دوام باقیمانده حشره کش( کد 0533)

سوالی که مکررا در معرض آن قرار گرفته ام این است:" چقدر حشره کش ها بعد از اسپری کردن باقی می مانند؟" معمولا این سوال به تاثیرات حشره کشی اسپری ها ربط پیدا می کند.با این حال، تجارب افزایش یافته غیر معمول باقیمانده های بالای اسفات در 2003 این سوال مطرح می کند که آیا باقیمانده های زمان برداشت محصول را می توان به محدودیت ها و محدوده های مجاز فدرال ربط داد؟

پاسخ ساده نیست، زیرا شماری از عوامل در بقای حشره کش ها تاثیر دارند. علاوه بر این، در خیلی از موارد، پژوهش های کمی روی آفت کش های ویژه در برابر آفات ویژه محصولات ویژه انجام شده است. به مجرد اینکه سازمان حفاظت از محیط زیست باقیمانده های مجاز محصول در زمان برداشت را تعیین می کند، شرکت های شیمیایی باید آزمون های صحرایی و میدانی صورت دهند تا بدانند باقیمانده ها پس از کاربرد تا چه زمانی باقی می مانند. اغلب این یافته ها در شرکت ها باقی می ماند و هرگز در موقعیت های در دسترس قرار نگرفته و منتشر نمی شود. علاوه بر این، برای آفات محصولات فرعی از قبیل کران بری، پژوهش های نسبتا کمی روی عمر موثر آفت کش پس از اسپری یا فاکتورهایی که دوره تاثیر را بلندتر یا کوتاه تر می سازند انجام شده است.
حشره کش ها به مجرد شروع به ترکیب شدن با مخزن اسپری شروع به تجزیه شدن می کنند. در واقع خیلی از محصولات در همان ظرف اولیه هم شروع به تجزیه شدن می کنند و لذا اغلب محصولات تحت عنوان چیزی به نام "عمر قفسه" معرفی می گردند. به مجردی که ترکیب شده و مورد استفاده قرار گرفتند، عواملی که روی نرخ تجزیه تاثیر گذارند عبارتند از:
شیمی حشره کش
خواص شیمیایی و فیزیکی افزوده های اسپری
شیمی آب اسپری(پی اچ و سختی)
عوامل متعدد زیست محیطی( درجه حرارت، رطوبت، باران)
عوامل مرتبط با گیاه( شیمی سطح، خاصیت مومی و ...)
تمام این عوامل می توانند تاثیر بگذارند بر: 1- اثر حشره کش روی محصول 2- بقا و فرجام در محیط زیست و 3- مقدار باقیمانده های داخل یا روی موانع در برداشت
تعریف برخی اصطلاحات.اصطلاحات زیر با باقیمانده های آفت کش ها مرتبط هستند.
باقیمانده. هر مقدار از آفت کش شیمیایی که از اول اعمال شده است. این می تواند به باقیمانده های داخل یا روی گیاه و در محیط زیست همانند باقیمانده های خاک ربط پیدا کند.
اثر باقیمانده.دوره زمانی که مواد اعمالی به عنوان حشره کش موثر باقی می مانند.
نیمه عمر. مدت زمانی که طی آن نیمی از مواد اولیه حذف شده یا تجزیه می شوند.برای هر دوره نیمه عمر اضافی، نصف باقیمانده از دست خواهد رفت.
تجزیه محصول. حشره کش ها از طرق متفاوتی ناپدید خواهند شد. آن ها ممکن است شسته شده و داخل آب یا خاک شوند. آن ها ممکن است تبخیر شوند. آن ها ممکن است تجزیه شوند. تجزیه می تواند توسط نور(تجزیه نوری)، واکنش های شیمیایی یا دیگر عوامل اتفاق بیفتد. وقتی ملکولی تجزیه می شود، ملکول های کوچکتر از انواع مختلف باقی می مانند. این ها محصولات تجزیه نام دارند. این ها به نوبه خود تجزیه شده و محصولات اضافی دیگری تولید خواهند نمود. محصولات تجزیه ممکن است نسبت به مواد اولیه سمیت بیشتر یا کمتر داشته باشند(مثلا برای پستانداران) برای مثال یک محصول تجزیه اسفات، متامیدوفو است که به تنهایی تحت عنوان یک حشره کش تولید شده و فروخته می شود.این ماده نسبت به اسفات، 50 برابر بیشتر برای پستانداران خطر دارد( در نتیجه در معرض قرار گیری دهانی).
تحمل- سطح آفت کشی است که در یک جنس که سمی است که توسط مصرف کننده خریداری و مصرف می شود مجاز است. تحمل ها توسط سازمان حفاظت محیط زیست تعیین می شوند. وفق نرخ تجزیه، تحمل ها مقدار محصولی که می توانند روی محصول(نرخ کاربرد، تعداد اسپری ها) و فواصل پیش از برداشت(روزهای بین آخرین کاربرد و برداشت) استفاده شوند را دیکته می کنند.
باقیمانده های حشره کش- یک بررسی تاریخی- تا سال های اخیر، در روند توسعه تاریخی حشره کش ها، بر اساس مبدا و شیمی حشره کش ها، 6 گروه اساسی حشره کش وجود داشت. هر گروه، مشخصه باقیمانده تا حدی متفاوت از دیگری دارد. من اطلاعات زیر را از تعدادی منابع جمع آوری کرده ام. در برخی موارد، اطلاعات تا حدودی گنگ می باشند.
معدنی(عنصری)- حشره کش ها بر پایه عناصری از قبیل گوگرد، سرب و آرسنات هستند. همانند عناصر، آن ها قابلیت تجزیه بیشتر را ندارند و بنابراین مقاومت طولانی دارند. با این حال، آن ها می توانند با مواد شیمیایی دیگر ترکیب شوند. چنین ملکول هایی ممکن است نسبت به خود عناصر مشخصه های سمیت مختلفی داشته باشند.
حشره کش های گیاهی آن هایی هستند که مستقیما از خود گیاهان نشات می گیرند. از میان آن ها می توان به پیرترون و روتنون اشاره نمود. آن ها روی گیاهان، آب و خاک، مقاومت نسبتا کوتاهی دارند. پیرترین ها که ملکول های حشره کش پیرترون هستند به سرعت توسط آب، نور و پی اچ مختصر اسیدی یا قلیایی تجزیه می شوند. روتنون نیمه عمر به کوتاهی یک تا سه روز دارد و گرمای تابستان تقریبا در مدت 2 تا 3 روز کل آن را از بین می برد.
حشره کش های ارگانوکلره همانند ددت، کلردان، آلدرین به علت استمرار و مقاومت خیلی بالا در آب و خاک، مقاومت طولانی دارند. مقاومت ددت 2 تا 15 سال و از آن کلردان 4 سال است.
حشره کش های ارگانوفسفره و کاربامات ها سموم عصبی هستند. هر چند آن ها از لحاظ شیمیایی مختلف هستند، خواص مشابه دارند. اغلب حشره کش های قدیمی تر کران بری ما ارگانوفسفات بوده و شامل فسمت، اسفات، کلرپریفوس و آزین فسمتیل می باشند. حشره کش انتخابی کران بری برای خیلی سال پیش پاراتیون بود که حشره کش ارگانوفسفره ای است که دیگر در دسترس نمی باشد. کارباریل یک کاربامات است. در زیر مثال هایی از این دو گروه ارائه شده اند. پاراتیون عمر نسبتا کوتاهی دارد. نیمه عمر در شاخ و برگ یک روز تا دو هفته است. تجزیه در خاک آرامتر می باشد. کلرپیریفوس نیمه عمر 11 تا 140 روز در خاک دارد. مقاومت در خاک های اسیدی تر زیاد می شود. باقیمانده ها( سطوح نامعین) در روی گیاه برای ده تا 14 روز بعد از کاربرد وجود دارند. کارباریل نیمه عمر 7 تا 28 روز در خاک دارد. باقیمانده های سطوح گیاهی( سطوح نا معین) معمولا کمتر از 14 روز طول می کشند.
حشره کش های میکروبی آن هایی هستند که شامل میکروارگانیزم های زنده از قبیل باکتری ها، قارچ ها و ویروس ها می باشند. این میکروب ها معمولا خیلی در برابر اشعه فرابنفش حساس هستند و وقتی در برابر نور خورشید قرار می گیرند خیلی سریع می میرند. در صورت حفاظت در خاک، مقاومتر می شوند. باسیلوس تورینجینسیس عمومی ترین حشره کش میکروبی مورد استفاده در کران بری می باشد. در یک مطالعه معلوم شده است که نیمه عمر در خاک 4 ماه است، ولی این شامل تولید مثل در کالبد مرده حشرات میزبان می گردد. نیمه عمر در شاخ و برگ مجاور نور خورشید حدود 4 ماه است.
اثرات باقیمانده: تاثیرات حشره کشی- جدول زیر شامل اطلاعات حشره کش کران بری است که از گستره ای از منابع مشتق شده است. واقعیت این است که بعضی از اطلاعات به گونه سردرگم کننده ای پیچیدگی متغیرهایی که روی مقاومت باقیمانده ها تاثیر گذار هستند را منعکس می کنند. از سوی دیگر، توجه کنید که اطلاعات از راههای مختلفی فراهم شده اند، مثلا نیمه عمر در برابر باقیمانده در برابر تاثیر. همچنین توجه کنید که هیچیک از اطلاعات از کران بری مشتق نشده اند. اطلاعات محدود در دسترس به میزان زیادی از محصولات عمده ای همچون کتان(پنبه) و سویا فراهم آمده اند و نتایج کران بری ممکن است کاملا متفاوت باشند.

نگاهی دقیقتر به اطلاعات بالا در مورد آزین فسمتیل کاملا موضوعی را آشکار می کند. این ماده نیمه عمر کوتاهی روی شاخ و برگ دارد(3 تا 5 روز)، اما دو هفته تاثیر گذاری دارد. این امر بر این نکته دلالت دارد که مقادیر توصیه شده آنقدر بالا هستند که اجازه تاثیر گذاری طولانی تری از باقیمانده را بدهند.
عوامل زیر عموما تاثیر گذاری باقیمانده یک حشره کش را کم می کنند( توجه داشته باشید که مقدار کاهش می تواند بر حسب نوع محصول و اثر دیگر عوامل تغییر نماید)
پایینتر بودن نرخ کاربرد
پی اچ بالای آب اسپری(قلیاییت بالاتر)
پی اچ بالای آب آبیاری بالاسری
مقدار آبیاری یا باران
مقدار نور خورشید
درجه حرارت بالا، رطوبت کم، باد
تاثیرات باقیمانده- از بین رفتن در محیط- عموما، آلودگی آفت کشی محیط زیست غیر مطلوب است و ما هر چیزی را برای اجتناب از بروز چنین مشکلاتی انجام می دهیم. در واقع، عملا غیر ممکن است که مانع از حضور باقیمانده های حشره کش روی گیاهان غیر هدف، آب و خاک گردیم. عوامل زیر، مقاومت های زیست محیطی را افزایش می دهند.
استفاده بیشتر از محصول: کاربرد بیشتر و یا نرخ های بالاتر
آب آبیاری و آب اسپری خنثی تا اسیدی
قابلیت محلول شدن مواد در آب
چسبندگی به ذرات خاک و مواد آلی
مقدار و شدت آبیاری و بارندگی
مطلوبیت خاک و شیمی آب
فقدان میکروارگانیزم هایی که ملکول های آفت کش را تجزیه می کنند
درجه حرارت و رطوبت پایین خاک
تاثیرات باقیمانده- باقیمانده ها در محصول- وفق قانون، باقیمانده های آفت کش در محصولات قابل مصرف نمی توانند از قابلیت تحمل فدرال بیشتر باشند. برای اجتناب از باقیمانده های غیر قانونی، برچسب حشره کش شامل دستورالعمل نرخ های مجاز استفاده، تواتر محتمل کاربرد، تعداد کاربردها، کل مقداری که می تواند در طی یک چرخه محصول اعمال شود و حداقل زمانی که باید بین آخرین کاربرد و برداشت وجود داشته باشد، می باشد. بسیاری از همان فاکتورهایی که اغلب مقاومت زیست محیطی را افزایش می دهند، روی تجزیه حشره کش در داخل یا روی میوه تاثیر می گذارند. بعضی از این عوامل عبارتند از:
محصول بیشتر مورد استفاده: کاربرد بیشتر و یا نرخ های بالاتر
نزدیکی به برداشت
جذب به سطح میوه( خاصیت مواد و محصولات کمکی)
میزان فرسایش و آبیاری
درجه حرارت های کم و رطوبت های بالا
خلاصه نقطه نظرات- در نوشته های در دسترس، اطلاعات کمی از باقیمانده ها موجود است. اغلب ارتباطات مربوطه از شرکت های شیمیایی گرفته شده است. آگاهی های در دسترس اساسا از محصولات عمده هستند. من هیچ چیز ویژه ای برای کران بری پیدا نکردم. در مورد مواد شیمیایی جدیدتر، آگاهی های کمتری از کلاس های جدیدتر حشره کشی در دسترس است. با این حال، خیلی از محصولات جدیدتر انتخابی تر بوده و تاثیرات کمتری روی موجودات غیر هدف می گذارند. خیلی از آن ها پایینترین سطح سمیت برای انسان را دارند. بنابراین، این محصولات ممکن است دارای بسیاری از دوره های قابل پذیرش تاثیرات باقیمانده باشند که ملاحظات کمتری را برای باقیمانده های غیر قابل پذیرش در محصول ایجاد می نماید.