סיכום ניסוי מותפלים 2018-2019
השקיה במים עם רמות מליחות מופחתות
(צמח, שתילת קיץ 2016, סיכום יבול ב')
רקע ותיאור הבעיה
הבננה הוא גידול רגיש במיוחד למליחות. כך, לדוגמא, בניסוי עבר שבוצע ע"י יאיר ישראלי, עמי להב וצוות החווה, נמצא שהעלאה של ה-EC במי ההשקיה, מ-1.09 dS m-1ל-3.61 dS m-1, הביאה לירידה של 31% במשקל האשכול. מי הכנרת, בהם מושקים מטעי הבננות בעמק הירדן, הם בעלי רמת מלחים גבוהה, ורצף של חורפים עם משקעים נמוכים מהממוצע הרב-שנתי, הביא להורדת מפלס הכנרת ועלייה במליחות המים, שעמדה, במאי 2018, על כ-350 מ"ג לליטר כלורידים, רמת מליחות חסרת תקדים, מאז שהחלה תפיסת מי המעיינות המלוחים, בשנות ה-60 של המאה ה-20. החורף הגשום של 2019 הביא לירידה מסוימת ברמת מליחות מי הכנרת, אולם עדיין איכותם ירודה להשקיית מטעי הבננה, עקב ריכוז המלחים הגבוה. איכותם הירודה של מי ההשקיה בעמק הירדן גורמת לכך שכ-45% ממי ההשקיה משמשים להדחת המלחים, מאזור עומק בית השורשים לשכבה עמוקה יותר, לצורך מניעת נזקי המלחת הקרקע. כתוצאה מהצורך לבצע הדחת מלחים, ולמרות החיסכון הניכר שהושג בעקבות המעבר לבתי רשת, צריכת המים בחלקות הבננות בעמק הירדן עדיין גבוהה, ועומדת על 1800-1750 קוב/דונם לשנה, ואף יותר במשקים מסוימים.
"תיקון 27 לחוק המים", שמביא לעלייה הדרגתית במחירי המים לחקלאות בעמק הירדן בשנים הקרובות, מחייב בחינת אמצעים לחסכון במים, ולשיפור היחס בין משקל פרי משווק לכמות המים הנצרכת. בניסוי ראשוני, מצומצם בהיקפו (ליזימטרים ומיקרופלוטס), שנערך בחוות הניסיונות בצמח בין השנים 2014-2010, בניצוחם של אבנר זילבר ויאיר ישראלי, נמצא שלהשקיה במים מותפלים פוטנציאל לחסכון של כ-40-30% ממנות המים, ולהעלאת היבולים בכ-25%-20% (חוברת סיכום ניסויים בעמק הירדן לשנים 2013-2014). התוצאות המבטיחות שהושגו בניסוי הראשוני עודדו אותנו לבחון את הפוטנציאל של השקיה במים עם רמות מליחות מופחתות (מים מותפלים, מי-כנרת, ומים מעורבים: מיהול ביחס 1:1 של מים מותפלים ומי-כנרת) להעלאת היבול ואיכות הפרי, בתנאי מטע. לצורך כך נרכש, בסיוע יק"א, מתקן התפלה חדש, בעל נפח התפלה מקסימלי של 70 קוב ליממה, והניסוי יצא לדרך. חשוב לציין שבניסוי הנוכחי מנות ההשקיה הניתנות בכל אחד מסוגי המים זהות, ומטרת הניסי אינה לבחון את הפוטנציאל לחסכון ישיר במנות ההשקיה באמצעות שימוש במים עם רמות מליחות מופחתות. נושא זה ייבחן בניסוי נפרד.
מטרת העבודה
בחינה לטווח ארוך ובקנה מידה גדול, בתנאי מטע, של הפוטנציאל של מים ברמות מליחות מופחתות להביא לשיפור הביצועים החקלאיים והעלאת רמת היבולים ואיכות הפרי בבננה, ושיפור יעילות ניצול המים.
מהלך המחקר ושיטות העבודה
חלקת הניסוי: חלקה 15 בחווה, שגודלו בה בין השנים 2015-2005 אשכוליות אדומות. האשכוליות נעקרו בקיץ 2015, ולאחר מכן גודלה חיטה ונעשו עיבודי דיסקוס ומשתת. החלקה נשתלה ב-22.8.2016 בשתילי תרבית רקמה של הזן גרנד ניין בבית רשת (קריסטל 10%), במרווחי נטיעה 3 X 4 מטר, 3 שתילים לבית, 249 צמחים לדונם. שטח חלקת הניסוי 12 דונם.
מבנה הניסוי: הניסוי מתנהל במתכונת של בלוקים באקראי, 6 חזרות לטיפול, 16 בתים נמדדים בחזרה, סה"כ 96 בתים נמדדים לטיפול.
הטיפולים: לצורך הניסוי נרכש מתקן התפלה בעל כושר התפלה של 70 קוב/יום. המים נאגרים במכלי אגירה ומשם הם נשלחים בעזרת משאבות משלוח מים לחלקה. הניסוי מורכב ממים בשלוש רמות מליחות, להם הוגדרו טווחי ה-EC הבאים:
1) מים מותפלים; EC 0.15-0.25 (2 מי כנרת; EC 1-1.3 (3 מיהול מי-כנרת: מים מותפלים יחס 1:1; EC 0.6-0.8. למים המותפלים מוספים 10% מי-כנרת, לצורך החזרת מיקרו-אלמנטים הדרושים לצמח, המסולקים מהמים בתהליך ההתפלה. ההשקיה והדישון ע"פ הממשק הנהוג בחווה. מנות המים זהות בכל אחד מסוגי המים הנבחנים, כ-1750 קוב/דונם לשנה. ראוי לציין ש"מי כנרת" הם תערובת באחוזים משתנים במהלך העונה של מי כנרת ומי הירמוך.
מהלך המחקר: הניסוי נשתל כאמור באוגוסט 2016. לאחר השתילה, בשלב הביסוס הראשוני, הושקה כל שטח הניסוי במי כנרת. 5 ימים לאחר השתילה החלה ההשקיה במים ברמות המליחות השונות, ע"פ תכנית הניסוי. אירוע הקרה שהתרחש בשבוע של סוף ינואר-תחילת פברואר גרם נזקים ברמה בינונית לצמחים, אולם המטע שוקם, ואיסוף הנתונים החקלאיים לעונות 2017-18 התנהל כמתוכנן. במהלך עונת ההשקיה של 2017 חלה סתימה חלקית של הממברנות במתקן ההתפלה, בעיקר עקב ריכוזי הטין הגבוהים המצויים במי הכנרת. החלפת הממברנות, ומעבר לשימוש במי ברז, אפשר את המשך תהליך ההתפלה לרמה המבוקשת, ללא צורך בטיפולים מורכבים. עונת ההשקיה של 2018 עברה חלק, ללא תקלות מיוחדות. המים ששימשו לטיפול המים המותפלים הם מי ברז, בדומה לעונת ההשקיה 2017.
איסוף וניתוח הנתונים: המעקב בניסוי כולל את ההשפעה של השקיה במים ברמות המליחות השונות על תכונות צימוח (גובה הצמח והיקף הגזעול בגובה 1 מטר אחרי פריחה), מועד הפריחה, ומדדי יבול ואיכות פרי (מספר כפות, משקל אשכול, תכונות פרי בודד ויבול מצטבר לדונם). בנוסף, במהלך עונת ההשקיה מתנהל מעקב תלת-שבועי אחר רמת המליחות של כל אחד משלושת סוגי המים, על מנת לוודא שה-EC של כל אחד מסוגי המים עומד בטווח שנקבע. רמת המליחות בקרקע בעומק 0-30 ס"מ מכומתת בתחילת ובסוף עונת ההשקיה, במעבדת שירות השדה. ריכוז יסודות המזון בעלים נקבע פעמיים בשנה, באמהות לקראת פריחה, ובנצרים בוגרים בסתיו. התוצאות השונות נותחו באמצעות תוכנת JMP, במבחן Tokey.
תוצאות
סיכום תמציתי של יבול א'
החלקה התאוששה מנזקי הקרה, ונתנה תוצאות חקלאיות טובות בעונת 2017-18.
בשני מועדי הדיגום, מאי ואוקטובר, נמצאו הבדלים מובהקים בין הטיפולים השונים ברמת מליחות הקרקע (EC, Na, Cl, SAR). הערכים המוחלטים כמעט ולא השתנו במהלך העונה, כנראה בזכות ממשק הדחת המלחים שיושם בחלקה, המונע את עליית רמת המליחות בקרקע. תמונה דומה התקבלה בבדיקות העלים: בעלי הצמחים שהושקו במי כנרת נמצאו רמות גבוהות של נתרן וכלור ביחס למים המותפלים, בעוד שביסודות ההזנה לא נמצא הבדל בין הטיפולים השונים. במים המעורבים נמצאו ערכי ביניים של מרכיבי המליחות, הן בקרקע והן בעלים.
ההבדל ברמת מליחות המים בטיפולים השונים לא השפיע על תאריך הפריחה והקטיף. נמצאה מגמה של עלייה קלה בגובה הצמח והיקף הגזעול עם הירידה בריכוזי המליחות. במשקל האשכול, נמצאה עליה מובהקת של 1.7 ק"ג בטיפול המים המותפלים לעומת מי כנרת, שגררה תוספת משקל יבול של 450 ק"ג לדונם בטיפול המים המותפלים בהשוואה למי הכנרת. טיפול המים המעורבים הראה ערכי ביניים, "כמו בספרים".
סיכום תוצאות יבול ב', עונת 2018-19
הרכב היסודות במים, בקרקע, ובעלים רמת מליחות מי כנרת בשנים 2012-2019
בשנים האחרונות נצפית עליה מגמתית ברמת מליחות מי הכנרת, הנמצאת ביחס הפוך למפלס המים, עד ל-348 מ"ג כלורידים לליטר במאי 2018. חורף 2018-19, שהיה גשום במיוחד, הביא לירידה של ריכוז הכלורידים ל-312 מ"ג לליטר, אולם למרות הירידה במליחות, עדיין מי כנרת הם בעלי רמת מליחות גבוהה ומזיקה לגידולים שונים, כולל הבננה, והחשש הוא שהמגמה הכללית היא של חורפים מעוטי גשמים, שתביא לעלייה נוספת ברמת המליחות של מי כנרת בשנים הבאות.
הרכב היסודות בקרקע, סתיו 2018 ואביב 2019
טבלה 1: ערכי מדדי מליחות ויסודות שונים בקרקע, סתיו 2018.
הקרקע נדגמה באוקטובר 2018, בשני עומקים: 2-30 ס"מ, ו-30-60 ס"מ.
טבלה 2: ערכי מדדי מליחות ויסודות שונים בקרקע, אביב 2019, עומק 2-30 ס"מ.
הקרקע נדגמה באפריל 2019.
עומק 2-30 ס"מ (סתיו 2018 ואביב 2019): בסוף עונת ההשקיה של 2018, באוקטובר, נמצאו הבדלים מובהקים בין הטיפולים השונים ברמת מליחות הקרקע: ה-EC בטיפול ההשקיה במים המותפלים היה ds m-10.7, פחות ממחצית הערך בטיפול ההשקיה במי כנרת, ds m-11.45, וערכי הנתרן, הכלוריד, וה-SAR היו יותר מכפולים בקרקע שהושקתה במי הכנרת, ביחס לקרקע שהושקתה במים המותפלים (טבלה 1, איור 2). בכל אותם פרמטרים, נמצאו ערכי ביניים בטיפול המים המעורבים, אם כי הערכים היו קרובים יותר לאלה של טיפול המים המותפלים. לעומת זאת בערכי יסודות ההזנה, חנקן ואשלגן, לא נמצאו הבדלים בין הטיפולים השונים. ראוי לציין שרמות האשלגן, בטווח ריכוזים של 8.4-8.8 mg/l בטיפולים השונים, נמוכים יחסית לחלקת בננות. רמת ה-pH נמוכה מעט בקרקע שהושקתה במים מותפלים (7.57), ביחס לקרקע שהושקתה במים המעורבים ובמי הכנרת (7.63 ו-7.62, בהתאמה).
רמת הפרמטרים השונים הקובעים את מליחות הקרקע בתחילת עונת ההשקיה של 2019 (טבלה 2 ואיור 3), נמוכה משמעותית ביחס לסיום עונת ההשקיה של 2018 (טבלה 1 ואיור 2), בזכות הדחת המלחים בעונת הגשמים החולפת, אולם ההדחה אינה מלאה, והמגמה שנצפתה בסוף עונת ההשקיה של 2018 התקיימה גם בתחילת עונת ההשקיה של 2019: ערכי הנתרן, כלוריד, ו-SAR בטיפול השקיית מי הכנרת יותר מכפולים מאלה של טיפול השקיית המים המותפלים (טבלה 2, איור 3). רמת המוליכות החשמלית בקרקע (EC) נמוכה במעט בטיפול השקיית המים המותפלים ביחס למי הכנרת (לא מובהק). ערכי יסודות ההזנה, אשלגן וחנקן, בתחילת עונת ההשקיה והדישון בקרקע תקינים, ואינם שונים בין טיפולי ההשקיה במים מותפלים ומי כנרת.
עומק 30-60 ס"מ (סתיו 2018 בלבד): ערכי הפרמטרים השונים הקובעים את רמת המליחות בעומק 30-60 נמוכים מהערכים של אותם פרמטרים בעומק 2-30 ס"מ, אולם המגמה זהה: בסיום עונת ההשקיה, ערכי הנתרן, כלוריד ו-SAR נמוכים ביותר מחצי בקרקע שהושקתה במים המותפלים, ביחס לקרקע שהושקתה במי כנרת.
הרכב היסודות בעלים, קיץ 2018
טבלה 3: ההרכב המינרלי של עלה מס' 3 מאימהות בפריחה בקיץ, אוגוסט 2018.
הנתונים ב-% בחומר יבש.
הירידה המשמעותית ברמות הנתרן והכלוריד בקרקע שהושקתה במים המותפלים ביחס לקרקע שהושקתה במי כנרת, לא התבטאה ברמות יסודות אלה בעלים, שהיו דומות מאד. ברמת החנקן בעלים נמצאה ירידה (מובהקת) בטיפולי השקיית המים המותפלים, והמים המעורבים, ביחס לטיפול השקיית מי כנרת, ורמתם נמוכה מהרף התחתון הרצוי-2.4%. ברמות הזרחן לא נמצא הבדל בין סוגי המים השונים, אולם נמצאה מגמה, לא מובהקת, של עלייה ברמת האשלגן, עם הירידה ברמת המליחות של המים (טבלה 3 ואיור 4). ראוי לציין שערכים מתחת ל-3%, שנמצאו בטיפולי ההשקיה במי כנרת ובמים מעורבים, נמוכים מהרף התחתון הרצוי לאשלגן.
תכונות צימוח, פריחה, ויבול
טבלה 4: תכונות צימוח, פריחה, ויבול בטיפולי ההשקיה במים עם רמות המליחות השונות.
תוצאות יבול ב', בדומה לתוצאות יבול א', מרמזות לכך שככל שרמת המליחות במים יורדת, הצמח גבוה וחסון יותר: צמחי טיפול המים המותפלים גבוהים ב-12 ס"מ, וצמחי טיפול המים המעורבים ב-7 ס"מ, ביחס לצמחי הגרנד ניין, שגובהם 305 ס"מ, והיקף הגזעול בטיפולי המים המותפלים והמים המעורבים גבוה ב-3.7 ו-3.5 ס"מ ביחס לטיפול מי כנרת (טבלה 1 ואיור 5). מועד הפריחה בטיפולים השונים היה כמעט זהה, אולם עיכוב של 8 ימים בקצב המילוי של אשכולות טיפול המים המותפלים, הביא לאיחור של שבועיים במועד הקטיף ביחס לטיפול מי כנרת.
מספר הפריחות לדונם בטיפול מי כנרת היה גבוה ממספרן בטיפולים האחרים, וכתוצאה מכך מספר האשכולות הקטופים לדונם היה גבוה ב-18 ביחס לטיפול המים המעורבים, ו-13 בטיפול המים המותפלים.
במשקל האשכול, נמצאה תוספת של 1.5 ק"ג בטיפול המים המותפלים ביחס לטיפול מי כנרת, ובמשקל האשכול בקטיפים העיקריים תוספת המשקל הייתה 2.3 ק"ג. התוספת למשקל האשכול בטיפול המים המותפלים קוזזה ע"י התוספת במספר האשכולות הקטופים בטיפול מי כנרת, כך שהיבול השקול בפועל בשני הטיפולים היה כמעט זהה (9828 ק"ג ו-9848 ק"ג).
במשקל האצבע, נמצא הבדל גדול יחסית, גם אם לא מובהק סטטיסטית, לטובת טיפול המים המותפלים (205 גרם), ביחס לטיפול מי הכנרת (169 גרם).
איור 5: נתוני צימוח, פריחה ויבול, בטיפולי ההשקיה בסוגי המים השונים.
דיון
תוצאות יבול ב' של הניסוי דומות לאלה שנמצאו ביבול א'. בשתי עונות הגידול, ככל שרמת המליחות יורדת, ואיכות המים עולה, נתוני הצימוח ומשקל האשכול טובים יותר, אולם התוספתיות נמוכה יחסית. כך, במשקל האשכול בכל הקטיפים נמצאה עליה של 1.5 ק"ג בטיפול המים המותפלים ביחס לטיפול מי כנרת, ו-2.2 ק"ג בקטיפים העיקריים, שנותנים אינדיקציה טובה לפוטנציאל המקסימום של כל טיפול.
בדיקות הקרקע, בסיום עונת ההשקיה של 2018 ותחילת עונת ההשקיה של 2019 מעידות על הבדל ניכר, לטובת טיפול ההשקיה במים המותפלים, בפרמטרים השונים הקובעים את מליחות הקרקע. אולם הבדלים ניכרים אלה בקרקע, לא הביאו להבדל דומה ברמת היסודות גורמי המליחות בעלים. ייתכן שהסיבה לכך היא שגם בטיפול השקיית מי הכנרת רמת המליחות "נסבלת", ולא גורמת להצטברות מלחים בעלים. ראוי לציין שבבדיקה המקבילה בשנה א', הערך המוחלט של רמות הנתרן והכלוריד בטיפולים השונים היה נמוך יותר, ונמצא יחס ישיר, מובהק סטטיסטית, בין רמת המליחות של המים, לרמת הנתרן והכלוריד בעלים.
הניסוי יימשך לפחות עוד שנתיים, בתקווה שעם התבגרות, ואולי גם החלשות, המטע, השיפור הניכר ברמת מליחות הקרקע יתבטא בתוספת יבול משמעותית יותר בטיפולי ההשקיה עם רמות המליחות המופחתות.