضافة غبار الصخور إلى التربة تشمل زيادة قدرتها على الاحتفاظ بالرطوبة، وتحسين قدرتها على تبادل الكاتيونات ، وتحسين بنيتها وتصريفها . كما يوفر غبار الصخور الكالسيوم والحديد والمغنيسيوم والفوسفور والبوتاسيوم ، بالإضافة إلى العناصر النزرة والمغذيات الدقيقة . ومن خلال تعويض هذه المعادن المفقودة ، تتحسن صحة التربة ، مما ^ينتج عنه نباتات أكثر صحة. [ ^{5 ]}

أظهرت دراسة أجريت عام 2022 أن غبار البازلت يحسن خصوبة التربة ويزيد من مستويات الفوسفور والبوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم المتاحة مقارنة بالتربة الخالية من غبار البازلت على مدى عدة أشهر. ^{[ 6 ]}

أدى استخدام دقيق الصخور في غرينلاند إلى زيادة إنتاجية حقول الذرة في غانا وحقول الشعير بنسبة تتراوح بين 30 و50%. ويتسبب ذوبان الجليد في ترسب مليار طن من دقيق الصخور سنوياً؛ ويمكن للطن الواحد منه أن يمتص 250 كيلوغراماً (550 رطلاً) من الكربون مباشرة من الهواء . ^{[ 7 ]} 

في مجال الغابات، يمكن لمسحوق الصخور أن يزيد تدريجيًا من درجة حموضة التربة وقدرتها على مقاومة الحموضة بفضل خصائصه المُحسّنة للتربة التي تُطلق الجير ببطء ^{[ 8 ]} ، كما أنه يزيد من النمو القطري للأشجار إذا لم يكن هناك نقص في النيتروجين، حتى بعد مرور 34 عامًا من استخدامه. ^{[ 9 ]} علاوة على ذلك، فإن إضافة مسحوق الصخور إلى حفر زراعة شتلات الأشجار يمكن أن يزيد من فرص بقاء الشتلات ونموها عند إعادة تشجير التربة الحرجية الحمضية. ^{[ 10 ]}

يُعتقد أن السيليكون هو العنصر الرئيسي المؤثر على قوة جدار الخلية. ومع ذلك، فإن كمية السيليكا المتاحة هي التي لها تأثير كبير على قوة النبات وصحته اللاحقة. ولتوضيح ذلك، فإن النباتات التي تُزرع في تربة رملية غنية بالسيليكا غير المتاحة، غالبًا ما تحتاج إلى سماد يحتوي على السيليكا لتوفير السيليكون المتاح. يوجد السيليكون في جزيئات متعددة الأكاسيد (مثل SiO₂ _، SiO₄ _، SiO₆ _، وSiO₈ ₎ . ويُعتقد أن كل شكل من أشكال هذه الجزيئات يتراص بطرق مختلفة لتوفير مستويات مختلفة من التوافر.

غالباً ما يبقى الفوسفور محصوراً في التربة نتيجة سنوات طويلة من استخدام الأسمدة التقليدية . ويُمكّن استخدام الأسمدة الغنية بالعناصر الغذائية الدقيقة النباتات من الوصول إلى الفوسفور المحصور.

تساهم العناصر الغنية بالإلكترونات التكافؤية المتاحة 2+ (وخاصة الكالسيوم والحديد والمغنيسيوم) في المغناطيسية البارامغناطيسية في التربة مما يساعد في قدرة التبادل الكاتيوني .

يتمتع الكالسيوم والمغنيسيوم عالي الجودة بالقدرة على معادلة درجة الحموضة في التربة، مما يؤدي فعلياً إلى العمل كعامل جيري .

يمكن إضافة مسحوق الصخور إلى التربة يدويًا، أو باستخدام آلة نثر ، أو طائرة هليكوبتر ، أو عن طريق التسميد المائي . وعند الإمكان، يمكن دمج مسحوق الصخور في التربة إما يدويًا أو باستخدام الماء لغسله.

في بعض أنواع التربة الفقيرة بالعناصر الغذائية، يلزم استخدام كميات تتراوح بين 10 و50 طنًا للهكتار الواحد. أما في أستراليا ، وتحديدًا في مناطق ريفرلاند ، وريفرينا ، ولانغورن كريك ، وباروسا، وماكلارين فالي ، فتتراوح الكميات بين 3 و5 أطنان للهكتار . وفي الحدائق المنزلية، قد يعادل ذلك 400  غرام للمتر المربع.