בלי חומרי הדברה: המרכיב הסודי לפירות מתוקים וטעימים יותר

האם אפשר להשיג גם תנובה יותר גבוהה וגם טעם טוב יותר? יישום של מיצוי טבעי מהפטרייה פסאודוזימה אפידיס (‎Pseudozyma aphidis‎) על צמחים חקלאיים מגדיל משמעותית את היבול ומשפר את המוצקות ואת תכולת הסוכר הטבעי של גידולים כמו עגבניה ומלון.

המחקר מציע דרך מעשית לענות על הביקוש העולמי הגובר למזון מבלי לפגוע בסביבה או באיכות התוצרת. בנוסף, מכיוון שהשיטה משתמשת בהפרשות מיקרוביאליות יציבות במקום בתרביות חיות, היא מבטיחה ביצועים עקביים ואמינים במגוון סביבות ואקלים חקלאיים.

חוקרים מהפקולטה לחקלאות, מזון וסביבה באוניברסיטה העברית זיהו דרך טבעית וידידותית לסביבה להגדיל באופן משמעותי את התפוקה החקלאית, ובו בזמן לשפר את איכות וטעם התוצרת.

הפטרייה שמסקרנת את החוקרים

המחקר, בהובלת פרופ’ מגי לוי יחד עם החוקרים אנטון פנק ונטע רותם, מתמקד במיצוי שמופק מהפטרייה  דמויית השמר פסאודוזימה אפידיס.

ככל שאוכלוסיית העולם ממשיכה לגדול, הדרישה לתפוקה חקלאית גוברת ומובילה לשימוש נרחב בדשנים וחומרי הדברה סינתטיים. כימיקלים אלו תורמים לעיתים קרובות לזיהום קרקע, זיהום מקורות מים מתוקים ומליחים ולהגברת פליטת גזי חממה.

המחקר החדש, שפורסם בכתב העת ‎Plant Physiology , מציע כי מיקרואורגניזמים מועילים יכולים להוות חלופה בת-קיימא לתשומות החקלאיות המסורתיות הללו בלי לגרוע מאיכות התוצרת החקלאית.

פתרון עקבי יותר

בעוד שמחקרים קודמים הראו כי תרביות חיות של פטריות מסוימות יכולות לעודד צימוח, השימוש באורגניזמים חיים בחקלאות מסחרית רחבת היקף הוא לעיתים קרובות מורכב. הקשיים נובעים בשל תנאי אקלים משתנים וחוסר הוודאות לגבי האופן שבו המושבות של המיקרואוגניזמים יתבססו על הצמחים בשדה.

בנוסף לכך, ביישום של מיקרואורגניזמים חיים אין לנו שליטה על ריכוז החומרים הפעילים שמגיעים לצמח ואף נוסף אלמנט של הפרעה סביבתית בעקבות הכנסת מיקרואורגניזם זר לסביבה.

כדי להתמודד עם הבעיה, פנק, רותם ולוי התמקדו בשימוש במיצוי חומרים שמופרשים על ידי ‎ הפטרייה פסאודוזימה אפידיס‎ במקום יישומה של הפטרייה החיה עצמה. שיטה זו מבטלת את התלות במושבות פטרייתיות חיות ומובילה לתוצאות ברות חזרה ועקביות יותר בתנאי שדה.

צמיחה מהירה יותר וטעם טוב יותר

הצוות בדק את המיצוי על שלוש משפחות גידולים מרכזיות: דגנים (תירס), דלועיים (מלון) וסולניים (עגבנייה). התוצאות הראו שיפור כמעט בכל שלב בהתפתחות הצמחים:

נביטה גבוהה יותר

זרעי עגבנייה שטופלו בתמצית הראו עלייה של 18% בשיעור הנביטה, בעוד שזרעי תירס ומלון הראו עלייה של כ־7%.

פריחה מוקדמת

כל הצמחים שטופלו בתמצית פרחו שבוע עד שבועיים מוקדם יותר לעומת קבוצת הביקורת.

יבול מוגדל

צמחי העגבנייה שטופלו הניבו מעל 60% יותר פרי בשל לפי משקל בהשוואה לקבוצת הביקורת. בצמחי המלון משקל היבול גדל  פי חמש והמשקל של גרגרי התירס היה גדול ב17% לעומת היבולים מצמחים שלא טופלו.

איכות משופרת

מעבר לכמות ולמשקל, התוצרת של הצמחים המטופלים הייתה איכותית יותר מזו של קבוצת הביקורת. נמצא כי העגבניות היו מוצקות יותר וקיבלו ציונים גבוהים יותר במבחני טעימה במדדי מתיקות וארומה.

החוקרים מצאו כי הפטרייה מעודדת צמיחה באמצעות מספר מנגנונים,אשר כוללים ייצור מולקולות דמויות אוקסין, הורמונים טבעיים של צמחים, וכן סידרופורים, המסייעים לצמחים לספוג ברזל מהסביבה.

עתיד בר-קיימא

המחקר מדגיש את הפוטנציאל של מיקרואורגניזמים מועילים ובפרט את המיצוי של החומרים הפעילים שמופרשים ע"י פסאודוזימה לשמש ככלי חשוב בחקלאות ירוקה. באמצעות שיפור יעילות הצמיחה של גידולים חקלאיים והערך התזונתי של התוצרת, גישה זו תומכת במטרה של קידום הביטחון התזונתי העולמי והפחתה של טביעת הרגל הסביבתית של כימיקלים סינתטיים.

״הממצאים שלנו מראים כי מיצוי התרכובות שמופרשות על ידי ‎Pseudozyma aphidis‎  פועל כתכשיר יעיל לשיפור הכמות והאיכות של התוצרת החקלאית״, אמרה פרופ’ מגי לוי. ״באמצעות שימוש במיצוי טבעי במקום בתרביות חיות, אנו יכולים לספק לחקלאים כלי אמין וידידותי יותר לסביבה להגדלת היבולים ולשיפור הטעם של המזון שעל שולחננו״.

המחקר נתמך על ידי המשרד לחקלאות ופיתוח הכפר.