تارنمای تخصصی علوم زیستی و زیست حیاتی Vital Health & Environment - سم شناسی و کاربرد سموم شیمیایی

روشهای مبارزه بیولوژیک در دنیای کشاورزی

دکتر مهرداد حلوایی — Fri, 29 Apr 2011 20:15:54 GMT

امروزه در دنیای کشاورزی و زراعت دیگر جایی برای سموم کشاورزی وجود ندارد. ولی متاسفانه شاهد هستیم با توجه به علوم جدید و رشد تحقیقات در کشاورزی هنوز از سموم کشاورزی برای نابودی آفات و علف های هرز استفاده میشود.

با توجه به اهمیت مبارزه بیولوژیکی و طرح تحقیقات فراوان به همراه هزینه های بسیار زیاد در این مورد هنوز نتوانسته ایم برای کشاورزان عزیز این موضوع را ترویج نماییم که مبارزه بیولوژیکی به لحاظ سلامتی مواد تولیدی برای انسانها حائز اهمیت می باشد. در مقاله ذیل اشاره ای به این روش مبارزه خواهیم داشت.

کنترل بیولوژیکی

استفاده ازدشمنان طبیعی برای مقابله با علف های هرزبه منظور کاهش جمعیت علف های هرزتا سطح قابل قبول اقتصادی است .

هدف

ریشه کن سازی علف های هرز نیست , بلکه کوششی است درجهت کاهش جمعیت وتنظیم آن درحدی است که ضرر اقتصادی نداشته باشند . موقعی موفق می شود که عامل زیستی , تراکم علف هرز را تا آن حدی که به منابع انسانی ضرری نرساند کاهش بدهد . تاثیر هدف ممکن است در اثر عمل مستقیم یا غیرمستقیم عامل زیستی حاصل شود .

اعمال مستقیم عوامل زیستی

1- عامل زیستی ساقه گیاه را سوراخ نموده ووارد آن شده وساختمان آن را سست کرده و در نتیجه گیاه حالت ایستاده خود را از دست داده وبه خاک بیفتد .
2- عامل زیستی قسمت های حیاتی گیاه مثل برگ, گل و میوه را خورده و نابود نماید.

اعمال غیر مستقیم عوامل زیستی

1) عامل زیستی ممکن است امتیاز یا برتری رقابتی علف هرز را از طریق کاهش قابلیت رشد و نمو و یا تولید مثل آن زایل نماید.
2) شرایط لازم را برای ابتلای علف های هرز به بیماری های گیاهی را فراهم نماید. برای موثر بودن لازم نیست که عامل زیستی حتما علف هرز را نابود نماید , بلکه فقط کافیست که برتری رقابتی آ ن بر علیه گیاهان باغی از بین برود.

انواع عوامل کنترل بیولوژی علف های هرز

1- حشرات
2- عوامل بیماریزا pothogens
3- علف خواران her bivores

حشرات

حشراتی که به گیاهان حمله می کنند موثر ترین عوامل کنترل بیولوژیکی در کنترل علف های هرزمی باشند. آنها به علت داشتن میزبان های ویژه می توانندنقل مکان دهندو این صفت به انتشار آنها کمک می نماید حشرات می توانند اندامهای رویشی و زایشی علف های هرز را نابود نمایند . حملات حشرات میتوانند علف های هرز رادر مقابل عوامل دیگری چون بیماری ها تضعیف نماید.

مثالی از حشرات

کنترل کاکتوس موسوم به زبان مادر شوهر opuntia inermisتوسط حشره گیاه خواری بنام بید نقب زن Cactoblasts cactorum berg در استرالیا می باشد فرم نابود کننده این حشره لارو آن می باشد این لاروها نارنجی مایل به قرمز بوده ودارای نوارهای سیاه عرضی می باشند که طول آنها به 5/2 سانتی مترمی رسد بعد ازخروج از تخم لاروها وارد کاکتوس ها شده و زندگی خودرادرآنجا ادامه می دهند.
آنها درداخل گیاه با ایجاد تونل هایی مغز ساقه هارا خورده و سپس وارد ریشه های زیرزمینی میزبان می گردند دراندام های جوان گیاه , قسمت های داخلی اندام خورده می شود و فقط کوتیکولی به ضخامت ورق کاغذ باقی می ماند چنین گیاهانی بعدا موردحمله قارچ ها قرار گرفته وبیشترضعیف می شوند وبالاخره نابود می گردند . سوسک مینوز ساقه برای کنترل فرفیون –حشره گالزا برای کنترل تلخه

2- عوامل بیماریزا

باعث خسارتهای موضعی درگیاه می شوند و قادر به از بین بردن کل گیاه یا یک جمعیت گیاهی نیستند همچنین باید مقداری زیادی از آنها جمع آوری و پخش شوند تا عوامل بیماریزا موثر واقع شوند شرایط محیطی همچون باد و رطوبت باید بگونه ای باشد که رشد ونمو عوامل بیماریزا بخوبی انجام و بیماری توسعه یابد . بااستفاده از این عوامل علف های هرز ضعیف یا تعداد آنها کاهش می یابد .

در مورد بکار گیری عوامل بیماری زای گیاهی جهت کنترل بیولوژیکی علف های هرز که عمدتا قارچ ها هستند دو نگرش وجود دارد.

الف) نگرش کلاسیک

ب) نگرش علف کش

الف) نگرش کلاسیک:

تلاش می شود که میزان مایع عامل بیماری زا در حد خود نگهدار برقرار گردد و این روش وسیع ترین کاربرد را در مناطق سنتی کنترل بیولوژیکی علف های هرز یعنی مراتع , مناطق آبزی و مناطق غیر زراعی دارد .

ب) نگرش علف کش:
عبارت از به کار گیری عوامل بیماری زا است که به سمپاشی های مکرر با غلظت با لای مایه بیماری تاکید می ورزد که به نگرش علف کش قارچی mycoherbicide موسوم است این روش درحال حاضر بهترین فرصت را برای توسعه کنترل بیولوژیکی در مناطق زراعی فراهم می آورد . علف کش های قارچی بطور تجارتی درباغهای مرکبات و مزارع برنج به کار برده می شوند . قارچ phytophtora palmivora برای کنترل علف هرز استبرقدر مرکبات فلوریدا استفاده می شود

3- علف خواران :

جانوران چرنده مثل غاز , بز ,گوسفند وگاو برای کنترل انتخابی علف های هرز مزارع, چراگاهها و مناطق غیر زراعی مورد استفاده قرار گرفته اند . ازغاز برای کنترل گیاهچه های بذری علف های هرزباریک برگ درمزارع وتعدادی از گیاهان زارعی پهن برگ مثل پنبه استفاده می شود . ازغاز همچنین برای کنترل علف های هرزباغات میوه , نهالستان ها و مزارع بعضی گیاهان چند ساله استفاده شده است . از گوسفند و بز جهت بهبود شرایط چرا برای گله های گاو استفاده می شود آنها می توانند علف های هرز یک ساله برگ پهن را از بین برده و شرایط را برای رشد و نمو علف های باریک برگ مرتعی جهت تغذیه گاو مساعد سازند . ازگوسفند و بز برای جلوگیری از مسموم شدن گاو ها توسط پیره گیاه Senecio استفاده میشود.

اصول کنترل بیولوژیکی علفهای هرز بااستفاده ازحشرات

1- حشراتی برای وارد کردن و استفاده در کنترل بیولوژیک مناسب هستند که فاقد دشمنان طبیعی خود باشد شواهد نشان می دهد که حشرات وارداتی به منطقه در غیاب دشمنان طبیعی خود , به خوبی مستقر می گردند و سبب غارت شدید محصول کاشته شده می شوند وکنترل بیولوژیکی علف های هرز , این اصل به خوبی به کار می آید.

2- حشراتی که برای کنترل برگزیده می شوند باید از انواعی باشند که اختصاص به میزبان خاصی داشته یا به روی تعداد بسیار محدودی گیاه میزبان فعالیت نکند مثل کنترل بیولوژیکی کاکتوس , تقریبا این احتمال غیر ممکن است که حشره بید از انواع دیگر گیاهان نیز تغذیه کند به خاطر اینکه این گیاه به دلیل داشتن شیرابه تند ، کوتیکول مقاوم و دیگر ویژگی های مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی , اختصاصی است.

3- جایی که علف هرز با گیاه باغی ارتباط نزدیکی دارد انتخاب حشره مورد نظر نیازمند احتیاط های بسیار ویژه ای باشد در این شرایط باید الزاما گونه ای وارد شود که عادت رشد و رژیم غذایی آن اختصاصی است.

4- باید حشره کنترل کننده به طورجامع و کامل مورد آزمایش قرار گیرد و تا احتمال تغذیه آن از سایر گیاهان غیر از میزبان اختصاصیش بررسی شود .

رهیافت های زیست محوربرای کنترل بیولوژیکی علف های هرز

استفاده از ترکیبات شیمیایی تولیدی ریز جانوران یا گیاهان به همان روش کاربرد علف کشها رهیافتی زیست محور برای کنترل علف های هرز محسوب می شود . هر چند استفاده از چنین ترکیبات طبیعی دقیقاً معادل کنترل بیولوژیکی نیست زیرا از موجود زنده ای به طور مستقیم برای کنترل علف های هرز استفاده نمی شود , اما از آنجایی که هدف رهیافت های زیست محور و کنترل بیولوژیکی فرو نشانی رشدعلف هرز واثرات منفی آنها به شیوه طبیعی است , گرایش به توسعه تولیدات طبیعی برای استفاده در مدیریت علف هرز وجود دارد .

این موضوع عمدتا به تاثیرگذاری آنها روی علف های هرز , عدم سمیت برای موجودات غیر هدف , عدم آسیب رسانی به محیط و سهولت تجزیه زیستی آنها مربوط می شود چنین ترکیبات طبیعی می توانند الگوی ساخت علف کش های طبیعی جدیدی می باشد . و همچنین کنترل بیولوژیکی می تواند در مناطقی که بیم توسعه بیوتیپ های علف هرز مقاوم به علف کش میرود مورداستفاده قرارگیرد .

مثل: علف کش قارچی Alternaria helianthi برای فرونشانی رشد بیو تیپ های توق مقاوم به علف کش ایمازاکویین در مزارع سویا استفاده شده است.

معیار موفقیت در کنترل بیولوژیکی

یک عامل کنترل بیولوژیکی زمانی موفق است که علاوه برتوانایی در کاهش جمعیت علف های هرزتا سطح غیر مخرب , دارای این خصوصیات نیز می باشد:

1- این عامل نباید زیانی به گیاهان باغی وارد کند.
2- باید قادر به تولیدمثل سریع باشد تا ازرقابت علف های هرزباگیاهان زراعی جلوگیری کنند.
3- از تکثیر و استقرار دوباره آن درمزرعه ممانعت کند.
4- باید مقاوم باشد و قادر به حفظ موازنه جمعیت خود وعلف های هرز باشد.
5- باید با شرایط محیطی میزبان ساز گار باشد.
6- باید از گزند دشمنان و عوامل بیماریزای خود بدور باشد

معایب کنترل بیولوژیکی علف های هرز

1- توانایی کنترل طیف وسیعی از علف های هرز را ندارد
2- عوامل زنده کنترل بیولوژیکی بر روی علف های هرز یک ساله و دارای رشد سریع که در گیاهان باغی می رویند موثر نیستند.
3- محیط هایی که درآنها شخم مستمر و بطور سنگینی از آفت کش ها استفاده شده است به میزان زیادی بی ثبات بوده و عوامل زنده کنترل بیولوژیکی شانس کمی برای زنده ماندن دارند.
4- عوامل کنترل بیولوژیکی قادربه افزایش سریع جمعیت خود در ابتدای فصل که معمولا علف های هرز بیشترین خسارت را به محصول وارد می کنند نمی باشند

سم دیازینون و اثرات زیست محیطی آن

دکتر مهرداد حلوایی — Tue, 23 Nov 2010 21:48:22 GMT

در دنیای مواد شیمیایی امروزه سمومی هستند که جایگاه ویژه ای برای خود دارند این سموم بر علیه آفات دارای مکانیسم اختصاصی و یا وسیع الطیف می باشند ولی متاسفانه همین سموم مفید برای کنترل آفات کشاورزی در محیط زیست آثار مخرب زیست محیطی را بدنبال دارند . نویسنده امیدوار است که خوانندگان گرامی خصوصا متخصصین کشاورزی و دفع آفات به آثار مخرب این سموم دقت بیشتری داشته باشند.

نویسنده

دیازنیون Diazinon

دیازنیون (O,O – دیتیل – O – (2- ایزوپروپیل – 6 – متیل – پیری میدین – 4 – yl) فسفوروتی آت) یک مایع بدون رنگ مایل به قهوه ای تیره است. دیازنیون یک استر اسیدی تیوفسفوریک که در سال 1952توسط سی کاگیمبی، یک شرکت شیمیایی سوئیسی، توسعه یافت و بعد از آن توسط شرکت های دیگر همانند نو وارتیز و سپس سی گن تا، ارائه شد.

دیازنیون نیز از گروه حشره کش های ارگانوفسفاته بوده که برای کنترل مرغداری ها، مورچگان، ماهیان، سیلوروکک ها در ساختمان های مسکونی و بدون غذا نیز قبلاً به کار برده می شد. جهت کنترل زنبورهای تمیزکننده در ایالات متحده غربی نیز به صورت دانه ی دام استفاده می شده است.

کاربردهای مسکونی از ماده ی دیازنیون در سال 2004 غیرقانونی اعلام شده اما هنوز جهت کاربردهای کشاورزی مجاز می باشد.

دیازنیون حشرات را با قرار دادن استیل کونست تراس که یک آنزیم مورد نیاز برای کاربرد سیستم عصبی خاص می باشد، آن ها را می کشد.دیازنیون به مقدار کمی در خاک وجود دارد و نیمه ی عمرآن از 2 تا 6 هفته می باشد.

در سال 1988 آژانس حمایت محیط زیست EPA از کاربرد دیازنیون در زمین های گلف و مزارع و مرغداری ها جلوگیری به عمل آورده و دلیل آن نیز مسمومیت پرندگان بوده که در این نواحی بسیار شیوع یافت. در 31 دسامبر 2004 ایالات متحده فروش آن به صورت آزاد برای محصولات کشاورزی نیز غیر قانونی اعلام شد و استفاده ی آن در کشاورزی ممنوع شد.

در میان سم های به کار رفته برای گیاهان گوشتی، دیازنیون موثرترین آفت کش معرفی شده است و قادر به کنترل شدید شپش ها، حشرات آردنما و انگل های مکنده می باشد به صورتی که گیاه صدمه ای نبیند.برای مصارف دیگر پیشنهاد شده که دیازنیون را همراه با مالاتیون به کار برده شود.

اثرات زیست محیطی (اکولوژیکی) دیازنیون

الف) اثرات روی پرندگان

پرندگان در برابر مسمومیت دیازنیون بسیار حساس بوده و واکنش نشان می دهند در سال 1988 نیز سازمان EPA (حفاظت از محیط زیست)نتیجه گرفت که کاربرد دیازنیون در نواحی آزاد نیز «خطر مداوم و گسترده ای»برای پرندگان در بر خواهد داشت. مرغابی های کانادایی و اردکهای وحشی نیز ممکن است در معرض تراکم های LC₅₀ در مدت زمان کوتاه زمانی بعد از استفاده و کاربرد در معرض مرگ قرار گیرد. (مدت زمان از 15 الی 80دقیقه متفاوت بوده و بستگی به سطح کاربرد مواد آفت کش دارد. پرندگان نسبت به حیوانات وحشی دیگر نسبت به دیازنیون حساس تر باشند.مقدارهای LD₅₀ برای مقدار پرندگان نیز از mg/kg 75/2 الی mg/kg 8/40 متغیر می باشد.

ب) تأثیرات روی اورگانیسم های موجودات زنده آبزی

دیازنیون برای ماهی ها بسیار سمی محسوب می شوددر ماهی قزل آلای رنگین کمان نیز، دیازنیون LC₅₀ هم فی ما بین 6/2 الی mg/l 2/3 متغیر است.

در آب غلیظ نیز، ماهی قزل آلای دریاچه ای و ماهی قزل آلای قاتل نیز تا حدی مقاوم تر می باشند. ماهی های آب گرم مانند ماهی کپور کله درشت و ماهی طلایی نیز حتی در برابر مقادیر دیازنیون LC₅₀ بیش از mg/l نیز مقاوم تر می باشند. برخی دلایل قطعی نیز نشان می دهند که ماهی های آب شور دریا نیز نسبت به ماهی های آب شیرین حساس تر و مستعدتر می باشند. نسبت های تراکم زیستی نیز از 200 عدد ماهی کپور الی 5/17 عدد گویی نیز متغیر می باشند.

ج) اثرات روی اورگانیسم های دیگر

مواد دیازینون نیز به حد بسیار زیادی برای زنبورها، سمی به شمار می آید.

د) تجزه و کاهش درخاک و آبهای زیرزمینی

دیازنیون نیز دارای مداومت کمتری در خاک می باشد. مدت نیمه عمر آن نیز بین 2 الی 4هفته می باشند.آنزیم های باکتری نیز به تجزیه و کاهش دیازنیون نیز سرعت بخشیده و در حالات اضطراری معالجه کننده مانند کشتن انهدام و هم بکار می آیند دیازنیون نیز بندرت زیر نیم اینچ فوقانی خاک قرار می گیرد، اما در برخی مواقع نیز آب های زیرزمینی را آلوده می کند.

ه) تجزیه و تحلیل در آب

سطح و میزان تجزیه نیز بستگی به اسیدتیه آب دارد.در سطوح اسیدی بسیار بالا، نیمی از ترکیبات نیز در خلال 12 ساعت ناپدید شده، در حالیکه در یک شبکه ای، مواد آفت کشی نیز 6 ماه طول می کشد تا به نیمی از تراکم اصلی کاهش یابد.

و) تجزیه و تحلیل در رشد و نمو گیاهی

در گیاهان نیز، دمای پایین و ترکیبات خاکی بالا نیز باعث افزایش تداوم دیازنیون می گردد. معمولاً نیز عمر متوسط هم در سبزیجات برگ دار، محصولات علوفه ای و چمن نیز سریع تر است. میزان متغیر نیز از 2 روز الی 14 روز است. در گیاهان برنج مانند نیز فقط 10% باقیمانده بعد از 9 روز آماده می گردد. دیازینون نیز توسط ریشه گیاهان جذب می گردد زیرا که در خاک بکار می رود و به قسمت های دیگر گیاه نیز انتقال یافته و جایگزین می شود.