מבוא #

בתחילת שנות ה- 80 של המאה שעברה, העמדנו בצמח מערכת של ליזימטרים למדידת תצרוכת המים של הבננה. העבודה נמשכה 6 שנים, תוצאותיה פורסמו והן משמשות עד היום כנקודת מוצא עיקרית לקביעת השינויים העונתיים במנת המים המומלצת להשקיית הבננות בעמק. הליזימטרים היו ליזימטרים של עודפים, היינו: התבססו על מדידת עודף הנקז וחישוב התצרוכת; אך היו מצוידים במערכת שאיבה שמנעה הצטברות מים בתחתית הליזימטר. החסרון העקרי של המערכת הנ"ל היה שניתן לקבל ממנה באופן אמין צריכת מים ממוצעת לתקופות של 10-7 ימים. לא היה ניתן לקבל צריכה יומית מדויקת.

בניסוי הנוכחי, בו נבחנת השקיית בננות במי כנרת בהשוואה להשקיה במי כנרת מותפלים, הוקמה מערכת של ליזמטרים הניצבים על משקל רגיש, ומאפשרים לפיכך למדוד את תצרוכת המים היומית ואפילו השעתית, ולייחס אותה לשינויים אונטוגנטיים בצמחים ולשינויים בתנאי הסביבה.  למיטב ידיעתנו לא נמדדה עד כה תצרוכת המים בבננות ברזולוציה כזו.

תכנון הפרוייקט וההקמה בוצעו על ידי מנשה לוי ממו"פ צפון. מו"פ צפון סייע גם באופן משמעותי במימון הפרוייקט. הצורך במימון מיוחד (ומשמעותי) לא אפשר להעמיד את הליזימטרים בעת נטיעת חלקת הניסוי; והם נטעו שנה מאוחר יותר, בחלק המכוסה ברשת.

הניסוי מתבצע בניהולו של ד"ר אבנר זילבר ממנהל המחקר בבית דגן.

הניסוי ידווח במלואו על ידי ד"ר אבנר זילבר. הדיווח הנמסר כאן נועד למגדלי הבננות והוא מתמקד בהיבטים ההורטיקולטוריים ובנושא תצרוכת המים. עם זאת, תוכן הדברים הוא באחריות הכותבים בלבד.

שיטות #

שמונה מיכלים עשויים מחומר פלסטי בקוטר 2 מ' ובגובה 1.5 מ', העמדו על משטחי – שקילה אלקטרוניים בתוך בור כך שגובה פני הקרקע במיכל דומה לפני הקרקע במטע הסובב את הבור. בתחתית המיכלים מונח צינור מנוקב לפתח ניקוז. עליו הונחה שכבת חצץ דק בגובה כ- 20 ס"מ ומעליה שכבת אריג מוספג בטריפלן למניעת חדירת שרשים. בשאר נפח המיכל, בגובה כ- 130 ס"מ, הוכנסה קרקע משכבת החריש של החלקה (בנפח כ- 3.7 מ"ק קרקע למיכל). צינור הניקוז של המיכל נפתח אל מתקן איסוף נקז המודד את קצב התנקזות המים מהמיכל באופן רציף. בכל אחד מהליזימטרים נשתלו שני שתילי בננה בסוף אפריל 2011. הליזימטרים חוברו למערכת השקיה ייעודית המאפשרת להשקות ולדשן כל אחד מהם בנפרד. הטיפולים שתוכננו דומים לטיפולים בניסוי ההשקיה במי כנרת מותפלים: שני סוגי מים (מי כנרת ומי כנרת מותפלים) בארבע רמות: 50%, 70%, 90% ו- 110% ממנת המים המומלצת; אולם במקרה זה מנת המים בליזימטר שקיבל "50%" הייתה בנפח ההשקיה המביא לניקוז מינימלי בליזימטר מס' 1 המושקה במים מותפלים(10-5 ליטר עודף נקז ביום בלבד), קרוב מאוד לתצרוכת, והשאר ביחס המתאים (בטיפול 110% למשל, נתנה השקיה לפי המנה ב- 50% מוכפלת ב- 2.2).

מנות המים שנתנו בפועל בליזימטרים הושפעו לפיכך מתצרוכת המים של הצמחים עצמם והיו כמפורט להלן (טבלה 1).

היינו: ליזימטר מס' 1 שימש כנקודת ייחוס לקביעת המנה של "50%". ההשקיה בפועל בשנה א' (2011) ושנה ב' (2012) ניתנת בטבלה 1.

טבלה 1: השקיה בפועל בשנה א' (2011) ובשנה ב' (2012). ליזימטרים 4-1: מים מותפלים. 8-5:

המנה בשנה א' הייתה בהתאם לצפוי במטע נטיעת אביב בבית רשת . ההשקיה שנתנה בשנה השנייה הייתה גבוהה מעט מהמקובל: מנה של 75% (המייצגת ת ההמלצה המסחרית לבית רשת) הייתה מגיעה ל1716מ"מ במים המותפלים ו 1616 מ"מ בהשקיה במי כנרת . אבל בהתחשב בכך שמדובר ביבול ב' ושההתפתחות הווגטטיוית הייתה חזקה במיוחד(ראה להלן) ניתן להתייחס אל כך כאל מצב נורמלי.

הדישון שניתן בליזימטרים היה יומי, במנה שווה לכל הליזימטרים, ולפי תכנית הדישון המקובלת בבננות בעמה"י. בשנת 2011 נתנו 30 קג"ד חנקן, 30 קג"ד תחמוצת אשלגן ו- 5 קג"ד תחמוצת זרחן. ב-2012 עברנו לדשן ב- 30 קג"ד חנקן, 45 קג"ד תחמוצת אשלגן ו-5 קג"ד תחמוצת זרחן.

בכל ליזימטר הותקנו טנסיומטרים, לעומק 30, 60 ו- 90 ס"מ, לצורך מעקב אחר מתח המים בקרקע. נערך מעקב רציף אחר ההשקיה, אחר השינויים במשקל ואחר הנקז לצורך חישוב תצרוכת המים. נערך רישום מפורט של קצב הופעת העלים ושטח העלים; וכן נמדדו התכונות בפריחה. נערכו דיגום ואנליזות של מי הנקז, ודיגום הקרקע במיכל בסוף עונת הגידול.

תוצאות ודיון #

מליחות מי הנקז

נושא כימיה של הקרקע והמים, ומאזן המלחים בליזימטרים, ימסר ויידון במפורט ע"י אבנר זילבר. לא נתייחס כאן לנושא זה, אלא משני הבטים מוגבלים: מוליכות מי הנקז ותוצאות בדיקות עלים בעת פריחת האמהות ביבול ב' (קיץ 2012). מוליכות מי הנקז תלוייה באיכות מי ההשקייה ובשעור ההדחה (עודף ההשקייה על התצרוכת) (איור 1). המוליכות בהשקייה במים מותפלים פחתה לקראת סוף עונת ההשקייה הראשונה, בחורף 2011, והתייצבה סביב הערכים של ^1-dSm 1-1.75, ואילו בהשקייה במי כנרת הערכים היו כפולים לערך, ^1-dSm 2.2-3.6; הערכים הנמוכים התקבלו בהשקייה של 110% (יחס הדחה גבוה) והגבוהים בהשקייה של 50% (=מינימום הדחה). בשנה השנייה לניסוי (קיץ 2012) נשארו ערכי המוליכות של מי הנקז ללא שינוי משמעותי, להוציא עלייה נוספת ותלולה מ- 2.7 ל- ^1-dSm 4.3 בטיפול ההדחה המינימלית (50%) במי כינרת. יש לציין, עם זאת, שגם בהשקייה במים מותפלים (שהם חסרי מלחים כמעט) מצטברת בהדחה מינימלית מליחות כפולה מאשר  בהדחה הגבוהה (1.6 EC לעומת ^1- dSm 0.9 EC). את הדיון בשאלה מנין באים המלחים שיש להדיח כאשר מי ההשקייה חסרי מלחים, נדחה למועד אחר.

גדילה, התפתחות והנבה בשנה א'

הצמחים בליזימטרים נקלטו היטב והתפתחו בצורה תקינה. התפתחותם, בכל שלב, היתה מתקדמת יותר מזו של צמחי הגבול הסובבים אותם. נראה שתנאי הגידול בשנה הראשונה בליזימטרים היו טובים. ייתכן מאוד שהתיחוח ההתחלתי של הקרקע בליזימטרים נתן להם יתרון. כמו כן יש לזכור שבליזימטרים גידלנו שני צמחים לבית (בשאר המטע שלושה).

הגידול בגובה הושפע מאוד מאיכות המים, אך גם ממנת המים (טבלה 1). עם זאת במנת המים הגבוהה ביותר ("110") נרשמה פגיעה מסויימת בכמה מהמדדים. ייתכן שבמנה הגבוהה ביותר קיימת רטיבות עודפת בשכבות העמוקות יותר של המיכל. הבננות המושקות במים מותפלים פרחו ביבול א' מ- 17/9 עד 22/9 ואילו המושקות במי כנרת פרחו באיחור, בין 21/9 ל- 24/9 (איור 2). הצמחים שפרחו ראשונים היו בליזימטרים המושקים במנה של 90%; הליזימטרים המושקים ב- "110" איחרו לעומתם (טבלה 1), שטח העלווה המירבי נרשם בהשקייה במים מותפלים במנה של 70%; במי כנרת שטח העלווה היה נמוך יותר, ושיאו היה במנה של 90%.

מספר הכפות ומספר האצבעות באשכול הושפע מאיכות המים וממנת המים באופן דומה, לערך, למדדים הוגטטיויים (איור 3, טבלה 1).

טבלה 2: צמיחה וגטטיויות ותכונות בפריחה בליזימטרים בשנה הראשונה (2011).

משקל האשכול ביבול א' היה 24.4 עד 29 ק"ג בהשקייה במים מותפלים ורק 21.4 עד 26.1 ק"ג בהשקייה במי כנרת. לטיב המים היתה השפעה ברורה על משקל האשכול (איור 3). אבל גם למנת המים היתה השפעה כאשר בשני סוגי המים משקל האשכול המירבי התקבל ברמת ההשקייה של 50% מעל התצרוכת (כ- 1000 מ"מ, לעומת כ- 700 מ"מ תצרוכת). ברמה הגבוהה יותר (כ- 1200 מ"מ לעונה) נרשמה ירידה מסויימת במשקל האשכול (איור 3).

ההשפעה המשמעותית של סוג המים ניכרת בכל המדדים שנבדקו, כולל מדדים של צבירת חומר יבש ומדדי האצבע. התגובה למנות המים היתה אף היא דומה במרבית המדדים שנבדקו, עם עלייה עד למנה של 1.5 מהתצרוכת וירידה במנה הגבוהה ביותר שהיא בולטת במיוחד בכמות החומר היבש בצמח ובמשקל הממוצע לאצבע באשכול.

גדילה, התפתחות והנבה בשנה ב'

הפריחה ליבול ב' התחילה ב- 5/8/12 והסתיימה ב- 22/8/12, עם הקדמה מסויימת בצמחים המושקים במים מותפלים (תאריך פריחה ממוצע 12/8 לעומת 14/8 במי כנרת). ההבדל הוא חד משמעי במנות המים המצומצמות אבל אין הבדל במנת המים הגדולה. היינו: במשטר השקייה של פי 2 מהתצרוכת ויותר נעלם ההפרש במועד הפריחה (טבלה 2).

הצמחים המושקים במים מותפלים הצטיינו בממדים הוגטטיויים, אולם גם כאן, כמו במועד הפריחה, ההפרש נעלם במנת המים המירבית (103%) (טבלה 2). ההבדל בגובה ובהיקף הגזעול וגם במספר הכפות והאצבעות באשכול בשטח העלווה בגובה הנצרים, על פי טיב המים (להוציא, לעיתים, מנה הגבוהה), הוא חד משמעי: מספר האצבעות לאשכול בממוצע ב"מותפלים", הוא 283, וב"כנרת" 247; שטח העלווה המירבי באמהות ב"מותפלים" הוא בממוצע 43.17 מ"ר וב"כנרת" 36.49 מ"ר; גובה הנצרים ב- 1/1/12 ב"מותפלים" 208 בכנרת 198. במים מותפלים הגידול הוגטטיוי במנה הגבוהה אינו עולה תמיד על המנות המצומצמות; ואילו במי כנרת גם לתוספת המירבית יש בדרך כלל יתרון בולט. מן הראוי לציין שככלל קבלנו ביבול ב' בליזימטרים צימוח נמרץ ואשכולות גדולים שאינם נופלים מהצמחים ומהאשכולות במטע השכן.

מדידת תצרוכת המים, שנה א'

לאחר התגברות על "חבלי ילדות" טכניים שונים, החלה מדידה מסודרת של ההתנקזות והשינויים היומיים במשקל הליזימטרים באמצע חודש יולי 2011. המהלך היומי של ההשקייה, ההתנקזות ותצרוכת המים בחודשים יולי-נובמבר בליזימטר 1 (מותפלים, "50") וליזימטר 5 (כנרת, "50") בשנה הראשונה (2011) והשנייה (2012) מוצגים באיור 4. התצרוכת בראשית יולי הייתה כ- 20 ליטר ליום לבית (=לליזימטר) ועלתה עד לשיא של 60 ליטר ליום לבית בסוף אוגוסט 2011 (בשנה הראשונה לניסוי). הדבר מבטא את גדילת השתילים בתקופה זו. הצריכה ירדה בהדרגה החל מתחילת ספטמבר, והגיעה לערכים של כ- 10 ליטר ליום לבית בימים מסויימים בסוף אוקטובר ובנובמבר 2011. ההשקייה, במרבית העונה, עלתה על התצרוכת ב- 15-5 ליטר (בתוכניתנו היה להגיע בטיפול ה- 50% להתנקזות של 5-10 ליטר ליום). התצרוכת במים המותפלים עלתה על התצרוכת במי הכנרת, בעיקר בתקופות של תצרוכת גבוהה. בשנה השנייה לניסוי היו הצמחים בליזימטרים גדולים ומפותחים יותר, והצריכה עלתה בהתאם והגיעה לשיא במהלך אוגוסט 2012, בערכים של 80-90 ליטר ליום בטיפול "50" במי כנרת ול- 100-110 ליטר ליום בטיפול המקביל במים מותפלים (איור 4).

2011

2012

התצרוכת היומית במהלך העונה בכל אחד מהליזימטרים מוצגת באיור 5 א' – שנה א'; 5 ב' – שנה ב').

התצרוכת הגיעה לשיא בסוף חודש אוגוסט והחלה לרדת במהלך ספטמבר. קיימים הבדלים מסויימים בין הליזימטרים שעדיין לא עמדנו לגמרי על מקורם, וייתכן שחלקם נובע מליקויים טכניים במערכת המדידה. על כל פנים ערכי שיא התצרוכת הם בין 60 ל- 70 ליטר ליום למיכל, ובתרגום לשטח מטע הם 4.9 עד 5.7 מ"מ ליום. המנה היומית המומלצת על ידינו לשיא העונה היא 14 מ"מ לשטח פתוח ו- 10.5 מ"מ (75%) לבית רשת; היינו, פי שניים לערך מהתצרוכת שמדדנו בליזימטרים. עם זאת, יש לציין שבליזימטרים שלנו גידלנו רק שני שתילים לבית ומועד השתילה היה מאוחר. על כל פנים, השקייה בערכים קרובים לכפליים מהתצרוכת נהוגה אצלינו מזה שנים רבות; והנסוי הנוכחי מביא אותנו לסדרי גודל מתאימים לכך. מצביע על חישוב דומה לגבי השנה השנייה ותצרוכת שיא של כ- 85 ליטר ליום לבית בהשקייה במי כנרת (ב- "90%"); היינו 6.9 מ"מ ליום; ערך מתאים בהחלט למנה המומלצת בשטחים המסחריים לתקופה זו (כאמור, 10.5 מ"מ ליום בבית-רשת); ומייצג כ- 50% עודף להדחת מלחים בתנאים אלה.

הנטייה המתבקשת היא לייחס את השינויים בתצרוכת המים לשינויים בתנאי הסביבה; ובאופן מוגדר יותר: השינוי העונתי בהתאיידות הפוטנציאלית (המחושבת לפי פנמן). איור 5 א' מציג את ההשתנות העונתית של התצרוכת במהלך העונה בשנה א' (החל מ- 17/7) ובמהלך השנה השנייה 05 ב') עד אמצע חודש אוקטובר 2012.

האיור מציג חוסר התאמה בין התצרוכת לבין האופוטרנספירציה הפוטנציאלית בשנה א' ובשנה ב'; אולם אי ההתאמה הזו מובנת מאליה ומוסברת על ידי השינוי העונתי בשטח העלווה (איור 6). עקום ההשתנות  באיור 5 א' אופייני לשנה א'. בשנה השנייה ההבדלים העונתיים היו קטנים יותר (איור 5 ב'). חישוב התצרוכת היומית בכל אחד מהליזמטרים ליחידת שטח עלווה ביבול א' (איור 7 א') מציג התאמה יפה בין הפרמטרים האלה. הקשר בין תצרוכת המים היומית של הבננה ליחידת שטח העלווה (WU/S) ניתן לתאור על ידי פולינום מהמעלה השנייה, אשר במקרים מסויימים נותן מקדם מתאם גבוה מאוד (0.92=R², איור 8 א'). התמונה לגבי השנה השנייה מעט מורכבת יותר; נראה שהקשר בין התצרוכת ליחידת שטח עלווה בחזקת (2/3-) לבין האופוטרנספירציה הפוטנציאלית משתנה במהלך העונה. בתקופה 1/4/2012 עד 31/7/2012 הקשר הוא לינארי, עם מקדם מתאם גבוה מאוד (²R מעל 0.9 כמעט בכל הליזימטרים); ושיפוע חזק. מ- 1/8 עד 14/9 הקשר שונה: השיפוע קטן יותר; הפיזור גדול יותר (²R נמוך יותר למרות שהוא עדיין גבוה למדי) וניכר שמדובר בתקופה שונה בחיי הצמח ובתגובתו לתנאי הסביבה. יש להמתין ולראות אם מסקנות אלו יקבלו חיזוק בשנה הבאה.

בטווח הרחוק יותר המשמעות היא שניתן יהיה לקשור את מנת המים היומית לפרמטרים אקלימיים הנמדדים בתחנה מטאורולוגית סטנדרטית בצירוף השלב הפנולוגי ולהתאים את המנה לתנאי הסביבה בזמן אמת.

הליזימטרים מאפשרים לתאר גם את המהלך היומי של התצרוכת (איור 9). התצרוכת השעתית הגבוהה ביותר בימים אלה הייתה כ- 9.5 ליטר לשעה. התצרוכת בליזימטרים המושקים במים מותפלים עלתה, כמצופה, על אלה המושקים במי כנרת.

אנחנו מקווים להעמיק את השימוש בכלי זה ברמה השעתית בהמשך העבודה.

הבעת תודה:

יאיר ואור מבקשים להכיע תודה מיוחדת לעידן אלינגולד, ללירז אלמליח ולג'ורג' חודי הנושאים באופן יום יומי בעולו של נסוי מורכב זה.

כאמור, ד"ר אבנר זילבר וד"ר שמואל אסולין ממנהל המחקר, הם החוקרים הראשיים המנהלים את המחקר, ומנשה לוי ממו"פ צפון הוא הפרוייקטור והמלווה הטכני, עם זאת, הרשום לעיל נרשם על אחריותנו בלבד.