כתבה זו מתמקדת בהיבט הגנטי של הפתרון לחסכון במים כדרך התמודדות יעילה בעקת יובש, המשתייכת לקבוצת העקות האביוטיות ונחשבת לאחת העקות המשמעותיות והמשפיעות ביותר על גידולים חקלאיים בכלל ועל גידול האבטיח בפרט.
בעולם קיימים למעלה מאלף זני אבטיחים מכל הגדלים והצבעים, רובם בעלי גרעינים. כל הזנים התרבותיים, שטופחו על ידי האדם, הם אמנם בעלי פירות עם תכונות איכותיות, כמו ציפה אדומה ומתוקה, צבעי קליפה מעוררי עניין, אך הצמחים רגישים לתנאי עקת יובש, ובתנאים של מחסור במים, הצמחים קמלים ולכן הבשלת הפרי נפגעת ("הבשלת אונס").
דיות (טרנספירציה) היא אחת מהמנגנונים המעורבים בעמידות צמחים לעקת יובש. יכולת הצמח לווסת את כמות המים אותה מאבד דרך העלים, ביחד עם בית שורשים ייחודי, יכולים להצביע על עמידות הזן בתנאי עקת יובש.
(Waizel Y, Eshel A, Kafkafi U, 1996. Plant Roots: The Hidden Half. Second
Edition. Marcel Dekker Inc., New-York).
בין המדינות הסובלות ממחסור במים ברמות קיצוניות, נמצאות ארה"ב, מדינות דרום אמריקה, הפדרציה הרוסית, מדינות המזרח הרחוק; וכמובן מדינות המזרח התיכון וביניהן ישראל, החולקות אקלים מדברי משותף ודחיקת שטחי החקלאות לאדמות שוליות או צמצום שטחי החקלאות כתוצאה ממחסור במים מתאימים או מעלותם הגבוהה.
הענפים החקלאיים שונים זה מזה בתכלית בהקשר של שינויי אקלים. יחד עם זאת, כל גידול קיים ניתן לגדל בתנאים הקיימים, עד אשר ישתנו התנאים (לדוגמא, תירס ניתן לגדל בתנאים הקיימים כשלושה עשורים). יש צורך בפיתוח מידי של זנים חדשים שיותאמו לסביבות משתנות כדי להקדים "תרופה למכה"
(הערכות חקלאות ישראל לשינוי האקלים, גרינהוט וחובריו, משרד החקלאות ופיתוח הכפר, 2020).
סך כל שטחי גידול האבטיח בישראל הם כ 25,000 דונמים, כאשר כמות המים הנדרשת להשקותם היא למעלה מ 10 מיליון קוב (החישוב הוא לפי 400 קוב לדונם לעונת גידול). לשם קבלת סדרי גודל, נהר הירדן העליון הינו מקור המים העיקרי לכנרת ומקורות המים לכינרת ותורם לאגם כ 440 מיליון קוב בשנה בממוצע לתקופה 1975-2008. (כ 36 מיליון קוב בחודש בממוצע). (http://www.water.gov.il/hebrew/waterresources/kinneret-basin/pages/default.aspx)
כלומר, השקיית כל שטחי האבטיח בישראל שוות ערך לכמות המים הזורמת לכנרת מדי שבוע. לחלופין, כל צמח אבטיח צורך בממוצע בעונה כ 900 ליטר מים (בהנחה של 500 צמחים לדונם), או 1800 ליטר מים (בהנחה של 250 צמחים לדונם מורכב) וכל פרי משווק צורך כ 400-500 ליטר מים או 56 ליטר מים לכל 1 ק"ג אבטיח.
מעבר לכמויות המים הגדולות, מתווספת גם העלות הכספית העומדת בישראל על כ 2.5 ₪ לקוב בממוצע. עלות השקיית כל שטחי האבטיחים בישראל בעונה היא כ 28,125,000 ₪. עלות המים כמובן שיכולה לעלות בהתאם לכמות הצריכה הביתית והתעשייתית.
חלקת אבטיח אסנס (תמונה 1) לעומת חלקת זן ביקורת מסחרי רגיל (תמונה 2)
מרבית המחקרים הקיימים בנושא עמידות צמחי אבטיח לעקת יובש בדקו צמחי אבטיח צעירים, משלב הנבט ועד לשלב של כשלושה עלים אמיתיים ראשונים. או שנחשפו נבטים צעירים לתמיסות אוסמוטיות המדמות תנאי יובש. לא נבדקו זני תרבות לכל אורך תקופת הגידול, עד להבשלתו המלאה של הפרי. במחקרים אלה לא אותרו זני אבטיח תרבותי עמידים בשלבי התפתחות מוקדמים אלה. מחקרים אחרים בדקו מיני בר של אבטיח העמידים בעקת יובש ואותרו מספר גנוטיפים המראים סבילות לעקה זו. חסרונם של זני הבר הם פריים שאינו אכיל (בעלי ציפה לבנה ומרה או חסרת טעם).
למרות שמקור אבטיח הבר הינו באקלים מדברי או מדברי למחצה, במהלך הטיפוח של זני התרבות, איבדו האבטיחים את תכונת עמידותם לתנאי עקת יובש, תכונה הקיימת במיני הבר. טיפוח זנים עמידים לעקת יובש עם גנטיקות חדשניות ומשופרות, מהווה את אחד מהפתרונות לאתגרים האקלימיים והחקלאיים.
חקלאי המשלב גנטיקות חדשניות של צמחים המניבים פירות איכותיים בעלי יעילות גבוהה בצריכת מים, עם טכנולוגיות חקלאות מדייקת, יוכל להוביל את שדותיו לקדמת האגרוטק.
כדי להתגבר על מחסור המים ההולך וגדל, לייעל את השימוש בהשקיה ולחסוך את עלויות המים הגבוהות בוצעו מחקרים משמעותיים בעשור האחרון באמצעות שילוב של טכנולוגיות החקלאות המדייקת, טיפוח זנים עמידים בעקת יובש וגנטיקות חדשניות ומשופרות, מהווה את אחד מהפתרונות לאתגרים האקלימיים והחקלאיים.
בין השאר, מן המחקרים עולה כי ניטור רציף של רטיבות המים בקרקע, הנובעת גם מצריכת המים על ידי הצמח, יכולה להיעשות הן בעזרת הצבת טנסיומטרים בחלקת הגידול, הן על ידי תכנון מדייק של הצבת הטפטפות (המרחק בין החורים, וויסות על ידי ווסתי לחץ וברזים, התקנת מסננים למניעת סתימות בחורים ועוד) והן על ידי חישה מרחוק בעזרת רחפנים עם סוגי חיישנים, כגון תמונה וחום. המידע השוטף יכול לסייע בקבלת החלטות, גם בנושא ההשקיה.
תכנית מחקר ארוכת טווח המתמקדת בשיפור יכולת צמח האבטיח לתת יבול בתנאי השקיה מתונה בוצעה על ידי חברת אוריג'ין זרעים ותוצאותיה פורסמו לאחרונה. בניסיונות טיפוח מקדימים שנערכו בתחנת המו"פ, נמצא שיכולת הצמחים שנבדקו לווסת את כמות המים אותה מאבדים דרך העלים באמצעות בקרת פתיחת הפיוניות, ביחד עם נפח בית שורשים ייחודי, מהווים את מנגנון העמידות בעקת יובש (רמת דיות קבועה ונמוכה גם כאשר תכולת המים בקרקע עדיין גבוהה). לכן, נבחרו וטופחו גנוטיפים עמידים מן הבר, בהם נשמרת רמת דיות קבועה ונמוכה, לאורך זמן, גם כאשר תכולת המים בקרקע משתנה והצמח נשמר ירוק וחיוני לאורך הגידול. בנוסף, נמדדה תכולת מים גבוהה יותר בקרקע בה גדלו הגנוטיפים העמידים מן מהבר, כאשר התנהגות זו מצביעה, ככל הנראה, על בקרת פתיחת הפיוניות וזאת בהשוואה לגנוטיפים תרבותיים רגישים, הממשיכים לדיית. כלומר, לאבד מים מהעלים ברמה גבוהה גם כאשר תכולת המים בקרקע משתנה ומתחילה לרדת. להבדיל, התנהגות זו של הגנוטיפים הרגישים מובילה לקמילה מהירה של הצמח ולהתייבשותו.
לאחר כעשור של הכלאות וסלקציות שמטרתן להקנות לפרי הבר צבע אדום ומתיקות; ובמקביל לשמר את עמידות הצמח בעקת יובש ואת שרידותו בתנאים אלה, צוות טיפוח האבטיח הצליח לייצב קווי הורים עמידים בעקת יובש ולייצר מכלואים ראשונים שהראו עמידות בתנאי השקיה מתונה בשדה. מכלואים אלה נבדקו הן בישראל והן בשדות ברחבי העולם ואותרה סדרת מכלואי אבטיחים ייחודית, שמקורה בגנוטיפים העמידים מן הבר. גנוטיפים אלה תרמו את תכונת יעילות הדיות והן את מבנה בית השורשים הייחודי, המקנים עמידות בעקת יובש.
מקור הגנוטיפים מן הבר הוא באזורי התפוצה של האבטיח, ופריים הלבן וחסר הטעם, רחוק שנות טיפוח מהפרי התרבותי אותו אנו רגילים לראות בשדה, על המדף בחנות ובמקרר. סדרת מכלואים זו נבדקה הן בישראל והן בשדות ברחבי העולם ואותרו זנים ייחודיים. בזנים אלה צמח האבטיח ירוק ועצמתי לכל אורך העונה תחת השקיה מתונה של עד 70% מהשקיה רגילה והפרי המתקבל מתוק ואדום במיוחד. היבול המתקבל בזנים אלה נשמר דומה תחת השקיה מתונה בהשוואה לתנאי השקיה רגילה, לעומת זן הביקורת המסחרי בו היבול פוחת ב 40% לפחות (תמונה 1, איור 1). כלומר, ניתן להפחית את ההשקיה ביותר מ 30% במהלך העונה ועדיין לשמור על רמת יבול ואיכות דומים לאלה המתקבלים תחת תנאי משטר השקיה מלא. המשמעות היא, שחקלאי שמגדל זנים אלה יכול לחסוך למעלה מ 30% מכמות ועלות המים והדשן הרגילים בעונה ולקבל פירות בשלים ואכילים, עם מתיקות גבוהה וצבע אדום עז (תמונה 2).
מיפוי מכלול הבסיסים הפיזיולוגיים והגנטיים וטיפוח מנגנון העמידות בעקת יובש באבטיח נמצא כעת בתהליכי טיפוח מתקדמים של הזנים לתנאי האקלים המשתנים על מנת לתרום לחקלאות ידידותית לסביבה, לחקלאי הארץ בפרט לחקלאי העולם בכלל. הזנים מהווים פריצת דרך מדעית ומוגנים בהגנות קניין רוחני, לרבות הגנה פטנטית על נשוא ההמצאה.
