דנה חרובי (חוקרת ראשית), יצחק קמארה, מתן בוגיסקי – המכון למדעי הצמח, מינהל המחקר החקלאי – מכון וולקני.
שי צעידי – מדריך סובטרופיים, שה"מ, משרד החקלאות וביטחון המזון.
תדירותם של אירועי קיצון במזג האוויר, כגון אירועי קרה ושרבים, צפויה לעלות בעשורים הבאים. גידולים טרופיים וסובטרופיים, כגון אבוקדו, מנגו, בננה וליצ'י רגישים לקור בדרגות שונות, אך עשויים להיפגע גם מחום קיצוני. אבוקדו מזן 'האס' רגיש לטמפרטורות קיצון. בתקופת החורף עשויות להתרחש קרות – הנפוצה מבניהן קרה קרינתית, כאשר טמפרטורת האוויר יורדת אל מתחת ל- 0°C בלילה בהיר ללא תנועת אוויר, וביום המחרת ישנה קרינת שמש חזקה. שילוב של שני תנאים אלו, טמפרטורה נמוכה שאחריה קרינה חזקה, גורמת לנזקים הבאים לידי ביטוי בצריבה של העלווה והענפים, פגיעה בפרי לפני קטיף, ופגיעה בהתמיינות של פקעי הפריחה של העונה הבאה. במקרים קיצוניים, נזקי קרה מצריכים גיזום רדיקלי ואף עקירת עצים שניזוקו קשות ושתילה מחודשת. בקיצון הטמפרטורה השני – בעונת האביב בארץ, לרוב בחודש מאי, מתרחשים אירועי שרב תכופים. תנאים אלו של חום ויובש ממושך גורמים לעיתים לנשירה משמעותית של חנטים בעצים בוגרים וכך לפגיעה ניכרת ביבול. עצי 'האס' צעירים (4-5 שנים) במטע רגישים לטמפ' קיצון, הן לקרה והן לשרב. רגישותם לחום מתבטאת בהשלת עלים בתקופת הפריחה ועל כן חנטה מאד נמוכה, אשר אינה מאפשרת להם להגיע לפוטנציאל היבול שלהם.
גישה אפשרית להתמודדות עם עקות אביוטיות הנה 'chemical priming' – טיפול מקדים עם חומר כימי במינון נמוך טרם החשיפה לעקה. טיפולים מסוג זה הם רב-גוניים: באמצעות חומרים שונים ניתן לשפר את תגובתם של צמחים שונים לעקות שונות, וזאת על ידי הפעלת מסלולים טבעיים של הצמח להתמודדות (1). אחד מהחומרים המוכרים הוא נתרן מימן גופרתי (NaHS), אשר משחרר מולקולות גז מימן גופרתי (H2S). H2S היא מולקולה אנדוגנית בצמחים אשר משפיעה על מגוון תהליכים, בין היתר, היא מהווה סיגנל להפעלת מסלולים שונים לשיפור התמודדות הצמח כנגד עקות (2). דיווחים מהספרות הראו כי טיפולים מקדימים ב- NaHS משפרים את התגובה והתמודדות של צמחים שונים עם עקות שונות, בין היתר חום וקור (3, 4), וכן מעכבים הזדקנות והבשלה של פירות ומונעים נשירה בצמחי עגבנייה (5).
בעבודות קודמות, מצאנו כי טיפול מקדים (כריסוס עלוותי) ב- NaHS בעצי 'האס' צעירים (מורכבים) לפני החשיפה להדמיה של תנאי קרה, שיפר את התמודדותם עם תנאים אלו. העצים שקיבלו טיפול חוו עיכוב מופחת בקיבוע CO2, היו להם פחות נזקי קרינה במערכת הפוטוסינתטית, וכן הצטברות פחותה של מי חמצן בעלים (מדד לעקה חמצונית) (6). המשך המחקר במודל של העצים הצעירים התמקד בהבנת מנגנון ה- priming, ע"י אנליזה של ביטוי גנים, שם מצאנו כי הטיפול ב- NaHS יחד עם תנאי קרה מוביל לעלייה בביטוי של גנים המעורבים בתפקידי הגנה ותגובה לעקות (7). במקביל, בחנו את טיפולי ה- NaHS גם במטעי 'האס' מסחריים על עצים צעירים ועצים בוגרים, ומצאנו כי לטיפול השפעה חיובית על מדדי שחלוף הגזים גם לאחר טמפרטורות צינה (1-2°C) ששררו במטע (7, 8).
במחקר הנוכחי, שמומן על ידי קרן המדענית הראשית של משרד החקלאות ("מחקר קצר-טווח לפתרון אתגרי השעה בחקלאות תחת משבר האקלים"), בחנו טיפולי NaHS במטע אבוקדו 'האס' כטיפולים 'שגרתיים' הן בתקופה הקרה של החורף והן בתקופה הקובעת יבול של 'האס' בה עשויה להתרחש נשירת חנטים בעקבות אירועי שרב (עד חודש יוני). ההיפותזה הייתה ששיפור המצב הפיזיולוגי של העצים על ידי טיפולים ב- NaHS, עשוי גם להשפיע באופן חיובי על יבול הפרי. המחקר התקיים במטע 'האס' בקיבוץ גבעת ברנר, שנת נטיעה 2017. בכל קבוצה של ביקורת או טיפול היו 40 עצים (10 בלוקים של 4 עצים כל אחד). הטיפולים ניתנו (בריסוס) 3 פעמים בחורף ו- 3 פעמים באביב/קיץ בהפרשים של כשבועיים בין טיפול לטיפול. במהלך הניסוי נאספו מדדים פיזיולוגיים של העצים, בוצעו הערכות פריחה ונאספו נתוני היבול.
בשתי עונות הניסוי (ממרץ 2023 ועד פברואר 2025) לא היו אירועי שרב או קור קיצוניים במיוחד או ממושכים (למעט קרה קלה בשטח בפברואר האחרון). בעוד שלא תועדו הבדלים ניכרים בנתונים הפיזיולוגיים במועדים שנסקרו, היו תוצאות מעניינות של היבול. בשנה הראשונה, נצפתה מגמה של תוספת יבול בעצי הטיפול בהשוואה לעצי הביקורת. תוספת זו לא הייתה מובהקת ברמת העץ הבודד, אך הסתכמה בתוספת של כ- 40% (במשקל ובמספר פירות) עבור סכום כל 40 העצים של הניסוי. בשנה השנייה, התופעה התגברה, והיו הבדלים מובהקים בין עצי הטיפול לעצי הביקורת: עצי הטיפול הניבו 46% יותר במשקל וכ- 60% יותר במספר פירות. דבר זה לווה בירידה במשקל הפרי הממוצע. התוצאות מציעות כי טיפולי NaHS (למעשה H2S) מנעו או הפחיתו את נשירת החנטים בעונת האביב/קיץ וכך הובילו להגדלת היבול. כדי לבסס היפותזה זו, במחקרי המשך בעונות הקרובות נבחן את סדרת טיפולי האביב/קיץ במטעים נוספים, וכן נבצע מעקב פרטני של ענפים מסומנים לבדיקת השפעה על נשירת חנטים.
תודות למירון דקל וירון פלטין מקיבוץ גבעת ברנר על שיתוף הפעולה והסיוע התמידי. תודות למאיה כהן, סמדר גרינשטיין, חן דיקמן, ו- Preetom Regon (קבוצה של דנה חרובי) על עזרתם באיסוף הנתונים במטע.
ספרות מצוטטת
1. K. Sako, H. M. Nguyen, M. Seki, Advances in Chemical Priming to Enhance Abiotic Stress Tolerance in Plants. Plant Cell Physiol. 61, 1995–2003 (2020).
2. N. M. Silveira, J. T. Hancock, E. C. Machado, R. V. Ribeiro, “H2S priming and plant abiotic stress tolerance” in H2S in Plants: Past, Present and Beyond (Academic Press, 2024), pp. 245–262.
3. T. Kondo, Effects of Sodium Hydrosulfide, a Hydrogen Sulfide Donor, Application on Vegetative Growth in Passion Fruit under Chilling Stress. Trop. Agric. Dev. 65, 54–57 (2021).
4. M. Yang, B. ping Qin, X. li Ma, P. Wang, M. ling Li, L. lu Chen, L. tai Chen, A. qing Sun, Z. lin Wang, Y. ping Yin, Foliar application of sodium hydrosulfide (NaHS), a hydrogen sulfide (H2S) donor, can protect seedlings against heat stress in wheat (Triticum aestivum L.). J. Integr. Agric. 15, 2745–2758 (2016).
5. D. Liu, J. Li, Z. Li, Y. Pei, Hydrogen sulfide inhibits ethylene-induced petiole abscission in tomato (Solanum lycopersicum L .). Hortic. Res. 7, 1–11 (2020).
6. N. C. Joshi, D. Yadav, K. Ratner, I. Kamara, E. Aviv-Sharon, V. Irihimovitch, D. Charuvi, Sodium hydrosulfide priming improves the response of photosynthesis to overnight frost and day high light in avocado (Persea americana Mill, cv. ‘Hass’). Physiol. Plant. 168, 394–405 (2020).
7. V. Tiwari, Y. Bussi, I. Kamara, A. Faigenboim, V. Irihimovitch, D. Charuvi, Priming avocado with sodium hydrosulfide prior to frost conditions induces the expression of genes involved in protection and stress responses. Physiol. Plant. 176, 1–16 (2024).
8. V. Tiwari, I. Kamara, D. Yadav, V. Irihimovitch, D. Charuvi, Testing chemical priming with sodium hydrosulfide in commercial avocado (Persea americana Mill.’Hass’) orchards for improving the response to chilling conditions. Acta Hortic. 1372, 193–197 (2023).
