המחסור במים בעולם הולך וגובר. במהלך השנים האוכלוסיה הלכה וגדלה וכך גם צריכת המים, וזאת בזמן שאספקת מים נקיים ממקורות מתחדשים נשארה קבועה. מחסור במים מתוקים משפיע על המגזר החקלאי, ולכן השקיה במים מליחים במקום מתוקים הינה שיטה מקובלת.
יחד עם זאת, מליחות המים מהווה מקור למספר בעיות בחקלאות. באזורים רבים בישראל קיימת מליחות גבוהה במים, אשר גורמת להפחתה בקצב גידול של הצמח ולירידה בתנובת הגידולים עקב הצטברות המלחים בבית השורשים. בנוסף, מי השקיה עם מליחות גבוהה מחלחלים בקרקע, וגורמים להמלחת הקרקע ולירידה בפוריות שלה.
הפתרון המקובל להורדת מליחות המים, הינו הוצאת מלחים בעזרת ממברנה של אוסמוזה הפוכה (RO). אך שיטה זו מוציאה את כל היונים מהמים, כולל אלו החיוניים לצמח.
המחקר הנוכחי מציע פיתוח של מערכת ממברנלית, במטרה לתכנן ספיקת מים גבוהה להשקיה עם מליחות נמוכה, והחזרת היונים החיוניים למים המותפלים.
המערכת המוצעת במחקר זה משלבת שני סוגי ממברנות (RO וננו-פילטרציה NF), המאפשרות מצד אחד מעבר של מים הכוללים מרכיבים שאינם חיוניים לצמח (כלוריד ונתרן), ומצד שני מונעת מעבר של המרכיבים החיוניים לצמח (סידן ומגנזיום).
השילוב המוצע (NF עם RO), עתיד ליצור מי השקיה המורכבים ממעט מאוד חומרי כלוריד ונתרן (20% רכז NF), וכמות מים עשירה בסידן ומגנזיום (80% תסנין של RO). תצורה זו נבדקה במודל המתמטי ובניסוי בשטח, ונמצאה עדיפה מול שילובים אחרים, עם התאמה גבוהה בין תוצאות המודל המתמטי לתוצאות בשטח.
בהשקיית גידול חקלאי של פלפלים מהערבה ובתנאי השטח של הערבה, עם ארבעה סוגי איכויות מים שונים (מי ערבה, מי NF, מי ברז ומים של מערכת NF בשילוב עם RO), התברר ההשקיה עם מים של המערכת המשולבת (NF עם RO), לפי מספר פרמטרים הינה הטובה ביותר. השקיה זו נתנה את הכמות והמשקל הגדול ביותר של הפרי, וכן את רמת הבשלות הגדולה ביותר. בנוסף, מבין ארבעת סוגי איכויות של מי השקיה גם מי ערבה נתנו תוצאות טובות, אך בצורה לא מובהקת.
ד"ר בני לב, מרצה בפקולטה להנדסה המחלקה להנדסה אזרחית אוניברסיטת אריאל, הוא מומחה בשיטות ומערכות לטיפול בפסולת (צמחי, נוזלי או גזית) והפיכתן למוצרים בעלי ערך. לשעבר חוקר ומנהל מחלקה להנדסה חקלאית במכון וולקני (למחקר חקלאי). בוגר הטכניון לתואר שני ושלישי.
אולגה טרנפולסקי שותפה לעריכת הניסויים במסגרת עבודת התזה לתואר שני במחלקה להנדסה כימית.
