بررسی تاثیر سموم دفع آفات (علف کشها) بر روی گیاهان
فصل اول
سموم دفع آفات (علفکشها)
1-1- مقدمه:
کشاورزان همواره در طول تاریخ با علفهای هرز در مبارزه بودهاند و در این راه به پیشرفتهای قابل ملاحظهای دست یافتهاند. بشر مبارزه با علفهای هرز را از طریق دست و استفاده از حیوانات شروع نمود و در حال حاضر این راه از طریق مکانیکی و شیمیایی ادامه مییابد. پیشرفتهای به دست آمده برای مبارزه با علفهای هرز همواره با پیشرفتهای بشر در به کارگیری انرژیهای مختلف همراه بوده است به طوریکه بشر در این مسیر ابتدا از نیروی انسانی و حیوانات اهلی استفاده نمود و به تدریج انرژیهای فسیلی را جایگزین آنها کرده است. در حال حاضر کشاورزان چهار روش را برای مبارزه با علفهای هرز در پیش رو دارند که عبارتند از: 1- روشهای زراعی 2- روشهای بیولوژیکی 3- روشهای مکانیکی 4- روشهای شیمیایی. از این روشها، روش شیمیایی از همه رایجتر شده است و امروزه افزایش وابستگی به علفکشها باعث بروز مشکلاتی از قبیل مقاومت علفهای هرز به علفکشها و آلودگی آب و خاک به سموم است.
جدول 1-1 تولید آفت کشها در هند (تولید 1000تن)
| %installed capacity | 97-1996 | %change | 96- 1995 | Herbicide |
| 6/55 | 0/1 | 1/11 + | 9/0 | D- 4 و 2 |
| 8/17 | 8/0 | 3/33 - | 2/1 | butachlor |
| 30 | 09/0 | 7/35 - | 14/0 | fluchloralin |
| 8/96 | 0/3 | 1/11 + | 7/2 | isproturon |
مصرف علفکشها در کشورهای توسعه نیافته مثل هند فقط 3/0 است در حالیکه در کشورهای توسعه یافته مثل کره و ژاپن به ترتیب 6/6 و 8/10 است.
یک علفکش در مفهوم گسترده کلمه، ترکیبی است که قادر به از بین بردن و آسیب شدید به گیاهان می باشد و می تواند جلوی رشد گیاه را بگیرد و یا بخشهایی از گیاه را از بین ببرد، که ممکن است بیابانی و خودرو باشد و یا نوع پرورشیافته آن در مکانهای مختلف میروید[1].
1-2- تاریخچه:
اولین علفکش ثبت شده در ایران مربوط به سال 1347 میباشد و از آن تاریخ تا کنون 70 علفکش از گروههای مختلف در ایران به ثبت رسیده است. به این ترتیب به طور متوسط از زمان ثبت اولین علفکش تا کنون سالانه دو علفکش به ثبت رسیده است. روند ثبت علفکشها با توجه به شرایط سیاسی و اجتماعی حاکم بر جامعه نوسانات شدیدی داشته است. بیشترین تعداد علفکشها در حد فاصل سالهای 1347 تا 1350 و سالهای 1350 تا 1355 بوده است و از آن تاریخ به بعد به دلیل وقوع جنگ تحمیلی و مشکلات حاکم بر کشور این روند کاهش یافته، تا جائیکه بین سالهای 1360 تا 1365 تنها دو عدد علفکش جدید به ثبت رسیده است. از سال 1365 با پشت سر گذاشتن پارهای از مشکلات در کشور ما ثبت سموم جدید بیشتر شده و این روند ادامه یافته است. تا اینکه در 5 سال اخیر حدود 13 علفکش جدید به ثبت رسیده است [2].
در طی بیست سال گذشته همواره در دنیا سهم فروش علفکشها از کل سموم آفتکش فروخته شده بیشتر است.
شکلهای زیر سهم فروش جهانی علفکشها و حشرهکشها و قارچکشها و بقیه سموم کشاورزی را در سالهای 1980 و 2000 نشان میدهد.
شکل (1-1) : سهم جهانی فروش
علف کش ها ، حشره کش ها و
قارچ کش ها از کل سموم
فروخته شده در سال 1980
|
شکل (1-2) : سهم جهانی فروش علفکشها، حشرهکشها و قارچکشها
از کل سموم فروخته شده در سال 2000
|
علیرغم اختلاف جزئی که در سهم هر یک از آفتکشهای فروخته شده در این دو سال مشاهده میشود ولی همواره بیشترین سهم مربوط به علفکشها است.در برخی از کشورها مانند آمریکا سهم فروش علف کش ها از کل آفت کش های بفروش رسیده از این مقدار هم فراتر رفته است و بر اساس اطلاعات مو جود در سال 1993 حدود 68% از سموم فروخته شده در بخش کشاورزی آمریکا مربوط به علف کش ها بوده است]3[.
1-3- کاربردها :
دینیتروآنیلینها علفکشهایی هستند که برای کنترل علفهای هرز باریک و پهن برگ در برخی از محصولات زراعی مورد استفاده قرار میگیرند. این علفکشها از نوع پیشرویشی بوده و در خاک مصرف شده و از طریق جلوگیری از تقسیم و طویل شدن سلول مانع از رشد علفهای هرز میگردند. از جمله مکانیزمهایی که باعث مقاومت گیاهان زراعی نسبت به علفکشهای دینیتروآنیلین میشود، میتوان به متابولیسم علفکش و جاسازی علفکش در بخشهای لیپیدی و تغییر محل عمل علفکش اشاره نمود. علفکشهای دینیتروآنیلین به خانوادهای از ترکیبات شیمیایی تعلق دارند که مکانیزم اصلی عمل آنها دپلیمریزاسیون میکروتوبولها است. میکروتوبولها از اجزای ضروری برای تقسیم سلولی و طویل شدن سلولهای ریشه هستند این علفکشها به مختل کننده تقسیم میتوز نیز معروفند. وقتی علف کش های دی نیترو آنیلین از طریق اختلال در فعالیت میکرو توبول ها، از تقسیم سلولی جلوگیری می کنند تقسیم سلولی ناقص صورت می گیرد و گاهی اوقات منجر به تولید سلولهای چند هسته ای می گردد. این علف کش ها گیاهان و قسمت هایی از گیاهان که سریع رشد و تقسیم می شوند را تحت تاثیر قرار می دهند. تقسیم سلولی ابتدا در نواحی مریستمی گیاه اتفاق می افتد. بنابراین وقتی دی نیترو آنیلین ها با نواحی مریستمی تماس حاصل می کنند، از تقسیم سلولی آنها جلوگیری به عمل می آورند.
جدول (1-2)علفکشهای دینیتروآنیلین ثبت شده در ایران
| خانواده شیمیایی | نام عمومی | نام تجاری |
| دینیتروآنیلین | تریفلورالین اتانفلورالین دینیترآمین پندیمتالین | ترفلان سونالان کوبکس استومپ |
اتصال دینیتروآنیلینها به ذرات خاک باعث محدود شدن حرکت آنها به سوی گیاه میشود. هنگامی که گیاهچه از درون لایههای خاک تیمار شده با علفکش دینیتروآنیلین به سمت بیرون خاک رشد میکند، این علفکشها به سهولت در غشاهای چربی گیاهچه حل میشوند. از آنجا که پس از جذب سرعت انتقال این علفکشها زیاد نیست، بنابراین به جز دینیتروآنیلینهایی که با منطقه مریستمی تماس حاصل میکنند و وارد هسته سلولها میگردند، بقیه اثر کمی بر جا میگذارند. علفکشهای دینیتروآنیلین هیچگونه اثری بر روی تقسیم میتوزی سلولهای حیوانی ندارند. این علفکشها برای پرندگان بیخطرند،در خصوص نحوه توزیع علف کش های دی نیتروآنیلین در قسمت های مختلف سلول اطلاعات زیادی در دست نیست.
دینیترآمین: (Dinitramine) علفکشی از گروه دینیتروآنیلینها که جذب آن از طریق ریشه است. اثر آن مانع جوانه زدن بذر و بازدارنده ریشه است. دینیترآمین با نام تجاری کوبکس (Cobex) با فرمولاسیون EC 25% ، دارای وزن مولکولی(2/322= MW)،رنگ زرد کمرنگ،نقطه ذوب5/94 درجه سا نتی گرادوساختمان مولکولی زیرمی باشد
ساختمان کوبکس
مقدار مصرف آن 3 لیتر در هکتار برای پنبه و سویا میباشد. علاوه بر آن برای کنترل علفهای هرز غلات دانهریز، سبزیجات و همچنین درختان میوه کاربرد دارد. در صورتی که این علفکشها بلافاصله پس از مصرف، با لایه 5 سانتیمتری بالای خاک مخلوط شوند، خطر تجزیه نوری کم میشود. از آنجا که حلالیت این علفکشها در آب کم است بنابراین در منطقهای که اکثر علفهای هرز جوانه میزنند باقی خواهند ماند]3.[
فرمولاسیون، ترکیبات یک علفکش است که به وسیله سازنده برای استفاده عملی تهیه میشود. فرمولاسیون همچنین نشاندهنده تمامی اجزای ترکیبی محتوی ظرف است که شامل ماده فعال (مسموم کننده واقعی) به اضافه مواد خنثی همچون مواد حلشدنی، مواد رقیق کننده و مواد افزوده شده دیگر می باشد]4[.
علفکشهای قابل استفاده باید به راحتی قابل حمل باشند و اگر به طرز صحیحی استفاده شوند، بتوانند به صورت یکنواخت و دقیقی بدون هیچگونه ضرری برای استفاده کننده مصرف شوند. اکثرعلفکش ها طوری فرموله شده اند که بتوان آنها را با یک حمل کنندۀ مناسب و راحت به کار برد.
علفکش های رایج که با قابلیت اسپری تهیه شده اند، به گونهای فرموله شدهاند که میتوان آنها را با آب، با کودهای مایع و یا با روغنهای با غلظت گازوئیل به کار برد. بعضی از علفکشها به نحوی فرموله شدهاند که سموم به صورت گرانولهای خشک یا ذرات پوششدار (pelleted) از مخازن خارج میشوند. علفکشها را معمولاً به صورت گرد (dust) استفاده نمیکنند زیرا علاوه برمشکل حمل و نقل احتمال فرار (drift) آنها به طرف گیاهان حساس غیر هدف نیز وجود دارد[5].