En I עב
חיפוש
אנשים | אתר
שלום אורח | כניסה
משרד החקלאות ופיתוח הכפר I מדינת ישראל       
research_title.gif research_logo.gif
הנהלה מרכז מידע - ספריה תלמידי מחקר יחידה עסקית דוברות מכוני מחקר אודות
שלח באימייל הדפס

הפיטוטרון במינהל המחקר החקלאי - מכשיר ללימוד והבנת הפיסיולוגיה של הצמח וכלי לקידום מו"פ חקלאי

אמיר הגלעדי, יצחק פורר, נקדימון אומיאל
המחלקה לפרחים וצמחי-נוי
מינהל המחקר החקלאי, מרכז וולקני, בית-דגן

מבוא:

הפיטוטרון (הסימולטור) הוקם ביוזמת מועצת הפרחים והמגדלים עם מינהל המחקר החקלאי, במחלקה לפרחים וצמחי-נוי בבית-דגן, ככלי למחקר פיזיולוגי של גידולי פרחי-קטיף, בצלים ופקעות, וצמחי-עציץ. עלות הבניה הייתה כ- 2 מיליון דולר, שמומנה חלקית מתקציב המדינה והשאר נתרם לנושא ע"י מועצת הפרחים וקרנות מגדלי הפרחים וקרן איק"א. הפיטוטרון מאפשר קבלת תנאי סביבה מבוקרים במשך כל השנה, תוך אפשרות חיקוי התנאים הקיימים (לדוגמא) בארצות אירופה, ובאזורי גידול שונים ו/או בעונות שונות, הקיימים בארצות אחרות ובישראל. מתקן זה מאפשר (בעיקר) לבחון השפעות טמפרטורה ואורך יום ויחסי גומלין ביניהם, על התפתחות הצמח גידולו ופריחתו, שבירת תרדמה, כושר ריבוי ואיכות מוצר. כמו כן, הפיטוטרון מהווה כלי עזר חשוב לפיתוח מוצרים (טיפוח, גידול צמחים מהונדסים) וטכנולוגיות גידול, לבחינת התאמתם של גידולים וצמחים שונים לתנאים באזורים השונים בארץ, לקידום מגוון המוצרים בענף. סיום הבניה ופתיחת הפיטוטרון לביצוע מחקרים, היו בתחילת שנת 1995. המסמך הנוכחי נועד לתיאור המתקן ואפשרויות המחקר בו ולסיכום כללי של שנות פעילותו עד כה. 

 תיאור כללי של המבנה והמתקנים בו:
המבנה מורכב מ- 12 יחידות גידול, כאשר כל אחת מהן היא חדר מלבני במידות של 3.2 מ' ברוחב ו- 8 מ' אורך, בגובה כ- 6 מ'. דפנות החדרים מכוסות בזכוכית (מבנה חממה הולנדי) דבר המאפשר עוצמת קרינה מרבית לצמחים. בתוך כל חדר, הצמחים מגודלים על עגלות הניתנות להזזה (1 מ' x 1 מ'), כ- 14 עגלות בחדר. על העגלות מותקנת מערכת השקיה מודולריות בטפטוף (טפטפות עציץ) או לחילופין מערכות מתזים. חיבור צנרת העגלה בחיבור מהיר לקו המרכזי מאפשר לבצע את ההשקיה והדישון.
אורך היום בפיטוטרון: ניתן לכיוון והתאמה, אך עד כה נקבע משטר קבוע המספק את מרבית צרכי המחקר. בעקרון, 12 היחידות מתחלקות מבחינת אורך היום, לשני אגפים;

  1. אגף יום קצר – בו החדרים נסגרים אחה"צ בעזרת מעטפת של וילונות אטומים לאור (ראה תמונה 2 ), כאשר הצמחים באגף זה נחשפים במהלך היממה רק ל- 10 שעות אור שמש. בכל חדר, לאורכו יש וילון היורד בעת סגירת הוילונות החיצוניים ומחלק את החדר לשני חצאים שווים (ראה תמונה א3). במחצית אחת יש לילה חשוך למשך 14 שעות ביממה ובמחצית השניה ניתן אור פוטופריודי למשך 10 שעות מהלילה בעזרת מנורות להט (ראה תמונה ב3) של 100 וואט, במרחק 1 מ' בין נורה לנורה. ניתן לכוון את גובה המנורות מעל הצמחים. במחצית השניה, של החדר לאחר 10 שעות האור הפוטופריודי יש 4 שעות חושך.
  2. אגף יום טבעי - בו אין מעטפת חיצונית של וילונות אטומים לאור. באגף זה אורך היום הטבעי משתנה בהתאם לעונות השנה באזור בית-דגן (ראה איור 1). גם באגף זה יש בכל חדר, לאורכו וילון היורד לפני שקיעת השמש 16:00)) ומחלק את החדר לשני חצאים שווים. במחצית אחת משך הלילה הינו טבעי (בהתאם לעונות השנה) ובמחצית השניה ניתן אור פוטופריודי (כמו באגף היום הקצר) המשלים את אורך היום הטבעי למשך 20 שעות אור שאחריהן יש לילה של 4 שעות חושך.

למטרות מחקריות מיוחדות, נבנו עגלות גידול המאפשרות גם לתת לצמחים אורכי יום ו/או ספקטרום ועוצמת קרינה השונים מהמשטרים המפורטים לעיל (ראה תמונה 4).

הטמפרטורות בפיטוטרון: טמפרטורת האוויר מבוקרת מחשב וניתנת לשינוי בכל אחד מהחדרים, בנפרד למשך היום והלילה. הדיוק בשמירת הטמפרטורה בכל חדר, מתאפשר ע"י החלפת נפח אוויר החדר בתדירות של כ-200 פעמים בשעה, תוך העברתו דרך מחלף החום הנפרד לכל חדר ומכוון לטמפרטורה הרצויה. עד כה, בכל אגף יש 5 חדרים בהם הטמפ' הינן (יום/לילה) בהתאם: 9/17, 12/20, 15/23, 18/26, 21/29 מ"צ. הבדלי הטמפרטורה בין יום לילה בכל 5 החדרים הם 8 מ"צ, כאשר בין חדרים סמוכים יש הבדל של 3 מ"צ בטמפרטורות היום והלילה. טווחי טמפרטורה אלה מצויים הן באגף היום הקצר והן באגף היום הטבעי. בחדר נוסף (השישי) בכל אגף, הטמפרטורות נקבעות בו לפי הדרישה הספציפית של המשתמש העיקרי בחדר זה.
לחות יחסית באוויר: ניתנת לבקרה בכל חדר. כיום הלחות היחסית בחדרים נשמרת בסביבות 80%. בניסויים שהייתה דרושה בהם לחות יחסית גבוהה, היא הושגה ע"י עטיפת עגלת הניסוי ביריעת פלסטיק והתזת מים (אוטומטית) בתוך חלל הניסוי.
ריכוז דו-תחמוצת-הפחמן באוויר החדר: עקרונית ניתנת לבקרה בכל חדר, אך עד כה לא נעשה שימוש באופציה זו.
השקיה ודישון: בכל אחד מהחדרים קיימים שני קווי מים מרכזיים, אליהם ניתן לחבר את עגלת הניסוי. הראשון, נותן השקיה במי-ברז ללא דשן. השני, נותן השקיה עם דישון שפר 1 בריכוז 20 סמ"ק ל-10 ליטר (EC של mScm2 1.5). ניתן לבצע ניסויי דישון מבוקרים ע"י התקנת משאבות דישון קטנות לכל עגלה (או יחידת ניסוי) בנפרד (ראה תמונה 5).
מצע גידול ונפח בית השורשים: כל הצמחים בפיטוטרון גדלים במכלי גידול מנותקים. לכן, קיימת אפשרות לערוך ניסויים שונים ומגוונים במצעי גידול ובנפח בית שורשים .
טמפרטורת מצע הגידול: באופן כללי נקבעת ע"י טמפרטורת האוויר בחדר הספציפי. קיימת אפשרות לערוך ניסויי חימום מצע מבוקרים ע"י שימוש בהתקנים מסוג סדין-חשמלי ודומים לו .
עוצמת קרינה וספקטרום האור: ניתן ליצור מגוון תנאים לניסוי ספציפי, ע"י כיסוי עגלות הניסוי עם רשתות צל שונות, ו/או רשתות או מסכי פלסטיק צבעוניים הבולעים חלק מספקטרום הקרינה. בנוסף, ניתן להשתמש בסוגים שונים של מנורות במהלך שעות הלילה (ראה תמונה 4).

שימוש בפיטוטרון:
מתקן הפיטוטרון מופעל כמערכת עסקית שמרבית הוצאות התפעול ממומנות ע"י המשתמשים. הקצעת מקום לניסוי מותנית בהזמנה מראש, על מנת לוודא שיש מקום פנוי בחדרים הרצויים ולמועד ומשך ביצוע הניסוי.

מי הם המשתמשים בפיטוטרון:
השימוש בפיטוטרון פתוח לכל אחד, על בסיס הזמנת מקום מסודרת מראש (ראשון מזמין - ראשון מקבל), מציאות שטח פנוי לניסוי המבוקש ואבטחת כיסוי תקציבי לתשלום העלויות. הפיטוטרון, מספק רק שירותי גידול הצמחים בתנאים שנקבעו לניסוי, כולל השקיה ודישון שגורים והדברת מזיקים. איסוף הנתונים במהלך הניסוי, הינו באחריות מלאה של החוקר ו/או המשתמש האחר האחראי לניסוי. להלן רשימה (חלקית) של קבוצות משתמשים בשנים האחרונות:

  1. חוקרי המחלקה לצמחי-נוי (בוולקני):
  2. חוקרי יחידות אחרות במינהל המחקר החקלאי:
  3. חוקרי ותלמידי מחקר מהפקולטה לחקלאות:
  4. מדריכי שה"ם:
  5. גופים פרטיים: כגון משתלת "חישתיל", משתלת "דנציגר", חברת "הזרע", ואחרים.

דוגמאות לשימושים במתקן:

  1. גידול מחוץ לעונה הטבעית במטרה לקבל עונה נוספת לקיצור משך הטיפוח:
  2. ניסויי טמפרטורה בתנאי אור שמש (בניגוד לתא צמיחה בו עוצמות אור נמוכות).
  3. ניסוי אורך יום קבוע בתנאי טמפרטורה מבוקרים:
  4. ניסוי אורך יום משתנה בתנאי טמפרטורה מבוקרים: טבעי מתקצר ו/או מתארך.
  5. ניסוי החלפת תנאי גידול במהלך הניסוי: - ע"י העברת עציצים/עגלות מחדר לחדר ו/או מיום קצר לארוך ולהיפך).

פרסומי מאמרים ודו"חות מחקרים שבוצעו בפיטוטרון (רשימה חלקית):

  1. אורן-שמיר, מ., שקד-שחראי, ל., ניסים-לוי, ע., אקר, ר. (1998) ליזיאנטוס: מועד הופעת הצבע בפקעים. "דפי מידע", י"ג (9), 74-76.
  2. בן-יעקב, י., אקרמן, א. (2000) שימוש בצינוריות גמישות, דקיקות ושקופות לקשירת הרכבות ראש בחתך אלכסוני של יחורי שעווה מורכבים . "דפי מידע" ט"ו, (5), 72-76.
  3. ברזילי ע., ארז א., יבלוביץ ז., קורצינסקי, ר., וקמנצקי ר. (2000) אדמונית "שרה ברנרד": השפעת טיפולי קור על התפתחות גבעולי פריחה. "דפי מידע", ט"ז (10), 85-86.
  4. ברזילי ע., סנדלר-זיו, ד. (2000) ריבוי לגזרות – התאמת השיטה לצמח היוקרוזיה. "דפי מידע", ט"ו (7), 81-84.
  5. ברזילי ע. (2000) איקלום ולימוד פיזיולוגיות הגידול והפריחה של היוקרוזיה בישראל. "דפי מידע", ט"ו (5), 77-80.
  6. דלה ג. (2001) אפיון השפעת עקת חום זמנית על הצבע האדום של פרחי ורדים מזן "יגואר". עבודת גמר לתואר מוסמך הפקולטה לחקלאות (בהדרכת ד"ר מיכל שמיר וד"ר דוד וייס).
  7. הגלעדי, א., סיאן יאנג, אומיאל, נ. (1996) קורקומה: השפעת אורך היום וטמפרטורה על הגידול וייצור פרחים וחומר ריבוי. "דפי מידע", תשנ"ז (3), 57-60.
  8. הגלעדי, א., סיאן יאנג, אומיאל, נ., (1966) קורקומה: השפעת יחסי טוף/כבול במצע הגידול על התפתחות הצמח, ייצור פרחים ומבנה יחידת הריבוי. "דפי מידע", תשנ"ז (4), 68-70.
  9. הגלעדי, א., ברק, ע., רזניק, נ., אומיאל, נ. (2001) השפעת הטמפרטורה ואורך היום על גידול כלנית ירושלים ניסוי פיטוטרון. "דפי מידע", ט"ז (11), 47-51.
  10. ולרשטיין, י., בן-טל, י., ליברמן, ד., מצ'ניק, ב., אפגין, ל. (1996) איך להקדים פריחה של היפריקום "אקסלנט-פלייר" בתנאי חממה בחורף. "דפי מידע" תשנ"ו (2), 66-67.
  11. ולרשטיין, י., בן-טל, י., מצ'ניק, ב., ליברמן, ד., אפגין, ל., לביא, א. (1996) האפשרות להשפיע על התפתחות ענפי פריחה בלימוניום "טול-אמילי" באמצעות טמפרטורות, אורך יום, ספקטרום אור בהארת לילה וטיפול באתרל. "דפי מידע" תשנ"ז (2), 66-70.
  12. ותד, ע. (ז"ל), קידר, ג., דרובי, ס., פורר, י., בוחארי, ו., ולוריא, ג. (1999) פיתוח סנדרסוניה לפרח קטיף ולייצור חומר ריבוי (דו"ח מחקר לפרוייקט 256-0444, מינהל המחקר החקלאי).
  13. לוי-ניסים, ע., פורר, י., אורן-שמיר, מ. (1996) השפעת טמפרטורה על פיגמנטצית בקוטינוס. "דפי מידע", תשנ"ז (3), 53-57.
  14. לוי-ניסים, ע., לביא, א., פורר, י., אורן-שמיר, מ. (1997) השפעת אור אולטרה-סגול על פיגמנטצית עלים בקוטינוס קוגיריאה "רויאל פרפל). "דפי מידע", תשנ"ז (5), 68-71.
  15. לוי-ניסים, ע., פורר, י., אורן-שמיר, מ. (1998) עיוות בעלי פוטיניה כתוצאה משינויי טמפרטורה. "דפי מידע", י"ג (12), 66.
  16. סנדלר-זיו, ד., כהן, א., האורל, י., כוכבא, מ. (ז"ל) (1998) היפיאסטרום: השפעת טמפרטורת הגידול על התפתחות הצמח ואיכות המוצר הסופי. "דפי מידע", י"ג (10), 72-76.
  17. ראובני, מ., אבנור, ד., אפגין, ל., שלמה, א., צוברי, ג. (1998) בקרת פריחה באכיליאה "פרקר". "דפי מידע", י"ג (11), 72-74.
  18. ראובני, מ. (1996) גפסנית: תגובת זנים שונים להארכת היום. "דפי מידע" תשנ"ו (5), 62.
  19. קדר, ג., לוריא, ג., לוי-ניסים, ע., אבנור, ד., סתיו, ר., אפגין, ל., ותד, ע. (ז"ל) (1996) השפעת תנאי סביבה על פריחה ויבול של פקעות סנדרסוניה. "דפי מידע", תשנ"ו (8), 80-81.
  20. קושניר, א. (2001) קיצור משך טיפוח חיטה ע"י גידול של דור נוסף בקיץ בפיטוטרון (דו"ח מחקר, מינהל המחקר החקלאי).
  21. קמינצקי, ר., פורר, י., ולוריא, ג. (1996) טולברגיה: השפעת טמפרטורות אחסון ותנאי גידול על הפריחה. דפי מידע תשנ"ו (11), 72-74.
  1. Oren-Shamir M., Shaked-Sachray L. Nissim-Levi A. and Ecker R. (1999) Anthocyanin pigmentation of lisianthus flower petals. Plant Science, 140: 81-86.
  2. Oren-Shamir M. and Nissim-Levi A. (1999) Temperature and gibberellin effect on growth and anthocyanin pigmentation in Photinia leaves. Journal of Horticultural Science and Biotechnology, 74: 355-360.
  3. Oren-Shamir M., Weiss D., and Shaked-Sachray L., Nissim-Levi A. (2001) Effect of growth temperature on Aster flower development. HortScience, in press.
  4. Zemah, H. Bendel, P., Rabinowitch, H. and R. Kamenetsky (1999) Visualization of morphological structure and water status during storage of Allium aflatunense bulbs by NMR imaging. Plant Science, 147: 65-73
  5. Krontal, Y., Kamenetsky, R. and Rabinowitch, H. (2000) Flowering physiology and some vegetative traits of short-day shallot – a comparison with bulb onion. Journal of Hort.Sci., 75(1):35-41
  6. Van der Toorn, A., Zemah, H., Van As, H., Bendel, P., and Kamenetsky, R. (2000) Developmental changes and water status in Tulip bulbs during storage period: visualization by NMR imaging. Journal of Experimental Botany, Vol. 51, 348: 1277-1287.
  7. Zemah, H., Rabinowitch, H. D. and Kamenetsky, R. (2001) Florogenesis and flowering physiology of ornamental geophyte Allium aflatunense. The Journal of Horticultural Science and Biotechnology, 76 (4): 507-513.
  8. arzilay, A., Ran, Y., BinNun, Z. and Kamenetsky, R. (2001) Developmental morphology of peony during summer and autumn. Bulletin of Israel Flower Growers Association, 5: 56-58
  9. Rabinowitch, E., G. Luria and R. Kamenetsky (1998) Nectaroscordum siculim: influence of storage temperatures and growing conditions on flowering and propagation. "Dapey Meyda 5:46-48 (in Hebrew).
  10. Kamenetsky, R., Barsilay, A. and Z. Bin Nun (2000) Effect of low temperatures on development of Peony. Cultivation of Herbaceous Peony. Israel, Northern R&D, pp 4-8 (in Hebrew).
  11. Gilad, Z., Hovav, E., Sandler-Ziv, D. and Kamenetsky, R. (2001) Development of Allium aschersoninum, an Israeli native species, as a new ornamental crop. Proceedings of the Twentieth International Eucarpia Symposium, Section Ornamentals “Strategies for new Ornamentals", Belgium, Melle, Acta Horticulturae, 552, p. 171-177.
  12. Kamenetsky, R., Zemach, H. and E. Rabinowitch (1999). Development of methods for forcing and propagation of three Alliaceae species for winter flower production. Manuscript. Chief Scientist of the Ministry of Agriculture Grant No. 256-0440 (1996-1998). Israel, p. 1-18.
  13. Kik, C., Kamenetsky, R. and H. D. Rabinowitch (1999) Development of high quality Allium species for cut flower production. Manuscript. DIARP (Dutch-Israel Agricultural Research Program). Grant No. 256-0452 (1996-1999). Holland-Israel, p. 1-40.
  14. Kamenetsky, R., Gilad, Z. and Rabinowitch, E. (2000) Development of A. aschersonianum from Israeli flora as new ornamental crop for cut flower and bulb production. Manuscript. Chief Scientist of the Ministry of Agriculture Grant No. 256-0473 (1998-1999). Israel, p. 1-16.
איור 1. אורך יום טבעי בישראל - שעות אור טבעי לפי ימים בשנה מ-1 בינואר עד 31 בדצמבר (הדקות הועברו לחישוב עשרוני). הנתונים לגרף זה התקבלו מד"ר ציפורה גת מהשירות המטאורולוגי בבית דגן (א- היום היום הארוך ביותר 21 ביוני, ב- היום הקצר ביותר 21 בדצמבר).

מעודכן לתאריך: 23/03/14 14:20
govi semel
כל הזכויות שמורות © 2013, מדינת ישראל תנאי שימוש I צור קשר I דרושים I שאלות נפוצות I מנהל האתר