רקע ותיאור הבעיה #
הבננה הוא גידול רגיש במיוחד לנזקי מליחות. השקיית חלקות הבננות בעמק הירדן במי הכנרת, שהם בעלי רמת מליחות גבוהה יחסית, מחייבת הדחת מלחים לשכבת קרקע עמוקה, ע"מ להקטין את נזקי המליחות לשורשי הבננה. במשטר ההדחה הנוכחי, כ-45% ממנת ההשקיה, כ-800 קוב/דונם לשנה, מיועדת להדחת המלחים. שיעורי ההדחה ה"נדיבים" מהווים עול כבד מבחינת כספית, ומקשים על תפעול המטע, בשנים של מחסור במים וקיצוצים אפשריים בהקצבת מנות המים. בניסוי שנערך בין השנים 2012-2009 בחלקת שטח פתוח בשער הגולן, נבחנה ההנחה שניתן להשיג הדחה יעילה של המלחים תוך חיסכון במים, באמצעות ממשק הדחה מרוכזת. תוצאות המחקר העלו שבאמצעות שימוש בממשק ההדחה המרוכזת ניתן לחסוך 20% ממנות ההשקיה, מבלי לפגוע בביצועי החלקה. הצורך האקוטי בשנת 2017 להוריד את מנות המים המשמשות להשקיית חלקות הבננות, לאור המחסור במים, ומחירי המים המאמירים, הניע אותנו לחזור על הניסוי בתנאי בית-רשת, בתקווה לקבל תוצאות דומות לאלה שהושגו בניסוי הקודם.
מטרת העבודה #
בחינה של הפוטנציאל לחסכון במנות ההשקיה, באמצעות יישום ממשק של הדחת מלחים מרוכזת.
מהלך המחקר ושיטות העבודה #
חלקת הניסוי: הניסוי התבצע ב-5 משקים שונים. ע"פ הפירוט הבא:
| משק | שם החלקה | שטח טיפול הדחת מלחים משקית (דונם) | שטח טיפול הדחת מלחים מרוכזת (דונם) | מועד שתילה |
| דגניה ב' | יורם צפון | 16.1 | 11.3 | 14/08/2017 |
| אפיקים | אברשה | 24.4 | 23.3 | 10/08/2017 |
| תל קציר | 555 | 23.6 | 13.5 | 20/08/2017 |
| מסדה | 79 | 22 | 14 | 02/08/2017 |
| דגניה א' | קרנטין מרכז | 6 | 6 | 14/08/2017 |
מועד השתילה, המרווחים, מספר הצמחים לבית, ומספר השתילים לדונם שונים בין משק למשק, אולם זהים בין שני הטיפולים (ממשקי הדחת המלחים) בכל אחד מהמשקים.
מבנה הניסוי: הניסוי התנהל ב-5 משקים שונים, כל משק מהווה חזרה אחת, המחולקת לטיפול הדחה משקית, וטיפול הדחה מרוכזת. הטיפולים ממוקמים בחצרות צמודות, כך שמבנה והרכב הקרקע בכל חזרה (משק) צפויים להיות דומים. ההשקיה של כל אחד מהטיפולים מבוצעת באמצעות טקט נפרד. בכל חזרה (משק) 16 בתים נמדדים לטיפול, סה"כ 80 בתים נמדדים לטיפול. הצמחים מהם נאספים הנתונים הם מהפריחה המרכזית בפועל בכל אחד מהמשקים.
הטיפולים: בניסוי נבחנו 2 ממשקי הדחת מלחים: 1) ההדחה המשקית, בה בכל אחד מימי ההשקיה כ-45% ממנת ההשקיה משמשת להדחת מלחים, 2) הדחה מרוכזת: 6 ימים בשבוע ההשקיה היא בשיעור של 70% מהמנה המומלצת בבית רשת וביום מסוים וקבוע בשבוע מתבצעת הדחה מרוכזת, בה נעשה שימוש בשליש מהכמות שנחסכה בשאר הימים, כך שמושג חיסכון נטו של 20% במנת ההשקיה הכוללת. לאור המגמה של נחיתות לטיפול ההדחה המרוכזת ביבול א', יעד החסכון בשנה ב' עודכן ל-15%.
דוגמא מספרית למנות ויחס ההשקיה בשני הממשקים בשבוע נתון:
| מנת ההשקיה במ"מ ——— יום בשבוע | ממשק הדחה משקית | ממשק הדחה מרוכזת | יחס מנת ההשקיה: הדחה מרוכזת/הדחה משקית (%) |
| ראשון | 11 | 7.7 | 70 |
| שני | 11 | 7.7 | 70 |
| שלישי | 11 | 7.7 | 70 |
| רביעי | 11 | 7.7 | 70 |
| חמישי | 11 | 7.7 | 70 |
| שישי | 11 | 7.7 | 70 |
| שבת | 11 | 15.4 | 140 |
| סיכום שבועי | 77 | 61.6 | 80 |
מהלך המחקר: חלקות הניסוי השונות נשתלו במהלך אוגוסט 2017. במהלך שלב התבססות השתילים, נעשה שימוש בממשק ההדחה המשקי בשני סוגי הטיפולים. הפעלת טיפולי ההדחה השונים החלה באפריל 2018.
איסוף הנתונים: התבצע איסוף נתונים חקלאיים מלא: 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, בסוף עונת ההשקיה רמת יסודות ההזנה והיסודות שקובעים את מליחות הקרקע בממשקי ההדחה השונים כומתה. ריכוז יסודות המזון בעלים נקבע באימהות לקראת פריחה.
תוצאות #
סיכום תמציתי של תוצאות יבול א', עונת 2018-19
טבלה 1. תכונות הצימוח, פריחה, והיבול בממשקי הדחת המלחים השונים. יבול א', עונת2018-19.
הניסוי בממשק הדחת המלחים נערך במתכונת מיוחדת: הוא החל ב-5 משקים שונים, כך שכל משק מהווה חזרה אחת על שני סוגי הדחת המלחים הנבחנים בניסוי. מטבע הדברים הייתה שונות בין המשקים השונים בפרמטרים רבים: איכות הקרקע והמים, תנאי האקלים, ממשק הגידול והדילול, ועוד. בכל הקיבוצים נמצאה שונות קטנה בהרכב הקרקע בין שתי החצרות בהן בוצעו שני ממשקי ההדחה השונים, אולם בקיבוץ תל-קציר נמצאה שונות גדולה ברמת היסודות בקרקע בין שתי החצרות, ובפרמטרים חקלאיים שונים, ולכן בסוף שנת הניסוי הראשונה הניסוי הופסק במשק זה.
אולם למרות השוני בין החזרות (המשקים השונים) בניסוי, ניתן היה לזהות מגמות (לא מובהקות סטטיסטית): בסיום עונת ההשקיה הראשונה של הניסוי, באוקטובר 2018, נמצאה מגמת המלחה קלה (לא מובהקת) בקרקע של טיפול ההדחה המרוכזת, ביחס לטיפול ההדחה המשקית, אולם זו לא הביאה לעלייה בריכוז הנתרן והכלוריד בעלים. הצמחים בטיפול הדחת המלחים המרוכזת היו קטנים מעט מאלה של טיפול ההדחה המשקית, ונמצאה פחיתה של 1.3 ק"ג במשקל האשכול. לאור זאת, החלטנו שבשנה ב' של הניסוי, החל באפריל 2019, יעד החיסכון במנות ההשקיה בטיפול ההדחה המרוכזת ירד מ-20% ל-15%, במטרה לקבל חסכון משמעותי במים, מבלי לשלם מחיר ביבול.
תוצאות יבול ב', עונת 2019-20
מנת ההשקיה במשקים השונים
טבלה 2. מנות ההשקיה בפועל ב-2019. הנתונים בקוב לדונם, כפי שנלקחו משעוני המים של המשקים השונים. תקופת ההשקייה-אפריל-דצמבר 2019.
| משק | הדחה משקית (קוב/דונם) | הדחה מרוכזת (קוב/דונם) | % חסכון הדחה מרוכזת/משקית |
| דגניה א' | 1114 | 958 | 14.0 |
| דגניה ב' | 812 | 685 | 15.6 |
| מסדה | 1098 | 937 | 14.6 |
| אפיקים | 1070 | 907 | 15.2 |
הרכב היסודות במים, בקרקע ובעלים
הרכב היסודות במים
טבלה 3. ערכי מדדי מליחות ויסודות שונים במי ההשקיה במשקים השונים.
המים נדגמו מראש ההשקיה בחלקות הניסוי השונות באפריל 2019.
התוצאות המוצגות מבוססות על מדגם יחיד.
המים המסופקים להשקיית מטעי המשקים השונים מורכבים מתמהיל שונה של מי הכנרת ומי הירמוך, כך שכל משק מקבל מים באיכות שונה.
בדיגום שנעשה באפריל 2019 מצאנו שאיכות המים של אפיקים טובה משל שלושת המשקים האחרים, שבהם איכות המים דומה. רמת הכלוריד והנתרן במי ההשקיה של אפיקים נמוכה יחסית, ורמות הסידן והמגנזיום גבוהות יחסית, כך שה-SAR (יחס ספיגת נתרן) במשק זה נמוך יחסית, 2.2, בהשוואה לשאר המשקים, בהם טווח ה-SAR הוא 3.19-3.3. בכל המשקים מליחות המים נמוכה מזו של מי כנרת, בזכות מיהול במי הירמוך, שבתחילת העונה הם בעלי רמת מליחות מופחתת. חשוב לציין שאיכות המים משתנה לאורך העונה, כתלות ברמת המליחות של מי הכנרת ומי הירמוך, ויחס המהילה ביניהם.
כימיה של הקרקע
טבלה 4. ערכי מדדי מליחות ויסודות הזנה בקרקע, סתיו 2019. הקרקע נדגמה באוקטובר 2019. שכבת הדיגום: עומק 2-30 ס"מ. הנתונים המוצגים: ממוצעים בכל אחד מהמשקים השונים, וממוצע של כל המשקים.
הניסוי התבצע כאמור ב-4 משקים שונים, שכל אחד מהם משמש כחזרה יחידה. בכל משק מתבצעים שני ממשקי ההדחה: הדחה משקית והדחה מרוכזת. הניתוח הסטטיסטי נעשה על תוצאות ההדחה המשקית בארבעת החזרות (כל אחד מהמשקים), בהשוואה לתוצאות ההדחה המרוכזת בארבעת החזרות (כל אחד מהמשקים). בסוף עונת ההשקיה של שנת 2019, נמצאה מגמה, לא מובהקת סטטיסטית, הן ברמת המשק הבודד, והן בהשוואת כלל המשקים, של המלחה קלה מאד בטיפול ההדחה המרוכזת, ביחס לטיפול ההדחה המשקית. בהשוואת תוצאות כלל המשקים, ה-EC בטיפול ההדחה המרוכזת היה
dS m-1 1.22, ובטיפול ההדחה המשקית מעט נמוך יותר, dS m-1 1.20. ערכי הכלוריד היו גבוהים יותר גם הם בטיפול ההדחה המרוכזת, אולם ברמת הנתרן לא נמצא הבדל (טבלה 3).
גם ברמת ה-SAR, הפרמטר המייצג בצורה הטובה ביותר את נזקי ההמלחה בקרקע, נמצאה תוספת קלה בטיפול ההדחה המרוכזת ביחס ל-SAR בטיפול ההדחה המשקית (2.93 ו-2.88, בהתאמה). הרמה הממוצעת של הזרחן בסוף עונת ההשקיה גבוהים יותר בקרקע של טיפול ההשקיה המרוכזת, בעוד שברמת האשלגן המגמה הפוכה, אולם גם פערים אלה אינם מובהקים סטטיסטית (טבלה 3). השוואת הפרמטרים השונים הקובעים את רמת המליחות בקרקע, בטיפולי ההדחה המשקית וההדחה המרוכזת בכל אחד מהמשקים בנפרד, חושפת תמונה מעורבת. כך, רמת ה-EC באפיקים ובדגניה ב' בטיפול ההדחה המרוכזת גבוה ביחס לטיפול ההדחה המשקית, בעוד שבדגניה א' ובמסדה המגמה הפוכה.
ה-SAR גבוה בשלושה משקים, דגניה א', דגניה ב', ואפיקים בטיפול ההדחה המרוכזת ביחס לטיפול ההדחה המשקית, בעוד שבמסדה ערך ה-SAR גבוה יותר בהדחה המשקית. נראה שהמגמה המעורבת בפרמטרים הנמדדיים בין המשקים השונים נובעת ממרכיבים שונים, ביניהם הבדלים בסוג הקרקע, בממשק הדישון, הכימיה של המים, וכו'.
הרכב היסודות בעלים
טבלה 5. ההרכב המינרלי של עלה מס' 3 מאימהות בפריחה בקיץ, אוגוסט 2019. הנתונים הינם ב-% בחומר יבש.
ברמות הנתרן והכלוריד בעלים נמצאו מגמות הפוכות. בעוד שברמת הנתרן נמצאה מגמה של פחיתה בטיפול ההדחה המרוכזת, המגמה בכלור הייתה הפוכה (טבלה 4). ברמות של יסודות ההזנה חנקן ואשלגן נמצאה פחיתה קלה בעלים של טיפול ההדחה המרוכזת, ביחס לעלי טיפול ההדחה המשקית, ואילו ברמת הזרחן לא נמצא הבדל בין הטיפולים. בכל מקרה, באף אחד מהפרמטרים ההבדלים לא היו מובהקים סטטיסטית.
ריכוז החנקן במרבית הבדיקות היה נמוך מעט מהסף התחתון המומלץ (2.4%), ובחלק מהמשקים ריכוז האשלגן היה נמוך משמעותית מהסף התחתון המומלץ (3.2%), ואילו ברמת הזרחן הערכים בכל המשקים היו בטווח הרצוי (0.17%), או מעט פחות (0.16%, טבלה 4).
תוצאות צימוח, פריחה, ויבול
טבלה 6. תכונות הצימוח, פריחה, והיבול בממשקי הדחת המלחים השונים. יבול ב', עונת2019-20.
התוצאות המוצגות הן ממוצע טיפולי ההדחה המשקית וההדחה המרוכזת בכל אחת מהחזרות (המשקים השונים) השונות, וממוצע כל החזרות, ע"פ ממשק ההדחה. מטבע הדברים ישנה שונות בין בין התוצאות בחזרות השונות, אולם המגמה עקבית: בכל המשקים נמצאה נחיתות לטיפול ההדחה המרוכזת ביחס להדחה המשקית.
הצמחים בטיפול ההדחה המרוכזת קטנים ביחס לטיפול ההדחה המשקית (גובה 321 ס"מ לעומת 337 ס"מ, היקף גזעול 78.1 ס"מ, לעומת 80.6 ס"מ, טבלה 6 ואיור 1א'). בתאריך הפריחה, הקטיף, וימי המילוי לא נמצא כל הבדל בין שני סוגי ההדחה. במשקל האשכול נמצאה נחיתות של 3.2 ק"ג בטיפול ההדחה המרוכזת, 32.9 ק"ג לעומת 36,1 ק"ג (טבלה 6 ואיור 1ב'), שנבעה בעיקר מפחיתה במשקל האצבע (טבלה 6).
דיון #
ביבול א' הסתמנה נחיתות לטיפול הדחת המלחים המרוכזת. הצמחים בטיפול זה היו קטנים מעט מאלה של טיפול ההדחה המשקית, ונמצאה פחיתה של 1.3 ק"ג במשקל האשכול. לאור זאת, החלטנו שבשנה ב' של הניסוי, החל באפריל 2019, יעד החיסכון במנות ההשקיה בטיפול ההדחה המרוכזת ירד מ-20% ל-15%, במטרה לנסות לקבל חסכון משמעותי במים, מבלי לשלם מחיר ביבול. למרות הירידה ברמת החסכון במים בממשק ההדחה המרוכזת, ולמרות שבפרמטרים שונים הקשורים להמלחה בקרקע ובעלים נמצאה מגמה קלה מאד, לא מובהקת סטטיסטית, של המלחה בטיפול זה, הנחיתות של טיפול הדחת המלחים המרוכזת ביבול ב' עלתה ביחס לשנה ב', והתבטאה בפחיתה של 3.2 ק"ג ביחס לממשק ההדחה המשקית. לאור התוצאות הגרועות, בשני יבולים, החלטנו להפסיק את הניסוי. מדוע בניסוי, שהתקיים בשטח פתוח, ממשק ההדחה המרוכזת לא הביא לפגיעה בצימוח וביבול לאורך ארבעה יבולים, ובניסוי הנוכחי, שהתקיים תחת בית רשת, נמצאה נחיתות ברורה לטיפול זה? ההסבר לפיו בניסוי זה ירדנו מתחת ל"קו השחור" של מנת ההשקיה בעמק הירדן, שבירידה ממנה נגרם נזק לצמחים, הנובע משילוב של ירידה במנת ההשקיה בממשק ההדחה המרוכזת, בתוספת לכ-25% הפחתה במנת ההשקיה על רקע המעבר לגידול תחת בית רשת? להערכתי לא, מכיוון שבניסוי ההשקיה המדייקת ע"פ נוסחת פנמן תחת בית רשת, המבוססת על חישוב ההתאדות היומית, מנת ההשקיה בשנת יבול ב' הייתה 1513 קוב לדונם (לעומת 1865 קוב לדונם בטיפול המשקי), ולא נמצאה פגיעה במדדי צימוח ופרי, למרות החסכון הניכר, בשיעור של 18%, במנת ההשקיה. הסבר אחר לפגיעה שנגרמה בשתי עונות יבול בממשק ההדחה המרוכזת, הינו שלמרות שברמת ה"מאקרו", בסוף עונת ההשקיה, לא נמצא שינוי משמעותי במדדים שונים של מליחות הקרקע, ברמת ה"מיקרו", היומיומית, נגרמה פגיעה לצמחים עקב הפחתת מנות ההשקיה היומית ב-30% בששה ימים בשבוע, שגרמה להיווצרות תנאי עקה בבית השורשים, ולנזק מצטבר לתפקוד צמחי הבננה, למשל באמצעות פגיעה במוליכות ההידראולית של השורשים, וכתוצאה מכך לפגיעה משמעותית בצימוח וביבול. לעומת זאת, בניסוי ההשקיה המדייקת ע"פ נוסחאת פנמן, המבוססת על חישוב ההתאדות היומית, החסכון במים הושג על ידי הפחתת מנות ההשקיה בימים בהם הדיות היומית, וכתוצאה מכך דרישות המים של הצמחים, נמוכה יותר, ולכן החיסכון במנת ההשקיה היומית לא מכניס את הצמח לתנאי עקה. תוצאות המחקר הנוכחי מרמזות לכך שמשטר ההדחה תחת רשת, שפותח בעבר, מותאם היטב לתנאי עמק הירדן.
