מיטב מאור,1 ליאור גבר,2 עוזי נפתליהו,2 אבי קווין,3 מירב קינגסוולד,3 יונתן עמנואל,1 פואד חיר,1 שקד כוכבא,1 איתי סיגל4 1שה"מ, 2גידולי שדה נגב, 3האגף לשימור קרקע וחקלאות בת קיימא, 4התחנה לחקר הסחף
תקציר
בעונה הראשונה של ניסוי תלת-שנתי, שהוצב לבחינת ממשקי עיבוד שונים לקראת זריעת חיטה מהיבט שימור הקרקע, לא התקבלו הבדלים ביבול או באיכותו בין חמישה ממשקי עיבוד שונים: דיסקוס פעם אחת, קלטור פעם אחת, דיסקוס פעמיים, קלטור פעמיים ו-אי פליחה. כמו כן, לא נראתה השפעה מובהקת בין הטיפולים על חדירות הקרקע לפנטרומטר.
מבוא
לנושא שימור הקרקע חשיבות לאומית והוא מקבל הכרה גם על ידי מוסדות המדינה בעזרת מענקי עידוד הניתנים לחקלאים המשתמשים בשיטת אי-פליחה לגידול חיטה, שעורה וקטניות. התפיסה הרווחת בישראל ובעולם כיום היא ששיטת האי-פליחה טובה יותר לקרקע מבחינת שימורה, אולם למרות המענקים ותצפיות ומחקרים, שהציגו כי שיטה זו דומה ביבוליה לממשק המינימום עיבוד (עיבוד אחד בין עונה לעונה) (ריצ'קר וחוב' ,)2017 מרבית המגדלים בנגב אינם משתמשים בה, כשהסיבות האפשריות לכך הן מחסור בציוד מתאים וחוסר כדאיות לרכוש אותו. כמו כן, לא הוצגו יתרונות ליבול בשיטת האי-פליחה בעיקר במחזור שלחין, שבו מגדלים גם גידולי שורש (תפו"א, גזר, בצל וכו,)' המצריכים עיבוד מעמיק של הקרקע, תיחוח וכו,' כך שבעצם לא ניתן לשמור על ממשק האי-פליחה למשך שנים אחדות.
החיטה היא גידול המשתרע על מירב השטח החקלאי באזור הנגב, אך בשנים האחרונות מצטמצמים שטחי הפלחה החרבה (שטחים שאינם מחוברים למערכת השקיה, ובהם מגדלים רק גידולי פלחה, כגון חיטה, שעורה, קטניות לשחת,) ומחברים שטחים רבים למערכות ההשקיה כדי לגדל בהם גם גידולי שלחין, כאשר מחזור הגידול כולל דגן חורפי, האורך במשקים רבים בנגב כשלוש שנים (שנתיים חיטה ושנה שעורה) ושנה של גידול ירקות (לרוב תפו"א.) על כן במחזור גידול כזה לא מתאפשר לגדל באי-פליחה במשך יותר משתי עונות של עיבודים (בין חיטה לחיטה ובין חיטה לשעורה.) לעומת זאת, מרבית החקלאים בנגב נוהגים להכין את חלקותיהם לקראת זריעת החיטה על ידי עיבוד הקרקע במקלטרת או בדיסקוס, כאשר ברשותו של כל חקלאי הכלי המועדף עליו (בהתאם למצב השדה.)
ככל הידוע לנו, הדיסקוס שוחק יותר את הקרקע (ביחס לקלטרת), אולם לא הוכחה השפעת העיבודים האלה על שימור הקרקע במחזור הגידולים בנגב, ובעצם אין בידנו מידע כמותי לגבי ההשפעה ארוכת הטווח של השימוש בדיסקוס או בקלטרת על יבול החיטה או על שימור הקרקע.
מסיבות אלו החלטנו להציב ניסוי שבו תיבחן השפעת אופן הכנת הקרקע לקראת זריעת חיטה ושעורה על הגידול עצמו ועל מדדי שימור קרקע שונים, כגון: יציבות תלכידים, חומר אורגני והידוק קרקע במחזור הנפוץ ביותר בנגב, שבו ניתן להשתמש בממשק כלשהו רק שנתיים ברציפות בגלל שילוב גידול תפו"א בחלקה אחת ל- 4 שנים. מטרתנו הייתה לבדוק אם מבחינת שימור הקרקע, יש יתרונות כלשהם לממשק האי-פליחה במחזור גידולים, שבהתאם לו הממשק מיושם רק בשנתיים מתוך ארבע השנים של הגידולים. כמו כן, רצינו לבחון אם שימוש בשיטת מינימום עיבוד בקלטור תשמור על הקרקע יותר משימוש בדיסקוס, כך שאולי החקלאים ישתכנעו לעשות זאת.
מטרת המחקר
מציאת ממשק מיטבי הן לשימור הקרקע והן לגידול עצמו בהכנת הקרקע לקראת זריעות חיטה ושעורה במחזור הגידולים הנפוץ בנגב (מחזור שכולל גם גידול שלחין).
הניסוי צפוי להתקיים בחלקה במשך שלוש שנים. השנה זו השנה הראשונה להצבת הניסוי על גבי שלף החיטה. בשנה השנייה לניסוי תגדל שעורה בחלקה, והעיבודים יחזרו על עצמם בדיוק באותן חזרות. בשנה השלישית לניסוי יגדלו בחלקה תפו"א, והעיבוד יהיה כפי שמקובל בכל חזרות הניסוי, אך מדדי שימור הקרקע ייבדקו באותן חזרות שבהן בוצעו העיבודים השונים בשנתיים שקדמו לגידול תפו"א, כדי לבדוק אם יש השפעה לעיבודים הללו מעבר לאותה שנת גידול על מדדי שימור הקרקע, או שלקראת גידול תפו"א הם "מאפסים" את הקרקע מבחינת שימורה.
שיטות וחומרים:
1. שיטת המבחן: חד-גורמי (עיבוד) במתכונת בלוקים באקראי ב- 4 חזרות, כל חזרה ברוחב כלי העיבוד (בין 5 מטרים ל- 12 מטרים) ולאורך כ- 50 מטרים בניצב לכיוון הזריעה. כלל ההערכות, כולל שקילת היבול, נעשו במרכז כל חזרה. הניסוי בנוי מ- 5 טיפולים הנחלקים ל3- קטגוריות: אי-פליחה, מינימום עיבוד (עיבוד אחד בלבד לקראת הזריעה) ועיבוד רגיל (עיבוד קיץ לאחר הקציר ועיבוד נוסף לקראת הזריעה).
טבלה מס' 1: רשימת הטיפולים
| עיבוד לקראת זריעה | עיבוד קיץ לאחר קציר | שם הטיפול | מס' |
| ללא | ללא | אי-פליחה | .1 |
| קלטור | קלטור | עיבוד רגיל – קלטור | .2 |
| קלטור | ללא | מינימום עיבוד – קלטור | .3 |
| דיסקוס | דיסקוס | עיבוד רגיל – דיסקוס | .4 |
| דיסקוס | ללא | מינימום עיבוד – דיסקוס | .5 |
2. אגרוטכניקה: הניסוי הוצב בחלקה מסחרית של "שיקמה גידולי שדה" בבית קמה (חלקת "צפון,)" והתחיל לאחר קציר החיטה בשנה הראשונה לגידולה בחלקה בעונת .2023 העיבודים בוצעו בכלי עיבוד משקיים רגילים בניצב לכיוון הזריעה, כאשר כל חזרה הייתה ברוחב של 12.1 מטר, אך נקבע בפועל על פי כלי העיבוד (אי-פליחה ברוחב 12.1 מ;' קלטור ברוחב 11 מ;' דיסקוס ברוחב 5.8 מ.)'
החלקה סומנה על גבי שלף החיטה מהעונה הקודמת, ועיבודי הקיץ בטיפולי העיבוד הרגיל בוצעו במהלך אוגוסט 2023 (קלטור בטיפול מס' 2 בוצע ב- ,7/8/23 ודיסקוס מעגלה בטיפול מס' 4 בוצע ב- 14/8/23).
לקראת הזריעה, בתאריך ,16/11/23 פוזר דשן היסוד 10( יח' חנקן/ד)' כאוראה גרגרית בכל הטיפולים באמצעות מזרעה, כאשר בטיפול האי-פליחה המזרעה טמנה את הדשן בעומק של כ- 3 ס"מ, ואילו בשאר הטיפולים (טיפולים )5-2 המזרעה פיזרה את הדשן באוויר מעל הקרקע, ובאותו היום בוצע עיבוד הקרקע בטיפולים אלו (דיסקוס מעגלה בטיפולים 4 ו- ,5 וקלטור בטיפולים 2 ו- .)3
החלקה נזרעה בחיטה מהזן "עומר" במינון 12.5 ק"ג זרעים לדונם באמצעות מזרעת ג'ון דיר מדגם 1890 אי-פליחה בניצב לעיבודים בתאריך .4/12/23 לאחר הזריעה רוססה החלקה בראונדאפ 300 סמ"ק/ד' + אור 4 סמ"ק/ד,' בכדי להשמיד ספיח חיטה ועשבים שנבטו לפני הזריעה.
הגשם המנביט ירד ב- 5/12/23 7( מ"מ,) וההצצה החלה ב- .12/12/23
3. משקעים והשקיה: החלקה הושקתה בהמטרה במהלך חודש דצמבר מיד לאחר ההצצה.
טבלה מס' 2: משקעים לפי חודש
| סה"כ | השקיה | גשם במ"מ | חודש |
| 24 | 24 | נובמבר | |
| 115 | 80 | 35 | דצמבר |
| 98 | 98 | ינואר | |
| 21 | 21 | פברואר | |
| 10 | 10 | מרס | |
| 6 | 6 | אפריל | |
| 274 | 80 | 194 | סה"כ |
4. קציר היבול: קציר הגרעינים בניסוי התבצע בתאריך ,9/5/24 כעבור 150 ימים מההצצה, בקומבייןייעודי לניסויים שקצר ברוחב שולחן של 1.5 מטר, ולאורך של כ- 24 מטרים בכל חזרה, במרכז החזרה ובניצב לכיוון הזריעה, כך ששטח החלקה שנקצר היה כ- 36 מ"ר בכל חזרה. היבול נשקל בשדה ונלקחו דגימות גרגרים מכל החזרות לבדיקת איכות.
5. בדיקות ומדדים: במהלך עונת הגידול נבחנו המדדים: עומד הנבטים (ב- 18/12/23 בהצצה מלאה) שנספר ידנית; חדירות הקרקע 7( ימים מהצצה ב- 18/12/23 ו- 55 ימים מהצצה ב 4/2/24 שנמדדה)
באמצעות פנטרומטר דיגטלי, המודד את התנגדות הקרקע לחדירה עד לעומק 80 ס"מ (אולם
התוצאות התקינות התקבלו עד לעומק של כ- 70-60 ס"מ והתוצאות מוצגות עד לעומק זה.) בקציר נבדקו המדדים המקובלים בגידול חיטה לגרגרים: יבול גרגרים, משקל נפחי, משקל אלף, אחוז חלבון, גלוטן רטוב, אינדקס גלוטן ו- .IDK
6. ניתוח התוצאות: ניתוח סטטיסטי נערך עפ"י test T Student's למובהקות סטטיסטית של P<0.05
באמצעות תוכנת .JMP
תוצאות
נביטה ועומד הצמחים
טבלה מס' 3: מספר נבטים למ"ר בהצצה מלאה
| מס' נבטים למ"ר | טיפול | |
| A | 284 | עיבוד רגיל – דיסקוס |
| AB | 258 | אי-פליחה |
| AB | 248 | מינימום עיבוד – דיסקוס |
| B | 237 | עיבוד רגיל – קלטור |
| B | 220 | מינימום עיבוד – קלטור |
אותיות שונות באותו הטור מצביעות על הבדל מובהק בין הטיפולים ברמה של P<0.05 ע"פ מבחן T .Student's
מספר נבטי החיטה למ"ר בטיפולי הקלטור היו נמוכים יותר במובהק ביחס לעיבוד הרגיל בדיסקוס (הטיפול שעובד פעמיים בדיסקוס מעגלה.) מצע הזרעים לקראת הזריעה בעיבודי הקלטור נראה הגרוע ביותר בניסוי והיו בו רגבים. בטיפולי הדיסקוס מצע הזרעים נראה יפה ומפורר.
טרם הזריעה ובעקבות גשם שירד כשבועיים לפני הזריעה נבטו בחלקה ספחי חיטה משנה קודמת וכן עשבים, וניתן היה לראות בבירור כי בעיבוד הדיסקוס הרגיל (פעמיים דיסקוס) התקבלו הנבטים הרבים ביותר, אולם לא הערכנו זאת בצורה מספרית.
חדירות הקרקע
בבדיקת חדירות הקרקע באמצעות פנטרומטר, שבוצעה 7 ימים לאחר ההצצה (ולאחר השקיה של 80 מ"מ,) נראה כי עד לעומק 20 ס"מ היו טיפול האי-פליחה וטיפול המינימום עיבוד בדיסקוס הכי פחות חדירים לפנטרומטר, אך לאחר כ20-15- ס"מ הפך טיפול האי-פליחה חדיר ביותר, ואילו עיבוד המינימום בקלטור הציג את ההתנגדות הגדולה ביותר לחדירת הפנטרומטר.
בבדיקת חדירות הפנטרומטר, שבוצעה 55 ימים לאחר ההצצה, לא התקבלו תוצאות הדומות לבדיקה הקודמת 7( ימים מההצצה,) אלא נראה כי העיבוד הרגיל בדיסקוס ועיבוד המינימום בקלטור היו הטיפולים בעלי ההתנגדות הנמוכה ביותר לחדירת הפנטרומטר, בעיקר מעומק 50 ס"מ עד 70 ס"מ, ואילו עיבוד האי-פליחה שמר על התנגדות ממוצעת (בין שאר הטיפולים עד לעומק של כ- 45 ס"מ, ולאחר מכן התנגדותו הייתה גבוהה יותר ודמתה להתנגדות של העיבוד הרגיל בקלטור, שהייתה גבוהה ביחס לטיפולים האחרים כמעט לכל עומק החתך שנבדק.
יבול
טבלה מס' 4: יבול גרגרים, משקל נפחי ומשקל האלף בקציר לגרגרים
| משקל אלף | זן | משקל נפחי | זן | יבול גרגרים ק"ג/ד' | טיפול | |||||
| A | 34.6 | מינימום עיבוד – קלטור | A | 79.2 | מינימום עיבוד – קלטור | A | 486 | עיבוד רגיל – דיסקוס | ||
| A | 34.2 | מינימום עיבוד – דיסקוס | A | 79.0 | מינימום עיבוד – דיסקוס | A | 484 | מינימום עיבוד – קלטור | ||
| A | 33.8 | עיבוד רגיל – קלטור | A | 78.6 | אי-פליחה | A | 482 | עיבוד רגיל – קלטור | ||
| A | 33.1 | אי-פליחה | A | 78.4 | עיבוד רגיל – קלטור | A | 478 | מינימום עיבוד – דיסקוס | ||
| A | 33.0 | עיבוד רגיל – דיסקוס | A | 78.2 | עיבוד רגיל – דיסקוס | A | 476 | אי-פליחה | ||
| 33.7 | ממוצע | 78.7 | ממוצע | 481 | ממוצע | |||||
אותיות שונות באותו המדד מצביעות על הבדל מובהק בין הטיפולים ברמה של P<0.05 ע"פ מבחן T .Student's
לא התקבלו הבדלים מובהקים ביבול בין הטיפולים, וכך גם לא במדדי האיכות של המשקל הנפחי או משקל האלף. ההבדל בין הטיפול שהניב את היבול הגבוה ביותר (עיבוד רגיל בדיסקוס) – 486 ק"ג/ד,' לבין הטיפול שהניב את היבול הנמוך ביותר (אי-פליחה) – ב 476 ק"ג/ד,' היה קטן מאוד והסתכם ב- 10 ק"ג/ד' בלבד (כ- 2% הבדל) באופן לא מובהק.
טבלה מס' 5: אחוז חלבון, אחוז גלוטן רטוב ואינדקס גלוטן
| אינדקס גלוטן | זן | אחוז גלוטן )%( | זן | אחוז חלבון )%( | טיפול | |||||
| A | 95.3 | אי-פליחה | A | 29.8 | עיבוד רגיל – קלטור | A | 14.0 | אי-פליחה | ||
| AB | 86.0 | מינימום עיבוד – דיסקוס | A | 29.5 | עיבוד רגיל – דיסקוס | A | 14.0 | עיבוד רגיל – קלטור | ||
| AB | 85.7 | עיבוד רגיל – קלטור | A | 29.4 | מינימום עיבוד – דיסקוס | A | 13.8 | מינימום עיבוד – קלטור | ||
| AB | 82.1 | עיבוד רגיל – דיסקוס | A | 29.3 | אי-פליחה | A | 13.7 | מינימום עיבוד – דיסקוס | ||
| B | 76.1 | מינימום עיבוד – קלטור | A | 28.6 | מינימום עיבוד – קלטור | A | 13.7 | עיבוד רגיל – דיסקוס | ||
| 85.0 | ממוצע | 29.3 | ממוצע | 13.8 | ממוצע | |||||
אותיות שונות באותו המדד מצביעות על הבדל מובהק בין הטיפולים ברמה של P<0.05 ע"פ מבחן T .Student's
אחוזי החלבון ואחוז הגלוטן היו דומים מאוד בין הטיפולים וההבדלים היו קטנים ולא מובהקים. במדד אינדקס הגלוטן התקבל הבדל מובהק בין ממשק האי-פליחה (אינדקס גלוטן )95.3 לבין מינימום עיבוד בקלטור (אינדקס גלוטן ,)76.1 אך שניהם נחשבים לאינדקס גלוטן גבוה.
סיכום ודיון
זו השנה הראשונה של ניסוי תלת-שנתי זה, והממצאים עד כה מעידים על כך שסוגי העיבוד השונים, כולל שיטת האי- פליחה, לא יצרו הבדלים משמעותיים ביבול החיטה או באיכותו, כפי שנמדדו בפרמטרים של משקל נפחי, משקל אלף, אחוז חלבון ואינדקס גלוטן. אמנם נמצא כי מספר הנבטים למ"ר היה גבוה יותר בטיפולי הדיסקוס לעומת הקלטור, אך נתון זה לא השפיע מהותית על היבול הסופי. תוצאות חדירות הקרקע באמצעות פנטרומטר שבוצעו בשני מועדים לא הציגו מגמה קבועה של פערים בין שני המועדים, ולכן קשה להסיק מסקנות לגבי מדד זה. בדיקת יציבות תלכידים תבוצע לקראת זריעת העונה השנייה של הניסוי, ותוצאותיה יובאו בדו"ח הביניים של העונה הבאה, כך שנכון למועד זה, אין בידנו ממצאים המהווים אינדיקציה לכך שאחד מהטיפולים עזר לשימור מבנה הקרקע, לחדירות המים או בצורה אחרת ליבול.
בהתחשב בכך שהניסוי עתיד להימשך שלוש שנים, ייתכן בשלבים מאוחרים יותר יתבהרו ההשפעות ארוכות הטווח על שימור הקרקע, התפרקות החומר האורגני ויציבות מבנה הקרקע. נתונים עתידיים יאפשרו להעריך אם היתרונות הפוטנציאליים של אי-פליחה או מינימום עיבוד מצדיקים את אימוץ השיטות הללו באזורים שבהם מחזור הגידולים כולל גם שלחין. כמו כן, יש לבחון את ההשפעה המצטברת של סוגי העיבוד על הקרקע לאחר מחזור הגידולים המלא, במיוחד בהתחשב בכך שעיבוד הקרקע לקראת גידול תפוחי אדמה עלול להשפיע משמעותית על מצב הקרקע ולמעשה "לאפס" חלק מההשפעות הנצברות של הטיפולים.
לסיכום, לא נמצאו יתרונות או חסרונות חד-משמעיים לשימוש בממשקי אי-פליחה או במינימום עיבוד, מהיבט היבול והאיכות של החיטה, אך ההשפעה על שימור הקרקע ועל מבנה הקרקע מחייבת המשך מעקב וניתוח במהלך השנתיים הבאות של הניסוי.
תודות
ללב ליטבינוב וליניב בלושטיין מגד"ש שיקמה – על הסכמתם ועזרתם לשמש אכסנייה לניסוי, על העזרה בכל העיבודים וההקפדה והשמירה על הניסוי.
לסאלמן זיאדנה ולאזולי זיאדנה מגד"ש שיקמה – על ביצוע העיבודים. לרונן כהן ולדניאל פולקו מגש"ר – על הסיוע בעיבודי הדיסקוס.
לקרן מחקרי שה"מ – על חלקה במימון המחקר.
מקורות ספרות
דוד בונפיל .(2018) חלקות קבועות ככלי מחקרי עבור שיפור ממשק הגידול בפלחה.
עידן ריצ'קר וחובריו .(2017) בחינת כדאיות ממשק אי פליחה לעומת ממשק מינימום עיבוד בנגב.
