החיטה היא אחד מגידולי המזון החקלאיים העיקריים ותורמת כחמישית מצריכת הקלוריות העולמית. בישראל החיטה היא הגידול המרכזי של ענף החקלאות ובכל שנה נזרעים כמיליון דונם. השילוב של שינויי אקלים ועלייה באירועי קיצון, לצד מיעוט גשמים בחורף, מהווה גורם מגביל לייצור מזון ומסכן את הביטחון התזונתי.
במחקר, שנערך על ידי פרופ' צבי פלג מהמכון למדעי הצמח וד"ר נמרוד שוורץ מהמחלקה למדעי הקרקע בפקולטה לחקלאות מזון ותזונה באוניברסיטה העברית, הצליחו החוקרים להחזיר לחיטה המודרנית תכונות חיוניות שאבדו בתהליך ביות החיטה לפני אלפי שנים, ובכך להפוך אותה לעמידה יותר לאקלים המשתנה ולתנאי יובש קיצוניים. המחקר פורסם בכתב העת Plant, Cell and Environment.
4 צפייה בגלריה
החוקרים בפעולה
החוקרים בפעולה
החוקרים בפעולה
(צילום: האוניברסיטה העברית)
בעולם של אקלים משתנה ואוכלוסייה הולכת וגדלה, צריך לדאוג שיהיה מספיק מזון לכולם. על מנת לעמוד בצריכת המזון לשנת 2050, כשאוכלוסיית העולם תמנה כ-10 מיליארד בני אדם, יש להגדיל את ייצור החיטה בכ-1.6%. בכל שנה. חיטת הבר, "אם החיטה", היא אחד הצמחים הראשונים שביית האדם לפני כעשרת אלפים שנה. במהלך השנים כתוצאה מטיפוח מואץ לשיפור יבולים, תכונות חיוניות רבות שאצורות במין הבר נדחקו מהחיטה המודרנית, בהם מערכת השורשים, שהיא בעלת השפעה על מאזן המים של הצמח. במחקר זה בוצעה הכלאה בין חיטת הבר לחיטה התרבותית, במטרה לנסות להחזיר תכונות חיוניות ש"אבדו" במהלך תהליכי התירבות והטיפוח המודרני.
כיום זרועות ההובלה של המים בחיטה המבויתת הן רחבות יחסית לחיטת הבר. "ההשערה הייתה שאם לצמח יהיו זרועות הובלה קטנות יותר, כשיגיע הזמן למלא את הגרגיר הוא יעשה זאת טוב יותר", הסביר פרופ' פלג. "המטרה במחקר שלנו הייתה שיפור ההבנה הגנטית-פיזיולוגית של תכונות הידראוליות של מערכת השורשים, כך שיהיה אפשר לטפח צמחים בעלי יכולת התמודדות טובה יותר עם שינויי האקלים הצפויים באזורנו, ובעיקר תנאי מחסור במים".
4 צפייה בגלריה
חיטה שעברה הכלאה
חיטה שעברה הכלאה
חיטה שעברה הכלאה
(צילום: האוניברסיטה העברית)
במסגרת המחקר ערכו החוקרים אפיון רחב היקף של מערכת השורשים משולב עם ריצוף גנטי. כך, החוקרים החזירו מקטע גנטי של חיטת הבר לחיטה המודרנית, ושיפרו את יעילות העברת המים דרך השורשים. "באקלים הים תיכוני של ישראל, שלב מילוי הגרגר מתרחש בדרך כלל בתקופה שלאחר ירידת הגשמים כשזמינות המים בקרקע יורדת", הסביר ד"ר שוורץ. "חיסכון בצריכת המים לאורך עונת הגידול יכול לשמש כתכונה הסתגלותית חשובה להתמודדות של צמח עם תנאי יובש".
החוקרים ביצעו מבחן שדה עם החיטה החדשה שהכילה מקטע גנטי של חיטת הבר, וראו כי הביאו לחיסכון במים, דבר שהביא לשיפור משמעותי ביבול תחת תנאי יובש". אנחנו חייבים לייצר צמחים שיהיו הרבה יותר יעילים", אומר פרופ' פלג. "שידעו לנצל מים וקרינה בצורה טובה יותר. האקלים, כידוע, משתנה. עונת הגידול מצטמצמת כי הגשמים מתחילים מאוחר יותר ונגמרים מוקדם יותר. כל שנה יש לנו הפתעה חדשה".
4 צפייה בגלריה
פרופ' צבי פלג
פרופ' צבי פלג
פרופ' צבי פלג
(צילום: האוניברסיטה העברית)
4 צפייה בגלריה
צילום מיקרוסקופי של החיטה
צילום מיקרוסקופי של החיטה
צילום מיקרוסקופי של החיטה
(צילום: האוניברסיטה העברית)
אז האם המדע יצליח להשיג את שינוי האקלים? פרופ' פלג: "אני חושב שאין לנו ברירה. האתגר שלנו כפול: להגדיל את היבול ולעשות זאת בתנאים פחות טובים. האוכלוסייה גדלה כל הזמן. לא רק שיש יותר פיות להאכיל, המשאבים שזמינים לחקלאות מצטמצמים. ישראל היא כמו מעבדה שבה אנחנו רואים את התנאים שיהיו בעוד 30-20 שנה בשאר העולם. אנחנו עוברים את שינוי האקלים מוקדם יותר משאר העולם. אפשר להשתמש מחדש בצמחי הבר ולשפר את הגידולים המודרניים".