מחקר פורץ דרך לחיזוי אוכלוסיות מזיקים

חוקרים מהאוניברסיטה העברית ומו"פ צפון במכון המחקר מיגל, בנו מודל החוזה את התפתחותם של חרקים מזיקים, במטרה להוביל שימוש מבוקר בחומרים כימיים, להפחתה משמעותית בשימוש בחומרי הדברה בענף החקלאות.

מחקר חדש שפורסם בכתב העת "Ecological Modeling" ובוצע על ידי תלמידת המוסמך עיינה נטע בהובלת פרופ' שי מורין מהמחלקה לאנטומולוגיה ופרופ' אפרת מורין מהמכון למדעי כדור הארץ של האוניברסיטה העברית, בשיתוף עם ד"ר ליאורה שלתיאל הרפז ממו"פ צפון במכון המחקר מיגל, של החברה לפיתוח הגליל,בנו החוקרים מודל לחיזוי התפתחות האוכלוסיות של אחד החרקים המזיקים ביותר בחקלאות העולמית, "כנימת עש הטבק" (Bemisia tabaci).

המודל מבוסס על אפיון הקשר ההדוק בין טמפרטורת הסביבה והתפתחות החרק, כך שניתן לבצע תחזיות לגבי קצב גידול האוכלוסייה על בסיס נתונים מטאורולוגיים מתחזיות מזג אוויר.

חרקים מזיקים גורמים לנזקים כלכליים עצומים בענף החקלאות בעולם. החקלאים מתמודדים עם המזיקים בעזרת שימוש בכימיקלים וחומרי הדברה, שאכן פוגעים במזיקים, אך יוצרים במקביל נזק סביבתי גדול. בשנים האחרונות מתחזקת גישה חדשה לאופן הטיפול במזיקים, בה עושים החקלאים שימוש בכלים שונים, על מנת לקבל מידע מוקדם לגבי המזיקים האפשריים בשדותיהם, בעזרתם יכולים החקלאים לקבל החלטות מבוססות יידע ולקבוע מתי יש לרסס ובאיזו מידה, כך גם פוחת הנזק הסביבתי בצורה משמעותית. הבעיה הייתה שהמודלים שפותחו בעולם היו עבור אזורים עם תנאים שונים מישראל.

בשלב הראשוני של המחקר, התמקדו החוקרים בהתאמת המודל, שנבנה על בסיס נתונים מניסויי מעבדה בטמפרטורות קבועות, לסביבת השדה שבה שונות הטמפרטורה היומית גדולה. לאחר בניית המודל הראשוני, ביצעו החוקרים סדרת ניסויים בתנאי שדה בעמק החולה במגוון צמחים פונדקאים, הנפוצים בשדות עמק החולה,בחודשים מרץ-אוקטובר, בהם הכנימה משגשגת, אספו נתוני תצפיות למצב הכנימה, מפקחיות מזיקים והשוו אותן לתחזיות של המודל לאורך עונת גידול שלמה.

מהממצאים עולה, כי המודל מתאים לחיזוי מדויק של קצב ההתפתחות של אוכלוסיות החרקים בשדה. חקלאים ישראלים יכולים כבר כעת להשתמש במידע, על מנת לקבל החלטות המאפשרות שימוש מושכל ומידתי בקוטלי חרקים. אחת הדוגמאות הבולטות היא חיזוי הדור השלישי של אוכלוסיית החרקים, שהתאים לזמן שבו הפקחיות ציינו  התחלה של התבססות האוכלוסייה וחיזוי של הדור החמישי באוכלוסיית החרקים, שהתרחש באותו זמן בו הפקחיות המליצו על ריסוסים כנגד הכנימה.  

החקלאי יכול להיעזר בחיזוי המודל לדור השלישי, כדי להגביר את תדירות הניטור המתבצע בשדה, בחיזוי הדור החמישי, כבסיס תומך, לפני קבלת החלטה על שימוש באמצעים כימיים, או בחיזוי הדור השישי על מנת לאמוד את יעילות השימוש בקוטל החרקים.

מחקר זה נחשב לפורץ דרך ומציג מודל התורם להתייעלות הפעילות החקלאית, כמו גם להפחתת הנזק הסביבתי בישראל, הנגרם כתוצאה משימוש עודף ולא מתוזמן (עם פעילות החרקים בשדה) בחומרים כימיים

ויש כבר תכנית המשך לפרויקט, הכוללת שילוב המודל עם תחזיות מזג אויר עונתיות המתקבלות בתחילת האביב. מכיוון שלא ניתן לחזות את הטמפרטורה בצורה מדויקת, משולבות התחזיות בכלי הנקרא "מנוע מזג אויר", המייצר סדרות רבות של נתוני טמפרטורה אפשריים לכל תחזית. בשילוב הסדרות עם מודל התפתחות האוכלוסיות, מתקבל התרחיש העונתי הסביר ביותר להתפתחות החרקים המזיקים וגם הסיכויים לתרחישים נוספים, כולל התפרצויות של המזיק במהלך העונה.

פרופ' שי מורין, מהאוניברסיטה העברית, אומר: "לא ניתן להתעלם מהפוטנציאל העצום שיש למחקר ולכלי שפותח בהפחתת הנזק הסביבתי הרב הנגרם מדי שנה, משימוש מופרז לעיתים ולא יעיל, בקוטלי חרקים כימיים. בהמשך הפרויקט תוקם מערכת מידע נגישה לחקלאים, בה ניתן יהיה לקבל תחזיות לגבי מצב האוכלוסייה העתידי של מזיקים, על בסיס נתונים מתחזיות מטאורולוגיות עונתיות. הכלי הייחודי שפיתחנו במחקר יוכל לשמש מקבלי החלטות, כמו למשל רשויות ממשלתיות, פקחי מזיקים או מגדלים בתכנון עונתי של מחזור גידולים ובניטור ובקרה של המזיקים לאורך העונה".

לפרסום המדעי:  https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0304380020304658?dgcid

 צילום עיינה נטע