Clear Sky Science
הסברים מבוססי ראיות, עם מעט ז'רגון

Clear Sky Science · he

כימות אבידות היבול כתוצאה מהעמידות ל-Bt בקרב זני תירס בדרום אפריקה

· חזרה לאינדקס

למה יבולי התירס עולים ויורדים

התירס הוא מזון בסיסי בדרום אפריקה, ובמיוחד התירס הלבן לשימוש אדם. זנים מותאמים גנטית שמגנים מפני חרקים ומסתגלים נגד קוטלי עשבים נועדו להבטיח יבולים יציבים לחקלאים ומזון לצרכנים. המחקר שואל שאלה פשוטה אך מהותית: האם אותן תועלות שרדו, או שהן דעכו כאשר החרקים הסתגלו, והאם טכנולוגיות זרעים חדשות יכולות להחזיר את מה שאבד?

Figure 1. כיצד תירס Bt בדרום אפריקה הגביר יבולים, איבד יתרון עקב עמידות חרקים ואז זכה מחדש לתועלות עם תכונות זרעים חדשות
Figure 1. כיצד תירס Bt בדרום אפריקה הגביר יבולים, איבד יתרון עקב עמידות חרקים ואז זכה מחדש לתועלות עם תכונות זרעים חדשות

תירס, חרקים וחיידק מועיל

הרבה צמחי תירס מודרניים נושאים גנים מחיידק קרקעי בשם Bacillus thuringiensis, או Bt. גנים אלה מסייעים לצמח לייצר חלבונים רעילים למיני מזיקים חרקיים מסוימים אך בטוחים לאדם. תירס Bt זכה לשבחים על הפחתת אבידות הקציר, הורדת השימוש בחומרי הדברה ואפילו צמצום זיהום מפטריות מזיקות שגדלות על דגן פגוע. בדרום אפריקה, שבה התירס מרכזי לתזונה ולפרנסה, חקלאים אימצו בהיקף גדול תירס Bt ועמיד לקוטלי עשבים, והפכו את המדינה לאחת המשתמשות הגדולות בטכנולוגיה זו.

שיא ארוך של ניסויי תירס

החוקרים השתמשו במאגר נתונים יוצא דופן: יותר מ-85,000 מגרשי ניסוי של תירס שגדלו בין 1980 ל-2018 בלמעלה מ-100 מיקומים בחמש מחוזות עיקריים בדרום אפריקה. ניסויים אלה השוו תירס קונבנציונלי עם מספר סוגים מותאמים גנטית: Bt בלבד, עמידות לקוטלי עשבים בלבד וזנים משולבים שאיחדו את שתי התכונות. מכיוון שכל ניסוי גידל מגוון זנים זה לצד זה בתנאים מקומיים זהים, הצוות יכול היה להפריד את השפעת תכונות הזרע מהשונות באדמה, אקלים, שיטות חקלאיות ומזג אוויר משנה לשנה.

Figure 2. כיצד חרקים מסתגלים לתירס Bt לאורך זמן וכיצד תכונות משולבות מסייעות לשחזר את תשואות התירס בדרום אפריקה
Figure 2. כיצד חרקים מסתגלים לתירס Bt לאורך זמן וכיצד תכונות משולבות מסייעות לשחזר את תשואות התירס בדרום אפריקה

מתי הרווחים מופיעים, נעלמים וחוזרים

בעקבות שנת ההשקה של כל זן לתחנות החקלאים, המחברים שיחזרו כיצד יתרונות התשואה השתנו עם הזמן. זני Bt המוקדמים שהוצגו סביב שנת 2000 נתנו רווחים מוצקים בהשוואה לתירס הקונבנציונלי, והגיעו לשיא של בערך חצי טון נוספים לדונם (הלהקטאר) באמצע שנות ה-2000. זמן קצר לאחר מכן החלו חקלאים ומדענים לדווח על חרקים שיכלו לשרוד על צמחי Bt, והיא הושפעו התועלות. בזנים עם Bt יחיד, קצה התשואה הצטמצם בהתמדה עד שהיה למעשה בלתי מורגש בסוף שנות ה-2010. זנים משולבים שאיחדו Bt עם עמידות לקוטלי עשבים עקבו תחילה אחר מסלול דומה של התמעטות, אך לאחר שהוצגו שילובים חדשים של Bt, היתרון בתשואה חזר בעוצמה ואף עבר את השיאים הקודמים.

שונות מקומית ומזון על השולחן

תבנית של רווחים מוקדמים, שחיקה באמצע התקופה והתאוששות אחרונה בזנים משולבים נצפתה ברוב המחוזות שנבחנו, אם כי גודל השינויים השתנה לפי אזור. על מנת לתרגם את הזעזועים הללו למונחים יומיומיים, החוקרים העריכו כמה מהתירס הלבן לשימוש אדם אובד בפועל כי תשואות Bt הצטמצמו יחסית למה שסיפקו פעם. בין 2005 ל-2018 הם מחשבים שנעלמו בסך הכל יותר מ-35 מיליון מנת מזון שנתיות — לא מפני שתירס Bt הופיע כגרוע מהזנים הקונבנציונליים, אלא מפני שהפרמיה הקודמת שלו הצטמצמה כאשר החרקים הפכו קשים יותר לשליטה.

מדוע ניהול העמידות חשוב

המחקר מראה שתירס מותאם גנטית יכול להניב פרמיות תשואה משמעותיות בקנה מידה לאומי, אך גם שהרווחים האלה שבירים כאשר מאפשרים לצבור עמידות חרקים. תכונות משולבות חדשות יכולות לסייע בהשבת השטח שאבד, אך משפחה כזו לוקחת שנים רבות והשקעה ניכרת בפיתוח. בינתיים, החרקים לעתים מסתגלים בזמן קצר יותר. המחברים טוענים כי שיטות ניהול סבירות, כגון נטיעת מקלטים ללא Bt כדי להאט את העמידות, חיוניות אם רוצים לשמור על היתרונות הכלכליים, החברתיים והסביבתיים של גידולי Bt מלהיעלם.

ציטוט: Tack, J., Cooper, C.F., Nalley, L.L. et al. Quantifying yield losses from Bt resilience among maize cultivars in South Africa. Nat Commun 17, 4704 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-71156-x

מילות מפתח: תירס Bt, גידולים מותאמים גנטית, עמידות חרקים, חקלאות בדרום אפריקה, תשואות תירס