کنترل شیمیائی

تکنولوژى کنترل شيميائى علف‌هاى هرز از سال ۱۹۰۰ آغاز شد. اگرچه قرن‌ها است که از نمک، خاکستر، ضايعات و محصولات فرعى صنايع در سطح وسيعى براى کنترل شيميائى علف‌هاى هرز استفاده مى‌شود اما کشف خصوصيات قارچ‌کش مخلوط بر دو راهنماى اولين تلاش جدى جهت کنترل شيميائى علف‌هاى هرز شد. در سال ۱۸۹۶ در بردو فرانسه، مخلوط مس، گوگرد و آهک که بعداً به محلول بردو معروف شد در کنترل بيمارى سفيدک پودرى انگور نتجهٔ مثبتى داشت، پس از آن آزمايشات زيادى بر روى ديگر نمک‌هاى مس به‌منظور کنترل بيمارى‌هاى بسيارى از گياهان آغاز شد. محققين مشاهده کردند که برخى از اين نمک‌هاى مس به‌طور انتخابى قادر هستند علف‌هاى هرز برگ‌پهن غلات را کنترل کنند.

به اين ترتيب اساس از بين بردن انتخابى علف‌هاى هرز محصولات زراعى پايه‌گذارى شد. عمده‌ترين تلاش‌ها در سال‌هاى ۱۹۰۰ تا ۱۹۱۵ در کشورهاى فرانسه، آلمان و ايالات متحده به‌عمل آمد و تأکيد بيشتر بر روى کنترل علف‌هاى هرز غلات بود. محلول‌هاى نيترات مس، نمک‌هاى آمونيوم، اسيد سولفوريک، سولفات آهن و نمک‌هاى پتاسيم نشان دادند که خاصيت علف‌کشى انتخابى دارند.

استفاده از اين مواد در کنترل علف‌هاى هرز خانوادهٔ شب‌بو در غلات دانه‌ريز به‌طور وسيعى در کشورهاى اروپائى و مستعمرات انگلستان مورد استفاده قرار گرفت و مشخص شد که استفاده از مواد شيميائى بايستى با روشى دقيق و در زمان معين انجام گيرد. شرايط رطوبتى اين مناطق نيز نفوذ و تأثير اين نمک‌هاى محلول در آب را بيشتر کرد. در ايالات متحده استفادهٔ وسيع از کنترل انتخابى شيميائى تا سال ۱۹۱۵ به تعويق افتاد. کمبود وسايل سمپاشي، مساحت زياد زمين‌ها، شرايط رطوبتى پائين، توجه به کشت بذرهاى غيرآلوده و سيستم‌هاى کارآمد آيش از دلايل اين تعويق زمانى بوده است.

در سال‌هاى ۱۹۰۰ تا ۱۹۴۰ تعداد ديگرى از اين نوع علف‌کش‌ها به بازار آمد. اين ترکيبات مقاوم به تجزيه شامل ارسنيک‌ها، کلرات‌ها و بورات‌ها بودند که تا مدتى طولانى تأثير خود را حفظ مى‌کردند همچنين بيوسولفيد کربو و تيوسيانات‌ها به‌عنوان استريل‌کننده‌هاى خاک، آمونيوم سولفامات‌ براى کنترل گياهان چوبي، روغن‌هاى انتخابى و غير انتخابى علف‌کش، و دى‌نيتروفنل‌ها که اولين گروه ترکيبات آلى بودند براى کنترل علف‌هاى هرز مورد استفاده قرار گرفتند. در شروع جنگ جهانى دوم بالغ بر دوازده علف‌کش که به مقدار محدودى استفاده مى‌شد در دسترس بود.

کشف خصوصيات علف‌کشى D- 4، ۲ يا (۲و ۴ دى‌کلرو فنوکسى استيک اسيد) سرآغاز توسعهٔ تکنولوژى مدرن علف‌کشى بود. D- 4، ۲ براى اولين‌بار در سال ۱۹۴۱ ساخته شد. آزمايش اين ماده در دارا بودن خصوصيات قارچ‌کشى و حشره‌کشى منفى بود. تحقيقات هم‌زمان بر روى نقش هورمون اکسين (Auxin) و ترکيبات مصنوعى آن در تنظيم رشد گياهان منجر به کشف خصوصيات مشابه D- 4، ۲ با ترکيبات اکسين بر روى گياهان شد. قدرى از کار در طول جنگ و به‌صورت مخفيانه انجام مى‌شد اما پس از جنگ اين ترکيب براى تحقيق و استفادهٔ عمومى معرفى شد.

D- 4، ۲ ثابت کرد که علف‌کشى بسيار عالى است و در مقادير کم آن مؤثر است (۱ تا ۲ کيلوگرم در هکتار)، توليد آن در کم‌هزينه و موارد مصرف آن بسيار وسيع است. اين علف‌کش قادر است علف‌هاى هرز برگ‌پهن را به‌طور انتخابى در بسيارى از برگ‌باريک‌هاى مهم کنترل کند. همچنين ثابت شد که براى کنترل علف‌هاى هرز برگ‌پهن دائمى سمج نيز مؤثر است.

D- 4، ۲ از خلال آوندهاى آبکش به درون سلول‌هاى منتقل مى‌شود، بنابراين قادر است به اندام‌هاى زيرزمينى علف هرز نيز راه يابد و گياه را از بين ببرد. اين خصوصيت، دوام بيشترى را در کنترل علف‌هاى هرز چندساله تضمين کرده و در مقايسه با روش‌هاى مکانيکى که تنها قسمت‌هاى هوائى گياه را از بين مى‌برد، خسارت شديدترى به گياه وارد مى‌کند. کنترل علف‌هاى هرز با D- 4، ۲ همواره نتيجهٔ مثبت و مطمئنى را به همراه دارد. استفاده و حمل و نقل آن از نظر ايمنى ساده است، آن را به راحتى و سريع مى‌توان در مزارع بزرگ سمپاشى کرد و استفادهٔ آن در مقادير توصيه شده هيچ مشکلى از بابت باقى ماندن طولانى در خاک را ندارد. با در نظر گرفتن تمامى عوامل D- 4، ۲ چه در گذشته و چه در حال هنوز يک علف‌کش عالى است.

موفقيت تجارى D- 4، ۲ محرکى شد براى پيشرفت و توليد صدها ترکيبات شيميائى ديگر با خصوصيت علف‌کشى که امروزه براى کنترل علف‌هاى هرز استفاده مى‌شود. اکنون علف‌کش‌ها پيشگام ديگر گروه‌هاى آفت‌کش‌ها از نقطه‌نظر سطح کل مزارع مورد استفاده، توليد کل آفت‌کش‌ها و ارزش دلارى حاصل از فروش آن نسبت به ديگر آفت‌کش‌ها قرار دارند. ۵۸ درصد تمامى آفت‌کش‌هاى فروخته شده در سال ۱۹۷۸ در کشور آمريکا را علف‌کش‌ها تشکيل مى‌دهند (فولر ۱۹۸۰). علت اينکه علف‌کش‌ها تا اين درجه مورد قبول واقع شده‌اند، موفقيت زياد کشت با استفاده از آنها و ارتباطات زياد آنها با سيستم توليد محصولات و مديريت کشت است. اين ارتباطات شامل:

- علف‌کش‌ها در شرايطى که فواصل رديف کم است (کمتر از ۵۰ سانتى‌متر) و امکان کولتيواتور زمين وجود ندارد، مى‌توانند بسيار خوب عمل کنند. در بذرکارى متراکم غير رديفى مانند گياهان چمنى و همچنين کشت بدون شخم استفاده از علف‌کش‌ها بسيار مفيد مى‌باشد.

- علف‌کش‌ها باعث کاهش تعداد دفعات عمليات شخم، مخصوصاً در زمان کاشت مى‌شوند. با کنترل علف‌هاى هرز به‌وسيلهٔ علف‌کش‌ها، مى‌توان تاريخ کاشت را جلو انداخت زيرا مى‌توان يک يا بيشتر شخم‌هاى سطحى را که جهت از بين بردن علف‌هاى هرز قبل از کاشت انجام مى‌گيرد، حذف کرد و به‌جاى آن از علف‌کش‌ها استفاده کرد. استفاده از علف‌کش‌ها قبل يا هم‌زمان با کاشت، وابستگى به علف‌هرزکن دوار، کولتيواتور زدن ابتداى فصل و شرايط آب و هوائى خاک را که براى انجام اين عمليات لازم است، کاهش مى‌دهد. اين يکى از دلايل عمده‌اى است که در ۲۵ سال گذشته يک کشاورز توانسته است به تنهائى و به‌طور موفقيت‌آميز سطح زير کشت خود را افزايش دهد.

- علف‌کش‌هاى شيميائي، تلاش عملى بشر يعنى وجين دستى علف‌هاى هرز را کاهش مى‌دهند. در جاهائى که علف‌کش‌هاى مؤثر در دسترس باشد، هزينهٔ وجين علف‌هاى هرز به ميزان وسيعى کاهش پيدا مى‌کند. وجين دستى کار بسيار سختى است و از عهدهٔ بسيارى از افراد برنمى‌آيد. استفادهٔ مؤثر از علف‌کش‌ها، مکانيزاسيون توليد و برداشت محصول را کاملتر مى‌کند. با کم شدن نياز به نيروى کارگرى مشکلات ناشى از آن هم مانند استخدام، مسکن، پرداخت حقوق و غيره براى مديريت مزرعه از بين خواهد رفت.

- علف‌هاى هرزى که معمولاً از نظر اقتصادى کنترل آنها با روش‌هاى ديگر مقرون به‌صرفه نيست با علف‌کش‌ها مى‌شود به راحتى با آنها مبارزه کرد. حتى تعدادى از علف‌هاى هرز سمج را نيز مى‌شود با علف‌کش‌ها مهار کرد. امروزه در مزارع آلوده به علف‌هاى هرز چندساله که تا چند دههٔ پيش فقط با يک يا چند سال آيش همراه با شخم انجام مى‌گرفت، به راحتى و با استفاده از علف‌کش‌ها تقريباً حداکثر توليد امکان‌پذير است. از ديگر خصوصيات علف‌کش‌ها مى‌توان کنترل علف‌هاى هرزى که بعد از آخرين کولتيواتور زدن سبز مى‌شوند، توسط سمپاشى مستقيم بين رديف‌ها ذکر کرد. از علف‌کش‌ها همچنين در از بين بردن علف‌هاى هرز چمن‌هاى زيستي، مراتع و برکه‌ها نيز استفاده نمود.

- استفاده از علف‌کش‌ها موجب انعطاف‌پذيرى بيشتر در انتخاب سيستم مديريت زراعى مى‌شود. امروزه، کشاورزان مى‌توانند از گياهان کمترى در تناوب استفاده کنند، قادر هستند يک يا دو عمليات شخم يا درو را از برنامه حذف کرده و احتياجى به آيش هر چند سال يک‌بار نداشته باشند. پيشرفت‌هاى اخير در استفاده از سيستم‌هاى حداقل شخم فقط با جايگزينى علف‌کش‌ها با شخم امکان‌پذير است. همچنين با کاهش عمليات شخم ضمن به هدر نرفتن سوخت، خسارت به ساقه‌ها و ريشه‌هاى گياه زراعى کاهش يافته و ساختمان فيزيکى خاک نيز حفظ شود.

اگرچه استفاده از علف‌کش‌ها خالى از اشکال نيست، اما منافع استفاده از آن بسيار زياداست عمده‌ترين مشکل علف‌کش‌ها، توانائى آنها در کشتن گياهانى است که هدف نبوده‌اند، امکان خسارت به گياهان زراعى و باقى ماندن درازمدت آنها در خاک و از بين بردن ثبات و تعادل اکوسيستم‌ها از ديگر مشکلات استفاده از علف‌کش‌ها است. با ورود علف‌کش‌ها به داخل درياچه‌ها، رودها و رودخانه‌ها ممکن است باعث مرگ ماهى‌ها شوند. علت مرگ ماهى‌ها معمولاً ترکيبات سمى اين مواد نيست بلکه علف‌کش‌ها، خزه‌ها و ديگر گياهان آبزى را کشته و در اثر تجزيهٔ اين مواد و کاهش اکسيژن ناشى از آن موجبات از بين رفتن ماهى‌ها فراهم مى‌شود.

مشکل ديگر خصوصيت منفى علف‌کش نيست بلکه نمايش اثر آن است. تصور کشاورزان بر اين است که علف‌هاى هرز را مى‌توان به‌طور کامل با علف‌کش‌ها از بين برد. نتايج چنين تصور اشتباهى به فراموشى سپردن ديگر عمليات کنترل علف‌هاى هرز همچون اقدامات بهداشتي، شخم و رقابت زراعى خواهد بود.

در بعضى موارد مسموم شدن فرد استفاده‌کننده از علف‌کش، ساير انسان‌ها، و دام‌ها در اثر استفاده از علف‌کش‌ها اتفاق مى‌افتد. حذف ترکيبات سمى به‌خصوص آرسنيت سديم باعث از بين رفتن اين مشکلات شده است.