בימינו, עם העלייה באוכלוסיה העולמית ושינוי דפוסי הגשמים, ניצול יעיל של כל טיפת מי-גשם הוא אתגר קריטי. בישראל, האקלים הצחיח והגידול החקלאי התובעני מציבים אתגר כפול: מצד אחד יש מעט גשמים, ומצד שני קרקע מכורבלת ומליחת קשה מקשה על חדירת המים ועלולה לפגוע ביבול. נגר עילי (או בעברית “נגר גשמים”) הוא המים שיורדים באביב אך אינם נספגים בקרקע, אלא זורמים על פני השטח אל הנחלים והים. ברוב ארצנו נגר זה נחשב פסולת – גורם סחף ונזק לתשתיות – אך מתברר שניתן להפוך אותו למשאב מיקרי.
מיזם Runoff Irrigation, בהובלת היזם יצחק זינגר, מציג פתרון חדשני לניצול נגר גשמים להשקיית עצי פרי באזורים מדבריים. הרעיון הבסיסי הוא לצלול את המים והאוויר עמוק לתוך הקרקע באמצעות מתקן פילטר תת-קרקעי מיוחד, במקום לתת למים להשאב באידוי ממליח ולשטוף את פני הקרקע. לשיטה זו יש פטנט רשום: “המכשיר הוא מערכת חדירת קרקע מהירה ללכידת מי נגר”. בגרסה הראשונה שלה הובאה ליישום בפרקטיקה כבר בעשור הקודם, ובהמשך נוספו שיפורים טכנולוגיים מהותיים.
חזון ויזם המיזם
יצחק זינגר, יזם חקלאי ומומחה להשקיה, הוא מפתח הפטנט ומייסד החברה הצוות מתמצת את חזון החברה במשפט: “לספק פתרונות השקיה יעילים לאזורים צחיחים וחצי-צחיחים, להפיק מיטב השימוש ממי הגשמים”. בהתאם לכך חברת Runoff Irrigation שואפת לנצל את מימי הנגר שלא נוצלים אחרת, על מנת לחזק את שורשי העצים ולהגביר ייצור חקלאי בר קיימא באזורים מנוקרים ולחים. בשלב זה החלה החברה לפעול במושב להב שבנגב, שם נמצאים שטחי המבחן הראשונים שלה.
לפי פרסומים רשמיים, החברה נוסדה בשנת 2019 על בסיס רעיון ומחקר קודם. בשנת 2014 כבר הציג זינגר את מכשיר ה-“Apparatus” בקונגרס מדע המדבר באוניברסיטת בן-גוריון – שם הוגדר כפטנט לחדירת מים מהירה לקרקע. במאגרי מימון בינלאומיים ובבסיסי סטארט-אפ ישראליים מתואר זינגר כיועץ חקלאי עם חזון עולמי למערכת השקיה חדשנית (לדוגמה בפלטפורמות יזמות עולמיות). כחלק מהפעילות היומיומית מנהל זינגר מגעים עם חקלאים ועם גופים מחקריים בארץ.
טכנולוגיה ושיטת הפעולה
מערכת Runoff Irrigation משלבת שני אלמנטים עיקריים: איסוף מי נגר וחדירתם אל הקרקע בעזרת פילטר ייחודי. השלב הראשון הוא ניתוב מי השיטפונות בעונה הגשומה אל מאגר או תעלה בקרבת עצי הפרי, בתכנון אגרון יעיל. המים נאגרים לטווח קצר או מוקדשים ישירות לצמיחה. לאחר מכן מובל כל זרם מים אל מכלול הפילטר התת-קרקעי, המורכב מצילינדר מחוזק עם שני מסננים פנימיים (רבדי סינון ראשוני ומשני) המחזיקים חלקיקים גסים ועדינים הפילטר הטכנולוגי של Runoff מבצע “נקיון עצמי” מתמשך – כלומר, במהלך זרימת המים המוצלים לאזור עץ הפרי, גרגירי עפר וחלקיקים נדחסים לתא איסוף נפרד במכשיר מבלי לחסום את זרימת המים המים המטוהרים מוכנסים לעומק הקרקע, בקנה מידה העולה לעשורים, ובכך זורעים את הקרקע במים שהיו הולכים לאיבוד ונשאפים לאווירהגישה הזאת מתאימה במיוחד לקרקעות כבדות וחרסיתיות – שם השקיה הרמה (אידוי וחלחול חלש) הייתה עד כה יעילה בקושי – ומבטיחה התחדשות מיידית של מי התהום מתחת לשורשים.
מנגנון ייחודי נוסף במערכת הוא החדרת אויר לקרקע. המתקן מאפשר למים להיכנס במהירות, ובמקביל דוחף אוויר פנימה אל רמת השורשיםl. בכך נשמר טמפרטורת הקרקע האופטימלית ומשפר שורשי עץ למצב “נושם”, מצב הכרחי לשימור הצמח בשנות בצורת מערכת זו אפוא דומה במידת מה לפעולת שורש מעבדה מתקדמת, המשלבת הזנת מים והגברת חמצן ביולוגי באזור שורשי העץ.
יתרונות סביבתיים וכלכליים
הטכנולוגיה של Runoff Irrigation מבטיחה שימוש יעיל במשאב טבע שהיה עד כה מבוזבז. במקום לגרום לסחיפת קרקע ומליחות, המערכת שואבת כל טיפת נגר לאגירת מים תת-קרקעית. התוצאה הסביבתית היא עצירת תהליכי מדבור ושחיקת קרקע: המערכת “עוצרת התפוררות המדבר וקצבפיה” ומפחיתה נזקים לתשתיות (למשל שיטפונות כבישיים). המחקר מלמד גם על תועלת אקולוגית מעודדת: חדירת המים והאוויר עמוק לאדמה מעודדת גידול ירוק, מצמיחה פחמן דו-חמצני מהר יותר ומשפרת את קליטת הפחמן באדמה בפתרון זה עצי הפרי ניזונים מכמות גדולה יותר של מים שהיו מתאדים אחרת, ובו בזמן מקבלים צריכת חמצן גבוהה לקרקע. בכך המיזם תורם להגדלת השטח העירוני או החקלאי הרגיש למים וליצירת ניהול מים בר-קיימא בסביבה מדברית.
היבט חשוב נוסף הוא התמודדות עם מליחות הקרקע – בעיה אקוטית בחקלאות ישראלית. השקיה מימית ממושכת, במיוחד במים מעוקרים או מליחים, גורמת להצטברות מלחים בשכבות העליונות של הקרקע והופכת אותה לאחר זמן בלתי חדירה ופחות פוריה. מערכת Runoff מסייעת למניעת המלחה כי המים אינם מתאדים בחלקה העליונה: הם נדחקים עמוק תחת הקרקע, ונשאבים יחד עימם מלחים מיותרים אל מתחת לשכבת השורשים. כלומר, במקום “להשאיר” מלחים ליד פני הקרקע, נשאבים המלחיונים פנימה, והדבר מגן על פוריות האדמה בטווח הארוך בכך, שיטת Runoff תורמת לשיקום קרקע בהשפעות יובש ותהליך ה”מלחת” המצטברת.
מבחינה כלכלית, השיטה מביאה לחסכון במים ולהגדלת יבולים. במקום לייבש מאות מ”ק מים ולפזר אותם כמים גשומים לבזבוז, הפתרון ממחזר אותם ישירות אל רגלי העץ. פיילוטים מדעיים הראו כי עצים בהשקיה ב־Runoff הגדילו את כמות המים הזמינים בגובה המערכת השורשית ביחס למטע רגיל כמות תוספת זו סייעה להשיג רווחיות כלכלית לטווח הבינוני-ארוך: על פי המחקר, כושר ההטבה של המערכת הוביל ל”היקף מים נוסף של כ-1.5 מ״ק בהשוואה לקרקע לא מטופלת ורווחיות נטו לאחר כ-9 שנים”. במילים אחרות, השקעה ראשונית במערכת צפויה להשתלם בתוך עשור של השקייה. בכך היא מצטיירת כיתרון כלכלי משמעותי לחקלאי: עלויות השקיה יורדות, ואילו יבול עצי הפרי גדל – כל זאת תוך עידוד קיימות.
מקרי מבחן והצלחות בפיילוטים
ניסויים ובדיקות שטח איששו את היתרונות של Runoff. במחקר שנערך בנגב העליון התקינו את המכשיר במטע תמרים בנגב הדרומי (Ardom בערבה) – קרקע חולית-חרסית בעלת 8% חרסית. לאחר ההתקנה נמצא מיד שהשלוליות שנוצרו סביב העצים היעלמו, ומי ההשקיה דרך המכשיר חדרו ישירות אל מערכת שורשי העץt. התצפיות העלו כי “מיד לאחר התקנת המכשירים, השלוליות סביב העצים נעלמו לחלוטין והמים נשאבו למערכת השורשים באמצעות המכשיר. זוהי דוגמה מוחשית כיצד מכשיר Runoff מאפשר להשקות עצים ביעילות אף בקרקע כבדה פחות מחדירה.
במטעים אחרים בנגב ובדרום מצויים ניסויים מתמשכים: לדוגמה, במושב להב מחזיקים במספר שנות פיילוט ראשונות של המערכת על עצי פרי שונים (תאנים, תפוזים ועוד). בניתוח ראשוני של השנים הראשונות דווח כי העצים תחת Runoff נשאו פירות יותר מוצלחים משכנים דומים, וזאת עם הפחתת השקיה מכמות המים ששררה קודם באותם מטעים (מקור פנימי). גם התגובות בשטח חיוביות: חקלאים מקומיים ושירותי ייעוץ טוענים שהשימוש במערכת מפחית עומס עבודה במשק ומחזק את עמידות העצים לתנאי יובש.
שיתופי פעולה ומחקר אקדמי
למיזם Runoff העמיד מעמד גם באקדמיה ובקרב גופים סביבתיים. ב-2014 הציג זינגר את רעיון ה-“Apparatus” בתמצית בפורום מדעי באוניברסיטת בן-גוריון, במסמך תמצית כנס מיוחד. כמו כן המיזם הוצג בפלטפורמות טכנולוגיות ירוקות (למשל בפלטפורמת DeserTech של קרן קק”ל) ואף כיכב בגיליון על פיתוחי מדבריות. פרסומים מדעיים בכתב עת לשמירת קרקע מדברית תיעדו את ניסויי השטח: למשל מאמר בכתב העת הבינלאומי Agronomy Journal תיאר את ממצאי הניסוי בנגב. המחקר שערך צוות מדענים ישראלי עם זינגר הראה את יעילות המערכת בהגדלת חדירת מי גשמים והרווחיות החקלאית. כך, לצד הפעילות הפרופסיונלית של המיזם, מתקיימים קשרים הדוקים עם חוקרים בקבוצות חקלאות ימית וקרקע (כגון חוקרי הנגב), וכן עם ארגונים סביבתיים המעודדים שחזור קרקע ותכנון רגיש למים.
מרכז המידע לאגמי ים אכזב (אגמא) אף מפרסם גישה דומה למשאב הבלתי מנוצל: “ניהול מתקדם של נגר עילי מבוסס על התייחסות לנגר כאל משאב שיש בו תועלת רבה לאדם ולטבע, ולא כאל מטרד… במקום לסלק את הנגר במהירות, ראוי לאגור אותו לטובת שמירת אקווירפים והחדרה לקרקע”. המיזם Runoff משיק את הרעיון הזה לפרקטיקה: במקום לנהול רק ניקוז מהיר, הוא משמר את המים בחללים תת-קרקעיים לטובת צמיחה חקלאית. כך נוצרת שותפות בין המיזם לחזון הגדול של ניהול מים בארץ – ניהול שמכיל בשילוב בין מחקרים מדעיים (כמו מימון ותמיכה של גופים סביבתיים) לבין שימוש מעשי בשטח.
יתרונות ביחס להשקיה מסורתית
למיזם מספר יתרונות מערכתיים המבדילים אותו מהשיטות המסורתיות. בשיטות השקיה רגילות (טפטוף, השקיה בשלווה ועוד) חלק גדול מהמים הולך לאובדן – או שנשטף לקרקעית או מתאדה מהמשטח. בשיטת Runoff, כל המים מגיעים למערכת השורשית של הצמח, ללא שפיכה מיותרת או הדגרה על פני השטח. יתרה מזאת, השיטה מיועדת במיוחד לקרקעות שבעבר היו “בעייתיות”: במקום להזרים מים בזרם חד לערוץ או לעץ דרך הקרקע הצחיחה, הפרויקט “כבש” חומר קרקע דרוך ומתערבב. התוצאה: עלייה בחדירות האדמה ובמעקב אחר מלחים, בעוד שמערכות טיפטוף רגילות עלולות להיסתם ולהפוך מכשיר התיישנות ברגע.
בניגוד לשיטות השקיה אחרות, מערכת Runoff מנצלת את נגר המטר כמשאב חי. לדוגמה, השקייה בשלווה מסורתית משאיבה את כל המים מראש ומשתמשת בארבה ובצנרת שמותאמת לפיזור אחיד; בשיטת Runoff משלבים רשת איסוף ישירה מהשטח. בנוסף, הפילטרים העצמיים-ניקוי שלהם מונעים בעיות סתימה שחוזרות בטפטוף רגיל, ובכך מצמצמים הוצאות תחזוקה. מבחינה פרקטית המערכת פועלת ברוב האנשים כטכנולוגיה פרופילית: היא לא דורשת השקעה אנרגטית גדולה, אלא בעיקר תכנון תעלות ושימוש בפילטרים פשוטים יחסית. סך היתרונות המערכתיים – ניצול מלא של מי הגשם, הגדלת כושר חדירת המים לכל אורך הערוגה, והוזלת עלויות השקיה לאורך השנים – הופכים אותה ליעילה אף יותר מהשקיה בטפטוף נקודתי רגיל, בעיקר בקרקעות עם חרסית ושיש להן בעיית יובש ומליחה קשה.
עתיד ופוטנציאל גלובלי
החזון של Runoff Irrigation חורג מעבר לגבולות ישראל. מאחר שבמדבריות רבים בעולם יש קרקעות כבדות ודפוסי גשם עונתיים – למשל באפריקה, באוסטרליה ובאזורים המדבריים של ארצות הברית – ייתכן שהשיטה תתאים לכלכלה גלובלית של חקלאות בת-קיימא. מחקרי האזור הישראלי העלו שהפתרון עשוי להתאים לקרקעות חול-חרסית צחיחות בעולם כולו מכוני מחקר בינלאומיים בתחום המים צופים שבעתיד מדינות וערים יאמצו גישת ניהול מים בת-קיימא המשלבת איסוף נגר במקום פינויו: כפי שאמרו בקק”ל, “הפתרון של יבול מי הנגר הוא צעד בכיוון הנכון” לפתרון הצפות וליצירת מקור מים מתווך חדש
Runoff Irrigation ניצבת במרכזה של מגמה זו: השקיה חכמה המנצלת שיטפונות לרווחת הצומח. עם ההתחממות הגלובלית ותפוצת המגיפות האקלימיות, ניהול נכון של מי גשם הוא חלק מרכזי בתכנית לאבטחת מזון ובריאות האקלים. היכולות להכניס כל אגרה של מים עמוק לקרקע, ולהניע לשם כך מחזורי חמצן ומים נוספים, מדמות אותה כפרויקט עילי למאמץ הירוק. אם ישכילו התעשיות והמחקרים לשלב טכנולוגיות אלה, ייתכן שנראה בעתיד נטיעות חזקות יותר של עצי פרי וירקות בעולם היבש, וירידה משמעותית בשטחים שסבלו מליחות ומתפוררות – כלומר, חקלאות בת קיימא באמת, בעזרת מערכת שהופכת כל טיפה לגורם מחייה של ממש
