همه چیز درباره آفت کش ها

قدمت مبارزه شیمیایی با آفات و بیماریها به بیش از ۱۰۰۰ سال قبل از میلاد میرسد. هومر شاعر و مورخ یونانی در ۱۰۰۰ سال قبل از میلاد در مورد کنه کش های گوگردی و خاصیت تدخینی آنها مطلب نوشته است. استفاده از ترکیبات آرسنیکی مخلوط با عسل در مبارزه با مورچه توسط چینیها در قرن ۱۶ میلادی کاربرد داشته است. استفاده از نیکوتین برای مبارزه با مگس گیلاس در قرن ۱۷ میلادی بکار گرفته شده بود. استفاده از گرد گلهای داوودی به عنوان حشره کش توسط ایرانیان و قبایل قفقاز در قبل از قرن ۱۸ میلادی رایج بوده است. اولین حشره کش د.د.ت بود که در سال ۱۸۷۴ ساخته شد ولی در سال ۱۹۳۹ به خاصیت حشره کش آن پی برده شد.

خصوصیات یک آفت کش شیمیایی ایده آل

به صورت اجمالی خصوصیات یک آفت کش خوب عبارتست از

– تاثیر کافی روی آفت هدف یا target

– عدم تاثیر غیر مطلوب بر محصول سمپاشی شده

– نداشتن اثر سوء یا داشتن حداقل اثر سوء بر حشرات مفید

– مقرون بصرفه بودن از نظر اقتصادی

– در محصولات و مواد غذایی طعم و بوی نامطبوع ایجاد نکند

– تحت شرایط جوی مختلف سمیت خود را علیه آفات هدف حفظ کند

– برای انسان و دام در شرایط سمپاشی و نگهداری بی خطر یا کم خطر باشد

– در محیط اسیدی و قلیایی به سرعت تجزیه نشود

– در اکوسیستمهای کشاورزی و غیر کشاورزی و خصوصاً در زنجیره غذایی ایجاد اختلال نکند.

 

نامهای مختلف آفت کش ها

نام عمومی (Entry name): هر ترکیب آفت کش معمولاً دارای یک نام عمومی است این نام توسط موسسه سازنده سم پیشنهاد شده و سپس توسط موسسه استاندارد جهانی (ISO) مورد تایید قرار گرفته است. نام عمومی اطلاعاتی در مورد ساختار شیمیایی سم به ما نمی دهد.

نام تجارتی یا نام فرمولاسیون (Trade name): اسامی تجارتی برای هر سم معمولاً متعدد هستند (کارخانه جات مختلف- فرمولاسیون های مختلف). حرف اول نام تجارتی معمولاً بزرگ نوشته می شود. علامت ® روی نام تجارتی مخفف کلمهRigestered یا ثبت شده است.

نام شیمیایی: براساس قوانین اتحادیه بین المللی شیمی محض و کاربردی (IUPAC) انتخاب می شود. نام شیمیایی بیان کننده اجزاء تشکیل دهنده ساختار شیمیایی آفت کش و نحوه قرار گرفتن آنها نسبت به هم می باشد مثلا فرمول شیمیایی کارباریل
۱- naphthyl methyl carbama
فرمول بسته بندی سم بیانگر تعداد و نوع اتمهای تشکیل دهنده مولکول ترکیب شیمیایی آفت کش است. فرمول ساختمانی سم ترتیب قرار گرفتن و نحوه اتصال اتمهای تشکیل دهنده مولکول ماده سمی را نمایش می دهد.

 

فرمولاسیون سموم

فرمولاسیون به معنای تغییراتی است که روی سموم جهت بهبود شرایط نگهداری، مصرف، تاثیر و ایمنی اعمال می شود. هدف از فرمولاسیون تسهیل کاربرد، اصلاح خواص فیزیکی، افزایش تاثیر بر آفات و کاهش خطرات زیست محیطی است. برای فرمولاسیون، سموم با مواد غیر فعالی (غیر سمی) مخلوط می شوند که سازگاری فیزیکی و شیمیایی با ماده سمی داشته باشند. ترکیبات مورد استفاده در فرمولاسیون سموم شامل مواد فعال کننده و مواد بهبود دهنده شرایط سم پاشی می شوند. به صورت اجمالی مواد فعال کننده ای که در فرمولاسیون سم مورد استفاده قرار می گیرند وظایف زیر را دارند
۱- ایجاد تغییرات در دامنه تاثیر سم
۲- افزایش حلالیت سم در آب یا چربی
۳- کمک به نفوذ سم به نقطه اثر مورد نظر. اما مواد بهبود دهنده نیز به صورت خلاصه بدین منظورها به فرمولاسیون یک سم اضافه می شوند.
۱- اصلاح چسبندگی وپخش شوندگی سم در سطح مورد نظر
۲- کاهش بادبردگی و تبخیر سم

 

جایگاه مبارزه شیمیایی در مدیریت تلفیقی آفات

کنترل آفات مبتنی بر روش مبارزه شیمیایی مانند سایر روشهای مبارزه با آفات اصول و قواعد خاص خود را دارد. نکاتی که در مبارزه شیمیایی بر علیه آفات باید مورد توجه باشند عبارتند از ۱- اطلاع کافی از سیکل زندگی و اکولوژی آفت در طبیعت ۲- رابطه آفت با میزبانهای مختلف، انگل ها و شکارگرها ۳- توجه به دیگر شاخص های مورد عمل در برنامه های کنترل تلفیقی آفات

 

استفاده از آفت کش های انتخابی یا کاربرد انتخابی آفت کشها

استفاده از آفت کش های انتخابی یا کاربرد انتخابی آفت کشها بطور عمده از ۲ طریق عملی است

۱- استفاده ازسمومی که از لحاظ فیزیولوژیکی ذاتاً دارای خاصیت انتخابی هستند مثلا حشره کش پریمیکارب که تنها بر مگس ها و شته ها اثر کافی دارد یا فرآوردههای تهیه شده از باکتری Bacillus thuringiensis که بسته به سوش باکتری تنها بر گونه خاصی از حشرات موثر است.

۲- استفاده از سموم غیر انتخابی به طریقی که حالت انتخابی داشته باشد که شامل انتخاب فیزیکی و انتخاب اکولوژیکی می شود.

انتخاب فیزیکی شامل

– استفاده از نازل های هدایت کننده محلول سمی – استفاده از گرانول ها (مصرف هدفمند سم) – ضدعفونی بذور (با حشره کش ها) می شود.

انتخاب اکولوژیکی شامل

– استفاده از طعمه مسموم حاوی ماده جلب کننده خاص آفت هدف – اطلاع از رفتار آفت در انتخاب محلهای سم پاشی – مرحله ای نمودن (قطعه ای) سم پاشی برای حفظ دشمنان طبیعی – انتخاب زمان مناسب سم پاشی (زمانی – مرحله ای) – مبارزه با آفت در شرایطی که بخشی از سیکل و یا نسل آفت در روی میزبانی غیر از محصول می گذارند – کانون کوبی آفت

عوامل موثر در بازدهی مبارزه شیمیایی با آفات

رطوبت نسبی هوا: اهمیت زیادی در جذب بیشتر و بهتر سموم سیستمیک و نفوذی دارد ولی در در مورد سموم تماسی اثر چندانی ندارد

نور خورشید: مستقیماً بر دوام سم روی سطوح سم پاشی موثر است. اشعه ماورای بنفش مستقیم باعث شکسته شدن مولکول ماده سمی در نتیجه کاهش اثر بخشی سموم می شود.

جریان باد: باد می تواند موجب جابجایی ذرات سم شود در مواردی موجب جابجایی بیش از ۱۰ کیلومتر در ساعت سم شده است. از طرفی باد موجب می شود مخصوصا در سم پاشی های هوایی پخش غیر یکنواخت و بادبردگی سم بوجود آید.

ساختمان فیزیکی گیاه: مثلا در کلم برگهای مومی موجب لیز خوردن ذرات سمی شده و راندمان سم پاشی را پایین می آورند یا تراکم بالای برگ درختان باعث عدم دسترسی همه برگها به سم می شود

درجه حرارت محیط: تحقیقات و تجربیات بخوبی نشان داده که افزایش دمای محیط موجب تبخیر ذرات سمی قبل از رسیدن به هدف و کاهش جذب در گیاه در مورد برخی از سموم می شود.

غلظت سم مصرفی: در گیاهان زراعی بر حسب واحد وزن یا حجم در واحد سطح و در باغات بر حسب واحد وزن یا حجم سم در حجم مشخص آب مشخص می شود.

حجم محلول سمی مصرفی: برحسب نوع گیاه و روش سمپاشی متفاوت است. توجه به مشکلاتی از جمله رقیق شدن بیش از حد محلول سم، گیاه سوزی در حجم کم، لزوم پوشش کامل سطوح برگها و یا کفایت بخشی ازآنها باید مورد توجه واقع شود.

 

روش تشخیص قابلیت اختلاط دو یا چند آفت‌کش با یکدیگر

بهترین راه تعیین اینکه چه سمومی قادر به اختلاط با یکدیگر در مخزن سمپاش می‌باشند، مراجعه به اطلاعات مندرج بر روی برچسب سموم است. اما بر روی اغلب برچسب سموم چنین اطلاعاتی درج نشده است.
– در این موارد با استفاده از یک روش ساده و طی سه مرحله می توان سمومی را که از نظر شیمیائی و فیزیکی با یکدیگر قابل اختلاط هستند را تشخیص داد :

۱ – ابتدا در یک لیوان شیشه‌ای، مقدار معینی از سموم و سایر موادی که لازم است در مخزن سمپاش قرار گیرد را می ریزیم.
۲ – سپس نصف لیوان را با آب پر کرده و مواد را کاملا باهم مخلوط می‌نماییم.
۳ – پس از مخلوط کردن، مخلوط حاصله را به مدت ۱۰ – ۱۵ دقیقه در یک مکان ثابت قرار می‌دهیم.

– نتیجه : اگر بعد از این مدت مخلوط حاصله دچار رسوب، از هم پاشدگی اجزا، ژله‌ای شدن و … شد مواد مخلوط شده قابلیت اختلاط شدن با یکدیگر را ندارند. ولی چنانچه هیچ یک از این موارد رخ نداد سموم با یکدیگر قابل اختلاط می‌باشند.

به عبارت علمی تر، جهت بررسی امکان اختلاط سموم از نظر فیزیکی :
باید از سم A‌ یک محلول سمی در حد cc 100 و از سم B‌ نیز یک محلول سمی در حد cc 100 تهیه گردد. سپس از هر محلول A و B، مقدار cc 50 در ظرف شیشه‌ای سومی ریخته و پس از ده دقیقه هر سه محلول سمی را کنار هم قرار می‌دهیم و موارد زیر را بررسی می‌کنیم :

۱ ـ ظرف حاوی دو سم نباید گرم شود.

۲ ـ ظرف حاوی دو سم نباید رسوب کند.

۳ ـ ظرف حاوی دو سم نباید دو لایه گردد. (امولسیون شکسته شود)

۴ ـ ظرف حاوی دو سم نباید دارای ذرات کریستاله باشد.

۵ ـ ظرف حاوی دو سم نباید تغییر رنگ زیاد دهد.

هنگام اختلاط سموم موارد متعددی نیز باید رعایت گردد، از جمله اینکه :

۱ ـ سموم اسیدی با سموم قلیائی مخلوط نگردد.

۲ ـ سموم با ترکیبات_مسی با سایر سموم مخلوط نگردد.

۳ ـ سموم با ترکیبات_گوگردی با سایر سموم مخلوط نگردد.

۴ ـ در صورت امکان سموم حشره‌کش با علف کش‌ها مخلوط نگردد.

طبقه بندی سموم

آفت کش ها براساس ویژگی ها و جنبه های خاص آنها به صور مختلف طبقه بندی می شوند. متاثر از موضع گیری تفکرات متفاوت متخصصان شیمی، بیوشیمی، اکولوژی، حشره شناسی، محیط زیست و غیره. طبقه بندی وسموم موجب شناخت بیشتر و کارآمدتر از سموم می شود. مهمترین صور طبقه بندی سموم عبارتند از

الف) طبقه بندی بر اساس نحوه ورود سم به بدن آفت

که بر این اساس به ۳ گروه تقسیم بندی می شوند

سموم گوارشی: عمدتاً علیه حشرات با قطعات دهانی ساینده استفاده می شوند و جذب سم از طریق دیواره لوله گوارش حشرات است.

سموم تماسی: از طریق جلد وارد بدن حشره می شوند و تاثیر آنها روی آفات با قطعات دهانی مکنده نیز قابل توجه است. سموم تماسی قابلیت حل شدن در کوتیکول حشرات در میزان را دارند که در اثر بخشی بیشتر سم موثر است.

سموم تدخینی: نفوذ از طریق روزنه های تنفسی آفت صورت می گیرد.

ب) طبقه بندی بر اساس نحوه حرکت در گیاه

که بر این اساس به ۲ گروه تقسیم بندی می شوند

سموم سیستمیک: ممکن است دارای خاصیت گوارشی، تماسی، تدخینی یا همه آنها با هم باشد. این دسته از سموم چربی دوستند ولی تا حدی در آب حل می شوند مانند اکثر سموم فسفره سیستمیک در آوندهای چوبی حرکت می کنند. اثرات حشره کشی آنها با شسته شدن از بین نمی رود. تحرک آنها از طریق شیره گیاهی باعث رسیدن سم به قسمتهای سم پاشی نشده می شود. پایداری نسبتاً طولانی در گیاه دارند. ایندسته از سموم معمولاً به دلیل کم بودن خاصیت تماسی و جذب سریع توسط گیاه خطر کمتری برای حشرات مفید دارند.

سموم نفوذی یا نیمه سیستمیک: همانند سموم سیستمیک می توانند خواص تماسی، گوارشی یا تدخینی داشته باشند. حلالیت در آب به مقدار کم ولی در چربی ها نسبتاً محلولند. جابجایی اندکی در گیاه دارند و بندرت از طریق شیره گیاهی منتقل می شوند. عموماً زمانی که دسترسی به آفت به سادگی امکان پذیر نباشد مصرف می شوند.

پ) طبقه بندی سموم بر اساس نحوه ورود به بدن انسان

به ۴ گروه تقسیم بندی می شوند

– طبقه بندی براساس سمیت دهانی (گوارشی)

– طبقه بندی براساس سمیت پوستی (تماسی)

– طبقه بندی براساس سمیت تنفسی (تدخینی)

– طبقه بندی براساس سمیت خاصیت تجمعی (به مفهوم قابلیت ذخیره شدن سم در بافتهای بدن و بروز مسمومیت مزمن)

طبقه بندی سموم بر اساس میزان دوام و پایداری ( طول زمان تجزیه – معمولا ً در خاک)

– سموم با دوام بسیار زیاد (بیش از ۲ سال)

– سموم با دوام نسبتاً زیاد (۵/۰ تا ۲ سال)

– سموم با دوام متوسط (۶-۱ ماه)

– سموم کم دوام (چند روز نظیر دیکلرووس که در شرایط زراعی ۳-۱ روز در سطح زمین باقی می ماند)

ج) طبقه بندی سموم از لحاظ نوع موجودات زنده تحت تاثیر

– حشره کش ها

– کنه کش ها

– نماتد کش ها

– قارچ کش ها

– علف کش ها

ح) طبقه بندی سموم بر اساس نحوه اثر در بدن موجودات

سموم فیزیکی: شامل روغن ها – پودرهای بی اثر و …هستند

سموم پروتوپلاسمی: که موجب رسوب دادن پروتئین سیتوپلاسمی سلولهای بدن حشرات (ترکیبات جیوه ای، فلزات سنگین، آرسنیک ها) می شوند

سموم عصبی

چ) طبقه بندی سموم بر اساس ساختار شیمیایی

ترکیبات معدنی: شامل ترکیباتی هستند که ساختار شیمیایی فاقد اتم کربن آلی است. سموم معدنی به ۲ گروه سموم معدنی طبیعی (گوگرد معدنی) و سموم معدنی مصنوعی (سموم آرسنیکی) تقسیم می شوند

ترکیبات آلی: شامل ترکیباتی هستند که ساختار شیمیایی آنها دارای اتم کربن آلی است که با اتمهای مختلف دیگر پیوند یافته است و شامل ۲ گروه می شوند شامل ترکیبات آلی طبیعی (روغن های طبیعی – سموم گیاهی و …) و ترکیبات آلی مصنوعی (شامل اغلب سموم شیمیایی نظیر ترکیبات کلره، کارباماتها، آلی فسفره و پیروتیروییدهای مصنوعی).

شاخص های زیان بخشی آفت کش ها

سمیت هر ترکیب یک مشخصه ذاتی است که در ساختمان شیمیایی آن نهفته است. ترکیبات سمی باعث ۲ نوع مسمومیت حاد و مزمن می شوند. از نظر مسمومیت حاد LD50 که نمایانگر سمیت هر ترکیب است، در درجه اول اهمیت قرار دارد. میزان یا مقدار خطر مسمومیت برای انسان یا حیوانات خونگرم عبارتست از میزان در معرض بودن × سمیت

تصور عامه از سمیت

بر خلاف تصور عمومی ترکیبات مصنوعی و سنتزی سمی ترین مواد نیستند بلکه سمی ترین مواد در میان ترکیبات طبیعی یافت می شوند.

حداکثر باقیمانده مجاز آفت کش ها (MRL)

استاندارد خاص میزان حداکثر باقیمانده مجاز سم هنگام برداشت محصول راMRL می گویند که مخففMaximum residue limites است. این باقی مانده در شرایطی که مصرف آفت کش براساس عملیات بهینه کشاورزی (GAP) انجام شده باشد تعیین می شود۰ کشورهای مختلف بنا به شرایط خاص خودشان شاخص های متفاوتی دارند.

اثرات آفت کش ها روی دشمنان طبیعی آفات

این اثرات شامل اثرات مستقیم، سمیت زیر کشنده و کاهش جمعیت دشمنان طبیعی از طریق از بین رفتن میزبان می شوند.

اثرات مستقیم سم روی دشمنان طبیعی آفت یا target

اثرات مستقیم شامل سمیت مستقیم آفت کش برای پارازیتوئید و شکارگرها است که نهایتا منجر به مرگ آنها می شود و همچنین رها شدن آفت درجه اول از کنترل طبیعی یا طغیان آفت و همچنین ظهور آفت یا آفات درجه دوم می شود که هر کدام توضیحات مفصل خاص خود را می خواهند که در این مجال نمی گنجد.

سمیت زیر حد کشندگی

باعث دور شدن حشرات مفید از محل زندگی آفات می شوند. این سمیت موجب تغییر در روش جستجو برای یافتن غذا، عدم تشخیص میزبان، تغییر و اختلال در ارتباط با جنس دیگر، تغییر در تولید مثل و کاهش طول عمر و تغییر در باروری تخم حشرات آفت خواهد شد.

 

 

مهندس سيد بهزاد روضاتي - گياهپزشك