חברת הסטארטאפ מבאר שבע "DOTS" חושפת טכנולוגיה פורצת דרך למדידה ישירה ורציפה של ריכוז הדשנים בקרקעות חקלאיות. החיישן האופטי ומערכת המידע שפיתח הסטארטאפ הישראלי מאפשרים בפעם הראשונה אופטימיזציה של הדישון על בסיס מידע רציף וזמין מהקרקע.
אופטימיזציה זו מאפשרת באופן מיידי לצמצם משמעותית את השימוש בדשנים בחקלאות, ואת זיהום מי התהום, זיהום האוויר ופליטות גזי חממה ובכך, להקטין משמעותית את נזקי החקלאות על הסביבה. בנוסף, הטכנולוגיה עשויה לשפר כמות ואיכות היבולים חקלאיים וכתוצאה מכך לשפר את הבריאות של אוכלוסיית כדור הארץ.
הפתרון הטכנולוגי של "DOTS" נע בין שני תחומים מרכזיים, האגרוטק והאקלים-טק, ולכן השפעתו הינה עולמית ורב ממדית. בנוסף, הטכנולוגיה של "DOTS" תומכת בהשגת 8 מתוך 17 יעדי הקיימות של האו"ם (SDG), וביניהם: בריאות טובה ורווחה, מים נקיים, אפס רעב, אקלים ועוד.
הרעיון של "DOTS" נולד באוניברסיטת בן גוריון בעקבות מחקר שנמשך שבע שנים, בהובלתם של פרופ' עופר דהן, ד"ר אלעד ישנו ממכון צוקרברג לחקר המים ופרופ' שלומי ארנון מהמחלקה להנדסת חשמל ומחשבים. השלושה פיתחו חיישן ראשון מסוגו בעולם, מבוסס אנליזה ספקטרלית משולבת אלגוריתמיקה, המאפשר מדידה רציפה ובזמן אמת של רמות הניטראט בתמיסת הקרקע. החיישן מספק תמונה מפורטת ביותר לגבי הריכוזים המשתנים של הניטראט בבית השורשים ובזמן אמת. בהמשך, תאפשר המערכת של החברה התממשקות לבקרי דישון והשקיה של החקלאי, וכן דישון אופטימלי באופן אוטומטי לחלוטין, על בסיס ריכוזי החנקה הנמדדת בזמן אמת על ידי המערכת של "DOTS".
השוואת פעולת החיישן לבדיקות מעבדה סטנדרטיות מראה שרמת הדיוק של הטכנולוגיה הינה מעל 92 אחוזים. שורה של ניסויים מוצלחים בישראל בחממות לגידול עגבניות כבר הוכיחו חסכון של כ-30 אחוזים מהדשנים במשך עונת הגידול וללא כול פגיעה ביבול המתקבל.
שלושת החוקרים רשמו ארבעה פטנטים על הטכנולוגיה ויסדו בשנת 2021 יחד עם רפי לוי את חברת "DOTS" שמעסיקה היום שבעה עובדים בפארק המדע בבאר שבע. החברה חותמת בימים אלה על הסכמי שיתוף פעולה עם חברות גדולות באירופה וארה"ב שמעוניינות לרתום את הטכנולוגיה לשיפור יישום הדשנים, יצירת חיסכון והקטנת השפעותיה השליליות של התעשיה החקלאית על מקורות המים ובריאות הציבור.
בנוסף להוצאות על דישון יתר, עלויות המשנה כתוצאה מן הזיהום הן כבירות: באירופה מוקצבים מידי שנה מאות מיליארדי יורו לטיפולים רפואיים הנובעים ישירות מזיהומים בקרקע. בארה"ב חשופים כ-60 מיליון איש למים מזוהמים בחנקה של דשנים (ניטראט) ומדי שנה מושקעים עשרות מיליארדי דולרים לטיהורם (כ-600 דולר לשנה בממוצע לכל אמריקאי).
רפי לוי, מייסד משותף ומנכ"ל "DOTS", מציין: "השפעת הדשנים על איכות וכמות היבולים, ביחד עם היעדר טכנולוגיה לניטור דשנים רציף בקרקע, הובילו את העולם החקלאי לאורך השנים לשימוש יתר בדשנים על מנת להכפיל את היקף היבולים ליחידת שטח. כתוצאה מכך, 40 אחוזים ויותר מהדשנים המיושמים בקרקע כלל לא מגיעים לשורשים ובפועל, מחלחלים מטה. תהליך זה מתורגם להפסדי הון כבדים לחקלאים ולנזקים סביבתיים גדולים".
"השפעת הדשנים על איכות וכמות היבולים, ביחד עם היעדר טכנולוגיה לניטור דשנים רציף בקרקע, הובילו את העולם החקלאי לאורך השנים לשימוש יתר בדשנים על מנת להכפיל את היקף היבולים ליחידת שטח. כתוצאה מכך, 40 אחוזים ויותר מהדשנים המיושמים בקרקע כלל לא מגיעים לשורשים ובפועל, מחלחלים מטה. תהליך זה מתורגם להפסדי הון כבדים לחקלאים, כמו גם לנזקים סביבתיים גדולים, בצורת זיהום מי תהום ולא פחות חמור, פליטות גזי חממה ניכרות (הן CO2 והן N2O). מצב זה מהווה בעיה עולמית קריטית המאיימת על כדור הארץ ועל בריאות האדם", הוסיף לוי.
עוד אמר המנכ"ל: "תעשיית החקלאות העולמית צורכת מדי שנה כ-210 מיליון טון של דשנים, בשווי כולל של מעל 200 מיליארד דולר. מחקרים מראים כי מעל 40 אחוזים מכמות הדשנים המיושמת לא מגיעים לצמחים ובפועל, מבוזבזים, כלומר דישון היתר מגיע להיקף של 84 מיליון טון בשנה (כ-80 מיליארד דולר כל שנה). "DOTS" פונה בשלב הראשון לשוק הגידולים המושקים שגידלו כ-25 מיליארד דולר. הטכנולוגיה שפיתחנו תסייע להגדיל את רווחי החקלאים בעשרות אחוזים ובמקביל, לתמוך במאמצים העולמיים לשימור הסביבה".
ד"ר אלעד ישנו מציין: "לאורך שנים, לא נמצאה טכנולוגיה פרקטית ומשתלמת למדידת כמות הדשן הזמינה בקרקע. האיחוד האירופאי רואה בזיהום מניטרט סכנה מיידית למקורות המים באירופה ובשל כך הוציא הנחיות שעה (Nitrates Directive) למציאת פתרון לבעיה ולצמצום דישון עודף בחקלאות. בשל כך גופי איכות הסביבה כגון ה-EPA האמריקאי, ממשלות ברחבי העולם וגופים מרכזיים כגון האומות המאוחדות או האיחוד האירופי זקוקים לכלי אפקטיבי לאכיפה ולצמצום של השימוש העודף בדשנים. בכוונתנו לפעול בכל המישורים על מנת להדגים למחוקקים את יכולותיו של הכלי החדש ופורץ הדרך, המאפשר להשיג בעלות מינימלית אופטימיזציה של יישום הדשנים, ובכך להקטין בצורה ניכרת את פוטנציאל הזיהום כתוצאה מפעילות חקלאית".