همه چیز درباره‌ی سموم کشاورزی

همه چیز درباره‌ی سموم کشاورزی : همانطور که میدانید سموم در کشاورزی عموما برای جلوگیری و کاهش آفات و بیماری ها استفاده میشود. ما در این مقاله قصد داریم تا از تاریخچه، انواع و همچنین فواید و معایب سموم کشاورزی بیش تر به شما بگوییم. پس با ما تا انتهای این مقاله همراه باشید.

سموم کشاورزی از گذشته تا به امروز (تعریف آفت کش ها و آفات) :

اگر بخواهیم از تاریخچه استفاده از سموم و آفت کش ها به شما بگوییم. در واقع اولین بار هزار سال قبل از میلاد، کشاورزان اولین آفت کش ها را برای از بین بردن آفات مزرعه خود استفاده میکردند.

در آن زمان از ترکیبات و همچنین عصاره های طبیعی مانند عصاره تنباکو، نمک و فلفل قرمز به عنوان آفت کش و سم برای دفع آفات استفاده میکردند.

با گذشت زمان کم کم ترکیبات شیمیایی جایگزینی برای آفت کشهای طبیعی شدند و از آن زمان از سموم شیمیایی برای از بین بردن حشرات، آفات و … در مزرعه استفاده میکنند. در واقع آفات به ارگانیسمهایی گفته میشوند که سبب کاهش سودآوری مزرعه و همچنین ایجاد آسیب فیزیکی به محصولات مزرعه میشوند.

این آفات هم میتوانند بر روی محصولات اثرگذار باشند و سبب نابودی آن ها شوند هم میتوانند بر روی سلامت انسان ها تاثیرات مضری را داشته باشند.

حشرات بخش عمده ای از آفات را تشکیل میدهند که سبب از بین بردن بخش زیادی از محصولات کشاورزی میشوند، همچنین انواع متنوعی از قارچ ها و باکتری ها میتوانند با بیماری در گیاهان بر میزان تولید و همچنین کیفیت محصولات تاثیرگذار باشند.

بر طبق تحقیقاتی که محققان انجام داده اند، مشخص شده که در هر سال حدود 30 درصد از محصولات و تولیدات کشاورزی در اثر حشرات و همچنین بیماریهای گیاهی از بین میروند.

همچنین با وجود رشد جمعیت کره زمین میزان مصرف مواد غذایی در هر سال افزایش چشم گیری پیدا میکند. در واقع حشرات و بیماریهای گیاهی میتوانند سبب مشکلات غذایی خصوصا در کشورهایی که با رشد جمعیت روبرو هستند، شوند.

از این رو استفاده از آفت کش ها و سموم از اهمیت بسیاری برخوردار است. اما خوب احتمالا برای شما این سوال مطرح شده که آفت کش ها چی هستند و چه انواعی دارند؟

در واقع به ترکیبات شیمایی که بتوانند سبب مرگ و همچنین از بین بردن آفات در گیاهان شوند سموم، آفت کش و یا Pesticides میگویند.

انواع آفت کش ها و سموم کشاورزی 

 به طور کل تا به امروز بیش از 14 گروه سم و آفت کش شناخته شده است. اما از بین این سموم تنها 6 نوع از آن در کشاورزی کاربرد دارد. در ادامه هر کدام از این سموم را به صورت جداگانه به شما معرفی میکنیم.

1- قارچ کش ها یا Fungicides 

قارچ کش ها همانطور که از اسمشان مشخص است، برای از بین بردن عفونتهای قارچی در محصولات و همچنین از بین بردن قارچ‌های بیماری زا در زمین های کشاورزی استفاده میشود. قارچ کش ها خود به 2 دسته ارگانیک و غیر ارگانیک تقسیم بندی میشوند.

قارچ کش های غیر ارگانیک شامل ترکیباتی از بردئوکس، سولفور، مرکوریک کلراید و … میباشند. همچنین قارچ کشهای ارگانیک شامل کربامات ها، اگزانتینس، ترکیبات جیوه و مشتقات بنزیمیدیاازول هستند. تیرام و زیرام نیز نمونه ای از قارچ کش ها هستند که برای آبزیان و حیوانات آبزی بسیار سمیو خطرناک هستند.

2- علف کش ها، Herbicides یا Weedicides 

همانطور که میدانید علف ها گیاهانی هستند که به طور ناخواسته در زمینهای کشاورزی رشد میکنند. علف کش ها بسته به عملکردشان میتوانند به دسته بندیهای مختلفی تقسیم بندی شوند. به طور مثال علف کش ها شامل : علف کشهای انتخابی، غیر انتخابی، تماسی، انتقال یافته و  قابل استفاده در برگ و خاک هستند. به طور کل تمامیعلف کش ها شامل ترکیباتی نظیر  تریازین ها، کرباماتها و مشتقات آکسین هستند.

خود مشتقات آکسین که 2,4-D و 2, 4, 5-T نام دارند در مواردی میتوانند با یکدیگر ترکیب شوند و یک علف کش موثر نارنجی رنگ را تولید کنند.

در جنگ جهانی دوم کشاورزان از همین ترکیب نارنجی رنگ برای از بین بردن علفهای مزرعه خود استفاده میکردند. البته ناگفته نماند که علف کش ها میتوانند مضراتی هم داشته باشند. طی تحقیقات گسترده، دانشمندان متوجه شده اند که ممکن است استفاده از آفات کش ها در مزرعه و استفاده از محصولات آن انسان ها را در معرض نوعی بیماری پارکینسون با نام پاراکوات قرار دهد. همچنین در طی تحقیقات دیگری مشخص شده که نوعی علف کش با نام آترازین میتواند بر رشد قورباغه ها تاثیر نامطلوبی بگذارد.

3- کرم کش ها یا Nematicides 

کرم کش ها از دسته سموم کشاورزی هستند که بیش تر برای کشتن و یا دفع کرم ها مورد استفاده قرار میگیرند. به طور مثال کرم کش آلدیراب یک مهارکننده استیل کولین استراز است که میتواند سبب کشتن کرم‌هایی شود که بر روی محصولات تنباکو تاثیر میگذارند. به طور مثال کرم Meloidegyne incognitia میتواند سبب آلودگی ریشه گیاه تنباکو شود و  از این طریق تاثیر منفی بر میزان تولید محصولات داشته باشد. اما ترکیبات مختلفی میتوانند در نقش کرم کش در مزرعه وجود داشته باشند.

به طور مثال Purpureocillium lilacinum که یک کنترل کننده بیولوژیکی است میتواند بر روی کرم گیاه تنباکو تاثیر بسیار مثبتی داشته باشد و با ایجاد پروتئازو آنزیم های کیتیناز سبب نابودی چنین کرم‌هایی شود.

همچنین نوعی قارچ گوشت خوار با نام nematophgus carnivorous fungi نیز برای از بین بردن و دور کردن کرم ها در مزرعه، امروزه مورد استفاده قرار گرفته است. از دیگر ترکیبات کرم کش نیز میتوانیم به متیل برومید، اتیل دی برومید و کلروپیکرین اشاره کنیم.

البته ناگفته نماند که تکنیک بخاردهی خاک نیز یک روش برای از بین بردن کرم مزرعه محسوب میشود. در این روش سعی میشود تا با افزایش دما و یکسری عملیات حرارتی یا سولاریزاسیون خاک را ضدعفونی کنند و بیماری زایی کرم ها و همچنین خود کرم ها را از بین ببرند.

4- جونده کش ها یا Rodenticide 

جونده کش ها عموما سمومی هستند که برای حیوانات موجود در مزرعه استفاده میشود از معروف ترین آن ها میتوانیم به فلوراستات، وارفارین، پودر پیاز قرمز و زینک فسفید اشاره کنیم. در واقع این جونده کش ها و سموم میتوانند چرخه ویتامین پتاسیم در بدن جوندگان را دچار اختلال کنند و در ادامه سبب مرگ آن ها شوند.

همچنین ویتامین‌هایی نظیر ویتامین D3، D2 و D سبب هیپرکلسمیدر جوندگانی نظیر موش میشوند و در ادامه سبب نابودی آن ها و دوری آن ها از مزرعه و زمین کشاورزی میشوند. استریکنین نیز که از درخت استریکنوس به دست میآید، در دسته جونده کش ها قرار میگیرد و عمدتا باعث خفگی در موشهای صحرایی میشود.  کرالوز نیز جزء مشتقاتی از گلوکز محسوب میشود که با ترکیب با استات مس، تراکسید آرسنیک میتواند به صورت موثر سبب از بین بردن جوندگان شود.

5- حشره کش ها یا Insecticides 

حشره کش ها عمدتا از 2 طریق میتوانند سبب از بین رفتن حشرات در زمین های کشاورزی شوند. یک راه از طریق دستگاه غذایی و معده حشرات است که حشرات با خوردن سموم و حشره کش ها از بین میروند و دیگری از طریق استنشاق سم توسط حشره است. حشره کش ها نیز عمدتا هم به صورت طبیعی و هم به صورت مصنوعی مورد استفاده قرار میگیرند. البته به تازگی حشره کشهای زیستی هم مورداستفاده قرار گرفته که در ادامه بیش تر به آن ها میپردازیم.

از حشره کشهای طبیعی میتوانیم به روغن گیاه چریش که Margosa یا Neem نام دارد، اشاره کنیم.

در واقع روغن این گیاه به عنوان لاروکش در مزارع مورد استفاده قرار میگیرد و لارو حشرات را از بین میبرد. همچنین در کشور آلمان حشره کشهای زیستی ایجاد شدند که با استفاده از آن ها توانستند مراحل رشد حشرات را تنظیم کنند.

به عبارت دیگر با استفاده از این روش و با مهار سیستم تکوین اسکلت حشرات یا سنتز کیتین، JH و اکدیزون (Ecdysone) سبب نابودی حشراتی همچون پشه و سوسک در زمین کشاورزی شدند.

از حشره کشهای زیستی میتوانیم به آزادیراشتین و هیدروپرن اشاره کنیم. به علاوه همانطور که در ابتدا مقاله گفتیم نوع دیگری از حشره کش ها نیز وجود دارد که به آن ها حشره کش‌های مصنوعی گفته میشود.

در واقع در این روش با استفاده از مواد شیمیایی سعی میکنند تا حشرات را از بین ببرند. از حشره کشهای مصنوعی نیز میتوانیم به ارگانوکلرین، ارگانوفسفات، کربامات، پیروتروئیدها و اتیلن دی بروماید (EDB) که یک ماده فرار و استنشاقی برای حشرات است، اشاره کنیم. حال هر کدام از این حشره کش ها را به صورت جداگانه به شما معرفی میکنیم.

حشره کش‌های ارگانوکلرین

همانطور که از اسم این حشره کش مشخص است در این آفت کش از کلر استفاده شده است به عبارت دیگر ماده اولیه تشکیل دهنده آن کلر است.

ارگانوکلرین یک ماده لیپوفیلیک و چربی دوست بوده که تمایل شدیدی به چربیهای موجود در پوست حیوانات دارد. به همین دلیل آن ها به راحتی میتوانند حیوانات و حشرات زمین‌های کشاورزی را از بین ببرند.

البته این حشره کش ها مضراتی نیز دارند و  آن زیست تخریب پذیری بسیار پایینی آن هاست همچنین اجتماع آن ها در محیط زیست میتواند بسیار خطرناک باشد. ارگانوکلرین ها انواع مختلفی دارند که از معروف ترین آن ها میتوانیم به DDT، آلدرین و اندوسولفان اشاره کنیم.

DDT :  DDT یا دی کلرو فنیل تری کلرو اتان اولین بار توسط یک شیمیدان آلمانی در سال 1874 کشف و در سال 1939 به عنوان حشره کش در مزارع مورد استفاده قرار گرفت. این نوع حشره کش‌ها کاربردهای فراوانی در زمین‌های کشاورزی دارند، البته امروزه از آن ها کمتر استفاده میشود. چرا که ثابت شده این مواد میتوانند هوا، خاک و همچنین آب را آلوده کنند و برای سلامت انسان ها مضر باشند.

این نوع حشره کش ها بر روی پشه ها کاربردی نیستند و نمیتوانند بر روی آن ها تاثیر گذار باشند.

اما در مابقی حشرات تاثیرگذاری مطلوبی دارند. البته این نوع آفت کش ها بر روی پرندگان نیز اثر خواهند داشت و سبب زودرس شدن تخمهای آن ها میشود و در نتیجه جمعیت آن ها کاهش پیدا میکند. به تازگی در ایالات متحده دانشمندان متوجه شده اند که این سم میتواند بر روی سیستم اعصاب مرکزی انسان ها نیز تاثیرگذار باشد و در آن اختلالات جدی را ایجاد کند.

آلدرین : آلدرین نیز یک حشره کش مصنوعی است که به نام دانشمند آلمانی سازنده اش نام گذاری شده است.

این آفت کش عموما برای موریانه و ملخهای موجود در مزارع استفاده میشود و بیش تر کشورهای آسیایی از آن استفاده میکنند.

اندوسولفان : اندوسولفان که نام دیگرآن تیودان است یک آفت کش موثر در زمینهای کشاورزی محسوب میشود. فرمول این سم نیز C9H6Cl6O2S میباشد. در واقع این سم بیش تر برای مگسهای سفید، شته ها، سوسک سیب زمینی و کرم کلم استفاده میشود. البته به تازگی مشخص شده که این حشره کش میتواند بسیار برای انسان ها مضر باشد و در اختلال غدد درون ریز و ایجاد سرطان نقش مهمیرا بازی کنند.

حشره کشهای ارگانوفسفات 

خواص حشره کشهای ارگانوفسفات اولین بار توسط شریدر کشف شد. ارگانوفسفات ها میتوانند حشرات مختلفی را در مزارع از بین ببرند.

به طور مثال کشاورزان هندی با استفاده از فانتیون که یک ارگانوفسفات است پشه ها را از مزارع خود دور میکنند. همچنین در سال 2015 ایالات متحده آمریکا با استفاده از Naled که یک حشره کش در دسته آفت کش‌های ارگانوفسفات است توانست با ویروس زیکا مقابله کند. البته این سم میتواند اثرات جبران ناپذیری بر روی مهره داران داشته باشد.

چرا که حشره کش هایی که در این دسته قرار میگیرند حاوی آنزیم کولین استراز هستند که در انتقال پیامهای عصبی ضروری مشکل به وجود می‌آورند و آن ها را مهار میکنند. از بین ارگانوفسفات ها معروف ترین آن ها مالاتیون، پاراتیون و فنیتروتیون هستند که بیش تر نیز در کشورهای آسیایی مورد استفاده قرار میگیرند.

حشره کشهای کاربامات :

کاربامات ها مشتقات اسید کاربانیک هستند و به همین دلیل گروههای عاملی – OCON = در ساختار این نوع حشره کش دیده میشود.

فنیل کاربامات، تیوکاربامات زیر دسته حشره کشهای کاربامات هستند وعمدتا در مزارع برای حذف و نابودی حشرات استفاده میشوند. به طور کل نماتد ها و حلزونهای سفید با استفاده از همین حشره کش ها از بین میروند. نحوه عملکرد این نوع از سموم نیز درست همانند ارگانوفسفات هاست.

6- جلبک کش ها 

جلبک کش ها نیز جزء دیگری از سموم کشاورزی هستند که در زمینهای کشاورزی استفاده میشوند. عمدتا این نوع سموم برای کاهش رشد جلبک و همچنین از بین بردن آن ها در آب مورد استفاده قرار میگیرد. از انواع  آن ها نیز میتوانیم به کاپریک و یا بلواستون اشاره کنیم. این جلبک کش ها با مهار زنجیره انتقال الکترون در مراحل فتوسنتز سبب نابودی این نوع گیاهان در مزرعه میشوند.

همچنین ترکیب دو ماده دی کلروفن با تلوئن میتواند هم به عنوان یک جلبک کش و هم قارچ کش مورد استفاده قرار گیرد. البته برخی معتقدند که این ترکیب میتواند بر روی کرم ها و نماتوسید ها نیز موثر باشد و سبب از بین رفتن آن ها شود.

سموم کشاورزی و اثر آن ها بر محیط زیست

درست است که سموم و آفات کش ها میتوانند فواید بسیاری را برای مزارع و زمین‌های کشاورزی داشته باشند و از کاهش بهروری محصولات جلوگیری کنند. اما ممکن است این حشره کش ها پس از نابود کردن حشرات برای محیط زیست مضر باشند و به مرور زمان سبب نابودی منابع مزارع شوند.

محققان بر این باورند که به مرور زمان ترکیبات شیمایی سموم عوض میشود و به همین دلیل آن ها میتوانند به صورتهای مختلف سبب نابودی منابع طبیعی شوند.

به طور مثال همانطور که در این مقاله ذکر کردیم، DDT سمیت پایینی دارد اما به مرور زمان و با  افزایش مقدار آن، این سم میتواند سبب آسیب‌های دراز مدت در خاک، آب و همچنین هوا شود.

همچنین علاوه بر محیط زیست، سلامت انسان ها نیز با استفاده از این سموم به خطر میافتد و بسیاری از آن ها اثرات جبران ناپذیری بر سلامت انسان ها و پستانداران خواهند داشت.