יואב גזית, רעות קרמר, אסתר מלמד ואיתמר פרי-טל
המכון להדברה ביולוגית, מועצת הצמחים, ענף ההדרים
מבוא ותזכורת: טיפולי קרינה פיטוסניטריים לפירות וירקות, עוזרים להבטיח שהסחורה תגיעה לצרכנים בצורה המיטבית ולעיתים אף תוך שיפור חיי המדף. בטיפולים אלה מקרינים את הסחורה בקרינה מייננת כדי שתשמיד את המזיקים שהיא עלולה לשאת מבלי לפגוע באיכותה. לקרינה מייננת יש מספיק אנרגיה כדי לגרום לשינויים במולקולות כמו שחרור אלקטרונים, זה מה שנקרא "יינון". יש ארבעה סוגים של קרינה מייננת: אלפא, בטא, גמא ורנטגן (X). קרינת אלפא היא של פרוטונים – חלקיקים גדולים יחסית ולכן זו קרינה שכמעט אינה חודרת (מים), קרינת בטא היא של אלקטרונים המואצים במאיץ חשמלי. קרינה זו חודרת כמה סנטימטרים (למים). קרינת גמא היא של פוטונים ומופקת מחומר רדיואקטיבי (למשל מהאיזוטופ "קובלט 60") וחודרת הרבה יותר, כולל משטח של פרי. קרינת רנטגן או X , מופקת מפגיעה של אלומת אלקטרונים (קרינת בטא) במתכת והתמרת האנרגיה לקרינת פוטונים.
טיפולי הקרינה הפיטוסניטריים קצרים. לדוגמא, במטהולה (Matehuala), שבמקסיקו, על אם הדרך שמובילה לארה"ב, נמצא מפעל ההקרנה בנביון (Benebion). במפעל זה, משך הטיפול במטען פרי כמו פלפל או מנגו המגיע במשאית משטחים גדולה הוא שעה אחת. בכך המפעל, כמו מפעלים דומים ברחבי העולם, נותן מענה יעיל, מהיר ובר ביצוע לפירות וירקות בכלל וגם לכאלו שעבורם אין טיפול פיטוסניטרי אחר.
ארגון המזון והחקלאות של האומות המאוחדות (FAO) הקים את הארגון הרגולטורי הגדול בתחום הגנת הצומח: "האמנה הבינלאומית להגנת הצומח" (IPPC International Plant Protection Convention) שמטרתו להגן על הצומח ברחבי העולם ולקבוע סטנדרטים והנחיות בינלאומיות שימנעו את התפשטותם של מזיקים ומחלות ואת תפוצתם ממדינה למדינה. התחום המתחמם באמנה זו הוא טיפולי קרינה פיטוסניטריים אחר קטיף.
רשימת המדינות בעולם שכבר מבצעות ומקבלות טיפולי קרינה פיטוסניטריים לתוצרת חקלאית נגד מזיקי הסגר הולכת ומתארכת. אולם לפי שעה האיחוד האירופי, שהוא השוק העיקרי ליצוא הפרי הישראלי, לא מאשר יבוא של תוצרת מוקרנת. וזה למרות שאירופה מובילה במחקר על מזון מוקרן ושבמסחר הפנימי בקרב מדינות האיחוד מקרינים מזון לחיטוי ועיקור.
ומה בישראל? המסחר הבינלאומי בפרי מתנהל על פי הסכמים בין מדינות. לגבי פרי שעובר טיפולי קרינה, ההסכמים הם דו-צדדיים – כדי שמדינה תוכל לייצא פרי מוקרן למדינה אחרת היא צריכה להסכים לקבל פרי מוקרן מאותה מדינה. בישראל, אמנם אין מניעה להשתמש בטיפולי קרינה פיטוסניטריים, אבל יש חשש מפריצת השערים ליבוא פרוע שיציף את השווקים בתוצרת חוץ (מוקרנת) על חשבון התוצרת המקומית. מסיבה זו, לפי שעה, מפעלי הקרנה הקיימים בארץ אינם ייעודיים להקרנה פיטוסניטרית. יתכן שכשאירופה תיפתח ליבוא של תוצרת מוקרנת, ישראל תמתן את חששותיה ותפעל בכוון.
בקרת הטיפול: מעבר להסכמים, קיים קושי מובנה בטיפולי הקרינה הפיטוסניטרית – החרקים המטופלים לא מתים מיד אלא מאוחר יותר במהלך התפתחותם: לרוב זחלים ימותו אם לא במעבר לדרגת התפתחותם הבאה, אז במהלך ההתגלמות או בשלב הגחת הבוגר. פגיעה משמעותית לא פחות מתבטאת בעקרות ואי יכולת להתרבות וכך החרקים המוקרנים לא יצליחו בשום אופן להתרבות ולהתבסס במקום אליו הגיעו. העובדה שהמזיקים לא מתים מיד, מאתגרת את הפיקוח. הפיקוח בטיפולי קרינה מתמקד בבדיקת איכות הקרינה כדי לוודא מצד אחד, שלא אירעה בשום אופן חריגה אל מתחת למינון המטרה ומצד שני שלא ארעה חריגה אל מעל סף הקרינה הפיטוסניטרית המירבי שנקבע על 1000 גריי (1 קילו-גריי).
מינון סוגני: מאחר ולא ניתן לבדוק כל מין של מזיק (יש אלפים), התקנים הבינלאומיים שואפים לעבוד עם טיפולי קרינה גנריים (סוגניים): טיפולים שיהיו יעילים נגד משפחות טקסונומיות שלמות. משפחת זבובי הפירות, למשל, כוללת מעבר לזבוב פרי ים תיכוני ולזבוב פרי האפרסק, עוד עשרות זבובים מזיקים לחקלאות. לאור בדיקות על כמה מינים מייצגים נקבע שמינון של 150 גריי, יעיל נגד כל הזבובים מהמשפחה. ה- IPPC אמצו כבר מספר פרוטוקולים לטיפולי קרינה גנריים כנגד משפחות שונות של מזיקים וכיוון שתחום מחקרי זה מאוד פעיל, רשימת הטיפולים צפויה לעלות.
תכלס. על מנת להיערך בישראל לאפשרות של טיפולי קרינה פיטוסניטריים, יש ללמוד, ולהתנסות היטב בנושא כדי שלמקבלי ההחלטות בארץ יהיה כל המידע הרלוונטי – וכאן אנחנו במכון להדברה ביולוגית ע"ש ישראל כהן של מועצת הצמחים נכנסנו לתמונה. לפני כשלוש שנים, חברנו למחקר בינלאומי בנושא, בחסות הסוכנות הבינלאומית לאנרגיה אטומית (IAEA) וארגון המזון והחקלאות (FAO). מטרת המחקר היא להכשיר טיפולי קרינה גנריים כנגד עוד משפחות של חרקים מזיקים לחקלאות. במסגרת המחקר חברנו לשתי תתי קבוצת: קבוצה אחת מתמקדת בכנימות המגן ובעיקר בכנימות קמחיות וקבוצה שניה מתמקדת בפרפראים. כל קבוצה עבדה על מינים בודדים על מנת שיחד יצטברו מספיק נתונים שיאפשרו להציע טיפולים גנריים.
1. המחקר על קמחית ההדר. קמחית ההדר, Planococcus citri מייצגת את משפחת הקמחיתיים (Pseudococcidae: Hymenoptera) שהיא משפחה חשובה של כנימות המגן. במחקרינו בדקנו את השפעתם של חמישה מינוני קרינה שונים על קמחיות. לשמחתנו הכנימה הזו היא מין רב-פונדקאים שמעבר לעצי הדר היא מתפתחת יפה גם על תפוחי אדמה מונבטים וכך, במקום להקרין עץ הדר נושא כנימות, הקרנו תפוחי אדמה מאולחים בכנימות מפותחות אותם קבלנו מהמפעל מביו-בי שבשדה אליהו.
אבל. לצורך ההקרנה, חמישה תפוחי האדמה נושאי קמחיות נשזרו על חוט תיל (תמונה 1).
ההקרנה התבצעה במפעל שור-וואן הקרנות בע"מ אשר ביבנה.
אבל. שור-ואן הוא מפעל תעשייתי המקרין בשגרה מוצרים ברמת קרינה גבוהה לחיטוי ועיקור (לרוב, מוצרים רפואיים). רמה זו היא לרוב מעל 25 קילו-גריי. כמו שציינתי קודם, זו רמה גבוהה בהרבה ביחס לזו הנדרשת בטיפולים פיטוסניטריים (פחות מ 1000 גריי). לכן, על מנת להקרין ברמות נמוכות, נאלצנו "לצאת משגרת המפעל" ולהשתמש במתקן המשמש לצרכי אימות (ולידציה): זהו כלוב מתכת בנפח 50 ליטר המסתובב על צירו ונמצא במרחק קבוע ממקור הקרינה. כמו כל חומר רדיו-אקטיבי, גם החומר שבמפעל (קובלט 60) פולט קרינה (גמא) ללא הרף. לכן על מנת להכניס דוגמה למתקן, יש להוריד תחילה את מקור הקרינה לתוך בריכת מים עמוקה בה הקרינה נבלעת לחלוטין, להמתין עד שחלל ההקרנה (הבונקר) יהיה בטוח לכניסה, להיכנס ולמקם את הדוגמה במתקן, לצאת, להעלות חזרה את מקור הקרינה ואחרי פרק הזמן הדרוש לקבלת רמת הקרינה הרצויה, להחזיר אותו למים, לחכות, להיכנס, להוציא את הדוגמה ולהחזיר את המקור החוצה. במציאות זה הרבה יותר מסורבל, איטי (ויקר…). בנוסף, כשמד הקרינה (דוזימטר) חשוף לקרינה, מתרחשת הפרה של "שווי משקל אלקטרוני" שגורמת לאי דיוק במדידה. כדי למנוע את זה, כל דוגמה הוקרנה כשהיא נמצאת בתוך גליל פרספקס בקוטר 20 ס"מ, באורך 70 ס"מ ובעובי 3 מ"מ (תמונה 2). ביצענו הקרנות במספר מינונים לקבלת עקומה של המדדים השונים כתלות במינון הקרינה.
נקודת סיום. אחרי ההקרנה חשוב לדעת מהו המדד אחריו יש לעקוב כדי לקבוע את יעילות ההקרנה. כאמור, במותם, לא כל החרקים משחירים ושוכבים על הגב ללא תזוזה. ביצים נראות חיות גם אם הן לא, רימות שלא יסיימו להתפתח נראות חיוניות, גלמים לא זזים וכמובן, חרקים חבויים לא יוצאים ממחבואם כדי לדווח לנו על מותם. בקיצור, אחת הבעיות המובנות בטיפולי קרינה פיטוסניטריים היא הקושי בקביעת הצלחת הקרינה ואת יעילות הטיפול. באופן גס עם הקמחיות החלטנו להתמקד בשני שלבים בהתפתחותן: (1) הופעת 'זחלנים' (תמונה 3) כלומר, זחלים בדרגת ההתפתחות ראשונה, שהיא הדרגה המתנועעת של הכנימה; (2) יכולתם של הזחלנים הללו להתבסס על גבי תפוח אדמה נקי.
איך בדקנו? תחילה כל תפוח אדמה הוכנס ליחידה שפיתחנו לאיסוף ולכימות הזחלנים הבוקעים. היחידה המבוססת על משפך שמולבש על כוס עם 30 מ"ל שמן קנולה לאיסוף הזחלנים הנופלים (תמונה 4). אחר 24 שעות ערבבנו את השמן עם הזחלנים והעברנו 0.25 מ"ל ממנו לנייר סינון לספירת הזחלנים בעזרת בינוקולר. מספר הזחלים הוכפל פי 120 לקבלת המספר הכולל שבדוגמה. אחרי תקופת האיסוף, שמנו כל תפוח אדמה נושא כנימות בסמיכות לתפוח אדמה מונבט ללא כנימות (תמונה 5) כדי לבדוק כמה זחלנים הצליחו לעבור ולהתבסס על המצע הנקי.
המינון האפקטיבי. ממצאינו (טבלה 1) מצביעים על כך שהמינון האפקטיבי הנדרש להדברת קמחית ההדר,Planococcus citri , הוא 154.1 גריי. נתונים אלו הועברו לשאר חברי הקבוצה לצורך הכנת הצעה וגיבוש פרוטוקול לקרינה פיטוסניטרית גנרית לקמחיות.
טבלה 1
מספר הזחלנים שנאספו מתפוחי האדמה המאולחים וכן מספר הזחלנים החיוניים שהצליחו לעבור ולהתבסס על תפוחי אדמה נקיים*
מינון קרינה (Gy)** איסוף זחלנים זחלנים שהתבססו 0 (ביקורת( 2208 ± 618 330 ± 33.9 40.2 2328 ± 1199 390 ± 29.2 77.9 24 ± 24 4.8 ± 1.2 108.9 0 ± 0 0.8 ± 0.4 154.1 0 ± 0 0.4 ± 0.2 204.3 0 ± 0 0.4 ± 0.2
*התבססותו של זחלן אחד (באחד מחמישה תפוחי אדמה) בשני המינונים הגבוהים אינה ברורה. ככל הנראה מדובר באי ניקיון לא משמעותי.
** מינון הקרינה הוא זה שנמדד בפועל באמצעות מד קרינה (דוזימטר).
תודות. למי תודה? לאמנה רונן מביובי – שדה אליהו, על אספקת תפוחי האדמה והקמחיות, לירדן פרנקל ואייל צוקרמן משור-וואן הקרנות בע"מ על שירותי ההקרנה.
