سموم کشاورزی از ایران باستان تا آفتکش های امروزی
پایگاه خبری DA1news: برای بسیاری از مصرف‌کنندگان شهری، این واقعیت که آفات، بیماری‌ها و علف‌های هرز حیوانی (یا “کشاورزان زراعی”) بار اقتصادی قابل‌توجهی برای کشاورزان ایجاد می‌کند و تهدیدی مداوم برای امنیت غذایی است تا حد زیادی مورد توجه قرار نمی‌گیرد.
به گزارش گروه علمی اخبار روزانه کشاورزی، در ایرلند که از سال 1840 شروع شد، اپیدمی های بیماری سوختگی سیب زمینی (ناشی از Phytophthora infestans) منجر به “گرسنگی بزرگ” شد، قحطی که منجر به گرسنگی دسته جمعی، مرگ تقریباً یک میلیون نفر و مهاجرت متعاقب آن حداقل یک میلیون نفر دیگر شد. 1845 و 1852، که منجر به کاهش 20 درصدی جمعیت ایرلند شد.
تا به امروز، انبوه ملخ ها به طور مشابه محصولات را از بین برده اند و یکی از دلایل قحطی و مهاجرت انسان ها در طول تاریخ بوده اند. در همین حال، جهانی شدن تجارت و حمل‌ونقل موتوری مردم فرصت‌های بی‌سابقه‌ای را برای کشاورزان به سرعت گسترش و استقرار در سراسر جهان فراهم کرده است. به عنوان مثال، کرم ارتشی پاییزی، پروانه مهاجمی که می تواند به طیف گسترده ای از محصولات آسیب برساند، در فاصله کمتر از پنج سال به سرعت در سراسر جهان (از جمله در استرالیا) گسترش یافته است. این یک نرخ هشدار دهنده از گسترش است که به شدت توسط جهانی شدن کمک می کند.
علف های هرز، در حالی که اثرات فاجعه بار کمتری دارند، در طول تاریخ کشاورزی نیز یک تهدید بزرگ برای بهره وری بوده اند. قبل از اتخاذ رویکردهای مدرن برای کنترل علف های هرز (آغاز قرن 19)، یکی از وظایف اصلی در مزارع، حذف علف های هرز از مزارع بود که تقاضای زیادی برای نیروی کار انسانی در مناطق روستایی ایجاد کرد.
نگرانی دیگر، معرفی عمدی آفات برای اهداف شوم است. امروزه بیشتر کاکائو جهان در آفریقا تولید می شود. اما در اوایل دهه 1990، برزیل نیز یکی از تولیدکنندگان اصلی بود، تا اینکه یک پاتوژن قارچی (جارو جادوگران) عمداً به مزارع کاکائو وارد شد تا مالکان قدرتمند زمین را تضعیف کند. صنعت ویران شد و نتیجه مطلوب حاصل شد: تولید در برزیل 75 درصد کاهش یافت.
تاریخچه سموم کشاورزی
کشاورزان از زمان ظهور کشاورزی به دنبال راه های جدیدی برای کنترل agripests بوده اند. بسیاری از اولین آفت کش ها به سادگی بر اساس برگ های خشک شده گیاه بودند.
یکی از محصولات آشنا برای بسیاری از باغبانان، Pyrethrum، بر پایه یک ترکیب آلی مشتق شده از گیاه است که از گیاهان گلدار گل داوودی، که توسط ایرانیان در اوایل 400 قبل از میلاد استفاده می شد، تهیه شده است. در قرن نوزدهم به خواص کنترلی مواد شیمیایی معدنی که عمدتاً حاوی آرسنیک، گوگرد یا مس بودند، توجه شد.
یکی از اولین آفت کش های شیمیایی معدنی که ساخته شد، مخلوط بوردو بود، ترکیبی از سولفات مس و آهک. در دهه 1880 به عنوان یک بازدارنده بصری برای جلوگیری از سرقت انگور توسط کودکان استفاده می شد، تاک کاران فرانسوی به سرعت متوجه شدند که این مخلوط در کنترل سفیدک پودری انگور بسیار موثر است. در حالی که در برخی زمینه‌ها ارزشمند هستند (مثلاً مخلوط بوردو هنوز یک قارچ‌کش مؤثر با استانداردهای مدرن است)، آفت‌کش‌های معدنی اغلب برای انسان و سایر پستانداران سمی هستند، در حالی که تولید آفت‌کش‌های آلی مشتق از گیاهان گران‌قیمت هستند و اغلب ناپایدار هستند (مثلاً پیرترین‌های طبیعی تجزیه می‌شوند. نور خورشید).
با شروع دهه 1940، شیمیدانان و شرکت های شیمیایی شروع به استفاده گسترده تر از شیمی آلی برای سنتز و تجاری سازی محصولات آفت کش کردند. بسیاری از اینها طیف وسیعی داشتند (یعنی برای کل گروه‌های موجودات سمی بودند) و در ابتدا ثابت کردند که در مقایسه با آفت‌کش‌های موجود قبلی به طور چشمگیری مؤثر هستند.
با این حال، سطوح بالای سمیت باقیمانده و استفاده بی رویه از بسیاری از این آفت کش های نسل اول با طیف وسیع، آسیب قابل توجهی به محیط زیست و سلامت انسان وارد کرد. این مشکلات به وضوح توسط داستان DDT (دی کلرودی فنیل تری کلرواتان) نشان داده شده است.
یک حشره کش با طیف وسیع، DDT یکی از اولین آفت کش های آلی مصنوعی بود که برای استفاده گسترده منتشر شد. علیرغم اینکه در ابتدا ثابت شد که برای کنترل آفات سود زیادی دارد، داستان هشداردهنده DDT به خوبی شناخته شده است، تا حد زیادی به دلیل انتشار “بهار خاموش” توسط ریچل کارسون در سال 1962، که هر دو تخریب زیست محیطی ناشی از استفاده بی رویه از DDT را مستند کرد. و مشکلاتی که به دلیل تکامل گسترده مقاومت به آفات در حال ظهور است. میراث آن تا به امروز در حال کشف شدن است.
افزایش درک و آگاهی از اثرات زیست محیطی و بهداشتی مرتبط با آفت کش ها منجر به تنظیم، استفاده و نظارت بهتر بر استفاده از مواد شیمیایی کشاورزی شده است. در استرالیا، مسئولیت تنظیم محصولات جدید بر عهده سازمان آفت کش ها و داروهای دامپزشکی استرالیا (APVMA) است، در حالی که نظارت بر محیط زیست عمدتاً بر عهده سازمان های دولتی ایالتی است.
مقررات و نظارت منجر به خروج بسیاری از مواد شیمیایی از بازار و افزایش تلاش برای تولید آفت کش هایی با سمیت کم باقیمانده و افزایش ویژگی برای آفت هدف شده است. با این حال، افزایش مقررات هزینه ها را افزایش داده و توسعه مواد شیمیایی جدید را کند کرده است. مواد شیمیایی که بقایای ماندگاری به جا می گذارند با جایگزین هایی جایگزین شده اند که در بسیاری از موارد فوراً برای انسان و سایر گونه ها سمی هستند.
عواقب
اثرات مثبت توسعه یک صنعت بزرگ، سودآور و جهانی تجاری کشاورزی را می توان در قالب مواد غذایی فراوان و مقرون به صرفه در بازارها و فروشگاه های مواد غذایی در سراسر جهان مشاهده کرد. آفت کش ها ابزار توانمند «انقلاب سبز» بودند، دوره فوق العاده ای از رشد بهره وری محصولات غذایی. این امر منجر به این شد که کشورهایی مانند بنگلادش به سرعت برای غذاهای اصلی خودکفا شوند.
مزایای زیست محیطی نیز داشته است. در استرالیا، علف‌کش‌ها به پذیرش گسترده سیستم‌های خاک‌ورزی کاهش‌یافته، بهبود سودآوری در کشاورزی در سطح وسیع، و کاهش متعاقب آن در فرسایش خاک و بهبود سلامت خاک اجازه داده‌اند.
با این حال، استفاده از آفت کش ها با عواقب ناخواسته ای از جمله سمیت و اثرات خارج از هدف همراه بوده است. استفاده شدید از محصولات ثبت شده و فقدان جایگزین منجر به یک اثر جانبی منفی دیگر شده است: ظهور گسترده مقاومت شیمیایی. مقاومت زمانی پدیدار می شود که تغییرات ژنتیکی در جمعیت های کشاورزی هدف منجر به کاهش حساسیت به آفت کش های موثر قبلی شود.
آفت کش های جدیدی از طریق افزایش دانش در مورد حشره کش های گیاهی، (مانند حشره کش های پیرتروئید از پیرترین ها) توسعه یافته اند. با این حال، این عصاره‌های گیاهی هنوز حشره‌کش‌های بسیار سمی هستند و چندین نئونیکوتینوئید (یک دسته از حشره‌کش‌ها) نگرانی‌هایی را در مورد تأثیر آنها بر گونه‌های غیرهدف مانند زنبور عسل به خود جلب کرده‌اند.
در همین حال، علیرغم استفاده بیشتر کشاورزان از علف‌کش‌ها در محدوده‌های قانونی، کشاورزی بدون خاک‌ورزی باعث شده است که استرالیا یکی از بزرگترین مشکلات را در سراسر جهان با گونه‌های علف‌های هرز مقاوم به علف‌کش‌ها داشته باشد، در حالی که کشاورزان موظفند دام‌ها را از مکان‌هایی که زمانی برای غوطه‌وری گوسفند استفاده می‌شد دور نگه دارند. مسمومیت بالقوه آرسنیک با زالو در خاک.
دانشمندان همچنان نگرانی های خود را در مورد استفاده گسترده از آفت کش ها بر سلامت کارگران مزرعه، محیط زیست و تکامل مقاومت مطرح می کنند. این نگرانی‌ها اغلب منعکس‌کننده این واقعیت است که سیستم‌های نظارتی برای کاهش خطرات حاد طراحی شده‌اند، اما اثراتی را که استفاده گسترده و تجمعی از مواد شیمیایی متعدد در سیستم‌های کشاورزی امروزی ما دارد، بررسی نمی‌کند.
درک بیشتر از پیامدهای ناخواسته استفاده از آفت کش ها منجر به توسعه “رویکردی یکپارچه برای مدیریت علف های هرز، بیماری ها و آفات” شده است. در حالی که رویکردهای یکپارچه به طور جهانی پذیرفته نشده اند، نمونه های موفقی نیز وجود دارد.
صنعت پنبه استرالیا امروز از یک وضعیت فاجعه بار در دهه 1970 با 20 تا 30 کاربرد حشره کش در هر فصل برای کنترل آفات پروانه خارج شده است. امروزه پنبه‌کاران مزایای سیستم مدیریت یکپارچه آفات به‌خوبی مورد استفاده را همراه با یک استراتژی مدیریت مقاومت موثر برای حمایت از استفاده طولانی‌مدت از گیاهان پنبه‌ای اصلاح‌شده ژنتیکی که یک باکتری طبیعی خاک، Bacillus thuringiensis (Bt) را بیان می‌کنند، مشاهده می‌کنند. Bt آفت اصلی پنبه Helicoverpa را کنترل می کند و در نتیجه، مقدار حشره کش مورد استفاده در هر هکتار توسط کشاورزان پنبه به طور چشمگیری کاهش یافته و تنها به یک یا دو کاربرد حشره کش در هر فصل برای سایر آفات کاهش یافته است.
آینده آگریپست ها و درمان علیه آنها
واقعیت امروز این است که جایگزین‌های آفت‌کش‌ها اغلب پرهزینه‌تر، سخت‌تر اجرا و برای کشاورزان خطرناک‌تر هستند. همچنین انگیزه کمی برای کشاورزان برای مدیریت تکامل مقاومت و اتخاذ شیوه‌های سرپرستی وجود دارد، که تقریباً تنها مسئول آن هستند. این چالش‌ها با عدم تمایل کلی صنعت و مصرف‌کنندگان به جذب هزینه‌های مرتبط با اتخاذ شیوه‌های پایدارتر توسط تولیدکنندگان، ترکیب می‌شوند.
سرمایه‌گذاری تحقیق و توسعه مورد نیاز برای تبدیل گزینه‌های جایگزین به یک گزینه مناسب برای بسیاری از کشاورزان، بعید است که منحصراً از مشاغل کشاورزی حاصل شود. اما بودجه عمومی اختصاص یافته به تحقیق و توسعه کشاورزی در بسیاری از کشورهای توسعه یافته در سال های اخیر کاهش یافته است. چه کسی برای جایگزین هایی که قابل بسته بندی و فروش از جلوی مغازه نیستند، پرداخت می کند؟
کمبود مواد غذایی ناشی از همه‌گیری‌های کشاورزی در دنیای مدرن نادر است، اما با تکامل مداوم مقاومت و خروج مواد شیمیایی از بازار، نیاز به ابزارهای جدید برای حفاظت از محصولات همچنان ادامه خواهد داشت. اثرات مخرب بهداشتی و اجتماعی پاندمی کروناویروس جدید، اهمیت آماده‌سازی برای ظهور احتمالی پاتوژن‌های جدید و حتی مخرب‌تر را نشان می‌دهد، زیرا افزایش اتصال جهانی به تسهیل تکامل آنها (به عنوان مثال از طریق هیبریداسیون) و گسترش آنها کمک می‌کند.
بسیاری از کشورهای جهان در حال انجام تحقیقاتی هستند تا جایگزین‌های آفتکش را کاربرپسندتر، از نظر اقتصادی سودآور و هدف خاص‌تر کنند. علاوه بر این، ما درک بیشتری از انگیزه ها و محرک های تغییر رویه (یا عدم تغییر) در سطح مزرعه، جامعه و کشور داریم.
استفاده از مواد شیمیایی کشاورزی به نوعی برای رفع مشکلات آفات در آینده قابل پیش‌بینی ادامه خواهد یافت، اما ما باید راه‌هایی پیدا کنیم تا پیامدهای منفی آنها را کمتر گسترده و طولانی‌مدت کنیم. همچنین تغییراتی برای کاهش تکامل مقاومت و افزایش طول عمر موثر عملی آفت کش ها مورد نیاز است.
ما از کنار گذاشتن نوآوری های کنترل آفات که برای امنیت غذایی امروزی و معیشت کشاورزان بسیار حیاتی هستند، حمایت نمی کنیم. اما ما به آینده نگاه می کنیم و روی موج جدیدی از رویکردهای کنترل آفات تمرکز می کنیم که واقعاً پایدار هستند و در سیستم های کشاورزی ادغام می شوند.