قارچکش کاپتان

قارچکش کاپتان: معرفی خواص، کاربردها، مکانیسم عمل و نحوه استفاده

قارچکش کاپتان Captan ،یکی از قدیمی‌ ترین و پرکاربردترین ترکیبات در کنترل شیمیایی آفات کشاورزی است. این ترکیب شیمیایی نقش مهمی در کشاورزی مدرن ایفا می‌ کند. سم کاپتان، ماده شیمیایی مصنوعی است که برای اولین بار در دهه ۱۹۵۰ معرفی شد. این قارچکش با فرمول شیمیایی C₉H₈Cl₃NO₂S، یک فتالیمید سولفنیل است که از طریق واکنش با گروه‌ های تیول در قارچ‌ ها عمل می‌ کند. خرید قارچکش کاپتان برای کنترل بیکاری های کافی نیست. آموزش مصرف کاپتان از مهمترین نکاتی است که قبل از استفاده باید مطالعه شود.

تاریخچه و توسعه

سم کاپتان برای اولین بار در سال ۱۹۵۱ در ایالات متحده ثبت شد و از دهه ۱۹۵۰ به عنوان یک قارچکش غیرسیستمیک معرفی گردید. این ترکیب از طریق سنتز شیمیایی چندمرحله‌ ای، شامل مشتقات فتالیمید، تولید می‌ شود. توسعه کاپتان به عنوان یک راه‌ حل اقتصادی برای کنترل بیماری‌ های قارچی مانند پوسیدگی بذر، کپک خاکستری و کپک پودری، تحولاتی در مدیریت آفات کشاورزی ایجاد کرد. در طول دهه‌ های گذشته، کاپتان در بیش از ۱۰۰ محصول تجاری به صورت پودر، گرد و مایع عرضه شده است و در کشورهای مختلفی از جمله ایالات متحده، اتحادیه اروپا و استرالیا مورد تأیید قرار گرفته است.

ساختار شیمیایی و خواص فیزیکی

کاپتان با نام شیمیایی N-(trichloromethylthio)cyclohex-4-ene-1,2-dicarboximide، یک ترکیب شیمیایی است که به صورت پودر کریستالی سفید تا کرم رنگ با بویی خاص وجود دارد. وزن مولکولی آن ۳۰۰٫۶۱ گرم بر مول بوده و حلالیت آن در آب بسیار کم (۵٫۲ میلی‌گرم بر لیتر در ۲۰ درجه سانتی‌گراد) است. این ترکیب در دمای ۱۷۴ درجه سانتی‌ گراد ذوب شده و قبل از جوشیدن در ۱۷۳ درجه تجزیه می‌ گردد. فشار بخار پایین (۰٫۴۱ میلی‌ پاسکال در ۲۰ درجه) نشان‌ دهنده عدم تمایل به تبخیر است. کاپتان در حلال‌ های آلی مانند استون و بنزن حل می‌ شود.

خلاصه ویژگی های فیزیکوشیمیایی

• حلالیت: حلالیت بسیار کم در آب (حدود ۵.۱ میلیگرم در لیتر در دمای ۲۵ درجه سانتیگراد). اما حلالیت بهتر در حلالهای آلی مانند استون، کلروفرم و بنزن دارد.

• پایداری: در محیط های خشک از پایداری نسبتاً خوبی برخوردار است. اما در محیط های قلیایی و تحت تأثیر حرارت به سرعت تجزیه می شود.

• فرمولاسیونهای رایج: این قارچکش عمدتاً به صورت گردپاش (DP)، پودر وتابل (WP)، کنستانتره سوسپانسیون (SC) و گرانول (G) در دسترس است. انتخاب فرم این سم به نوع کاربرد و روش سمپاشی بستگی دارد.

مکانیسم عمل قارچکش کاپتان

کاپتان عمدتاً یک قارچکش پیشگیری کننده (Protectant) محسوب می شود. به این معنی که می بایست پیش از آلودگی و استقرار عامل بیماری زا بر روی سطح گیاه، استفاده شود. مکانیسم اثر آن مبتنی بر اختلال در فعالیتهای آنزیمی و متابولیک قارچ ها است. از آنجایی که این ترکیب به صورت چندنقط های (Multi-site) عمل می کند، احتمال ایجاد مقاومت در جمعیتهای قارچی در برابر آن در مقایسه با قارچکشهای تک نقطه ای (Single-site) بسیار پایین است.

چگونه قارچ ها را از بین می برد؟

کاپتان به عنوان یک قارچکش تماسی و چند نقطه ای عمل می‌ کند. به این معنا که با اختلال در فرآیندهای کلیدی چرخه زندگی قارچ‌ ها، مانند تنفس، گلیکولیز و متابولیسم، آنها را از بین می‌ برد. این ترکیب با واکنش با گروه‌ های تیول در پروتئین‌ های قارچی، آنزیم‌ ها را غیرفعال کرده و منجر به مرگ سلولی می‌شود. برخلاف قارچ‌ کش‌ های سیستمیک، کاپتان از طریق گیاه جا به‌ جا نمی‌شود و عمدتاً بر روی سطوح خارجی باقی می‌ ماند. نیمه‌ عمر آن در خاک کمتر از ۱ تا ۴ روز است و در آب بین ۵ تا ۱۹ ساعت تخریب می‌ شود.

کاربردها

کاپتان به طور گسترده در کشاورزی برای کنترل بیماری‌ های قارچی در میوه‌ ها (مانند سیب، هلو، توت‌ فرنگی)، سبزیجات، گیاهان زینتی و بذرها استفاده می‌ شود. این قارچکش در کنترل بیماری هایی مانند پوسیدگی قهوه‌ ای، لکه‌ برگی و کپک پایین‌ رونده مؤثر است. علاوه بر کشاورزی، کاپتان در صنایع آرایشی، دارویی، رنگ‌ ها، لاک‌ ها و منسوجات به عنوان نگهدارنده و باکتری‌ کش کاربرد دارد. روش‌های اعمال شامل پاشش هوایی، سم‌ پاش‌ های دستی و پوشش بذر است. با این حال، استفاده از آن در کشاورزی ارگانیک مجاز نیست

قارچکش کاپتان کدام بیماری ها را کنترل می کند؟ 

سم کاپتان علیه طیف وسیعی از قارچ های بیماریزای گیاهی مؤثر است، از جمله:

• سرده Botrytis (عامل پوسیدگی خاکستری)

• سرده Monilinia (عامل پوسیدگی قهوه ای)

• سرده Venturia (عامل بیماری لکه سیاه سیب و گلابی)

• سرده Alternaria (عامل بلایت زودرس)

• سرده Colletotrichum (عامل بیماری آنتراکنوز)

• قارچ های مولد سفیدک های سطحی (Powdery Mildew) و سفیدک های داخلی (Downy Mildew)

کاربردهای عمده کاپتان شامل موارد زیر است:

• درختان میوه: کنترل بیماری هایی مانند لکه سیاه سیب و گلابی، پوسیدگی میوه در سیب، گیلاس، هلو و زردآلو.

• محصولات زراعی: مدیریت بیماری ها در گوجه فرنگی، سیب زمینی و توت فرنگی.

• محصولات زینتی: محافظت از گل های شاخه بریده و گیاهان زینتی در برابر پاتوژن های قارچی.

• کاربرد به عنوان پوشش بذر (Seed Treatment): برای محافظت از بذر و جوانه زنی در برابر پوسیدگی های قارچی خاکزی.

• صنعت: در گذشته به عنوان محافظ چوب و رنگ ها مورد استفاده قرار می گرفت، اگرچه این کاربردها امروزه به شدت محدود شده اند.

آموزش نحوه و دوز مصرف قارچکش کاپتان 

مقدار مصرف سم کاپتان بر اساس فرمولاسیون (مانند Captan 50WP یا Captan 80WDG) متفاوت است. دوز مصرف این قارچکش معمولاً بر حسب پوند یا کیلوگرم در هکتار، یا قاشق غذا خوری در گالن آب بیان می‌ شود. کاربرد آن اغلب از طریق پاشش زمینی یا هوایی صورت می‌ گیرد و باید از تجهیزات حفاظتی شخصی (PPE) استفاده شود. حداکثر نرخ کاربرد و دوره کارنس (PHI) برای جلوگیری از مقاومت قارچی و اثرات زیست‌ محیطی رعایت گردد.

گیاهان باغی (میوه‌ ها)

سم کاپتان برای کنترل بیماری‌ هایی مانند پوسیدگی قهوه‌ ای، اسکب و کپک خاکستری در میوه‌ ها مؤثر است. کاربرد معمولاً در مراحل گلدهی، میوه‌ دهی و پیش‌ از برداشت انجام می‌ شود.

گیاهان زراعی

گیاهان زینتی گلخانه ای

اثرات بر سلامت انسان

کاپتان از نظر سمیت خوراکی، در دسته کم خطر برای انسان قرار می گیرد. اما تماس پوستی ممکن است باعث درماتیت و التهاب ملتحمه شود. در مطالعات حیوانی، دوزهای بالا منجر به کاهش وزن بدن، تهوع و اسهال شده است. سازمان حفاظت محیط زیست ایالات متحده (EPA) کاپتان را به عنوان یک سرطان‌ زای احتمالی انسانی (گروه B2) طبقه‌ بندی کرده و ریسک سرطان را در مواجه های طولانی‌ مدت، بالا ارزیابی می‌ کند. جذب پوستی کم (کمتر از ۱%) است و متابولیت اصلی آن THPI است که به سرعت دفع می‌ شود. هیچ اثری بر سیستم غدد درون‌ ریز نیز مشاهده نشده است.

اثرات زیست‌ محیطی

کاپتان در محیط زیست به سرعت تخریب شده و تمایل کمی به نشت به آب‌ های زیرزمینی دارد. سمیت آن برای پرندگان پایین، اما برای ماهی‌ ها و بی‌ مهرگان آبزی متوسط تا بالا است. برای زنبورها تقریباً غیرسمی است و اثرات منفی بر کرم‌ های خاکی در دوزهای بالا مشاهده شده است. متابولیت‌ های آن مانند تتراهیدروفتالیمید در خاک و آب پایدارتر هستند، اما ریسک کلی زیست‌ محیطی این قارچکش پایین ارزیابی می‌ شود.

مقررات و ایمنی

کاپتان در اتحادیه اروپا تا سال ۲۰۳۹ و در ایالات متحده تحت نظارت EPA تأیید شده است. دوز مرجع روزانه (RfD) ۰٫۱۳ میلی‌ گرم بر کیلوگرم وزن بدن است. رعایت دستورالعمل‌ های برچسب محصول، استفاده از تجهیزات حفاظتی و شستشوی محصولات ضروری است تا مواجهه کاهش یابد.

مزایا و معایب

مزایا

۱. طیف اثر گسترده: کنترل همزمان چندین بیماری قارچی.
۲. کمبود مقاومت: به دلیل مکانیسم عمل چندنقطه ای، خطر ایجاد مقاومت در عوامل بیماری زا پایین است.
۳. هزینه اقتصادی: در مقایسه با بسیاری از قارچکشهای سیستمیک جدیدتر، مقرون به صرفه تر است.
۴. کارایی ثابت شده: سابقه طولانی و موفق در کنترل بیماریهای گیاهی.

معایب و محدودیت ها

۱. اثر پیشگیرانه صرف: تنها در صورتی مؤثر است که پیش از آلودگی استفاده شود و قادر به درمان بافت های آلوده شده نیست.
۲. حساسیت به شستشو: پوشش آن بر روی گیاهان ممکن است با بارندگی یا آبیاری بیش از حد از بین برود.
۳. ملاحظات ایمنی: طبقه بندی به عنوان یک ترکیب با سمیت احتمالی برای انسان و نگرانی های زیست محیطی.
۴. تأثیر بر میکروارگانیسمهای غیرهدف: می تواند بر روی جمعیتهای قارچ های مفید خاک و میکروارگانیسم ها تأثیر منفی بگذارد.

جایگزین های کاپتان

با افزایش آگاهی های زیست محیطی و تقاضا برای محصولات غذایی با کمترین باقیمانده سموم، استفاده از کاپتان در بسیاری از نقاط جهان با محدودیتهای بیشتری مواجه شده است. اتحادیه اروپا از سال ۲۰۱۹ استفاده از این قارچکش را ممنوع اعلام کرده است. روند کنونی به سمت توسعه و استفاده از قارچکشهای با منشأ طبیعی، القاکننده های مقاومت گیاهی و عوامل کنترل بیولوژیک سوق یافته است.

در سیستمهای کشاورزی پایدار، کاپتان (در صورت مجاز بودن) می بایست به عنوان بخشی از یک برنامه مدیریت تلفیقی آفات و به صورت چرخشی با قارچکشهای دیگر با مکانیسم عمل متفاوت استفاده شود. 

چشم انداز و آینده استفاده از قارچکش کاپتان

کاپتان به عنوان یک قارچ‌ کش مؤثر و اقتصادی، مزایای قابل توجهی در کنترل بیماری‌های گیاهی ارائه می‌ دهد. اما مدیریت دقیق آن برای کاهش ریسک‌ های سلامتی و زیست‌ محیطی ضروری است. تحقیقات آینده می‌ تواند بر توسعه جایگزین‌ های ایمن‌ تر تمرکز کند تا تعادل بین کارایی و پایداری حفظ شود.