ניסוי בבית ספר: האם עדיף לגדל עגבניות בהידרופוניקה או באדמה? התוצאות חד משמעיות

הודות להשתלבות לימודי הידרופוניקה ביותר ויותר בתי ספר ברחבי העולם, הסקרנות הטבעית של הילדים ובני הנוער זוכה לביטוי נוסף בעריכת ניסויים ומחקרים על עולם הצומח באמצעות טכנולוגיה ובמדדים מדעיים. אחד הסיפורים היותר מעוררי השראה שפגשנו היה באתרה של אשלי, תלמידת תיכון לקויית ראייה מלידה, אשר הגישה ליריד המדע של גוגל ניסוי שעשתה במסירות ונחרצות, המשווה גידול שתילי עגבניות בהידרופוניקה לעומת באדמה. תוצאות הניסוי מרתקות, וכך גם סיפורה האישי.

יריד המדע של גוגל הוא תחרות מדע בינלאומית הפתוחה לנערים ונערות בני ובנות 13-18 מכל העולם (להוציא מספר מדינות, לרוב כאלו שהמערב מטיל עליהם סנקציות) המעלים לאתר אינטרנט משל עצמם ניסוי מדעי שערכו דרך שלבי התזה הנבדקת, ביצוע הניסוי והפקת המסקנות. שלושת הניסויים הזוכים בתחרות מקבלים פרסים שווים כאשר הראשון שבהם הוא טיול לאיי גלפגוס מטעם נשיונל ג'אוגרפיק ומלגה על סך 50,000$. המקום השני והשלישי זוכים גם הם במלגה על סך 15,000$. חלק מדרישות התחרות היא לכתוב סיכום אישי אודות התלמיד/ה שעורכ/ת את הניסוי.

הכירו את אשלי. תלמידת תיכון בת 15 אשר נולדה עם מצב רפואי שגרם לעיניה לרצד קדימה ואחורה, תופעה הנקראת ניסטגמוס. הרופאים כבר אמרו לאימה שעליה לרשום את אשלי למסגרות חינוכיות המיועדות לעיוורים. אך בעזרת הרבה אימונים ואמונה, אשלי התגברה על האתגרים והשתלבה במסגרות 'רגילות'. כיום, 15 שנה אחרי, היא מספרת שהודות למחשבים הניידים שמלווים בימינו את תכנית הלימודים בבית הספר היא מסוגלת לעקוב אחר המצגות וכי היא בעלת הציון הממוצע הגבוה ביותר מבין כל חברי כיתתה.

עשוי לעניין אותך גם:

גידול עגבניות בבית המדריך המלא: מזריעה עד קטיף (גידול באדמה)

מדריך גידול עגבניות הידרופוני למקצוענים

האם עדיף לגדל עגבניה בהידרופוניקה או באדמה?

אמירה השגורה בפי המגדלים ההידרופונים היא שהצמחים השתולים במערכות הידרופוניות גדלים מהר ובריא יותר, ובאמת, אם גם אתם ניסיתם פעם לעשות השוואה סביר להניח שהייתם עדים לכך. אך אשלי ביקשה לבדוק את ההנחות האלה באופן מבוקר ולהבין אם אכן ההידרופוניקה מראה 'ביצועים' מרשימים יותר ואם כן אז עד כמה קצב הצימוח מהיר יותר, ועד כמה הצמחים ההידרופונים בריאים יותר?

דישון הידרופוני לעומת גידול באדמה

הידרופוניקה היא שיטת גידול המבססת את הזנת הצמח על דשנים מינרלים מסיסים המיועדים למהילה במים והנגשתם ישירות לשורשי הצמחים לעומת חיפושם באדמה. הדשן ההידרופוני מורכב למעשה ממלחים אשר מתמוססים לחלוטין במים ומייצרים באמצעות היונים המרכיבים אותם, מטען חשמלי המאפשר את התהליכים הכימיים, הביולוגים והפיזיים של הצמח (זו הסיבה בגללה אנו מודדים מוליכות חשמלית – יותר מוליכות = יותר דשן במים). הצמחים עצמם שתולים במצע גידול אינרטי ללא שום ערך תזונתי או ללא מצע כלל (כמו בשיטות NFT, DWC, RDWC, אירופוניקה ועוד)

אם כן, הדישון ההידרופוני מנגיש באופן מידי ומאוזן את התזונה הנחוצה לשורשי הצמחים, כך שהיא זמינה להם כל הזמן והם אינם צריכים לחפש אחריה. זהו למעשה ההבדל המרכזי והגדול ביותר בין גידול הידרופוני לגידול באדמה – באדמה הצמחים מחפשים את המינרלים להם הם זקוקים אשר מופקים באופן טבעי מפעילות בקטריאלית של ריקבון החומרים האורגנים בה, תהליך ארוך יחסית ושאינו מדיד, אחיד ועקבי, לעומת דישון הידרופוני שמעניק לצמח באופן מידי, עקבי וממושך, את כל התזונה לה הוא זקוק ישירות במים באופן הניתן למדידה והתאמה מדוייקת.

בשלב הזה בדר"כ עולות שאלות בנוגע לאיזה מצורות ההזנה טובה ונכונה יותר לצמחים ולסביבה, אנו לא נתעסק בשאלה הזו כאן, אך אנו כן מפנים אתכם לכתבה ישנה שהכנו בנושא ועוסקת בדיוק בכך. לחצו כאן. 

מכיוון שאופן הדישון הוא המבדיל העיקרי בין הידרופוניקה לגידול באדמה, זהו המדד היחיד שאשלי יצרה בו הבדל בין שני מערכי הגידול שהקימה.

ניסוי הידרופוני בבית הספר: איך משווים?

אשלי ביקשה לבדוק את ההנחה לפיה גידול הידרופוני מביא לצמיחה מהירה ולהתפתחות מואצת של הצמח על ידי השוואת 6 צמחי עגבניה הולנדית שיגודלו בשקים מלאים באדמה מקומית מעורבבת עם תוספי דישון, לעומת 6 צמחי עגבניה הולנדית שיגודלו במערכת שקים הידרופונים שאינה מחזורית.

על מנת לבדוק האם הדישון ההידרופוני מקנה יתרון כלשהו לצמחי העגבניות לעומת הגידול באדמה, אשלי דאגה לייצר תנאים סביבתיים, גנטיים ומשאביים זהים עבור שתי קבוצות הצמחים.

1. אשלי לקחה 12 שתילי עגבניה הולנדית בעלי גנטיקה זהה וחילקה אותם לשתי קבוצות: 6 לאדמה ו-6 להידרופוניקה. כל 12 הצמחים נשתלו בשקי שתילה. את האדמה לניסוי לקחה אשלי מאדמה בקרבת בית הספר ודישנה אותה באמצעות דשן המיועד לאדמה על מנת להשלים חוסרים שיתכן והיו בה. את השקים ההידרופונים מילאה אשלי בתערובת של קוקוס, כבול ופרלייט – מצעי גידול אינרטים שמאפשרים ספיחה טובה של מים בשילוב עם איוורור ברמה טובה.
2. השקייה – שני מערכי הגידול קיבלו את אותה כמות מים באמצעות טפטפות – כ9 פעמים ביום. המערך ההידרופוני קיבל את הדישון שלו באמצעות מי ההשקייה.
3. את שני מערכי הגידול מיקמה אשלי באותו המקום – חממה בית ספרית שהעניקה להם את אותה מידה של שמש, אויר, פחמן דו חמצני, לחות וטמפרטורה.

המדדים שנבדקו בניסוי: גובה, מספר עלים, בריאות הצמח

הפרמטרים באמצעותם ניסתה אשלי לבחון את הצלחת הגידול בשתי השיטות הם: גובה, מספר עלים ובריאות הצמח. היא ביצעה מעקב שוטף אחת התפתחות הצמחים, השקתה, דישנה, מדדה וספרה ויצרה גרפים העוקבים אחר הנתונים אשר בסופו של דבר הביאו למסקנה חד משמעית.

מבחן הגובה: העגבניות ההידרופוניות צמחו גבוה יותר

גרף 1 מראה חד משמעית את העובדה כי העגבניות שגודלו בהידרופוניקה הגיעו לגובה ממוצע יומי גבוה יותר מהעגבניות שגדלו באדמה.  בששת הימים הראשונים שתי מערכות הגידול, בהידרופוניקה ובאדמה, היו צמודות מבחינת הגובה וכמעט ולא הראו צמיחה, אך החל מהיום השמיני הצמחים במערכת ההידרופוניקה קיבלו מעין פרץ צמיחה שגרם להם לצמוח מהר יותר עד שצברו פער משמעותי לעומת צמחי העגבניות באדמה.

"הצמחים באדמה נראו תמיד חלשים לעומת הצמחים בהידרופוניקה לאורך רוב תקופת הגידול. עם זאת, כפי שניתן לראות בצמחים ההידרופונים, היה להם פרץ צמיחה חזק שתורגם לצמיחה גבוהה ויצירת גבעולים וענפים לעומת הצמחים באדמה שהראו מגוון קצבי צמיחה שונים. בעוד הצמחים במערכת ההידרופונית המשיכו להתפתח הם שמרו על מדד צמיחה יציב ועקומת צמיחה עקבית, ולכן המערכת ההידרופונית הפיקה דרך עקבית יותר לגדל את הצמחים לעומת באדמה." מספרת אשלי באתר שהקימה עבור הניסוי שערכה בבית הספר.

גרף 2: השפעת השימוש בדשנים הידרפונים על גובה צמחי עגבניה

גרף 2 מראה את התקדמות כל אחד מהצמחים בנפרד וממחיש כיצד צמחים הגדלים במערכת הידרופונית הראו שינויים קטנים וזניחים יחסית בין הניסויים, וזאת לעומת הצמחים שגדלו באדמה (תרשים 3).

כפי שניתן לראות בתרשים 3, הצמחים שגדלו אדמה הראו מגוון התנהגויות שונות; ניסוי 4 ו6 אבדו לקראת סוף הניסוי. חלק מהניסויים האחרים נראו כאילו לא ממש הצליחו ואז לקראת סוף הניסוי קיבלו פרץ צמיחה שעקף את שאר צמחי העגבניה באדמה. "עובדה זו מעידה על כך שגידול ירקות באדמה פחות עקבי וצפוי בהשוואה לגידול במערכת הידרופונית" אומרת אשלי.

גרף 4: השפעת השימוש בדשן הידרופוני בהשוואה לגידול באמדה לפי ספירת עלים

השימוש בדשנים הידרופונים שניתנו לצמחים עזרו לעגבניות לצמוח מהר יותר, מה שאפשר להם להפיק עלים בקצב גבוה יותר לעומת הצמחים שגדלו באדמה. כפי שמראה גרף מספר 4 ביום ה58 לניסוי נספרו קצת יותר מ200 עלים לעגבניות שגודלו באדמה לעומת כ-450 לעגבניות ההידרופוניות. "הזרימה המתמדת של הדשן על שורשי הצמחים ההידרופונים איפשרה קצב צמיחה גבוה יותר של עלים ולכן הגרף הזה בסך הכל מתאים לתיאוריה שגידול הידרופוני מהיר יותר לעומת גידול של אותם צמחים באדמה" מספרת אשלי.

גרף 5: השפעת הדישון ההידרופוני לעומת גידול באדמה על היקף גזע צמחי העגבניה

לאורך הניסוי גזע הצמחים הגדלים במערכת הידרופונית היו בעלי היקף גדול יותר לעומת אדמה כפי שמראה גרף 5. אשלי מציינת כי "ממוצע ההיקף של הצמחים ההידרופונים היה תמיד גדול יותר מהצמחים שגודלו באדמה. הגרף מראה שהצמחים ההידרופונים גדלו מהר יותר ובהיקף גדול יותר לעומת הצמחים באדמה".

גרף 6: השפעת השימוש בדשנים הידרופונים לעומת גידול באדמה על בריאות צמחי העגבניה

"במהלך הניסוי היו גורמים רבים ובלתי נשלטים שהשפיעו על התוצאות. שני ניסויים שגודלו באדמה מתו לפני שהסתיים הניסוי. ניסוי מס 6 מת בגלל דבר מה שאכל אותו בבסיס בעוד ניסוי מס 4 מת בשל העדר עלים הנחוצים לביצוע הפוטוסינתזה בשילוב עם כך שהתזונה כנראה לא ניתנה באופן מספק ומהיר לצמח" מספרת אשלי. "הצמחים שגודלו במערכת ההידרופונית לעומת זאת נהנו מבריאות טובה ויציבה יותר לעומת הצמחים שגודלו באדמה. בעוד הצמחים באדמה היו שונים האחד מהשני במצב בריאותם, הצמחים במערכת ההידרופונית שמרו על יציבות גבוהה לאורך רוב תקופת הגידול בניסוי."

גרף 6 לעיל עוקב אחר מצבם הבריאותי של צמחי העגבניה ההידרופונים לעומת אלה שגודלו באדמה והטבלה למטה מהווה מעין מקרא מפורט לכל אחד מהדירוגים הבריאותיים לפי גיל הצמחים.

לסיכום רק נאמר כי לא מדובר על ניסוי מבוקר, מדוייק ומדעי מספיק על מנת להגיע למסקנות חד משמעיות, אך הוא בהחלט נותן הצצה לתוצאות ש'האדם הפשוט' יכול לצפות להן כשהוא מגדל עגבניות, בין אם באדמה או בהידרופוניקה.

העובדה שניסויים כמו אלה מתרחשים בבתי ספר שמעניקים את הפלטפורמה המושלמת לחקור ולבדוק את עולם הצומח בכלים מתקדמים בהחלט מעודדת ומעוררת תקווה. אנו קוראים לכל בתי הספר בישראל להתקדם גם כן אל התחום ולהקים חממות מחקר משולבות הידרופוניקה ואדמה על מנת לחבר את התלמידים אל הטבע והחקלאות בעידן בו הקשר בינהם הולך ומתרופף יותר ויותר. כמובן שנשמח לסייע. מוזמנים לפנות אלינו באחד מאמצעי יצירת הקשר.