کاهش باقیمانده سموم کشاورزی ( آفت کش ها) در سطح و درون گیاهان و گروه بندی آنها
باقیمانده آفت کش ها ( سموم کشاورزی) در سطح گیاهان از راه تبخیر، تجزیه نوری یا فعالیت های میکروبی در سطح برگ ها و همچنین شسته شدن از سطح گیاه توسط آب باران یا آبیاری بارانی کاهش می یابد. بعلاوه رشد گیاه می تواند بر غلظت آفت کش (سم) موجود در آن موثر باشد. بسیاری از آفت کش ها در سطح برگ جذب شده و به لایه مومی کوتیکول منتقل می شوند یا اینکه جذب یاخته های گیاهی می شوند. در این حالت نقش عامل های محیطی در تجزیه باقی مانده آن ها کاهش یافته و بیشتر تحت تاثیر آنزیم های گیاه تجزیه می شوند. آفت کش های سیستمیک بیشتر وارد شیره گیاهی می شوند. بررسی ها نشان داده که تجزیه آفت کش های سیستمیک در گیاه نسبت به آفت کش های ( سموم) غیر سیستمیک با سرعت کمتری صورت می گیرد. به نظر می رسد آفت کش های ( سموم) سیستمیک به دلیل ورود به شیره گیاهی کمتر تحت تاثیر عامل های محیطی قرار گرفته و از این رو سرعت تجزیه آنها نسبت به ترکیب های غیر سیستمیک کندتر است.
گروه بندی آفت کش ها (سموم) از لحاظ ساختار شیمیایی و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آنها :
حشره کش ها:
حشرات بیشماری هر ساله محصولات کشاورزی را مورد حمله قرار داده و گاهی آسیب های سهمگین و جبران ناپذیری را به آن ها وارد می سازند و باعث کاهش تولید محصول می شوند. از این رو، حشره کش ها در سطح وسیع به منظور مهار آنها مورد استفاده قرار می گیرند. بسته به نوع حشره، کاربرد ترکیب های حشره کش در خاک ( حشرات خاکزی) یا روی اندام های هوایی گیاه است. با این حال بیشتر باقی مانده این ترکیب ها در پایان از طریق سم پاشی مستقیم در خاک ( آگاهانه یا تصادفی) یا آبشویی از سطح گیاه در خاک یافت می شوند. حشره کش ها با توجه به ساختار شیمیایی به گروه های مختلفی تقسیم می شوند به شرح زیر هستند:
1- بنزوییل اوره ها (Benzoylureas)
بنزوییل اوره ها بازدارنده رشد حشرات هستند و از راه اختلال در ساخت کیتین در جلد حشرات باعث مهار آنها می شوند. بیشتر حشرات این گروه به علت داشتن اتم فلوئور، وزن مولکولی بالای دارند. مهمترین آنها عبارتند از: دیفلوبنزورون (Diflubenzuron) ، تفلوبنزورون (Teflubenzuron) و هگزافلومورون (Hexaflumuron)
2- حشره کش های کلره آلی ( Organochlorine)
ترکیب های کلره آلی از جمله پایدارترین حشره کش ها در محیط شمرده می شوند. و در برگیرنده مشتقات کلره دی فنیل اتان ( ددت (DDT) و آنالوگ های آن) ، هگزاکلروبنزن( HCB) ، گروه هگزا کلرو سیکلو هگزان ( α-HCH,β-HCH, γ-HCH) ، گروه سیکلودین ها (Cyclodiene) از جمله آلدرین (Aldrin)، دیلدرین (Dieldrin)، کلردان (Chlordane)و هپتا کلر (Heptachlor)) و هیدو کربن های کلره ( توکسافن ) (Toxaphene) هستند. در این میان ددت (DDT) به دلیل غیر قابل حل بودن در آب و فشار بخار پایین از جمله پایدارترین آفت کش های تماسی محسوب می شوند.
3- حشره کش های فسفره آلی (Organophosphorus)
حشره های فسفره آلی ترکیب های هیدروکربن دار با یک یا چند اتم فسفر در ساختار خود هستند و همگی از استرهای فسفریک اسید هستند. این گروه از حشره کش ها دارای عمر کوتاهی در سامانه های زیستی هستند. بعضی از این حشره کش ها به سرعت در محیط تجزیه شده و هیچ گونه باقیمانده ایی از خود باقی نمی گذارند. در حالی که گروهی دیگر پایداری کم و بیش فراوانی در محیط دارند و به عنوان حشره کش های سیستمیک در تیمار گیاه، بذر و خاک مورد استفاده قرار می گیرند. حلالیت حشره کش های فسفره در آب متفاوت است اما در کل نسبت به آفت کش های کلره بیشتر است. باقیمانده این حشره کش ها در آب به سرعت از راه تجزیه آبی کاهش پیدا می کند. این دسته از حشره کش ها در خاک عمر کوتاهی دارند و باقیمانده آنها بیشتر از چند هفته پس از سم پاشی از بین می رود، مگر اینکه سم پاشی در مقدار بالا یا بخش های قرار گرفته در سایه انجام شود. مهمترین حشره کش های فسفره آلی عبارتند از:
دیازینون (Diazinon)، فنیتروتیون (Fenitrothion)، کلرپایرفوس(Chlorpyrifos )، دی متوات (Dimethoate)، مالاتیون (Malathion)
4- حشره کش های پایرتیروئید (Pyrethyroids)
پیرترین ها از دسته حشره کش های طبیعی هستند که در عصاره استخراج شده از گل های گیاهی به نام Chrysanthemum Cinerariaefolium وجود دارند. ویژگی حشره کشی عصاره این گیاه به دلیل وجود 6 استر است که دارای اتم های کربن نامتقارن و پیوند دوگانه در هر دو سر الکلی و اسیدی خود است. پیر ترین های مصنوعی که به پایرتیروئیدها نیز مشهور هستند، افزون بر دارا بودن ویژگی حشره کشی یکسان یا برتر در سنجش با پیرترین ها، در برابر عامل های محیطی همچون هوا و نور از پایداری بهتری برخوردارند. با این حال، حشره کش های پایرتیروئیدی به طور کلی در محیط پایدار نیستند و تحت تاثیر عامل های محیطی به ویژه نور خورشید به سرعت تجزیه می شوند. مهمترین آنها عبارتند از: سایپرمترین (Cypermethrin) ، دلتامترین (Deltamethrin)، پرمترین (Permethrin).
5- حشره کش های کاربامات (Carbamates)
ترکیب های کاربامات در آغاز دهه پنجاه میلادی به عنوان حشره کش معرفی شدند و به علت طیف گسترده و کارایی بالا در برابر آفت ها، در سطح گسترده ایی مورد استفاده قرار گرفتند. باقیمانده ترکیب های کاربامات به طور معمول در محیط پایداری چندانی ندارد و تحت تاثیر تجزیه آبی، نوری، اکسایش و واکنش های متابولیکی قرار می گیرد. قطبیت و حلالیت بالا در آب از ویژگی های حشره کش های کاربامات هستند. این حشره کش ها در آب تحت تاثیر تجزیه نوری قرار گرفته و اثرات سمی آنها ماندگاری فراوانی ندارند. حشره کش های کاربامات عموما برای سم پاشی اندام های هوایی گیاهان در برابر آفت ها مورد استفاده قرار می گیرند. با این وجود می توانند خود را به سطح خاک برسانند. برخی از ترکیب های کاربامات در گیاه رفتار سیستمیک دارند و از راه آپوپلاستی در گیاه پخش می شوند. مهمترین آنها عبارتند از: آلدیکارب (Aldicarb) ، کارباریل (Carbaryl)، کربوفوران ( Carbofuran)، تیودیکارب (Thiodicarb)، پیریمیکارب (Pirimicarb).
علف کش ها:
علف کش ها به دو صورت خاک مصرف یا گیاه مصرف مورد استفاده قرار می گیرند و به وسیله ریشه اندام های هوایی گیاه جذب می شوند. میزان پایداری علف کش ها در محیط متغیر است. برخی از آنها به راحتی در خاک تجزیه می شوند. در حالی که برخی دیگر پایداری بیشتری داشته و به دلیل حلالیت بسیار در آب، پویایی آنها در خاک بالاست ( ترکیب های تری آزین ها).
مهمترین گروه های شیمیایی علف کش ها عیارتند است:
- آمیدها: مانند آلاکلر (Alachlor) ، بوتاکلر (Butachlor) و پروپانیل (Propanil)
- بنزوییک اسیدها: مانند کلرتال دی متیل (Chlorthal-dimethyl) ، دی کامبا (Dicamba)
- کاربامات ها: مانند ای پی تی سی (EPTC) ، مولینات (Molinate)، تیوبنکارب (Thiobencarb)
- نیتریل ها: مانند بروموکسینیل (Bromoxynil)، ایوکسینیل (Ioxynil)
- نیتروآنیلین ها: مانند پندیمتالین (Pendimethaline) ، تریفلورالین (Trifluralin)
- فسفره آلی: مانند گلایفوسیت (Glyphosate) ، گلوفوسینات آمونیوم (Glufosinate-ammonium)
- فنوکسی اسیدها: مانند تو فور-دی (2,4-D)، دیکلوفوپ متیل (Diclofop-methyl)، فنوکساپروپ –پی (Fenoxaprop-P)، ام سی پی ای (MCPA)
- پیریدین ها و ترکیب های چهارتایی آمونیوم: مانند پاراکوات دی کلراید (Paraquat dichlorid)
- پیریدازین ها و پیریدازینون ها: مانند کلریدازون (Chloridazon)، پیریدات (Pyridate)
- تری آزین ها: مانند آترازین (Atrazin)، متریبوزین (Metribuzin)، سیمازین (Simazin)
- فنیل اوره ها: مانند: دیوران (Diuron)، لینورون (Linuron)
- سولفونیل اوره ها: مانند تری بنورون متیل (Tribenuron-methyl)، سولفوسولفورون (Sulfosulfuron)
قارچ کش ها:
قارچ کش ها همانند سایر آفت کش ها در صورت استفاده نادرست می توانند اثرات ناسازگاری در محیط از خود برجای گذارند. مهمترین آنها عبارتند از:
- آزول ها: مانند سایپرو کونازول (Cyproconazole)، فلوسیلازول (Flusilazole)، هگزاکونازول (Hexaconazole)، ایمازالیل (Imazalil)، پروپیکونازول (Propiconazole)
- بنزیمیدازول ها: مانند بنومیل (Benomeyl)، کاربندازیم (Carbendazim)، تیابندازول (Thiabendazole)
- دی تیو کاربامات ها: مانند مانکوزب (Mancozeb)، مانب (Maneb)، زینب (Zineb)
- مورفولین ها: مانند فن پروپیمورف (Fenpropimorph)، تری دمورف (Tridemorph)
منبع: اندازه گیری باقیمانده آفت کش ها در محصولات کشاورزی ( مبانی و روش ها)- انتشارات دانشگاه تهران
