שחר פינקוביץ – שה"מ, משרד החקלאות
טלי אילני – מו"פ דרום
רקע, תיאור הבעיה ומטרת המחקר
כיום מגדלים בישראל כ- 15 אלף דונם בטטות. ריבוי הבטטה נעשה באופן וגטטיבי על ידי ייחורים הננעצים ישירות בקרקע בחודשי האביב והקיץ. התמיינות ויצירת השורשים מתבצעת באזור ה"עין" (ניצן צמיחה) על גבי הייחור אשר ננעץ בקרקע 1950) ,( Togari, כך שלעיתים ניתן להבחין במספר עיניים המתמיינות לשורשים על גבי אותו הייחור. בפרק זמן קצר מאוד לאחר השתילה מתחילים להתפתח השורשים, מה שמאפשר לשתילים לשרוד ולשגשג גם בתנאי מזג האוויר של הקיץ הישראלי. עם זאת, גידול הבטטה סובל מחוסר אחידות בשדה, כאשר עיקר הבעיה היא מספר הבטטות לצמח. אין זה מן הנמנע כי באותה ערוגה יימצאו צמחים שלהם בטטה אחת )גדולה מאוד ולא ראויה לשיווק,( לצד צמח עם 8 בטטות לצמח ואף יותר. חוסר האחידות בשדה גורם לבעיות אחדות, כאשר המרכזית שבהן היא הפחת הרב, הנגרם כתוצאה מתוצרת שאינה עונה על הקריטריונים של השיווק. הפגיעה הכלכלית הגדולה באה לידי ביטוי ביתר שאת בשנת ,2020 שהתאפיינה בהאטה משמעותית בצריכה המוסדית – מה שגרם לעצירה בשיווק בטטות מגודלי S ו- XL (פרקציות היכולות להגיע לאחוזים ניכרים ביחס ליבול הכללי).
ממבחן הזנים שבוצע בשנתיים האחרונות, עולה כי יש זנים בעלי נטייה לאחידות התמיינות, כמו הזן Eureka (דו"ח מסכם של מבחן זנים שנה א' – פינקוביץ וגאבה, .( 2019 אולם, הזנים המסחריים הקיימים בארץ (ג'ורג'יה ג'ט ובורגארד) הם בעלי פוטנציאל שונות רב בכל מה שנוגע למספר שורשי האגירה לצמח.
מחקרים שנעשו בתחום מדגישים כמה נקודות שצריך לקחת בחשבון:
א. שורשים אדוונטיביים, הנוצרים בשלבים המוקדמים לאחר שתילה 2004) al. et ( Belehu, יתמיינו (פוטנציאלית) לשורשי אגירה.
ב. שלב ההתמיינות הוא כעבור חודש בערך מהשתילה ( 1950 ,( Togari, ויש הסוברים כי התמיינות זו נקבעת עד שבוע לאחר שתילה 2009) al., et (Villordon, משמע: פרק הזמן הקצר מאוד לאחר השתילה הוא שיכתיב בעתיד את מספר הבטטות לצמח.
ג. ג'יברלין נמצא כמעכב התמיינות שורשי אגירה 2019) al., et .(Singh
ידוע כי מחסור בזרחן זמין בתקופה הראשונה להתבססות הצמח עלול להביא לעצירה בהתפתחות מערכת השורשים ולשינוי הארכיטקטורה 2013) al., et ,( Niu כיוון שזמינות הזרחן משפיעה על התפתחות שורש האגירה בבטטה 2018) al., et .( Villordon בקרקעות שוליות וכאשר לא מתקיים דישון זרחני, יכולות פטריות סימביונטיות (דוגמת מיקוריזה, 1995 al., et (George לייעל את אספקת הזרחן לצמח ובכך לתרום להתבססות מערכת השורשים 2004) al., et .(Gamalero הורמונים צמחיים מקבוצת ברסינוסטראידים מעודדים את האינטראקציהבין שורשים לסימביונטים דוגמת מיקוריזה 2019) al., et .(McGuiness על פי כל מה שציינו לעיל, אנו מניחים כי פעולות שונות, כמו דישון זרחן זמין, עידוד פעילות מיקוריזה ויישום מווסתי צמיחה שונים, יביאו לשיפור התמיינות שורשי בטטה בשלבים מוקדמים, להטבת האחידות בשדה, ולהגדלת כמות היבולים ואחוז היבול המשווק. לצורך כך, בכוונתנו לבחון כמה חומרים ליישום בשתילה ולבדוק את ביצועיהם בהגדלת מספר שורשי האגירה לצמח.
מהלך המחקר ושיטות העבודה
ניסוי הקדמי
בחודש פברואר 2021 ננעצו ייחורי בטטה מזן ג'ורג'יה ג'ט )כייחורים חשופי שורש( בעציצים מלאים בקרקע חולית, שנלקחה מהחלקה שבה עתיד להישתל הניסוי.
מכל טיפול נשתלו 8 עציצי 10 ליטרים; שלושה ייחורים לכל עציץ; בסך הכול: 24 צמחים לכל טיפול.
הטיפולים היו: .1 היקש; .2 אילוח במיקוריזה נוזלית (ביו בי), .3 דישון ראש זרחני במינון 120 ח"מ ;P2O5 .4 יישום מעודד השרשה בהורמוריל (אוקסין) ,3 באמצעות טבילת הייחור באבקה; .5 יישום מעודד השרשה בהורמוריל (אוקסין) ,6 באמצעות טבילת הייחור באבקה; .6 טיפול מעודד השרשה ממעבדתו של ד"ר יהושע קליין ,RePar) 15 סמ"ק לליטר, באמצעות השריית הייחור למשך 10 דקות לפני הנעיצה), .7 יישום ברסינוסטאידים ,B52) 5 סמ"ק לליטר, באמצעות השריית הייחור למשך 10 דקות לפני הנעיצה), .8 יישום ברסינוסטאידים + ביוסטימולנטים (ביוגרין ,0.005% באמצעות השריית הייחור למשך 10 דקות לפני הנעיצה.(
כל הייחורים ננעצו בקרקע כך שקודקוד אחד ועין אחת נעוצים בקרקע. טיפול נוסף של מעודד השרשה הורמוריל 6 נערך כאשר הייחורים ננעצו בקרקע בצורת ,U כך ששני הקודקודים של הייחור מחוץ לקרקע, אך לפחות עין אחת נעוצה בקרקע. העציצים הושקו בצורה מיטבית בטפטוף וגודלו במנהרה.
לאחר כחודשיים נעקרו כל הצמחים, נמדד אורך שורשיהם, ונקבע המשקל היבש של הנוף ושל השורשים.
ניסוי שדה
בשטח במו"פ דרום נשתלו בטטות מהזן ג'ורג'יה ג'ט בחודש יוני. שלושת הטיפולים שנמצאו כיעילים בניסוי ההקדמי נבחנו ברמת השדה: .1 מיקוריזה שיושמה כגרנולות 30 גרם למטר ערוגה; .2 RePar – טבילת הייחורים בתמיסה בריכוז 30 מיקרומול ונעיצתם בקרקע כעבור 10-5 דקות; .3 ביוגרין – טבילת הייחורים בתמיסה בריכוז 0.005% ונעיצתם בקרקע כעבור 10-5 דקות. מכל טיפול נשתלו ייחורים בכשמונה מטרים של ערוגה, כלומר בחזרה, ובסך הכול נערכו 4 חזרות. לאחר כחודש נדגמו החלקות (מטר ערוגה מכל חזרה), והנוף והשורשים יובשו ונשקלו. בסוף הגידול נבחנו מדדי משקל היבול הכולל ומספר האשרושים, כמתואר להלן. בתום שלב הגידול השני הופסקה ההשקיה של הבטטות למשך 21 ימים, עד לאיסוף המסחרי. מיד עם הפסקת ההשקיה נדגמו כל הבטטות ממטר אחד של ערוגה (כשני מטר רבוע) בשני מיקומים שונים מכל חלקה. הבטטות נספרו ונשקלו.
קרטנואידים ואנתוציאנינים הם הפיגמנטים המקנים לבטטה את צבעה הכתום והסגול. כמותם משתנה בהתאם לזן, לתנאי הגידול ולפעילות ההורמונים בצמח. הפיגמנטים מושפעים מעקות ביוטיות וא-ביוטיות (כך, למשל, עקת קור יכולה להגדיל את כמות האנתוציאנינים בבטטה). בנוסף, הם אנטיאוקסידנטים המועילים לגוף האדם. לשם הערכת כמות הקרטנואידים והאנתוציאנינים מכל חזרה בכל הטיפולים (מעודדי השרשה ומעכבי ג'יברלין) נלקחו שתי בטטות, שבהן נחתכה דיסקית דקה ממרכז כל בטטה, והקליפה הופרדה מהחלק הפנימי. מהקליפה ומהחלק הפנימי שניטלו מהדיסקית, מוצו קרטנואידים (בעזרת מתנול) או אנתוציאנין (בעזרת 1% .( MeOH-HCl לאחר 48 שעות בחושך ב20- מ"צ עברו המיצויים אנליזה בעזרת ספקטרופוטומטר.
תוצאות ביניים
ניסוי הקדמי: השוואה של מעודדי השתרשות שונים
הצמחים בטיפול ההורמוריל 6 בשתי שיטות היישום: נעיצה של קדקוד הייחור או נעיצה של הייחור בצורת ,T מתו כולם בשלבים מוקדמים מאוד של הניסוי, כך שהתוצאות של טיפולים אלו אינן מוצגות. גם בטיפול ההורמוריל 3 חלק גדול מהצמחים מתו, ובאופן כללי השונות הייתה גדולה מאוד בין החזרות. התוצאות המוצגות כאן הן עבור ארבע חזרות אקראיות מכל טיפול. לאחר כחודשיים בעציצים עדיין לא הייתה התמיינות של השורשים לאשרושים, אולם התפתחו שורשים רבים. אורך השורשים בטיפולים השונים נע בין 50 ס"מ ל100- ס"מ בממוצע (איור (1 בטיפולים השונים, כאשר השורשים הארוכים ביותר התפתחו בטיפול ,RePar והקצרים ביותר התקבלו בטיפול בהורמוריל .3
משקל הנוף (איור (2 הגבוה ביותר התקבל בטיפולים RePar ו,B52- בעוד שמשקל הנוף בטיפול בהורמוריל 3 היה הנמוך ביותר.
בטיפול RePar התקבל גם משקל השורשים הגדול ביותר, שהיה גדול באופן מובהק מהביקורת, אולם גם בטיפולים מיקוריזה, ביוגרין וB52- משקל השורשים לא נבדל משמעותית ממשקל השורשים בטיפול .RePar לעומת זאת, בכל שאר הטיפולים התקבל משקל שורשים נמוך יותר משמעותית.
ניסוי שדה – השוואת מעודדי ההשרשה שנמצאו יעילים בניסוי ההקדמי
בדגימות הצמחים שנלקחו כחודש לאחר השתילה מהחלקות שבהן יושמו החומרים מעודדי ההשרשה, לא נמצאו הבדלים משמעותיים במשקל הנוף ובמשקל השורשים (איור .( 4
לא נמצא הבדל במספר הבטטות לדונם בטיפולים השונים בניסוי שבו נבחנו מעודדי ההשרשה (איור .)5
משקל הבטטה הממוצע בטיפול הביוגרין היה נמוך משמעותית ממשקל הבטטה הממוצע בטיפולי המיקוריזה .RePar-וה
איור 7 מציג ניתוח של תכולת הקרטנואידים והאנתוציאנינים בבטטות ובקליפת הבטטות. תכולת הקרטנואידים הן בקליפה והן בתוך הבטטה הייתה גבוהה יותר בטיפול שבו נטבלו הייחורים בRePar- (איור 7א).
תכולת האנתוציאנינים הייתה מעט נמוכה יותר בקליפת הבטטה בטיפול שבו הוספה מיקוריזה לקרקע )איור 7ב). בתוך הבטטה לא נראו הבדלים בתכולת האנתוציאנינים בין הטיפולים השונים.
דיון
ניסוי מקדמי:
בניסוי המקדמי מצאנו כי הטיפול ב- RePar סיפק את התוצאות הטובות ביותר בשיפור משקל השורשים, לעומת הביקורת. גם מהיבט משקל הנוף ואורך השורשים, הטיפול הציג תוצאות טובות, ולאחריו התקבלו תוצאות טובות מהטיפולים ביוגרין, B52 ומיקוריזה. לפיכך, הוחלט לבדוק את ארבעת הטיפולים הללו גם בתנאי השדה. מאחר שלא הצלחנו להשיג בזמן את החומר B52 בכמות שתספיק לניסוי שדה, ביצענו רק את בחינתם של שלושת החומרים האחרים.
ניסוי שדה במעודדי ההשרשה:
נראה כי בניגוד למצופה ובניגוד לתוצאות שהתקבלו בניסוי המקדמי, מעודדי ההשרשה שנבחנו בשטח לא הגדילו את מספר הבטטות ביחס לביקורת. בין צמחי בטטה ישנה שונות טבעית גדולה במספר הבטטות, הנוצרות מכל צמח, ובגודלן. ניתן לראות זאת בבחינת שגיאות התקן בכל הפרמטרים. גם להקטנה של השונות יש חשיבות רבה, משום שכך נוכל לקבל אחידות גדולה יותר בשטח ולשלוט יותר ביבול המתקבל. ניתן לראות כי למרות שבריכוזים ובשיטת היישום שנבחנה בניסוי זה לא הצלחנו להגדיל את מספר הפקעות ביחס לביקורת בטיפולים שבהם ניתנו מיקוריזה וביוגרין, השונות בין החזרות הייתה קטנה יותר.
תרומת ה- RePar מתבטאת בהגדלת רמת הקרטנואידים, שהם חומרים התורמים לבריאות האדם.
ספרות מצוטטת
Acha, I. A., Shiwachi, H., Asiedu, R., & Akoroda, M. O. (2004). Effect of auxins on root development in yam (Dioscorea rotundata) vine. Tropical science, 44(2), 80-84.
Belehu, T., Hammes, P. S., & Robbertse, P. (2004). The origin and structure of adventitious roots in sweet potato (Ipomoea batatas). Australian Journal of Botany, 52(4), 551-558.
Duan, W., Zhang, H., Xie, B., Wang, B., Hou, F., Li, A., … & Zhang, L. (2020). Foliar application of uniconazole improves yield through enhancement of photosynthate partitioning and translocation to tuberous roots in sweetpotato. Archives of Agronomy and Soil Science, 66(3), 316- 329.
Gamalero, E., Trotta, A., Massa, N., Copetta, A., Martinotti, M. G., & Berta, G. (2004). Impact of two fluorescent pseudomonads and an arbuscular mycorrhizal fungus on tomato plant growth, root architecture and P acquisition. Mycorrhiza, 14(3), 185-192.
George, E., Marschner, H., & Jakobsen, I. (1995). Role of arbuscular mycorrhizal fungi in uptake of phosphorus and nitrogen from soil. Critical Reviews in Biotechnology, 15(3-4), 257-270.
McGuiness, P. N., Reid, J. B., & Foo, E. (2019). The role of gibberellins and brassinosteroids in nodulation and arbuscular mycorrhizal associations. Frontiers in Plant Science, 10, 269.
Niu, Y. F., Chai, R. S., Jin, G. L., Wang, H., Tang, C. X., & Zhang, Y. S. (2013). Responses of root architecture development to low phosphorus availability: a review. Annals of botany, 112(2), 391- 408.
Singh, D., Sergeeva, L., Ligterink, W., Aloni, R., Zemach, H., Doron-Faigenboim, A., … & Firon,
N. (2019). Gibberellin Promotes Sweetpotato Root Vascular Lignification and Reduces Storage- Root Formation. Frontiers in plant science, 10, 1320.
Togari, Y. (1950). A study of tuberous root formation in sweet potato. Bull. Nat. Agr. Exp. Station, 68, 1-96.
Villordon, A. Q., La Bonte, D. R., Firon, N., Kfir, Y., Pressman, E., & Schwartz, A. (2009). Characterization of adventitious root development in sweetpotato. HortScience, 44(3), 651-655.
Villordon, A., Gregorie, J. C., LaBonte, D., Khan, A., & Selvaraj, M. (2018). Variation in ‘Bayou Belle’and ‘Beauregard’Sweetpotato Root length in response to experimental phosphorus deficiency and compacted layer treatments. HortScience, 53 (10), 1534-1540.
שחר פינקוביץ וויקטור גאבה .( 2019) סיכום שנה א' – מבחן זני בטטה. אתר שה"מ.
