קבוצת משוב 27-28 ביוני 2017
התערוכה הבינלאומית השנתית
לשיווק תוצרת חקלאית טרייה
 
חיפוש

האבולוציה של ההשקיה בטפטוף מנקודת מבט אישית


11.10.2015

ההשקיה בטפטוף הינה אחת הטכנולוגיות החשובות ביותר שישראל נתנה לעולם. כשמשקים בטפטוף, יותר מ – 95% מהמים נקלטים על ידי הצמח, בעוד אשר בשיטות השקיה אחרות יעילות ההשקיה הינה רק 50% ואף פחות. עובדה זאת אומרת כי השקיה בטפטוף יכולה לתת פתרונות משמעותים למה שקוראים היום "משבר המים העולמי".

כתבת חקלאות מירחון משוב חקלאות!

דב פסטרנק

רקע

ההשקיה בטפטוף הינה אחת הטכנולוגיות החשובות ביותר שישראל נתנה לעולם. כשמשקים בטפטוף, יותר מ – 95% מהמים נקלטים על ידי הצמח, בעוד אשר בשיטות השקיה אחרות יעילות ההשקיה הינה רק 50% ואף פחות.

עובדה זאת אומרת כי השקיה בטפטוף יכולה לתת פתרונות משמעותים למה שקוראים היום "משבר המים העולמי".

חלוקה שווה של מים ודשנים מסיסים לכל הצמחים שבשטח מאפשרת קבלת יבולים גבוהים יותר מאשר בשיטות אחרות. ההשקיה בטפטוף חשובה במיוחד בתנאים של קרקעות עניות ובתנאי מליחות.

למרות כל היתרונות הנ"ל כיום רק בין 1-8% מכל השטחים המושקים בעולם (תלוי במי שנותן את ההערכה) נמצאים תחת טפטוף. בכל זאת שיטת הטפטוף מתפשטת מהר, בעיקר בתת היבשת ההודית.

הרבה נכתב על ההשקיה בטפטוף, אולם למיטב ידיעתי לא היה עד כה שום מסמך שמראה את האבולוציה של מערכת מופלאה זאת באופן סיסטמתי. במקרה אני הייתי נוכח בצמתים שונים בהתקדמות שיטת הטפטוף. מאמר זה הינו תאור אישי שלי של התפתחות הטפטוף בישראל.

לא ערכתי מחקר מקיף לפני כתיבת מאמר זה. אני אבל בטוח שגם אם הייתי עורך מחקר זה, עובדות רבות היו בלתי מדויקות.

אי לכך אני מתנצל מראש לפני כל אלה שעלולים להרגיש מקופחים מהתאור שיבוא להלן.

איך זה התחיל?

המאמר הראשון אודות ההשקיה בטפטוף בישראל התפרסם בעיתון "השדה" בפברואר 1962. המאמר נכתב על ידי יעקב מוטס, הידוע כמפתח הטנסיומטרים והמשאבים לדגימת תמיסת הקרקע.

המערכת שלו היתה עשויה מצינורות פלסטיק בקוטר של רבע אינטש קבורות בקרקע. צינורית פליז חצויה תקועה אנכית לצנרת הטפטוף שמשה כטפטפת. המאמר שלו היה סיכום של ארבע שנות ניסוי שערך בחצר ביתו שבראשון לציון.

המהנדס שמחה בלאס "אבי המוביל הארצי" "ואבי הטיפטוף" התחיל גם הוא באותה תקופה לפתח את שיטת הטפטוף. ההישג הגדול שלו היה פיתוח הטפטפת הספיראלית. בטפטפת זאת מהירות המים נשברת תוך מעבר במיני תעלה ארוכה המהווה חלק מהטפטפת. טפטפת זאת היא אנלוגית לנגד חשמלי ומאפשרת מתן כמויות שוות של מים (ודשן) לכל הצמחים שבשדה המושקה.

נאמר לי כי שמחה בלאס ערך ניסויים רבים בטפטוף בגן הנוי של קיבוץ מחניים ולאחר מכן, בשיתוף פעולה עם משרד החקלאות, בקיבוץ רביבים ובהאחזויות נח"ל ברמת הנגב. מסיבות שונות ניסויים אלה לא עלו כל כך טוב.

(ב - 1977 ביליתי שנת שבתון בדרום אנגליה. שם נתקלתי במערכת טפטוף בחממות, אשר פותחה ע"י חברה אנגלית, שטענה זכות ראשונים על ההשקיה בטפטוף. כל זאת רק כדי לסבך את הסיפור...)

שמחה בלאס מכר את הפטנט של הטפטפת לקיבוץ חצרים, אשר בנה את "מפעל" הטפטוף הראשון בישראל. כנראה חצרים התייחס למפעל זה כפתרון תעסוקתי להורים של חברי הקיבוץ. כאשר ביקרתי את נטפים לראשונה בשנת 1965, מצאתי קבוצה של מבוגרים יושבים בצריף עץ על ספסלים של עץ מסביב לשולחנות עץ, מרכיבים את טפטפות הפלסטיק הענקיות באופן ידני. קבוצה שנייה של חזקים יותר נעצה ידנית את הטפטפות על גבי צינורות פוליאתילן במרחקים שווים.

זאת היתה ההתחלה של נטפים.

וכאן מתחיל הסיפור האישי שלי עם הטפטוף.

ביולי 1964, אחרי שסיימתי תואר ראשון בפקולטה לחקלאות ברחובות, ירדתי לעין יהב, שהיה אז מושב צעיר בהקמה, כטכנאי מחקר של המחלקה לירקות של מכון וולקני. בצעתי ניסויים שונים בירקות מושקים בהמטרה, מבוססים על תוכניות שסופקו על ידי חוקרי המחלקה לירקות.

כחודש לאחר שהגעתי לעין יהב, הופיע אצלי בשדה אדם שנסע בציטרואן דה- שבו רעשני (זוכרים אותו?). הוא הציג את עצמו כיהודה זהר משרות השדה של משרד החקלאות בבאר שבע. הוא סיפר לי  כי בכוונתו להרכיב בארבעה ישובים בערבה  (עין גדי, נאות הכיכר, עין יהב ויוטבתה)  דונם אחד של מה שהוא קרא "שיטת בלאס". יהודה ביקש ממני שאטפל בדונם שהוא ירכיב בעין יהב. הסכמתי לכך בקושי רב, מבלי לספר על כך לממונים עלי במכון וולקני, כי ידעתי שהם ידרשו ממני להתרכז במה שבאמת חשוב – השוואה בין זני חצילים.

יהודה זהר הגיע עם שלושת העקרונות של השקיה בטפטוף אשר מהווים את בסיס ההצלחה של שיטה זאת.

הוא אמר לי להשקות כל יום, להשקות בהתאם להתאדות היומיתולהוסיף דשן מסיס עם כל השקיה. יתכן כי הוא קיבל עצות אלו מאחרים, אולם הוא היה הראשון שיישם את העקרונות האלה.

כחודש אחרי ששתלתי את הירקות שיהודה סיפק, ראיתי "נס" מתרחש לנגד עיני. הירקות של מכון וולקני שקבלו השקיה בהמטרה, פשוט סרבו לגדול. אולם הירקות על ידם אשר הושקו "בשיטת בלאס" התפתחו בצורה מדהימה. יבול העגבניות היה כה רב שהייתי צריך לבקש מחברי המושב שיקטפו אותם, פשוט לא יכולתי להשתלט על הקטיף בעצמי.

חברי עין יהב הוותיקים מזכירים עד היום את ה"נס" הזה ששינה את חקלאות הערבה. היתה שם שורה בודדת של פלפל תחת מנהרה עבירה – מלאה בפרי. זאת היתה הפעם הראשונה שפלפל גדל באופן מוצלח בערבה.

יעקב מוטס ושמחה בלאס המציאו את "החומרה", אבל יהודה זהר היה זה אשר פיתח את "התוכנה" אשר העמידה את הטפטוף בראש כל שיטות ההשקיה האחרות.

הרעיון הראשוני של השקיה בטפטוף היה חסכון במים. לשם כך, הן מוטס והן בלאס, טמנו את הטפטפות בקרקע וכך גם עשה יהודה זהר. אבל תוצאות השנה הראשונה בארבעת ישובי הערבה הראו בוודאות ובבהירות שיתרונות ההשקיה בטפטוף הן מעל ומעבר מאשר חסכון במים, במיוחד בקרקעות לא פוריות.

הטפטפות הטמונות בעין יהב נסתמו כל הזמן מחדירת שורשים וכולנו ידענו כי השיטה הזאת לא תזוז מבלי שימצא פתרון לכך. למרבה המזל הפתרןו בא במיקרה. ביוטבתה לא ניתן היה להטמין את השלוחות בקרקע מכיוון שהמחפרון איחר לבוא. אז השלוחות הונחו על פני השטח. אבל היבולים לא נפלו מאלה בשלושת הישובים האחרים. כך עלה הטיפטוף על פני השטח.

אבני דרך להתפתחות הטפטוף

1.      שימוש במים מליחים

המים בעין יהב היו מליחים והגעתי למסקנה כי כאשר משקים במים מליחים השקיה בטפטוף הינה עדיפה בהרבה על פני השקיה בהמטרה. זאת היתה נקודת מפנה בחיי. החלטתי במקום להקדיש את הקריירה המדעית שלי לשימוש במים מליחים בהשקיה בטפטוף.

שש שנים אחרי כן, כאשר חזרתי מאוסטרליה עם תואר מסטר ודוקטור, בניתי ביחד עם עמיתי יואל דה מלאך מרביבים, חלקת ניסוי בהשקיה במים מליחים במשאבי שדה בצמוד לקידוח אשר שימש תחנת התפלה.  מליחות המים באקוויפרים העמוקים של רמת נגב הינה גבוהה יחסית וריכוז המלחים המסיסים בהם נע בין 2600 מ"ג/ליטר במשאבי שדה ל – 4800 מ"ג/ליטר  בקידוח קדש ברנע.

עבודה רבת שנים בריוורסייד – קליפורניה, שם הם השתמשו בהשקיה בהצפה, הראתה כי רק גידולים ספורים יכולים לתת יבול מסחרי במליחויות מים כה גבובות.

באותה העת נוכחתי לדעת כי שמואלי וגולדנברג אשר עבדו ביטבתה עלו גם הם על היתרון הגדול שהטפטוף נותן למים המליחים. התוצאות האלה חיזקו את ידי, ובמשך 30 שנה פיתחתי יחד עם יואל ואחרים אשר עבדו אתנו בתחנת רמת נגב את עקרונות ההשקיה בטפטוף במים מליחים בהשקיה בטפטוף.

2.      טפטפת הלבירינט


לטפטפת הספירלית של בלאס היה חסרון משמעותי. די היה בגרגר חול שנתקע במיקרו-תעלה כדי שהטפטפת תסתם.  יגאל שניהל את מיא"מ (מכון ישראלי לאביזרי מים) משך שנים רבות עלה על חסרון זה ופיתח את טפטפת הלבירינט. בטפטפת זאת, אם יש סתימה, המים יכולים לעקוף את הסתימה בדרכים אלטרנטיביות שבלבירינט. זאת היתה פריצת דרך חשובה.

3.      טפטפות נעוצות  בתוך הקו

טפטפות נעוצות על פני השלוחות הינן רגישות ונשברות בקלות יחסית תוך כדי הרכבה ופרוק של השלוחות. נעיצת הטפטפת בתוך השלוחה פותרת בעיה זאת. ניתן עתה לגלגל את השלוחות על גבי גלגלות גדולות, לאחר תום עונת ההשקיה מבלי לפגוע בטפטפות: עוד פריצת דרך.

4.      דשנים מסיסים ומשאבות דשן

עם ההרחבה של שטחי הטפטוף חברות דשנים שונות החלו ליצר דשנים נוזלים מרוכזים המכילים מקרו ומיקרו אלמנטים ביחסים שונים כדי להתאים את הדשן לקרקעות שונות, גידולים שונים ושלבי גידול של כל צמח.

ההחדרה של דשנים נוזלים חייבה התאמה של משאבות דשן שונות, חלקן מהתעשייה. המשאבות המקובלות מזריקות דשן באופן פרופורציונלי לכמות המים שעוברת במערכת. במילים אחרות, כמות הדשן שווה בכל כמות המים המוזרמים לטפטפות לאורך כל ההשקיה.

5.      מסננים ואביזרים שונים

קיים צורך בסינון המים שמוזרמים לטפטפות כדי למנוע סתימות. במשך השנים, שורה שלמה של פילטרים בגדלים שונים ולמטרות שונות פותחו ע"י חברות שונות בישראל. פילטר חצץ או פילטר חול משמשים לסינון מים דלוחים במיוחד, כגון מי נהרות, אגמים מלאכותיים, מי קולחין חצי מטוהרים וכו'. כל המסננים דורשים ניקוי באופן שוטף. כפי שנראה בהמשך, האוטומציה של ההשקיה נתנה פתרונות פשוטים לניקוי הפילטרים.

אביזרים נוספים שפותחו הם: שסתומי אל חוזר, ברזים הידראולים, ווסתי לחץ, סולנואידים העוברים בזרם DC, ומוני מים ומוני דשן נוזלי. מוני המים שפותחו הם חשובים במיוחד להשקיה ממוחשבת.

6.      טפטפות מווסתות

טפטפות אלו מבוססות על דיאפרגמה אלסטית המקובעת בכל טפטפת. טפטפות מווסתות מאפשרות להתגבר על תנאים טופוגרפיים משתנים ובכך נותנות להשקיה בטפטוף יתרון רב על פני מערכות השקיה אחרות בעיקר מערכות המבוססות על הצפה הדורשות שטח ישר ומפולס. לדיאפרגמה יש גם פעולת ניקוי המונעת סתימת הטפטפת. טפטפות מווסתות מאפשרות מתיחת קווים ארוכים יותר מאשר טפטפות לא מווסתות, דבר המוריד את הצורך בקווים מחלקים.

7.      טפטוף טמון

כפי שכתבתי קודם, ההשקיה בטפטוף התחילה את ההיסטוריה שלה כטפטוף טמון. אבל לא היתה המשכיות מכיוון ששורשים סתמו את הטפטפות. בעיה זאת נפתרה עם הכנסת הרביציד בשם "טרפלון". הרביציד זה אינו מתפשט בקרקע ויוצר שכבת מגן נגד שורשים סביב הטפטפת הטמונה. הגנה זאת היא לחודשים רבים. כל שורשון אשר מתקרב לכיוון הטפטפת נהרג ע"י הטרפלון.

השימוש בגדול בהשקיה טמונה התפתח לראשונה באריזונה. שם הם משתמשים בזה להשקיית שדות אספסת.

הטמנת טפטפות מאריכה באופן משמעותי את חיי המערכת. הן יוצרות שטח פנים יבש על פני הקרקע. פחות עשבים ופחות רקבונות פרי באותם גידולים, כמו מלון, שהפרי נמצא במגע עם הקרקע. טפטוף טמון מאד פרקטי למגרשי כדורגל ולשטחי נוי רחבים.

8.      אוטומציה של השקיה

אוטומציה של השקיה הינה תרומה נוספת של ישראל לחקלאות העולם. איך זה התחיל ולאן זה מוביל זה נושא למאמר מרתק אחר. אזכיר במאמר זה רק את מחשבי ההשקיה אשר פותחו עבור ההשקיה בטפטוף, אם כי מחשבים אלה מסוגלים לפקד גם על השקיה בהמטרה.

האוטומציה של ההשקיה בטפטוף החלה כנראה עם פיתוח הבקר גל-1 ע"י קיבוץ חפציבה. מחשב ההשקיה גל-2  הינו שיפור רב וזכה לפופולאריות רבה. חברת מוטורולה ישראל, אשר פיתחה מגה-מחשבים להשקיה, הבינה בשלב מסוים את חשיבות המחשבים הקטנים להשקיה בטפטוף ופיתחה את סדרת מטרול. יותר מאוחר נכנסה גם חברת טל-גל לתמונה.

מחשבי הטפטוף מבצעים את הפעולות הבאות:

1.      בקרה של כמות מים ודשן הניתנת לשדה מסוים והעברת השקיה לשדה הבא עם תום ההשקיה בשדה, וכן הלאה. מחשב ההשקיה יכול לפקח השקיה בשדות שונים משך 24 שעות ביממה. דבר זה מביא לחסכון בגודל המשאבה, בקוטרים של צינורות, מחלקים, מאפשר שימוש מקסימלי של קידוחים בעלי ספיקה נמוכה, חסכון בכח אדם וכו'.

2.      בקרת כמות ותזמון הדישון.

3.      בקרה אוטומטית של שטיפת מסננים.

4.      מאפשרים השקיה בפולסים.

5.      סגירה אוטומטית של מים ודשן עם גילוי תקלות במערכת.

6.      רישום אוטומטי של כל הפעולות אשר בוקרו על ידי המחשב. ניתן לקשר את המחשבים הבודדים למערכת מרכזית, דבר המביא לחסכון נוסף בכוח אדם ומאפשר בקרה מקצועית ביותר של ההשקיה. היום ניתן לבקר מרחוק את פעולות המחשבים באמצעים שונים כגון טלפונים ואינטרנט.

 

9.      טפטוף בלחץ נמוך

וכאן אני נכנס שוב לתמונה.

כתוצאה מכל הפיתוחים הטכנולוגיים של מערכות הטפטוף, הדורשים השקעה ראשונית גבוהה, ידע מקצועי ויצירת לחצים של  כ 3 אטמוספירות, נוצר הרושם בישראל ובעולם כי השקיה בטפטוף היא רק עבור חקלאים בעלי אמצעים וחקלאים בעלי כושר טכני גבוה. כולם, כולל חברות השקיה, נדבקו באמונה זאת, כולל אני.

דעתי אבל שונתה מן הקצה אל הקצה, בשנת 1984, כאשר ביקרתי ביחד עם קבוצת חוקרים ישראלית ומצרית במדבר המערבי של מצרים.

איפשהו בין אל-עלמיין למרסה מטרוך, ביקרנו בתחנת מחקר מצרית קטנה בקירבת הים. מנהל התחנה אשר נראה כפלאח מצרי לכל דבר, הציג בפנינו מערכת השקיה בטפטוף לכרם זיתים קטן.

נדהמתי. הבן אדם שבר את כל המוסכמות לגבי חוסר היכולת של חקלאים עניים וחסרי ידע להשתמש בטפטוף. הוא סיפר כי נסע לאלכסנדריה, קנה צינורות מחלקים וצינורות עוורים של 12 מ"מ, וגם צינורות דקיקים אותם תקע בשלוחות הטפטוף, והן שמשו לו כטפטפות.

הוא בנה מבלוקים מאגר מים קטן בראשה של דיונת חול כ- 3 מטר מעל המטע, מילא את המאגר במים בעזרת משאבה מוטורית קטנה, וזהו זה.

אני למדתי שני לקחים חשובים מפגישה מקרית זאת:

א.       השקיה בטפטוף יכולה להיות זולה עבור חלקות קטנות וחקלאי ללא רקע טכני יכול להרכיב את המערכת ולהשתמש בה.

ב.       לחץ של מספר מטרים מספיק כדי להפעיל מערכת טפטוף.

שמרתי אינפורמציה זאת בראשי במשך 12 שנים. בשנים 1996 ו – 1997 שימשתי כיועץ  במספר ארצות במערב אפריקה. נדהמתי לראות את המצב העגום של ייצור ירקות בארצות אלה. ההשקיה בוצעה בעזרת משפכים, כמעט ולא ניתן דשן, היבולים היו נמוכים והאיכות ירודה.

לאחר שובי ארצה התחלתי לפתח, ביחד עם אמנון בוסתן, בחצר המכון שלי בבאר שבע מערכת לייצור ירקות בהשקיה בטפטוף בלחץ נמוך, אותה קראתי     African Market Garden(AMG). השתמשתי בנסיונות במערכות שפותחו על ידי חברת עין טל, נטפים ופלסטרו להשקיית חממות סיניות.

אחד  הממצאים העיקריים מעבודה ראשונית זאת הינה העובדה שבספיקות נמוכות של טפטפות (0.5 ליטר/שעה) ב המים מתפשטים אופקית באדמה ואי לכך יש מעט שטיפה לעומק של חומרי מזון מסיסים. המשמעות היא כי ניתן להוסיף את רוב חומרי המזון כדשן יסוד ואין צורך קריטי לדשן עם כל השקיה.

השקיה בטפטוף בלחץ נמוך אינה המצאה שלי או של אותו מנהל תחנת מחקר במצרים. אורי אור מנטפים ודן רימון ממכון וולקני פרסמו עוד ב 1991 מאמר המתאר מערכות השקיה בלחץ נמוך באחד מהכפרים הערביים בבקעת הירדן.

בשנת 2001 עברתי לעבוד באפריקה המערבית. לקח לי עוד שמונה שנים של עבודה אינטנסיבית כדי לפתח מודלים מוצלחים של מערכות ייצור ירקות בהשקיה בלחץ נמוך.

ה AMGמתפשט כעת במהירות רבה בכל מערב אפריקה, וללא ספק הוא יתרום רבות לפתרון בעיות העוני ביבשת הזאת.

 

 

10.                שיווק

נטפים היה המפעל הראשון לייצור מערכות טפטוף בישראל. משך השנים הוקמו מפעלים נוספים כגון נען, פלסטרו, מצר, לגו ועוד. אולם, (שוב רושם אישי), נטפים היא זאת אשר הובילה את תנופת השיווק העולמי.

הם היו בכל מקום: ארצות הברית, אירופה, אפריקה, המזרח התיכון, סין, אוסטרליה ועוד ועוד. אמנון, אחד מחברי, טייל בזמנו בדרום אתיופיה באחד האזורים הנידחים בעולם. אנשים מסתובבים שם חצי ערומים וכמעט ולא ראו אדם לבן. יום אחד נתקל אמנון בשלט, הוא עצר את מכוניתו כדי למצוא לתדהמתו, שהשלט פרסם את אחד ממפעלי ההשקיה בטפטוף של נטפים באזור.

נטפים צריכה היתה לבקש מניל ארמסטרונג לקבע שלט שלהם על הירח, במקרה  שלמישהו יהיה צורך....

זהו זה. הוצאתי מתוכי את אשר אגרתי משך שנים רבות. הסיבה למאמר היא שרציתי לחלוק עמכם את הערכתי למערכת השקיה נפלאה זאת, וגם את הערכתי לאלפי הישראלים אשר משך למעלה מ 40 שנה תרמו  וממשיכים לתרום להפיכת ההשקיה בטפטוף לאחד הפתרונות הרציניים למשבר המים של ארצנו ושאר העולם.

אני שוב מתנצל בפני אלה שלא אוזכרו במאמר זה, ובפני אחרים אשר אי דיוקים עלולים לגרום להם צער ועוגמת נפש.