סיכום המחקרים ב"נקודה ירוקה" בשנים 1962- 2001
רן פאוקר
ת ק צ י ר
בקיבוץ ניר עוז, השוכן בנגב המערבי, הוקדשו 110 ד' לגן אקלום מתוך 330 ד' שטח הקיבוץ. בגן נבדקים 750 מינים (12 פרטים מכל מין בשתי כזרות כ"א), ליכולתם להסתפק במעט מים . ננקטים שני משטרי מים: (א) ללא השקיה; (ב) עם 280 מ"מ השקית עזר. תפקיד הגינון באזור המדברי החם ובעל הקרינה החזקה הוא ליצור נווה מדבר, המספק סביבה נעימה ונוחה לתושביו וכן להקטין את כמות האבק שבאוויר. אזור ניר עוז מתאפיין ב-250 מ"מ גשם בממוצע (מסוף נובמבר עד סוף מרץ) וב-2000 מ"מ התאדות בממוצע לשנה. המים להשקיה יקרים, וכמותם מוגבלת. הגינון המתואר כאן הוא פרוייקט ארוך טווח (40 שנה, מ-1960), המשלב יישום של הנסיון שנרכש בגן הקיבוץ עם לימוד ובדיקה של היבטים שונים בטיפוח הגן: ניהול נכון, אקלום צמחים, דשא, עונת שתילה , שיטות המגדילות את כמות המים הזמינים, חיפוי קרקע ו"אפקט המטריה". תיכנון חסכוני במים נעשה ע"י האדריכל חיים כהנוביץ'. התוצאות עד כה הן חיסכון של 50% במים השקיה ו-40% בהוצאות אחזקה (כולל ימי עבודה) בהשוואה לתשומות בגנים דומים באזור. התוצאות הושגו ללא פגיעה באיכויות האסתטיות והפונקציונליות של הגן. על-פי הידע שנצבר בקיבוץ ניר עוז ניתן להקים במדבר "נוה מדבר חסכוני במים", המשלב סביבה רעננה ונעימה לאנשים לחיות בה עם הגנה בפני סחף רוח ומים, שוברי רוח, מקור אנרגיה ועתודות מרעה לשנת בצורת, כל זאת ניתן להשגה בעלות אחזקה נמוכה.
מ ב ו א
קיבוץ ניר עוז שוכן בנגב המערבי שעל גבול המדבר. במשך 36 שנים, משנת 1960 ועד היום, נערכים בו ניסויים לבדיקת היתכנ ות של "גן חסכוני במים" . תפקיד הגינון ליצור נווה מדבר, המספק סביבה נעימה ונוחה לתושביו בניגוד למדבר היבש, החם ובעל קרינה חזקה, השולט באזור. כמו כן עליו להקטין את כמות האבק שבאוויר, המכביד על הנשימה ופוגם בטיב מוצרי תעשיה.
באיזור ניר עוז יורדים 250 מ"מ גשם בממוצע (טווח של 380-70 מ"מ) מסוף נובמבר עד סוף מרץ, וההתאדות מגיעה ל-2000 מ"מ בממוצע לשנה. המים להשקיה יקרים, וכמותם מוגבלת. הקרקע חמרה חולית. על עיצוב הגן להיות פשוט להבטחת עלות אחזקה נמוכה, שתאפשר טיפוח גן באיכות גבוהה לאורך שנים.
שיטות וחומרים
ניהול. הניהול מבוסס על תעוד כוללני ומלא של המינים הנשתלים, תשומות ועלויות (מים, כוח-אדם, ציוד וחומרים) בהתאם לחלקי הגן השונים. ניתוח התוצאות בהתאם למטרות נערך אחת לשנה, ועל פיו מתוכנן השלב הבא.
השינויים בגן נערכים על פי התיכנון של האדריכל חיים כהנוביץ'.
אקלום צמחים. בקיבוץ שתי חלקות אקלום: (א) חלקה בת 70 ד', שבה נבדקים ללא השקיה 550 מינים (12 פרטים מכל מין בשתי חזרות כ"א). (ב) חלקה בת 35 ד', שבה נבדקים 90 מיני שיחים וצמחי כיסוי, המקבלים השקית עזר מירבית של 280 מ"מ לשנה (דשא באזור מושקה בד"כ ב-900 מ"מ לשנה). מספר המינים ושטח האקלום גדל בהתמדה. עצים ושיחים נשתלים במירווח של 5 x5 מ'. צמחי כיסוי שתולים בשטח של 10 מ"ר לחזרה. לפני השתילה השטח מעובד במשתת לעומק של 60 ס"מ. הדברת עשבים נעשית באמצעות ריסוס קוטלי עשבים רעים ועיבודי קרקע. הקריטריונים לבחירת הצמחים הם: (א) מופע טוב במשך 10 חודשים בשנה לפחות; רצוי ללא צורך בגיזומי חידוש. (ב) היעדר מחלות ומזיקים. (ג) היעדר גידול עשבים רעים לאחר התבססות הצמחים. עבודת האקלום נעשית בשיתוף עם מר יוסי בן-דב מהמכונים למחקר שימושי באוניברסיטת בן-גוריון בנגב.
עונת שתילה. עבור על מין נקבעה עונת השתילה המיטבית – סתיו, חורף או אביב – כדי לעודד גידול שורשים לשיפור התבססות הצמחים.
דשאים. בדשאים מבוססים של 9 מינים וזנים של דשאים של העונה החמה נבדקו: צריכת המים ואחזקה חסכונית במים. הדשא הושקה אחת ל-30 יום בערך (הישקו כאשר הדשא הראה בצהרי היום סימנים ראשונים של מחסור במים, כלומר צבע העלים השתנה מירוק רענן לירוק חיוור). עומק ההרטבה היה מעל ל-1.5 מ'. נשתלו המינים והזנים הבאים:
Pennisetum clandestinum; Paspalum vaginatum; Stenotaphrum sedundatum; cv. Common st. Augustingrass, cv. Dwarf st. Augustingrass; Cynodon dactylon: cv. Santa Anna,cv. Bradly,cv. Gillboa; Zoisia: cv. Matrela, cv. Emerald.
כל מין וזן נשתל בשתי חזרות, 60 מ"ר כ"א. עומק בית השורשים הפעיל נקבע באמצעות מדידת התייבשות הקרקע בבית השורשים בשיטה גרווימטרית.
הגדלת כמות המים הזמינים. נבדקו שיטות השקיה שונות – -המטרה , וטיפטוף – על פי סיסמת שנות ה-60 לשיפור יישום השקיה: "הכמות המדוייקת למקום המדוייק", "קציר"
מי-נגר מגגות (בחורף מי גשמים, בקיץ מי טללים מגגות מתכת), מכבישים ומשטחים מרוצפים, ומי מזגנים. מים אלה הופנו להשקיית צמחים שאינם מסתפקים במשקעים השנתיים.
חיפוי קרקע. בדקנו האם חיפוי הקרקע מסייע לצמח בהיבטים שונים: עידוד התפתחות מערכת השורשים, וכך משפר את קליטת המים והמינרלים: הקטת אידוי המים: והקטנת היווצרות קרום על-פני הקרקע, וכך משפר את חידור המים לקרקע.
אפקט המטריה. אפקט המטריה נוצר על ידי עצים תדירי ירק ומוגדר ככמות מי הגשם המוחזקת בנוף העץ ואינה מגיעה לקרקע. כמות המים הכללית שאבדה לקרקע נבדקה בשיטות גרווימטריות מתחת למיני העצים הבאים: מכנף נאה (Tipuana tipu) , אורן ירושלמי (Pinus halepensis), וברוש מצוי (Cupersus sempervirens), הקרקע נדגמה באזור בית השורשים של העץ הנבדקת ב"מורן הרוח", כלומר בשטח המושפע מאפקט המטריה, וב"מעלה הרוח, בשטח שאינו מושפע באפקט המטריה.
תוצאות ודיון
ניהול. על-פי תעוד כוללני נמצא שהמדשאה היא צרכנית המים הגדולה בגן. למופע סביר של הדשא דרושים 1100 מ"מ לשנה כולל הגשם (ראה בהמשך). בגן רגיל המדשאה תופשת חלק גדול של הגן. אמנם צריכת המים של ורדים וצמחים עונתיים גבוהה בהשוואה לצריכת הדשא, אך בדרך כלל הם מכסים חלק קטן של הגן. מסיבה זו הקטנו את שטח המידשאה בגן הקיים ב-30%.
בגן נערכים שינויים מתמידים בתיכנונו של האדריכל חיים כהנוביץ, ליישום תוצאות הבדיקות והניסויים. למרות הגידול המתמיד של שטח הגן והפיכת חורשות לגן אינטנסיבי, היה באפשרותנו להקטין את צריכת המים ב-50% ואת כוח-האדם ב-40% בהשוואה לתשומות בגנים דומים באזור ללא פגיעה באיכות הגן. טבלה 1 מציגה את החיסכון בכוח-אדם ובמים בגני ניר עוז כתוצאה מיישום תוכנית הגינון. השינויים בגן חלו במשך שנות בצורת חמורה ללא פגיעה באיכויות האסטיות שלו בתקופה זו..
טבלה 1. שינויים בגני ניר עוז בין השנים 1993-1989.
1989 1993 שינוי %שינוי
————————————————————————
שטח הגן, ד' 285 330 45+ 16+
כוח-אדם, י"ע 807 717 90 – 11 –
כוח-אדם י"ע/ד' 2.8 2.2 0.6 – 21 –
צריכת מים, מ"ק 73.000 56.000 17.000 – 23 –
צריכת מים , מ"ק/ד' 256 170 86 – 34 –
אקלום צמחים. עד כה נבחרו 150 מינים מוצלחים בהתאם לקריטריונים שקבענו. המינים מומלצים לבדיקה נוספת בגננו ובגנים אחרים. שיחים וצמחי כיסוי סווגו כמינים מומלצים אחרי 4 שנות גידול מינימום, כלומר, אחרי הגיעם לכיסוי כל פני השטח ולמלוא צריכת המים, ועצים נבחרו אחרי 10 שנות גידול. בעבודת אקלום יש להדגיש את חשיבות הבדיקה ארוכת הטווח של הצמחים המאוקלמים ואת הערכתם החוזרת עם השנים (אצלנו 30 שנה עד כה). בחלקות האקלו
לדוגמה: איקלפטוס המקור (Eucalyptus camaldulensis) ,
שיטת ויקטוריה (Acacia victgoria),
כסיה מדברית (Cassia eremophila),
ארמופילה מוכתמת (Eremophila maculate), ו
פלפלון בכות (Schinus molle).
התפיסה של גינון חסכוני במים הורחבה לאחרונה להכללת שיחים ועצי פרי בחלקות האקלום ללא השקיה, כדי ליצור נווה "מדבר חסכוני במים" אמיתי, עבודה זו נעשית בשיתוף עם פרופ' יוסף מזרחי וד"ר אבינעם נרד מהמכונ ים למחקר שימושי באוניברסיטת בן-גוריון בנגב.
מינים רבים בחלקות האקלום שלנו מתאימים לשימושים נוספים מלבד לנוי ולשיפור איכות הסביבה, כגון : הגנה בפני סחף מים ורוח, אספקת אנרגיה, שימוש בשוברי רוח ומרעה חלופי בשנות בצורת. על צמחים אלה נמנים : ינבוט המוסקיטו (Prosopis juliflora), שיטה כחלחלה (Acasia cyanophylla) , כסיה מדברית (Cassia eremophila)
(C.nemophila= וכסית סטורט (Cassia sturtii).
במינים רבים התגלה נזק לשורשים כתוצאה מהעיבוד המכני של הקרקע להשמדת עשבים
רבים. מכיון שהדברה כימית של עשבים רעים יקרה ומזיקה לסביבה, איננו מעוניינים להשתמש
בשיטת הדברה זו .
פרופ' יעקב עמיר מתחנת הניסויים בגילת מצא שחיפוי קרקע ב-600 ק"ג/ד' קש מונע אידוי
מים מהקרקע ב-100% וכן את היווצרות קרום על-פני הקרקע המפריע לחידור המים לקרקע
(לא פורסם) . לנוכח מימצא זה בכוונתנו לשפר את האגרוטכניקה הנהוגה אצלנו, בעיקר באמצעות חיפוי קרקע כדי להקטין את מספר הריסוסים ועיבודי הקרקע, למנוע היווצרות קרום על-פני הקרקע, ולעודד את שגשוג מערכת השורשים בשכבת הקרקע העליונה ובעומק. התועלת הכללית שתושג תהיה הגברת זמינות המים לצמחים באמצעות הגברת חידור מי הגשמים ושיפור קליטת מים ומינרלים.
עונת השתילה. האקלים בניר עוז הוא ים-תיכוני, המתאפיין בגשם בעונה הקרה (מסוף נובמבר עד סוף מרץ). שתילה ללא השקיה יש לבצע כאשר הקרקע רטובה לעומק מינימלי של 50 ס"מ. מצב זה נוצר בדרך כלל רק בחודש דצמבר.
בחודשים דצמבר עד פברואר (חודשים קרים ) קצב גידול השורשים מואט על-פי רוב או נפסק לחלוטין, בהתאם למין. קיימות לכן שתי אפשרויות; (א) לשתול בסוף העונה החמה (סוף ספטמבר) בהתאם לנוהל הבא: שתילה, השקיה וחיפוי סביב השתיל, השקיות נוספות לאחר שבוע ולאחר שבועיים נוספים, ובהמשך השקיה אחת לחודש עד לעונת הגשמים. 20 ליטר לצמח ניתנים בכל השקיה. על-פי רוב ניתנות 3-5 השקיות סה"כ. עונה זו היא הטובה ביותר לשתילה, היות שהשורשים גדלים היטב לפני החורף, ובאביב הצמח גדל מהר. אולם, אפשרות זו היא גם היקרה יותר. (ב) לשתול בסוף מרץ בהתאם לנוהל הבא: עיבוד הקרקע להדברת עשבים רבים, שתילה בקרקע רטובה, חיפוי סביב השתיל, השקיה אחרי 3-5 ימים, אם לא יורד גשם, והשקיה נוספת אחרי שבוע נוסף, 20 ליטר/צמח בכל השקיה. עונת החורף היא העונה המיטבית למינים הגדלים טוב במזג אויר קר.
דשאים. צריכת המים של הדשאים הגיע ל-900 מ"מ/שנה, ללא הבדל בין המינים שנבדקו.
נמצא שבכל מינים הגיע עומק בית שורשים ל-1.5 מ'. להשקיה לעומק זה, בהשוואה לעומק של 0.5 מ' כמקובל, שני יתרונות: (א) ניתן להשקות אחת ל-30 יום ולחסוך עד 25% מהמים. תוצאות דומות הושגו על ידי מנטל (1966). (ב) ניצול טוב יותר של מי החורף. על-פי נסיוננו, נחסכת השקיה אחת לשנה , כלומר 130 מ"ה/שנה או 15% חיסכון. עוד מצאנו שכיסוי הקרקע ב-20 ס"מ חול מקטין את הידוק הקרקע, וכתוצאה מעמיק בית השורשים.
הגדלת כמות מים זמינים. יש לשתול צמחים במירווחים השווים לגודל המלא של הצמח
או גדולים ממנו. בדרך זו יהנה כל צמח יותר ממעט המים הזמינים מאשר בשתילה בצפיפות
גדולה יותר. לדוגמא כאשר 250 מ"מ גשם ( 250מ"ק/ד') מתחלקים בין 2.5 עצי אלביציה
לדונם, מקבל כל עץ 100 מ"ק. טבלה 2 מראה את הקשר בין מירווחי שתילה לכמות המים
(לצמח ושטח) הניתנת. ניתן לראות שלצמחים בלעי צריכת מים מירבית, למשל מכנף נאה,
מספיקה תוספת של כ-200 מ"מ מים ל-250 מ"מ מי גשמים להשגת קצב גידול ומופע סבירים.
שימוש בחיפוי להגדלת כמות המים הזמינים יידון בהמשך.
טבלה 2. תוספת השיה ל-250 מ"מ גשם הדרושה להתפתחות טובה של הצמחים התלות במירווחי השתילה.
השטח המכוסה מס' תוספת מים תוספת מים צמח
ע"י הצמח צמחים/ד' לצמח מבוגר לשטח
(מ"ר) (מ"ק) (מ"מ)
———————————————————————————————
Grevillea brachystachya 50 2 25 40
Pistacia atlantica 105 15 7 140
Quercus ithaburensis 105 15 7 140
Tipuana tipu 200 50 4 250
Albizia lebeck 125 50 2.5 400
קציר מי נגר. מזגן בעוצמה של 1 כ"ס מייצר 15-10 ליטר מים ביום, כלומר 2-3 מ"מ ל-5 מ"ר ליום. אם ניקח בחשבון שבמרבית הבתים מותקנים מזגני אוויר ושעוצמת רובם גדולה מ-1 כ"ס, נקבל תוספת מים ניכרת לסביבה. לזה יש להוסיף מי נגר מגגות (בחורף מגשם, בקיץ מי עיבוי מגגות מתכת), מכבישים ומשטחים מצורפים. שילוב נכון של קציר מים ועיצוב נבון של הגן יאפשר לגדל צמחים שדרישתם למים גובהה מכמות המשקעים השנתיים (250 מ"מ באיזור ניר עוז) ולטפח גן מגוון ורענן יותר.
שיפור המיקרו-אקלים. יש לשתול עצי צל שיגדלו ללא השקיה, בגלל אפקט המטריה (ראה בהמשך) עליהם להיות נשירים או בעלי נוף דליל, כדוגמא ינבוט המוסקיטו (Prosopis juliflora) בגיזום נכון של העצים יתקבל כיסוי צל שישפר את המיקרו-אקלים. באפשרותנו לשתול מתחת לכיסוי כזה צמחיה עדינה, שדרישתה למים גובהה ולקבל גן מלבב חסכוני במים.
שיטות השקיה. במדשאות לא נמצא כל הבדל ביעילות ההשקיה בין מערכת מטרה מתוכננת היטב ומופעלת בלילות ללא רוח לבין טיפטוף טמון. תוצאה זו צפויה גם עבור מיני שיחים וצמחי כיסוי. אחרי בדיקת שיטות השקיה שונות במשך 36 שנה הגענו למסקנות הבאות: (א) על מערכת ההשקיה למלא שני עקרונות יסודיים: (1) מתן כמות מדוייקת לאתר מדוייק: (2) על כל צמח לקבל בדיוק את הכמות הנדרשת על ידו (אנחנו מעוניינים בצמח רענן). (ב) אפשר להשיג אותה הצלחה בהשקיה בטיפטוף או בהמטרה כל זמן שהמערכת מתוכננת כהלכה, כלומר כאשר כל מי ההשקיה נשארים בשטח המושקה ומערכת ההשקיה פועלת על-פי שני העקרונות המוזכרים לעיל.
יתרונות ההמטרה הם: שטיפת האבק מהצמחים והוספת לחות לאוויר ללא ביזבוז מים, בתנאי שהממטרות מופעלות בשעות המתאימות (בשעות הבוקר ללא רוח). יתרונות הטיפטוף הם: אפשרות לשימוש במים מושבים ללא חשש לזיהום סביבתי; אפשרות להשקות צמח בודד או חלקה קטנה בתוך שטח ללא השקיה; ואפשרות נוחה לספק כמויות מים שונות לצמחים בעלי צריכת מים שונה באותה חלקה, ללא ביזבוז מים בשל השקיה בעודף וללא מחסור במים לצמחים דורשי לחות גבוהה.
חיפוי קרקע. חיפוי הקרקע מעודד גידול שורשים. כתוצאה מכך קליטת המים והמינרלים טובה יותר. כן יצירת קרום על-פני הקרקע פחותה, ולכן חידור המים טוב יותר. סה"כ הרווח הוא יותר מים זמינים לצמחים. חיפוי בשבבי עץ ה כפיל את גידול ערערים, בעוד שחיפוי בחצץ הקטין את הגידול. להערכתנו הסיבה לכך נעוצה אולי בבוהק החזק של החצץ, מכיוון שערערים סובלים מקרינה חזקה. בחיפוי בחומר אורגני נתקלנו בבעיה שקראנו לה "מס הרטבה", זאת אומרת, הרטבת 8 ס"מ של חיפוי אורגני מצריכה 20 מ"מ של גשם לפני שהמים חודרים לקרקע. ההפסד כתוצאה ממס ההרטבה תלוי בכמה גורמים: צורת השבבים וצפיפותם, עובי השיכבה, עוצמת הגשם, והאם החיפוי התייבש בין מימטרים עוקבים.
אפקט המטריה. עצים תדירי ירק קולטים בגופם עד 20 מ"מ מכל מימטר לפני שהגשם מטפטף לקרקע. הכמות הנקלטת תלויה בצורת העלה, צפיפות הנוף, גובה העץ, עוצמת הגשם, והאם הנוף התייבש בין המימטרים מצאנו ש20-30% הפסד ממוצע ברטיבות הקרקע מ-250 מ"מ גשם/שנה בממוצע.
מצאנו הפסד של 100% מתחת לברוש ( Cupressus sempervirens) , הקרקע נשארה יבשה אפילו אחרי 350 מ"מ גשם שירד במשך 6 שבועות.
באביב, בתחילת עונת ההשקיה, יש לקחת תופעה זו בחשבון. הפתרון הטוב ביותר לבעיה זו הוא השקית השלמה של השטחים הנמצאים בצל נוף עצים בממטרה ניידת במקום להשקות את כל השטח.
מסקנות
גינון חסכוני במים הוא גישה כוללנית לגינון באזורים שבהם כמות המים הזמינים מוגבלת. הוא כולל, בתיכנון מתאים של אדריכל נוף, שילוב של היסודות הבאים: ניהול נבון , צמחים חסכוניים במים, הקטנה שטח המידשאה, שתילה בצפיפות נמוכה, שתילה בעונה המתאימה, קציר מים מירבי, חלוקת מים מדוייקת, חיפוי בחומר מתאים, הקטנת אפקט המטריה ושתילת עצים המספקים צל דליל לשיפור המיקרו-האקלים.
ה ב ע ת ת ו ד ה
עבודה זו נעשית בשיתוף פעולה עם: פרופ' יוסף מזרחי, ד"ר אבינעם נרד ומר יוסי בן-דב מהמכונים למחקר שימושי באוניברסיטת בן-גוריון בנגב. תיכנון הגנים על-ידי האדריכל חיים כהנוביץ'.
מקורות
Mantell A. 1966. Effect of irrigation frequency and nitrogen fertilization on growth and water use of a kikuyu grass lawn
(Pennisetum clandestinum Hochst).
Agron. J. 58:559-561.
