עופר גיא¹˒², טלי אילני³, נפתלי לזרוביץ², ירון שטרית²˒⁴
¹ מו״פ רמת נגב | ² אוניברסיטת בן־גוריון בנגב | ³ מו״פ דרום | ⁴ מו״פ קטיף
מבוא
מאז שנות ה־90 נפסלו ונסגרו מעל 200 בארות באזור מישור החוף בלבד. מבני הבארות העומדים נטושים מהווים עדות אילמת לקטסטרופה האקולוגית שנעשתה במו ידינו. בין הגורמים לכך: זיהום בחנקות מעבר לתקן הישראלי למי שתייה עקב חלחול דשנים כימיים עודפים; חדירת כימיקלים שונים, ובהם חומרי הדברה; ושאיבת יתר, שגרמה לירידה במפלס מי התהום ולהמלחה כתוצאה מחדירת מי ים לאקוויפר.
באזורי החקלאות העיקריים בישראל – הערבה, רמת הנגב, חבל הבשור, עמק יזרעאל ומישור החוף הצפוני – מצויים מספר אקוויפרים, שכולם נתונים בסכנת זיהום, בעיקר מחנקות. לאורך השנים נרשמה עלייה הדרגתית בריכוז המלחים והחנקות במים. עלייה זו נובעת ברובה מזליגה של עודפי דשנים למי התהום (1, דו״ח אדם טבע ודין, 2018). בערבה כבר נמצא ריכוז חנקות הגבוה פי כמה מהמותר (2).
כלומר, לשיטות החקלאיות הנהוגות כיום יש תרומה מרכזית לפגיעה באיכות המים בישראל. מעבר לכך, שימוש בזבזני ועודף בדשנים כימיים ובחומרי הדברה יקרים פוגע ברווחיות ומקטין את הכנסותיהם של חקלאים, הנאבקים ממילא בתנאים מאתגרים לקיום חקלאות בישראל. כאן נשאלת השאלה: האם ניתן אחרת?
סקירת המלצות הדישון של משרד החקלאות, שה״מ וארגוני מגדלים בגידולים שונים – בהם עגבניות בשטח פתוח, עגבניות אשכולות ושרי, גזר, תפוחי אדמה, גפן והדרים – מראה שטווח ההמלצות רחב מאוד, ונע בין ערך מסוים לכפול ממנו, בין היתר בהתאם לגיל הצמח. לדוגמה, בגידול עגבניות במצע מנותק, הערכים נעים בין 80 ל־150 ח״מ חנקן (3). המשך הנתונים על זרחן ואשלגן השתבש בהמרה, ויש להשוות אותו למקור לפני פרסום. ספציפית לגבי עגבניות, עודף דישון חנקני מוריד את איכות הפרי ופוגע בטעמו (5).
ברור שהמלצות הדישון משתנות בהתאם לסוג הקרקע, ושבין סוגי הקרקעות עשויים להיות הבדלים גדולים אף יותר מאשר במצע מנותק אחיד. במשטרי הדישון הנהוגים כיום, וכאשר החקלאי נוטה באופן טבעי לדשן בעודף מחשש לאובדן יבול, ברור שהחקלאי הממוצע מדשן בעודף ניכר. לבזבוז הזה אין הצדקה; הוא גורם נזק אקולוגי וכספי, ומגדיל גם את טביעת הרגל הפחמנית. הנזק נובע מהפקת הדשנים הכימיים ומהפעילות החקלאית, האחראית, בחלוקה למגזרים השונים הפולטים פחמן דו־חמצני, לכ־18% מפליטת גזי החממה (6).
השיטה הנפוצה כיום לקביעת רמת הדישון הרצויה בגידולים שונים מבוססת על בדיקת רמות המינרלים בפטוטרות העלים או במעבדות שירותי שדה. בחינת הספרות מעלה שבמרבית המקרים אין קשר בין המאזן המינרלי בצמח לבין ריכוז המינרלים בקרקע. נוסף על כך, הערכים הנמדדים בצמח הם ממוצעים שלא תמיד מייצגים את הצורך האמיתי שלו בדישון (7, 8). קשה לקבוע איזה עלה מתאים לחיזוי דרישות הדישון, ובמקרים רבים אין קשר בין ריכוז המינרלים בעלה ליבול. סיכומי מחקרי דישון רבים מובילים למסקנה שכיום אין למגדלים כלים פשוטים ויעילים לזיהוי עודפים או מחסור בדשן במהלך הגידול (8).
בנוסף, זה כעשור, בעידן נגיף הטובמו (Tbrfv), שהיה טריגר לעלייה בנזקי מחלות קרקע שנעשו אגרסיביות יותר בתנאים הללו, ובהיעדר זנים בעלי עמידות גנטית מוכחת, הצמחים נמצאים בעקה תמידית שתוצאתה ביומסה מופחתת. כאן נוצר פער נוסף בידע על יישום דשנים, ולעיתים נצפית רגישות לעודפי דשן יותר מבעבר, בתקופה שבה נוסחו הפרוטוקולים.
מכל אלו עולה הצורך לחפש שיטות חדשות לשיפור קליטת הדשן בצמח ולייעול ניצולו, לשפר את ניטור קליטת המינרלים ולפתח מדדים להערכת יעילות הקליטה. זאת במטרה להפחית את השימוש בדשנים כימיים ולהעלות את רווחיות החקלאי באמצעות חיסכון בדשן ובחומרי הדברה כימיים.
חיידקי קרקע הוכחו במקרים רבים כמשפרים את קליטת המינרלים בצמח, ובעולם קיימים מוצרים מסחריים המבוססים על חיידקים תומכי גדילה, המכונים ביוסטימולנטים. בארץ משווקים מספר מוצרים מסוג זה, ובהם Bio-N ו־Nutri-Life™, וכן קיימות דוגמאות נוספות, כמו שימוש בחיידקי ריזוביום בבוטנים ומוצרים המבוססים על פטריות מיקוריטיות.
בודדנו שני מיני חיידקי בצילוס מדיונות ברמת הנגב, שלהם פעילות התומכת בגדילת צמחים (9, 10). צמחים מפרישים משורשיהם חומרים שונים, ובהם חומרי הגנה מפני מזיקים וחומרים המושכים מיקרואורגניזמים מועילים. לרוב, החומרים המושכים מיקרואורגניזמים הם חומרי הזנה, ובהם סוכרים וחומצות אמינו. ערכנו אפיון כימי של הפרשות שורשי צמחים כדי לזהות תרכובות שהצמח מפריש במטרה לרכז סביבו אוכלוסיית מיקרואורגניזמים שתתמוך בהתפתחותו ותעניק לו הגנה מפני פתוגנים.
זוהו מספר חומרים שאינם חומרי הזנה יעילים למיקרואורגניזמים, ומשמשים כאיתות ספציפי למשיכת חיידקים לסביבת השורש (9). בין החומרים שנמצאו בודדו נוקליאוזידים, שהם תוצרי פירוק או סינתזה של חומצות גרעין. הנחת העבודה שלנו הייתה ששילוב חיידקי קרקע תומכי גדילה עם חומרי משיכה (כמואטרקטנטים), המכוונים את תנועת החיידקים לשורש, ישפר מאוד את ביצועי הצמחים ויאפשר הפחתה ניכרת בדישון כימי ובשימוש בחומרי הדברה. במאמר זה אנו מתארים את בחינת הגישה החדשה ואת השפעתה על ביצועי הצמח.
שיטות וחומרים
גידול עגבניות במו״פ דרום (חוות הבשור): שתילי עגבנייה לא מורכבים מזן סימון נשתלו באפריל 2023 בבית רשת 50 מש, בשטח של כדונם ורבע. השטח חולק ל־40 חלקות, ששטח כל אחת מהן 36 מ״ר. המרחק בין הצמחים בשורה היה 0.4 מטר, המרחק בין צמד שורות בערוגה היה 0.4 מטר, והמרחק בין מרכזי הערוגות היה 2 מטרים. לכל שורת גידול הותקנה שלוחת טפטוף עם טפטפות בספיקה של 0.6 ליטר לשעה, במרווח של 15 ס״מ. כל צמח עוצב לענף בודד בהדליה הולנדית.
לכל טיפול היו חמש חזרות בבלוקים באקראי. בכל חלקה נערכו המדידות על צמד השורות המרכזיות; מכל צד הייתה שורה נוספת שקיבלה אותו טיפול ושימשה כשורת שוליים. כל החלקות קיבלו טיפול חיטוי באדיגן ובקונדור, למעט החלקות שטופלו בחיידקים.
טיפול בחיידקים ובנוקליאוזיד: חיידקי הקרקע Bacillus pumilus ו־Bacillus velezensis, שבודדו מדיונות ברמת הנגב, הוספו לקרקע בריכוז של 2.5×10⁷/ml ובכמות של 5 מ״ל לשתיל, בגומת השתילה. חמישה מ״ל נוספים הוספו חודש לאחר מכן. תמיסת החיידקים הכילה את הכמואטרקטנט 2-Deoxy-guanosine בריכוז 1 mM.
בניסוי נבחנו שלושה טיפולים: חיידקים, טיפול משקי מקובל, וקומפוסט בכמות כפולה מהמקובל – 8 מ״ק לדונם. שני הטיפולים האחרונים קיבלו דישון על פי המלצות שה״מ (2, 7). בשלושת השבועות הראשונים ניתן דשן שפר 6-6-6, ולאחר מכן דשן מור 4-2.5-6. כמות החנקן שניתנה הייתה 80 גרם למ״ק משתילה עד פריחה, 100 גרם למ״ק מפריחה עד תחילת חנטה, ו־120 גרם למ״ק מחנטה ובמהלך הקטיף. לעומתם, צמחי העגבנייה בטיפול החיידקים לא דושנו כלל במהלך העונה.
מי ההשקיה בניסוי היו מים מותפלים המקובלים להשקיה באזור, עם מוליכות חשמלית (EC) ממוצעת של 0.3. משטר ההשקיה היה זהה בכל הטיפולים והתבסס על תוצאות מחקר השקיה שנערך במו״פ דרום בשנת 2013 (הראל וחוב׳, 2013). תיקוני השקיה אחידים נערכו לפי קריאות טנסיומטרים שהוצבו בשטח.
בדיקות קרקע ועלים: בכל טיפול הוצבו משאבים בעומקים של 20 ו־40 ס״מ. דגימות תמיסת קרקע נאספו מהמשאבים אחת לשבוע, ונמדדו בהן המוליכות החשמלית (EC) וריכוזי החנקה, הסידן והאשלגן. בנוסף, הותקנו בכל חלקה טנסיומטרים בעומקים של 15 ו־30 ס״מ למעקב אחר פוטנציאל המים בקרקע.
לאחר השתילה נדגמו פטוטרות העלה הפתוח העליון בעשרה צמחים מכל חלקה, 40, 50, 70 ו־90 ימים לאחר השתילה. הפטוטרות נכתשו, ומוהל התא שמוצה מהן נמדד לקביעת ריכוזי חנקה ואשלגן באמצעות מכשיר Horiba. חמישים ימים לאחר השתילה ובסוף העונה נלקחו גם דגימות עלים ונשלחו למעבדת שירות שדה בצמח, לניתוח שיעורי החנקן הכללי, הזרחן, האשלגן והמנגן.
החל משבועיים לאחר השתילה נערך מעקב שבועי אחר התפתחות הצמחים: גובהם, מספר התפרחות וסימפטומים של מחלות קרקע. בכל קטיף במהלך העונה נשקלו כל הפירות מ־20 צמחים בכל חלקה וסווגו לפי מדדי איכות הפרי המקובלים בשוק: פרי מובחר, פרי סוג ב׳, שחור פיטם וסימפטומים של נגיעות בנגיף הטובמו.
מבחן סטטיסטי: הנתונים עברו מבחן ANOVA לבדיקת השונות בין הטיפולים. הניתוח הסטטיסטי נערך בתוכנת JUMP 7.0 בשיטת Student’s t. אותיות שונות בין הטיפולים מציינות הבדל מובהק סטטיסטית ברמת מובהקות של 0.05.
תוצאות
צמחי עגבנייה שטופלו בחיידקים ובנוקליאוזיד ללא דישון התפתחו בדומה לצמחים מדושנים
צמחי העגבנייה נשתלו בבשור בשנת 2023. הטמפרטורה הממוצעת באותה שנה הייתה גבוהה, והצמחים נחשפו לעקת חום מתמשכת למדי במהלך הקיץ. בטיפול החיידקים הצמחים לא דושנו כלל בדשן כימי, למעט קומפוסט שניתן בכמות של 4 מ״ק לדונם. למרות זאת, לא נצפה עיכוב בגדילתם ובהתפתחותם (איור 1).
למעשה, עד 44 ימים לאחר השתילה הראו הצמחים שלא דושנו התפתחות טובה יותר, כפי שניתן לראות ממדידות גובהם. נתון זה מפתיע, משום שהיה צפוי עיכוב מסוים בהיעדר טיפול חיטוי באדיגן ובקונדור. עם זאת, לא נצפתה פגיעה בהתפתחות הצמחים או בשרידותם.
איור 1. גובה הצמחים (ס״מ) בטיפולים השונים. הנתונים נותחו במבחן ANOVA Oneway ומוצגים כממוצעים ± שגיאת תקן. אותיות שונות בכל תאריך מדידה מציינות הבדל מובהק בממוצע.
ריכוזי המינרלים בעלים של צמחים שלא דושנו וטופלו בחיידקים היו דומים לריכוזים בצמחים בטיפול המשקי המקובל
כעבור 50 ימים מהשתילה נבדקו ריכוזי NPK בעלים בחומר היבש, ולא נמצא הבדל מובהק בריכוזי המינרלים בעלים (איור 2). בניסויים נוספים שנערכו בשנים עוקבות נמצא לעיתים ריכוז נמוך יותר של חנקן כללי בעלים במועד הדגימה הראשון, לאחר 40 ימים. אנו מניחים שאוכלוסיית החיידקים מקבעי החנקן טרם התבססה אז בכמות מספקת.
בבדיקת ריכוז החנקה בקרקע באמצעות משאבים בעומק 40 ס״מ נמצא ריכוז של כ־800 ח״מ בטיפול המשקי המקובל, על פי המלצות שה״מ. זהו ריכוז גבוה של חנקן שלא ינוצל אלא יישטף למי התהום (איור 3). רמת החנקה במי המשאב בטיפול החיידקי לא נבדלה באופן מובהק מריכוזה במי ברז.
רמת האשלגן לא הייתה שונה באופן מובהק בין הטיפול שבו הוספו חיידקים לטיפול המשקי (התוצאות אינן מובאות). לעומת זאת, ריכוז הסידן במי המשאב בטיפול חיידקי הקרקע עלה מרמה כמעט אפסית בתחילת הניסוי ל־72 ח״מ כעבור 24 ימים, ורמה דומה נשמרה לאורך הניסוי כולו (איור 4). בטיפול המשקי רמת הסידן עלתה בעקביות לאורך הניסוי והגיעה ל־340 ח״מ במועד הדגימה האחרון. העלייה המוקדמת בריכוז הסידן בטיפול החיידקי מעניינת, משום שהיא מעידה על יכולת החיידקים להפוך סידן ספוח או שקוע בקרקע, שאינו זמין לצמח, לסידן מסיס וזמין.
איור 2. אחוזי חנקן (א), זרחן (ב) ואשלגן (ג) מתוך החומר היבש בעלי עגבנייה. אותיות שונות בכל תאריך מדידה מציינות הבדל מובהק בממוצע.
איור 3. ריכוז חנקה בקרקע בעומק 40 ס״מ בטיפול המשקי (צהוב), בטיפול החיידקים (שחור) ובהשוואה למי ברז (כחול).
איור 4. ריכוז סידן בקרקע בטיפול המשקי (צהוב), בטיפול החיידקי (שחור) ובהשוואה לריכוזו במי ברז (כחול).
בטיפול החיידקים, יבול הפירות ואיכותם היו דומים לאלה שבטיפול המשקי
השוואת היבול בטיפול המשקי המקובל, שקיבל דשן, ליבול בטיפול החיידקי בתוספת נוקליאוזיד וללא דשן מראה שבסוף עונת הגידול לא הייתה פחיתה מובהקת ביבול. זאת אף שהצמחים לא דושנו במהלך העונה, למעט קומפוסט שניתן בעת הכנת השטח (איור 5).
תוצאה זו מפתיעה, משום שבדיקות מינרלים בקרקע שנערכו לפני השתילה הראו שאין בה עתודות גבוהות של מינרלים מסיסים הזמינים לצמח. מעבר לכך, בשנתיים העוקבות נשתלו הצמחים בדיוק באותו מקום והתקבלו תוצאות דומות, כך שלא היו בקרקע מצבורי מינרלים זמינים משנים קודמות. התוצאות מרמזות שמינרלים שהיו ספוחים בקרקע ולא היו זמינים עברו ככל הנראה תהליכי המסה בידי החיידקים, שהפכו אותם לזמינים לצמח.
איור 5. השוואת יבול פירות מצטבר בטיפול המשקי המקובל (כחול), בטיפול המשקי עם תוספת קומפוסט כפולה (ירוק) ובטיפול החיידקים והנוקליאוזיד ללא דישון (כתום).
בבחינת איכות הפירות המתאימים לשיווק נמצא שטיפול החיידקים הקטין מאוד את שיעור הפרי שאינו ראוי לשיווק (איור 6). במונחים מעשיים מדובר בתוספת של 750 ק״ג לדונם לעונה של פרי איכותי הראוי לשיווק, בהשוואה לביקורת המשקית המדושנת. כלומר, הפחיתה הקלה ביבול הכללי המצטבר בטיפול החיידקים והנוקליאוזיד מתקזזת באמצעות העלאת שיעור הפרי האיכותי שניתן לשיווק (איור 6).
איור 6. התפלגות איכות הפרי שאינו ראוי לשיווק בטיפול משקי מדושן ובטיפול חיידקים ונוקליאוזיד ללא דשן: פרי שאינו ראוי לשיווק כלל (כחול בהיר), פרי עם שחור פיטם (כתום), פרי שאיכותו נמוכה (ירוק) ופרי עם סימפטומים של נגיעות בנגיף (כחול כהה). אותיות שונות בכל מדד מציינות הבדל מובהק בממוצע.
מעניין לציין שבטיפול החיידקי נמנעה כמעט לחלוטין תופעת שחור הפיטם, אף שלא ניתן טיפול בסידן וכל הטיפולים קיבלו את אותו משטר השקיה. נתון זה בולט במיוחד לנוכח עקת החום המתמשכת בבשור, שמגבירה את התופעה. מניעתה באמצעות חיידקים נובעת כנראה מהגדלת זמינות יוני הסידן ממאגרים בקרקע. תופעה זו חזרה על עצמה באופן מובהק גם בעונות הבאות.
בשנה זו הנגיעות בנגיף הטובמו הייתה גבוהה בטיפול המשקי המקובל, ובמיוחד בטיפול הקומפוסט הכפול (איור 6). בטיפול החיידקי, לעומת זאת, נצפתה הפחתה ניכרת אך לא מובהקת בנגיעות הפרי בנגיף. בניסוי שנמשך שלוש שנים לא נערך חיטוי קרקע בחלקות שטופלו בחיידקים. בשנה השלישית נצפתה נגיעות קלה בפוזריום, אך לא ברמה שפגעה ביבול בהשוואה לטיפול המשקי המקובל, שבו ניתנו טיפולי אדיגן וקונדור מדי עונה.
לחיידקי הקרקע יכולת להגדיל את זמינות המינרלים לצמחים ופעילות אנטגוניסטית כלפי מחלות קרקע
כדי להסביר את יכולת החיידקים לספק מינרלים לצמח ביעילות, המאפשרת הפחתה ניכרת בדישון כימי, בחנו את יכולתם לפרק מינרלים שזמינותם לצמח נמוכה. למצע בצלחות פטרי הוספו מינרלים קשי תמס, ונבחנה יכולת החיידקים להמיסם (תמונה 1). המינרלים שנבחנו היו סידן, זרחן, אשלגן ואבץ. כולם התמוססו בנוכחות החיידק Bacillus velezensis, כפי שניתן לראות מהילות הפירוק מסביב למושבת החיידקים (תמונה 1).
בחנו גם את יכולת החיידק להפריש סידרופור, חומר הקושר ברזל. מהמבחן בצלחת פטרי נראה שהחיידק אכן מפריש סידרופור שקושר את הברזל ומעלה את זמינותו לצמח.
תמונה 1. פעילות החיידק Bacillus velezensis להמסת מינרלים קשי תמס. החיידק גודל על צלחת המכילה מצע M9 בתוספת המינרל שפירוקו נבחן. פירוק אשלגן נבחן במצע אלכסנדרוב, ופירוק זרחן נבחן במצע פיקובסקיה.
בחנו גם את פעילותם האנטגוניסטית של החיידקים נגד פטריות קרקע פתוגניות. במבחן בצלחת גודלו ריזוקטוניה ופוזריום, ונבחנה יכולת החיידקים לעכב את גדילתן. מהתמונה נראה שלשני החיידקים יש יכולת להגביל את גדילת שתי הפטריות במבחן בצלחת ולמנוע את התפשטות התפטיר על פני כל שטחה (תמונה 2).
בניסוי השטח לא ניתן טיפול נגד מחלות קרקע בחלקות העגבנייה שטופלו בתערובת החיידקים. עם זאת, רק בשנה השלישית נמצאו מספר צמחים נגועים בפוזריום, ממצא שעשוי להעיד על יכולת החיידקים להגביל את פעילות הפטריות הפתוגניות בקרקע.
תמונה 2. פעילות אנטגוניסטית של חיידקי הקרקע נגד הפטריות הפתוגניות פוזריום וריזוקטוניה. הפטריות גודלו בצלחות פטרי עם מצע המתאים להן ולגדילת החיידקים.
דיון
בניסוי שנערך במשך שלוש שנים במו״פ דרום הראינו שניתן לגדל צמחי עגבנייה בחממה או בבית רשת בתנאי דישון מופחת, ללא פגיעה בהתפתחות הצמחים או פחיתה ביבול, ועם עלייה בכמות הפרי המתאים לשיווק ובאיכותו. זאת באמצעות טיפול בחיידקי הקרקע שבודדנו ובחומר משיכה שזיהינו בהפרשות שורשים (איורים 1, 5, 6). סיכום המחקר והתוצאות המלאות מופיעים באתר מו״פ דרום.
החידוש המודגם בניסויים הוא שילוב תערובת חיידקי קרקע תומכי גדילה עם חומרי משיכה – כמואטרקטנטים – המסייעים באכלוס שורשי הצמח המטופל בחיידקי ריזוספירה תומכי גדילה נוספים, המצויים באופן טבעי בקרקע. הנחת המוצא היא שבקרקע קיימת באופן טבעי אוכלוסיית מיקרואורגניזמים שעשויה לשפר את גדילת הצמחים, אם נדע כיצד לרתום אותה לתמיכה בצמח.
מנקודת מבט זו יצאנו לאפיין כימית את החומרים המופרשים באופן טבעי משורשי הצמחים, בהנחה שעשויים להימצא ביניהם חומרי משיכה ספציפיים שאינם משמשים בהכרח להזנת אוכלוסיית המיקרואורגניזמים. בכל משפחות הצמחים שבחנו בודדנו וזיהינו נוקליאוזידים המופרשים מהשורש. ניסויי מעבדה בחיידקי הקרקע שבודדנו הראו שהנוקליאוזידים, המורכבים משלד פחמני וחנקני, אינם מהווים עבורם מקור מזון טוב (9). לכן נראה שהנוקליאוזידים משמשים חומרי משיכה ספציפיים, המסייעים לצמח ליצור סביבת שורשים מועשרת בחיידקים תומכי גדילה.
כשבחנו אם חיידקים פתוגניים נמשכים לנוקליאוזידים, מצאנו שהם נמשכים אליהם רק בריכוזים גבוהים מאוד שאינם ריכוזים ביולוגיים (9). לעומת זאת, החומרים הללו מושכים את החיידקים הרצויים בריכוזים נמוכים מאוד, בטווח המיקרומולרי.
בניסויי שדה בחלקות לא מדושנות של כמהת המדבר ברמת הנגב, המבוססות על הצמח הפונדקאי שמשון יושב, מצאנו במהלך השנים עלייה ברמת החנקן הזמין בקרקע. החלקות מצויות באותה סביבה שממנה בודדו החיידקים. כלומר, בקרקע קיימת באופן טבעי אוכלוסיית חיידקים מקבעי חנקן שאינה מנוצלת, וניתן לרכז אותה בריזוספירה לטובת קיבוע חנקן והזנת הצמח, ואף להפחית את הדישון החנקני בתנאים אלו.
תמיכת חיידקי הקרקע בהתפתחות הצמחים ובהנבה נובעת מיכולתם לקבע חנקן ולשפר את קליטת המינרלים (איור 2, תמונה 1). התופעה בולטת במיוחד בשיפור קליטת הסידן, שמנע כמעט לחלוטין את הופעת סימפטום שחור הפיטם (איור 6). שחור הפיטם בעגבנייה נובע מחשיפה לעקת חום ומים, על רקע דישון הגורם לעיכוב תחרותי של קליטת הסידן. נראה שניתן להתגבר על כך באמצעות טיפול בחיידקי הקרקע שבודדנו.
תוצאה חיובית נוספת היא ההפחתה בסימפטומים לנגיף הטובמו ולפטרייה הפתוגנית פוזריום סולני, שבשנים האחרונות נעשתה גורם שלילי משמעותי במיוחד בנגב. פעילות אנטגוניסטית של חיידקי קרקע נגד פטריות פתוגניות היא תופעה ידועה, ומצאנו אותה גם בגידולים אחרים, כגון בזיליקום ותפוחי אדמה (התוצאות אינן מובאות). מבחני צלחת הראו שלחיידקים אלו יכולת להגביל את צמיחת הפתוגנים שנבדקו (תמונה 2). חשוב לציין שהחלקות שטופלו בחיידקים לא קיבלו את חיטויי הקרקע המקובלים באדיגן ובקונדור במשך שלוש שנות הניסוי. למרות זאת, רמת הסימפטומים של מחלות הייתה נמוכה ודומה לזו שבטיפולי הביקורת, שבהם ניתנו חיטויי קרקע.
התוצאות המובאות כאן הן משנת הניסוי הראשונה, שבה הצמחים לא דושנו כלל. למרות זאת, לא הייתה פחיתה ביבול כאשר מביאים בחשבון ששיעור הפרי הראוי לשיווק היה גבוה משמעותית בצמחים שטופלו בחיידקים (איורים 5 ו־6). בשנתיים העוקבות ניתן דישון חלקי, כשליש מהמקובל – 30–50 ח״מ – וגם בהן לא נצפתה פחיתה ביבול.
תחשיבים של מדריכי שה״מ מראים שעלות הדישון השוטף לדונם חממת עגבניות מאכל נעה בין 2,000 ל־4,000 ₪. חישוב מראה שבטיפול חיידקי בשילוב נוקליאוזיד ניתן לחסוך כ־3,000 ₪ לדונם בהפחתת הדישון וכ־1,000 ₪ נוספים בהפחתת השימוש בחומרי הדברה. פרטי ההפניה לתחשיב שה״מ השתבשו בהמרה, ויש להשוותם למקור לפני פרסום.
גם הרווח הסביבתי חשוב: ההפחתה הניכרת בשימוש בדשן צפויה למתן מאוד את זיהום הקרקע ומי התהום (איור 3). מעבר לכך, ניתן למנוע בזבוז של דשן חנקני באמצעות הקטנת תהליכי דניטריפיקציה. ההפחתה בשימוש בחומרי הדברה כימיים חשובה גם לבריאות הקרקע והציבור ולהפחתת הפגיעה באורגניזמים מועילים.
השימוש המופרז בדשנים כימיים נובע, בין היתר, מכך שאין בידינו כיום כלי ניטור יעיל המצביע על קשר ישיר בין צורכי הצמח האמיתיים לבין הדישון הניתן. למעשה, טווח ריכוזי הדשן שנבחנו בניסויים שונים גדול מאוד בין הריכוז הנמוך הגורם לפגיעה ביבול לבין הריכוז האופטימלי הנדרש.
התוצאות המובאות כאן תומכות באפשרות להפחית מאוד את השימוש בדשנים כימיים ללא פגיעה בהתפתחות הצמחים, ואף לשפר את איכות הפרי לשיווק, אם יפותח תכשיר מסחרי המבוסס על הניסויים שתוארו (תמונה 3). מעבר לכך, יש לבחון את יעילותו של תכשיר כזה בגידולים נוספים, לרבות מטעים, ובסוגי קרקעות שונים. רוב הניסויים שערכנו היו בקרקעות קלות, ובהן חול דיונה, חול־לס ומצעים מנותקים.
זוהי גישה שבה אנו מעודדים, מושכים ומתגברים את אוכלוסיות החיידקים הטבעיות המועילות לצמחים, במקום להוסיף עוד ועוד חומרי תשומה ודשנים לקרקע בממשק גידול קונבנציונלי אינטנסיבי.
מאגרי הזרחן והאשלגן אינם בלתי מוגבלים, וייצור דשן חנקני דורש השקעה אנרגטית גבוהה המגדילה את טביעת הרגל הפחמנית. לכן יש לחפש חלופות כלכליות לשימוש המופרז בדשנים כימיים. עלותם של תכשירי חיידקים ביוסטימולנטים נעה סביב 10–50 דולר לדונם, מחיר הנמוך משמעותית ממחיר הדשן הכימי.
הדרישה הגוברת לניהול חקלאות מקיימת או מחדשת, המבוססת על ניצול יעיל יותר של משאבים טבעיים – כגון חיידקים המצויים באופן טבעי בריזוספירה – ועל הפחתת הפגיעה הסביבתית הנובעת מפעילות חקלאית, מחייבת חיפוש פתרונות כלכליים חדשים. אנו מציעים פתרון חדשני ובר־קיימא, המשלב העשרה בחיידקים מועילים עם חומר משיכה המשפר את אכלוס השורשים בחיידקים מועילים המצויים בקרקע באופן טבעי. כך ניתן להפחית את השימוש בדשנים כימיים ובחומרי הדברה.
בחנו את השיטה במספר גידולים, ובהם עגבנייה, תות שדה, בזיליקום, תפוחי אדמה, אננס ופרחי שעווה. בכולם נמצא אפקט חיובי מובהק על ביצועי הצמחים. בעתיד בכוונתנו לבחון את הטיפול בגידולים נוספים, כגון חיטה, שבהם להערכתנו עשוי להתקבל שיפור ניכר, בעיקר בתנאי בעל.
מסקנתנו ממחקר זה היא שחקלאי ישראל מדשנים בעודף ניכר שאינו מוצדק. בהתחשב בכך שבאירופה עומדות להיכנס תקנות המגבילות את השימוש בדשנים, כדאי להיערך לכך וגם לחסוך במשאבינו המוגבלים.
תמונה 3. התפתחות צמחי עגבנייה בטיפול בחיידקים ובנוקליאוזיד ללא דישון (א) לא נפגעה בהשוואה לצמחי ביקורת, שבהם נצפתה התפתחות פרי עם נזקי שחור הפיטם (ב, לוח שמאלי).
רשימת ספרות
- מסמך מסכם – שיקום מי התהום בישראל. דו״ח עמותת אדם טבע ודין (2018). אתר העמותה.
- Yekutiel et al. (2024). “Optimized fertilization using online soil nitrate data.” SOIL, 10, 335–347. DOI: 10.5194/soil-10-335-2024.
- יצחק א׳ (2017). המלצות השקיה, דישון ובקרה לגידול עגבניות במצע מנותק בבתי צמיחה בעמק המעיינות. פרסומי שה״מ, משרד החקלאות.
- ברנשטיין וחוב׳ (2012). התאמת ממשק דישון לגידול עגבניות צ׳רי באשכולות. דו״ח לתוכנית מחקר מס׳ 304-0392, משרד החקלאות.
- גולן וחוב׳ (2013). מציאת הקשר בין רמת חנקן בפטוטרות עגבניות לרמת הדישון ולטעם העגבנייה. פרסומי מו״פ ערבה תיכונה וצפונית־תמר.
- Ritchie, H. (2019). “Food production is responsible for one-quarter of the world’s greenhouse gas emissions.” Our World in Data. כתובת המקור השתבשה בהמרה ויש לבדוק אותה מול מסמך המקור.
- גל וחוב׳ (2012). בדיקות עלים בגפן ככלי להכוונת דישון. פרסומי שה״מ, משרד החקלאות.
- מי־טל וחוב׳ (2024). בחינת שיטות לניטור רמות הדישון החנקני בצמח במהלך העונה בגידול תפוחי אדמה. מחקר מס׳ 870-7146-22, משרד החקלאות.
- Keren et al. (2024). “Root-secreted nucleosides: signaling chemoattractants of rhizosphere bacteria.” Frontiers in Plant Science. DOI: 10.3389/fpls.2024.1388384.
- בקשת פטנט PCT מס׳ PCT/IL2025/050258: שימוש בחיידקים ובנוקליאוזידים. אוניברסיטת בן־גוריון בנגב.
סיכום תוצאות המחקר באתר מו״פ דרום.
נקודות לבדיקה מול קובץ המקור: נתוני הזרחן והאשלגן במבוא נקטעו והתערבבו במשפט אחר; בשיטות צוין מועד שתילה באפריל 2023, ובתוצאות מופיע מאי 2023; פרטי ההפניה לתחשיב שה״מ וכתובת מקור מס׳ 6 השתבשו בהמרה.
