מבוא Journal of Experimental Botany, Vol. 55, No. 407, pp. 2437–2446, November 2004
“Partial Root Drying is a way of manipulating water use and crop growth without genetic manipulation. Significant benefits can be obtained without the use of high technology and so the method can be of enormous benefit in agricultural systems of developing countries. Given that 70 percent of the world’s water goes to grow crops and that climate change may result in water being an even more scarce resource, PRD can have significant agricultural effects and social consequences especially for many developing countries.”
Professor Bill Davies, University of Lancaster
גדילה, כמו גם פרודוקטיביות ואיכות הפירות – כולם קשורים בצורה הדוקה לזמינות המים באדמה(1). בהעדר מים, צמחים חווים האטה בגדילה. תקופה ממושכת של חוסר מים יכולה להוביל לירידה בניצולת – עד כדי אובדן היבולים. בצורת הינה אחת מגורמי העקה המגבילים ביותר מבחינת תפוקה חקלאית בעולם. גידולים חקלאיים רבים (עגבניות למשל) הינם כאלו הזקוקים לכמות רבה של מים, לרוב כמות הדורשת השקייה (Irrigation) מלאכותית כתוספת למי הגשמים.
בארצות רבות, כתוצאה מזיהום אוויר ומשינויי אקלים הנובעים בעיקר מהתחממות כדור הארץ, ישנה ירידה בשימוש במים לצרכים חקלאיים(2). לפיכך, דגש רב ניתן למחקר הפיזיולוגיה והחקלאות של צמחים שונים תחת תנאי יובש. מטרת מחקר זה הינה למצוא דרכים לייעל את שימוש הצמחים במים (water use efficiency).
לצמחים ישנם מנגנוני הגנה טבעיים בפני עקות יובש(3) (ויסות פוטנציאל מים, התמודדות עם עלייה בעקה-אוסמוטית, סגירת פיוניות ועוד), וטכניקות חקלאיות חדשות מנסות להשרות התפתחות מוקדמת של מנגנוני הגנה אלו(1). בבסיס אותן טכניקות עומד הרעיון לפיו ע"י הפחתה מכוונת של זמינות המים באדמה ניתן להפעיל בשורש מערכות עקת-יובש, אשר אלו בתורן יגרמו לשינויים פיזיולוגיים בצמח – מוליכות מים טובה יותר, עמידות גבוהה ליובש ועוד, כפי שיפורט בהמשך.
באתר שלפניכם אסקור את אחת השיטות – partial root drying – ובשמה המקוצר PRD, המובילה לכך שצמחים משתמשים ביעילות רבה יותר במים, ולפיכך צורכים פחות מים. PRD הינה שיטת השקייה המחולקת לשני שלבי פעילות(2): 1. בשלב הראשון מחצית מאיזור השורשים (root-zone) מושקית, בעוד המחצית השניה אינה מושקית. 2. בשלב השני יש היפוך של תנאי ההשקייה.
חשוב לציין כי במקביל ל-PRD קיימת שיטה נוספת(2) להשגת ייעול ניצול המים בצמחים הנקראת Regulated deficit irrigation, או RDI, שבה גם נעשית מניפולציה על כמות המים שמקבל הצמח (פחות מים מאשר הצמח אמור לקבל). בעוד שיטת ה-RDI נוטה לגרום לניצולת נמוכה יותר ולהגבלת גודל העלים, הרי שיתרונה של שיטת ה-PRD גלום הן בפשטותה והן בנזק המועט שהיא מסבה לצמחים ולתוצרתם החקלאית.
מה תמצאו באתר?
בקישורים באתר זה תוכלו למצוא מידע מרתק על המנגנון הביולוגי העומד מאחורי שיטת ה-PRD. שיטה זו פותחה על בסיס הידע המצטבר בתחום העברת האותות הכימית בין השורשים והנצר (root-to-shoot chemical signaling) – ידע אשר בלעדיו לא ניתן היה ליישם שיטה זו. כמו כן תוכלו לראות תקצירים של עבודות מחקר(4,5,6,7,8) מרחבי העולם, אשר דנו בהשפעת ה-PRD על צמחים שונים ותגובותיהם הפיזיולוגיות.