تبلیغات
انجمن علوم و فنون پارس - مقاله مدیریت تلفیقی آفات IPM
مقاله مدیریت تلفیقی آفات IPM | گیاهپزشکی ,
مدیریت تلفیقی آفات IPM


تعریف مدیریت تلفیقی آفات:
همانند واژه كشاورزی 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 كنترل آفات كه در پی پیشینه سازی عوامل كنترل بیولوژیك و زراعی بوده و از كنترلهای شیمیایی تنها به هنگام ضرورت و با شرط حداقل خسارات محیطی ممكن استفاده می نماید».


 استفاده از تركیبات آلی فسفردار برای مبارزه با آفات، از قبل از جنگ دوم جهانی مورد توجه قرار گرفت. اولین تركیب كمپلكس فسفردار كه به عنوان داروی حشره كش به مقیاس نسبتاً وسیع به بازار عرضه شد، هگزا اتیل تترا فسفات یا HETP می باشد. از آنجا كه از بسیاری آفت كشهای ارگانو كلره (O.C) به دلیل سمیت، دوام و انباشتگی آنها در محیط صرف نظر شده، حشره كش های ارگانو فسفره (O.P) یكی از گروه های مهم حشره كشهاست، كه در بسیاری از كاربردهای زراعی، جایگزین ارگانو كلره های ارزان قیمت شده اند. در میان آفت كشه های مورد استفاده در زراعت، آفت كشهای فسفر دار تحت شرایط آب و هوایی معتدل كمترین دوام را در خاك دارند. طول عمر متداول كوتاه آنها در خاك، كه ناشی از تلاشی شیمیایی و بیولوژیكی است، منجر به مشكل انباشتگی كه در رابطه با آفت كش های O.C با آن مواجهند، نمی شود. به علاوه بسیاری از آفت كشهای O.P تمایل دارند بسرعت جذب خاك شوند، بنابراین با وجود اینكه حلالیت آنها در آب بیشتر از انواع O.C است، تحرك آنها بعد از استعمال محدود می شود. بنابراین انتظار می رود، مقادیر این آفت كش ها كه به دنبال كاربرد زراعی در محیط مائی شسته می شوند،‌ در مقایسه با آفت كش های كلردار كمتر باشد. میزان باقیمانده آفت كش های فسفردار معمولاً كم است و در خاك های معدنی انباشته نمی شوند.

 مطالعه بر روی سرعت هیدرولیز آنها در آب با سرعت كند، ممكن است سبب آلودگی تدریجی شود. گذشته از آن، به علت دوره سودمندی نسبتاً كوتاه آنها و ناپایداری ساختمان آفات به ویژه در مناطق كشاورزی تحت كشت متمركز، مجبور به كاربرد مكّرر آفت كش های O.P می شود كه ممكن است منجر به انباشتگی آنها در آب و خاك گردد.

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

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

 پایداری آفت كش های ارگانو فسفره در سیستم مائی رفتار عمومی هیدورلیكی آفت كش 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 مولكول اتفاق می افتد، بنابراین پیوند P.O.z شكسته شده و آنیون OZ- را می دهد.
 5-  در PH های قلیایی حمله نوكلئوفیلی OH- در اتم P به كمبود الكترون فسفر بستگی دارد،‌ بنابراین قابلیت هیدرولیز آفت كش با گروه های الكترون كشنده افزایش می یابد.
 6-  پایداری آفت كشهای O.P در محیط مائی توسط فاكتورهای زیادی مانند انواع فعالیت های میكروبی 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 حركتی، سر درد، گیجی، لرزش، حالت تهوع، گرفتگی عضلات شكم، عرق كردن، دید مبهم، به سختی نفس كشیدن یا افت تنفسی و ضربان آهسته قلب. مقادیر بسیار بالای آن می تواند سبب غش كردن، 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 كارگرانی كه به طور مكرر در معرض این ماده قرار گرفته اند اثرات دیگری شامل معیوب شدن حافظه و كم شدن تمركز، كابوس های شدید، راه رفتن در خواب و خواب آلودگی یا بی خوابی و نیز شرایطی مشابه آنفولانزا همراه با سر درد، حالت تهوع، ضعف، كم اشتهایی و بی قراری گزارش شده است. طبق بررسی هایی كهبر روی موش صحرایی و گربه انجام شده، دی متوات در جریان خون ممكن است سبب قطع شدن جفت جنین شود، اما اجرای تولید مثل یا بقاء زاد و ولد را كاهش نمی دهد. هم چنین در مقادیر بالا (دوز 12mg/kg) موجب بروز اثرات تراتوژنیك (نقص جنینی) و موتاژنیك می گردد. اما اثرات سرطان زایی آن در انسان محتمل نمی باشد. اندام های مورد هدف به طوری كه از طریق تست حیوان تعیین شده شامل بیضه ها، كلیه ها، كبد و طحال می باشد.

 اثرات اكولوژیكی
دی متوات از نظر شیمیایی ناپایدار است، به این معنی كه پس از استفاده مدت زیادی در برابر تجزیه مقاومت نمی كند. بنابراین خطر دراز مدتی وجود ندارا، اما در طی كاربرد آن به اطراف پراكنده 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 كار بردن حشره كش باید از دستكش محافظ (لاستیك سنتزی و نئوپرن) استفاده شود، استفاده از دستكش پارچه ای توصیه نمی گردد. ·       باید آفت كش ها را در محیطی باز و ایمن از باد مخلوط نمود. ·       هرگز نباید ظروف آفت كش ها را مورد استفاده مجدد قرار داد. ·       در حال استفاده از آفت كش باید از سیگار كشیدن و خوردن و آشامیدن خودداری كرد. ·   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 كنترل آفات كشاورزی تقریباً تماماً بر پایه استفاده از آفت كشها متمركز بود. تا آن تاریخ تنها تعداد انگشت شماری از حشره شناسان و دانشمندان محیط زیست ضمن اعلام خطر اظهار می داشتند كه استفاده از آفت كشها یك راه حل كامل برای رفع مشكل كنترل آفات به شمار نمی آید و تنها سه سال قبل از آن، مقاله ای در مجله هیلگاردیا به چاپ رسید كه در آن از آغاز افول دوران طلائی آفت كشها سخن رفته بود. این مقاله "مفاهیم كنترل تلفیقی" نام داشت و بحث جدیدی در مورد كنترل آفات را مطرح می نمود كه در آن از اقتصاد و اكولوژی نیز سخن به میان آمده بود. نویسندگان مقاله متخصصین را به ارائه رهیافتی برای كنترل آفات بر پایه شناخت آفت و اكولوژی گیاه فرا خوانده بودند؛ رهیافتی كه در آن تلفیقی از انواع كنترلهای بیولو‍ژیك، زراعی و همچنین شیمیایی، یك استراتژی مدیریت آفات همراه با جنبه های اكولوژیك و اقتصادی را در بر دارد. آفت كشها باید مورد استفاده قرار گیرند، اما تنها هنگامی كه كاربرد 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 آمریكا تحت عنوان «مدیریت تلفیقی آفات» (IPM) شناخته شد؛ در حالیكه در اروپا بیشتر به «كنترل تلفیقی» شهرت یافت. در زمانی كوتاه، برنامه IPM كه شامل شناخت اكولوژی یك سیستم، استفاده بیشینه از كنترلهای طبیعی و زراعی و همچنین استفاده از آفت كشها به عنوان آخرین راه حل ممكن بود، به عنوان یك فلسفه مطلوب در محافل علمی پذیرفته شد و دانشكده های كشاورزی برنامه هایی در سطح كارشناسی و تحصیلات تكمیلی برای مدیریت تلفیقی آفات ارائه نمودند. در كمتر از 20 سال تغییر چشمگیری در سطح آگاهی به وجود آمد و نحوه برداشت عموم از اینكه آفات به عنوان موجوداتی كه باید كنترل شوند، به قبول اینكه آفات باید به عنوان عضوی از جوامع درون اكوسیستمهای كشاورزی- كه لازم است تحت مدیریت قرار گیرند- دگرگون گشت. همراه با تكاملی كه در سطح آگاهی به وجود آمد، تكنولو‍ژیهای نوینی به وجود آمد و سیستمهای مدیریت آفات- كه بر پایه بهبود اكولوژیكی استوار بود- تقویت شدند. در میان این تكنولوژیها می توان به سیستمهای نمونه برداری از جمعیت آفات، روشهای علامتگذاری با روبیدیوم برای مطالعه پراكندگی حشره، حشره كشهای میكروبی، ادوات شخم پشته ای، مدلهای شبیه سازی كامپیوتری، سیستمهای تخصصی و بسیاری موارد دیگر اشاره نمود.

تعریف مدیریت تلفیقی آفات:
همانند واژه كشاورزی 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 كنترل آفات كه در پی پیشینه سازی عوامل كنترل بیولوژیك و زراعی بوده و از كنترلهای شیمیایی تنها به هنگام ضرورت و با شرط حداقل خسارات محیطی ممكن استفاده می نماید». تعریف فوق آشكارا بر اهمیت تاكتیكهای غیر شیمیایی و به حداقل رساندن كاربرد آفت كشها تاكید دارد. در ماهیت IPM تلفیق تاكتیكهای كنترل با روشهای مدیریتی كه در آنها اقتصاد و اكولوژی نیز مد نظر باشند، مشاهده می شود. هر چند در بسیاری مواقع در رهیافت IPM سیستمهای كنترلی وجود دارد كه 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 كشها با زیر نظر گرفتن جمعیت آفات و آستانه اقتصادی كاربرد 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 كارگزاران تعلیم یافته، تحت نظر قرار می گیرند. تراكم جمعیت آفات با استفاده از برنامه های استاندارد نمونه برداری تخمین زده شده و سپس نتایج به دست آمده با امكان انجام دقیق نمونه برداری از جمعیت آفت و پیش بینی اینكه كاربرد آفت كش از نظر اقتصادی توجیه پذیر است یا نه، از نظر تكنیكی بسیار دشوار است. مبانی آستانه اقتصادی شامل پیش بینی جمعیت آفت و دشمن طبیعی آن در یك مزرعه، خاص رابطه میان آلودگی ناشی از آفت و كیفیت عملكرد گیاه زراعی، میزان خسارت فیزیكی كه می توان از طریق كنترل جلوگیری نمود، هزینه های مربوط به كنترل و همچنین ارزش مادی بالقوه گیاه و بالاخره هزینه مربوط به عدم كنترل تكثیر یك آفت، می گردد. بدین ترتیب آستانه اقتصادی متغیر پویائی است كه به عوامل متعدد موجود در یك مزرعه خاص و همچنین تاثیر متقابل مولفه های بیولوژیك، زیست محیطی و اقتصادی بستگی دارد.

 كنترل زراعی
هدف اصلی استفاده از نمونه برداری و آستانه اقتصادی، بهینه سازی كاربرد آفت كشها می باشد. آستانه اقتصادی با دیگر موارد مورد مقایسه قرار می گیرد تا معلوم گردد كه آیا استفاده از آفت كشها از نظر اقتصادی توجیه پذیر هست؟ آستانه اقتصادی را می توان به تراكمی از آفت اطلاق نمود كه لازم است با توجه به آن به منظور جلوگیری از افزایش جمعیت آفت و رسیدن آن به سطح خسارت اقتصادی، برنامه های كنترل آغاز شود. سطح خسارت اقتصادی را به نوبه خود می توان به صورت پائینترین جمعیتی كه موجب بروز خسارت اقتصادی می شود، تعریف نمود. منظور از خسارت اقتصادی، مقدار خسارتی است كه هزینه كنترل غیر طبیعی را توجیه می نماید. راه دیگری كه می توان توسط آن به مفهوم آستانه اقتصادی نگریست آن است كه درآمد خالص تئوریك را- كه از مزارعی كه آفت كش در آن بكار برده شده و آن دسته از مزارع كه آفت كش در آن مصرف نشده، حاصل می شود- نسبت به تراكم آفت، در یك نمودار ترسیم نمود. آستانه اقتصادی عبارت است از نقطه ای از محور X ها كه از محل تلاقی دو منحنی با یكدیگر بدست می آید. مولفه های مهم دیگر در رهیافت IPM عبارتند از روشهای كنترل زراعی و بیولوژیك، كنترل زراعی عبارت است. از كاهش جمعیت یا میزان خسارت آفات از طریق دستكاری در محیط، هر چند در بیشتر موارد كنترل زراعی صرفاً شامل عملیات مكانیكی مانند شخم یا سوزاندن است، اما در هر حال جنبه های متعدد مدیریت گیاه و خاك از جمله تناوبهای زراعی، زمان كاشت و برداشت، كشت گیاهان تله ای و متنوع نمودن سیستم كاشت را نیز در بر می گیرد، عملیات كنترل زراعی ممكن است موجب مرگ و میر مستقیم گونه های آفت شوند، اما این عملیات غالباً به منظور جلوگیری از طغیان آفت به كار گرفته می شوند، نه كنترل آلودگی موجود، اگر چه برخی عملیات كنترل زراعی نظیر تناوب زراعی، یك شیوه فراگیر بوده و بر روی مجموعه ای از آفات تاثیر می گذارد با این حال بسیاری از شیوه های كنترل زراعی تنها به یك 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 آنكه آهنگ تكثیر آن را كند كرد. از آنجا كه هدف اولیه كنترل زراعی جلوگیری و كاهش طغیان آفت است، نتایج چنین عملیاتی غالباً پنهان مانده و نمی توان آنرا از نظر كمی ارزیابی نمود. هر گاه كنترل زراعی را بتوان به سهولت با سایر عملیات زراعی همراه نمود. در این صورت براحتی توسط زارعین به كار 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 ممكن است بتنهایی نتوانند كنترل 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 كنترل تلفیقی گنجانده شوند.

 تناوب كشت گیاهان زراعی
سیستمهای تناوب زراعی- مزایای متعددی از نظر ساختمان خاك، مدیریت حاصلخیزی و فرسایش دارا بوده و همچنین به كنترل گونه های مختلف آفات كمك می نمایند. تناوب در كشت گیاهان به منظور مدیریت آفات شامل الگوی كاشتی است كه در آن گیاهان حساس و غیر حساس به تناوب كشت می شوند. فاصله زمانی لازم میان كشت گیاهان حساس بستگی به طول چرخه زندگی آفت، توان بالقوه تكثیر، درجه اختصاصی بودن و مشخصات پراكنش آفت مورد نظر دارد. این رهیافت به ویژه در كنترل گونه های آفات غیر متحرك و خاكزی نظیر كرمهای ریشه یا  Diabrotica sp و همچنین آن دسته از آفات كه دامنه میزبان محدود و یا چرخه زندگی كوتاه (یك سال یا بیشتر) دارند مانند كرمهای مفتولی یا Elateridae، موثر است. ارزش «تناوب زراعی» در كنترل آفات بسیار متحرك، اسپورهای بیماری زا و یا بذور علفهای هرز كه بسادگی از یك مزرعه به مزرعه دیگر انتقال می یابند، بسیار محدود است. استفاده از تناوب كشت سویا و گیاهان غیر بقولات به منظور كاهش شدت آلودگی نماتد ریشه سویا بسیار متداول است. در ایالت ویرجینیا، بیماری قارچی لكه خاكستری برگی ذرت  (Cercospora zeae- maydis ) به صورت یك مشكل جدی در سیستمهای شخم حداقل، نمایان گشته است. عدم كاشت ذرت حداقل به مدت یك سال در مزرعه آلوده، به عنوان یك روش مناسب برای كاهش بیماری توصیه شده است. تناوب در كشت گیاهان زراعی برای كنترل بسیار از آفات، از جمله كرم ریشه ذرت و كرمهای مفتولی، سودمند است. حشرات بالغ كرم 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 كشت شود، لارو كرم ریشه شروع به تغذیه بر روی ریشه های ذرت نموده و گسترش می یابد. از آنجا كه لارو كرم ریشه تنها از ذرت تغذیه نموده و حشرات بالغ تنها در مزارع ذرت تخمگذاری می نمایند، كشت متناوب ذرت با هر گیاه زراعی دیگر، كنترل زراعی موثری بر روی كرم ریشه به وجود می آورد.

 تاریخ كاشت و برداشت
 تاریخ كاشت و برداشت برخی گیاهان زراعی را می توان برای كاهش با اجتناب از خسارات ناشی از آفات تغییر داد. به عنوان یك نمونه كلاسیك می توان به تعریق كاشت گندم به عنوان یك روش كنترل پشه جوانه خوار (Mayrtiola destructor) اشاره كرد. كاشت زود هنگام ذرت و سویا از نظر خسارت كرم بلال ذرت، در مقایسه با كاشت دیر هنگام، دارای حساسیت بمراتب كمتری است. كاشت دیر هنگام ذرت همچنین به خسارت ناشی از كرم ساقه خوار اروپایی حساستر است. استقرار گیاهچه های یونجه در كاشت بهاره، نسبت به خسارت زنجره سیب زمینی در مقایسه با كاشت پائیزه، بسیار حساستر است. از آنجا كه جمعیت زنجره سیب زمینی معمولاً در نیمه شهریور كاهش می یابد، كاشت اواخر تابستان یا پائیز باعث پشت سرگذاشتن این آفت می شود. با این حال كاشت پائیزه یونجه به ویژه در سیتمهای بدون شخم می تواند به واسطه بیماری قارچیSclerotinia sp. بشدت صدمه ببیند. از آنجا كه این بیماری به حضور بقولات وابسته است. باید حتی الامكان از كاشت بدون شخم در مزارعی كه حاوی بقایای شبدر و یا بقولات دیگر باشد، اجتناب نمود. برداشت زود هنگام یونجه را غالباً می توان برای كنترل سرخرطومی یونجه و نیز زنجره سیب زمینی به كار برد. عملیات برداشت، به ویژه هنگامیكه گیاه به عنوان علوفه سبز مصرف می شود، باعث نابودی اكثر لاروهای سرخورطومی شده و در مناطق كه رشد گیاه و شرایط آب و هوایی مساعد باشند، یك روش كنترل موثر به شمار می آید. با این همه این رهیافت كاملاً 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 هنگامیكه از برداشت زود هنگام برای كنترل 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 كه 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 كه مجدداً رشد خود را از سر گیرد. برداشت، همچنین اكثر آفات برگخوار نابالغ را نابود می سازد.


کنترل بیولوژیکی
 یكی از موفقترین رهیافتهای غیر شیمیایی در مدیریت آفات، كنترل بیولوژیكی آنهاست.موجودات بیشماری در طبیعت وجود دارند كه از آفات، مولدین بیماری و علفهای هرز تغذیه نموده و یا موجب آلودگی آنها می شوند. كنترل طبیعی حاصله توسط این موجودات در بسیاری موارد از رسیدن جمعیت گونه های حشرات به سطحی كه به عنوان آفت مطرح می شوند، جلوگیری می نماید. اهمیت كنترل طبیعی هنگامی نمایان می شود كه از جمعیت این دشمنان طبیعی به واسطه كاربرد حشره كشها كاسته شده و یك حشره بی اهمیت قبلی، از كنترل طبیعی خارج گشته و ناگهان به صورت یك 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 یك آفت مطرح است. با این حال در مواردی چند از جمله با كاربرد حشره كشهایی با طیف وسیع، ممكن است موجوداتی كه جمعیت این آفت را تنظیم می كنند نابود شده و انفجار جمعیت این آفت حاصل شود. كنترل بیولوژیكی را می توان تحت عنوان دستكاری انگلها، شكارچیان و عوامل بیماریزا تعریف نمود كه از طریق آن، جمعیت آفات در زیر سطح خسارت اقتصادی كنترل می شود. از سوی دیگر، كنترل طبیعی به صورت فعالیت این دشمنان طبیعی، بدون آنكه انسان دخالتی داشته باشد. تعریف می گردد. یكی از قدیمی ترین و موفقیت آمیزترین نمونه كنترل بیولوژیك آفات كه اكنون بیش از یكصد سال است مورد استفاده قرار می گیرد. معرفی سوك ودالیا برای كنترل شپشك استرالیایی بر روی مركبات در ایالت كالیفرنیا است. پس از كسب نتایج موفقیت آمیز در این نمونه، حداقل 253 پروژه استفاده از روشهای بیولوژیك كنترل آفات در سراسر جهان به مرحله اجرا گذارده شده است. براساس تخمین به عمل آمده، از هر دلار كه برای كنترل بیولوژیكی در ایالت كالیفرنیا سرمایه گذاری شده، بیش از 30 دلار درآمد خالص از طریق كاهش خسارات وارده به گیاهان و نیز كاهش هزینه های كنترل شیمیایی به دست آمده است. علاوه بر اهمیت روشهای كلاسیك كنترل بیولوژیك به كمك دشمنان طبیعی یك آفت، اشكال دیگر كنترل بیولوژیكی 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 كنترل آفات، كاربرد گسترده ای داشته است. آزادسازی دوره ای دشمنان طبیعی نیز به گونه ای گسترده بویژه در اروپا برای كنترل آفات در گلخانه ها مورد استفاده قرار می گیرد. آزادسازی دشمنان طبیعی حتی برای كنترل مگس خانگی در پیرامون تاسیسات دامپروریها به كار گرفته شده است. پرورش و رها كردن دوره ای Ophyra arnescens كه شكارچی مگس خانگی است، در كاهش جمعیت این آفت كارساز بوده است. در تحقیقات اخیر كه از نماتدهای مولد بیماری در حشرات به عمل آمده، نشان داده شده است كه از آنها می توان برای كنترل چندین آفت بویژه انواع خاكزی استفاده نمود. حدود 250 گونه حشره از 10 راسته مختلف به Steinernema feltiae حساسند. علیرغم موفقیتهای بسیار و توانائی بالقوه ای كه در كنترل بیولوژیك وجود دارد، سرمایه گذاری، و در سالهای اخیر فعالیتهای تحقیقاتی و ترویجی، رو به كاهش نهاده است. بخشی از این كاهش به سرمایه گذاری بیشتر برای روشهای بیوتكنولوژی كنترل آفات مربوط می شود. بیوتكنولوژی و مدیریت آفات انتخاب و توجه به «به نژادی» گیاهان زراعی، نقش مهمی در تكامل كشاورزی از دوران پیش از تاریخ تاكنون ایفا نموده است. توسعه و استفاده از واریته های مقاوم به آفات، تاثیر شگرفی بر روی تولیدات كشاورزی دنیا داشته است. پیشرفتهای اخیر در مهندسی ژنتیك، امیدهایی را در زمینه شتاب بخشیدن به شیوه های كلاسیك «به نژادی» گیاهان زراعی و همچنین معرفی مكانیسمهای جدید مقاومت به وجود آورده است. یكی از جنبه های مهم مهندسی ژنتیك در ارتباط با مدیریت آفات، توانایی آن برای رفع تنگناهای تاكسونومیك موجود در زمینه منابع ژنی، كه می توان به یك گیاه زراعی خاص انتقال داد، می باشد. انتقال موفقیت آمیز ژن تولید كننده سموم از یك باكتری Bacillas thuringiensis به توتون، می تواند چشم انداز جدیدی در تكنولوژی كنترل آفات به وجود آورد. با توجه به تئوری تكامل، باید این نكته را از نظر دور نداشت كه ایجاد مقاومت به آفات از طریق مهندسی ژنتیك، ممكن است به واسطه سرعت بخشیدن به سازگاری آفات مورد نظر، سرمنشا مشكلات بالقوه ای باشد. یاد آور می شود كه یكی از مولفه های IPM، استفاده از تاكتیكهای اكولوژیكی با كمترین مشكلات ممكن است كه می تواند زیان های اقتصادی را محدود كند. در اینجا مشكل آن است كه ارقام بسیار مقاوم موجب ایجاد فشار انتخاب برای سازگاری آفت، چه در جمعیت های زیاد و چه كم، خواهد شد. سازگاری برخی آفات جدید نسبت به یك رقم مقاوم كه در سطحی وسیع كشت شده باشد، ممكن است حتی قبل از آنكه عامل مقاومت بتواند در كاهش خسارت اقتصادی ناشی از آفت موثر باشد، اتفاق افتد. هنگامیكه به كاربرد مهندسی ژنتیك برای ایجاد مقاومت نسبت به آفات در آینده می نگریم، نباید درسی كه در سال 1970 از اپیدمی بیماری بلایت ذرت در ایالات متحده آمریكا گرفته شد را فراموش كرد. در آن زمان تقریباً تمامی واریته های اصلی ذرت آمریكا حاصل منبع ژنی حساسیت نسبت به بلایت برگ بودند و در سال 1970 این بیماری موجب وارد آمدن بزرگترین خسارت اقتصادی تاریخ كشاورزی كه در طول سال از سوی یك عامل به یك گیاه وارد آمده بود، شد. این فاجعه نتیجه یك برنامه «به نژادی» با هدف دستیابی به عملكرد بالا، اما بر پایه ژنتیكی بسیار محدود بود. ایجاد مقاومت نسبت به آفات درگیاهان زراعی از طریق مهندسی ژنتیك، می تواند محرك قوی اقتصادی و زیست محیطی برای انتخاب توسط جمع كثیری از زراعین باشد؛ اما در عین حال صحنه را برای وقوع یك فاجعه گسترده، به هنگامی كه گونه های آفت مورد نظر مقاومت را در هم می شكنند، باز نگاه می دارد. تلاشهای «به نژادی» مونوژنیك برای ایجاد مقاومت نسبت به آفات تاكنون موجب ایجاد مقاومت نسبت به «زنگ طوقه یولاف» پشه جوانه خوار در گندم، سفیدك پودری جو، بیماری ویروس موزائیك توتون در گوجه فرنگی، نماتد طلایی و بادزدگی سیب زمینی گشته است. ولی در هر یك از موارد فوق، ماندگاری واریته های مقاوم حاصله نسبتاً كوتاه بوده است. مهنسی ژنتیك هنوز دوران نوزدی خود را سپری می كند و سطح انتظارات از آن بسیار بالاست. بدون شك با توجه به منابع چشمگیری كه در این زمینه سرمایه گذاری شده، نتایج سودمند متعددی از آن به دست خواهد آمد. با اینهمه پیشرفتهای ماندگارتر در زمینه مدیریت اكولوژیكی آفات و كشاورزی پایدار از مطالعات اگرواكولوژیكی كه بر تغییر ساختار و كاركرد اكوسیستمهای كشاورزی متمركز باشند، حاصل خواهند گشت.


 IPM در سیستمهای كشاورزی پایدار

اجرای برنامه های IPM موجب كاهش قابل ملاحظه ای در كاربرد آفت كشها در گیاهان زراعی متعدد گردیده است. به عنوان نمونه از سال 1971 (هنگامیكه برنامه های IPM در آمریكا آغاز شدند) تا سال 1982، از مصرف آفت كشها در پنبه 46 درصد كاسته شده است. كاهش مشابهی نیز در زمینه گندم، سورگوم و بادام زمینی به دست آمده است. اما علیرغم این موفقیتهای آشكار و مزایای دیگر ناشی از اجرای برنامه های IPM، تنها 8 درصد از زمینهای زراعی ایالت متحده آمریكا از برنامه های IPM پیروی می نمایند؛ از سوی دیگر مصرف آفت كشها در برخی دیگر از گیاهان زراعی از جمله ذرت و سویا،‌ به ترتیب 15 و 16 درصد افزایش نشان می دهد. اكنون تنها در ایالات متحده آمریكا سالیانه 337 میلیون كیلوگرم آفت كش در زمینهای زراعی مصرف می شود كه از این میان 195 كیلوگرم آن به علف كشها اختصاص دارد. برنامه های كلاسیك IPM عمدتاً بر استفاده از دیده بانی دقیق و كاربرد آگاهانه علف كشها به هنگام ضرورت متمركز بوده و می تواند در سیستمهای زراعی متداول بر نهاده تا حد ممكن موجب كاهش استفاده از آفت كشها شود. اما وضعیت IPM در سیستمهای كشاورزی پایدار كه در آنها نهاده های «برون مزرعه ای» اندكند چگونه خواهد بود؟ تعقیب جمعیت آفات و آستانه اقتصادی- زیر بنای مفهوم IPM به شمار می آیند اما در دنیای واقعی چیزی كه «آستانه اقتصادی » نامیده می شود، در حقیقت «آستانه عمل» است كه 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 خاكهای گوناگون است. متاسفانه تخصیص بودجه كوتاه مدت و استفاده از نیروی تازه كار، غالباً منجر به گردآوری مجموعه محدودی از داده ها گردیده كه می باید برنامه های ترویجی IPM را براساس آنها پایه ریزی نمود. از سوی دیگر به محض آنكه برنامه نمونه گیری و آستانه اقتصادی یك آفت خاص در یك محل تعیین می شود، بدون در نظر گرفتن شرایط جغرافیای خاص آن، در مناطق دیگر نیز مورد استفاده قرار می گیرد. بنابراین شكاف قابل ملاحظه ای میان آستانه عمل كه در بیشتر برنامه های IPM به كار گرفته می شود و آستانه اقتصادی پویا، وجود دارد. علیرغم فقدان دقت لازم كه از عدم اجرای تحقیقات بلند مدت ناشی می شود، برنامه های IPM كه بر پایه نمونه گیری و آستانه اقتصادی بنا نهاده شده اند، در هر صورت در سطوح بسیار زیاد و بسیار كم جمعیت آفت سودمندند؛ اما هنگامیكه تراكم آفت در سطحی متوسط قرار داشته باشد، (یعنی به آستانه اقتصادی نزدیك باشد) شك و تردید به وجود می آید. عدم یقین و یا احتمال اشتباده در كنترل آفت را می توان با افزایش پیچیدگی مدل و منظور كردن پارامترهای بیشتر از یك ناحیه خاص و جمع آوری نهاده مزرعه ای بیشتر كاهش 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. هنگامیكه افزایش هزینه مربوط به جمع آوری اطلاعات، (مثلاً دیده بانی) با هزینه های كنترل شیمیایی برابر باشد، تولید كننده دیگر قادر به تامین مخارج برای دستیابی به اطلاعات لازم جهت اخذ تصمیم صحیح نبوده و در نتیجه معمولاً اقدام به استفاده از آفت كشهای شیمیایی خواهد نمود.

 تجزیه و تحلیل IPM و هزینه های برون مزرعه ای

هزینه های مربوط به استفاده از آفت كشها و IPM بر عهده زارع است. تولید كنندگان در حال حاضر مسئول پرداخت هزینه های برون مزرعه ای مربوط به خسارات زیست محیطی ناشی از استفاده افراطی از آفت كشها نیستند. اینگونه هزینه ها بسیار چشمگیر بوده و در حال حاضر بطور كلی توسط دولت و مالیات دهندگان تامین می شود. بنابراین مزایای اقتصادی خرد كه با كاربرد آفت كشها همراه است، گسترش برنامه های IPM را محدود می سازد. هر چند نیروی محركه اصلی در برنامه های IPM كاهش آلودگیهای زیست محیطی از طریق كاربرد كمتر آفت كشها بوده است، متاسفانه بسیاری از برنامه های IPM با تجزیه و تحلیل اقتصادی كه در آنها هزینه های كل ناشی از كاربرد آفت كشها را در نظر نمی گیرند، استفاده بیشتر آفت كشها را توجیه پذیر می نمایند. برنامه های IPM همچنین بیشتر بر پایه كشت تك محصولی نظیر سویا، سیب و غیره متمركز می باشد، نه بر محور سیستمهای كلی زراعی نظیر سیستمهای تلفیقی كشاورزی- دامپروری. توجیه بسیاری از متخصصین كشاورزی تنها به گیاهان خاصی كه در حیطه مسولیتشان می باشد، محدود گشته است؛ در حالیكه لازم است به جای محصولات خاص، به سیستمهای كلی زراعی بذل توجه شود.


 مدیریت آفت یا آفت كش؟
مجموعه IPM بر مبنای درك اكولوژی سیستم گیاه- آفت و یك كاسه كردن تاكتیكهای كنترل، تحت لوای مدیریت آفت بنا نهاده شده، با اینهمه درعمل، IPM در بسیاری موارد به مدیریت آفت كش محدود گشته است. برنامه های IPM اغلب صرفاً شامل زیر نظر داشتن آفت و استفاده از آستانه های اقتصادی به منظور كاربرد بهینه علف كشها بوده و استفاده از سایر تاكتیكها از جمله كنترلهای بیولوژیك و زراعی، در این گونه برنامه ها معمولاً بسیار محدود است. برنامه های كنترل بیولوژیك و برنامه های IPM غالباً به طور مستقل از یكدیگر طرح ریزی می شوند و بدین ترتیب پتانسیل كامل IPM بمراتب از آنچه كه باید باشد، دور می ماند. بدیهی است برنامه های IPM در كاهش كاربرد آفت كشها بی اندازه سودمند بوده است، اما از سوی دیگر IPM را می توان به برنامه های آزمایش خاك یعنی انجام آزمایش بر روی خاك و سپس افزودن كود به میزان لازم تشبیه نمود. بدین ترتیب از مصرف بیش از اندازه كود جلوگیری بعمل می آید. اما نكته اینجاست كه توصیه های به عمل آمده براساس نتایج آزمایش خاك توسط موسسات آزمایشگاهی، با یكدیگر تفاوت قابل ملاحظه ای دارند. برای مثال برخی آزمایشگاهها 109 كیلوگرم كود ازته را توصیه می نمایند و موسسه دیگری توصیه می كند مصرف كود ازته لازم نیست! در كشاورزی پایدار، صرف انجام آزمایشات خاك به منظور توصیه كود، یك مساله زیر بنایی محسوب نمی شود. نكته اساسی آن است كه در وهله اول چگونه می توان نیاز كلی به كودها را كاهش داد؟ تناوب در كشت گیاهان زراعی و استفاده از بقولات به عنوان تثبیت كننده بیولوژیك ازت، موجب كاهش نیاز به كود می شود. به همین ترتیب در خصوص IPM نیز دیده بانی استفاده از آفت كشها تنها به هنگام رسیدن به آستانه اقتصادی مطمئناً از مصرف این مواد شیمیایی می كاهد. با این حال مطلب عمده آن است كه چگونه می توان از وابستگی خود به آفت كشها كاست؟ بنابراین لازم است تاكید بیشتری بر اجرای كنترلهای زراعی و بیولوژیكی كه جمعیت آفات را كاهش داده و از انفجار جمعیت آنان جلوگیری به عمل می آورند و همچنین نیاز به مواد شیمیایی آفت كش را كاهش می دهند، به عمل آید.

 ضرورت طراحی سیستمهای زراعی

به منظور دستیابی به اهداف چند گانه كشاورزی پایدار (تولیدات سودآور تر دامی و گیاهی سالم در صورتیكه فرسایش خاك و آلودگیهای زیست محیطی به حداقل ممكن برسد) طراحی مجدد سیستمهای زراعی از بالاترین اولویتها برخوردار است. از آنجا كه در اكوسیستمهای كشاورزی اثرات پیچیده متقابلی وجود دارد، مجموعه برنامه های IPM از همان آغاز «رهیافت سیستمی» را در دستور كار خود داشته است. عملیات زراعی، بویژه كاربرد 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 كودهای ازته موجب تحریك انفجار جمعیت شته در گیاهان خانواده كلم می شود.
 ·       آفت كشها با از بین بردن دشمنان طبیعی علفهای هرز، باعث افزایش جمعیت آنها می گردند.
·       استفاده از حشره كش كاریوفوران، رشد علفهای هرز برگ باریك را به دنبال خواهد داشت.
·       قارچ كشها، قارچهای خاك كه بر روی جمعیت نماتدها كنترل طبیعی اعمال می كنند را از میان می برد.
·   حشره كشها و قارچ كشها از جمعیت كرمهای خاكی كاسته و بنابراین حاصلخیزی خاك و سرعت نفوذ آب در خاك را كاهش می دهند.

در حال حاضر نیاز اساسی به مطالعه اكولوژی سیستمهای كشاورزی احساس می شود اما بجای آنكه به مطالعه سیستمهای متعارف پرنهاده ادامه دهیم تا بتوانیم كارآیی آنها را افزایش دهیم، كشاورزی پایدار بر طراحی و توسعه اكوسیستم های كشاورزی جدیدی كه در آنها فرآیندهای اكولوژیكی مفید به حداكثر ممكن رسیده و نهاده هایی برون مزرعه ای پرهزینه به حداقل خود می رسند، تاكید دارد. برنامه های IPM اصولاً برای اجرا در سیستمهای استقرار یافته و پرنهاده طراحی شده اند. بنابراین كسب موفقیت در چنین شرایط محدود و نامطمئنی دشوار است. تحت چنین سیستمهایی به كنترل آفات به عنوان یكی از عملیات زراعی نگریسته می شود وسایر فعالیتهای بیولوژیكی، بجز فتوسنتز جامعه گیاهی و جذب عناصر غذایی توسط گیاه، نادیده گرفته می شود. بنابراین كشاورزی پایدار فراتر از یك متدولوژی بوده و یك رهیافت فلسفی متفاوتی را طلب می نماید. هر چند سیستمهای كشاورزی پایدار با استفاده كمتر از نهاده های شیمیایی كه اساسشان سوختهای فسیلی است،‌همراه می باشد، اما در عین حال این سیستمها نیازمند افزایش معلومات در خصوص مدیریت فرآیندهای اكولوژیكی می باشند. بنابراین، سیستمهای كشاورزی پایدار را می توان به صورت سیستمهای كم نهاده از نظر مواد و پرنهاده از نظر اطلاعاتی، توصیف كرد. انجام عملیاتی كه متضمن استفاده از نهاده های شیمیایی است، فرآیندهای اكولوژیكی موجود در سیستمهای كشاورزی را كمرنگ جلوه می دهد. برای مثال، افزودن مقادیر معتنابهی از كودهای معدنی به سیستمهای زراعی موجب آن می گردد كه زارع توجه اندكی به فرآیندهای چرخش عناصر كه در آنها ارگانیسمهای خاكزی گوناگونی شركت دارند و همچنین مكانیسمهای همراه با آن كه بر اتلاف عناصر از سیستمهای خاك تاثیر می گذارند، معطوف نماید. به همین ترتیب استفاده از علف كشها موجب حذف علفهای هرز از یك سیستم كشاورزی شده و بنابراین جنبه های مربوط به روابط متقابل میان گیاهان،‌نظیر رقابت و زندگی همزیستی، مفهوم خود را از دست می دهند؛ همچنانكه از نهاده های شیمیایی كشاورزی كاسته می شود، نیاز به درك و مدیریت فرآیندهای اكولوژیكی سیستمهای كشاورزی فزونی می یابد. به عبارت دیگر، لازم است دانش و مدیریت فرآیندهای اكولوژیك را جانشین انرژی و مواد شیمیایی نمود.

نوشته شده توسط کشاورزی 1 در سه شنبه 5 مرداد 1389 و ساعت 04:50 ب.ظ
نوشته های پیشین
+ شیر آب جادویی+ هنر اندازه گیری و مدل سازی در آزمایش مودال و مشکلات آن-1+ فرهنگ مصرف در ایران+ ذخایر اورانیوم ایران ( Iran uranium )+ پهپاد ( UAV ) ؟ ؟+ نگاهی به "سبك زندگی" ترویجی سینما و تلویزون و رابطه آن با "جمعیت"+ پهباد (UAV)+ ساخت ربات مسیریاب+ شبیه سازی بویلر زغال سنگ سوز به کمک نرم افزار EES (قسمت 4)+ شعار سال 91+ سال نو مبارک+ کمپین خودجوش دانشجویان ایرانی برای همکاری داوطلبانه با سازمان انرژی اتمی+ بررسی رفتار غیر خطی سازه در تست مودال+ عید غدیر مبارک+ ارائه یك طرح نوین مهندسی جهت مدیریت ناوگان اتوبوسرانی درون شهری+ مبارزه بیولوژیک، راهی بسوی توسعه پایدار کشاورزی+ سوخت بیودیزل چیست ؟+ عید فطر مبارک+ کاربرد نانوتکنولوژی در کشاورزی+ دیدار رهبر معظم انقلاب اسلامی امام خامنه ای، با اساتید دانشگاه ها+ علائم کمبود و بیشبود (مسمومیت) عناصر غذایی پرمصرف اصلی در گلخانه ها+ شبیه سازی بویلر زغال سنگ سوز به کمک نرم افزار EES (قسمت 3)+ بن سای ( درختان مینیاتوری )+ پیوند زنی و انواع آن Grafting | قسمت سوم+ پیوند زنی و انواع آن Grafting | قسمت دوم+ پیوند زنی و انواع آن Grafting | قسمت اول+ بستر كشت گیاهان گلخانه ای + List of Papers from IOMAC2009+ تکنیک‌های تهیه و تولید کشت آگار + مزایای كشت گلخانه‌ای

صفحات: