פרק א:
החקלאות – ייצור מזון
* מלתוס, פילוסוף ומתמטיקאי, מדד את קצב גדילת האוכלוסייה לעומת קצב גדילת יצור המזון והסיק כי בשנת 2008/9 ייווצר מצב של מחסור במזון – כלומר כמות המזון שתופק לא תספק את האוכלוסייה. מדידותיו היו מאוד מדויקות. הוא טען שהמחלות והמלחמות שתוקפות את בני האדם הם יציר הטבע שנועד לשמור על איזון על מנת שכמות המזון תותאם לגודל האוכלוסייה. אולם למידת החקלאות מנעה את יישומה של תיאורית מלתוס. הרעב שמאפיין מקומות מסוימים אינו נובע מחוסר מזון אלא מחלוקה לא צודקת של אותו מזון –
* בשנות החמישים קם מדען בשם נורמן בורלוג והקים במקסיקו מכון לחקר החיטה וסוגיה נורמן בורלוג חקר זן מסוים של חיטה (פלורנס ארור) – זן שיבוליו היו מוגבלים בגלל גודל השיבולת הקטן – אך בעל איכות גבוהה – ופיזר מדענים ברחבי כל העולם במטרה שיחקרו את זני החיטה השונים. אחד מהם מצא זן ננסי (באורך 50-70 ס”מ אך בעלי שיבולת ארוכה במיוחד – גם אם איכות הגרגרים הייתה ירודה למדי).נורמן גידל את שני הזנים בסמוך זה לזה ווידא היווצרות האבקה הדדית ביניהם – וקיבל זנים חצי-ננסיים בעלי שיבולת ארוכה – ובעלי איכות גרגרים גבוהה כמעט כמו של זן הפלורנס. התוצאה של הכלאות אלה סתרה למעשה את תיאוריית מלתוס – משום שהזנים החצי-ננסיים הניבו פי 5 ויותר מהיבול הקודם. התוצאה זכתה לשם “המהפכה הירוקה”, ועבורה הוא קיבל את פרס נובל לשלום.
בתקופה זו נוסף גם המישור הטכנולוגי שתרם רבות לפיתוח ענף החקלאות ב:
1. גידול מונוקולטורי (גידול אחד על שטח ענק)
2. בתי קירור לצורך שימור התוצרת לאורך זמן.
3 התפתחות התחבורה (כבישים, אוניות ומטוסים) לצורך שינוע התוצרת.
4. התפתחות התקשורת המאפשרת פיזור של ידע והפצתו בעולם.
5. תעשיית שימור המזון התפתחה וייצרה עוד גיוון במזון.
סיכום – חשיבות לימוד החקלאות והפיכתו של האדם לחקלאי
שיטות קירור מגוונות, זנים שפותחו, תעשייה נלווית של שימורים וכו’ הגדילו את מגוון סל המזונות של האדם ואפשרות השיווק לאורך השנה. מחקרים ויצירת חומרי הדברה חדשים (משנות ה50- ומעלה) הביאו להדברה יעילה של מזיקים ומחלות ואפשרו הגדלת יבולים משמעותית. לאחרונה פותחו טכנולוגיות של גידול צמחים בבתי צמיחה על מצעים מנותקים במערכות סגורות ממוחשבות אשר מאפשרות בקרה על האקלים בתוכם – מה שמאפשר גידולים מחוץ לעונתם (“ביטול העונות”). כל אלה הביאו ממצב חזוי של מחסור מזון בעולם למצב של עודפי מזון גדולים.
הגדרות:
חקלאות בעל – חקלאות ללא השקיה מלאכותית – שימוש במי הגשמים בלבד. דוגמאות לגידולי בעל: חיטה, שעורה, ושאר דגני החורף, בקיה, תלתן.
חקלאות שלחין – חקלאות המשתמשת בהשקיה מלאכותית. דוגמאות לגידולי שלחין – ירקות, פירות, כותנה וכו’.
פרק ב:
שיטות מיון הצמחים
שיטת המיון הבוטני
מיון בסיסי. לקיחת כל הגידולים הדומים מבחינה גנטית שלהם תכונות משותפות, זהות וקראו להם משפחה. כל משפחה חולקו למינים שונים. את המינים חילקו לזנים, במבנה של משפחה -> מבנים -> זנים.
משפחת הדגניים
דגני חורף: שעורה; חיטה; אורז (אורז אפשר לגדל גם בקיץ וגם בחורף)
דגני קיץ: (זקוקים ל 13-15 מעלות חום בקרקע כדי לנבוט): תירס (הכי שכיח); עשב סודאני; סורגום
מין: חיטה: פלורנס ארור; דה אריאל (פותח בא”י); בית השיטה; עמבר (זן של חיטה קשה);חיטה קשהחיטה רכה – קבוצות של זנים.
משפחת הדילועיים: מלפפון; דלעת; אבטיח; מלון; קישוא;
משפחת הסולניים: עגבנייה; תפו”א; פלפל; חציל;
משפחת הקטניות: אפונה; בוטנים; שעועית; חימצה (חומוס); פול; בקיה; תלתן
החנקן (הדשן החשוב ביותר בהיותו מרכיב של חלבונים) מהווה כ70%- מהאטמוספירה – ושום צמח אינו מסוגל לקלוט אותו ישירות מהאוויר. רק הקטניות הצליחו ליצור סימביוזה עם קבוצה גדולה של משפחות חיידקים העונות לשם הכללי ריזוביום. חיידקים אלה יוצרים מושבות על שורשי הצמחים. החיידקים תופסים את החנקן מהאוויר או מהקרקע ומתמירים אותו לתרכובות שהקטניות מסוגלות להשתמש בהם. בתמורה מספקות להם הקטניות את כל צורכיהם. התוצר הישיר של סימביוזה זו הוא העובדה שגידולים אלה מעשירים את הקרקע בחנקן וחוסכים דישון בחנקן.
משפחות משניות:
משפחת המורכבים: כותנה, חמניות
משפחת המוצלבים: כרובים למיניהם, חרדל, צנון ועשבים שוטים.
משפחת השושניים: בצל, שום ועירית.
חלוקה על בסיס גיאוגרפי:
האזור הטרופי מאופיין ב:
* אי-תנועתיות גדולה בטמפרטורות במשך השנה או בין יום ולילה.
* אין עונות שנה.
* לחות גבוהה, חום גבוה.
* חותך את כל היבשות.
* גידולים אופייניים – גידולים אוהבי חום כמו אננס, מנגו, בננה, גויבה.
אקלים גבולי בין אקלים טרופי וממוזג נקרא אקלים סוב-טרופי. באזורים אלה יצליחו ביותר גידולים כגון אבוקדו ותירס.
אקלים ממוזג מאופיין ב:
* 4 עונות שנה
* קיץ חם וחורף קר.
* שוני בטמפרטורות בין עונות השנה
* אורך שעות האור ביממה משתנה לאורך השנה.
* באזורי אקלים ממוזג צפוניים העונות הפוכות לאזורי האקלים הממוזג הצפוניים
(קיץ בישראל יהיה חורף באוסטרליה, למשל)
* רוב הגידולים (ביניהם חיטה וירקות) אופייניים לאזורי אקלים ממוזג.
אקלים קר מתאפיין בצמחים הסבילים לטמפרטורות נמוכות. תקופת האור קצרה ביותר, ורוב השנה הם לא פעילים – בתקופת הקיץ הקצרה מתחדשת פעילותם. צמחייה אופיינית לאקלים קר היא עצי מחט.
חלוקה ע”פ מהות התוצרת
החלוקה הזו מבוססת על החלק הכלכלי בתוצר.
* פרי – למשל תפוחים, עגבניות, מלפפונים.
* עלווה – למשל חסה, כרוב, נענע, סלרי.
* שורש – למשל גזר, צנון וג’ינסנג
* גבעול – למשל תפו”א (גבעול תת קרקעי מעובה), בצל
* זרעים – למשל שומשום, חמנייה, חיטה, תירס.
חלוקה ע”פ שיטות השקייה
* גידולי בעל – מושקים אך ורק בידי מי הגשמים.
* גידולי שלחין – מושקים באופן מלאכותי בנוסף למי הגשמים.
חלוקה ע”פ גידולי מאכל לאדם ובע”ח וגידולי תעשייה
גידולי תעשייה – גידולים שהחלק הכלכלי בהם מיועד לעבור תהליך תעשייתי, כמו כותנה (ממנה מפיקים סיבים לשם יצירת בדים) או גידולי שמן (כמו למשל זיתים, בוטנים) – לשם ייצור מזון.
פרק ג:
השפעת גורמי האקלים
* טמפרטורה: מדד של חום – אנרגיה.
* רוח: תנועת האוויר.
* מים: לחות, גשם, טל.
* אור השמש: מקור עיקרי לאנרגיית חום.
השפעת הטמפרטורה
הטמפרטורה הנה מדד לחום ולקור, והיא נמדדת במעלות (צלסיוספרנהייט). הטמפרטורה משפיעה על הצמח במספר אופנים.
א. כל צמח מתאפיין בשלוש טמפרטורות מבחינת ההשפעה:
* סף טמפרטורה עליון – זוהי הטמפרטורה אשר מעלייה הצמח יסבול מחום ויאבד נוזלים עד כדי התייבשותו.
* סף טמפרטורה תחתון – זוהי הטמפרטורה אשר מתחתיה הצמח קופא ומפסיק את פעילותו הפיזיולוגית.
* הטמפרטורה האופטימלית – אשר נמצאת בדרך כלל בין שני הספים והיא הטמפרטורה המיטיבית לצמח.
ב. אינדוקציה- שינוי בטמפרטורה המעורר ומנחה את הצמח בהתפתחותו. חיטה, למשל, זקוקה למנת קור לשם התפתחותה התקינה.
ג. השפעה של גורם עקה – טמפרטורה קיצונית נמוכה או גבוהה למשך זמן קצר יחסית, אשר גורמת להשפעה זמנית בצימוח התקין של הגידול, אך לאחר שנעלם גורם העקה, גם ההשפעה חולפת. (השפעת גורם עקה היא הפיכה.)
ד. ספי טמפרטורה: ככל שהטמפרטורה עולה, עולה קצב צימוח הצמח. ככל שהטמפרטורה יורדת, יורד קצב הצימוח.
ה. טמפרטורת הקרקע משפיעה כמובן על הצימוח.
השפעת האור
1. האור מספק את האנרגיה לתהליך הפוטוסינתזה – תהליך החיוני לחיי הצמח, ומכאן חשיבות האור והקרינה. ללא צמחים לא יתכן קיומם של בעלי חיים (ובכלל זה בני אדם), בגלל שחרור החמצן שהוא תוצר של הפוטוסינתזה (במקרים מסוימים אפילו מוסיפים CO2 על מנת לייעל את הפוטוסינתזה.)
2) פוטופריודה: במהלך האבולוציה למדו הצמחים את תנועת האור במשך השנה. פוטופריודה – השתנות משך שעות האור במשך השנה גורמת לאינדוקציה של תהליכים פיזיולוגיים בצמח, בעיקר פריחה (בצמחים מסוימים). הצמחים שמושפעים מהפוטופריודה מחולקים, לפי מועד הזריעה, לצמחי יום קצר וצמחי יום ארוך קיימים צמחים שאינם רגישים לפוטופריודה כלל וכלל (כמו כותנה וחמניות.)
3) השפעת קרינת אור וחום: אנרגיית אור עשויה להפוך לאנרגיית חום. שיטת החיטוי הסולרי בחממות מבוססת על חימום הקרקע בעזרת אור השמש.
גורמי עקה
הפרעה זמנית הנגרמת כתוצאה מגורמים קיצוניים של אקלים אשר מופיעים במהלך הגידול וגורמים באופן זמני להשפעה שלילית על הצימוח. כשגורם העקה נעלם, הנזק – שהוא על פי רוב הפיך – נעלם אף הוא, וכך הצמח מתאושש וחוזר לעצמו. גורמי עקה הנמשכים ברציפות עלולים לגרום לנזק בלתי הפיך, ולעתים גם לתמותת הצמחים. גם עוצמתם של גורמי עקה עשויה לגרום לנזק בלתי הפיך.
גורמי העקה העיקריים
א. קרה – ירידת הטמפרטורה לאזור האפס מעלות (צלסיוס) בשעות הלילה והבוקר המוקדמות. מצב זה גורם קיפאון, ולמעין כפור לבנבן של הלחות הנמצאת על פני העלים במקומות נמוכים כדי למנוע מצב של קרה יש צורך לחמם את אזור הגידול. ישנן מספר דרכים אפשריות.דרך אחת מערבת חימום בתנורים גדולים (החיסרון של התהליך הזה הוא שהוא יקר מאוד). שיטה נוספת היא הרטבת הנוף על ידי מערכת ממטרות לצורך הורדת הטמפרטורה – וכך מונעים את הנזק העלול להיגרם באמצעות הקרה. שיטה שלישית היא פיזור רוח על ידי הליקופטרים – בכך יצירת חימום, הגורם ללחות שעל העלים (שקופאת בזמן קרה!) להתאדות.
ב. סערות – עשויות לגרום לפציעות (שבירת ענפים וכו’), דרכם עשויים לחדור חיידקים. כדי להתגונן מסערות אפשר, למשל, לנטועלבנות שוברי רוח. בדרך כלל אותם שוברי רוח הם צמחים (כמו לדוגמא ברושים.)
ג. שטפונות – גשם בעוצמה חזקה הגורם להצפות משום שהקרקע לא מסוגלת לקלוט כמות מים גדולה כל כך. בייחוד במדרונות, בהם המים זורמים ויוצרים אגמים. עלול לגרום להריסת גידולים ולהיווצרות מים עומדים- עקב כך נוצר מחסור בחמצן בתוך הקרקע, מה שפוגע בנשימת השורשים, בין היתר. פתרונות אפשריים לשיטפונות הם יצירת מערכת ניקוז לכיוון נחלים או ימים, או גידול בטרסות – שטחים על גביהם זורעים ויוצרים מחסומים על ידי אבנים לצורך קו הגובה, ובכך בולמים את השיטפון ומנצלים את המים למטרות השקיה
ד. ברד – תופעה הנוצרת כאשר גשם בירידה קופא ומגיע כגושי קרח לאדמה. ברדפוגע בגידולי עלים (הברד קורע אותם), ובעצים נשירים. הפתרון היחידי לברד הוא שימוש בבתי צמיחה – אין לדעת מתי יתקוף ברד.
ה. שרב – תקופה ממושכת של יובש בכל שעות היממה, טמפרטורה גבוהה ומחסור בלחות. שרב של יום אחד אינו גורם נזק – מאחר והפיוניות בצמחים סגורות. שרב שנמשך מספר ימים עלו לגרום לנזק בלתי הפיך.
הגדרות.
1) חוק הבצורת – חוק הקובע כי בשנת בצורת, בה ישנם מעט משקעים (שנה המוכרזת רשמית כשנת בצורת ע”י משרד החקלאות), יפוצו חקלאים הנמצאים מדרום לקו רוחב עליו הוחלט מראש.
2)ביטוח נזקי טבע – חלק תורמת המדינה וחלק החקלאי לקרן, ממנה מפצים את החקלאי ומשלימים את הפסדי הגידול עקב פגיעה.
3) שטח בור – שטח שעוד לא עובד. בשטח מסוג זה ניתן לזרוע חיטה (גם באזורים שהסיכוי לגשם שם נמוך.) החיטה זקוקה לכ – 200-300 מ”ל גשם כדי לקבל יבול רווחי.
פרק ד:
הקרקע.
היווצרות הקרקע
ליבת כדור הארץ מורכבת ממאגמה – תערובת רותחת של סלעים מותכים. מגמה שפרצה החוצה (הידועה גם כלבה) התקררה, התמצקה וכך נוצרו סלעי יסוד. סלעים אלה עברו תהליכי בליה ושחיקה – תהליכים הנגרמים על ידי גורמים אורגניים, פיזיים וכימיים. קיימים תהליכי הסעה של החלקיקים שהתבלו ונשחקו ממקום אחד למשנהו – וכך נוצרה הקרקע.
בליית הקרקע
תהליכי בליית הקרקע הם תהליכים ארוכים אשר מתרחשים במשך מיליוני שנים. הגורמים האחראים לתהליך הבליה מתחלקים ל3 סוגים:
א) גורמים פיזיקליים – רוח, רעידות סיסמיות, גשמים חזקים, תנועת מים, גלי ים וכו’. גורמים אלו מבצעים פעולות פיזיות של שחיקת הסלע, פיצוצו וגריסתו, ובשלב שני, מסייעים להסעתו ושקיעתו של החומר השחוק אל מקומו הסופי.
ב) גורמים כימיים – אלו הם חומרים כימיים שונים אשר חודרים אל הסלעים, ממיסים אותם ויוצרים סדקים אשר בסופו של דבר מסייעים להתפוררות סלעי היסוד.
ג) הגורמים הביולוגים – הם חומרים אורגניים, צמחים מפוררים את הסלע בעזרת שורשיהם, ומיקרואורגניזמים ובעלי חיים שונים חודרים לסלע ומסייעים בפירורו.
מהי הקרקע
ניתן לחלק את הקרקע ע”פ 3 קריטריונים:
א) הרכב הקרקע (טקסטורה)
הטקסטורה מגדירה ממה עשויה הקרקע. להלן התפלגות הקרקע ל4- מקטעים ע”פ גודל חלקיקיה:
1) חול – כל החלקיקים אשר קוטרם גדול מ0.2- מ”מ.
2) חול דק – כל החלקיקים אשר קוטרם בין 0.2 מ”מ ו0.02- מ”מ.
3) סילט, חומר – כל החלקיקים אשר קוטרם בין 0.02 מ”מ ו0.002- מ”מ
4) חרסית – כל החלקיקים אשר קוטרם קטן מ0.002- מ”מ.
כל סוגי החלקיקים מצויים בקרקע בכמויות שונות. יחסי הכמויות בין חלקיקים אלו קובעים את טיב הקרקע.
ב) מבנה הקרקע (סטרוקטורה)
פירושו סידור החלקיקים בקרקע. מבחינים בין 3 סוגי קרקעות:
1) קרקע קלה – קרקע אשר מרבית חלקיקיה הם חלקיקי חול. קרקע זו היא קרקע אוורירית שבה ישנם חללי אוויר רבים בין החלקיקים.
2) קרקע כבדה – קרקע אשר מרבית חלקיקיה הם חלקיקי חרסית. לקרקע זו יש נטייה להתהדק, שכן החללים בין חלקיקיה קטנים מאוד.
3) קרקע בינונית – קרקע אשר מרבית חלקיקיה בינוניים או קרקע המורכבת מסוגים שונים של חלקיקים.
ג) האורגניזמים המצויים בקרקע
קבוצות שונות של אורגניזמים, הכוללות בין השאר חיידקים, פטריות ויצורים חד תאיים שונים, מבצעות פעולות דינמיות בלתי פוסקות של פירוק חומרים אורגניים וכימיים שונים בתוך הקרקע. כל תהליכי הפירוק והמיחזור של החומר האורגני והכימי באדמה נעשה ע”י מיקרואורגניזמים. המיקרואורגניזמים מתחלקים ל-
1) מיקרואורגניזמים מועילים: אלו מפרקים את החומר האורגני ליסודותיו, ממחזרים את המינרלים בטבע ואחראים לתהליכי שינוי בדשנים שבקרקע.
2) מיקרואורגניזמים מזיקים: קבוצה הכוללת מיקרו’ גורמי מחלות ונזקים לצמחים ולבע”ח כמו חיידקים ופטריות.
קיבול קטיונים חליפיים
הגדרות
1) קטיונים – יונים הטעונים במטען חשמלי חיובי.
2) אניונים – יונים הטעונים במטען חשמלי שלילי.
התצמיד הסופח
לחלקיקי החרסית ולחומר האורגני שטח פנים סגולי גדול ותכונות קולואידיות (דמויות דבק).המכנה המשותף של החלקיקים הקולואידיים הנ”ל הם שהם מסוגלים לספח מולקולות קטנות יותר, ויונים של יסודות מינרליים שונים המהווים חומרי מזון לצמח – ולכן הם מהווים את התצמיד הסופח של הקרקע. חלקיקים אלה (שעל שטח פניהם מתרחשים תהליכים פיזיים וכימיים שונים) הם בעלי מטען חשמלי שלילי עודף. כאשר מחדירים לקרקע מים (H2O) הם חודרים בין החלקיקים. כאשר מוספים דשנים (שהם למעשה מלחים המתמוססים במים ומתפרקים לקטיונים ואניונים) למים, החלקיקים הקולואידיים מושכים (ומספחים) את הקטיונים (ובכלל זה יוני מימן) אליהם. אין תהליך של קיבוע בסיפוח זה: כאשר החלקיקים הקולואידיים מספחים כמויות גדולות של קטיונים, מתרופפים הקשרים ביניהם לבין אותם קטיונים – ונוצר למעשה מצב של תחרות בין האניונים במים לבין החלקיקים הקולואידיים שבקרקע. במצב זה קיימת תחלופה מתמדת ובלתי-פוסקת של קטיונים בין המים לבין החלקיקים הקולואידיים, כאשר סוג הקטיונים משתנה בהתאם לחומרים המומסים במים.
תהליך זה חשוב לפוריות הקרקע משום שצמחים מסוגלים לקלוט את המינרלים רק כיונים המומסים במים שבקרקע דרך שורשיהם. התצמיד הסופח קולט קטיונים לתוכו, המשמשים כרזרבה – מעין “בנק” של חלקיקים חיוביים שהצמח מסוגל לנצל לאורך זמן. כאשר קטיונים שנספחו לחלקיקים הקולואידיים מוחלפים בקטיונים אחרים, הקטיונים שהשתחררו נשטפים לעומק הקרקע או נקלטים על ידי שורשי הצמח.חישוב כל הקטיונים המסופחים (ושעשויים להיספח) לחלקיקים הקולואידיים נותן את ערך קיבול הקטיונים החליפיים של הקרקע. ככל ששטח הפנים של החלקיקים הקולואידיים גדול יותר, כך גם ערך קיבול הקטיונים החליפיים גדול יותר – כלומר – ככל שיש יותר חלקיקים קולואידיים – ערך הקק”ח עולה והקרקע פורייה יותר. בקרקעות חוליות הקק”ח נמוך, בעוד שבקרקעות חרסיתיות הקק”ח גבוה.
שיטת מחזור הזרעים
שיטת מחזור הזרעים היא למעשה החלפה מחזורית בין גידולים ממשפחות בוטניות שונות הנזרעים על אותו שטח במשך מספר עונות, והיא השיטה היעילה ביותר למניעת מחלות צמחים ולהטבת הקרקע ע”י העשרתה במינרלים הנחוצים לצמח. כמו כן היא “ידידותית לסביבה”, מאחר והיא כמעט ולא מערבת שימוש בחומרים כימיים להדברת מזיקים ולדישון הקרקע. כאשר מגדלים את אותו הגידול על אותו שטח מספר עונות חלה ירידה בכמות ובאיכות היבול. ירידה זו הופכת משמעותית יותר ככל שעובר הזמן. הסיבות לירידה זו הן:
א) פגיעת מחלות: הגורמים התוקפים את צמחים והגורמים למחלות מתרבים בקרקע ומצטברים משנה לשנה, נשארים במצב תרדמה ומתעוררים כאשר הם ‘חשים’ בנוכחות הגידול, ותוקפים אותו. מחלות ספציפיות לגידולים מסוימים לא פוגעות בגידולים אחרים וע”י שיטה זו מנוטרלות.
ב) פגיעת מזיקים ספציפיים למשפחות בוטניות מסוימות המתרבים בקרקע. מזיקים אלו לא יפגעו ביבול אחר שיישתל וע”י שיטה זו, בעצם מנוטרלים.
ג) נושא הדישון – כל צמח דורש ומנצל מינרלים שונים. גידול של אותו צמח בקרקע במשך מספר עונות גידול מפחית בהרבה את כמות המינרלים הדרושים לו והמצויים בקרקע. בשימוש במחזור זרעים נוצר מגוון רחב של מינרלים בקרקע ולמעשה מאזן המינרלים בקרקע משתפר.
‘כרב שחור’ הוא שטח הנחרש אך לא נזרעים עליו גידולים – והוא מנוקה מעשבים רעים. יש בכך הפסד בשטח – אך אין הפסדים בגידולים בעונת הגידול הבאה, משום שהקרקע קולטת את מי הגשמים ומחדשת את פוטנציאל המינרלים שלה.
לשיטת מחזור הזרעים קיימות אלטרנטיבות: חיטוי, הדברה, הטמעת חומרים כימיים בקרקע – שהם שיטות פחות יעילות ופחות ידידותיות לסביבה.
האלטרנטיבות לשיטת מחזור הזרעים:
מחזור זרעים אינו רווחי עבור החקלאי מאחר והוא מתחלק למספר גידולים- על החקלאי להתמחות בגידול מספר גידולים ולרכוש כלים יקרים למדי עבור שטח קטן של גידול שאינו מניב כמויות גדולות למדי של יבול. לכן נוצרו אלטרנטיבות:
• חיטוי הקרקע
חיטוי הקרקע מאפשר הדברת כל סוגי הפגעים וגורמי הנזק בקרקע, ותוך כדי זה למנוע ירידה דרסטית בגידולים גם אם נזרע את אותו הגידול שנה אחר שנה באותו השטח.מבחינים בשלוש שיטות חיטוי: כימי, סולארי, ותרמי.
1) חיטוי כימי קוטל את מרבית סוגי הגורמים הביוטיים והפגעים בקרקע על ידי שימוש בחומרי רעל. החומרים המשמשים למטרה זו הם בעיקר מתיל הברומיד, האדיגן, הכלור והפורמלין.
מתיל ברומיד הוא גז המוזרם לתוך הקרקע – והוא החומר היקר ביותר והיעיל ביותר, אך גם המסוכן ביותר (לא כל חקלאי רשאי להשתמש במתיל ברומיד). בניגוד לרוב החומרים, הקוטלים בעיקר פגעים ומזיקים ספציפיים, מתיל ברומיד קוטל את כל הפגעים בקרקע (ולכן הוא אהוד למדי ע”י החקלאים). עקב רעילותו הרבה לבעלי חיים ולטבע הוחלט להפסיק את ייצורו ושיווקו עד 2004 והוקצה תקציב למציאת תחליף רעיל פחות. את החומר הנ”ל יש ליישם לפני זריעת הגידול: יש צורך להכין את השטח בעזרת מתחחת, ולכסות אותו ביריעת ניילון (כדי למנוע את בריחת החומר לאטמוספירה, מה שעלול לגרום לאסון אדיר, שהרי מדובר ברעל קטלני מאוד…). מתחת לניילון בונים רשת טפטפות המזריקות את הגז לאדמה. השפעתו של הגז הזה נותרת עד לשלוש שנים.
אדיגן הוא חומר נוזלי אותו מחדירים למערכות השקיה סגורות (כך שהמים הנגועים בו לא יגיעו אל המוביל הארצי. הוא אינו יעיל במיוחד כנגד חיידקים, אך היתרון שלו הוא שאפשר לפרוש אותו על שטחים נרחבים באמצעות המטרה.
כלורידים ופורמלינים – בדרך כלל משלבים ביניהם. הם משמשים כתחליף למתיל ברומיד, אך הבעיה היא שהם מתנדפים מהר, ולכן פעילותם קצרה והם לא תמיד מספיקים לקטול את כל הפגעים. הם פועלים בעיקר נגד פטריות ומזיקים.
לעומת החיטוי הכימי קיים החיטוי הסולרי – שיטה שעיקרה חימום הקרקע על ידי אנרגיית השמש, המתוגברת באמצעות יריעת פוליאתילן הפרושה על פני הקרקע. כשהקרינה חודרת לאדמה היא הופכת לאנרגיית חום – הקרקע מחוממת לעתים עד לרמות של בין 60 ל 70 מעלות צלסיוס, מה שגורם לקטילת כמעט כל המזיקים בקרקע. לשיטה זו יש יתרונות ברורים בכך שאינה מזהמת את הסביבה ושהיא זולה בהרבה מהשיטה הכימית. ברם, חסרונותיה הם שלא ניתן להשתמש בה במקומות בהם רמת הקרינה נמוכה. כמו כן התהליך לוקח זמן של לפחות מספר חודשים, וחממות מסחריות פועלות “נון-סטופ”, ולכן לא יכולות להשתמש בשיטה זו.
2) החיטוי התרמי – יקר למדי (אך רווחת בגידולי הפטריות). בשיטה זו מחממים את הקרקע באמצעים מלאכותיים – חימום על ידי תנורים, שלהוב הקרקע בלהביורים או שימוש בקיטור המוזרם תחת יריעת ניילון.) החימום קוטל את הגורמים הפתוגניים.
הכנת הקרקע לזריעה או שתילה
עיבוד הקרקע היא פעולה אגרוטכנית מכנית בתהליך הכנת הקרקע לזריעה או שתילה – פעולה הבאה לשפר את הקרקע מבחינת האלמנטים הבאים:
1) שיפור פני הקרקע מבחינת גודל גושי האדמה ויישור השטח.
2) אוורור הקרקע.
3) השמדת עשבים רעים
4) השלמת המינרלים החסרים על ידי הצנעת דשנים כימיים או זבל אורגני
5) שיפור הרטיבות של הקרקע.
קרקע שאינה מעובדת והגידולים גדלים עליה באופן טבעי נקראת קרקע בתולה, או אדמת בור. כאשר רוצים לגדל גידול תרבות על קרקע כזו, יש לעבד אותה – עיבודים ראשוניים ועיבודים משניים, המשפרים ומשלימים את הראשוניים.
עיבוד הקרקע
א) עיבוד ראשוני – מבוצע לקראת הכנת קרקע לזריעה. זהו העיבוד העמוק והגס ביותר (עד 40 סמ’ לתוך הקרקע).
ב) עיבוד משני – סדרת עיבודים קלים יותר הבאים על גבי העיבוד הראשוני לשם שיפורו – עד להגעה למצב של מצע
זריעה.
מצע זריעה – פירושו שטח שהוכן לזריעה של גידול חדש, עליו נזרע הגידול כשפני השטח מוכנים באופן סופי לזריעה.
עיבודים ראשוניים – כלים עיקריים
1. מחרשה (נרתמת לטרקטור)
2. משתת
עיבודים שניוניים – כלים עיקריים
1. דיסקוס
2. קלטרת (או קולטיבטור בלעז)
3. מתחחת
כלי עזר – לא תמיד משתמשים בהם
1. מעגלה קלה וחלקה
2. מעגלה כבדה ומשוננת
3. ארגז מיישר.
חריש ומשתות
דומה ושונה: המשתת והמחרשה חודרים שניהם לעומק הקרקע ומשמשים לעיבוד ראשוני.
מחרשה משתת
פולחת את הקרקע לעומק והופכת אותה. כנף ההפיכה קמורה, האדמה נכנסת לתוך כנף ההפיכה בתהליך החיתוך – והכנף הופכת אותה חזרה אל הקרקע.. מזעזע את הקרקע וחורץ חריצים עד עומק 40 ס”מ.
מערבבת שכבות בקרקע. אינו מערבב שכבות בקרקע.
מוציאה גושי אדמה (רגבים) גדולים ומעלה אותם אל פני השטח. המשתת אינו מוציא רגבים אל פני השטח.
מצניעה עשבים רעים בקרקע. כמעט ואין הצנעה של עשבים רעים.
יוצרת ‘סוליה’ קשה בקו עומק החריש. אין יצירת סוליה.
עיבודים משניים
עיבודים משניים הם שטחיים יותר. בין הכלים בהם משתמשים בעיבודים משניים אפשר למנות את:
הארגז המיישר
הארגז המיישר נמשך על ידי טרקטור ומיישר את הקרקע. הארגז המיישר הרסני לקרקע משום שהוא מהדק אותה והורס את המבנה הפנימי שלה. בארגז המיישר משתמשים אך ורק במקרים בהם קיימים רגבים גדולים וקשים במיוחד.
מעגלה כבדה
המעגלה הכבדה מורכבת ממערך של גלגלי שיניים הסובב סביב ציר מרכזי. גלגלי השיניים של המעגלה מרסקים גושי אדמה.
קלטרת (קולטיבטור) ודיסקוס
שני הכלים האלה הם מעין מהדורה מוקטנת של המחרשה והמשתת. הקלטרת מזעזעת את הקרקע בלבד, בעוד הדיסקוס הופך אותה. הדיסקוס מורכב משני צירים אליהם צמודים צלחות המקומרות בכיוונים מנוגדים. הצלחות הנ”ל פורסות את הקרקע לפרוסות – בעוד שכיוון הנסיעה הופך בקרקע. במידה ויש עשבים רעים בקרקע עדיף להשתמש בדיסקוס. אך אם הקרקע רטובה (הדיסקוס נסתם) עדיך להשתמש בקולטיבטור.
מתחחת
המתחחת היא כלי המשמש לפירור אחרון של סוגי הקרקע ולבניית ערוגות מפוררות ומאווררות. הכלי בנוי מגליל המופעל על ידי מעביר כוח, אליו מחוברים סכינים. משתמשים במתחחת כדי ליצור ערוגות לצורך זריעת גידולים בעלי זרעים קטנים, כמו ירקות – מה מאפשר זריעה מדויקת ונביטה אחידה. המתחחת מסוגלת להצניע גם דשנים, זבלים וחומרי הדברה.
מעגלה חלקה
כלי בו לא תמיד משתמשים – למעשה צינור סגור משני צדדים בעל ציר במרכזו הנמשך על ידי טרקטור. בדרך כלל משמשת להחלקת פני הקרקע כדי שגם זרעים קטנים ביותר יכנסו לעומקם המתאים ותתקבל נביטה אחידה.
יחסי מים-קרקע
כאשר המים חודרים לקרקע הם דוחקים את האוויר מהחללים שבין גרגרי הקרקע, עד למצב בו כל חללי האוויר בקרקע יתמלאו במים – מצב של קרקע רוויה. חלק מהמים יחלחלו ויגיעו למי התהום. לאחר מספר ימים נוספים ללא השקייה או גשם, השכבה העליונה של הקרקע מתחילה להתייבש בגלל התאדות ישירה לאטמוספירה. השכבה התחתונה אינה מתייבשת עדיין, אך הצמחים מנצלים אותה כל הזמן. לאחר ימים נוספים נוצר מצב בו הצמח אינו מסוגל יותר לקלוט מים מן הקרקע. נקודה זו בה הצמחים אינם מסוגלים למשוך מים מן הקרקע נקראת נקודת הכמישה. מעבר לנקודה זו יתייבש הצמח ויעבור תהליך נבילה. כמעט ובלתי אפשרי לקבל קרקע יבשה לגמרי בטבע
זיבול ודישון
זיבול ודישון הם אמצעים להעשרת הקרקע במינרלים ויסודות הזנה החיוניים לצמח לשם התפתחותו התקינה.
בתנאי הטבע עומדים לרשות הצמחים מקורות שונים לאספקת יסודות אלה – צמחים נבולים, הפרשות בעלי חיים, ולאחר מותם של אלה, גוויותיהם. בתנאי גידול אינטנסיביים, לעומת זאת, יש צורך להשלים את הזנת הצמחים באמצעות תוספת יסודות הזנה לקרקע. הזיבול הוא אספקה של חומרים אורגניים שונים (ובייחוד הפרשות בעלי חיים) העוברים תהליך עיבוד מסוים על ידי האדם. עיבוד זה מאפשר ניצול של יסודות ההזנה המצויים בזבל. הצנעת הזבל בקרקע מעשיר את הקרקע ביסודות החיוניים לצמח, מה שגורם להעלאה ברמת הפוריות של הקרקע. בתוך הקרקע הזבל עובר תהליכים של פירוק. פירוק זה משחרר לתוך תמיסת הקרקע ומעשירים אותה ביסודות המצויים בכמויות גדולות ביותר בזבל. המשך התהליך מלווה בקיבול קטיונים חליפיים, וכיוצא בזה
דשנים הם חומרים כימיים – מוצרים מלאכותיים המיוצרים בעיקר ממחצבים תת קרקעיים או תוצרי נפט. הדשנים מכילים חומרי מזון הדרושים לצמח בכמויות גדולות וביחסים ידועים מראש (בניגוד לזבל, המכיל כמויות בלתי מוגדרות בריכוזים בלתי ידועים של חומרי הזנה). דשנים על פי רוב מרוכזים ביותר ופעולתם מהירה יותר יחסית לזבלים.
דשן כימי זבל אורגני “בשל”
מוצר מלאכותי הפרשות בע”ח – מוצר טבעי
זמינות מהירה לצמח משך הפירוק איתי
נוחיות ואפשרויות שונות בישום הפיזור במזבלות אורגניות
ניתן ליישם בהשקייה דורש הצנעה בקרקע
ריכוז יסודות הזנה גבוה משפר את המבנה התלכידי של הקרקע. יש לספקו בכמויות גדולות והוא יקר יחסית.
יסודות ההזנה של הצמח.
קיימים שישה יסודות הזנה חיוניים לצמח הנצרכים בכמויות גדולות יחסית – יסודות המאקרו (מקרואלמנטים):
• פחמן (C)- נקלט על ידי הצמח מפחמן דו חמצני (CO2) המצוי באוויר. הפחמן נקלט דרך הפיוניות ישירות מהאוויר ומשתתף בתהליך הפוטוסינתזה- תהליך בו בעזרת מים ואנרגיית השמש מתבצעת פעולה של יצירת גלוקוז – המהווה את מקור האנרגיה והפחמן העיקרי של הצמח.
• חמצן (O2) – נקלט על ידי הצמח מהאוויר והמים בתהליך הנשימה (המתרחש בעיקר בשעות הלילה). נפלט בחלקו כתוצר לוואי של תהליך הפוטוסינתזה.
• מימן (H2)- נקלט מן המים ומהווה חלק בתהליכים שונים בצמח.
• חנקן (N2)- משמש כמרכיב של חומצות האמינו המהוות את החלבון של גרעין התא. נקלט מן הקרקע.
• זרחן (P)- מופק ממחצבים של פוספטים. חשוב לפעולות פיזיולוגיות שונות בצמח ובעיקר במערכת יציבות הצמח ובהגנה מפני מחלות.
• אשלגן (K)- מופק ממחצבים בקרקע. משתתף בפעולות שונות, כגון פתיחת הפיוניות וחיסון הצמחים.
בין המאקרואלמנטים נכללים גם יסודות נוספים: סידן (Ca), מגנזיום (Mg) וגופרית (S). הם נצרכים בכמויות קטנות מאשר היסודות האחרים שבקבוצה זו. קיימים יסודות נוספים שהצמח דורש. אלו הם יסודות הקורט (המיקרואלמנטים). יסודות אלה דרושים בכמויות מזעריות, אך הם קריטיים – וללא נוכחותם הצמח עשוי להפגין סימני מחסור ולהתמוטט. מצד שני, אם היסודות האלה נמצאים בכמות גבוהה בקרקע, הם עשויים להזיק לצמח בדרכים שונות. יסודות אלה הם הברזל (Fe), האבץ (Zn), המנגן (Mn), הנחושת (Cu), המולבידן (Mo) והבור (B).
את יסודות אלה קולט הצמח כיונים – קטיונים או אניונים. הצמח קולט כמעט את כל היסודות כתרכובות ולא באופן ישיר. יוצא מן הכלל הוא החנקן אשר עשוי להיקלט כ N2. מבין שלושת היסודות העיקריים המוספים לצמחים באופן מלאכותי כדשנים או זבלים, החנקן מבוטא כיסוד צרוף N2, הזרחן מבוטא בתחמוצת הזרחן (P2O5) והאשלגן כתחמוצת האשלגן (K2O) או כאשלגן כלורי (KCl).
דישון
דשנים עשויים להופיע כדשנים פשוטים או כדשנים מורכבים המכילים יותר מיסוד אחד. יש לציין שכל דשן מכיל נוסחה המציינת את אחוזי יסודות ההזנה העיקריים בדשן – N, P, K. הנוסחה בנויה במתכונת של שלושה מספרים המופרדים זה מזה באמצעות פסיקים. לפני שימוש בדשן מורכב תתבצע בדיקת קרקע של השכבה העליונה של השדה – עד עומק של בערך 30 ס”מ – מבחינת רמת יסודות ההזנה בקרקע. על פי תוצאות הבדיקה יכול החקלאי להזמין את הקומבינציה המתאימה של יסודות הזנה – ובכך חוסך לעצמו עלויות הובלה ופעולות פיזור הדשן. דשנים מופיעים על פי רוב במצב מוצק או נוזלי. עם זאת קיים לפוחת דשן אחד אשר ניתן לשווק גם במצב גזי. כל הדשנים המוצקים מופיעים כמלחים, בעוד שהדשנים הנוזליים הם על פי רוב מלחים המומסים במים. השיטה לקביעת ריכוז הדשנים בתמיסה מתבססת על מעבר זרם חשמלי בתמיסה: מים מזוקקים אינם מוליכים חשמל. מים מזוקקים אינם מוליכים חשמל. כאשר מומסים מלחים במים – והדשנים הם הרי מלחים – יעבור זרם חשמלי בין אלקטרודה חיובית לשלילית, כאשר היונים החופשיים שנוצרים בעקבות המסת המלחים משמשים כ”נשאים” של המטען. ניתן למדוד את מהירות הזרם באמצעות אמפרמטר. מהירות זרימת החשמל, אם כך, מהווה מדד למוליכות התמיסה – היות ורמת המוליכות היא שוות ערך לרמת המליחות – ולכן זוהי הדרך למדידת ריכוז המלחים (והדשנים בתוכם) בתמיסה.
אפיון הדשנים
מלבד על פי עלותם, ניתן לאפיין את הדשנים:
* על פי מצב צבירה – מוצק, נוזל או גז.
* על פי המבנה הכימי (נעשה במעבדה in retro)
* על פי רמת מסיסות. רמת המסיסות של הדשן במים משפיעה על יכולת קליטת הדשן (ועל צורת מתן הדשן
* על פי ה pH של הדשן. רמת ה pH האופטימלית לצמח לצורך קליטת יסודות ההזנה pH6-6.5. בקרקע קיימת מערכת בופר המאזנת את רמת החומציות בקרקע באופן שוטף. אך במצעים מנותקים יש צורך לשמור באופן סדיר על רמת ה pH במצע. השיטה לכך היא שאיבת חומצה בריכוז נמוך ביותר אל מי ההשקיה כאשר רמת החומציות נמוכה יתר על המידה –ושימוש בדשנים בעלי pH בסיסי כאשר יש צורך להוריד את רמת החומציות (ובכך להעלות למעשה את ה pH).
* על פי תרומת הדשן למליחות הקרקע
* על פי הקורוסיביות של הדשן. כלומר עשוי לעכל מתכות – הוא יאוכסן וישווק במיכלי פלסטיק.
* על פי נטייה לשקוע או ליצור תרחיפים. הטמפרטורה משפיעה על רמת המשקעים של הדשן – בחורף, שהטמפרטורה יורדת, יש סכנה שדשנים מסויימים יצרו משקעים במיכל האחסון (ובכך הם למעשה יבוזבזו – ויהיה צורך לבחוש אותם) או במקרה של שילוב עם השקייה – יצרו משקע ויסתמו צינורות. לכן בדרך כלל ניתנים הדשנים בכמות וריכוז נמוכים יותר.
* על פי שיטת יישום הדשן – דשנים שונים מותאמים לשימוש בדרכים שונות: יישום ישיר (הוספה לקרקע), שילוב עם השקייה, שילוב עם טפטוף, ריסוס עלוותי וכדומה. קיימים גם דשנים איטיי שחרור – דשנים אלה עטופים בפולימר פלסטי הנמס לאורך זמן. בתהליך זה מתקיים שחרור של גזיםחומר פעיל מתוך הדשן. כך לא צריך לדשן פעמים רבות, והדשן מהווה “מחסן” של יסודות הזנה עבור הקרקע.
סיווג הדשנים ע”פ יסודות הזנה ודוגמאות לדשנים בקבוצות אלה.
* דשנים חנקניים – אמון חנקתי, גפרת האמון, אוריאה, חנקת האשלגן.
* דשנים זרחניים – דשנים מקבוצת הסופר פוספט (רגיל, כפול, מועשר, טריפלקס משולש וכיוב’).
* דשנים אשלגניים – חנקת האשלגן, אשלגן כלורי, תחמוצת האשלגן.
החנקן בקרקע
צורת החנקן שטיפה ספיחה על גבי חרסית התנדפות כגז שחרור והתנדפות בקרקע לא מנוקזת
חנקה (NO3-) + – – +
אמון (NH4+) – + + –
אמיד (NH2) + – – –
קיימת מערכת יחסי גומלין בין שלוש הצורות האלה בקרקע – כאשר חל מעבר בין צורה לצורה באופן דינמי ומתמיד. תהליך זה מתבצע בעיקרו על ידי חיידקי קרקע “מועילים”. מצורת האמון עובר האמון תהליך הקרוי “ניטריפיקציה”. בתהליך זה הופך האמון לחנקה – צורה המועדפת על ידי רוב הצמחים. בקרקעות שהודקו יתר על המידה ולכן הם אינן מאווררות מספיק, החנקה עשויה להתנדף כגז חנקן חופשי בתהליך הקרוי דה-ניטריפיקציה.
זיבול אורגני
זבל אורגני הוא תוצא של חומרים אורגניים (על פי רוב של הפרשות בעלי חיים) שעברו טיפול ההופך את יסודות ההזנה שבהם לשמישים עבור הצמחים. בתהליך זה מוסף לזבל קש, והוא עובר תהליך של דריסה מתמדת (על ידי בעל החיים). בשלב מסוים נאסף הזבל מן החצרות והוא נערם לערימה למשך מספר שבועות או וחדשים. כאשר הערימה מורטבת על ידי השקיה או על ידי מי הגשמים מתחיל תהליך פירוק החומר האורגני למרכיביו האנאורגניים – על ידי חיידקים ‘מועילים’. בתהליך התסיסה הזה נוצר חום רב – טמפרטורת הערימות הנ”ל עשויה להגיע בין 60-70 מעלות צלסיוס. בטמפרטורה כזו לאורך זמן נקטלים מרבית זרעי העשבים והרעים וגורמי המחלות (החיידקים המועילים שורדים מאחר והם תרמופיליים – כלומר מסוגלים לשרוד ומשגשגים בטמפרטורות גבוהות). תהליך זה נקרא הבשלת הזבל – ולאחר התהליך הזבל האורגני נחשב ל”זבל בשל”. הזבל האורגני מפוזר ומוצנע בקרקע – מאחר ושחרור יסודות ההזנה בקרקע תלויה בכמות החיידקים בקרקע. זבל שאינו מוצנע כראוי יאבד מיכולתו לסייע לקרקע – בייחוד אם השמש חזקה או יורד גשם (מאחר והחנקן יתנדף כאשר יורד גשם). לזבל האורגני מספר יתרונות בעת הצנעתו בקרקע:
א. פעולתו של הזבל האורגני נמשכת לאורך זמן – מהסיבה שתהליך התפרקות הזבל ליסודות ההזנה בקרקע מתרחש לאורך זמן: כלומר, יסודות ההזנה יספיקו ליותר גידול אחד.
ב. הזבל האורגני תורם ליצירת תלכידים קולואידיים בקרקע – מה שמשנה (ועל פי רוב משפר) את הסטרוקטורה של הקרקע – בכך שהוא משנה את היחס בין החלקיקים והצפיפות ביניהם.
ג. במתן זבל אורגני לקרקע יש לפזר אותו בכמויות גדולות – משום שככל שכמות הזבל גדולה יותר ביחידת שטח – כך עולה כמות החיידקים המפרקים אותו ובסופו של דבר תהליך שחרור יסודות ההזנה גובר. למה זה יתרון?!?!?!
זבל מכופתת
מהזבל האורגני ניתן להכין כופתיות מרוכזות בתהליך של כבישת הזבל לתוך מסננת חורים – בדומה למכונה ידנית לטחינת בשר. יתרון הכופתיות האלה הוא שניתן לדייק יותר בפיזורים, ריכוז המינרלים שלהם משתפר, ובתהליך ייצורם הם עוברים חיטוי נגד מחלות ומזיקים. משך פעולתו ארוך והוא יקר.
קומפוסט
קומפוסטיזציה היא תהליך נוסף העובר על זבל אורגני בשל. מפוררים את הזבל מן הערימה ומפזרים אותו בערוגות קטנות, להם מוסיפים חומרים שונים – ביניהם פוספטים, מחזיקים אותם בתנאים מבוקרים ומשקים אותן בהמטרה או הנתזה. פעולה זו נמשכת מספר שבועות עד חודשים, כאשר במהלכם חוזרים על התהליך מספר פעמים, כמו כן הופכים את ערמות הקומפוסט. יתרונות הקומפוסט הם הנוחות והיעילות בפיזורו (מאחר והוא חומר מתפורר ביותר), והריכוז הגבוה של החומרים המינרלים הזמינים לצמחים שיש לו – לכן הוא יכול לפעול אפילו מהר יותר מדשן כימי. החסרון העיקרי של קומפוסט הוא מחירו הגבוה.
יישום הזיבול והדישון
1. דישון יסוד – דשן או זבל הניתן בעת הכנת השטח לזריעה או שתילה. בדשן יסוד בדרך כלל נותנים דשנים זרחניים ואשלגניים – שהם דשנים קשי תמס, לכן יש להן נטייה להישאר בשכבת הקרקע הראשונה למשך זמן ארוך. עם זאת נותנים גם מנה מסוימת של דשן חנקני ביסוד – כדי לסייע בתחילת הגידול – אך מאחר והדשנים הנ”ל הם מסיסים, הם עשויים להישטף לעומק הקרקע (מחוץ לטווח השורשים) יש לחלק את מנת הדשן החנקני למנות משנה ולתת אותם לאורך הגידול כדי להבטיח מצב של אספקה שוטפת של חנקן.
2. דישון ראש – מתן דשן בדרך של פיזור או ריסוס במהלך הגידול. מחלקים את מנות הדשן למספר מנות משנה הניתנות לאורך תקופת הגידול בחלק הצימוח והוצאת הפרי. בדישון ראש משתמשים בדרך כלל בדשן חנקני – המתמוסס, נשטף לקרקע ושורשי הצמחים מסוגלים לקלטו ולהשתמש בו במהלך הגידול.
פרק ה:
מים והשקייה
השקייה – תוספת מלאכותית של מים. מבחינים במספר שיטות השקיה:
השיטה העתיקה ביותר נקראת השקיה בהצפה – הזרמת מים ממקום גבוה לחלקה נמוכה יותר דרך תעלה כלשהי, הצפת השדה במים, זריעה, הצפה נוספת, וכ2-3 השקיות לאורך הגידול. השיטה הזו היא גם הפשוטה ביותר – ואין צורך במקצועיות בביצועה. היא מאפשרת השקייה בשטחים גדולים – ובעיקר למרעה, גידולי שדה וירקות.
ישנו שוני משמעותי בהתנהגות המים בסוגים שונים של קרקע בהשקיה כזו. בקרקע חולית המים יחלחלו, אולם בקרקע חרסיתית המים העודפים (שלא חדרו אל בין חלקיקי החרסית) יצטברו בשלולית ויציפו את השדה: מה שיביא למחסור בחמצן (שיבוא לידי ביטוי בשינוי צבע). כשהצמח מגיע לגובה מסויים הוא מצליח לבצע פוטוסינתזה – מאחר והוא קולט אור – והוא מתקיים מיצור עצמי והמים שבקרקע. בשיטה זו במרבית המקומות הזריעהשתילה נעשות באופן ידני. אחת המגרעות של שיטה זו היא הבזבזנות שבה – יש צורך בכמויות גדולות של מים ובמקור מים קרוב. מבחינה כלכלית זה לא משתלם, בייחוד בארץ ישראל. חיסרון נוסף שלה הוא הצורך לכוח אדם ידני רב, שטח משופע קלות, הקמת סוללות עפר נמוכות סביב החלקה (כדי שהמים לא ‘יברחו’ אל מחוץ לשדה). כמו כן, בדרך כלל נוצר מצב שצמחים הקרובים יותר למקור המים יקבלו הרבה יותר מים מהצמחים הרחוקים ממקור המים. שכלול של שיטה זו היא ההשקיה בתלמים. בשיטה זו השטח מחולק לתעלות וסוללות עפר קטנות. מצב זה פותר את מרבית הבעיות של שיטת ההצפה והוא נוח מאוד כשהחלקות קטנות. החקלאי יכול להכין את השטח לתלמים באופן עצמאי.
השיטה השלישית היא למעשה קבוצת שיטות המכונות בשם הכולל “השקיה בהמטרה”. העיקרון בשיטה זו הוא הוספה של מים לקרקע מהאוויר בדומה לגשם. שיטה זו מבוססת על מערכת סגורה של צינורות תת-קרקעיים ועל-קרקעיים. בערך כל 36 מטר יוצא מהאדמה צינור פלסטיק בקוטר 3 אינץ’, עליו ראש ברז, ויש אפשרות לפצלו לשני הצדדים. מערכת ההשקיה עצמה מורכבת מרשת של צינורות אלומיניום תת קרקעיים בקוטר של 2-3 צול, כאשר אורך הצינורות הוא 12/6 מטרים. צינורות אלה בנויים מראש וזנב, כאשר בראשם יש מערכת המאפשרת התחברות לצינור נוסף. כמו כן בראש יש צינור בקוטר צול אחד, עליו נמצא ממטיר. הממטיר הוא מנגנון היוצר זרנוק מים ברדיוס של 18 מטר. קיימים גם ממטירים ברדיוס של 12 מטר, ומערכת המאפשרת סיבוב של 360 מעלות תוך כדי השקיה. מבנה הממטיר יש צורך בלחץ של 4 אטומספירות כדי להגיע להתזת מים לרדיוס 18 מטר – ללא לחץ לא תסתובב הממטרה. בקווי הצינורות הראשיים והמשניים יש לחץ של 8 אטמוספירות. מערכת השקייה זו מבוססת על העברת מים בלחץ גבוה. בשיטה זו שותלים ולאחר מכן מפזרים את הצינורות ומרשתים אותם על פני השדה. לאחר מכן משקים עד סוף הגידול על ידי הפעלת הברזים.בסוף הגידול מוצאים את הצינורות שבמרכז השדה, הנמצאים על פני האדמה. הצינורות עשויים מאלומיניום, ולכן הם קלים.
המטרה קבועה
כל המערכת עובדת בו זמנית – השדה מרושת כולו בקווים נושאי ממטרות.
המטרה בהעברת יד
בשיטה זו מוכנס קו אחד לאורך פאת השדה ומתקבלת השקייה בקוטר 18 מטר. לאחר ההשקיה מנתקים צינור ומעבירים אותו לעמדה הבאה. במשך 6 ימים ההשקיה מסתיימת.היתרון בשיטה זו הוא החיסכון בציוד ובמים – כשישית מאשר בהשקיה הקבועה. החיסרון הגדול היא המאמץ שיש להשקיע בהעברת הקווים.
המטרה בגרירה
שיטה זו דומה להמטרה בהעברה – אלא שלצינורות יש גלגלים – המקלים את העברת הקווים – הם מועברים לעמדה הבאה על ידי גרירה באמצעות טרקטור. כאשר מגיעים לקצה השדה מושכים את הקו החוצה ומפרקים את הציוד – אחת לשישה ימים.
יתרונות ההשקיה בהמטרה
1. אפשרות שליטה על מערכות ההשקיה על ידי מחשב.
2. אפשרות דישון דרך מערכת ההשקיה על ידי הוספת דשן למים ופיזורו על השדה.
3. ניתן להפעיל חומרי הדברה באמצעות השקייה בהמטרה.
חסרונות ההשקיה בהמטרה
1. זקוקים ללחץ הפעלה במערכת – לחץ חזק, מה שמייקר את השיטה (מאחר ויש צורך להשתמש באנרגיה לצורך יצירת הלחץ).
2. רוחות חזקות משבשות את ההשקיה (בייחוד בהעברת קווים ידנית)
3. המים בהמטרה עוברים דרך האוויר עד הגיעם לקרקע, ויש לכן הפסדים של מים על ידי התאדות.
4. השיטה הזו דורשת מקצועיות רבה וכוח אדם רב יחסית.
השקייה בתותחים
ה”תותח” הוא ממטרת ענק היוצרת רדיוס השקייה גדול בהרבה ממטרות רגילות (תותחים עשויים להגיע לרדיוס של עד 25 מטרים). מאחר ורדיוס ההשקיה שלהם גדול יותר דרוש לחץ גבוה בהרבה כדי להפעילם. התותח נישא על עגלה מיוחדת שבצידה גלגלת וצינור גמיש בקוטר של 2-3 אינץ’. כדי להפעיל אותו פורשים את הצינור לכל אורך השדה, כאשר שבצד אחד הוא מתחבר לברז המים ובצד שני הממטיר שלו. בעת ההפעלה מכיילים את מהירות הנסיעה של הגלגלת או מהירות איסוף הצינור על ידי הגלגלת – וכך התותח מתקדם תוך כדי השקיה מקצהו האחד של השדה לקצהו השני. לאחר שהשקיית חלק אחד של השדה מסתיימת, המערכת מועברת לחלק אחר, וכך הלאה. השימוש בתותחים אלה נעשה בעיקר להשקיית משטחים גדולים (כמו מגרשי כדורגל) או לשם השקיית עזר יחידה – הניתנת בשנים חסרות משקעים – במשך גידול החיטה.
השקייה בקונועים
קונוע: קו שנע (זז). זוהי מכונת השקיה הפועלת על בסיס קו הממטרות האחיד, המתקדם מצד אחד של השדה לצידו השני באמצעות מערכת מגדלים וגלגלים תוך כדי השקיה רציפה. אורך הקונוע יכול להגיע ל25- מטרים. הצינור גבוה ובדרך כלל נעשית ההשקיה מלמעלה (למרות שישנו סוג של קונוע בו הממטרות נמצאות מתחת לצינור). מבחינים בין קונוע חזיתי – אשר תנועתו היא כחזית אחידה של השקיה המתקדמת בקו ישר – לבין קונוע מחוגי – הנע בסיבוב סביב צירו ומשקה במעגל (לכן חזית ההשקיה שלו היא מעגלית). על מנת למנוע מצבים בהם תקלה תגרום למגדל אחד לנוע במהירות גבוהה יותר ממגדל אחר (ובכך יוצר שבר בקו ההשקיה) מותקנים במערכת מיקרוסוויצ’ים חשמליים אשר מפסיקים את תנועת כל המגדלים במקרה של תקלה במגדל אחד. בנוסף לכך קיימת מערכת ממוחשבת הקובעת את מהירות התנועה של המגדל החיצוני, לפיו נקבעת המהירות הספציפית של כל גלגל. נוסף לכך הקרקע בסיבוב המגדל החיצוני תקבל פחות מים – משום שתנועת מגדל זה מהירה יותר. כדי למנוע מצב כזה, המרווחים בין הממטרות שונים, ובנוסף לכך – במגדלים שונים חורים בגדלים שונים (במגדלים החיצוניים הפיות גדולות יותר והמרווחים קטנים יותר מאשר במגדלים הפנימיים.)
עקרונות הפעלת הקונוע המחוגי
א) הקונוע המחוגי מסתובב בסיבוב ומשקה בעיגול, ומאחר שכך הממטיר החיצוני של המעגל צריך להוציא כמות מים גדולה יותר מהממטיר הקרוב לציר הקונוע (משום שהוא עובר דרך רבה יותר באותו מרווח זמן). כדי לפתור את הבעיה הזו, הקונוע המחוגי מתוכנן מראש כך שהמרווחים בין הממטרות הולכים וגדלים ככל שקרובים יותר לציר הקונוע, הולכים וקטנים כאשר מתרחקים מהציר, ומתקרבים ככל שנוטים יותר למעגל החיצוני.
ב) קוטר הספיקה וגודל החריר של הממטיר יהיו גדולים יותר בצידו החיצוני של
המעגל.
יתרונות ההשקיה בקונועים
א) ממוכן לחלוטין, ללא שימוש בכוח אדם ידני.
ב) ניתן להורידו לחלוטין מן השדה בזמן שמבוצעים העיבודים להכנת הקרקע (כך שאינו מפריע בביצוע העיבוד).
ג) שיטה זו מאפשרת הספק (מהירות*זמן) גבוה להשקיה.
חסרונות ההשקיה בקונועים
א) הקונוע הוא מכשיר מסובך ויקר, והוא מצריך לוגיסטיקה של תמיכה מקצועית.
ב) ביחס לשיטות אחרות, אחידות הפיזור של המים טובה פחות.
ג) בקונוע מחוגי, ההשקיה בעיגול מותירה פחות שדה ללא השקיה.
ד) בקונוע חזיתי יש צורך בקו מחלק ארוך וגמיש (המספק מים), ובגלל אורכו עשויות להיווצר בעיות.
השקייה בטפטוף
מאופיינת בעיקרון של החדרת המים ישירות מצינור המחלק אל תוך הקרקע. כמעט ואין חשיפה של המים לאטמוספרה ולכן גם ההתאדות מועטת. בשיטה זו המים מוחדרים לקרקע על ידי טפטוף איטי למשך זמן רב (כלומר – זמן ההשקיה ארוך יותר מאשר בשיטות אחרות). זאת כדי למנוע יצירת שלוליות מים סביב מקור המים כתוצאה מחוסר יכולתה של הקרקע לקלוט מים. בשיטה זו נעשה שימוש בקווים של צינורות מחלקים העשויים מפלסטיק (פוליאתילן), אשר ממנו יוצאות שלוחות בקוטר קטן יותר של צינורות, בהם – במרווחים קבועים – מובנות טפטפות. הטפטפת היא מנגנון מסובך ומפותל – מעין מבוך של תעלות חריריות – אשר תפקידם לעכב את זרימת המים בצינור. בסופו של דבר קצה התעלה נפתח על די חור חיצוני המאפשר יציאת טיפות מים מחוץ לצינור השלוחה. מאחר והטפטפות עשויות להיסתם בגלל החור הקטן דרכו יוצאים המים, חובה להתקין מערכת סינון מרכזית בפתח מערכת השקיה (כדי למנוע העברת לכלוך – בדרך כלל משקעים סידניים ואבנית), ובכך נמנעת סתימת הטפטפות.
במערכת זו אין צורך בלחץ מים גבוה (מספיק לחץ של אטמוספירה אחת או שתיים). ברוב המקרים בארץ יש אף צורך להתקין שוברי לחץ שיורידו את לחץ המים בצינורות הרגילים (של חברת “מקורות”) מ8- אטמוספירות ל2-.
בשיטת הטפטוף נוצרת תופעה הנקראת “תופעת הבצל”. תופעה זו מאופיינת בדרך חדירת המים של הטפטוף מתחת לטפטפת ולתוך עומק הקרקע. הרטיבות מתפשטת בקרקע מתחת לטפטפת ולעומק הקרקע. הרטיבות מתפשטת בקרקע מתחת לקרקע כמעין בצל – כאשר היא הולכת ומתרחבת ככל שמעמיקים – עד גבול מסויים ממנו היא הולכת ומצטמצמת. תוך כדי מהלך חדירת המים באופן איטי נדחים המלחים שבמים ובקרקע אל שולי ה”בצל” בעוד שבמרכזו, לאחר משך זמן בו ההשקיה נמשכת נוצר מצב של חוסר במלחים. תופעה זו מאפשרת, ע”י שתילה נכונה של השתילים, להשקות גם במים ברמת מליחות גבולית מבחינת הצמחים.
יתרונות
א. שיטה זו היא החסכונית ביותר במים.
ב. אין הפסד מים על ידי התאדות.
ג. יעילות הדישון גבוהה יותר וניתן בכך לדשן דרך ההשקיה.
ד. ניתן במקרים מסוימים לשלב בה חומרי הדברה נגד עשבים רעים.
ה. ניתן להפעילה על ידי מחשב.
חסרונות
א. מערכת יקרה מאוד.
ב. מערכת מסובכת להרכבה.
ג. דורשת מערכת סינון יסודית, ובמקרים מסוימים גם שוברי לחץ.
תכנון השקייה וצריכת מים
גורמים לקביעת מועד ורמות ההשקיה.
1) עונת השנה של הגידול (האקלים)
* גידולי קיץ או גידולי חורף.
* עננות ואור
* התאדות
* טמפרטורה
* אחוזי לחות.
2) סוגי הגידול – גידול קיץ או גידול חורף.
3) סוג הקרקע (מצע גידול)
* קרקע חולית – השקיה מרובה, כמות מים יחסית קטנה, מרווח השקיה קטן.
* קרקע חרסיתית – פחות השקיה, כמות מים יחסית גדולה, מרווח השקיה גדול.
4) שיטת ההשקיה:
* הצפה – מרווח בין השקיות גדול, כמות המים בהשקייה עצומה.
* המטרה – השקיה תלויה בסוג הקרקע – אך היא יחסית צפופה – מרווח השקיה
סביר.
* טפטוף.
5) סוג המים (מליחיםמתוקים)
6) טופוגרפיה של אזור הגידול.
7) גיל הצמח – גיל הצמח משפיע על צריכת המים: צמחים צעירים צורכים פחות מים מצמחים בוגרים, ואצל מרבית הצמחים, צריכת המים המקסימלית מתרחשת בשלב יצירת הפירות. בגיל צעיר ההשקיה צריכה להיות מעטה – שיא
ההשקיה יהיה בגיל התנובה – ולאחר מכן, עם ההזדקנות, יורדת צריכת המים.
חישוב צריכת המים במנת השקיה
1. בדיקות רמות המים בקרקע.
2. בדיקת צריכות המים על ידי הצמח.
3. בדיקת התאדות.
כדי לבדוק את מצב המים בקרקע קיימות מספר בדיקות.
בדיקת תכולת הרטיבות בקרקע
השיטה הידנית: חקלאי מיומן מכניס את ידו לקרקע במספר מקומות, בעומק הרצוי לו – וחופן את הקרקע באגרוף. במידה והקרקע נשארת בצורה זו – אזי היא רטובה כמעט במצב של קיבול שדה – ואם היא מתפוררת – סימן שהיא יבשה מדי.
שיטת הבדיקה הגרווימטרית: בשיטה זו, המבוססת על שיטת הדיגום הסטטיסטי, נלקחת דגימת קרקע מחלקת שדה מוגדרת בעומקים שונים (כדרך כלל על ידי מקדח הולנדי) והיא ומעברת למעבדה בשקית נייר (עליה רשום שם המשק, שם החלקה ומספר החלקה) הנמצאת בשקית ניילון. במעבדה היא נשקלת – ואז מוכנסת לתנור בחום של 105 מעלות במשך 24-48 שעות. ואז, את הקרקע המיובשת כליל (שכן, זוהי כמעט הדרך היחידה בה ניתן לקבל קרקע יבשה כליל) שוקלים – ועל סמך ההפרשים בין המידות ניתן להגדיר בוודאות את כמות המים בקרקע – בהתאם לסוגי הקרקע (מאחר ולכל סוג קרקע יש מקדם נפחי משלו. מקדם זה מבטא את היחס בין נפח הקרקע לבין משקלה הסגולי.)
שיטת הבדיקה הטנסיומטרית: טנסיומטר הוא מכשיר הבודק את מתח המים בקרקע. מכשיר זה מורכב מצינורות זכוכית באורך של בערך מטר-מטר וחצי כאשר בתחתיתו הוא סגור במעטפת חרס (לחרס תכונה של העברת מים באופן חד-כיווני) – ובחלקו העליון מד לחץמתח מים. בעת הבדיקה שותלים מספר רב של טנסיומטרים בנקודות שונות בשדה – כך שבכל נקודה ישנם מספר טנסיומטרים במספר עומקם. במספר עומקים. צינורות הטנסיומטרים ממולאים במים על גובה נתון – כך שמד המתח יוכל למדוד את מתח המים. המכשיר פועל על בסיס של שינוי מתח המים בקרקע – ככל שהקרקע רטובה יותר כך שהמים בצינורות ישארו גבוה יותר ויופעל עליהם לחץ חלש יותר. בעוד שככל שהקרקע מתייבשת נוצר מצב של לחץ מים הרוצים לצאת מהצינורות. כדי להשוות את הלחצים מד המתח מודד את המתח הזה ומצביע על מחסור במים.
מגבלתו של הטנסיומטר היא שהוא מודד נקודתית ולכן צריך הרבה נקודות כאלה. במצעים מנותקים הטנסיומטר הוא הרבה יותר יעיל.
בעוד שהבדיקה הגרווימטרית נעשית בדרך כלל לקראת זריעה – ואילו הטנסיומטרים מצויים בקרקע לאורך הגידול.
שיטת בדיקת התאדות מגיגית סטנדרטית: בשיטה זו מונחת גיגית סטנדרטית באזור השדה במקום חשוף לשמש וללא צמחיה. את הגיגית ממלאים במים ועליה מניחים רשת (למניעת חדירה של גורמים לא רצויים) במרכז הגיגית יש מוט מתכת מכויל עם חוגה הקשורה למצוף. המצוף הצף על פני הקרקע יכול להוריד ולהעלות את החוגה. שיטה זו מבוססת על ההתאדות הישירה – מדי יום נמדד גובה פני המים בגיגית, וכך ניתן לחשב את כמות המים שהתאדו במשך מספר ימים. מן ההשקיה מחושבת ההתאדות במילימטר ליום. נמצאו מקדמי התאדות באופן לגבי כל גידול בעונות השונות באופן אמפירי – וכך ניתן להעריך את ההתאדות אשר של המים בקרקע באמצעות הדיות של הצמחים (ברור שנלקח בחשבון כי כמות ההתאדות הישירה נמוכה מירידת מלאי המים בקרקע). משמעותו של זה היא שעל פי ההתאדות הישירה הנמדדת בגיגית ומכפלת המקדם ניתן להעריך כמעט בודאות את כמות המים שנוצלה על ידי הצמחים ממועד השקיה למועד השקיה, ובכך ניתן להחזיר את כמות המים הבאה את ההפרש הנ”ל. בדרך כלל מגדירים את מנת המים בהשקיה כ90%-8070 מן הגיגית.
חודש התאדות יומית במ”מ) מקדם משתנה F החזר מ”מ ליום
אפריל 4.5-6.9 0.7-0.4 0.9-2.8
יוני 7.2 0.6 4.3
יולי-אוגוסט 6.7-7.2 0.75 5.0-5.4
ספטמבר 5.3-5.6 0.5 2.8-3.2
השיטה האחרונה: היא המתקדמת ביותר הבנויה על מכשיר המודד את תכולת הרטיבות בקרקע ואת כמות היסודות בקרקע. המכשיר מתבסס על אנרגיה של פרוטונים – הוא שולח קרינה רדיואקטיבית, באמצעות קריאתה ניתן לדעת מה כמות היסודות בקרקע ומהי רמת הרטיבות.
השקיית עזר
השקיית עזר היא השקייה הקשורה בגידול חיטה והיא ייחודית לו. השקיה זו היא ההשקיה היחידה של הגידול, והיא משלימה את מנת הגשם במשך כל החורף למנת המים האופטימלית הרצויה לחיטה. השקיה זו יכולה להינתן באחד משלבי הגידול הבאים: בראשית הגידול (עם ההנבטה), מיד לאחר ההנבטה, בסוף הגידול (בעת ההשתבלות), או בשלב התמלאות הגרעינים בשיבולת. השקיה זו ניתנת במנה גדושה של מים – בין 60 ל – 100 מ”מ לדונם, ותפקידה לאפשר בעונות חורף שונות את השלמת התפתחות החיטה ויצירת יבול במלוא הפוטנציאל שלה.
השקיית העזר ניתנת מאחר שבשנים מתאימות יכולה לרדת כמות טובה של גשם בתחילת העונה, ואילו בזמן ההשתבלות תהיה עצירת גשמים. הדבר יביא לרמת קש גדולה אך מיעוט גרעינים. בשנה אחרת יכול להתקיים מצב הפוך של עצירת גשם בתחילת הגידול, ואזי השקית העזר תבטיח את הנבטת החיטה בזמן ואת ראשית הגידול.
השקיית הרוויה
השקיה זו ייחודית לגידול הכותנה, הנזרעת בארץ בחודש אפריל. בדרך כלל מתבססים על המים האגורים בקרקע.
המים שנאגרו בקרקע בתקופת הגשמים לשם כך בודקים את עומק הרטיבות ומבצעים את הזריעה על קרקע יבשה. בשנים מסוימות לא נמצאים מספיק מים בקרקע מפאת חוסר בגשמים, ברמות שיספיקו לראשית גידול הכותנה. לכן, משלימים בהשקייה את מלאי המים בקרקע לצורך זה, מאחר וההשקיה הראשונה בכותנה לא תינתן לפני סוף חודש יוני.
השקיית הנבטה
עוד השקייה האופיינית לגידול הכותנה. במקרה שלאחר זריעת הכותנה לא תיווצר נביטה אחידה (משום שלחלק מזרעי הכותנה לא יגיעו לעומק הרטיבות), ניתנת השקיה הנקראת השקית הנבטה. זוהי השקיה טכנית של כ – 20-30 מ”ממטר קוב לדונם, המשלימה את הרטיבות בחלק העליון של הקרקע ויוצרת הנבטה אחידה.
שלבים בגידול החיטה
מבחינים בחמישה שלבים קריטיים בגידול החיטה.
1. הצצה ונביטה – אם האדמה יבשה, קשה לחיטה “להציץ” ובכך היא מאבדת מן הפוטנציאל שלה.
2. הסתעפות – כשבוע-שבועיים לאחר ההצצה מתחיל שלב ההסתעפות. כשהחיטה בגובה 15 ס”מ, הצמיחה לגובה נעצרת והגבעול מתחיל להסתעף. בד”כ גבעול אחד מסתעף לחמישה כיוונים כמות הפרקים בהסתעפות תלויים בצפיפות הזריעה ובפוריות הקרקע.
() בשלב זה מתפתחים פרקי הגבעול (הצמח צומח לגובה). שלב הצימוח הוגטטיבי מושפע מההשקיה במידה רבה. כאשר הרטיבות מרובה, הצימוח יהיה מסיבי וחזק, ולהפך כאשר יש מחסור במים.
3. התמיינות השיבולת. בשלב זה מתפתחת השיבולת, כאשר היא עדיין עטופה ב”נדנה”, כלומר, בתוך העלה. בשלב זה קודקוד הצמיחה הופך לשיבולת עם פרחים. השיבולת היא בעצם תפרחת (צבר של פרחים).
4. השתבלות – בשלב זה נוצרת ומתפתחת השיבולת. מבחינים בשני שלבים:
א. השתבלות חלב – בשלב זה הגרעינים עדיין ירוקים, רכים וחלביים. ניתן להבחין בזאת על ידי לחיצה על הגרגר ומחיצתו – תוכן הגרגר יהיה נוזל דמוי חלב.
ב. השתבלות דונג – הגרעינים עדיין ירוקים, אך קשים וטעימים.
5. התייבשות. . עם עליית הטמפרטורה והופעת החמסינים של חודש מאי, החיטה הולכת ומתייבשת, ונצבעת בצבע צהוב – בהגיע אחוז הרטיבות בגרעינים ל – 13%, החיטה מוכנה לקציר. אסור לקצור את החיטה מעל 13% לחות, משום הסכנה של תפיחת הגרעינים באחסון, והתפתחות של מחלות אכסון (הופעת פטריות, וכיוב’). כדי לקבל את מלוא פוטנציאל היבול, אסור שבאף אחד מן השלבים האלה יחסרו לחיטה מים ומינרלים. מבחינת צריכת המים, החשיבות הגדולה ביותר היא בשלב ההתמיינות וההשתבלות. השקיית העזר נועדה להבטיח שלא יהיה מחסור במים בשני השלבים האלה.
הנבטה בכותנה
גידול הכותנה הוא גידול רב-שנתי ואוהב חום שמוצאו במצרים. למעשה מאז שהכותנה נהפכה לגידול ממוכן לגמרי (כולל הקטיף), יש צורך בעיצוב הצמחים בגובה אחיד וברמת הסתעפות מינימלית, זאת לצורך הקטיף (בעזרת קטפת). לכן, נוהגים להצמיא את הכותנה ברוב שלבי הגידול, כדי למנוע התפתחות שיח ענק ומסועף. תוכנית ההשקיה של הגידול דוחה את ההשקיה הראשונה ככל האפשר, בדרך כלל עד תחילת הפריחה, בחודש יוני. את הכותנה זורעים בסוף-מרץ-תחילת-אפריל ומשתמשים לשלבי הגידול הראשונים שלה במלאי המים שנאגר במהלך החורף האחרון בקרקע והשדה המוכן לזריעה. כדי לדעת אם מלאי זה יספיק, מודדים את עומק הרטיבות בעזרת מקדח הולנדי. במידה ועומק זה עולה על מטר וחצי אין צורך בהשקיה נוספת. במידה והוא פחות ממטר וחצי, יש לתת השקיה לפני הזריעה, בעת הכנת הערוגות למצע הנביטה, במנת מים שתשלים את הרטיבות בקרקע. השקיה זו נקראת השקיית הרוויה, והיא ניתנת בעת הכנת הקרקע.בשנים מסוימות, כאשר החורף והגשמים שלו נגמרים מוקדם, יכול להיווצר מצב שבעת הזריעה תתייבש שכבת הקרקע העליונה, וזרעי הכותנה יטמנו חלקם באדמה רטובה וחלקם באדמה יבשה. בעוד שמלאי המים בקרקע מספיק בהחלט לתקופה הראשונית של גידול הכותנה, ועל כן נותנים השקיה טכנית, מהירה ויחידה במנת מים קטנה יחסית, בכדי להנביט באופן אחיד את כל הכותנה. השקיה זו נקראת השקיית הנבטה. בהמשך הגידול, כדי לעצור את הצימוח הוגטטיבי של הכותנה, נותנים את ההשקיות על ידי ניטור גובה הצמחים. הדבר נעשה באמצעות תחנות ניטור המפוזרות בשדה הכותנה. בכל תחנה כזו תקועים מספר מוטות עץ מכוילים בס”מ, והפקח מודד מדי מס’ ימים את גובה הצמחים – ועל ידי כך אפשר לאמוד את קצב התפתחות הצימוח (למשל: ס”מ ליום). אומדן זה מושווה לסטנדרט רצוי מתוך ניסויים קודמים, ומאפשר מעקב ושליטה על קצב ההתפתחות הנ”ל. ברור שבמידה ויש חריגה מהקצב ביחס לסטנדרט, יש לעכב את ההשקיה, ולהפך – במקרה של פיגור ביחס לסטנדרט, יש להקדימה.
החקלאות – ייצור מזון
* מלתוס, פילוסוף ומתמטיקאי, מדד את קצב גדילת האוכלוסייה לעומת קצב גדילת יצור המזון והסיק כי בשנת 2008/9 ייווצר מצב של מחסור במזון – כלומר כמות המזון שתופק לא תספק את האוכלוסייה. מדידותיו היו מאוד מדויקות. הוא טען שהמחלות והמלחמות שתוקפות את בני האדם הם יציר הטבע שנועד לשמור על איזון על מנת שכמות המזון תותאם לגודל האוכלוסייה. אולם למידת החקלאות מנעה את יישומה של תיאורית מלתוס. הרעב שמאפיין מקומות מסוימים אינו נובע מחוסר מזון אלא מחלוקה לא צודקת של אותו מזון –
* בשנות החמישים קם מדען בשם נורמן בורלוג והקים במקסיקו מכון לחקר החיטה וסוגיה נורמן בורלוג חקר זן מסוים של חיטה (פלורנס ארור) – זן שיבוליו היו מוגבלים בגלל גודל השיבולת הקטן – אך בעל איכות גבוהה – ופיזר מדענים ברחבי כל העולם במטרה שיחקרו את זני החיטה השונים. אחד מהם מצא זן ננסי (באורך 50-70 ס”מ אך בעלי שיבולת ארוכה במיוחד – גם אם איכות הגרגרים הייתה ירודה למדי).נורמן גידל את שני הזנים בסמוך זה לזה ווידא היווצרות האבקה הדדית ביניהם – וקיבל זנים חצי-ננסיים בעלי שיבולת ארוכה – ובעלי איכות גרגרים גבוהה כמעט כמו של זן הפלורנס. התוצאה של הכלאות אלה סתרה למעשה את תיאוריית מלתוס – משום שהזנים החצי-ננסיים הניבו פי 5 ויותר מהיבול הקודם. התוצאה זכתה לשם “המהפכה הירוקה”, ועבורה הוא קיבל את פרס נובל לשלום.
בתקופה זו נוסף גם המישור הטכנולוגי שתרם רבות לפיתוח ענף החקלאות ב:
1. גידול מונוקולטורי (גידול אחד על שטח ענק)
2. בתי קירור לצורך שימור התוצרת לאורך זמן.
3 התפתחות התחבורה (כבישים, אוניות ומטוסים) לצורך שינוע התוצרת.
4. התפתחות התקשורת המאפשרת פיזור של ידע והפצתו בעולם.
5. תעשיית שימור המזון התפתחה וייצרה עוד גיוון במזון.
סיכום – חשיבות לימוד החקלאות והפיכתו של האדם לחקלאי
שיטות קירור מגוונות, זנים שפותחו, תעשייה נלווית של שימורים וכו’ הגדילו את מגוון סל המזונות של האדם ואפשרות השיווק לאורך השנה. מחקרים ויצירת חומרי הדברה חדשים (משנות ה50- ומעלה) הביאו להדברה יעילה של מזיקים ומחלות ואפשרו הגדלת יבולים משמעותית. לאחרונה פותחו טכנולוגיות של גידול צמחים בבתי צמיחה על מצעים מנותקים במערכות סגורות ממוחשבות אשר מאפשרות בקרה על האקלים בתוכם – מה שמאפשר גידולים מחוץ לעונתם (“ביטול העונות”). כל אלה הביאו ממצב חזוי של מחסור מזון בעולם למצב של עודפי מזון גדולים.
הגדרות:
חקלאות בעל – חקלאות ללא השקיה מלאכותית – שימוש במי הגשמים בלבד. דוגמאות לגידולי בעל: חיטה, שעורה, ושאר דגני החורף, בקיה, תלתן.
חקלאות שלחין – חקלאות המשתמשת בהשקיה מלאכותית. דוגמאות לגידולי שלחין – ירקות, פירות, כותנה וכו’.
פרק ב:
שיטות מיון הצמחים
שיטת המיון הבוטני
מיון בסיסי. לקיחת כל הגידולים הדומים מבחינה גנטית שלהם תכונות משותפות, זהות וקראו להם משפחה. כל משפחה חולקו למינים שונים. את המינים חילקו לזנים, במבנה של משפחה -> מבנים -> זנים.
משפחת הדגניים
דגני חורף: שעורה; חיטה; אורז (אורז אפשר לגדל גם בקיץ וגם בחורף)
דגני קיץ: (זקוקים ל 13-15 מעלות חום בקרקע כדי לנבוט): תירס (הכי שכיח); עשב סודאני; סורגום
מין: חיטה: פלורנס ארור; דה אריאל (פותח בא”י); בית השיטה; עמבר (זן של חיטה קשה);חיטה קשהחיטה רכה – קבוצות של זנים.
משפחת הדילועיים: מלפפון; דלעת; אבטיח; מלון; קישוא;
משפחת הסולניים: עגבנייה; תפו”א; פלפל; חציל;
משפחת הקטניות: אפונה; בוטנים; שעועית; חימצה (חומוס); פול; בקיה; תלתן
החנקן (הדשן החשוב ביותר בהיותו מרכיב של חלבונים) מהווה כ70%- מהאטמוספירה – ושום צמח אינו מסוגל לקלוט אותו ישירות מהאוויר. רק הקטניות הצליחו ליצור סימביוזה עם קבוצה גדולה של משפחות חיידקים העונות לשם הכללי ריזוביום. חיידקים אלה יוצרים מושבות על שורשי הצמחים. החיידקים תופסים את החנקן מהאוויר או מהקרקע ומתמירים אותו לתרכובות שהקטניות מסוגלות להשתמש בהם. בתמורה מספקות להם הקטניות את כל צורכיהם. התוצר הישיר של סימביוזה זו הוא העובדה שגידולים אלה מעשירים את הקרקע בחנקן וחוסכים דישון בחנקן.
משפחות משניות:
משפחת המורכבים: כותנה, חמניות
משפחת המוצלבים: כרובים למיניהם, חרדל, צנון ועשבים שוטים.
משפחת השושניים: בצל, שום ועירית.
חלוקה על בסיס גיאוגרפי:
האזור הטרופי מאופיין ב:
* אי-תנועתיות גדולה בטמפרטורות במשך השנה או בין יום ולילה.
* אין עונות שנה.
* לחות גבוהה, חום גבוה.
* חותך את כל היבשות.
* גידולים אופייניים – גידולים אוהבי חום כמו אננס, מנגו, בננה, גויבה.
אקלים גבולי בין אקלים טרופי וממוזג נקרא אקלים סוב-טרופי. באזורים אלה יצליחו ביותר גידולים כגון אבוקדו ותירס.
אקלים ממוזג מאופיין ב:
* 4 עונות שנה
* קיץ חם וחורף קר.
* שוני בטמפרטורות בין עונות השנה
* אורך שעות האור ביממה משתנה לאורך השנה.
* באזורי אקלים ממוזג צפוניים העונות הפוכות לאזורי האקלים הממוזג הצפוניים
(קיץ בישראל יהיה חורף באוסטרליה, למשל)
* רוב הגידולים (ביניהם חיטה וירקות) אופייניים לאזורי אקלים ממוזג.
אקלים קר מתאפיין בצמחים הסבילים לטמפרטורות נמוכות. תקופת האור קצרה ביותר, ורוב השנה הם לא פעילים – בתקופת הקיץ הקצרה מתחדשת פעילותם. צמחייה אופיינית לאקלים קר היא עצי מחט.
חלוקה ע”פ מהות התוצרת
החלוקה הזו מבוססת על החלק הכלכלי בתוצר.
* פרי – למשל תפוחים, עגבניות, מלפפונים.
* עלווה – למשל חסה, כרוב, נענע, סלרי.
* שורש – למשל גזר, צנון וג’ינסנג
* גבעול – למשל תפו”א (גבעול תת קרקעי מעובה), בצל
* זרעים – למשל שומשום, חמנייה, חיטה, תירס.
חלוקה ע”פ שיטות השקייה
* גידולי בעל – מושקים אך ורק בידי מי הגשמים.
* גידולי שלחין – מושקים באופן מלאכותי בנוסף למי הגשמים.
חלוקה ע”פ גידולי מאכל לאדם ובע”ח וגידולי תעשייה
גידולי תעשייה – גידולים שהחלק הכלכלי בהם מיועד לעבור תהליך תעשייתי, כמו כותנה (ממנה מפיקים סיבים לשם יצירת בדים) או גידולי שמן (כמו למשל זיתים, בוטנים) – לשם ייצור מזון.
פרק ג:
השפעת גורמי האקלים
* טמפרטורה: מדד של חום – אנרגיה.
* רוח: תנועת האוויר.
* מים: לחות, גשם, טל.
* אור השמש: מקור עיקרי לאנרגיית חום.
השפעת הטמפרטורה
הטמפרטורה הנה מדד לחום ולקור, והיא נמדדת במעלות (צלסיוספרנהייט). הטמפרטורה משפיעה על הצמח במספר אופנים.
א. כל צמח מתאפיין בשלוש טמפרטורות מבחינת ההשפעה:
* סף טמפרטורה עליון – זוהי הטמפרטורה אשר מעלייה הצמח יסבול מחום ויאבד נוזלים עד כדי התייבשותו.
* סף טמפרטורה תחתון – זוהי הטמפרטורה אשר מתחתיה הצמח קופא ומפסיק את פעילותו הפיזיולוגית.
* הטמפרטורה האופטימלית – אשר נמצאת בדרך כלל בין שני הספים והיא הטמפרטורה המיטיבית לצמח.
ב. אינדוקציה- שינוי בטמפרטורה המעורר ומנחה את הצמח בהתפתחותו. חיטה, למשל, זקוקה למנת קור לשם התפתחותה התקינה.
ג. השפעה של גורם עקה – טמפרטורה קיצונית נמוכה או גבוהה למשך זמן קצר יחסית, אשר גורמת להשפעה זמנית בצימוח התקין של הגידול, אך לאחר שנעלם גורם העקה, גם ההשפעה חולפת. (השפעת גורם עקה היא הפיכה.)
ד. ספי טמפרטורה: ככל שהטמפרטורה עולה, עולה קצב צימוח הצמח. ככל שהטמפרטורה יורדת, יורד קצב הצימוח.
ה. טמפרטורת הקרקע משפיעה כמובן על הצימוח.
השפעת האור
1. האור מספק את האנרגיה לתהליך הפוטוסינתזה – תהליך החיוני לחיי הצמח, ומכאן חשיבות האור והקרינה. ללא צמחים לא יתכן קיומם של בעלי חיים (ובכלל זה בני אדם), בגלל שחרור החמצן שהוא תוצר של הפוטוסינתזה (במקרים מסוימים אפילו מוסיפים CO2 על מנת לייעל את הפוטוסינתזה.)
2) פוטופריודה: במהלך האבולוציה למדו הצמחים את תנועת האור במשך השנה. פוטופריודה – השתנות משך שעות האור במשך השנה גורמת לאינדוקציה של תהליכים פיזיולוגיים בצמח, בעיקר פריחה (בצמחים מסוימים). הצמחים שמושפעים מהפוטופריודה מחולקים, לפי מועד הזריעה, לצמחי יום קצר וצמחי יום ארוך קיימים צמחים שאינם רגישים לפוטופריודה כלל וכלל (כמו כותנה וחמניות.)
3) השפעת קרינת אור וחום: אנרגיית אור עשויה להפוך לאנרגיית חום. שיטת החיטוי הסולרי בחממות מבוססת על חימום הקרקע בעזרת אור השמש.
גורמי עקה
הפרעה זמנית הנגרמת כתוצאה מגורמים קיצוניים של אקלים אשר מופיעים במהלך הגידול וגורמים באופן זמני להשפעה שלילית על הצימוח. כשגורם העקה נעלם, הנזק – שהוא על פי רוב הפיך – נעלם אף הוא, וכך הצמח מתאושש וחוזר לעצמו. גורמי עקה הנמשכים ברציפות עלולים לגרום לנזק בלתי הפיך, ולעתים גם לתמותת הצמחים. גם עוצמתם של גורמי עקה עשויה לגרום לנזק בלתי הפיך.
גורמי העקה העיקריים
א. קרה – ירידת הטמפרטורה לאזור האפס מעלות (צלסיוס) בשעות הלילה והבוקר המוקדמות. מצב זה גורם קיפאון, ולמעין כפור לבנבן של הלחות הנמצאת על פני העלים במקומות נמוכים כדי למנוע מצב של קרה יש צורך לחמם את אזור הגידול. ישנן מספר דרכים אפשריות.דרך אחת מערבת חימום בתנורים גדולים (החיסרון של התהליך הזה הוא שהוא יקר מאוד). שיטה נוספת היא הרטבת הנוף על ידי מערכת ממטרות לצורך הורדת הטמפרטורה – וכך מונעים את הנזק העלול להיגרם באמצעות הקרה. שיטה שלישית היא פיזור רוח על ידי הליקופטרים – בכך יצירת חימום, הגורם ללחות שעל העלים (שקופאת בזמן קרה!) להתאדות.
ב. סערות – עשויות לגרום לפציעות (שבירת ענפים וכו’), דרכם עשויים לחדור חיידקים. כדי להתגונן מסערות אפשר, למשל, לנטועלבנות שוברי רוח. בדרך כלל אותם שוברי רוח הם צמחים (כמו לדוגמא ברושים.)
ג. שטפונות – גשם בעוצמה חזקה הגורם להצפות משום שהקרקע לא מסוגלת לקלוט כמות מים גדולה כל כך. בייחוד במדרונות, בהם המים זורמים ויוצרים אגמים. עלול לגרום להריסת גידולים ולהיווצרות מים עומדים- עקב כך נוצר מחסור בחמצן בתוך הקרקע, מה שפוגע בנשימת השורשים, בין היתר. פתרונות אפשריים לשיטפונות הם יצירת מערכת ניקוז לכיוון נחלים או ימים, או גידול בטרסות – שטחים על גביהם זורעים ויוצרים מחסומים על ידי אבנים לצורך קו הגובה, ובכך בולמים את השיטפון ומנצלים את המים למטרות השקיה
ד. ברד – תופעה הנוצרת כאשר גשם בירידה קופא ומגיע כגושי קרח לאדמה. ברדפוגע בגידולי עלים (הברד קורע אותם), ובעצים נשירים. הפתרון היחידי לברד הוא שימוש בבתי צמיחה – אין לדעת מתי יתקוף ברד.
ה. שרב – תקופה ממושכת של יובש בכל שעות היממה, טמפרטורה גבוהה ומחסור בלחות. שרב של יום אחד אינו גורם נזק – מאחר והפיוניות בצמחים סגורות. שרב שנמשך מספר ימים עלו לגרום לנזק בלתי הפיך.
הגדרות.
1) חוק הבצורת – חוק הקובע כי בשנת בצורת, בה ישנם מעט משקעים (שנה המוכרזת רשמית כשנת בצורת ע”י משרד החקלאות), יפוצו חקלאים הנמצאים מדרום לקו רוחב עליו הוחלט מראש.
2)ביטוח נזקי טבע – חלק תורמת המדינה וחלק החקלאי לקרן, ממנה מפצים את החקלאי ומשלימים את הפסדי הגידול עקב פגיעה.
3) שטח בור – שטח שעוד לא עובד. בשטח מסוג זה ניתן לזרוע חיטה (גם באזורים שהסיכוי לגשם שם נמוך.) החיטה זקוקה לכ – 200-300 מ”ל גשם כדי לקבל יבול רווחי.
פרק ד:
הקרקע.
היווצרות הקרקע
ליבת כדור הארץ מורכבת ממאגמה – תערובת רותחת של סלעים מותכים. מגמה שפרצה החוצה (הידועה גם כלבה) התקררה, התמצקה וכך נוצרו סלעי יסוד. סלעים אלה עברו תהליכי בליה ושחיקה – תהליכים הנגרמים על ידי גורמים אורגניים, פיזיים וכימיים. קיימים תהליכי הסעה של החלקיקים שהתבלו ונשחקו ממקום אחד למשנהו – וכך נוצרה הקרקע.
בליית הקרקע
תהליכי בליית הקרקע הם תהליכים ארוכים אשר מתרחשים במשך מיליוני שנים. הגורמים האחראים לתהליך הבליה מתחלקים ל3 סוגים:
א) גורמים פיזיקליים – רוח, רעידות סיסמיות, גשמים חזקים, תנועת מים, גלי ים וכו’. גורמים אלו מבצעים פעולות פיזיות של שחיקת הסלע, פיצוצו וגריסתו, ובשלב שני, מסייעים להסעתו ושקיעתו של החומר השחוק אל מקומו הסופי.
ב) גורמים כימיים – אלו הם חומרים כימיים שונים אשר חודרים אל הסלעים, ממיסים אותם ויוצרים סדקים אשר בסופו של דבר מסייעים להתפוררות סלעי היסוד.
ג) הגורמים הביולוגים – הם חומרים אורגניים, צמחים מפוררים את הסלע בעזרת שורשיהם, ומיקרואורגניזמים ובעלי חיים שונים חודרים לסלע ומסייעים בפירורו.
מהי הקרקע
ניתן לחלק את הקרקע ע”פ 3 קריטריונים:
א) הרכב הקרקע (טקסטורה)
הטקסטורה מגדירה ממה עשויה הקרקע. להלן התפלגות הקרקע ל4- מקטעים ע”פ גודל חלקיקיה:
1) חול – כל החלקיקים אשר קוטרם גדול מ0.2- מ”מ.
2) חול דק – כל החלקיקים אשר קוטרם בין 0.2 מ”מ ו0.02- מ”מ.
3) סילט, חומר – כל החלקיקים אשר קוטרם בין 0.02 מ”מ ו0.002- מ”מ
4) חרסית – כל החלקיקים אשר קוטרם קטן מ0.002- מ”מ.
כל סוגי החלקיקים מצויים בקרקע בכמויות שונות. יחסי הכמויות בין חלקיקים אלו קובעים את טיב הקרקע.
ב) מבנה הקרקע (סטרוקטורה)
פירושו סידור החלקיקים בקרקע. מבחינים בין 3 סוגי קרקעות:
1) קרקע קלה – קרקע אשר מרבית חלקיקיה הם חלקיקי חול. קרקע זו היא קרקע אוורירית שבה ישנם חללי אוויר רבים בין החלקיקים.
2) קרקע כבדה – קרקע אשר מרבית חלקיקיה הם חלקיקי חרסית. לקרקע זו יש נטייה להתהדק, שכן החללים בין חלקיקיה קטנים מאוד.
3) קרקע בינונית – קרקע אשר מרבית חלקיקיה בינוניים או קרקע המורכבת מסוגים שונים של חלקיקים.
ג) האורגניזמים המצויים בקרקע
קבוצות שונות של אורגניזמים, הכוללות בין השאר חיידקים, פטריות ויצורים חד תאיים שונים, מבצעות פעולות דינמיות בלתי פוסקות של פירוק חומרים אורגניים וכימיים שונים בתוך הקרקע. כל תהליכי הפירוק והמיחזור של החומר האורגני והכימי באדמה נעשה ע”י מיקרואורגניזמים. המיקרואורגניזמים מתחלקים ל-
1) מיקרואורגניזמים מועילים: אלו מפרקים את החומר האורגני ליסודותיו, ממחזרים את המינרלים בטבע ואחראים לתהליכי שינוי בדשנים שבקרקע.
2) מיקרואורגניזמים מזיקים: קבוצה הכוללת מיקרו’ גורמי מחלות ונזקים לצמחים ולבע”ח כמו חיידקים ופטריות.
קיבול קטיונים חליפיים
הגדרות
1) קטיונים – יונים הטעונים במטען חשמלי חיובי.
2) אניונים – יונים הטעונים במטען חשמלי שלילי.
התצמיד הסופח
לחלקיקי החרסית ולחומר האורגני שטח פנים סגולי גדול ותכונות קולואידיות (דמויות דבק).המכנה המשותף של החלקיקים הקולואידיים הנ”ל הם שהם מסוגלים לספח מולקולות קטנות יותר, ויונים של יסודות מינרליים שונים המהווים חומרי מזון לצמח – ולכן הם מהווים את התצמיד הסופח של הקרקע. חלקיקים אלה (שעל שטח פניהם מתרחשים תהליכים פיזיים וכימיים שונים) הם בעלי מטען חשמלי שלילי עודף. כאשר מחדירים לקרקע מים (H2O) הם חודרים בין החלקיקים. כאשר מוספים דשנים (שהם למעשה מלחים המתמוססים במים ומתפרקים לקטיונים ואניונים) למים, החלקיקים הקולואידיים מושכים (ומספחים) את הקטיונים (ובכלל זה יוני מימן) אליהם. אין תהליך של קיבוע בסיפוח זה: כאשר החלקיקים הקולואידיים מספחים כמויות גדולות של קטיונים, מתרופפים הקשרים ביניהם לבין אותם קטיונים – ונוצר למעשה מצב של תחרות בין האניונים במים לבין החלקיקים הקולואידיים שבקרקע. במצב זה קיימת תחלופה מתמדת ובלתי-פוסקת של קטיונים בין המים לבין החלקיקים הקולואידיים, כאשר סוג הקטיונים משתנה בהתאם לחומרים המומסים במים.
תהליך זה חשוב לפוריות הקרקע משום שצמחים מסוגלים לקלוט את המינרלים רק כיונים המומסים במים שבקרקע דרך שורשיהם. התצמיד הסופח קולט קטיונים לתוכו, המשמשים כרזרבה – מעין “בנק” של חלקיקים חיוביים שהצמח מסוגל לנצל לאורך זמן. כאשר קטיונים שנספחו לחלקיקים הקולואידיים מוחלפים בקטיונים אחרים, הקטיונים שהשתחררו נשטפים לעומק הקרקע או נקלטים על ידי שורשי הצמח.חישוב כל הקטיונים המסופחים (ושעשויים להיספח) לחלקיקים הקולואידיים נותן את ערך קיבול הקטיונים החליפיים של הקרקע. ככל ששטח הפנים של החלקיקים הקולואידיים גדול יותר, כך גם ערך קיבול הקטיונים החליפיים גדול יותר – כלומר – ככל שיש יותר חלקיקים קולואידיים – ערך הקק”ח עולה והקרקע פורייה יותר. בקרקעות חוליות הקק”ח נמוך, בעוד שבקרקעות חרסיתיות הקק”ח גבוה.
שיטת מחזור הזרעים
שיטת מחזור הזרעים היא למעשה החלפה מחזורית בין גידולים ממשפחות בוטניות שונות הנזרעים על אותו שטח במשך מספר עונות, והיא השיטה היעילה ביותר למניעת מחלות צמחים ולהטבת הקרקע ע”י העשרתה במינרלים הנחוצים לצמח. כמו כן היא “ידידותית לסביבה”, מאחר והיא כמעט ולא מערבת שימוש בחומרים כימיים להדברת מזיקים ולדישון הקרקע. כאשר מגדלים את אותו הגידול על אותו שטח מספר עונות חלה ירידה בכמות ובאיכות היבול. ירידה זו הופכת משמעותית יותר ככל שעובר הזמן. הסיבות לירידה זו הן:
א) פגיעת מחלות: הגורמים התוקפים את צמחים והגורמים למחלות מתרבים בקרקע ומצטברים משנה לשנה, נשארים במצב תרדמה ומתעוררים כאשר הם ‘חשים’ בנוכחות הגידול, ותוקפים אותו. מחלות ספציפיות לגידולים מסוימים לא פוגעות בגידולים אחרים וע”י שיטה זו מנוטרלות.
ב) פגיעת מזיקים ספציפיים למשפחות בוטניות מסוימות המתרבים בקרקע. מזיקים אלו לא יפגעו ביבול אחר שיישתל וע”י שיטה זו, בעצם מנוטרלים.
ג) נושא הדישון – כל צמח דורש ומנצל מינרלים שונים. גידול של אותו צמח בקרקע במשך מספר עונות גידול מפחית בהרבה את כמות המינרלים הדרושים לו והמצויים בקרקע. בשימוש במחזור זרעים נוצר מגוון רחב של מינרלים בקרקע ולמעשה מאזן המינרלים בקרקע משתפר.
‘כרב שחור’ הוא שטח הנחרש אך לא נזרעים עליו גידולים – והוא מנוקה מעשבים רעים. יש בכך הפסד בשטח – אך אין הפסדים בגידולים בעונת הגידול הבאה, משום שהקרקע קולטת את מי הגשמים ומחדשת את פוטנציאל המינרלים שלה.
לשיטת מחזור הזרעים קיימות אלטרנטיבות: חיטוי, הדברה, הטמעת חומרים כימיים בקרקע – שהם שיטות פחות יעילות ופחות ידידותיות לסביבה.
האלטרנטיבות לשיטת מחזור הזרעים:
מחזור זרעים אינו רווחי עבור החקלאי מאחר והוא מתחלק למספר גידולים- על החקלאי להתמחות בגידול מספר גידולים ולרכוש כלים יקרים למדי עבור שטח קטן של גידול שאינו מניב כמויות גדולות למדי של יבול. לכן נוצרו אלטרנטיבות:
• חיטוי הקרקע
חיטוי הקרקע מאפשר הדברת כל סוגי הפגעים וגורמי הנזק בקרקע, ותוך כדי זה למנוע ירידה דרסטית בגידולים גם אם נזרע את אותו הגידול שנה אחר שנה באותו השטח.מבחינים בשלוש שיטות חיטוי: כימי, סולארי, ותרמי.
1) חיטוי כימי קוטל את מרבית סוגי הגורמים הביוטיים והפגעים בקרקע על ידי שימוש בחומרי רעל. החומרים המשמשים למטרה זו הם בעיקר מתיל הברומיד, האדיגן, הכלור והפורמלין.
מתיל ברומיד הוא גז המוזרם לתוך הקרקע – והוא החומר היקר ביותר והיעיל ביותר, אך גם המסוכן ביותר (לא כל חקלאי רשאי להשתמש במתיל ברומיד). בניגוד לרוב החומרים, הקוטלים בעיקר פגעים ומזיקים ספציפיים, מתיל ברומיד קוטל את כל הפגעים בקרקע (ולכן הוא אהוד למדי ע”י החקלאים). עקב רעילותו הרבה לבעלי חיים ולטבע הוחלט להפסיק את ייצורו ושיווקו עד 2004 והוקצה תקציב למציאת תחליף רעיל פחות. את החומר הנ”ל יש ליישם לפני זריעת הגידול: יש צורך להכין את השטח בעזרת מתחחת, ולכסות אותו ביריעת ניילון (כדי למנוע את בריחת החומר לאטמוספירה, מה שעלול לגרום לאסון אדיר, שהרי מדובר ברעל קטלני מאוד…). מתחת לניילון בונים רשת טפטפות המזריקות את הגז לאדמה. השפעתו של הגז הזה נותרת עד לשלוש שנים.
אדיגן הוא חומר נוזלי אותו מחדירים למערכות השקיה סגורות (כך שהמים הנגועים בו לא יגיעו אל המוביל הארצי. הוא אינו יעיל במיוחד כנגד חיידקים, אך היתרון שלו הוא שאפשר לפרוש אותו על שטחים נרחבים באמצעות המטרה.
כלורידים ופורמלינים – בדרך כלל משלבים ביניהם. הם משמשים כתחליף למתיל ברומיד, אך הבעיה היא שהם מתנדפים מהר, ולכן פעילותם קצרה והם לא תמיד מספיקים לקטול את כל הפגעים. הם פועלים בעיקר נגד פטריות ומזיקים.
לעומת החיטוי הכימי קיים החיטוי הסולרי – שיטה שעיקרה חימום הקרקע על ידי אנרגיית השמש, המתוגברת באמצעות יריעת פוליאתילן הפרושה על פני הקרקע. כשהקרינה חודרת לאדמה היא הופכת לאנרגיית חום – הקרקע מחוממת לעתים עד לרמות של בין 60 ל 70 מעלות צלסיוס, מה שגורם לקטילת כמעט כל המזיקים בקרקע. לשיטה זו יש יתרונות ברורים בכך שאינה מזהמת את הסביבה ושהיא זולה בהרבה מהשיטה הכימית. ברם, חסרונותיה הם שלא ניתן להשתמש בה במקומות בהם רמת הקרינה נמוכה. כמו כן התהליך לוקח זמן של לפחות מספר חודשים, וחממות מסחריות פועלות “נון-סטופ”, ולכן לא יכולות להשתמש בשיטה זו.
2) החיטוי התרמי – יקר למדי (אך רווחת בגידולי הפטריות). בשיטה זו מחממים את הקרקע באמצעים מלאכותיים – חימום על ידי תנורים, שלהוב הקרקע בלהביורים או שימוש בקיטור המוזרם תחת יריעת ניילון.) החימום קוטל את הגורמים הפתוגניים.
הכנת הקרקע לזריעה או שתילה
עיבוד הקרקע היא פעולה אגרוטכנית מכנית בתהליך הכנת הקרקע לזריעה או שתילה – פעולה הבאה לשפר את הקרקע מבחינת האלמנטים הבאים:
1) שיפור פני הקרקע מבחינת גודל גושי האדמה ויישור השטח.
2) אוורור הקרקע.
3) השמדת עשבים רעים
4) השלמת המינרלים החסרים על ידי הצנעת דשנים כימיים או זבל אורגני
5) שיפור הרטיבות של הקרקע.
קרקע שאינה מעובדת והגידולים גדלים עליה באופן טבעי נקראת קרקע בתולה, או אדמת בור. כאשר רוצים לגדל גידול תרבות על קרקע כזו, יש לעבד אותה – עיבודים ראשוניים ועיבודים משניים, המשפרים ומשלימים את הראשוניים.
עיבוד הקרקע
א) עיבוד ראשוני – מבוצע לקראת הכנת קרקע לזריעה. זהו העיבוד העמוק והגס ביותר (עד 40 סמ’ לתוך הקרקע).
ב) עיבוד משני – סדרת עיבודים קלים יותר הבאים על גבי העיבוד הראשוני לשם שיפורו – עד להגעה למצב של מצע
זריעה.
מצע זריעה – פירושו שטח שהוכן לזריעה של גידול חדש, עליו נזרע הגידול כשפני השטח מוכנים באופן סופי לזריעה.
עיבודים ראשוניים – כלים עיקריים
1. מחרשה (נרתמת לטרקטור)
2. משתת
עיבודים שניוניים – כלים עיקריים
1. דיסקוס
2. קלטרת (או קולטיבטור בלעז)
3. מתחחת
כלי עזר – לא תמיד משתמשים בהם
1. מעגלה קלה וחלקה
2. מעגלה כבדה ומשוננת
3. ארגז מיישר.
חריש ומשתות
דומה ושונה: המשתת והמחרשה חודרים שניהם לעומק הקרקע ומשמשים לעיבוד ראשוני.
מחרשה משתת
פולחת את הקרקע לעומק והופכת אותה. כנף ההפיכה קמורה, האדמה נכנסת לתוך כנף ההפיכה בתהליך החיתוך – והכנף הופכת אותה חזרה אל הקרקע.. מזעזע את הקרקע וחורץ חריצים עד עומק 40 ס”מ.
מערבבת שכבות בקרקע. אינו מערבב שכבות בקרקע.
מוציאה גושי אדמה (רגבים) גדולים ומעלה אותם אל פני השטח. המשתת אינו מוציא רגבים אל פני השטח.
מצניעה עשבים רעים בקרקע. כמעט ואין הצנעה של עשבים רעים.
יוצרת ‘סוליה’ קשה בקו עומק החריש. אין יצירת סוליה.
עיבודים משניים
עיבודים משניים הם שטחיים יותר. בין הכלים בהם משתמשים בעיבודים משניים אפשר למנות את:
הארגז המיישר
הארגז המיישר נמשך על ידי טרקטור ומיישר את הקרקע. הארגז המיישר הרסני לקרקע משום שהוא מהדק אותה והורס את המבנה הפנימי שלה. בארגז המיישר משתמשים אך ורק במקרים בהם קיימים רגבים גדולים וקשים במיוחד.
מעגלה כבדה
המעגלה הכבדה מורכבת ממערך של גלגלי שיניים הסובב סביב ציר מרכזי. גלגלי השיניים של המעגלה מרסקים גושי אדמה.
קלטרת (קולטיבטור) ודיסקוס
שני הכלים האלה הם מעין מהדורה מוקטנת של המחרשה והמשתת. הקלטרת מזעזעת את הקרקע בלבד, בעוד הדיסקוס הופך אותה. הדיסקוס מורכב משני צירים אליהם צמודים צלחות המקומרות בכיוונים מנוגדים. הצלחות הנ”ל פורסות את הקרקע לפרוסות – בעוד שכיוון הנסיעה הופך בקרקע. במידה ויש עשבים רעים בקרקע עדיף להשתמש בדיסקוס. אך אם הקרקע רטובה (הדיסקוס נסתם) עדיך להשתמש בקולטיבטור.
מתחחת
המתחחת היא כלי המשמש לפירור אחרון של סוגי הקרקע ולבניית ערוגות מפוררות ומאווררות. הכלי בנוי מגליל המופעל על ידי מעביר כוח, אליו מחוברים סכינים. משתמשים במתחחת כדי ליצור ערוגות לצורך זריעת גידולים בעלי זרעים קטנים, כמו ירקות – מה מאפשר זריעה מדויקת ונביטה אחידה. המתחחת מסוגלת להצניע גם דשנים, זבלים וחומרי הדברה.
מעגלה חלקה
כלי בו לא תמיד משתמשים – למעשה צינור סגור משני צדדים בעל ציר במרכזו הנמשך על ידי טרקטור. בדרך כלל משמשת להחלקת פני הקרקע כדי שגם זרעים קטנים ביותר יכנסו לעומקם המתאים ותתקבל נביטה אחידה.
יחסי מים-קרקע
כאשר המים חודרים לקרקע הם דוחקים את האוויר מהחללים שבין גרגרי הקרקע, עד למצב בו כל חללי האוויר בקרקע יתמלאו במים – מצב של קרקע רוויה. חלק מהמים יחלחלו ויגיעו למי התהום. לאחר מספר ימים נוספים ללא השקייה או גשם, השכבה העליונה של הקרקע מתחילה להתייבש בגלל התאדות ישירה לאטמוספירה. השכבה התחתונה אינה מתייבשת עדיין, אך הצמחים מנצלים אותה כל הזמן. לאחר ימים נוספים נוצר מצב בו הצמח אינו מסוגל יותר לקלוט מים מן הקרקע. נקודה זו בה הצמחים אינם מסוגלים למשוך מים מן הקרקע נקראת נקודת הכמישה. מעבר לנקודה זו יתייבש הצמח ויעבור תהליך נבילה. כמעט ובלתי אפשרי לקבל קרקע יבשה לגמרי בטבע
זיבול ודישון
זיבול ודישון הם אמצעים להעשרת הקרקע במינרלים ויסודות הזנה החיוניים לצמח לשם התפתחותו התקינה.
בתנאי הטבע עומדים לרשות הצמחים מקורות שונים לאספקת יסודות אלה – צמחים נבולים, הפרשות בעלי חיים, ולאחר מותם של אלה, גוויותיהם. בתנאי גידול אינטנסיביים, לעומת זאת, יש צורך להשלים את הזנת הצמחים באמצעות תוספת יסודות הזנה לקרקע. הזיבול הוא אספקה של חומרים אורגניים שונים (ובייחוד הפרשות בעלי חיים) העוברים תהליך עיבוד מסוים על ידי האדם. עיבוד זה מאפשר ניצול של יסודות ההזנה המצויים בזבל. הצנעת הזבל בקרקע מעשיר את הקרקע ביסודות החיוניים לצמח, מה שגורם להעלאה ברמת הפוריות של הקרקע. בתוך הקרקע הזבל עובר תהליכים של פירוק. פירוק זה משחרר לתוך תמיסת הקרקע ומעשירים אותה ביסודות המצויים בכמויות גדולות ביותר בזבל. המשך התהליך מלווה בקיבול קטיונים חליפיים, וכיוצא בזה
דשנים הם חומרים כימיים – מוצרים מלאכותיים המיוצרים בעיקר ממחצבים תת קרקעיים או תוצרי נפט. הדשנים מכילים חומרי מזון הדרושים לצמח בכמויות גדולות וביחסים ידועים מראש (בניגוד לזבל, המכיל כמויות בלתי מוגדרות בריכוזים בלתי ידועים של חומרי הזנה). דשנים על פי רוב מרוכזים ביותר ופעולתם מהירה יותר יחסית לזבלים.
דשן כימי זבל אורגני “בשל”
מוצר מלאכותי הפרשות בע”ח – מוצר טבעי
זמינות מהירה לצמח משך הפירוק איתי
נוחיות ואפשרויות שונות בישום הפיזור במזבלות אורגניות
ניתן ליישם בהשקייה דורש הצנעה בקרקע
ריכוז יסודות הזנה גבוה משפר את המבנה התלכידי של הקרקע. יש לספקו בכמויות גדולות והוא יקר יחסית.
יסודות ההזנה של הצמח.
קיימים שישה יסודות הזנה חיוניים לצמח הנצרכים בכמויות גדולות יחסית – יסודות המאקרו (מקרואלמנטים):
• פחמן (C)- נקלט על ידי הצמח מפחמן דו חמצני (CO2) המצוי באוויר. הפחמן נקלט דרך הפיוניות ישירות מהאוויר ומשתתף בתהליך הפוטוסינתזה- תהליך בו בעזרת מים ואנרגיית השמש מתבצעת פעולה של יצירת גלוקוז – המהווה את מקור האנרגיה והפחמן העיקרי של הצמח.
• חמצן (O2) – נקלט על ידי הצמח מהאוויר והמים בתהליך הנשימה (המתרחש בעיקר בשעות הלילה). נפלט בחלקו כתוצר לוואי של תהליך הפוטוסינתזה.
• מימן (H2)- נקלט מן המים ומהווה חלק בתהליכים שונים בצמח.
• חנקן (N2)- משמש כמרכיב של חומצות האמינו המהוות את החלבון של גרעין התא. נקלט מן הקרקע.
• זרחן (P)- מופק ממחצבים של פוספטים. חשוב לפעולות פיזיולוגיות שונות בצמח ובעיקר במערכת יציבות הצמח ובהגנה מפני מחלות.
• אשלגן (K)- מופק ממחצבים בקרקע. משתתף בפעולות שונות, כגון פתיחת הפיוניות וחיסון הצמחים.
בין המאקרואלמנטים נכללים גם יסודות נוספים: סידן (Ca), מגנזיום (Mg) וגופרית (S). הם נצרכים בכמויות קטנות מאשר היסודות האחרים שבקבוצה זו. קיימים יסודות נוספים שהצמח דורש. אלו הם יסודות הקורט (המיקרואלמנטים). יסודות אלה דרושים בכמויות מזעריות, אך הם קריטיים – וללא נוכחותם הצמח עשוי להפגין סימני מחסור ולהתמוטט. מצד שני, אם היסודות האלה נמצאים בכמות גבוהה בקרקע, הם עשויים להזיק לצמח בדרכים שונות. יסודות אלה הם הברזל (Fe), האבץ (Zn), המנגן (Mn), הנחושת (Cu), המולבידן (Mo) והבור (B).
את יסודות אלה קולט הצמח כיונים – קטיונים או אניונים. הצמח קולט כמעט את כל היסודות כתרכובות ולא באופן ישיר. יוצא מן הכלל הוא החנקן אשר עשוי להיקלט כ N2. מבין שלושת היסודות העיקריים המוספים לצמחים באופן מלאכותי כדשנים או זבלים, החנקן מבוטא כיסוד צרוף N2, הזרחן מבוטא בתחמוצת הזרחן (P2O5) והאשלגן כתחמוצת האשלגן (K2O) או כאשלגן כלורי (KCl).
דישון
דשנים עשויים להופיע כדשנים פשוטים או כדשנים מורכבים המכילים יותר מיסוד אחד. יש לציין שכל דשן מכיל נוסחה המציינת את אחוזי יסודות ההזנה העיקריים בדשן – N, P, K. הנוסחה בנויה במתכונת של שלושה מספרים המופרדים זה מזה באמצעות פסיקים. לפני שימוש בדשן מורכב תתבצע בדיקת קרקע של השכבה העליונה של השדה – עד עומק של בערך 30 ס”מ – מבחינת רמת יסודות ההזנה בקרקע. על פי תוצאות הבדיקה יכול החקלאי להזמין את הקומבינציה המתאימה של יסודות הזנה – ובכך חוסך לעצמו עלויות הובלה ופעולות פיזור הדשן. דשנים מופיעים על פי רוב במצב מוצק או נוזלי. עם זאת קיים לפוחת דשן אחד אשר ניתן לשווק גם במצב גזי. כל הדשנים המוצקים מופיעים כמלחים, בעוד שהדשנים הנוזליים הם על פי רוב מלחים המומסים במים. השיטה לקביעת ריכוז הדשנים בתמיסה מתבססת על מעבר זרם חשמלי בתמיסה: מים מזוקקים אינם מוליכים חשמל. מים מזוקקים אינם מוליכים חשמל. כאשר מומסים מלחים במים – והדשנים הם הרי מלחים – יעבור זרם חשמלי בין אלקטרודה חיובית לשלילית, כאשר היונים החופשיים שנוצרים בעקבות המסת המלחים משמשים כ”נשאים” של המטען. ניתן למדוד את מהירות הזרם באמצעות אמפרמטר. מהירות זרימת החשמל, אם כך, מהווה מדד למוליכות התמיסה – היות ורמת המוליכות היא שוות ערך לרמת המליחות – ולכן זוהי הדרך למדידת ריכוז המלחים (והדשנים בתוכם) בתמיסה.
אפיון הדשנים
מלבד על פי עלותם, ניתן לאפיין את הדשנים:
* על פי מצב צבירה – מוצק, נוזל או גז.
* על פי המבנה הכימי (נעשה במעבדה in retro)
* על פי רמת מסיסות. רמת המסיסות של הדשן במים משפיעה על יכולת קליטת הדשן (ועל צורת מתן הדשן
* על פי ה pH של הדשן. רמת ה pH האופטימלית לצמח לצורך קליטת יסודות ההזנה pH6-6.5. בקרקע קיימת מערכת בופר המאזנת את רמת החומציות בקרקע באופן שוטף. אך במצעים מנותקים יש צורך לשמור באופן סדיר על רמת ה pH במצע. השיטה לכך היא שאיבת חומצה בריכוז נמוך ביותר אל מי ההשקיה כאשר רמת החומציות נמוכה יתר על המידה –ושימוש בדשנים בעלי pH בסיסי כאשר יש צורך להוריד את רמת החומציות (ובכך להעלות למעשה את ה pH).
* על פי תרומת הדשן למליחות הקרקע
* על פי הקורוסיביות של הדשן. כלומר עשוי לעכל מתכות – הוא יאוכסן וישווק במיכלי פלסטיק.
* על פי נטייה לשקוע או ליצור תרחיפים. הטמפרטורה משפיעה על רמת המשקעים של הדשן – בחורף, שהטמפרטורה יורדת, יש סכנה שדשנים מסויימים יצרו משקעים במיכל האחסון (ובכך הם למעשה יבוזבזו – ויהיה צורך לבחוש אותם) או במקרה של שילוב עם השקייה – יצרו משקע ויסתמו צינורות. לכן בדרך כלל ניתנים הדשנים בכמות וריכוז נמוכים יותר.
* על פי שיטת יישום הדשן – דשנים שונים מותאמים לשימוש בדרכים שונות: יישום ישיר (הוספה לקרקע), שילוב עם השקייה, שילוב עם טפטוף, ריסוס עלוותי וכדומה. קיימים גם דשנים איטיי שחרור – דשנים אלה עטופים בפולימר פלסטי הנמס לאורך זמן. בתהליך זה מתקיים שחרור של גזיםחומר פעיל מתוך הדשן. כך לא צריך לדשן פעמים רבות, והדשן מהווה “מחסן” של יסודות הזנה עבור הקרקע.
סיווג הדשנים ע”פ יסודות הזנה ודוגמאות לדשנים בקבוצות אלה.
* דשנים חנקניים – אמון חנקתי, גפרת האמון, אוריאה, חנקת האשלגן.
* דשנים זרחניים – דשנים מקבוצת הסופר פוספט (רגיל, כפול, מועשר, טריפלקס משולש וכיוב’).
* דשנים אשלגניים – חנקת האשלגן, אשלגן כלורי, תחמוצת האשלגן.
החנקן בקרקע
צורת החנקן שטיפה ספיחה על גבי חרסית התנדפות כגז שחרור והתנדפות בקרקע לא מנוקזת
חנקה (NO3-) + – – +
אמון (NH4+) – + + –
אמיד (NH2) + – – –
קיימת מערכת יחסי גומלין בין שלוש הצורות האלה בקרקע – כאשר חל מעבר בין צורה לצורה באופן דינמי ומתמיד. תהליך זה מתבצע בעיקרו על ידי חיידקי קרקע “מועילים”. מצורת האמון עובר האמון תהליך הקרוי “ניטריפיקציה”. בתהליך זה הופך האמון לחנקה – צורה המועדפת על ידי רוב הצמחים. בקרקעות שהודקו יתר על המידה ולכן הם אינן מאווררות מספיק, החנקה עשויה להתנדף כגז חנקן חופשי בתהליך הקרוי דה-ניטריפיקציה.
זיבול אורגני
זבל אורגני הוא תוצא של חומרים אורגניים (על פי רוב של הפרשות בעלי חיים) שעברו טיפול ההופך את יסודות ההזנה שבהם לשמישים עבור הצמחים. בתהליך זה מוסף לזבל קש, והוא עובר תהליך של דריסה מתמדת (על ידי בעל החיים). בשלב מסוים נאסף הזבל מן החצרות והוא נערם לערימה למשך מספר שבועות או וחדשים. כאשר הערימה מורטבת על ידי השקיה או על ידי מי הגשמים מתחיל תהליך פירוק החומר האורגני למרכיביו האנאורגניים – על ידי חיידקים ‘מועילים’. בתהליך התסיסה הזה נוצר חום רב – טמפרטורת הערימות הנ”ל עשויה להגיע בין 60-70 מעלות צלסיוס. בטמפרטורה כזו לאורך זמן נקטלים מרבית זרעי העשבים והרעים וגורמי המחלות (החיידקים המועילים שורדים מאחר והם תרמופיליים – כלומר מסוגלים לשרוד ומשגשגים בטמפרטורות גבוהות). תהליך זה נקרא הבשלת הזבל – ולאחר התהליך הזבל האורגני נחשב ל”זבל בשל”. הזבל האורגני מפוזר ומוצנע בקרקע – מאחר ושחרור יסודות ההזנה בקרקע תלויה בכמות החיידקים בקרקע. זבל שאינו מוצנע כראוי יאבד מיכולתו לסייע לקרקע – בייחוד אם השמש חזקה או יורד גשם (מאחר והחנקן יתנדף כאשר יורד גשם). לזבל האורגני מספר יתרונות בעת הצנעתו בקרקע:
א. פעולתו של הזבל האורגני נמשכת לאורך זמן – מהסיבה שתהליך התפרקות הזבל ליסודות ההזנה בקרקע מתרחש לאורך זמן: כלומר, יסודות ההזנה יספיקו ליותר גידול אחד.
ב. הזבל האורגני תורם ליצירת תלכידים קולואידיים בקרקע – מה שמשנה (ועל פי רוב משפר) את הסטרוקטורה של הקרקע – בכך שהוא משנה את היחס בין החלקיקים והצפיפות ביניהם.
ג. במתן זבל אורגני לקרקע יש לפזר אותו בכמויות גדולות – משום שככל שכמות הזבל גדולה יותר ביחידת שטח – כך עולה כמות החיידקים המפרקים אותו ובסופו של דבר תהליך שחרור יסודות ההזנה גובר. למה זה יתרון?!?!?!
זבל מכופתת
מהזבל האורגני ניתן להכין כופתיות מרוכזות בתהליך של כבישת הזבל לתוך מסננת חורים – בדומה למכונה ידנית לטחינת בשר. יתרון הכופתיות האלה הוא שניתן לדייק יותר בפיזורים, ריכוז המינרלים שלהם משתפר, ובתהליך ייצורם הם עוברים חיטוי נגד מחלות ומזיקים. משך פעולתו ארוך והוא יקר.
קומפוסט
קומפוסטיזציה היא תהליך נוסף העובר על זבל אורגני בשל. מפוררים את הזבל מן הערימה ומפזרים אותו בערוגות קטנות, להם מוסיפים חומרים שונים – ביניהם פוספטים, מחזיקים אותם בתנאים מבוקרים ומשקים אותן בהמטרה או הנתזה. פעולה זו נמשכת מספר שבועות עד חודשים, כאשר במהלכם חוזרים על התהליך מספר פעמים, כמו כן הופכים את ערמות הקומפוסט. יתרונות הקומפוסט הם הנוחות והיעילות בפיזורו (מאחר והוא חומר מתפורר ביותר), והריכוז הגבוה של החומרים המינרלים הזמינים לצמחים שיש לו – לכן הוא יכול לפעול אפילו מהר יותר מדשן כימי. החסרון העיקרי של קומפוסט הוא מחירו הגבוה.
יישום הזיבול והדישון
1. דישון יסוד – דשן או זבל הניתן בעת הכנת השטח לזריעה או שתילה. בדשן יסוד בדרך כלל נותנים דשנים זרחניים ואשלגניים – שהם דשנים קשי תמס, לכן יש להן נטייה להישאר בשכבת הקרקע הראשונה למשך זמן ארוך. עם זאת נותנים גם מנה מסוימת של דשן חנקני ביסוד – כדי לסייע בתחילת הגידול – אך מאחר והדשנים הנ”ל הם מסיסים, הם עשויים להישטף לעומק הקרקע (מחוץ לטווח השורשים) יש לחלק את מנת הדשן החנקני למנות משנה ולתת אותם לאורך הגידול כדי להבטיח מצב של אספקה שוטפת של חנקן.
2. דישון ראש – מתן דשן בדרך של פיזור או ריסוס במהלך הגידול. מחלקים את מנות הדשן למספר מנות משנה הניתנות לאורך תקופת הגידול בחלק הצימוח והוצאת הפרי. בדישון ראש משתמשים בדרך כלל בדשן חנקני – המתמוסס, נשטף לקרקע ושורשי הצמחים מסוגלים לקלטו ולהשתמש בו במהלך הגידול.
פרק ה:
מים והשקייה
השקייה – תוספת מלאכותית של מים. מבחינים במספר שיטות השקיה:
השיטה העתיקה ביותר נקראת השקיה בהצפה – הזרמת מים ממקום גבוה לחלקה נמוכה יותר דרך תעלה כלשהי, הצפת השדה במים, זריעה, הצפה נוספת, וכ2-3 השקיות לאורך הגידול. השיטה הזו היא גם הפשוטה ביותר – ואין צורך במקצועיות בביצועה. היא מאפשרת השקייה בשטחים גדולים – ובעיקר למרעה, גידולי שדה וירקות.
ישנו שוני משמעותי בהתנהגות המים בסוגים שונים של קרקע בהשקיה כזו. בקרקע חולית המים יחלחלו, אולם בקרקע חרסיתית המים העודפים (שלא חדרו אל בין חלקיקי החרסית) יצטברו בשלולית ויציפו את השדה: מה שיביא למחסור בחמצן (שיבוא לידי ביטוי בשינוי צבע). כשהצמח מגיע לגובה מסויים הוא מצליח לבצע פוטוסינתזה – מאחר והוא קולט אור – והוא מתקיים מיצור עצמי והמים שבקרקע. בשיטה זו במרבית המקומות הזריעהשתילה נעשות באופן ידני. אחת המגרעות של שיטה זו היא הבזבזנות שבה – יש צורך בכמויות גדולות של מים ובמקור מים קרוב. מבחינה כלכלית זה לא משתלם, בייחוד בארץ ישראל. חיסרון נוסף שלה הוא הצורך לכוח אדם ידני רב, שטח משופע קלות, הקמת סוללות עפר נמוכות סביב החלקה (כדי שהמים לא ‘יברחו’ אל מחוץ לשדה). כמו כן, בדרך כלל נוצר מצב שצמחים הקרובים יותר למקור המים יקבלו הרבה יותר מים מהצמחים הרחוקים ממקור המים. שכלול של שיטה זו היא ההשקיה בתלמים. בשיטה זו השטח מחולק לתעלות וסוללות עפר קטנות. מצב זה פותר את מרבית הבעיות של שיטת ההצפה והוא נוח מאוד כשהחלקות קטנות. החקלאי יכול להכין את השטח לתלמים באופן עצמאי.
השיטה השלישית היא למעשה קבוצת שיטות המכונות בשם הכולל “השקיה בהמטרה”. העיקרון בשיטה זו הוא הוספה של מים לקרקע מהאוויר בדומה לגשם. שיטה זו מבוססת על מערכת סגורה של צינורות תת-קרקעיים ועל-קרקעיים. בערך כל 36 מטר יוצא מהאדמה צינור פלסטיק בקוטר 3 אינץ’, עליו ראש ברז, ויש אפשרות לפצלו לשני הצדדים. מערכת ההשקיה עצמה מורכבת מרשת של צינורות אלומיניום תת קרקעיים בקוטר של 2-3 צול, כאשר אורך הצינורות הוא 12/6 מטרים. צינורות אלה בנויים מראש וזנב, כאשר בראשם יש מערכת המאפשרת התחברות לצינור נוסף. כמו כן בראש יש צינור בקוטר צול אחד, עליו נמצא ממטיר. הממטיר הוא מנגנון היוצר זרנוק מים ברדיוס של 18 מטר. קיימים גם ממטירים ברדיוס של 12 מטר, ומערכת המאפשרת סיבוב של 360 מעלות תוך כדי השקיה. מבנה הממטיר יש צורך בלחץ של 4 אטומספירות כדי להגיע להתזת מים לרדיוס 18 מטר – ללא לחץ לא תסתובב הממטרה. בקווי הצינורות הראשיים והמשניים יש לחץ של 8 אטמוספירות. מערכת השקייה זו מבוססת על העברת מים בלחץ גבוה. בשיטה זו שותלים ולאחר מכן מפזרים את הצינורות ומרשתים אותם על פני השדה. לאחר מכן משקים עד סוף הגידול על ידי הפעלת הברזים.בסוף הגידול מוצאים את הצינורות שבמרכז השדה, הנמצאים על פני האדמה. הצינורות עשויים מאלומיניום, ולכן הם קלים.
המטרה קבועה
כל המערכת עובדת בו זמנית – השדה מרושת כולו בקווים נושאי ממטרות.
המטרה בהעברת יד
בשיטה זו מוכנס קו אחד לאורך פאת השדה ומתקבלת השקייה בקוטר 18 מטר. לאחר ההשקיה מנתקים צינור ומעבירים אותו לעמדה הבאה. במשך 6 ימים ההשקיה מסתיימת.היתרון בשיטה זו הוא החיסכון בציוד ובמים – כשישית מאשר בהשקיה הקבועה. החיסרון הגדול היא המאמץ שיש להשקיע בהעברת הקווים.
המטרה בגרירה
שיטה זו דומה להמטרה בהעברה – אלא שלצינורות יש גלגלים – המקלים את העברת הקווים – הם מועברים לעמדה הבאה על ידי גרירה באמצעות טרקטור. כאשר מגיעים לקצה השדה מושכים את הקו החוצה ומפרקים את הציוד – אחת לשישה ימים.
יתרונות ההשקיה בהמטרה
1. אפשרות שליטה על מערכות ההשקיה על ידי מחשב.
2. אפשרות דישון דרך מערכת ההשקיה על ידי הוספת דשן למים ופיזורו על השדה.
3. ניתן להפעיל חומרי הדברה באמצעות השקייה בהמטרה.
חסרונות ההשקיה בהמטרה
1. זקוקים ללחץ הפעלה במערכת – לחץ חזק, מה שמייקר את השיטה (מאחר ויש צורך להשתמש באנרגיה לצורך יצירת הלחץ).
2. רוחות חזקות משבשות את ההשקיה (בייחוד בהעברת קווים ידנית)
3. המים בהמטרה עוברים דרך האוויר עד הגיעם לקרקע, ויש לכן הפסדים של מים על ידי התאדות.
4. השיטה הזו דורשת מקצועיות רבה וכוח אדם רב יחסית.
השקייה בתותחים
ה”תותח” הוא ממטרת ענק היוצרת רדיוס השקייה גדול בהרבה ממטרות רגילות (תותחים עשויים להגיע לרדיוס של עד 25 מטרים). מאחר ורדיוס ההשקיה שלהם גדול יותר דרוש לחץ גבוה בהרבה כדי להפעילם. התותח נישא על עגלה מיוחדת שבצידה גלגלת וצינור גמיש בקוטר של 2-3 אינץ’. כדי להפעיל אותו פורשים את הצינור לכל אורך השדה, כאשר שבצד אחד הוא מתחבר לברז המים ובצד שני הממטיר שלו. בעת ההפעלה מכיילים את מהירות הנסיעה של הגלגלת או מהירות איסוף הצינור על ידי הגלגלת – וכך התותח מתקדם תוך כדי השקיה מקצהו האחד של השדה לקצהו השני. לאחר שהשקיית חלק אחד של השדה מסתיימת, המערכת מועברת לחלק אחר, וכך הלאה. השימוש בתותחים אלה נעשה בעיקר להשקיית משטחים גדולים (כמו מגרשי כדורגל) או לשם השקיית עזר יחידה – הניתנת בשנים חסרות משקעים – במשך גידול החיטה.
השקייה בקונועים
קונוע: קו שנע (זז). זוהי מכונת השקיה הפועלת על בסיס קו הממטרות האחיד, המתקדם מצד אחד של השדה לצידו השני באמצעות מערכת מגדלים וגלגלים תוך כדי השקיה רציפה. אורך הקונוע יכול להגיע ל25- מטרים. הצינור גבוה ובדרך כלל נעשית ההשקיה מלמעלה (למרות שישנו סוג של קונוע בו הממטרות נמצאות מתחת לצינור). מבחינים בין קונוע חזיתי – אשר תנועתו היא כחזית אחידה של השקיה המתקדמת בקו ישר – לבין קונוע מחוגי – הנע בסיבוב סביב צירו ומשקה במעגל (לכן חזית ההשקיה שלו היא מעגלית). על מנת למנוע מצבים בהם תקלה תגרום למגדל אחד לנוע במהירות גבוהה יותר ממגדל אחר (ובכך יוצר שבר בקו ההשקיה) מותקנים במערכת מיקרוסוויצ’ים חשמליים אשר מפסיקים את תנועת כל המגדלים במקרה של תקלה במגדל אחד. בנוסף לכך קיימת מערכת ממוחשבת הקובעת את מהירות התנועה של המגדל החיצוני, לפיו נקבעת המהירות הספציפית של כל גלגל. נוסף לכך הקרקע בסיבוב המגדל החיצוני תקבל פחות מים – משום שתנועת מגדל זה מהירה יותר. כדי למנוע מצב כזה, המרווחים בין הממטרות שונים, ובנוסף לכך – במגדלים שונים חורים בגדלים שונים (במגדלים החיצוניים הפיות גדולות יותר והמרווחים קטנים יותר מאשר במגדלים הפנימיים.)
עקרונות הפעלת הקונוע המחוגי
א) הקונוע המחוגי מסתובב בסיבוב ומשקה בעיגול, ומאחר שכך הממטיר החיצוני של המעגל צריך להוציא כמות מים גדולה יותר מהממטיר הקרוב לציר הקונוע (משום שהוא עובר דרך רבה יותר באותו מרווח זמן). כדי לפתור את הבעיה הזו, הקונוע המחוגי מתוכנן מראש כך שהמרווחים בין הממטרות הולכים וגדלים ככל שקרובים יותר לציר הקונוע, הולכים וקטנים כאשר מתרחקים מהציר, ומתקרבים ככל שנוטים יותר למעגל החיצוני.
ב) קוטר הספיקה וגודל החריר של הממטיר יהיו גדולים יותר בצידו החיצוני של
המעגל.
יתרונות ההשקיה בקונועים
א) ממוכן לחלוטין, ללא שימוש בכוח אדם ידני.
ב) ניתן להורידו לחלוטין מן השדה בזמן שמבוצעים העיבודים להכנת הקרקע (כך שאינו מפריע בביצוע העיבוד).
ג) שיטה זו מאפשרת הספק (מהירות*זמן) גבוה להשקיה.
חסרונות ההשקיה בקונועים
א) הקונוע הוא מכשיר מסובך ויקר, והוא מצריך לוגיסטיקה של תמיכה מקצועית.
ב) ביחס לשיטות אחרות, אחידות הפיזור של המים טובה פחות.
ג) בקונוע מחוגי, ההשקיה בעיגול מותירה פחות שדה ללא השקיה.
ד) בקונוע חזיתי יש צורך בקו מחלק ארוך וגמיש (המספק מים), ובגלל אורכו עשויות להיווצר בעיות.
השקייה בטפטוף
מאופיינת בעיקרון של החדרת המים ישירות מצינור המחלק אל תוך הקרקע. כמעט ואין חשיפה של המים לאטמוספרה ולכן גם ההתאדות מועטת. בשיטה זו המים מוחדרים לקרקע על ידי טפטוף איטי למשך זמן רב (כלומר – זמן ההשקיה ארוך יותר מאשר בשיטות אחרות). זאת כדי למנוע יצירת שלוליות מים סביב מקור המים כתוצאה מחוסר יכולתה של הקרקע לקלוט מים. בשיטה זו נעשה שימוש בקווים של צינורות מחלקים העשויים מפלסטיק (פוליאתילן), אשר ממנו יוצאות שלוחות בקוטר קטן יותר של צינורות, בהם – במרווחים קבועים – מובנות טפטפות. הטפטפת היא מנגנון מסובך ומפותל – מעין מבוך של תעלות חריריות – אשר תפקידם לעכב את זרימת המים בצינור. בסופו של דבר קצה התעלה נפתח על די חור חיצוני המאפשר יציאת טיפות מים מחוץ לצינור השלוחה. מאחר והטפטפות עשויות להיסתם בגלל החור הקטן דרכו יוצאים המים, חובה להתקין מערכת סינון מרכזית בפתח מערכת השקיה (כדי למנוע העברת לכלוך – בדרך כלל משקעים סידניים ואבנית), ובכך נמנעת סתימת הטפטפות.
במערכת זו אין צורך בלחץ מים גבוה (מספיק לחץ של אטמוספירה אחת או שתיים). ברוב המקרים בארץ יש אף צורך להתקין שוברי לחץ שיורידו את לחץ המים בצינורות הרגילים (של חברת “מקורות”) מ8- אטמוספירות ל2-.
בשיטת הטפטוף נוצרת תופעה הנקראת “תופעת הבצל”. תופעה זו מאופיינת בדרך חדירת המים של הטפטוף מתחת לטפטפת ולתוך עומק הקרקע. הרטיבות מתפשטת בקרקע מתחת לטפטפת ולעומק הקרקע. הרטיבות מתפשטת בקרקע מתחת לקרקע כמעין בצל – כאשר היא הולכת ומתרחבת ככל שמעמיקים – עד גבול מסויים ממנו היא הולכת ומצטמצמת. תוך כדי מהלך חדירת המים באופן איטי נדחים המלחים שבמים ובקרקע אל שולי ה”בצל” בעוד שבמרכזו, לאחר משך זמן בו ההשקיה נמשכת נוצר מצב של חוסר במלחים. תופעה זו מאפשרת, ע”י שתילה נכונה של השתילים, להשקות גם במים ברמת מליחות גבולית מבחינת הצמחים.
יתרונות
א. שיטה זו היא החסכונית ביותר במים.
ב. אין הפסד מים על ידי התאדות.
ג. יעילות הדישון גבוהה יותר וניתן בכך לדשן דרך ההשקיה.
ד. ניתן במקרים מסוימים לשלב בה חומרי הדברה נגד עשבים רעים.
ה. ניתן להפעילה על ידי מחשב.
חסרונות
א. מערכת יקרה מאוד.
ב. מערכת מסובכת להרכבה.
ג. דורשת מערכת סינון יסודית, ובמקרים מסוימים גם שוברי לחץ.
תכנון השקייה וצריכת מים
גורמים לקביעת מועד ורמות ההשקיה.
1) עונת השנה של הגידול (האקלים)
* גידולי קיץ או גידולי חורף.
* עננות ואור
* התאדות
* טמפרטורה
* אחוזי לחות.
2) סוגי הגידול – גידול קיץ או גידול חורף.
3) סוג הקרקע (מצע גידול)
* קרקע חולית – השקיה מרובה, כמות מים יחסית קטנה, מרווח השקיה קטן.
* קרקע חרסיתית – פחות השקיה, כמות מים יחסית גדולה, מרווח השקיה גדול.
4) שיטת ההשקיה:
* הצפה – מרווח בין השקיות גדול, כמות המים בהשקייה עצומה.
* המטרה – השקיה תלויה בסוג הקרקע – אך היא יחסית צפופה – מרווח השקיה
סביר.
* טפטוף.
5) סוג המים (מליחיםמתוקים)
6) טופוגרפיה של אזור הגידול.
7) גיל הצמח – גיל הצמח משפיע על צריכת המים: צמחים צעירים צורכים פחות מים מצמחים בוגרים, ואצל מרבית הצמחים, צריכת המים המקסימלית מתרחשת בשלב יצירת הפירות. בגיל צעיר ההשקיה צריכה להיות מעטה – שיא
ההשקיה יהיה בגיל התנובה – ולאחר מכן, עם ההזדקנות, יורדת צריכת המים.
חישוב צריכת המים במנת השקיה
1. בדיקות רמות המים בקרקע.
2. בדיקת צריכות המים על ידי הצמח.
3. בדיקת התאדות.
כדי לבדוק את מצב המים בקרקע קיימות מספר בדיקות.
בדיקת תכולת הרטיבות בקרקע
השיטה הידנית: חקלאי מיומן מכניס את ידו לקרקע במספר מקומות, בעומק הרצוי לו – וחופן את הקרקע באגרוף. במידה והקרקע נשארת בצורה זו – אזי היא רטובה כמעט במצב של קיבול שדה – ואם היא מתפוררת – סימן שהיא יבשה מדי.
שיטת הבדיקה הגרווימטרית: בשיטה זו, המבוססת על שיטת הדיגום הסטטיסטי, נלקחת דגימת קרקע מחלקת שדה מוגדרת בעומקים שונים (כדרך כלל על ידי מקדח הולנדי) והיא ומעברת למעבדה בשקית נייר (עליה רשום שם המשק, שם החלקה ומספר החלקה) הנמצאת בשקית ניילון. במעבדה היא נשקלת – ואז מוכנסת לתנור בחום של 105 מעלות במשך 24-48 שעות. ואז, את הקרקע המיובשת כליל (שכן, זוהי כמעט הדרך היחידה בה ניתן לקבל קרקע יבשה כליל) שוקלים – ועל סמך ההפרשים בין המידות ניתן להגדיר בוודאות את כמות המים בקרקע – בהתאם לסוגי הקרקע (מאחר ולכל סוג קרקע יש מקדם נפחי משלו. מקדם זה מבטא את היחס בין נפח הקרקע לבין משקלה הסגולי.)
שיטת הבדיקה הטנסיומטרית: טנסיומטר הוא מכשיר הבודק את מתח המים בקרקע. מכשיר זה מורכב מצינורות זכוכית באורך של בערך מטר-מטר וחצי כאשר בתחתיתו הוא סגור במעטפת חרס (לחרס תכונה של העברת מים באופן חד-כיווני) – ובחלקו העליון מד לחץמתח מים. בעת הבדיקה שותלים מספר רב של טנסיומטרים בנקודות שונות בשדה – כך שבכל נקודה ישנם מספר טנסיומטרים במספר עומקם. במספר עומקים. צינורות הטנסיומטרים ממולאים במים על גובה נתון – כך שמד המתח יוכל למדוד את מתח המים. המכשיר פועל על בסיס של שינוי מתח המים בקרקע – ככל שהקרקע רטובה יותר כך שהמים בצינורות ישארו גבוה יותר ויופעל עליהם לחץ חלש יותר. בעוד שככל שהקרקע מתייבשת נוצר מצב של לחץ מים הרוצים לצאת מהצינורות. כדי להשוות את הלחצים מד המתח מודד את המתח הזה ומצביע על מחסור במים.
מגבלתו של הטנסיומטר היא שהוא מודד נקודתית ולכן צריך הרבה נקודות כאלה. במצעים מנותקים הטנסיומטר הוא הרבה יותר יעיל.
בעוד שהבדיקה הגרווימטרית נעשית בדרך כלל לקראת זריעה – ואילו הטנסיומטרים מצויים בקרקע לאורך הגידול.
שיטת בדיקת התאדות מגיגית סטנדרטית: בשיטה זו מונחת גיגית סטנדרטית באזור השדה במקום חשוף לשמש וללא צמחיה. את הגיגית ממלאים במים ועליה מניחים רשת (למניעת חדירה של גורמים לא רצויים) במרכז הגיגית יש מוט מתכת מכויל עם חוגה הקשורה למצוף. המצוף הצף על פני הקרקע יכול להוריד ולהעלות את החוגה. שיטה זו מבוססת על ההתאדות הישירה – מדי יום נמדד גובה פני המים בגיגית, וכך ניתן לחשב את כמות המים שהתאדו במשך מספר ימים. מן ההשקיה מחושבת ההתאדות במילימטר ליום. נמצאו מקדמי התאדות באופן לגבי כל גידול בעונות השונות באופן אמפירי – וכך ניתן להעריך את ההתאדות אשר של המים בקרקע באמצעות הדיות של הצמחים (ברור שנלקח בחשבון כי כמות ההתאדות הישירה נמוכה מירידת מלאי המים בקרקע). משמעותו של זה היא שעל פי ההתאדות הישירה הנמדדת בגיגית ומכפלת המקדם ניתן להעריך כמעט בודאות את כמות המים שנוצלה על ידי הצמחים ממועד השקיה למועד השקיה, ובכך ניתן להחזיר את כמות המים הבאה את ההפרש הנ”ל. בדרך כלל מגדירים את מנת המים בהשקיה כ90%-8070 מן הגיגית.
חודש התאדות יומית במ”מ) מקדם משתנה F החזר מ”מ ליום
אפריל 4.5-6.9 0.7-0.4 0.9-2.8
יוני 7.2 0.6 4.3
יולי-אוגוסט 6.7-7.2 0.75 5.0-5.4
ספטמבר 5.3-5.6 0.5 2.8-3.2
השיטה האחרונה: היא המתקדמת ביותר הבנויה על מכשיר המודד את תכולת הרטיבות בקרקע ואת כמות היסודות בקרקע. המכשיר מתבסס על אנרגיה של פרוטונים – הוא שולח קרינה רדיואקטיבית, באמצעות קריאתה ניתן לדעת מה כמות היסודות בקרקע ומהי רמת הרטיבות.
השקיית עזר
השקיית עזר היא השקייה הקשורה בגידול חיטה והיא ייחודית לו. השקיה זו היא ההשקיה היחידה של הגידול, והיא משלימה את מנת הגשם במשך כל החורף למנת המים האופטימלית הרצויה לחיטה. השקיה זו יכולה להינתן באחד משלבי הגידול הבאים: בראשית הגידול (עם ההנבטה), מיד לאחר ההנבטה, בסוף הגידול (בעת ההשתבלות), או בשלב התמלאות הגרעינים בשיבולת. השקיה זו ניתנת במנה גדושה של מים – בין 60 ל – 100 מ”מ לדונם, ותפקידה לאפשר בעונות חורף שונות את השלמת התפתחות החיטה ויצירת יבול במלוא הפוטנציאל שלה.
השקיית העזר ניתנת מאחר שבשנים מתאימות יכולה לרדת כמות טובה של גשם בתחילת העונה, ואילו בזמן ההשתבלות תהיה עצירת גשמים. הדבר יביא לרמת קש גדולה אך מיעוט גרעינים. בשנה אחרת יכול להתקיים מצב הפוך של עצירת גשם בתחילת הגידול, ואזי השקית העזר תבטיח את הנבטת החיטה בזמן ואת ראשית הגידול.
השקיית הרוויה
השקיה זו ייחודית לגידול הכותנה, הנזרעת בארץ בחודש אפריל. בדרך כלל מתבססים על המים האגורים בקרקע.
המים שנאגרו בקרקע בתקופת הגשמים לשם כך בודקים את עומק הרטיבות ומבצעים את הזריעה על קרקע יבשה. בשנים מסוימות לא נמצאים מספיק מים בקרקע מפאת חוסר בגשמים, ברמות שיספיקו לראשית גידול הכותנה. לכן, משלימים בהשקייה את מלאי המים בקרקע לצורך זה, מאחר וההשקיה הראשונה בכותנה לא תינתן לפני סוף חודש יוני.
השקיית הנבטה
עוד השקייה האופיינית לגידול הכותנה. במקרה שלאחר זריעת הכותנה לא תיווצר נביטה אחידה (משום שלחלק מזרעי הכותנה לא יגיעו לעומק הרטיבות), ניתנת השקיה הנקראת השקית הנבטה. זוהי השקיה טכנית של כ – 20-30 מ”ממטר קוב לדונם, המשלימה את הרטיבות בחלק העליון של הקרקע ויוצרת הנבטה אחידה.
שלבים בגידול החיטה
מבחינים בחמישה שלבים קריטיים בגידול החיטה.
1. הצצה ונביטה – אם האדמה יבשה, קשה לחיטה “להציץ” ובכך היא מאבדת מן הפוטנציאל שלה.
2. הסתעפות – כשבוע-שבועיים לאחר ההצצה מתחיל שלב ההסתעפות. כשהחיטה בגובה 15 ס”מ, הצמיחה לגובה נעצרת והגבעול מתחיל להסתעף. בד”כ גבעול אחד מסתעף לחמישה כיוונים כמות הפרקים בהסתעפות תלויים בצפיפות הזריעה ובפוריות הקרקע.
() בשלב זה מתפתחים פרקי הגבעול (הצמח צומח לגובה). שלב הצימוח הוגטטיבי מושפע מההשקיה במידה רבה. כאשר הרטיבות מרובה, הצימוח יהיה מסיבי וחזק, ולהפך כאשר יש מחסור במים.
3. התמיינות השיבולת. בשלב זה מתפתחת השיבולת, כאשר היא עדיין עטופה ב”נדנה”, כלומר, בתוך העלה. בשלב זה קודקוד הצמיחה הופך לשיבולת עם פרחים. השיבולת היא בעצם תפרחת (צבר של פרחים).
4. השתבלות – בשלב זה נוצרת ומתפתחת השיבולת. מבחינים בשני שלבים:
א. השתבלות חלב – בשלב זה הגרעינים עדיין ירוקים, רכים וחלביים. ניתן להבחין בזאת על ידי לחיצה על הגרגר ומחיצתו – תוכן הגרגר יהיה נוזל דמוי חלב.
ב. השתבלות דונג – הגרעינים עדיין ירוקים, אך קשים וטעימים.
5. התייבשות. . עם עליית הטמפרטורה והופעת החמסינים של חודש מאי, החיטה הולכת ומתייבשת, ונצבעת בצבע צהוב – בהגיע אחוז הרטיבות בגרעינים ל – 13%, החיטה מוכנה לקציר. אסור לקצור את החיטה מעל 13% לחות, משום הסכנה של תפיחת הגרעינים באחסון, והתפתחות של מחלות אכסון (הופעת פטריות, וכיוב’). כדי לקבל את מלוא פוטנציאל היבול, אסור שבאף אחד מן השלבים האלה יחסרו לחיטה מים ומינרלים. מבחינת צריכת המים, החשיבות הגדולה ביותר היא בשלב ההתמיינות וההשתבלות. השקיית העזר נועדה להבטיח שלא יהיה מחסור במים בשני השלבים האלה.
הנבטה בכותנה
גידול הכותנה הוא גידול רב-שנתי ואוהב חום שמוצאו במצרים. למעשה מאז שהכותנה נהפכה לגידול ממוכן לגמרי (כולל הקטיף), יש צורך בעיצוב הצמחים בגובה אחיד וברמת הסתעפות מינימלית, זאת לצורך הקטיף (בעזרת קטפת). לכן, נוהגים להצמיא את הכותנה ברוב שלבי הגידול, כדי למנוע התפתחות שיח ענק ומסועף. תוכנית ההשקיה של הגידול דוחה את ההשקיה הראשונה ככל האפשר, בדרך כלל עד תחילת הפריחה, בחודש יוני. את הכותנה זורעים בסוף-מרץ-תחילת-אפריל ומשתמשים לשלבי הגידול הראשונים שלה במלאי המים שנאגר במהלך החורף האחרון בקרקע והשדה המוכן לזריעה. כדי לדעת אם מלאי זה יספיק, מודדים את עומק הרטיבות בעזרת מקדח הולנדי. במידה ועומק זה עולה על מטר וחצי אין צורך בהשקיה נוספת. במידה והוא פחות ממטר וחצי, יש לתת השקיה לפני הזריעה, בעת הכנת הערוגות למצע הנביטה, במנת מים שתשלים את הרטיבות בקרקע. השקיה זו נקראת השקיית הרוויה, והיא ניתנת בעת הכנת הקרקע.בשנים מסוימות, כאשר החורף והגשמים שלו נגמרים מוקדם, יכול להיווצר מצב שבעת הזריעה תתייבש שכבת הקרקע העליונה, וזרעי הכותנה יטמנו חלקם באדמה רטובה וחלקם באדמה יבשה. בעוד שמלאי המים בקרקע מספיק בהחלט לתקופה הראשונית של גידול הכותנה, ועל כן נותנים השקיה טכנית, מהירה ויחידה במנת מים קטנה יחסית, בכדי להנביט באופן אחיד את כל הכותנה. השקיה זו נקראת השקיית הנבטה. בהמשך הגידול, כדי לעצור את הצימוח הוגטטיבי של הכותנה, נותנים את ההשקיות על ידי ניטור גובה הצמחים. הדבר נעשה באמצעות תחנות ניטור המפוזרות בשדה הכותנה. בכל תחנה כזו תקועים מספר מוטות עץ מכוילים בס”מ, והפקח מודד מדי מס’ ימים את גובה הצמחים – ועל ידי כך אפשר לאמוד את קצב התפתחות הצימוח (למשל: ס”מ ליום). אומדן זה מושווה לסטנדרט רצוי מתוך ניסויים קודמים, ומאפשר מעקב ושליטה על קצב ההתפתחות הנ”ל. ברור שבמידה ויש חריגה מהקצב ביחס לסטנדרט, יש לעכב את ההשקיה, ולהפך – במקרה של פיגור ביחס לסטנדרט, יש להקדימה.
