ביומסה מפחממת של המיקרואצה הירוקה Chlorella sp. כביוסטימולנט בר-קיימא להעצמת צמיחת שעורה בתנאי מליחות

להפוך אשפה לעזרה לשדות הרעבים

המלחת הקרקע העולה מקטינה בשקט יבולים ברחבי העולם, במיוחד באזורים צחיחים שבהם ההשקייה מותירה מאחור מלח. במקביל, תעשיית המיקרואצות המתפתחת משליכה טונות של חומר שנותר לאחר חילוץ שמנים לביו-דלקים. המחקר שואל שאלה פשוטה אך עוצמתית: האם ניתן להפוך את ה"פסולת" מהאצות הירוקות ללוּח צמחים עדין שמסייע לשעורה להמשיך ולצמוח במים מלוחים?

מדוע קרקעות מלוחות מאיימות על תבואה מפתח

שעורה היא אחת הגידולים הדגן המובילים בעולם ותומכת בתעשיות מזון, מזון לבהמות ובירה. עם זאת היא אינה סובלת מלח. כאשר מלחים מצטברים במי ההשקייה ובקרקעות, צמחי השעורה מתקשים לספוג מים ומינרלים, העלים מאבדים מהיעילות בהמרת אור לשם אנרגיה ותפוקת הגרעין עשויה לרדת בחצי או יותר. כמעט חצי משטחי החקלאות המושקים מושפעים במידה כזו או אחרת ממליחות, ולכן חקלאים ומדענים מחפשים כלים שיסייעו לצמחים להתמודד מבלי להסתמך אך ורק על ברירה גנטית יקרה או שימוש כבד בדשנים.

חיים חדשים לאצות ירוקות שנותרו

מיקרואצות כמו Chlorella מגדלות כבר בקנה מידה גדול לתוספי תזונה ולחילוץ שמנים שניתן להפוך מהם ביו-דיזל. לאחר שהשמנים מוסרים, נשארת ביומסה מפחממת ועשירה בחלבון. במחקר זה הכינו החוקרים תמצית על-בסיס אלכוהולית מהחומר הנותר של Chlorella ובחנו את הרכבה הכימי. הם זיהו 28 תרכובות פעילות ביולוגית, בעיקר חומצות שומן ומולקולות קשורות הידועות כמשפיעות על גדילת הצמח, מגנות על ממברנות התא ועוזרות לצמחים לעמוד בלחץ. מאחר שהביומסה היא תוצר לוואי, השימוש בה כמעורר גידול משתלב היטב ברעיונות של כלכלה מעגלית: להפוך שארית מתעשייה למשאב בתעשייה אחרת.

בדיקת עזרת האצות על שעורה במים מלוחים

הקבוצה גידלה שלושה זני שעורה במערכת הידרופונית צפה שאפשרה שליטה מדויקת על רמות המלח בתמיסת המזון. הצמחים נחשפו לרמות מליחות נמוכות, בינוניות וגבוהות, בדומה לאלו שחווה חקלאי בשדות מושקים. חלק מהזרעים הושרו בתמצית האצות לפני השתילה, חלק הצמחים רוססו בה במהלך הגדילה, חלק קיבלו את שני הטיפולים ואחרים שימשו כבקר ללא טיפול. לאורך 60 יום מדדו המדענים משקל גרעין, יעילות שימוש באור בעלה, חילופי גזים, מינרלים בנסורת ובגרעינים ותכולת פיגמנטים כמו כלורופיל שתורמים ללכידת אור.

כיצד הטוניק מן האצות שינה את ביצועי הצמח

כמצופה, יותר מלח הוביל לתפוקה נמוכה יותר: משקל הגרעין ומדד מרכזי של פעילות פוטוסינתטית ירדו בחזקה בעמסטות מליחות גבוהות, ומאזן המינרלים בצמחים הוטה לכיוון נתרן מזיק על חשבון אשלגן ופוספור. עם זאת תמצית האצות ריככה את ההשפעות הללו. השילוב של השריית הזרעים וריסוס העלים הביא לתוצאות הטובות ביותר, והשיג עלייה של כששליש במשקל יבש של הגרעין בהשוואה לצמחים ללא טיפול באותם תנאים והגביר את זרימת האלקטרונים במכונת הפוטוסינתזה. שעורה שעובדה בתמצית שמרה יותר חנקן, פוספור ואשלגן גם בעלים וגם בגרעינים, בעוד שספגה יחסית פחות נתרן. גם תכולת החלבון והפיגמנטים הירוקים הייתה גבוהה יותר, דבר שמצביע על מטבוליזם בריא יותר ואיכות תזונתית משופרת של הגרעין שנקצר.

זני שעורה שונים, רווחים שונים

שלוש הגנוטיפים של השעורה לא הגיבו באותו אופן. זן אחד, הידוע כ-Giza 123, שמר על הגרעינים הכבדים ביותר ועל הפעילות הפוטוסינתטית החזקה ביותר תחת מתח מלח, במיוחד בשילוב עם טיפולי האצות. זן אחר, Giza 132, הצטיין בבניית חלבון ובספיגת חנקן. ההבדלים האלה מראים שהטוניק מבוסס האצות מתקשר עם הגנום של הצמח ומרמזים כי בחירת זני שעורה מתאימים יכולה להעצים עוד יותר את היתרונות של ביוסטימולנטים כאלה בסביבות מלוחות.

מה המשמעות לשדות מלוחים

לא-מומחה, מסקנה פשוטה וברורה: חומר שנשאר מתעשיית אצות שמכילה שמנים ניתן למחזר כעזר עדין שעוזר לשעורה להישאר ירוקה יותר, ללכוד אור ביעילות גבוהה יותר ולמלא את הגרעינים טוב יותר גם כאשר המים מלוחים. העבודה מציעה דרך מעשית למחזר תוצר לוואי תעשייתי תוך שיפור ביצועי הגידול על אדמות בלחץ. למרות שהתוצאות הושגו במערכות מבוקרות על בסיס מים ולא בשדות אמיתיים, הן מרמזות שטיפולים מבוססי אצות עשויים להפוך לחלק מאסטרטגיות בר-קיימא לשמירה על תפוקות ואיכות גרעין במקומות שבהם מליחות הקרקע בעלייה.

ציטוט: El-Akhdar, I., Elsakhawy, T. & Elakhdar, A. Defatted biomass of the green microalga Chlorella sp. as a sustainable biostimulant to enhance barley growth under saline conditions. Sci Rep 16, 15064 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-49609-6

מילות מפתח: מתח ממליחים, שעורה, ביוסטימולנט ממיקרואצות, תמצית Chlorella, חקלאות בת-קיימא