نماتدکش کلروپیکرین Chloropicrin | از مکانیسم اثر تا کاربرد مدرن
کلروپیکرین (Chloropicrin) با نام شیمیایی تری کلرونیترو متان (CCl₃NO₂) یک ترکیب فرّار و مایع بی رنگ تا زرد کم رنگ است. این سم به طور گسترده به عنوان فومیگانت خاک و نماتدکش در کشاورزی استفاده می شود. کلروپیکرین با خاصیت تبخیری بالا در خاک پخش شده و طیف وسیعی از آفات خاکزی را کنترل می کند.
این ترکیب علاوه بر نماتدها، می تواند بر قارچ ها، باکتری ها و برخی حشرات خاکزی نیز اثر داشته باشد و به همین دلیل به عنوان یک فومیگانت چندمنظوره شناخته می شود.
تاریخچه
کلروپیکرین یک ترکیب آلی سنتزی است. این ترکیب به عنوان آفت کش تدخینی (Fumigant) برای کنترل طیف وسیعی از آفات خاکزی از جمله نماتدها، قارچ های بیماری زا و حشرات به کار می رود . این ترکیب اولین بار در سال ۱۸۴۸ سنتز شد. اما از سال ۱۹۰۸ به خواص آفت کشی آن پی برده شد و به عنوان یک ماده مؤثر در کشاورزی مدرن مورد استفاده قرار می گیرد.
جدول مشخصات شیمیایی و فیزیکی
| ویژگی | مقدار |
|---|---|
| فرمول شیمیایی | CCl₃NO₂ |
| وزن مولکولی | حدود ۱۶۴.۴ |
| حالت فیزیکی | مایع روغنی بی رنگ |
| نقطه جوش | حدود ۱۱۲°C |
| فشار بخار | بالا (فرّار) |
| حلالیت در آب | کم |
نحوه اثر کلروپیکرین (Mode of Action)
کلروپیکرین در طبقه مهارکننده های چند محلی (Multi-site inhibitors) قرار می گیرد و مکانیسم دقیق آن کاملاً مشخص نیست. اما مشخص شده که:
-
با پروتئین ها و اسیدهای آمینه گوگرد دار واکنش می دهد
-
باعث اختلال در عملکرد سلولی و مرگ ارگانیسم می شود
-
اثر آن غیر اختصاصی و چندنقطه ای است
به همین دلیل احتمال ایجاد مقاومت در نماتدها نسبتاً کمتر از برخی نماتدکش های اختصاصی است. هرچند مواردی از مقاومت در شپش برنج (Sitophilus oryzae) گزارش شده است .
طیف اثر و کاربردها
کنترل نماتدها
کلروپیکرین به ویژه در کنترل نماتدهای ریشه گره ای (Meloidogyne spp) کاربرد دارد و اغلب در برنامه های مدیریت تلفیقی آفات استفاده می شود. ترکیب آن با سایر نماتدکش ها می تواند اثر هم افزایی داشته و عملکرد محصول را افزایش دهد.
کنترل بیماری های خاکزی
این ماده در کنترل قارچ های خاکزی مانند ورتیسیلیوم بسیار مؤثر است و به کاهش بیماری در محصولاتی مثل توت فرنگی کمک می کند.
استفاده به عنوان فومیگانت عمومی
به دلیل طیف اثر وسیع، در بسیاری از سیستم های کشت گلخانه ای و فضای باز برای ضدعفونی خاک پیش از کشت استفاده می شود.
فرم ها و فرمولاسیونهای رایج
کلروپیکرین در بازار معمولاً به شکل زیر عرضه می شود:
-
مایع قابل تبخیر (Liquefied gas)
-
ترکیب با ۱,۳-دی کلروپروپن
-
مخلوط با متیل بروماید (در گذشته)
این ترکیبات برای افزایش طیف اثر و کارایی در کنترل همزمان نماتد و قارچ استفاده می شوند.
کاربردهای مهم نماتدکش کلروپیکرین Chloropicrin
کلروپیکرین عمدتاً به عنوان یک سم شیمیایی تدخینی پیش از کاشت برای محصولات با ارزش بالا استفاده میشود. این ماده به دلیل طیف وسیع اثر، هم به عنوان نماتدکش و هم به عنوان قارچ کش کاربرد دارد . محصولات اصلی که از کاربرد کلروپیکرین بهره می برند عبارتند از :
-
توت فرنگی (Strawberries)
-
فلفل ها (Peppers)
-
پیاز (Onions)
-
کدوییان (Curcubits)
-
تنباکو (Tobacco)
-
گوجه فرنگی (Tomatoes)
-
گیاهان زینتی (Ornamentals)
-
محصولات گلخانه ای و نهالستان ها (Nursery stock)
-
درختان میوه و زیتون (Tree crops, Olives)
نتایج تحقیقات نشان داده است که کاربرد کلروپیکرین در کنترل نماتد مولد گره ریشه (Meloidogyne spp.) بسیار مؤثر است. به عنوان مثال، تحقیقات در ژاپن نشان داد که استفاده از دستگاه های تزریق دوگانه میتواند تا ۷ روز پس از مصرف، جمعیت نماتدها را ۹۸ تا ۱۰۰ درصد کاهش دهد . همچنین، مطالعات قدیمی تر در باغ های چای، تأثیر عالی کلروپیکرین را در مقایسه با سایر ترکیبات تأیید کرده اند.
کاربردهای ترکیبی و اثرات افزایشی
یکی از راهبردهای نوین در مدیریت آفات، استفاده از ترکیبات مختلف به صورت هم افزایی (Synergism) است. تحقیقات جدید نشان داده اند که ترکیب کلروپیکرین با نماتدکش های غیرتدخینی مانند فوستیازیت (fosthiazate) می تواند اثر بخشی را به طور چشمگیری افزایش دهد . بر اساس این مطالعات :
-
ترکیب کلروپیکرین با فوستیازیت، نیمه عمر تخریب فوستیازیت در خاک را به طور متوسط ۱.۲۵ برابر افزایش می دهد.
-
این ترکیب باعث کاهش زمان نفوذ فوستیازیت به کوتیکول نماتد می شود.
-
استفاده از دوزهای پایینتر فوستیازیت در ترکیب با کلروپیکرین، ضمن کنترل مؤثر نماتد، ریسک مقاومت را کاهش داده و عملکرد کلی خیار را افزایش می دهد.
-
این یافته به کشاورزان اجازه می دهد تا با مصرف کمتر سموم شیمیایی، به نتیجه بهتری دست یابند.
بررسی اثربخشی بر گونه های مختلف نماتد
اطلاعات منتشر شده از دانشگاه های معتبر آمریکا نشان می دهد که اثربخشی نماتدکش کلروپیکرین Chloropicrin بر گونه های مختلف نماتد یکسان نیست. جدول زیر که از منابع دانشگاهی استخراج شده، این موضوع را به خوبی نشان می دهد :
| گونه نماتد | میزان اثربخشی کلروپیکرین |
|---|---|
| نماتد مولد گره ریشه (Meloidogyne incognita) | متوسط (Fair) |
| نماتد مولد گره ریشه (Meloidogyne enterolobii) | ضعیف (Poor) |
این داده ها اهمیت تشخیص دقیق گونه نماتد را قبل از تصمیم گیری برای استفاده از کلروپیکرین نشان می دهد. در مواردی که گونه هدف به کلروپیکرین حساسیت کمی دارد، استفاده از آن به تنهایی توصیه نمی شود و باید از ترکیبات جایگزین یا روش های تلفیقی بهره برد.
روش های مصرف
کلروپیکرین معمولاً با استفاده از تجهیزات تزریق تخصصی به خاک اعمال می شود . این تجهیزات می توانند دستی (برای سطوح کوچک) یا ماشینی (برای مزارع بزرگ) باشند. عمق تزریق بسته به نوع آفت و بافت خاک متفاوت است، اما تحقیقات نشان داده است که برای کنترل نماتدها که تا عمق ۵۰ سانتی متری خاک زندگی میکنند، تدخین عمقی (تا ۳۵ سانتی متر) ضروری است . پس از تزریق، معمولاً خاک را با پلاستیک می پوشانند یا با غلتک می کوبند تا از خروج سریع گاز جلوگیری شود.
روش کلی مصرف نماتدکش کلروپیکرین Chloropicrin
- آماده سازی خاک (رطوبت و بافت مناسب)
- تزریق ماده در عمق خاک
- پوشش خاک با پلاستیک (در بسیاری موارد)
- دوره تهویه قبل از کشت
به دلیل سرعت تبخیر و پخش در خاک، فاصله بین مصرف و کاشت معمولاً نسبتاً طولانی است.
مزایا و معایب کلروپیکرین
مزایا
- طیف اثر وسیع (نماتد، قارچ، میکروارگانیسم ها)
- اثر بخشی بالا در ضدعفونی خاک
- کاهش فشار بیماری در ابتدای فصل
- مناسب برای برنامههای مدیریت تلفیقی
معایب و محدودیت ها
- سمیت بالا و نیاز به رعایت ایمنی
- دوره انتظار طولانی قبل از کشت
- احتمال آلودگی آبهای زیرزمینی
- نیاز به تجهیزات تخصصی کاربرد
کلروپیکرین یک ماده بسیار تحریک کننده برای چشم، پوست و دستگاه تنفسی است و مواجهه با آن می تواند خطرناک باشد.
ایمنی، سمیت و مقررات
نماتدکش کلروپیکرین Chloropicrin یک ماده شیمیایی با سمیت متوسط برای پستانداران است. اما یک محرک قوی برای پوست، چشم و دستگاه تنفسی محسوب می شود . این خاصیت تحریککنندگی شدید در غلظت های پایین، خود به عنوان یک عامل هشداردهنده عمل می کند و افراد را از قرار گرفتن در معرض آن آگاه می سازد.
-
محیط زیست: کلروپیکرین به سرعت در محیط تجزیه شده و پایدار نیست، اما برای بسیاری از موجودات زنده (غیر از زنبور عسل) سمیت متوسط تا بالا دارد . این ماده به عنوان یک آلاینده بالقوه آب های زیرزمینی و “مواد شیمیایی بدخیم” (PAN Bad Actor Chemical) طبقه بندی می شود .
-
وضعیت قانونی: وضعیت قانونی کلروپیکرین در مناطق مختلف جهان متفاوت است. برای مثال:
-
اتحادیه اروپا: بر اساس آخرین داده ها، این ماده در اتحادیه اروپا تأیید نشده است .
-
سایر نقاط جهان: در کشورهایی مانند ایالات متحده، استرالیا و مراکش همچنان مورد استفاده قرار می گیرد.
-
اثرات جانبی مفید
علاوه بر کنترل آفات، کلروپیکرین می تواند اثرات جانبی مفیدی نیز بر روی گیاهان داشته باشد. تحقیقات قدیمی تر روی آناناس و توت فرنگی نشان داده است که خاک تیمار شده با کلروپیکرین باعث افزایش شادابی، سبزینگی و عملکرد گیاه می شود . این افزایش رشد نه تنها به دلیل کنترل آفات، بلکه به دلیل مهار فرآیند نیتریفیکاسیون در خاک است. با مهار این فرآیند، نیتروژن به فرم آمونیومی که برای گیاهان مفیدتر است، برای مدت طولانیذتری در خاک باقی مانده و در دسترس گیاه قرار می گیرد.
جایگاه در مدیریت تلفیقی نماتد (IPM)
کلروپیکرین معمولاً به عنوان ابزار ضدعفونی پایه خاک استفاده می شود و در کنار روش های زیر بهترین نتیجه را دارد:
-
تناوب زراعی
-
استفاده از ارقام مقاوم
-
کاربرد نماتدکش های غیر فومیگانت
-
مدیریت مواد آلی خاک
نماتدکش کلروپیکرین Chloropicrin یکی از قدیمی ترین و مؤثرترین فومیگانت های خاک است که به دلیل اثر چندجانبه، هنوز جایگاه مهمی در کنترل نماتدها و بیماریهای خاکزی دارد. با این حال، به دلیل سمیت بالا و الزامات ایمنی، استفاده از آن باید با مدیریت دقیق، رعایت دستورالعمل ها و در چارچوب مدیریت تلفیقی انجام شود.




