עמוד הבית / חדשנות / היעלמות פעילות קוטל העשבים 'מוניטור' בקרקע

היעלמות פעילות קוטל העשבים 'מוניטור' בקרקע

דו"ח מניסויי מעבדה ושדה שנערכו בשנת 2017

עמית פאפוריש 1,2, חנן איזנברג 1, ברוך רובין 2, יעל לאור 3
1 המחלקה לחקר עשבים רעים, מינהל המחקר החקלאי, נווה יער
2 המכון למדעי הצמח וגנטיקה בחקלאות ע"ש רוברט ה. סמית, הפקולטה לחקלאות, מזון וסביבה ע"ש רוברט ה. סמית, האוניברסיטה העברית, רחובות
3 המכון למדעי הקרקע, המים והסביבה, נווה יער

יבוא שיא – פברואר 2018

מבוא
בשנים האחרונות פעל במימון מועצת הצמחים והמדען הראשי מיזם ארצי להפחתת נזקי עלקת בחקלאות, ובכללם בעגבניות לתעשייה. במסגרת המיזם, ותכניות מחקר קודמות, פותח ממשק 'פקעית' להדברת עלקת בעגבניות, המבוסס על מודל ימי מעלה ויישומי קוטל העשבים (ק"ע) מוניטור (75% סולפוסולפורון, גר.) בכמות כוללת של 15 ג'/ד' ולאחר כל יישום הפעלה בהמטרה של 30 מ"ק/ד'. עפ"י הממשק בוצעו בנוסף עד שני טיפולי עלווה בקוטל העשבים קדרה (אימזאפיק 240 ג'/ל', ת.נ.) לאחר גמר החנטה של העגבניות. ממשק זה שוכלל לממשק 'פקעית אביבי' הכולל יישום התכשיר מוניטור בחורף בטיפול קדם שתילה מתוחח (קש"מ) לעומק של 10 ס"מ, ולאחר מכן הפעלתו על ידי גשם, והמשך טיפול בכמיגציה של קדרה, לאחר השתילה, במינונים 2, 2, ו-3 סמ"ק/ד' במועדים 400, 600, ו- 800 ימי מעלה בהתאמה. ממשק זה הוכח כיעיל מאוד בהדברת עלקת בשדות עגבנייה עם עוצמת נגיעות בינונית-גבוהה וכראייה לכך מגדלים רבים משתמשים בממשק זה במעשה החקלאי.
טיפול קש"מ של מוניטור יעיל בהדברת נבטי העלקת לאחר השתילה ולפני התחברותם לפונדקאי, ובעיכוב והדברה של העלקת בשלבים מוקדמים לאחר ההתחברות. השאריתיות הגבוהה של החומר הפעיל סולפוסולפורון בקרקעות ניטרליות/בסיסיות מאפשרת הדברה יעילה של עלקת לאחר השתילה גם ביישום קש"מ מוקדם, ומסייעת בשמירה על שטח נקי מעשבים רעים עד לשתילת העגבניות ובמהלך שלבי הגידול הראשונים. מאידך, מחזור הגידולים בעונה העוקבת מוגבל לעגבנייה וחיטה בלבד, עקב רגישות גבוהה של גידולים רבים, דוגמת תירס וסורגום, לריכוזים נמוכים של סולפוסולפורון בקרקע.
לאורך השנים נצפתה שונות ניכרת ביעילות ההדברה בחלקות ואזורי גידול שונים. הסבר אפשרי לתופעה זו עשוי להיות פעילות שאריתית נמוכה מהצפוי של סולפוסולפורון שהביאה לכך שריכוזו בתקופה הקריטית להדברה היה נמוך מהרצוי. פעילות שאריתית נמוכה של סולפוסולפורון, בקרקעות שאינן חומציות, עשויה לנבוע משני תהליכים עיקריים מקבילים: 1) שטיפה של קוטל העשבים לעומק הקרקע, מתחת לחתך הקרקע הרלוונטי להדברה ו-2) פירוק מיקרוביאלי של ק"ע למטבוליטים חסרי פעילות הרביצידית. מחקר זה, המבוצע במסגרת עבודת דוקטורט, עוסק בבירור המנגנון של היעלמות מהירה של פעילות ק"ע סולפוסולפורון בקרקע תוך התמקדות בתפקיד הפירוק המיקרוביאלי.

ניסויי שנת 2017
מטרת העל של תכנית מחקר זאת היא לפתח כלים שיעמדו לרשות החקלאי באמצעותם ניתן יהיה להעריך את כמות החומר הפעיל סולפוסולפורון בקרקע לפני שתילת העגבניות, על מנת לאפשר תכנון מיטבי של יישומי התכשיר מוניטור בהמשך העונה.
יעדי הניסויים בשנת מחקר זו:
א) בחינה השוואתית של פרופיל הנדידה של סולפוסולפורון בקרקעות מייצגות, מאזורי גידול שונים, בתנאים מבוקרים.
ב) כימות קצבי פירוק של סולפוסולפורון, ובחינת השפעת הטמפרטורה על הפירוק, תוך שימוש בכלים אנליטיים.
ג) המשך ניטור של גורל סולפוסולפורון בחלקות משקיות במהלך העונה.
לצורך הניסויים בתנאים מבוקרים נאספה במהלך קיץ 2015 קרקע משלושה משקים, חוות עדן, עין חרוד וקיבוץ דן, המייצגים אזורי גידול שונים של עגבניות לתעשייה בישראל. בנוסף, במהלך עונות הגידול 2016 ו-2017 נדגמו שתי חלקות משקיות (חוות גד"ש ועין חרוד איחוד) בהן הופעל פרוטוקול 'פקעית אביבי'. בכל חלקה נדגמו 10 נקודות, משלושה עומקים (0-10, 10-30 ו-30-60 ס"מ), במרווחי זמן שונים מיום היישום. כימות סולפוסולפורון בוצע ע"י מיצוי והזרקה ל-LCMS/MS.

תוצאות ודיון
פרופיל הנדידה של סולפוסולפורון בעמודות קרקע: על מנת לבצע בחינה השוואתית של נדידת סולפוסולפורון נעשה שימוש במבחן ביולוגי בעמודות קרקע בתנאים מבוקרים. שרוולי פוליאתילן בקוטר 8 ס"מ ובאורך של 30 ס"מ מולאו בקרקע מחוות עדן, עין חרוד או דן, עשרת הס"מ העליונים של הקרקע עורבבו היטב עם ק"ע סולפוסולפורון לקבלת ריכוז של 40 ppb (אקוויולנטי ל-5 ג' לדונם מוניטור) והעמודות הוצבו בחדר גידול בטמפ' של 25° C. העמודות הושקו עד למילוי כל חתך הקרקע, לאחר 24 שעות הוצבו במאוזן ושתי שורות של צמח בוחן (סורגום) נזרעו לאורך העמודה. ההשפעה על צמחי הסורגום נבחנה שבועיים מזריעה.
בכל הקרקעות המטופלות נמדדה פגיעה בצבירת הביומסה של צמחי סורגום, בהשוואה לביקורת לא מטופלת, לכל אורך העמודה, אך במידה פחותה בחלק העליון (0-5 ס"מ) של הקרקע (איור 1). עובדה זו מעידה על ירידה בריכוז ק"ע העשבים בחלק העליון של הקרקע עקב שטיפה לעומק הקרקע, תופעה אשר תועדה בעבר ועשויה להשפיע על יעילות ההדברה של עשבים רעים בכלל ועלקת בפרט. עם זאת, לא נמצאו הבדלים מובהקים בפרופיל הנדידה בקרקעות שונות, ולכן סביר כי פוטנציאל החלחול של סולפוסולפורון לעומק לא יהווה גורם משמעותי בהבדלים ביעילות ההדברה של עלקת בחלקות השונות.

איור 1
איור 1

כימות קצבי פירוק של סולפוסולפורון והשפעת הטמפרטורה: לצורך ניסוי זה נשקלו 5 ג' קרקע מחוות עדן, עין חרוד או דן, למבחנות זכוכית, סולפוסולפורון יושם בריכוז 80 ppb לקרקע, בנפח נוזל המתאים לתנאי רטיבות של 70% מקיבול שדה והמבחנות הודגרו בחושך בטמפ' של 25°C או 15°C. מיצוי וכימות סולפוסולפורון ב-LCMS/MS בוצע אחת לשבועיים (חוות עדן 25°C) שלושה (עין חרוד ודן 25°C) או ארבעה שבועות (כל הקרקעות 15°C).
ניסוי זה נמצא בעיצומו ויסתיים בשבועות הקרובים, אז ניתן יהיה לכמת את ההבדלים בקצבי הפירוק בקרקעות השונות. עפ"י התוצאות שנותחו עד לשלב זה, נראה שסולפוסולפרון מתפרק במהירות רבה יותר בקרקע מחוות עדן ודן בהשוואה לקרקע מעין חרוד, הן בטמפרטורה של 25°C והן בטמפרטורה של 15°C (איור 2). תוצאה זו מאששת תוצאות קודמות, מניסויים במסגרת עבודה זו, שהציגו מגמה דומה לגבי קצב הדעיכה של הפעילות ההרבצידית של סולפוסולפורון, בתנאים מבוקרים, באותן קרקעות. מבחינת השפעת הטמפרטורה על הפירוק, כצפוי, בטמפרטורה נמוכה (15°C) קצב הפירוק של סולפוסולפורון נמוך יותר בהשוואה לטמפרטורה הגבוהה, אך נראה כי ההבדלים בין הקרקעות השונות קטנים יותר- כלומר השפעת הטמפרטורה על פירוק סולפוסולפורון בקרקע גדולה יותר בקרקעות מחוות עדן ודן. תוצאה זו עשויה להעיד על מעורבות גדולה יותר של מיקרואורגניזמים בפירוק סולפוסולפורון בשתי הקרקעות הנ"ל.

איור 2
איור 2

מעקב אחר גורל סולפוסולפורון בחלקות משקיות: בשנים 2016 ו-2017 נדגמו שתי חלקות משקיות (חוות גד"ש גליל עליון ועין חרוד איחוד), בהן יושם מוניטור לצורך הדברת עלקת בעגבניות לתעשייה. בשתי החלקות הופעל מוניטור לאחר התיחוח ע"י המטרה של 40 מ"ק/ד' באמצעות קוונוע, אך בעוד בחלקה בחוות גד"ש שתילת העגבניות הייתה 36 יום מקש"מ בעין חרוד שתילת העגבניות בוצעה 7 ימים מקש"מ. בחלקות אלו בוצעו דיגומי קרקע אחת לשבוע, ובמשך שישה שבועות, מעשר נקודות בחלקה, לצורך כימות החומר הפעיל סולפוסולפורון בחתך 0-60 ס"מ.

שבוע מקש"מ, בעין חרוד איחוד כמות סולפוסולפורון שנמדדה בחתך 0-60 ס"מ הייתה גדולה יותר מהכמות שיושמה, ככל הנראה עקב פיזור לא אחיד של סולפוסולפורון בחלקה. מהשוואת המגמה הכללית של כמות סולפוסולפורון שנממדה בכל אחת מהחלקות במהלך הניטור, נראה כי שאריתיות סולפוסולפורון בקרקע גבוהה יותר בעין חרוד לעומת השאריתיות בחוות גד"ש (איור 3). בחלוף שישה שבועות מקש"מ, בעין חרוד נמצאו 75.3% מכמות החומר שיושם לעומת 33.4% שנמצאו בחוות גד"ש בתקופת הזמן המקבילה. הבדלים אלו נובעים ככל הנראה מפירוק מהיר יותר של סולפוסולפורון בחוות גד"ש בהשוואה לפירוק בקרקע בעין חרוד. תוצאות אלו תואמות את התוצאות שנצפו בניסוי פירוק סולפוסולפורון בתנאים מבוקרים (איור 2) המעידות על קצב פירוק איטי בקרקע מעין חרוד איחוד, ביחס לקרקעות אחרות שנבחנו. הפירוק המהיר יחסית בחלקה בחוות גד"ש (איור 3), בצירוף מועד השתילה המאוחר יחסית, גרם לכך שבעת שתילת העגבניות ריכוז סולפוסולפורון בקרקע היה נמוך מהדרוש להדברה יעילה של העלקת. אף על פי כן, לא דווח על כשל הדברה בחוות גד"ש, ככל הנראה עקב רמת מדבק נמוכה בחלקה בתוספת הדברה יעילה של טיפולי קדרה במהלך העונה.

איור 3
איור 3

סיכום
בשנת מחקר זו התמקדנו בבחינת פוטנציאל הנדידה וקצב הפירוק של סולפוסולפורון (החומר הפעיל בתכשיר מוניטור) בתנאים מבוקרים, וכן המשך ניטור גורל החומר בחלקות משקיות. תוצאות ניסויי העמודות מוכיחים כי הנדידה של החומר הפעיל סולפוסולפורון משמעותית (איור 1). נדידה זו גורמת לירידה בריכוז החומר בחלק העליון של הקרקע, עקב מיהול בנפח קרקע גדול יותר, ועשויה להפחית את יעילות הדברת העשבים. חשיבותה של תופעה זו עולה בתנאים המגבירים את פוטנציאל הנדידה, דוגמאת טיפול בקרקעות בעלות מוליכות הידראולית גבוהה ו/או בתנאים בהם יש ריבוי משקעים לאחר טיפול הקש"מ. נראה כי בקרקעות שנבחנו בניסוי העמודות, המייצגות טיפוסי קרקע נפוצים באזורי גידול העגבניות, פוטנציאל הנדידה של סולפוסולפורון דומה ולכן אינו מסביר את ההבדלים הנצפים ביעילות הדברת העלקת בשדה.
ניסויי פירוק סולפוסולפורון בתנאים מבוקרים (איור 2) וכן ניטור חלקות משקיות בהן יושם מוניטור להדברת עלקת (איור 3) מאששים את השערת המחקר כי קיימת שונות ניכרת בקצבי הפירוק של סולפוסולפורון בקרקע. בחלקות מסויימות, דוגמאת חוות גד"ש גליל עליון בשנת 2016, קצב הפירוק של החומר הפעיל מהיר יחסית, במידה שעשויה להשפיע על יעילות ההדברה של עלקת, בעיקר כאשר טיפול מוניטור ניתן בקש"מ מוקדם מספר שבועות לפני השתילה. התוצאות מחזקות את המסקנה שלנו כי המלצה גורפת למינון ועיתוי היישום של מוניטור אינה מתאימה, ויש צורך באיתור הסיבות האפשריות לשונות בקצב דעיכת הפעילות בחלקות שונות ושקלול גורמים אלו בבחירת מועד ועיתוי היישום, זאת על מנת למקסם את יעילות ההדברה.
עקום התגובה של עלקת לסולפוסולפורון בקרקע, שנבחן בשנים קודמות, מראה כי העלקת מודברת גם בריכוזים נמוכים מאלו המצויים בקרקע לאחר טיפול קש"מ, ולכן סביר כי גם לאחר ירידה בריכוז עקב פירוק או נדידה לעומק תהייה פגיעה משמעותית בעלקת, אך בוודאי לא ימומש מלוא הפוטנציאל ההדברה של העלקת ע"י מוניטור. חשוב להזכיר כי הדברה יעילה של העלקת בשלבים מוקדמים עשויה להקטין את הנזק לעגבניות ואף לשפר את יעילות טיפולי ההמשך בקדרה, כנגד עלקות שהתחברו לפונדקאי, בעיקר במקרים בהם רמת המדבק גבוהה.

אודות admin

עשוי לעניין אותך

עמי ארנין

השפעת צינון פרות יבשות על ביצועיהן בתחלובה העוקבת

סיכום ניסוי 2016 ד"ר עמי ארנין, ד"ר איתי עסיס, ד"ר בני שריר, ד"ר מיכאל ואן …

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר. (*) שדות חובה מסומנים

תגי HTML מותרים: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>