مدیریت تلفیقی آفات IPM

 

منبع سایت:      www.agrimag.net 

مدیریت تلفیقی آفات IPM

مقدمه:

در میان آفات گیاهی، حشرات به دلیل تنوع گونه ها، کثرت جمعیت هر گونه و خصوصیات بیولوژیکی دیگر، از اهمیت ویژه ای برخور دارند. یکی از روشهای مبارزه با آفات، مبارزه شیمیایی است. در این روش برای مبارزه با آفات از مواد شیمیایی و دارویی استفاده می شود. این مواد اصطلاحااً آفت کش (Pesticide) نام گرفته اند، که به سه دسته معدنی، گیاهی و آلی تقسیم می شوند. ترکیبات آفت کش آلی مصنوعاً توسط شیمیست ها ساخته می شوند. این ترکیبات نیز در سه گروه ارگانو کلره، ارگانو فسفره و کاربامات ها وجود دارند. اولین ترکیب مصنوعی آلی که در دفع آفات مصرف شد، دی نیتروارتوکروزول بود. این ترکیب در سال 1892 به صورت نمک پتاسیم آن، به عنوان داروی حشره کش در آلمان به بازار عرضه شد. از آنجا که کار تجربی در این پروژه بر روی آفت کش های فسفر دار انجام شده است، لذا به تفصیل به ذکر خصوصیات آنها می پردازیم.

استفاده از ترکیبات آلی فسفردار برای مبارزه با آفات، از قبل از جنگ دوم جهانی مورد توجه قرار گرفت. اولین ترکیب کمپلکس فسفردار که به عنوان داروی حشره کش به مقیاس نسبتاً وسیع به بازار عرضه شد، هگزا اتیل تترا فسفات یا HETP می باشد. از آنجا که از بسیاری آفت کشهای ارگانو کلره (O.C) به دلیل سمیت، دوام و انباشتگی آنها در محیط صرف نظر شده، حشره کش های ارگانو فسفره (O.P) یکی از گروه های مهم حشره کشهاست، که در بسیاری از کاربردهای زراعی، جایگزین ارگانو کلره های ارزان قیمت شده اند. در میان آفت کشه های مورد استفاده در زراعت، آفت کشهای فسفر دار تحت شرایط آب و هوایی معتدل کمترین دوام را در خاک دارند. طول عمر متداول کوتاه آنها در خاک، که ناشی از تلاشی شیمیایی و بیولوژیکی است، منجر به مشکل انباشتگی که در رابطه با آفت کش های O.C با آن مواجهند، نمی شود. به علاوه بسیاری از آفت کشهای O.P تمایل دارند بسرعت جذب خاک شوند، بنابراین با وجود اینکه حلالیت آنها در آب بیشتر از انواع O.C است، تحرک آنها بعد از استعمال محدود می شود. بنابراین انتظار می رود، مقادیر این آفت کش ها که به دنبال کاربرد زراعی در محیط مائی شسته می شوند،‌ در مقایسه با آفت کش های کلردار کمتر باشد. میزان باقیمانده آفت کش های فسفردار معمولاً کم است و در خاک های معدنی انباشته نمی شوند.

مطالعه بر روی سرعت هیدرولیز آنها در آب با سرعت کند، ممکن است سبب آلودگی تدریجی شود. گذشته از آن، به علت دوره سودمندی نسبتاً کوتاه آنها و ناپایداری ساختمان آفات به ویژه در مناطق کشاورزی تحت کشت متمرکز، مجبور به کاربرد مکّرر آفت کش های O.P می شود که ممکن است منجر به انباشتگی آنها در آب و خاک گردد.

نظر به کاربردهای وسیع آنها، سمیت شدید برای موجودات آبزی و امکان اثرات نافذ بر روی موجودات آبی که به علت در معرض قرار گرفتن طولانی مدت ایجاد می شود، کنترل آنها به ویژه در مناطقی که زیاد استفاده می شوند، ضروری می باشد و روش تجزیه ای مناسب به ویژه برای تعیین باقیمانده آفت کش های فسفر دار در نمونه های طبیعی ضروری می باشد.

آفت کش های O.P مستعد فساد ناشی از فرسایش طبیعی بر اثر هوا هستند، مانند نور خورشید (فتوشیمیایی) و اکسیداسیون و هیدرولیز (شیمیایی). در یک سیستم محیطی تغییر پذیری آنها مهمتر از حضورشان در یک سیستم بیولوژیکی است. هم چنین بر هم کنش شرایط محیطی مانند PH، درجه حرارت، ذرات ریز، کولنی های میکروبی مختلف و فعالسازی ها، انواع و غلظت آفت کش O.P موجود و نوع فرمولاسیون آفت کش، همه می توانند سرعت و نوع فساد را تحت تاثیر قرار دهند.

پایداری آفت کش های ارگانو فسفره در سیستم مائی

رفتار عمومی هیدورلیکی آفت کش های O.P به صورت زیر خلاصه می شود:

1-   بسیاری از O.P ها در PH 1 تا 6 پایدارند.

2- O.P ها تحت شرایط قلیایی ناپایدارترند. سرعت هیدرولیز در PH های بالاتر از 8 به سرعت افزایش می یابد. در PH های قلیایی به ازاء هر واحد PH، سرعت 10 برابر افزایش می یابد.

3- درجه حرارت بر روی سرعت هیدرولیز تاثیر دارد و به ازاء هر 10 درجه سانتی گراد افزایش، سرعت 75/3 بار افزایش می یابد.

4- معمولاً هیدرولیز در اسیدی ترین گروه مولکول اتفاق می افتد، بنابراین پیوند P.O.z شکسته شده و آنیون OZ- را می دهد.

5- در PH های قلیایی حمله نوکلئوفیلی OH- در اتم P به کمبود الکترون فسفر بستگی دارد،‌ بنابراین قابلیت هیدرولیز آفت کش با گروه های الکترون کشنده افزایش می یابد.

6- پایداری آفت کشهای O.P در محیط مائی توسط فاکتورهای زیادی مانند انواع فعالیت های میکروبی در آب تحت تاثیر قرار می گیرد.

مسمومیت در انسان

علائم مسمومیت توسط دی متوات در انسان شامل این موارد می باشد: بی حسی، احساس سوزش،‌ فقدان هماهنگی حرکتی، سر درد، گیجی، لرزش، حالت تهوع، گرفتگی عضلات شکم، عرق کردن، دید مبهم، به سختی نفس کشیدن یا افت تنفسی و ضربان آهسته قلب. مقادیر بسیار بالای آن می تواند سبب غش کردن، بی اختیاری، تشنج یا مرگ شود. درجه حرارت های محیطی بالا یا قرار گیری در معرض نور مرئی یا UV سمیت آن را افزایش می دهد. در کارگرانی که به طور مکرر در معرض این ماده قرار گرفته اند اثرات دیگری شامل معیوب شدن حافظه و کم شدن تمرکز، کابوس های شدید، راه رفتن در خواب و خواب آلودگی یا بی خوابی و نیز شرایطی مشابه آنفولانزا همراه با سر درد، حالت تهوع، ضعف، کم اشتهایی و بی قراری گزارش شده است. طبق بررسی هایی کهبر روی موش صحرایی و گربه انجام شده، دی متوات در جریان خون ممکن است سبب قطع شدن جفت جنین شود، اما اجرای تولید مثل یا بقاء زاد و ولد را کاهش نمی دهد. هم چنین در مقادیر بالا (دوز 12mg/kg) موجب بروز اثرات تراتوژنیک (نقص جنینی) و موتاژنیک می گردد. اما اثرات سرطان زایی آن در انسان محتمل نمی باشد. اندام های مورد هدف به طوری که از طریق تست حیوان تعیین شده شامل بیضه ها، کلیه ها، کبد و طحال می باشد.

اثرات اکولوژیکی

دی متوات از نظر شیمیایی ناپایدار است، به این معنی که پس از استفاده مدت زیادی در برابر تجزیه مقاومت نمی کند. بنابراین خطر دراز مدتی وجود ندارا، اما در طی کاربرد آن به اطراف پراکنده شده و مناطق مجاور را آلوده می سازد. دی متوات در آب قابل حل است و می تواند سبب مرگ ماهی ها شود و برای گونه های بی مهره، سمی تر از ماهی ها می باشد. پرندگان مانند حیوانات دیگر قادر به سوخت و ساز سریع دی متوات نیستند، بنابراین در این گونه ها سمی تر بشمار می رود. هم چنین برای زنبور عسل نیز بسیار سمی است، اما برای گیاهان سمی نیست.

احتیاطات ایمنی

·   هنگام به کار بردن حشره کش باید از دستکش محافظ (لاستیک سنتزی و نئوپرن) استفاده شود، استفاده از دستکش پارچه ای توصیه نمی گردد.

·      باید آفت کش ها را در محیطی باز و ایمن از باد مخلوط نمود.

·      هرگز نباید ظروف آفت کش ها را مورد استفاده مجدد قرار داد.

·   در حال استفاده از آفت کش باید از سیگار کشیدن و خوردن و آشامیدن خودداری کرد.

·   اگر چشم ها آلوده شده باشند، باید با آب تمیز به مقدار زیاد و به مدت 15 دقیقه شستشو داده شود، باید لباس های آلوده را در آورده و پوست آسیب دیده را با آب و صابون شستشو داد.

 

مدیریت آفات

تا سال 1962 کنترل آفات کشاورزی تقریباً تماماً بر پایه استفاده از آفت کشها متمرکز بود. تا آن تاریخ تنها تعداد انگشت شماری از حشره شناسان و دانشمندان محیط زیست ضمن اعلام خطر اظهار می داشتند که استفاده از آفت کشها یک راه حل کامل برای رفع مشکل کنترل آفات به شمار نمی آید و تنها سه سال قبل از آن، مقاله ای در مجله هیلگاردیا به چاپ رسید که در آن از آغاز افول دوران طلائی آفت کشها سخن رفته بود. این مقاله "مفاهیم کنترل تلفیقی" نام داشت و بحث جدیدی در مورد کنترل آفات را مطرح می نمود که در آن از اقتصاد و اکولوژی نیز سخن به میان آمده بود. نویسندگان مقاله متخصصین را به ارائه رهیافتی برای کنترل آفات بر پایه شناخت آفت و اکولوژی گیاه فرا خوانده بودند؛ رهیافتی که در آن تلفیقی از انواع کنترلهای بیولو‍ژیک، زراعی و همچنین شیمیایی، یک استراتژی مدیریت آفات همراه با جنبه های اکولوژیک و اقتصادی را در بر دارد. آفت کشها باید مورد استفاده قرار گیرند، اما تنها هنگامی که کاربرد آنها لازم باشد و لزوم آن نیز باید بر پایه مطالعه جمعیت آفت و در نظر گرفتن جنبه اقتصادی آن تعیین شود. این رهیافت بزودی در ایالات متحده آمریکا تحت عنوان «مدیریت تلفیقی آفات» (IPM) شناخته شد؛ در حالیکه در اروپا بیشتر به «کنترل تلفیقی» شهرت یافت.

در زمانی کوتاه، برنامه IPM که شامل شناخت اکولوژی یک سیستم، استفاده بیشینه از کنترلهای طبیعی و زراعی و همچنین استفاده از آفت کشها به عنوان آخرین راه حل ممکن بود، به عنوان یک فلسفه مطلوب در محافل علمی پذیرفته شد و دانشکده های کشاورزی برنامه هایی در سطح کارشناسی و تحصیلات تکمیلی برای مدیریت تلفیقی آفات ارائه نمودند. در کمتر از 20 سال تغییر چشمگیری در سطح آگاهی به وجود آمد و نحوه برداشت عموم از اینکه آفات به عنوان موجوداتی که باید کنترل شوند، به قبول اینکه آفات باید به عنوان عضوی از جوامع درون اکوسیستمهای کشاورزی- که لازم است تحت مدیریت قرار گیرند- دگرگون گشت. همراه با تکاملی که در سطح آگاهی به وجود آمد، تکنولو‍ژیهای نوینی به وجود آمد و سیستمهای مدیریت آفات- که بر پایه بهبود اکولوژیکی استوار بود- تقویت شدند. در میان این تکنولوژیها می توان به سیستمهای نمونه برداری از جمعیت آفات، روشهای علامتگذاری با روبیدیوم برای مطالعه پراکندگی حشره، حشره کشهای میکروبی، ادوات شخم پشته ای، مدلهای شبیه سازی کامپیوتری، سیستمهای تخصصی و بسیاری موارد دیگر اشاره نمود.

تعریف مدیریت تلفیقی آفات:

همانند واژه کشاورزی پایدار، حروف اختصاری IPM نیز در شرایط مختلف بطور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. در این بخش، مدیریت تلفیقی آفات به صورت زیر تعریف می شود؛

«استراتژی کنترل آفات که در پی پیشینه سازی عوامل کنترل بیولوژیک و زراعی بوده و از کنترلهای شیمیایی تنها به هنگام ضرورت و با شرط حداقل خسارات محیطی ممکن استفاده می نماید».

تعریف فوق آشکارا بر اهمیت تاکتیکهای غیر شیمیایی و به حداقل رساندن کاربرد آفت کشها تاکید دارد. در ماهیت IPM تلفیق تاکتیکهای کنترل با روشهای مدیریتی که در آنها اقتصاد و اکولوژی نیز مد نظر باشند، مشاهده می شود. هر چند در بسیاری مواقع در رهیافت IPM سیستمهای کنترلی وجود دارد که هم اهداف اقتصادی و هم زیست محیطی را در بر داشته است، با اینحال غالباً باید بین جنبه های اقتصادی و زیست محیطی، راه حل بینابین را جستجو نود.

استفاده بهینه از آفت کشها با زیر نظر گرفتن جمعیت آفات و آستانه اقتصادی کاربرد آنها، متداولترین رهیافت در توسعه برنامه های IPM به شمار می آید. مزارع در طول فصل رشد و در فواصل زمانی معین، توسط خود زارعین و یا کارگزاران تعلیم یافته، تحت نظر قرار می گیرند. تراکم جمعیت آفات با استفاده از برنامه های استاندارد نمونه برداری تخمین زده شده و سپس نتایج به دست آمده با امکان انجام دقیق نمونه برداری از جمعیت آفت و پیش بینی اینکه کاربرد آفت کش از نظر اقتصادی توجیه پذیر است یا نه، از نظر تکنیکی بسیار دشوار است. مبانی آستانه اقتصادی شامل پیش بینی جمعیت آفت و دشمن طبیعی آن در یک مزرعه، خاص رابطه میان آلودگی ناشی از آفت و کیفیت عملکرد گیاه زراعی، میزان خسارت فیزیکی که می توان از طریق کنترل جلوگیری نمود، هزینه های مربوط به کنترل و همچنین ارزش مادی بالقوه گیاه و بالاخره هزینه مربوط به عدم کنترل تکثیر یک آفت، می گردد. بدین ترتیب آستانه اقتصادی متغیر پویائی است که به عوامل متعدد موجود در یک مزرعه خاص و همچنین تاثیر متقابل مولفه های بیولوژیک، زیست محیطی و اقتصادی بستگی دارد.

کنترل زراعی

هدف اصلی استفاده از نمونه برداری و آستانه اقتصادی، بهینه سازی کاربرد آفت کشها می باشد. آستانه اقتصادی با دیگر موارد مورد مقایسه قرار می گیرد تا معلوم گردد که آیا استفاده از آفت کشها از نظر اقتصادی توجیه پذیر هست؟ آستانه اقتصادی را می توان به تراکمی از آفت اطلاق نمود که لازم است با توجه به آن به منظور جلوگیری از افزایش جمعیت آفت و رسیدن آن به سطح خسارت اقتصادی، برنامه های کنترل آغاز شود. سطح خسارت اقتصادی را به نوبه خود می توان به صورت پائینترین جمعیتی که موجب بروز خسارت اقتصادی می شود، تعریف نمود. منظور از خسارت اقتصادی، مقدار خسارتی است که هزینه کنترل غیر طبیعی را توجیه می نماید. راه دیگری که می توان توسط آن به مفهوم آستانه اقتصادی نگریست آن است که درآمد خالص تئوریک را- که از مزارعی که آفت کش در آن بکار برده شده و آن دسته از مزارع که آفت کش در آن مصرف نشده، حاصل می شود- نسبت به تراکم آفت، در یک نمودار ترسیم نمود.

آستانه اقتصادی عبارت است از نقطه ای از محور X ها که از محل تلاقی دو منحنی با یکدیگر بدست می آید. مولفه های مهم دیگر در رهیافت IPM عبارتند از روشهای کنترل زراعی و بیولوژیک، کنترل زراعی عبارت است. از کاهش جمعیت یا میزان خسارت آفات از طریق دستکاری در محیط، هر چند در بیشتر موارد کنترل زراعی صرفاً شامل عملیات مکانیکی مانند شخم یا سوزاندن است، اما در هر حال جنبه های متعدد مدیریت گیاه و خاک از جمله تناوبهای زراعی، زمان کاشت و برداشت، کشت گیاهان تله ای و متنوع نمودن سیستم کاشت را نیز در بر می گیرد، عملیات کنترل زراعی ممکن است موجب مرگ و میر مستقیم گونه های آفت شوند، اما این عملیات غالباً به منظور جلوگیری از طغیان آفت به کار گرفته می شوند، نه کنترل آلودگی موجود، اگر چه برخی عملیات کنترل زراعی نظیر تناوب زراعی، یک شیوه فراگیر بوده و بر روی مجموعه ای از آفات تاثیر می گذارد با این حال بسیاری از شیوه های کنترل زراعی تنها به یک آفت خاص مربوط بوده و در نتیجه به شناخت تاریخچه زندگی و عادات آفت مورد نظر نیازمند است. در این شرایط لازم است مرحله یا مراحل حساس چرخه زندگی و عادات آفت مورد نظر نیازمند است. در این شرایط لازم است مرحله یا مراحل حساس چرخه زندگی آفت تعیین گردیده و سپس با تغییرات به عمل آمده در عملیات زراعی از حمله آن جلوگیری نموده و یا آنرا نابود ساخت و یا آنکه آهنگ تکثیر آن را کند کرد.

از آنجا که هدف اولیه کنترل زراعی جلوگیری و کاهش طغیان آفت است، نتایج چنین عملیاتی غالباً پنهان مانده و نمی توان آنرا از نظر کمی ارزیابی نمود. هر گاه کنترل زراعی را بتوان به سهولت با سایر عملیات زراعی همراه نمود. در این صورت براحتی توسط زارعین به کار گرفته خواهد شد؛ اما چنانچه این عملیات به انجام تغییرات عمده ای در شیوه زراعی متداول نیاز داشته باشد، مزایا و معایب آن باید بدقت مورد سنجش قرار گیرد. هر چند عملیات زراعی ممکن است بتنهایی نتوانند کنترل قابل قبولی از آفت را ارائه نمایند، اما این شیوه ها در به حداقل رساندن خسارت ناشی از آفتها حائز اهمیت بوده و باید در برنامه کنترل تلفیقی گنجانده شوند.

تناوب کشت گیاهان زراعی

سیستمهای تناوب زراعی- مزایای متعددی از نظر ساختمان خاک، مدیریت حاصلخیزی و فرسایش دارا بوده و همچنین به کنترل گونه های مختلف آفات کمک می نمایند. تناوب در کشت گیاهان به منظور مدیریت آفات شامل الگوی کاشتی است که در آن گیاهان حساس و غیر حساس به تناوب کشت می شوند. فاصله زمانی لازم میان کشت گیاهان حساس بستگی به طول چرخه زندگی آفت، توان بالقوه تکثیر، درجه اختصاصی بودن و مشخصات پراکنش آفت مورد نظر دارد. این رهیافت به ویژه در کنترل گونه های آفات غیر متحرک و خاکزی نظیر کرمهای ریشه یا  Diabrotica sp و همچنین آن دسته از آفات که دامنه میزبان محدود و یا چرخه زندگی کوتاه (یک سال یا بیشتر) دارند مانند کرمهای مفتولی یا Elateridae، موثر است. ارزش «تناوب زراعی» در کنترل آفات بسیار متحرک، اسپورهای بیماری زا و یا بذور علفهای هرز که بسادگی از یک مزرعه به مزرعه دیگر انتقال می یابند، بسیار محدود است.

استفاده از تناوب کشت سویا و گیاهان غیر بقولات به منظور کاهش شدت آلودگی نماتد ریشه سویا بسیار متداول است. در ایالت ویرجینیا، بیماری قارچی لکه خاکستری برگی ذرت

 (Cercospora zeae- maydis ) به صورت یک مشکل جدی در سیستمهای شخم حداقل، نمایان گشته است. عدم کاشت ذرت حداقل به مدت یک سال در مزرعه آلوده، به عنوان یک روش مناسب برای کاهش بیماری توصیه شده است.

تناوب در کشت گیاهان زراعی برای کنترل بسیار از آفات، از جمله کرم ریشه ذرت و کرمهای مفتولی، سودمند است. حشرات بالغ کرم ریشه ذرت (Diabroutica virgifera) در اواخر تابستان در مزرعه تخمگذاری می نمایند. این تخمها پس از پشت سر گذاردن زمستان، در بهار سال بعد تفریخ می شوند. چنانچه در چنین مزرعه ای ذرت کشت شود، لارو کرم ریشه شروع به تغذیه بر روی ریشه های ذرت نموده و گسترش می یابد. از آنجا که لارو کرم ریشه تنها از ذرت تغذیه نموده و حشرات بالغ تنها در مزارع ذرت تخمگذاری می نمایند، کشت متناوب ذرت با هر گیاه زراعی دیگر، کنترل زراعی موثری بر روی کرم ریشه به وجود می آورد.

تاریخ کاشت و برداشت

تاریخ کاشت و برداشت برخی گیاهان زراعی را می توان برای کاهش با اجتناب از خسارات ناشی از آفات تغییر داد. به عنوان یک نمونه کلاسیک می توان به تعریق کاشت گندم به عنوان یک روش کنترل پشه جوانه خوار (Mayrtiola destructor) اشاره کرد. کاشت زود هنگام ذرت و سویا از نظر خسارت کرم بلال ذرت، در مقایسه با کاشت دیر هنگام، دارای حساسیت بمراتب کمتری است. کاشت دیر هنگام ذرت همچنین به خسارت ناشی از کرم ساقه خوار اروپایی حساستر است. استقرار گیاهچه های یونجه در کاشت بهاره، نسبت به خسارت زنجره سیب زمینی در مقایسه با کاشت پائیزه، بسیار حساستر است. از آنجا که جمعیت زنجره سیب زمینی معمولاً در نیمه شهریور کاهش می یابد، کاشت اواخر تابستان یا پائیز باعث پشت سرگذاشتن این آفت می شود. با این حال کاشت پائیزه یونجه به ویژه در سیتمهای بدون شخم می تواند به واسطه بیماری قارچیSclerotinia sp.

بشدت صدمه ببیند. از آنجا که این بیماری به حضور بقولات وابسته است. باید حتی الامکان از کاشت بدون شخم در مزارعی که حاوی بقایای شبدر و یا بقولات دیگر باشد، اجتناب نمود.

برداشت زود هنگام یونجه را غالباً می توان برای کنترل سرخرطومی یونجه و نیز زنجره سیب زمینی به کار برد. عملیات برداشت، به ویژه هنگامیکه گیاه به عنوان علوفه سبز مصرف می شود، باعث نابودی اکثر لاروهای سرخورطومی شده و در مناطق که رشد گیاه و شرایط آب و هوایی مساعد باشند، یک روش کنترل موثر به شمار می آید. با این همه این رهیافت کاملاً تضمین شده نیست، زیرا تحت شرایط معینی، تعدادی لارو از عملیات برداشت جان سالم به در برده و رشد مجدد یونجه را مورد حمله قرار خواهند داد. بنابراین هنگامیکه از برداشت زود هنگام برای کنترل سرخرطومی استفاده می شود، لازم است رشد مجدد آن از نظر احتمالی بروز خسارت در بخش انتهائی اندامهای جدید بدقت مورد بررسی قرار گیرد. از آنجا که تغذیه این آفت موجب انسداد درونی دستجات آوندی گیاه یونجه می گردد، بنابراین به هنگام برداشت، این گونه بافتهای صدمه دیده حذف شده و به گیاه فرصت می دهد که مجدداً رشد خود را از سر گیرد. برداشت، همچنین اکثر آفات برگخوار نابالغ را نابود می سازد.

کنترل بیولوژیکی

یکی از موفقترین رهیافتهای غیر شیمیایی در مدیریت آفات، کنترل بیولوژیکی آنهاست.موجودات بیشماری در طبیعت وجود دارند که از آفات، مولدین بیماری و علفهای هرز تغذیه نموده و یا موجب آلودگی آنها می شوند. کنترل طبیعی حاصله توسط این موجودات در بسیاری موارد از رسیدن جمعیت گونه های حشرات به سطحی که به عنوان آفت مطرح می شوند، جلوگیری می نماید. اهمیت کنترل طبیعی هنگامی نمایان می شود که از جمعیت این دشمنان طبیعی به واسطه کاربرد حشره کشها کاسته شده و یک حشره بی اهمیت قبلی، از کنترل طبیعی خارج گشته و ناگهان به صورت یک آفت اصلی ظاهر می گردد.  گونه (Hubner) Trichoplusia ni  نمونه ای از این پدیده به شمار می آید. این آفت معمولاً در درون یا پیرامون مزارع پنبه دیده می شود، ولی به ندرت به عنوان یک آفت مطرح است. با این حال در مواردی چند از جمله با کاربرد حشره کشهایی با طیف وسیع، ممکن است موجوداتی که جمعیت این آفت را تنظیم می کنند نابود شده و انفجار جمعیت این آفت حاصل شود.

کنترل بیولوژیکی را می توان تحت عنوان دستکاری انگلها، شکارچیان و عوامل بیماریزا تعریف نمود که از طریق آن، جمعیت آفات در زیر سطح خسارت اقتصادی کنترل می شود. از سوی دیگر، کنترل طبیعی به صورت فعالیت این دشمنان طبیعی، بدون آنکه انسان دخالتی داشته باشد. تعریف می گردد. یکی از قدیمی ترین و موفقیت آمیزترین نمونه کنترل بیولوژیک آفات که اکنون بیش از یکصد سال است مورد استفاده قرار می گیرد. معرفی سوک ودالیا برای کنترل شپشک استرالیایی بر روی مرکبات در ایالت کالیفرنیا است. پس از کسب نتایج موفقیت آمیز در این نمونه، حداقل 253 پروژه استفاده از روشهای بیولوژیک کنترل آفات در سراسر جهان به مرحله اجرا گذارده شده است. براساس تخمین به عمل آمده، از هر دلار که برای کنترل بیولوژیکی در ایالت کالیفرنیا سرمایه گذاری شده، بیش از 30 دلار درآمد خالص از طریق کاهش خسارات وارده به گیاهان و نیز کاهش هزینه های کنترل شیمیایی به دست آمده است.

علاوه بر اهمیت روشهای کلاسیک کنترل بیولوژیک به کمک دشمنان طبیعی یک آفت، اشکال دیگر کنترل بیولوژیکی برای تنظیم جمعیت بسیاری از گونه های آفات گیاهان زراعی مختلف، بطور موفقیت آمیزی تجربه شده اند. افزایش جمعیت دشمنان طبیعی از طریق مراقبت و پرورش و سپس آزادسازی انبوه آنها جهت کنترل آفات، کاربرد گسترده ای داشته است.

آزادسازی دوره ای دشمنان طبیعی نیز به گونه ای گسترده بویژه در اروپا برای کنترل آفات در گلخانه ها مورد استفاده قرار می گیرد. آزادسازی دشمنان طبیعی حتی برای کنترل مگس خانگی در پیرامون تاسیسات دامپروریها به کار گرفته شده است. پرورش و رها کردن دوره ای Ophyra arnescens که شکارچی مگس خانگی است، در کاهش جمعیت این آفت کارساز بوده است.

در تحقیقات اخیر که از نماتدهای مولد بیماری در حشرات به عمل آمده، نشان داده شده است که از آنها می توان برای کنترل چندین آفت بویژه انواع خاکزی استفاده نمود. حدود 250 گونه حشره از 10 راسته مختلف به Steinernema feltiae حساسند.

علیرغم موفقیتهای بسیار و توانائی بالقوه ای که در کنترل بیولوژیک وجود دارد، سرمایه گذاری، و در سالهای اخیر فعالیتهای تحقیقاتی و ترویجی، رو به کاهش نهاده است. بخشی از این کاهش به سرمایه گذاری بیشتر برای روشهای بیوتکنولوژی کنترل آفات مربوط می شود.

بیوتکنولوژی و مدیریت آفات

انتخاب و توجه به «به نژادی» گیاهان زراعی، نقش مهمی در تکامل کشاورزی از دوران پیش از تاریخ تاکنون ایفا نموده است. توسعه و استفاده از واریته های مقاوم به آفات، تاثیر شگرفی بر روی تولیدات کشاورزی دنیا داشته است. پیشرفتهای اخیر در مهندسی ژنتیک، امیدهایی را در زمینه شتاب بخشیدن به شیوه های کلاسیک «به نژادی» گیاهان زراعی و همچنین معرفی مکانیسمهای جدید مقاومت به وجود آورده است. یکی از جنبه های مهم مهندسی ژنتیک در ارتباط با مدیریت آفات، توانایی آن برای رفع تنگناهای تاکسونومیک موجود در زمینه منابع ژنی، که می توان به یک گیاه زراعی خاص انتقال داد، می باشد. انتقال موفقیت آمیز ژن تولید کننده سموم از یک باکتری

Bacillas thuringiensis به توتون، می تواند چشم انداز جدیدی در تکنولوژی کنترل آفات به وجود آورد.

با توجه به تئوری تکامل، باید این نکته را از نظر دور نداشت که ایجاد مقاومت به آفات از طریق مهندسی ژنتیک، ممکن است به واسطه سرعت بخشیدن به سازگاری آفات مورد نظر، سرمنشا مشکلات بالقوه ای باشد. یاد آور می شود که یکی از مولفه های IPM، استفاده از تاکتیکهای اکولوژیکی با کمترین مشکلات ممکن است که می تواند زیان های اقتصادی را محدود کند. در اینجا مشکل آن است که ارقام بسیار مقاوم موجب ایجاد فشار انتخاب برای سازگاری آفت، چه در جمعیت های زیاد و چه کم، خواهد شد. سازگاری برخی آفات جدید نسبت به یک رقم مقاوم که در سطحی وسیع کشت شده باشد، ممکن است حتی قبل از آنکه عامل مقاومت بتواند در کاهش خسارت اقتصادی ناشی از آفت موثر باشد، اتفاق افتد.

هنگامیکه به کاربرد مهندسی ژنتیک برای ایجاد مقاومت نسبت به آفات در آینده می نگریم، نباید درسی که در سال 1970 از اپیدمی بیماری بلایت ذرت در ایالات متحده آمریکا گرفته شد را فراموش کرد. در آن زمان تقریباً تمامی واریته های اصلی ذرت آمریکا حاصل منبع ژنی حساسیت نسبت به بلایت برگ بودند و در سال 1970 این بیماری موجب وارد آمدن بزرگترین خسارت اقتصادی تاریخ کشاورزی که در طول سال از سوی یک عامل به یک گیاه وارد آمده بود، شد. این فاجعه نتیجه یک برنامه «به نژادی» با هدف دستیابی به عملکرد بالا، اما بر پایه ژنتیکی بسیار محدود بود.

ایجاد مقاومت نسبت به آفات درگیاهان زراعی از طریق مهندسی ژنتیک، می تواند محرک قوی اقتصادی و زیست محیطی برای انتخاب توسط جمع کثیری از زراعین باشد؛ اما در عین حال صحنه را برای وقوع یک فاجعه گسترده، به هنگامی که گونه های آفت مورد نظر مقاومت را در هم می شکنند، باز نگاه می دارد. تلاشهای «به نژادی» مونوژنیک برای ایجاد مقاومت نسبت به آفات تاکنون موجب ایجاد مقاومت نسبت به «زنگ طوقه یولاف» پشه جوانه خوار در گندم، سفیدک پودری جو، بیماری ویروس موزائیک توتون در گوجه فرنگی، نماتد طلایی و بادزدگی سیب زمینی گشته است. ولی در هر یک از موارد فوق، ماندگاری واریته های مقاوم حاصله نسبتاً کوتاه بوده است.

مهنسی ژنتیک هنوز دوران نوزدی خود را سپری می کند و سطح انتظارات از آن بسیار بالاست. بدون شک با توجه به منابع چشمگیری که در این زمینه سرمایه گذاری شده، نتایج سودمند متعددی از آن به دست خواهد آمد. با اینهمه پیشرفتهای ماندگارتر در زمینه مدیریت اکولوژیکی آفات و کشاورزی پایدار از مطالعات اگرواکولوژیکی که بر تغییر ساختار و کارکرد اکوسیستمهای کشاورزی متمرکز باشند، حاصل خواهند گشت.

IPM در سیستمهای کشاورزی پایدار

اجرای برنامه های IPM موجب کاهش قابل ملاحظه ای در کاربرد آفت کشها در گیاهان زراعی متعدد گردیده است. به عنوان نمونه از سال 1971 (هنگامیکه برنامه های IPM در آمریکا آغاز شدند) تا سال 1982، از مصرف آفت کشها در پنبه 46 درصد کاسته شده است. کاهش مشابهی نیز در زمینه گندم، سورگوم و بادام زمینی به دست آمده است. اما علیرغم این موفقیتهای آشکار و مزایای دیگر ناشی از اجرای برنامه های IPM، تنها 8 درصد از زمینهای زراعی ایالت متحده آمریکا از برنامه های IPM پیروی می نمایند؛ از سوی دیگر مصرف آفت کشها در برخی دیگر از گیاهان زراعی از جمله ذرت و سویا،‌ به ترتیب 15 و 16 درصد افزایش نشان می دهد. اکنون تنها در ایالات متحده آمریکا سالیانه 337 میلیون کیلوگرم آفت کش در زمینهای زراعی مصرف می شود که از این میان 195 کیلوگرم آن به علف کشها اختصاص دارد.

برنامه های کلاسیک IPM عمدتاً بر استفاده از دیده بانی دقیق و کاربرد آگاهانه علف کشها به هنگام ضرورت متمرکز بوده و می تواند در سیستمهای زراعی متداول بر نهاده تا حد ممکن موجب کاهش استفاده از آفت کشها شود. اما وضعیت IPM در سیستمهای کشاورزی پایدار که در آنها نهاده های «برون مزرعه ای» اندکند چگونه خواهد بود؟ تعقیب جمعیت آفات و آستانه اقتصادی- زیر بنای مفهوم IPM به شمار می آیند اما در دنیای واقعی چیزی که «آستانه اقتصادی » نامیده می شود، در حقیقت «آستانه عمل» است که بر پایه داده های محدود تحقیقاتی به وجود آمده و سپس به نواحی گسترده ای تعمیم داده شده است. ایجاد مدلهای واقعی و پویای تعیین آستانه اقتصادی، بسیار پرهزینه بوده وی نیازمند تحقیقات بلند مدت در شرایط آب و هوایی و خاکهای گوناگون است.

متاسفانه تخصیص بودجه کوتاه مدت و استفاده از نیروی تازه کار، غالباً منجر به گردآوری مجموعه محدودی از داده ها گردیده که می باید برنامه های ترویجی IPM را براساس آنها پایه ریزی نمود. از سوی دیگر به محض آنکه برنامه نمونه گیری و آستانه اقتصادی یک آفت خاص در یک محل تعیین می شود، بدون در نظر گرفتن شرایط جغرافیای خاص آن، در مناطق دیگر نیز مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین شکاف قابل ملاحظه ای میان آستانه عمل که در بیشتر برنامه های IPM به کار گرفته می شود و آستانه اقتصادی پویا، وجود دارد.

علیرغم فقدان دقت لازم که از عدم اجرای تحقیقات بلند مدت ناشی می شود، برنامه های IPM که بر پایه نمونه گیری و آستانه اقتصادی بنا نهاده شده اند، در هر صورت در سطوح بسیار زیاد و بسیار کم جمعیت آفت سودمندند؛ اما هنگامیکه تراکم آفت در سطحی متوسط قرار داشته باشد، (یعنی به آستانه اقتصادی نزدیک باشد) شک و تردید به وجود می آید. عدم یقین و یا احتمال اشتباده در کنترل آفت را می توان با افزایش پیچیدگی مدل و منظور کردن پارامترهای بیشتر از یک ناحیه خاص و جمع آوری نهاده مزرعه ای بیشتر کاهش داد. به عبارت ساده تر، لازم است نهاده های اطلاعاتی افزایش یابند. در هر صورت افزایش پیچیدگی مدل و جمع آوری داده های بیشتر، مستلزم بالا رفتن هزینه های مربوط خواهد بود. هنگامیکه افزایش هزینه مربوط به جمع آوری اطلاعات، (مثلاً دیده بانی) با هزینه های کنترل شیمیایی برابر باشد، تولید کننده دیگر قادر به تامین مخارج برای دستیابی به اطلاعات لازم جهت اخذ تصمیم صحیح نبوده و در نتیجه معمولاً اقدام به استفاده از آفت کشهای شیمیایی خواهد نمود.

تجزیه و تحلیل IPM و هزینه های برون مزرعه ای

هزینه های مربوط به استفاده از آفت کشها و IPM بر عهده زارع است. تولید کنندگان در حال حاضر مسئول پرداخت هزینه های برون مزرعه ای مربوط به خسارات زیست محیطی ناشی از استفاده افراطی از آفت کشها نیستند. اینگونه هزینه ها بسیار چشمگیر بوده و در حال حاضر بطور کلی توسط دولت و مالیات دهندگان تامین می شود. بنابراین مزایای اقتصادی خرد که با کاربرد آفت کشها همراه است، گسترش برنامه های IPM را محدود می سازد. هر چند نیروی محرکه اصلی در برنامه های IPM کاهش آلودگیهای زیست محیطی از طریق کاربرد کمتر آفت کشها بوده است، متاسفانه بسیاری از برنامه های IPM با تجزیه و تحلیل اقتصادی که در آنها هزینه های کل ناشی از کاربرد آفت کشها را در نظر نمی گیرند، استفاده بیشتر آفت کشها را توجیه پذیر می نمایند.

برنامه های IPM همچنین بیشتر بر پایه کشت تک محصولی نظیر سویا، سیب و غیره متمرکز می باشد، نه بر محور سیستمهای کلی زراعی نظیر سیستمهای تلفیقی کشاورزی- دامپروری. توجیه بسیاری از متخصصین کشاورزی تنها به گیاهان خاصی که در حیطه مسولیتشان می باشد، محدود گشته است؛ در حالیکه لازم است به جای محصولات خاص، به سیستمهای کلی زراعی بذل توجه شود.

مدیریت آفت یا آفت کش؟

مجموعه IPM بر مبنای درک اکولوژی سیستم گیاه- آفت و یک کاسه کردن تاکتیکهای کنترل، تحت لوای مدیریت آفت بنا نهاده شده، با اینهمه درعمل، IPM در بسیاری موارد به مدیریت آفت کش محدود گشته است. برنامه های IPM اغلب صرفاً شامل زیر نظر داشتن آفت و استفاده از آستانه های اقتصادی به منظور کاربرد بهینه علف کشها بوده و استفاده از سایر تاکتیکها از جمله کنترلهای بیولوژیک و زراعی، در این گونه برنامه ها معمولاً بسیار محدود است. برنامه های کنترل بیولوژیک و برنامه های IPM غالباً به طور مستقل از یکدیگر طرح ریزی می شوند و بدین ترتیب پتانسیل کامل IPM بمراتب از آنچه که باید باشد، دور می ماند.

بدیهی است برنامه های IPM در کاهش کاربرد آفت کشها بی اندازه سودمند بوده است، اما از سوی دیگر IPM را می توان به برنامه های آزمایش خاک یعنی انجام آزمایش بر روی خاک و سپس افزودن کود به میزان لازم تشبیه نمود. بدین ترتیب از مصرف بیش از اندازه کود جلوگیری بعمل می آید. اما نکته اینجاست که توصیه های به عمل آمده براساس نتایج آزمایش خاک توسط موسسات آزمایشگاهی، با یکدیگر تفاوت قابل ملاحظه ای دارند. برای مثال برخی آزمایشگاهها 109 کیلوگرم کود ازته را توصیه می نمایند و موسسه دیگری توصیه می کند مصرف کود ازته لازم نیست!

در کشاورزی پایدار، صرف انجام آزمایشات خاک به منظور توصیه کود، یک مساله زیر بنایی محسوب نمی شود. نکته اساسی آن است که در وهله اول چگونه می توان نیاز کلی به کودها را کاهش داد؟ تناوب در کشت گیاهان زراعی و استفاده از بقولات به عنوان تثبیت کننده بیولوژیک ازت، موجب کاهش نیاز به کود می شود. به همین ترتیب در خصوص IPM نیز دیده بانی استفاده از آفت کشها تنها به هنگام رسیدن به آستانه اقتصادی مطمئناً از مصرف این مواد شیمیایی می کاهد. با این حال مطلب عمده آن است که چگونه می توان از وابستگی خود به آفت کشها کاست؟ بنابراین لازم است تاکید بیشتری بر اجرای کنترلهای زراعی و بیولوژیکی که جمعیت آفات را کاهش داده و از انفجار جمعیت آنان جلوگیری به عمل می آورند و همچنین نیاز به مواد شیمیایی آفت کش را کاهش می دهند، به عمل آید.

ضرورت طراحی سیستمهای زراعی

به منظور دستیابی به اهداف چند گانه کشاورزی پایدار (تولیدات سودآور تر دامی و گیاهی سالم در صورتیکه فرسایش خاک و آلودگیهای زیست محیطی به حداقل ممکن برسد) طراحی مجدد سیستمهای زراعی از بالاترین اولویتها برخوردار است. از آنجا که در اکوسیستمهای کشاورزی اثرات پیچیده متقابلی وجود دارد، مجموعه برنامه های IPM از همان آغاز «رهیافت سیستمی» را در دستور کار خود داشته است. عملیات زراعی، بویژه کاربرد مواد شیمیایی مختلف، تاثیر بسزایی بر روی دامنه وسیعی از موجودات غیر مورد نظر، بر جای می گذارد. برای مثال می توان به نمونه های زیر اشاره نمود:

·      استفاده از کودهای ازته موجب تحریک انفجار جمعیت شته در گیاهان خانواده کلم می شود.

·   آفت کشها با از بین بردن دشمنان طبیعی علفهای هرز، باعث افزایش جمعیت آنها می گردند.

·   استفاده از حشره کش کاریوفوران، رشد علفهای هرز برگ باریک را به دنبال خواهد داشت.

·   قارچ کشها، قارچهای خاک که بر روی جمعیت نماتدها کنترل طبیعی اعمال می کنند را از میان می برد.

·   حشره کشها و قارچ کشها از جمعیت کرمهای خاکی کاسته و بنابراین حاصلخیزی خاک و سرعت نفوذ آب در خاک را کاهش می دهند.

در حال حاضر نیاز اساسی به مطالعه اکولوژی سیستمهای کشاورزی احساس می شود اما بجای آنکه به مطالعه سیستمهای متعارف پرنهاده ادامه دهیم تا بتوانیم کارآیی آنها را افزایش دهیم، کشاورزی پایدار بر طراحی و توسعه اکوسیستم های کشاورزی جدیدی که در آنها فرآیندهای اکولوژیکی مفید به حداکثر ممکن رسیده و نهاده هایی برون مزرعه ای پرهزینه به حداقل خود می رسند، تاکید دارد. برنامه های IPM اصولاً برای اجرا در سیستمهای استقرار یافته و پرنهاده طراحی شده اند. بنابراین کسب موفقیت در چنین شرایط محدود و نامطمئنی دشوار است.

تحت چنین سیستمهایی به کنترل آفات به عنوان یکی از عملیات زراعی نگریسته می شود وسایر فعالیتهای بیولوژیکی، بجز فتوسنتز جامعه گیاهی و جذب عناصر غذایی توسط گیاه، نادیده گرفته می شود.

بنابراین کشاورزی پایدار فراتر از یک متدولوژی بوده و یک رهیافت فلسفی متفاوتی را طلب می نماید. هر چند سیستمهای کشاورزی پایدار با استفاده کمتر از نهاده های شیمیایی که اساسشان سوختهای فسیلی است،‌همراه می باشد، اما در عین حال این سیستمها نیازمند افزایش معلومات در خصوص مدیریت فرآیندهای اکولوژیکی می باشند. بنابراین، سیستمهای کشاورزی پایدار را می توان به صورت سیستمهای کم نهاده از نظر مواد و پرنهاده از نظر اطلاعاتی، توصیف کرد.

انجام عملیاتی که متضمن استفاده از نهاده های شیمیایی است، فرآیندهای اکولوژیکی موجود در سیستمهای کشاورزی را کمرنگ جلوه می دهد. برای مثال، افزودن مقادیر معتنابهی از کودهای معدنی به سیستمهای زراعی موجب آن می گردد که زارع توجه اندکی به فرآیندهای چرخش عناصر که در آنها ارگانیسمهای خاکزی گوناگونی شرکت دارند و همچنین مکانیسمهای همراه با آن که بر اتلاف عناصر از سیستمهای خاک تاثیر می گذارند، معطوف نماید. به همین ترتیب استفاده از علف کشها موجب حذف علفهای هرز از یک سیستم کشاورزی شده و بنابراین جنبه های مربوط به روابط متقابل میان گیاهان،‌نظیر رقابت و زندگی همزیستی، مفهوم خود را از دست می دهند؛ همچنانکه از نهاده های شیمیایی کشاورزی کاسته می شود، نیاز به درک و مدیریت فرآیندهای اکولوژیکی سیستمهای کشاورزی فزونی می یابد. به عبارت دیگر، لازم است دانش و مدیریت فرآیندهای اکولوژیک را جانشین انرژی و مواد شیمیایی نمود.

 

 

 

+


دریافت کد وضعيت آب و هوا


  FEED