מינהל המחקר החקלאי או בשמו העממי הידוע לכל – מכון וולקני – ציין מאה שנים להקמתו, באירוע תוכן מקצועי רחב יריעה שהתקיים בו זמנית בשלושה אתרי מחקר ברחבי המדינה. אנו מביאים כאן בפניכם תקצירים של מקצת מההרצאות שנשאו חוקרי המחקר הבכירים, בפני הנוכחים באירוע המשולש שהתקיים יומיים ברציפות בשבוע הראשון של חודש אפריל 2022.
איתרנו עבורכם מגוון של נושאים שהועלו והושמעו באירוע המקצועי. נשיא המדינה יצחק (בוז'י) הרצוג ושר החקלאות ופיתוח הכפר עודד פורר, שיגרו למפגש המחקרי המעשיר ברכות מצולמות, ואילו ראש עיריית ראשון לציון, רז קינסטליך, כיבד את האירוע בנוכחותו ביום הראשון במתחם החקלאי בבית דגן.
פרופ' יגאל אלעד, יו"ר הוועדה המדעית של הכנס
למכון וולקני מלאו 100 שנה ואנחנו חוגגים בכנס מדעי לציון תקופה משמעותית זו. ב 1920 פרסם ד"ר יצחק וילקנסקי מאמר ארוך ב'הפועל הצעיר' ובו סקר את החקלאות. להבנתו המתיישבים החקלאים לא היו מוכשרים די הצורך, ישובים חקלאיים היו במשבר ולא פרנסו בכבוד את העובדים בחקלאות, ובנוסף היה צורך להגדיל את הייצור החקלאי כדי להתמודד עם צרכי אוכלוסייה גדלה.
וילקנסקי (לימים וולקני שעל שמו נקרא המכון) הציע במאמר ארוך ומנומק להקים מכון בו יהיו (כלשונו) 'מומחים בכימיה, גדול בהמות, עופות וצמחים, רופא בהמות, מומחים לפלחה, נטיעות, כלכלת המשק, השקאה, פטולוג, פיזיולוג, אנטומולוג ועורך הספרות החקלאית'. בקונגרס הציוני ה-22 (הקונגרס שאישר את קבלת 'ההצהרה הבלפורית') ב- 1921 אומץ הרעיון ואושר תקציב של 25000 'ליטראות' (פאונד בריטי). פרופ' א' ורבורג היה ראש המכון החקלאי ויצחק וילקנסקי היה מנהל תחנת הניסיון. הם דיווחו במועצה הראשונה של חבר המומחים שביוני 1921 הגיעו מאירופה רוב המכשירים של מעבדות הכימיה, פתולוגיה, אנטומולוגיה, גידול זרעים ובשלהי אותה שנה התחילו לעבוד בתחנת הניסיון, כלומר יצאו לדרך.
המכון החל לפעול בשלהי 1921, כתחנת מחקר בתל אביב ובאתרי ניסויים כמו בן שמן ונקרא בראשיתו "מכון לחקלאות ולמדע הטבע – תחנת-הניסיון החקלאית". בחוזר הראשון שהוציאו המייסדים נכתב:" המטרה – למצוא פתרון לפרובלמות החקלאיות המעשיות ביותר, המעסיקות את החוקרים בכל ארץ, וביחוד בארצות חדשות". מאז תחנת הניסיון גדלה, עברה מתל אביב לרחובות, ולאחר קום המדינה עברה לאתר הנוכחי בראשון לציון ויש לה מרכזי מחקר ותחנות נוספים. בחלוף הזמן המטרות שהתווה ורבורג יושמו, וכידוע לכולנו, התרחבו. במהלך השנים הרבות יצרו חוקרי וחוקרות וולקני לדורותיהם, עם הצוותים הענפים במינהל המחקר החקלאי, ידע רב ופירות מחקריים מצוינים. כל זה בשיתוף פעולה עם הפקולטה לחקלאות, אוניברסיטאות ומכוני מחקר, מופי"ם חקלאיים, מועצות יצור וחקלאים, קרנות מחקר וגורמים פרטיים וציבוריים שונים.
אנחנו ממשיכים לייצר את הידע שיישומו מניע את החקלאות ובמלאת מאה שנה למכון וולקני אנחנו גאים בהישגים המדהימים שלנו ובתרומה הרבה לחקלאות, לחקלאים ולמדע בכלל. הכנס הביא מעט מאד מפירות המחקר העכשוויים בוולקני וגם צפה לעבר. במהלך 100 השנים שחלפו מאז הקמתו, שינה המכון את מיקומו ואת שמו והרחיב את יעדיו אבל תמיד עסק בפתרון בעיות חקלאיות ומדעיות. החוקרים/ות המצוינים/ות במכון וולקני לדורותיהם העמיקו לחקור תהליכים ואורגניזמים מהסביבה החקלאית והפליאו בתיאור תופעות, בפיתוחים טכנולוגיים ובהמצאות וחידושים בולטים לטובת החקלאות על כל גווניה.
הכנס המדעי לציון 100 שנות מחקר וחדשנות נערך ב- 5-6.4.2022 בקריה החקלאית בראשון לציון, ובמרכזי המחקר נווה-יער וגילת. היה זה האירוע המרכזי במסגרת חגיגות ה-100. הכנס הציג בפני הקהל הרחב את התרומה האדירה של מכון וולקני לתשתית החקלאית והמדעית בישראל ובעולם. מתכונת הכנס הייתה הרצאות נבחרות שניתנו במושבים שונים במקביל במהלך יומיים. הוועדה המדעית של הכנס בחרה חוקרים וחוקרות, נציגי המכונים והמרכזים של מינהל המחקר החקלאי, אשר הציגו פעילות מדעית חדשנית ופורצת דרך.
הכנס נערך באתרי וולקני ושודר עבור אלה שלא נכחו במקום. אופי ההרצאות היה מקצועי ופנה למגוון מאזינים כמו: עובדי וולקני ומשרד החקלאות, מדריכים ואנשי מקצוע, סטודנטים ללימודי החקלאות ולמדעי הטבע, גמלאים ומשתלמים, חקלאים, חברות ויזמים בתחום החקלאות, אנשי תעשיית המזון וכל המתעניינים.
אני מודה למרצים ויושבי ראש הישיבות, למשתתפים שלקחו חלק גם בנוכחותם בהרצאות וגם בצפייה מרחוק ולכל המסייעים הרבים לארגון הכנס.
פרופ' אורי ירמיהו, מ"מ ראש מכון וולקני
100 שנים של הכנות הגיעו לרגע הזה שבו הכל עומד על מקומו. בשעה טובה אנחנו יכולים להרשות לעצמנו לחגוג.
אנחנו חוגגים אלפי שנים, מצטברות, של עובדות ועובדים מצוינים שהקדישו את זמנם למחקר חקלאי. אנחנו חוגגים לחקלאות מפותחת, מתקדמת, יעילה, מודרנית, בת קיימא. אנחנו חוגגים טעמם של פירות, ירקות ותבלינים שיצרנו.
אנחנו חוגגים את היצירה שלנו. יצירה הבנויה מעבודה של אלפי חברות וחברי קהילת וולקני לדורותיהם.
היצירה שזורה במגוון נושאים ותחומים שעובדו לאורך דורות. את היצירה הזאת שלנו אי אפשר להזיז, היא נאחזת בקרקע בכל רחבי המדינה, היא נמצאת בכל בית בישראל, היא מוטבעת באלפי מאמרים. היצירה שלנו מיוחדת במינה, היא לעולם לא מסתיימת. בכל רגע, בכל שעה, בכל יום בכל שנה היא גדלה וגדלה, שולחת זרועות וממציאה שוב ושוב רעיון חדש, פתרון מהפכני, מוצר חדשני.
המפגשים היום ומחר יאפשרו לנו טעימות מהיצירה שלנו. יכולנו למלא עשרות אולי מאות של ימים גדושים בהרצאות מרתקות. אבל…
בחודשים האחרונים נרתמו לא מעט חברות וחברים שתכננו, ארגנו ודאגו לקיים את האירוע הזה. הם/ן חשבו על כל פרט ולא ויתרו על כלום, הכול היה צריך להיות מושלם; בראשון לציון, בגילת ונווה יער.
תודה מיוחדת ליגאל אלעד – יו"ר הועדה המדעית, לאה מזור מתאמת ומרכזת חגיגות המאה, נעמה רוזנברג הדוברת,
דנה בר, מיכל גולדברגר בן צבי, ורד בן אסייג ולעוד עשרות שתרמו להצלחת המפגש.
אני מאחל לכולנו יומיים של חגיגה…
חגיגה שלנו.
אין חקלאות בלי מאביקים בריאים
ד"ר ויקי סורוקר, המחלקה לאנטומולוגיה, כימיה ונמטולוגיה, מרכז וולקני
ברור לכולם שביטחון תזונתי של אוכלוסיית העולם ההולכת וגדלה תלוי בחקלאות מוצלחת, זאת המניבה מזון עשיר בנוטריאנטים וויטמינים. אנשים מודעים לבעיות של שינויי האקלים ולמחלות ומזיקים הפוגעים בחקלאות. יחד עם זאת, רבים לא מודעים לכך שרק מיעוט מבין החרקים הם מזיקים, בעוד ש- 75% מהגידולים שאת תוצריהם אנו צורכים – זקוקים להאבקת חרקים מאביקים. החקלאות האינטנסיבית לצד שינויי האקלים וגורמים נוספים, הם כנראה הגורמים המשמעותיים בהתדלדלות מגוון החרקים, וביניהם אלו המאביקים, לה אנו עדים בשנים האחרונות. החרקים המאביקים את גידולינו הם ממינים רבים; ביניהם ניתן למצוא מיני חיפושיות, פרפראים, זבובאים דבוראים ועוד.
קשה מאד לעמוד על מצבם של מאביקים. מכאן עולה חשיבותה של דבורת הדבש שאותה אנחנו (האנשים) מגדלים כבר למעלה מאלפיים שנה בעיקר למטרות דבש ומוצרים נוספים אך חשיבותם הרבה עבור האנושות והסביבה היא האבקה.
למעלה מעשור אנחנו מדווחים על פחת בדבורי הדבש ובמושבותיהן, בהקשר של האבקת הגידולים החקלאיים, בשונה ממאביקים אחרים, בזכות יכולתנו לגדל דבורים ולניידן בהתאם לצורך. כל כוורת של דבורת הדבש מאוכלסת במשפחה שהיא סופר אורגניזם המורכב מעשרות אלפי פרטים בעלי תקשורת מורכבת ויעילה שיכולה להבטיח האבקה יעילה של שטחים נרחבים. להאבקה יש השפעה ישירה על כמות ואיכות הפירות המתקבלים. איכות ההאבקה תלויה באופן ישיר בגודל אוכלוסיית הדבורים כמו בכל "סופר אורגניזם". גודל אוכלוסייה והישרדותה הם פונקציה של בריאות וזה נושא המחקר שלנו במכוורת מכון וולקני זה שנים רבות, וביתר שאת ב-14 שנה האחרונות תוך שימוש בשיטות מולקולריות וביואיניפורמטיות בנוסף לשיטות השבחה קלאסיות. הצוות מונה תלמידי מחקר מהארץ והעולם ודבוראים, שביניהם חשוב להזכיר את יוסף קמר המלווה את פעילות המכוורת כבר כ-40 שנה.
כיום הבעיות העיקריות של דבורים ברוב מקומות העולם הם טפיל הוורואה עם הווירוסים שהוא מעביר, חומרי הדברה, צמצום שדות מרעה ושינויי האקלים. עבודתנו מתמקדת בעיקר בעזרה לדבורי דבש בהתמודדותן עם אקרית הוורואה. הוורואה היא בעיה עולמית קשה במיוחד, משום שהאקרית מתפתחת על גבי ולדות הדבורים בהיחבא מתחת לחתימת השעווה. התלות בין רביית הוורואה בגידול הוולדות על ידי הדבורים, מביאה לכך שככול שאוכלוסית הכווורת גדלה, כך עולה אוכלוסית הוורואה שגם מדביקה דבורים בווירוסים גורמי מחלה. זה מביא לקריסת אוכלוסיית הכוורת תוך כשנה שנתיים אם לא תטופל כנגדה.
לעומת זאת מציאת טיפול יעיל, לא מזיק לדבורים וכזה שהוורואה לא תפתח כנגדו עמידות היא אתגר גדול מאד, וברור שגישה אחת אינה מספיקה להתמודדות נגדה ודרושה גישה משולבת. בעבודתנו המדעית אנחנו בוחנים שני כיוונים עיקריים להתמודדות כנגד האקרית כאשר אנחנו מתבססים בהם על הביולוגיה של בעלי חיים אלו ושניהם קשורים במידה רבה בחוש הריח שהוא החוש המרכזי אצל פרוקי רגליים. כיוון אחד הוא ניצול מנגנון הגנה טבעי ותורשתי של דבורים כנגד מזיקים הנקרא התנהגות הגינית. באמצעות ההתנהגות הזאת הדבורים יכולות לזהות באמצעות חוש הריח תאים עם ולדות נגועות בגורמי מחלה ולסלקן מהכוורת. למדנו שהתכונה קיימת לא רק בדבורי דבש שלנו, אלא שהיא מפחיתה את הנגיעות באקרית הוורואה וגם מצמצמת את הנגיעות בווירוסים מסוימים. מאחר וה"ריחוק חברתי" אינה אופציה בתוך קהילת הדבורים בכוורת אנחנו חוקרים את הקשר בין התנהגות הגינית ומנגנונים המונעים הפצת וירוסים בתוך הכוורת כך שנוכל לטפח בארץ דבורים עמידות לוורואה והווירוסים שלה. כיוון שני של מחקרנו הוא מציאת דרכים לשבש את חוש הריח של הוורואה על מנת לנתק את הקשר הקטלני בינה לבין דבורת הדבש. עבודה רבה עוד לפנינו….
הדברת עשבים משולבת להפחתת השימוש בחומרי הדברה כימיים – עבר, הווה ועתיד
ד"ר רן לאטי, המחלקה לפתולוגיה של צמחים וחקר עשבים,
מרכז מחקר נווה יער
עשבים רעים הינם הגורם הביוטי המשמעותי ביותר המגביל גידולים חקלאים בארץ ובעולם, ומוביל לפחיתה בכמות ובאיכות היבול המתקבל. קוטלי עשבים כימיים הינם האמצעי המרכזי בו נעשה שימוש בהתמודדות עם בעיית העשבים ברוב מדינות העולם. למרות יעילותם הגבוהה והיתרונות הרבים הטמונים בשימוש בחומרים אלו בשנים האחרונות, גברה המודעות הציבורית להיבטים הבריאותיים והסביבתיים השליליים הקשורים לשימוש בקוטלי עשבים. כתוצאה מכך, גבר הלחץ על מגדלים לצמצם את כמויות קוטלי העשבים בהן נעשה שימוש אשר הגדיל את העניין בפיתוח ושילוב אמצעים חלופיים לא כימיים להתמודדות עם עשבים. אמצעים אלו מתחלקים למספר סוגים, שהמרכזיים ביניהם הם מכאניים ואמצעים פיזיקליים.
מקלטרת האצבע (finger weeder) הינה אמצעי מכאני להדברת עשבים אשר מוכוונת להתמודדות עם עשבים המתפתחים על שורת הגידול, אזור בו המקלטרות הרגילות בהן נעשה שימוש כיום אינן יעילות. מקלטרת האצבע מבצעת קלטור עדין יחסית בעומק שכבת קרקע מוגבל (5 ס"מ בקירוב), ומתבססת על כוח עיגון גבוה יותר של הגידול ביחס לעשב אל הקרקע, המושג באמצעות יתרון בשלב הצימוח. אמצעי זה הראה יעילות על מגוון רחב של עשבים ובתוכם מיני ירבוז וקייצת המהווים בעיה חמורה ונחשבים כעשבים קשי הדברה בשטחים רבים. עבודות קודמות שבוצעו הראו בטיחות ויעילות גבוהה של אמצעי זה במגוון גידולי ירקות ושדה כמו ברוקולי, עגבניות לתעשייה, תירס, חמנית וכותנה. יתרה מכך, עבודות אלו הראו כי בממשק משולב עם קוטל עשבים ביישום קדם הצצה ניתן להגיע לרמת הדברה שאינה נופלת ממשק המתבסס על קוטלי עשבים בלבד, ובכך להימנע מיישום קוטלי עשבים לאחר הצצה וצמצום התלות בקוטלי עשבים.
הדברת עשבים באמצעות אנרגיה חשמלית (חשמול עשבים) הינה גישה פיזיקלית הנחשבת כברת קיימא, אולם הדרישות האנרגטיות הגבוהות הנחוצות להדברה יעילה הובילו להוצאות כלכליות גבוהות ליישום אמצעי זה ובסיכון המפעיל. גורמים אלו הגבילו את השימוש המסחרי באמצעי זה ו-35 שנה לא חלה כל התקדמות בטכנולוגיה זו. קבוצות המחקר שלנו פיתחו ובחנו שני אבות טיפוס חדשים להדברת עשבים המבוססים על זרם חשמלי. המערכות הצליחו לפגוע בצמחים בצורה יעילה ויכולות להיחשב כפריצת דרך בהיתכנות השימוש בחשמל בצורה בטוחה ויעילה להדברת עשבים. יכולות הדברה אלו נצפו בכל הניסיונות אותם ערכנו, אשר לוו בתמותה מידית של הצמחים. חדשנותה של שיטת החשמול נעוצה בהתבססות על דרישות אנרגטיות נמוכות, זמן חשמול קצר הדרוש לקטילת הצמחים, וכפועל יוצא, בטיחות למפעיל ועלויות נמוכות. המחקר אותו ערכנו כלל גם פיתוח אבטיפוס אוטונומי של רובוט להדברה מבוססת חשמל. פותחה זרוע רובוטית אשר תבצע את פעולת החשמול ותוצב על הרובוט. בנוסף, אלגוריתם חדיש וייחודי פותח לזיהוי עשבים, כך שהזרוע תוכל להדביר את העשבים ללא פגיעה בגידול התרבות.
מגמות מחקר ופיתוח ביחידה לצמחי תבלין מרפא ובושם
פרופ' נתיב דודאי – מרכז מחקר נווה יער
פעילות יחידת צמחי התבלין המרפא והבושם בנווה יער מתמקדת בחדשנות בענף. לצד פתרונות חדשניים לבעיות קיימות, החדשנות מתבטאת בפיתוח גידולים חדשים ושימושים חדשים.
הגנום המלא של הבזיל, שהוא הגידול המוביל בענף התבלינים הטריים, רוצף לראשונה בעולם. פותחה אוכלוסייה מתפצלת ייחודית שמאפשרת מיפוי גנטי, ובעזרתה אנו מפענחים גנים של תכונות מפתח. לדוגמה, גילוי של הגן הגורם לעמידות למחלה הנגרמת על ידי הפטרייה פוזריום בבזיל. גילויים אלה, מעבר לערכם המדעי הבסיסי, יעזרו מאוד בהמשך תהליך הטיפוח הגנטי.
פיתוח גידולים חדשים ושימושים חדשים דורשים טיפוח גנטי אשר מתבצע ביחידה. לדוגמה, בעבר פותח שימוש חדשני לצמח הארומתי מרווה מרושתת – הפקת שמן איכותי עתיר אומגה 3 בעל תכונות המקנות לו יציבות יוצאת דופן בהשוואה לשמנים דומים אחרים.
בשנים האחרונות הוקם בארץ ענף גידול רוזמרין למיצוי חומר משמר מזן שפותח ביחידה ומכיל פי 3 חומר פעיל מהממוצע ומגודל בנגב בהיקף של אלפי דונמים. בעזרת הכלאות בין מיניות פותחו זני אורגנו ואזוב מצוי בעלי תכונות ייחודיות.
לאחרונה נערך פיתוח של ענף צמחי בושם להפקת שמנים אתריים בגולן, כאשר הגידול המוביל בו הוא לבנדר ולבנדין. כמו בחבל פרובנס בצרפת, נוכל לנסוע כבר בעונה הבאה לגולן להתבשם וליהנות ממראה שדות מרהיבים הפורחים בסגול שמיצרים שמנים אתריים ומוצרים יחודיים.
ההישגים הללו מתאפשרים בעזרת שילוב יכולות ביחידה: ידע ואמצעים לטיפוח קלאסי וניסויים אגרוטכניים לצד מעבדה כימית אנאליטית מתקדמת, מעבדה מולקולרית ואוסף גנטי חי גדול שמשמר שונות גנטית של מינים שונים ומהווה בסיס רחב למחקר.
חקלאות אינטנסיבית בתנאי מדבר- זיתים כמקרה בוחן
פרופ' ארנון דג – מרכז מחקר גילת
ביות הזיתים החל באזורנו לפני כ- 7500 שנה, בישראל נמצאו העדויות העתיקות בעולם להפקת שמן זית ולכיבוש זיתים. אנחנו עוסקים כיום באפיון ושימור אוכלוסיות זיתי הבר והזנים העתיקים בישראל בכדי שלא יאבדו. זיתים עתיקים שרדו במערכות חקלאיות באזור שבטה שהוקמו בתקופה הביזנטית, למרות מיעוט המשקעים מערכות תפיסת המים הצליחו לקיים עצים מניבים במשך מאות שנים. בשנות ה-80' נערכה שורה של מחקרים של חוקרי מכון וולקני, יצחק קליין ושמעון לביא ז"ל יחד עם חוקרי מו"פ רמת נגב. במחקרים אלו הוכח כי ניתן לגדל ברמת נגב מטעי זיתים בהשקיה במים מליחים (EC 4.2 ds/m) ולקבל יבולים טובים. בעקבות ממצאים אלו, נטעו בשנות התשעים כ 6000 דונם מטעי זיתים ברמת נגב בהשקיה במים מליחים במסגרת פרויקט 'נגב של צמיחה'. זו הייתה דוגמא ייחודית לגידול זיתים מסחרי במים בעלי מליחות כה גבוהה. המטעים הניבו יבולים גבוהים, כאשר מעל כולם הצטיין הזן ברנע, שבורר על ידי פרופ' לביא במכון וולקני עם ממוצע יבול של 240 ק"ג שמן לדונם. השמן המיוצר באזור, איכותי וזוכה להכרה ופרסים בשווקים המקומיים והבינ"ל. הגידול בתנאים ייחודיים אלו לווה במחקר אינטנסיבי של חוקרי מכון וולקני בהיבטים של הגנת הצומח, ברור זנים, טיוב הקרקע, קביעת מועד מיטבי למסיק, עיצוב מטע לבוצרת, ויסות סרוגיות, גיזום, דישון והשקיה וממשק מליחות. אחד הנושאים בהם הושגה פריצת דרך בגידול הזיתים באזור, היה מסיק ממוכן של זיתים למאכל, גידול שבעבר נמסק רק בצורה ידנית, כאשר עלות המסיק הידני עמדה על 60% מהפדיון. כיום, מרבית המסיק למאכל באזור, נעשה באופן ממוכן. פיתוח הענף ברמת נגב הוא דוגמא יפה לשילוב כוחות בין המגדלים, המו"פ האזורי, מערכת ההדרכה וחוקרי מכון וולקני. לצערנו, עם העלייה הרבה במחירי המים המליחים, ויתר התשומות ומחירי השמן הנמוכים, הענף באזור נמצא כיום בנסיגה.
על ענבים עסקים והמדע שביניהם – לחיות בין שני העולמות
ד"ר אבי פרל – מרכז וולקני
ענף גפן המאכל בעולם בכלל ובארץ בפרט, צמא לזנים חדשים של ענבים כמובן ללא חרצנים. לכל הזנים המגודלים כיום בארץ ובעולם יש חסרונות שיצדיקו המשך השבחה, פיתוח וחיפוש אחר מוצר מוצלח יותר. אחד היתרונות היחסיים שנותרו בידי מדינת ישראל היא היכולת להופיע בשוק עם זנים חדשים אטרקטיביים לצרכן הישראלי ולצרכנים בעולם.
פרויקט ההשבחה של זנים חדשים מיועד בעיקרו לפיתוח זני גפן חסרי חרצנים. זנים אלו מיועדים לייצוא לשוק מקומי איכותי. בתכנית ההשבחה מתבצעות הכלאות בעונת הפריחה בין שני הורים ששניהם חסרי חרצנים. לכאורה יש בעיה כי אין בנמצא זרע שניתן לשותלו כדי ליצור את הדור הבא, הרי אנו מדברים בענבים שהם חסרי חרצנים. ואכן כדי להתגבר על הבעיה פותחה במינהל המחקר טכנולוגיה שנקראת הצלת עוברים. חשוב לציין כאן כי עינב חסר חרצנים אומנם לא מכיל זרע אולם מכיל במרכזו עובר מיקרוסקופי קטנטן שאם נוכל להנביטו, ממנו יתפתח הדור הבא בכרם. בטכנולוגית "חילוץ עוברים" מנותח העינב הצורה סטרילית במעבדה והעובר הקטנטן מתוכו מחולץ ונשתל במעין אינקובטור בתרביות רקמה. בתנאי מעבדה תוך אספקת מזון, סוכר, מים ושאר תנאים מפנקים העובר מסוגל לנבוט ולהפוך לצמחון הנשתל בכרם. לאחר מספר שנים צאצא הכלאות זה מניב פרי שאיכותו נבחנת בתקווה שייתן פרי ראוי ומוצלח יותר משני הוריו. זו מהות ההשבחה והחיפוש אחרי צאצאים שטובים יותר משני הוריהם גם יחד. הפרויקט מוסחר במלואו החל משנת 1996 וממומן על ידי מועדון של חברות מרחבי העולם. בהתאם לכך הפרויקט לא לקח מאז 1996 ועד היום שקל ממדינת ישראל. ההיפך הוא הנכון. בזכות תמלוגים, הפרויקט הכניס עשרות מיליוני דולרים במצטבר למדינה ולמכון וולקני.
אחד מכיווני ההשבחה הנוכחים מייצר זני ענבים שהם גם טעימים וגם בריאים. הבריאות נובעת מריכוז של פוליפנולים גבוהים בפרי, אותם חומרים שנמצאים ביין האדום ותורמים להיותו בעל יכולות הגנה על הלב וכלי הדם.
חקלאות וסביבה – אתגרים מעשיים
פרופ' אבי פרבולוצקי, מרכז וולקני
סיומה של מלחמת העולם השנייה הביא להתפתחות "המהפכה הירוקה" בה הפכה החקלאות המסורתית, המוגבלת בכמות השטח המעובד וביבול ליחידת שטח, לחקלאות אינטנסיבית או קונבנציונאלית. זה הזמן בו תעשיה נרחבת למטרות מלחמה עברה הסבה למטרות שלום, דוגמת ייצור מזון (מכונות חקלאיות, חומרים כימיים לדישון ולהדברה). אבל כידוע אין שינוי או מהפכה ללא מחיר. תוך זמן קצר התבהר שהמהפכה הירוקה מביאה להשלכות קשות מבחינה סביבתית ובריאותית (ראו הספר "האביב הדומם"). על רקע זה התפתחה הגישה האגרו-אקולוגית שמנסה למזער את ההשלכות הסביבתיות מבלי להתחייב לפרוטוקולים נוקשים כפי שמכתיבה החקלאות האורגנית.
האגרו-אקולוגיה שמה דגש מיוחד על מצב הקרקע ושיפורו (הגדלת תכולת החומר האורגני והפעילות הביולוגית); הקטנת תשומות חיצוניות/סינתטיות; הימנעות ממונוקולטורות (שטחים גדולים בשליטת גידול בודד); ניצול מיטבי של משאבים טבעיים; חיבור הסביבה הטבעית השכנה לפעילות החקלאית ומודעות לייצור מזון בריא.
התפתחות האגרו-אקולוגיה תלויה במחקר של מערכות ייצור המזון כיחידת מחקר אחודה, תהליך העומד בסתירה להתפתחות עולמות הידע המודרניים המדגישים התמחויות צרות ומעמיקות. משק המודל שהתפתח לאחרונה בנווה יער הוא דוגמה יחידה בישראל למחקר הנדרש. מחקרים על מערכות ייצור חקלאי בעולם לימדו על מורכבותם, בעיקר כאשר מכניסים גם את הציר הכלכלי וכאשר אין רגולציה קשוחה על זיהום הנפלט מהמערכת החקלאית (דוגמת זיהום בארות מים בשרון מעודפי דישון של פרדסים). הבנת תהליכי קבלת ההחלטות על ידי החקלאי, כולל לקיחת סיכונים, הסתפקות ברווח מסוים והתייחסות לזיהום סביבתי היא במוקד של התפתחות האגרו-אקולוגיה.
נושאים באגרו-אקולוגיה רלוונטיים לחקלאות ישראל: פיתוח פרוטוקול אופטימלי לשיטות פליחה מינימלית שלא יביאו לבעיות משנה (עשבים משבשים); הרחבת השימוש בגידולי כיסוי (שירות) לא רק במטעים לסוגיהם; טיפוח זנים עמידים למחלות קרקע ובכך הקטנת עומס ההדברה; הרחבת מחזור הזרעים חרף תנאי יובש ורווחיות קטנה; קביעת ספי דישון אופטימליים ורגולציה על יישומם; הרחבת השימוש בקומפוסט וזבלי בע"ח חרף מגבלות כלכליות ורגולטוריות; שיפור ההדברה המשולבת כולל הניטור וההתייחסות למועילים (יחסי טבע-חקלאות).
שינוי משמעותי של מערכת ייצור חקלאי לכיוון יותר אגרו-אקולוגי הוא החלטה אסטרטגית שמחייבת תמיכה של האוצר בדומה לרפורמה ברפת החלב. בחקלאות הצמחית עוד לא הגענו למצב דומה.
חקלאות חכמה ורובוטיקה חקלאית
פרופ' אביטל בכר, מנהל המכון להנדסה חקלאית, מרכז וולקני
חקלאות חכמה (Smart Agriculture) עוסקת בפיתוח גישות מתקדמות לניהול המשק החקלאי והתהליכים החקלאיים בכדי להגדיל את התפוקה, האיכות וייעול השימוש במשאבים באמצעות שילוב של חיישנים, IOT, טכנולוגיית ענן, ביג דאטה ובינה מלאכותית, רובוטיקה וחקלאות מדייקת.
רובוטים חקלאיים עובדים בסביבות בלתי מובנות שבהם גם האובייקטים (פירות וצמחים) הינם בלתי מובנים. שני אלו מעלים את המורכבות במחקר ופיתוח של מערכות רובוטיות לחקלאות.
ֹבהרצאה הוצגו מספר מיזמי מחקר המבוצעים במעבדה לרובוטיקה חקלאית בהם מעורב מכון וולקני: מערכת רובוטית משולבת אדם לגיזום סלקטיבי של ענפי עצי נשירים, סונר רובוטי להערכת יבול ומצב הצמח בגידולי ירקות ותמר, מערכות רובוטיות לזיהוי מוקדם של מחלות בצמחים, פיתוח אלגוריתמים להערכת מדדים פיסיולוגיים, כגון מספר ימים להבשלה באבוקדו על סמך תמונות שנלקחו ביום הקטיף, וכן פיתוח של רובוט לעישוב סלקטיבי, מדויק וידידותי לסביבה באמצעות שוֹק אלקטרוסטטי הניתן לעשב.
בהרצאה גם נסקרה הסינרגיה שבין רובוטיקה, בינה מלאכותית וחקלאות מדייקת המביאות לשיפור ביצועי אלגוריתמים מבוססי בינה מלאכותית, הגדלת היכולות הרובוטיות והביצועים והגברת יכולות וגבולות החקלאות המדייקת המיושמות בשילוב של רובוטיקה ובינה מלאכותית.
