איל פרנק1, אבירם ג'ונסון2, הראל גרינבלט3 ויואב שעני1
1תחום בקר לחלב, שה"מ
2 היחידה המקצועית אגרואקולוגיה, שה"מ
3תחום מיכון, שה"מ
המאמר מבוסס על דוח מסכם לתכנית מחקר 870-1642-21 שמומנה מקרנות המחקר של שה"מ ומועצת החלב
תקציר
ממשק ניהול משאב הזבל ברפת חשוב על מנת לצמצם מפגעים סביבתיים, מטרדים ציבוריים, לשמור על בריאות העדר ולהטיב עם הקרקעות אליהן מיועד לפיזור. אחת הדרכים המשמשות כיום לאוורור וייבוש הזבל במרבץ היא קלטור חד יומי ובמקרים מסוימים דו-יומי. במחקר זה בחנו את השימוש במתחחת אשר נבנתה במיוחד לצרכי הרפת ויובאה לארץ, לצורך הוספת תיחוח ככלי נוסף שיעמוד לרשות הרפתן בבואו לייבש ולטפל במרבץ. בשנת המחקר הראשונה בחנו את שני הכלים זה מול זה לאורך השנה ואת ההשפעה של הטיפולים על בריאות העדר, תנובת החלב, עלות הטיפול (שעות עבודה, תחזוקה ואנרגיה), איכות המרבץ ותכונות המרבץ ורעש המשפיעות על העדר. לצורך כך נבחרו שתי רפתות הנמצאות באקלים בעייתי מבחינת רטיבות מרבץ אשר להן שתי סככות מרחביות דומות בגודל ובמפנה בהן ביצענו את המחקר.
בשנה השנייה נערך סקר ב-12 רפתות שנדגמו כזוג בכל אזור גאוגרפי. כל סככה נדגמה באופן אקראי, לאורך כל הסככה לצורך יצירת דוגמה מייצגת משני עומקים שונים. כל דוגמה נבדקה להיקף נרחב של בדיקות על מנת לבחון את איכות המרבץ עבור הפרות ועבור שימוש בשדה. באופן כללי ניתן לראות כי אין הבדלים ניכרים בין קלטור לתיחוח ברוב הפרמטרים שנבדקו, בחלק מהפרמטרים כמו אחוז חומר אורגני, אחוז חנקן כללי, אחוז זרחן, אחוז אשלגן ויחס C:N לא הבחנו בהבדלים גם כשבדקנו ממוצע כללי וגם כשבחנו כל זוג רפתות והפרדנו בין הזוגות לפי מיקום גיאוגרפי (אקלים). מסקנתנו היא שגורמים אחרים משפיעים יותר על ייבוש המרבץ כגון תשתית הסככה, כיווני אוויר, מאווררים ועוד.
ישנו פרמטר אחד שסיפק תוצאות מעניינות ובו כן נצפה שוני בין תיחוח לקלטור והוא אחוז החנקן האמוניאקלי (N-NH4) והחנקן החנקתי (N-NO3) שניהם צורני חנקן זמינים בתמיסה. מהזוגות שנבדקו אנו רואים הבדל בשלושה זוגות בחנקן חנקתי ובארבעה זוגות בחנקן אמוניאקלי, דבר המעיד על פעילות מיקרוביאלית גדולה יותר בחצרות אשר תוחחו. יתכן והגורם לכך הוא שינוי ביחס הנפח לשטח הפנים וחשיפת הזבל ליותר חמצן, יש לבדוק את העניין לעומק במחקר ייעודי לכך.
מבוא ותיאור הבעיה
בשנים האחרונות פיזור זבל ממקור הרפת בשדות חקלאיים הפך ממקור הכנסה לרפת הישראלית למקור להוצאות הולכות וגדלות. נוסף על כן, עם תהליך מואץ של בנייה, בעיקר במרחב הכפרי הפך הזבל למקור מטרד ריחות וזבובים לתושבים. בעקבות כך נעשה היום שימוש גובר בדישון כימי הדורש השקעות אנרגיה רבות ודוחק החוצה את השימוש בזבל האורגני. עם עלייה בתפיסת הקיימות בחקלאות בעולם במרבית המדינות המפותחות בעולם נעשה שימוש בזבלים אורגניים ובעיקר מהרפת לצורך טיוב קרקעות. עיקר הזבל מהרפת המופנה לשדות מגיע מאזור הרביצה של בעלי החיים. איכות הזבל, רטיבותו והרכבו הכימי ישפיעו רבות על מידת התאמתו לגידולים שונים ו/או על היותו מטרד. כמו כן, עם הירידה במספר הרפתות והעלייה במכסת החלב נעשה תהליך של הפחתת שטח המחייה לפרה ובעקבות כך נעשה המרבץ רטוב יותר. עלייה ברטיבות המרבץ עלולה לפגוע בביצועי בעלי החיים ובהתאמתו לפיזור בשטח. בנוסף, זבל אורגני בעל רטיבות גבוהה עלול ליצור מטרד של ריח וזבובים. לשם שימור היובש בשטח הרביצה של בעלי החיים נדרשת הרפת לבצע פעולות רבות: התקנת מאוורים, פיזור חומרי ספיחה שונים ועיבוד המרבץ. כיום השיטה המקובלת הינה קלטור בה נעשה חדירה עמוקה לקרקע על ידי מקלטרת ייעודית וחשיפת אזור הרביצה לאוויר. על ידי כך נעשה יבוש של המרבץ ביחד עם הפחתת כמות החיידקים האנאירוביים במרבץ העלולים לפגוע ביצרנות הפרות החולבות. עם תהליך הקטנת שטח המחייה ובניית סככות מרחביות נוצרו אזורים בחצר ותקופות בשנה בהן טיפול בעזרת מקלטרת אינו מספק את התוצאה של מרבץ יבש ומפורר. לאחרונה עלה שימוש במתחחות ייעודיות למרבצי רפת לצורך התמודדת עם הבעיה. מטרת המחקר הייתה לבחון טיפול במרבץ במתחחת בהשוואה לטיפול במקלטרת ובחינת איכות החומר האורגני היוצא מן המרבץ לצורך דישון השדות וכן השפעת הטיפול על ביצועי הפרות. שימוש במתחחת ייעודית טרם נבחן בישראל ויכול לחסוך עלויות רבות עבור הרפת הישראלית יחד עם שיפור איכות הזבל האורגני המגיע לשדות. עבודה זו הינה אחת הראשונות מתוך סדרה של מספר עבודות המתוכננות בשילוב של מספר אגפים בשה"מ לצורך יצירת ידע מעשי בנושא פיזור זבל בשדות.
שנה ראשונה
שיטות וחומרים
לצורך הניסוי נבחרו שתי רפתות בעלות מבנה סככות שנפוץ ברפת הישראלית: מרחבית וכוללת (בעלת מדרכים), בכל רפת נלקחו שתי סככות דומות לצורך הניסוי. הרפתות שנבחרו היו רפת מעלה גלבוע ורפת נופים בגזית. הקבוצות חולקו על פי מספר הפרות, מרחק מהמלטה, תנובת החלב ומספר תחלובה. הטיפולים כללו סככה בה נעשה תיחוח בהשוואה לסככה בה נעשה קלטור ששימשה כביקורת. משך הניסוי היה תשעה חודשים ובמהלכו נדגמו הסככות כל 50 ימים בקירוב. הדיגום כלל איסוף מדגמי של זבל לאורך ורוחב כל סככה משני עומקים (0-20 ס"מ ו-30-50 ס"מ), הזבל נבדק לתכולת חומר יבש, חומר אורגני ואפר, חנקן (N), זרחן (P) ואשלגן (K) ויחס C/N. כמו כן נבדק המרבץ על ידי מד חדירה (פנטרומטר) לזיהוי שכבות צפופות יותר העלולות ליצור אטימות לחלחול. במהלך כל הניסוי נשמר האיזון בין הקבוצות ובוצע מעקב אחר יצור החלב, סת"ס ופעילות הבקר על-ידי המערכות הקיימות ברפתות.
תוצאות
מתוצאות הביניים עולה כי לא נמצאו הבדלים משמעותיים בין תיחוח לקלטור מבחינת איכות המרבץ. שיעור החומר היבש השתנה עם עונות השנה, אך לא נמצאו הבדלים משמעותיים בין הטיפולים (איור 1), כך גם בשיעור החומר האורגני ובתכולת מינרלי ההזנה (N,P,K). מבחינת בדיקות החדירה למרבץ לא זוהתה שכבה לא חדירה.
איור 1: שיעור החומר היבש בזבל המרבץ משני הטיפולים השונים ומשני עומקים שונים, נתונים מרפת מעלה גלבוע ומרפת נופים.
איור 2: יחס C:N ממוצע שנמדד במרבץ במהלך תקופת המחקר, חלוקה לתיחוח מול קילטור (רפת נופים ומעלה גלבוע בהתאמה).
איור 3: נתוני N, P, K באחוזים מהחומר היבש, (רפת נופים ומעלה גלבוע בהתאמה).
איור 4: חמ"מ יומי ממוצע לכלל הפרות המשתתפות במחקר לפי מס' ביקורת
דיון ומסקנות שנה ראשונה
מנתוני המחקר עולה כי אין הבדלים מהותיים ומובהקים בין פעולת תיחוח יומית לפעולת קלטור יומית במרבץ הרפתות שנדגמו בכל הפרמטרים שנבדקו. עם זאת ישנם פרמטרים נוספים שלא נבדקו או שעדיין מצויים בבדיקה כגון תצרוכת דלק, התנהגות העדר במרבץ (משטר רביצה) ונתוני רווחה נוספים. נוסף על כך, ראוי לציין כי מבחינה ויזואלית ועל פי התרשמות הרפתנים עולה כי ישנו הבדל מהותי לטובת התיחוח שכן שכבת המרבץ העליונה אחידה ומפוררת יותר.
שנה שנייה
שיטות וחומרים
בשנה השנייה נערך סקר שכלל רפתות שנדגמו בזוגות בכל אזור גאוגרפי. מכל זוג נלקחו שתי סככות אחת מכל רפת, בעלות צפיפות דומות ותנאי אקלים דומה. כל זוג כלל סככה שבוצע בה קלטור לעומת סככה שבוצע בה תיחוח. נבחרו סככות בעלות מבנה הנפוץ ברפת הישראלית: מרחבית וכוללת בעלת מדרכים. הסקר נערך ב-12 רפתות שונות בצורה של 6 זוגות. כל סככה נדגמה באופן רנדומלי לאורכה לצורך יצירה דוגמה מייצגת משני עומקים שונים. כל דוגמה נבדקה להיקף נרחב של בדיקות על מנת לבחון את איכות המרבץ עבור הפרות ועבור שימוש בשדה. הבדיקות כללו: pH, מוליכות חשמלית dS\m,N-NO3 ('מ"ג/ל),N-NH4 ('מ"ג/ל) ,Na (%),Ca (%),Mg (%),K (%),P (%),N (%) C\N יחס, ח. אורגני (%), אפר(%), פחמן (%), חומר יבש (%).
תוצאות
P SE תיחוח SE קלטור בדיקה 0.7784 0.12 8.66 0.12 8.65 pH 0.0036 0.744772 11.62 0.744772 10.38 מוליכות חשמלית 0.0533 0.170265 0.858342 0.174276 1.366 N-NO3 0.0056 11.81875 45.24296 11.76413 84.55 N-NH4 0.1292 0.228424 1.412969 0.228424 1.289 %Na 0.0111 0.528826 3.06952 0.528826 4.286 %Ca 0.6641 0.051201 0.825075 0.051201 0.8 %Mg 0.1971 0.284265 3.67138 0.284265 3.436 %K 0.0048 0.103244 0.880738 0.103244 0.783 %P 0.1876 0.174981 2.825963 0.176085 2.654 %N 0.186 0.29575 14.81705 0.30496 13.95 C/N 0.0269 1.036267 70.9321 1.036267 68.37 %OM 0.0269 1.036267 29.0679 1.036267 31.63 %ASH 0.006 2.210475 41.87661 2.210475 36.03 %C 0.828 2.27187 46.29926 2.30483 51.17 %DM
SE שגיאת תקן
גרף 1. אחוז החומר היבש לפי אזור גיאוגרפי
גרף 2. אחוז חנקן כללי לפי אזור גיאוגרפי
גרף 3. רמת N-NH4 לפי אזור גיאוגרפי
גרף 4. רמת N-NO3 לפי אזור גיאוגרפי
דיון ומסקנות
ניתן לראות כי אין הבדלים ניכרים בין קלטור לתיחוח ברוב הפרמטרים שנבדקו, לא בשנה הראשונה, כאשר נבדקו שתי רפתות במשך 8 חודשים ולא בשנה השנייה, כאשר נדגמו 12 רפתות בסקר שכלל בדיקה של זוגות רפתות מאזורי אקלים דומים כאשר רפת אחת מקלטרת והשנייה מתחחת. בחלק מהפרמטרים כגון % חומר אורגני, % חנקן כללי, % זרחן, % אשלגן ויחס C:N לא הבחנו בהבדלים גם כשנבדק ממוצע כללי וגם בחלוקת הרפתות שנדגמו לפי מיקום גיאוגרפי (אקלים). הפרמטר של אחוז חומר יבש הוא חשוב ביותר בבדיקת יעילות העבודה של מתחחת מול מקלטרת, ולא מצאנו הבדל בממוצע הכללי. עם זאת, כשמשווים בין רפתות אשר נמצאות בקרבה גיאוגרפית ובאותו גובה מבחינים בשוני מובהק סטטיסטית בין זוגות הרפתות. אך מן התוצאות עולה כי בחלק מהמקרים תיחוח השיג ייבוש טוב יותר של המרבץ ובחלקן הקלטור היה יעיל יותר בנידוף המים. צריך לזכור כי בשנה הראשונה לא נמצא הבדל מובהק בין ביצועי התיחוח והקלטור בייבוש ואילו בשנה השנייה מדובר בסקר שדגם רפתות שונות, מכך אנו מסיקים שגורמים אחרים משפיעים יותר על ייבוש המרבץ כגון תשתית הסככה, כיווני אוויר, מאווררים ועוד.
ישנו פרמטר אחד שסיפק תוצאות מעניינות בשנה השנייה, ובו כן נצפה שוני בין תיחוח לקלטור והוא אחוז החנקן האמוניאקלי (N-NH4) והחנקן החנקתי (N-NO3), שניהם צורות שונות של חנקן זמין בתמיסה. אנו רואים שאחוז החנקן הכללי אינו שונה ועומד על בין 2.5% ל-4% (גרף 2) ואילו בחנקן האומוניאקלי ובחנקן החנקתי במחצית מהזוגות שנבדקו אנו רואים הבדל בשלושה זוגות בחנקן חנקתי (גרף 4) ובארבעה זוגות בחנקן אמוניאקלי (גרף 3), דבר המעיד על פעילות מיקרוביאלית משמעותית יותר בחצרות אשר תוחחו. יתכן והגורם לכך הוא שינוי ביחס הנפח לשטח שפנים וחשיפת הזבל ליותר חמצן, יש לבדוק את העניין לעומק במחקר ייעודי לכך.
רשימת ספרות מלאה ניתן לקבל ממחבר המאמר
