nafise sadeghi
8th August 2009, 02:23 AM
با توجه به اهمیت اقتصادی آفات انباری و مقاوم شدن آنها نسبت به حشرهکشهای متداول شیمیایی، یافتن یك روش ایمن، مناسب، اقتصادی و بادوام جهت کنترل و کاهش خسارت این آفات ضروری بنظر میرسد. روشهای متعددی جهت این منظور وجود دارد.
بکارگیری سموم تدخینی[1] به دلیل انتشار و نفوذ آنها به درون توده محصول در میان روشهای متعدد مبارزه با آفات انباری، مهمترین روش بوده است. در چند سال اخیر بکارگیری تعداد زیادی از سموم تدخینی کنار گذاشته شده است. متیل بروماید از جمله سموم تدخینی میباشد که سبب تخريب لایه استراتوسفری اُزون گردیده و توسط سازمان حفاظت محیط زیست[2] ايالت متحده آمريكا به عنوان دسته اول تخريب كنندههای لایه اُزون طبقه بندی شده است و طبق برنامهریزی جهانی در کشورهای توسعه یافته تا سال 2005 و در کشورهای در حال توسعه تا سال 2015 باید مصرف این سم متوقف شود (EPA, 2006). پس از آن که متیل بروماید عامل تخريبي لایه اُزون شناخته شد استفاده از فسفین زیادتر شد و عدم توجه به استانداردهای تدخين باعث بروز مقاومتهای بیشتری در آفات نسبت به فسفین گردید به طوری که در 45 کشور جهان گزارشاتی از مقاومت آفات انباری در برابر سم فسفین وجود دارد و از اينرو جستجو جهت جایگزینی مناسب برای سموم فوق اجتناب ناپذیر است (Fields, 1998).
استفاده از حشرهکشهای تماسی مصنوعی امروزه یكی از استراتژیهای متداول برای جلوگیری از تغذیه و خسارت آفات انباری میباشد (Arthur, 1996). خاکهای دیاتومه از جمله این ترکیبات میباشد که جهت حفاظت غلات، بقولات و دانههای روغنی در انبارها بکار گرفته می‌شود. دسترسی به اولین فرمولاسیون تجارتی خاک دیاتومه در حدود سال 1960 امکان پذیر گردید. هم اکنون فرمولاسیونهای تجارتی خاک دیاتومه بیش از 40 سال است كه در ایالت متحده امریكا بکار گرفته میشوند و علاوه بر آن در کانادا، استرالیا، ژاپن، اندونزی و عربستان نیز برای کنترل آفات انباری ثبت شدهاند (Armitage et al., 1998).
معرفی خاک دیاتومه
خاک دیاتومه (Diatomaceous earth) از بقایای فسیلی جلبکهای تک سلولی تحت عنوان دیاتوم بوجود آمده است.
خاکهای دیاتومه با توجه به مواد تشكیل دهنده به رنگهای مختلف از سفید تا خاکستری یا زرد و قرمز دیده میشوند و در اشكال متفاوت گرد، پهن و مسطح وجود دارند. فرم پهن خاکهای دیاتومه سطح فعال بیشتری داشته لذا توانایی حشرهکشی بالايي دارند (Korunic, 1997 ).
خاکهای دیاتومه از دیاتومهایی با منابع متفاوت بوجود آمدهاند. مقدار کریستال سیلیكای موجود در خاک دیاتومه نقش موثری در قدرت حشرهکشی آنهاایفا میکند (Fields and Korunic, 2000). به طور کلی خاکهای دیاتومهاي كه از دياتومهاي آبهای درياها[3] بوجود آمدهاند 2 تا 7 درصد کریستال سیلیكا دارند و خاکهای دیاتومهاي كه از دياتومهاي آبهاي شيرين (برکه، دریاچه، مرداب)[4] ایجاد شدهاند محتوی کمتر از 1 درصد کریستال سیلیکا میباشند. فرمولاسیونهای دريايي خاکدیاتومه به دلیل داشتن مقدار کریستال سیلیكا زیاد قدرت حشرهکشی بالاتری داشته و حدود 1/0 درصد وزني از آنها برای کنترل آفات انباری کافی است (Golob, 1997).
علاوه بر این اندازه ذرات خاکهای دیاتومه نیز در توانایی حشرهکشی آنها موثر است. میانگین اندازه ذرات تشكیل دهنده خاکهای دیاتومه در صورتی که برابر و کوچکتر از 15 میكرومتر باشد مناسب است . مقدار اکسید سیلیسیم (SiO2) موجود در خاک دیاتومه نیز در عملكرد آن موثر است. فرمولاسیونهایی که مقدار اکسید سیلیسیم آنها بیشتر از 80 درصد باشد توانایی حشره کشی بالاتری دارند ((Korunic, 1997; Korunic and Ormesher, 1998.
طرز عمل خاک دیاتومه
ذرات خاک دیاتومه حاوی حفرات ریزی هستند که توانایی جذب مولکولهای موم اپیکوتیکول حشره را دارند. لذا هنگام تماس با کوتیکول حشرات لایه مومی کوتیکول را جذب کرده، به مقدار کمی باعث ایجاد خراش بر روی سطح کوتیکول میگردد و سبب از دست رفتن آب بدن و مرگ حشره می‌شود Ebeling, 1971)).
نحوه کاربرد خاک دیاتومه
خاکهای دیاتومه به دو صورت مورد استفاده قرار میگیرند:
1- تیمار کردن انبار با خاك دياتومه قبل از ذخیرهسازی مواد غذایی
خاکهای دیاتومه به صورت گرد و یا اسپری وتابل جهت تیمار انبارهای خالی و وسايل نقلیهای که برای حمل و نقل مواد غذایی به انبارها مورد استفاده قرار می‌گیرد، بعد از انجام اقدامات بهداشتی برای جلوگیری از ورود آفات به انبارها و ایجاد آلودگیهای ثانویه بکار گرفته میشوند (Korunic et al., 1997).
روش گردپاشی متداولتر بوده و با توجه به تحقیقات انجام گرفته استفاده از گرد موثرتر از روش اسپریپاشی وتابل در کنترل آفات انباری میباشد. به این دلیل در حالت اسپریپاشی براي بالا بردن عملكرد خاک دیاتومه مقدار بیشتری از آن بکار گرفته می‌شود (Fields and Korunic, 2000). به طوري که در مورد فرمولاسیون Dryacide® خاک دیاتومه فرم گرد در حالت استاندارد به مقدار 2 گرم بر متر مربع مورد استفاده قرار می‌گیرد و فرم وتابل آن به مقدار 6 گرم بر متر مربع کاربرد دارد (Anonymous, 2002).
2- تیمار مواد غذایی با خاك دياتومه قبل و در زمان ذخیرهسازی آن:
2-1- تیمار كل ماده غذایی با خاک دیاتومه
در صورتی که مقدار ماده غذایی انبار شده کم باشد از ابزار دستی برای مخلوط کردن خاک دیاتومه با كل توده استفاده می‌شود (Bridgeman, 1998).
در صورتی که مقدار ماده غذایی انبار شده زیاد باشد چون مقدار خاک دیاتومه مصرف شده در مخلوط با کل توده زیاد خواهد بود لذا خاک دیاتومه به دو روش مورد استفاده قرار ميگيرد:
2-2- تیمار سطح رویی ماده غذایی با خاک دیاتومه[5]:
خاک دیاتومه فقط بر روي سطح ماده غذایی به مقدار 100 گرم در متر مربع استفاده ميشود (McLaughlin, 1994).
2-3- تیمار عمق بالایی ماده غذایی با خاک دیاتومه[6]:
فرمولاسیونهاي خاک دیاتومه به طور استاندارد براي تیمار 30 سانتیمتر عمق بالایی مواد غذایی انبار شده بکار میروند (Nickson et al., 1994; Bridgeman, 1998).
بكارگيري اين دو روش تیمار در انبارها و سیلوها باعث می‌شود که مقدار مصرف شده خاک دیاتومه كاهش يابد و بنابراین تاثیر نامطلوبی روی خصوصیات فیزیكی دانه برجا نگذارد (Anonymous, 2002).
مزایای خاک دیاتومه
خاکهای دیاتومه مزایای زیادی دارند که عبارتند از:
1- کاربرد خاکهاي دیاتومه راحت و آسان است (Golob, 1997).
2- خاکهاي دیاتومه روی طيف وسيعي از آفات انباری موثر هستند (Anonymous, 1999).
3- عمر انبار داری خاکهاي دیاتومه نامحدود است و تا زمانی که سطح دانه و انبار خشك باقی بماند باعث حفاظت طولانی مدت مواد غذایی انبار شده بخصوص غلات میگردند ( Fields, 1998 ).
4- خاکهای دیاتومه پایدار بوده و بر خلاف ارگانوفسفاتها، در اثر گرما تجزیه نشده و موثر باقی میمانند. بنابراین بقایای شیمیایی سمی روی مواد غذایی بر جا نمیگذارند و با مواد موجود در محیط زیست واکنش نشان نمیدهند (Quarles, 1992).
5- گزارشات متعددی در رابطه با مقاومت آفات انباری به برخی نگهدارندههای غلات نظیر پیرتروئیدها، ارگانوفسفاتها، کارباماتها، هیدروکربنهای کلره، Bacillus thuringiensis (B.t) و برخی سموم تدخيني وجود دارد (Subramanyam and Hagstrum, 1995). در صورتی که هیچ گونه مقاومتی از گونههای انباری به خاک دیاتومه تا به حال گزارش نشده است (Anonymous, 2002).
6- خاکهای دیاتومه بیبو هستند (Anonymous, 1999).
7- خاکهای دیاتومه سمیت کم روی پستانداران دارند و براي حشرات مفيد و غیر هدف كم خطر هستند ( Fields, 1998 ).
8- خاکهاي دیاتومه هیچگونه تاثیر نامطلوبی بر قدرت جوانه زنی، کیفیت، طعم، ارزش نانوایی، خاصیت آرد و سایر خصوصیات دانه ندارند و استفاده از آنها برای حفاظت غلات، بقولات و دانههای روغنی ثبت گردیده است ( .(Aldryhim, 1990; Korunic et al., 1996
9- خاکهاي دیاتومه توسط سازمان حفاظت محیط زیست ايالت متحده امريكا بعنوان یك ماده امن[7] معرفی شدهاند (Snetsinger, 1988)
10- خاکهاي دیاتومه حاوی سیلیكای بیشكل میباشند که با توجه به گزارش آژانس بین المللی تحقیقات سرطان[8]، سیلیكای بیشكل متعلق به نسل سوم آفت کشها بوده و شواهد و مدارك كافي براي خاصیت سرطانزایی آن وجود ندارد (IARC, 1997).
11- خاکهاي دیاتومه دوره کارنس نداشته و بلافاصله پس از کاربرد، دانه قابل مصرف میباشد (Anonymous, 1999).
12- خاکهاي دیاتومه در آمریكا و کانادا به عنوان افزودنی غذا[9] ثبت گردیدهاند (Fields, 1998).
13- استفاده از خاکهای دیاتومه در مقایسه با روشهای فعلی کنترل آفات انباری در انبارها مقرون به صرفه و اقتصادیتر است (ضیائی و همکاران، 1385).
2-2-5- محدوديتهاي خاک دیاتومه
1- خاکهای دیاتومه در صورتی که در غلظتهای بالاتر از حد استاندارد در تیمار غلات بکار گرفته شوند باعث کاهش وزن هکتولیتری دانه میگردند. البته خاکهای دیاتومه با منشأهای مختلف در کاهش وزن هکتولیتری متفاوت میباشند (Korunic, 1998).
2- تیمار طولانی مدت (بيش از يكسال) غلات با خاکهای دیاتومه موجب کاهش خاصیت روانی و چسبندگی دانهها به یکدیگر میگردد (Fields, 1998 ).
3- با توجه به عملکرد خاکهای دیاتومه در صورتی که رطوبت محيط و مواد غذایی انبار شده زیاد باشد خاک دیاتومه نمیتواند به خوبی مواد انبار شده را محافظت کند (Le Patourel and Singh, 1984 ).
4- خاکهاي دیاتومه نمیتوانند به خوبی سموم تدخینی باعث کنترل مراحل نابالغ آفات درجه اول نظیر گونههای جنس Sitophilus و گونه R. dominicaکه در دانه به سر میبرند، گردد (Fields, 1998 ).
5- احتمال بروز بيماريهاي تنفسي به فرمولاسيونهاي خاك دياتومهاي كه حاوي مقادير بالايي كريستال سيليكا ميباشند وجود دارد. لذا در حين كاربرد خاك دياتومه استفاده از ماسك ضروری است (McLaughlin, 1994).
با توجه به این که خاکهای دیاتومه دارای مزایای بسیاری در مقایسه با محدودیتهای کم و قابل کنترل میباشند لذا استفاده از این ترکیبات در انبارهای غلات، بقولات و دانههای روغنی کشور بمنظور کنترل و کاهش خسارت آفات انباری توصیه میگردد. امید آن که حاصل این کار تحلیلی و سایر پژوهشها بتواند از هدر رفتن سرمایهها و دست رنجها جلوگیری نماید و مفید واقع شود.
منابع
1- ضیائی م.، شايسته ن و م.ح. صفرعلیزاده. 1385. بررسی اثر حشرهکشی و پایداری فرمولاسیون ®SilicoSec خاک دیاتومه روي حشرات كامل Coleoptera: Bostrychidae)) Rhyzopertha dominica (F.) و مراحل مختلف زيستي Coleoptera: Tenebrionidae)) Tribolium castaneum (Herbst). پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه ارومیه. 125 صفحه.
2- Aldryhim (http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8Y-4BYRR97-1&_user=1884466&_handle=V-WA-A-W-AU-MsSAYZA-UUW-U-AAAEEVUEBE-AAADCWADBE-ABEZAYUDY-AU-U&_fmt=full&_coverDate=12%2F31%2F2005&_rdoc=3&_orig=browse&_srch=%23toc%235099%232005%23999589998%23520219!&_cdi=5099&_artOutline=Y&view=c&_acct=C000055172&_version=1&_urlVersion=0&_userid=1884466&md5=b8c0a71ef7b85d34cd95cf128e173619#bbib2bbib2), Y.N. 1990. Efficacy of the amorphous silica dust, Dryacide, against Tribolium confusum Du Val and Sitophilus oryzae (L.) (Coleoptera: Tenebrionidae and Curculionidae). J. Stored Prod. Res. 26: 207–210.
3- Anonymous, 1999. On-Farm application of protect-It. Available in: http :// www . hedlytech.com/cdnapplication.html.
4- Anonymous, 2002. Diatomaceous earth, grain protectant. Dryacide USA LLC, San Diago, California, 15 pp.
5- Armitage, D.M., D.A. Collins, D.A. Cook and J. Bell. 1998. The efficacy of silicaceous dust alternatives to organophosphorus compounds for the control of storage mites. In Proc. 7th Int. Working Conf. on Stored-Product Protection. Beijing China.Vol.1, pp. 725-729.
6- Arthur (http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8Y-4BYRR97-1&_user=1884466&_handle=V-WA-A-W-AU-MsSAYZA-UUW-U-AAAEEVUEBE-AAADCWADBE-ABEZAYUDY-AU-U&_fmt=full&_coverDate=12%2F31%2F2005&_rdoc=3&_orig=browse&_srch=%23toc%235099%232005%23999589998%23520219!&_cdi=5099&_artOutline=Y&view=c&_acct=C000055172&_version=1&_urlVersion=0&_userid=1884466&md5=b8c0a71ef7b85d34cd95cf128e173619#bbib3bbib3), F.H. 1996. Grain protectants: current status and prospects for the future. J. Stored Prod. Res. 32: 293–302.
7- Bridgeman, B. 1998. Application technology and usage patterns of diatomaceous earth in stored product protection. In Proc. 7th Int. Working Conf. on Stored-Product Protection. Beijing, China, pp. 785-789.
8- Ebeling, W. 1971. Sorptive dust for pest control. Annu. Rev. Entomol. 16: 123-158.
9- EPA. 2006. U.S. Environmental Protection Agency, Ozone Depletion Rules & Regulations. Available in: http://www.epa.gov/ozone/mbr.
10- Fields, P.G., 1998. Diatomaceous earth: Advantages and limitations. In Proc. 7th Int. Working Conf. on Stored-Product Protection. Beijing, China. pp. 781-784.
11- Fields, P.G. and Z. Korunic (http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8Y-4BYRR97-1&_user=1884466&_handle=V-WA-A-W-AU-MsSAYZA-UUW-U-AAAEEVUEBE-AAADCWADBE-ABEZAYUDY-AU-U&_fmt=full&_coverDate=12%2F31%2F2005&_rdoc=3&_orig=browse&_srch=%23toc%235099%232005%23999589998%23520219!&_cdi=5099&_artOutline=Y&view=c&_acct=C000055172&_version=1&_urlVersion=0&_userid=1884466&md5=b8c0a71ef7b85d34cd95cf128e173619#bbib10bbib10) . 2000. The effect of grain moisture content and temperature on the efficacy of diatomaceous earths from different geographical locations against stored-product beetles. J. Stored Prod. Res. 36: 1-13.
12- Golob, P. 1997. Current status and future perspectives for inert dusts for control of stored product insects. J. Econ. Entomol. 90: 69-79.
13- International Agency for the Research of Cancer (IARC), 1997. Silica, some silicates, coal dust and paraarimid fibrils. IARC Working Group on the evaluation of carcinogenic risks to human, Lyon, France. pp. 506.
14- Korunic (http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8Y-4BYRR97-1&_user=1884466&_handle=V-WA-A-W-AU-MsSAYZA-UUW-U-AAAEEVUEBE-AAADCWADBE-ABEZAYUDY-AU-U&_fmt=full&_coverDate=12%2F31%2F2005&_rdoc=3&_orig=browse&_srch=%23toc%235099%232005%23999589998%23520219!&_cdi=5099&_artOutline=Y&view=c&_acct=C000055172&_version=1&_urlVersion=0&_userid=1884466&md5=b8c0a71ef7b85d34cd95cf128e173619#bbib10bbib10) , Z. 1998. Diatomaceous earths, a group of natural insecticides. J. Stored Prod. Res. 34: 87–97.
15- Korunic (http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8Y-4BYRR97-1&_user=1884466&_handle=V-WA-A-W-AU-MsSAYZA-UUW-U-AAAEEVUEBE-AAADCWADBE-ABEZAYUDY-AU-U&_fmt=full&_coverDate=12%2F31%2F2005&_rdoc=3&_orig=browse&_srch=%23toc%235099%232005%23999589998%23520219!&_cdi=5099&_artOutline=Y&view=c&_acct=C000055172&_version=1&_urlVersion=0&_userid=1884466&md5=b8c0a71ef7b85d34cd95cf128e173619#bbib12bbib12) , Z., P.G. Fields, M.I.P. Kovacs, J.S. Noll, O.M. Lukow, C.J. Demianyk, and K.J. Shibley. 1996. The effect of diatomaceous earth on grain quality. Postharv. Biol. Technol. 9: 373–387.
16- Korunic (http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8Y-4BYRR97-1&_user=1884466&_handle=V-WA-A-W-AU-MsSAYZA-UUW-U-AAAEEVUEBE-AAADCWADBE-ABEZAYUDY-AU-U&_fmt=full&_coverDate=12%2F31%2F2005&_rdoc=3&_orig=browse&_srch=%23toc%235099%232005%23999589998%23520219!&_cdi=5099&_artOutline=Y&view=c&_acct=C000055172&_version=1&_urlVersion=0&_userid=1884466&md5=b8c0a71ef7b85d34cd95cf128e173619#bbib12bbib12) , Z., P.G. Fields, B. Timlick, P. Ormesher, and C. Van Natto. 1997. Enhanced diatomaceous earth insecticides, safe, effective, and long lasting grain protectant. Presented at Food and Agricultural Organization, VIII Round Table on Prevention of Post-harvest Food Losses, Columbia, and Cartagena. 17 pp.
17- Korunic (http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8Y-4BYRR97-1&_user=1884466&_handle=V-WA-A-W-AU-MsSAYZA-UUW-U-AAAEEVUEBE-AAADCWADBE-ABEZAYUDY-AU-U&_fmt=full&_coverDate=12%2F31%2F2005&_rdoc=3&_orig=browse&_srch=%23toc%235099%232005%23999589998%23520219!&_cdi=5099&_artOutline=Y&view=c&_acct=C000055172&_version=1&_urlVersion=0&_userid=1884466&md5=b8c0a71ef7b85d34cd95cf128e173619#bbib10bbib10) , Z. and P. Ormesher. 1998. Evaluation and standardised testing of diatomaceous earth. In Proc. 7th Int. Working Conf. on Stored-Product Protection. Beijing, China. pp. 738-744.
18- Korunic (http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8Y-4BYRR97-1&_user=1884466&_handle=V-WA-A-W-AU-MsSAYZA-UUW-U-AAAEEVUEBE-AAADCWADBE-ABEZAYUDY-AU-U&_fmt=full&_coverDate=12%2F31%2F2005&_rdoc=3&_orig=browse&_srch=%23toc%235099%232005%23999589998%23520219!&_cdi=5099&_artOutline=Y&view=c&_acct=C000055172&_version=1&_urlVersion=0&_userid=1884466&md5=b8c0a71ef7b85d34cd95cf128e173619#bbib12bbib12) , Z., P.G. Fields, B. Timlick, P. Ormesher, and C. Van Natto. 1997. Enhanced diatomaceous earth insecticides, safe, effective, and long lasting grain protectant. Presented at Food and Agricultural Organization, VIII Round Table on Prevention of Post-harvest Food Losses, Columbia, and Cartagena. 17 pp.
19- Le Patourel, G.N.J. and J. Singh. 1984. Toxicity of amorphous silicas and silica-pyrethroid mixtures to Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae). J. Stored Prod. Res. 20: 183-190.
20- McLaughlin, A., 1994. Laboratory trials on desiccant dust insecticides. In Proc. 6th Int. Working Conf. on Stored-Product Protection. CAB. Wallingford, Canberra, Australia, pp. 638-645.
21- Nickson, P.J., J.M. Desmarchelier and P. Gibbs. 1994. Combination of cooling with a surface application of Dryacide® to control insects. In Proc. 6 th Int. Working Conf. on Stored-Product Protection. CAB. Wallingford, Canberra, Australia, pp. 646-649.
22- Quarles, W. 1992. Diatomaceous earth for pest control. IPM Practitioner 14 (5/6): 1-10.
23- Snetsinger, R. 1988. Report on shellshock insecticide. Report of Department of Entomology, Pennsylvania State University. pp 1-7.
24- Subramanyam, B.H., and D.W. Hagstrum. 1995. Resistance measurement and management. In Integrated Management of Insects in Stored Products. 231-398. Marcel Dekker Inc., New York.
[1] - Fumigants
[2]- Environmental Protection Agency (EPA)
[3] - Marine
[4] - Fresh water
[5] - Surface grain treatment
[6] - Top layer treatment
[7] - Generally Recognized As Safe
[8] - International Agency for the Research of Cancer (IARC)
[9] - Food
alone farmer
بکارگیری سموم تدخینی[1] به دلیل انتشار و نفوذ آنها به درون توده محصول در میان روشهای متعدد مبارزه با آفات انباری، مهمترین روش بوده است. در چند سال اخیر بکارگیری تعداد زیادی از سموم تدخینی کنار گذاشته شده است. متیل بروماید از جمله سموم تدخینی میباشد که سبب تخريب لایه استراتوسفری اُزون گردیده و توسط سازمان حفاظت محیط زیست[2] ايالت متحده آمريكا به عنوان دسته اول تخريب كنندههای لایه اُزون طبقه بندی شده است و طبق برنامهریزی جهانی در کشورهای توسعه یافته تا سال 2005 و در کشورهای در حال توسعه تا سال 2015 باید مصرف این سم متوقف شود (EPA, 2006). پس از آن که متیل بروماید عامل تخريبي لایه اُزون شناخته شد استفاده از فسفین زیادتر شد و عدم توجه به استانداردهای تدخين باعث بروز مقاومتهای بیشتری در آفات نسبت به فسفین گردید به طوری که در 45 کشور جهان گزارشاتی از مقاومت آفات انباری در برابر سم فسفین وجود دارد و از اينرو جستجو جهت جایگزینی مناسب برای سموم فوق اجتناب ناپذیر است (Fields, 1998).
استفاده از حشرهکشهای تماسی مصنوعی امروزه یكی از استراتژیهای متداول برای جلوگیری از تغذیه و خسارت آفات انباری میباشد (Arthur, 1996). خاکهای دیاتومه از جمله این ترکیبات میباشد که جهت حفاظت غلات، بقولات و دانههای روغنی در انبارها بکار گرفته می‌شود. دسترسی به اولین فرمولاسیون تجارتی خاک دیاتومه در حدود سال 1960 امکان پذیر گردید. هم اکنون فرمولاسیونهای تجارتی خاک دیاتومه بیش از 40 سال است كه در ایالت متحده امریكا بکار گرفته میشوند و علاوه بر آن در کانادا، استرالیا، ژاپن، اندونزی و عربستان نیز برای کنترل آفات انباری ثبت شدهاند (Armitage et al., 1998).
معرفی خاک دیاتومه
خاک دیاتومه (Diatomaceous earth) از بقایای فسیلی جلبکهای تک سلولی تحت عنوان دیاتوم بوجود آمده است.
خاکهای دیاتومه با توجه به مواد تشكیل دهنده به رنگهای مختلف از سفید تا خاکستری یا زرد و قرمز دیده میشوند و در اشكال متفاوت گرد، پهن و مسطح وجود دارند. فرم پهن خاکهای دیاتومه سطح فعال بیشتری داشته لذا توانایی حشرهکشی بالايي دارند (Korunic, 1997 ).
خاکهای دیاتومه از دیاتومهایی با منابع متفاوت بوجود آمدهاند. مقدار کریستال سیلیكای موجود در خاک دیاتومه نقش موثری در قدرت حشرهکشی آنهاایفا میکند (Fields and Korunic, 2000). به طور کلی خاکهای دیاتومهاي كه از دياتومهاي آبهای درياها[3] بوجود آمدهاند 2 تا 7 درصد کریستال سیلیكا دارند و خاکهای دیاتومهاي كه از دياتومهاي آبهاي شيرين (برکه، دریاچه، مرداب)[4] ایجاد شدهاند محتوی کمتر از 1 درصد کریستال سیلیکا میباشند. فرمولاسیونهای دريايي خاکدیاتومه به دلیل داشتن مقدار کریستال سیلیكا زیاد قدرت حشرهکشی بالاتری داشته و حدود 1/0 درصد وزني از آنها برای کنترل آفات انباری کافی است (Golob, 1997).
علاوه بر این اندازه ذرات خاکهای دیاتومه نیز در توانایی حشرهکشی آنها موثر است. میانگین اندازه ذرات تشكیل دهنده خاکهای دیاتومه در صورتی که برابر و کوچکتر از 15 میكرومتر باشد مناسب است . مقدار اکسید سیلیسیم (SiO2) موجود در خاک دیاتومه نیز در عملكرد آن موثر است. فرمولاسیونهایی که مقدار اکسید سیلیسیم آنها بیشتر از 80 درصد باشد توانایی حشره کشی بالاتری دارند ((Korunic, 1997; Korunic and Ormesher, 1998.
طرز عمل خاک دیاتومه
ذرات خاک دیاتومه حاوی حفرات ریزی هستند که توانایی جذب مولکولهای موم اپیکوتیکول حشره را دارند. لذا هنگام تماس با کوتیکول حشرات لایه مومی کوتیکول را جذب کرده، به مقدار کمی باعث ایجاد خراش بر روی سطح کوتیکول میگردد و سبب از دست رفتن آب بدن و مرگ حشره می‌شود Ebeling, 1971)).
نحوه کاربرد خاک دیاتومه
خاکهای دیاتومه به دو صورت مورد استفاده قرار میگیرند:
1- تیمار کردن انبار با خاك دياتومه قبل از ذخیرهسازی مواد غذایی
خاکهای دیاتومه به صورت گرد و یا اسپری وتابل جهت تیمار انبارهای خالی و وسايل نقلیهای که برای حمل و نقل مواد غذایی به انبارها مورد استفاده قرار می‌گیرد، بعد از انجام اقدامات بهداشتی برای جلوگیری از ورود آفات به انبارها و ایجاد آلودگیهای ثانویه بکار گرفته میشوند (Korunic et al., 1997).
روش گردپاشی متداولتر بوده و با توجه به تحقیقات انجام گرفته استفاده از گرد موثرتر از روش اسپریپاشی وتابل در کنترل آفات انباری میباشد. به این دلیل در حالت اسپریپاشی براي بالا بردن عملكرد خاک دیاتومه مقدار بیشتری از آن بکار گرفته می‌شود (Fields and Korunic, 2000). به طوري که در مورد فرمولاسیون Dryacide® خاک دیاتومه فرم گرد در حالت استاندارد به مقدار 2 گرم بر متر مربع مورد استفاده قرار می‌گیرد و فرم وتابل آن به مقدار 6 گرم بر متر مربع کاربرد دارد (Anonymous, 2002).
2- تیمار مواد غذایی با خاك دياتومه قبل و در زمان ذخیرهسازی آن:
2-1- تیمار كل ماده غذایی با خاک دیاتومه
در صورتی که مقدار ماده غذایی انبار شده کم باشد از ابزار دستی برای مخلوط کردن خاک دیاتومه با كل توده استفاده می‌شود (Bridgeman, 1998).
در صورتی که مقدار ماده غذایی انبار شده زیاد باشد چون مقدار خاک دیاتومه مصرف شده در مخلوط با کل توده زیاد خواهد بود لذا خاک دیاتومه به دو روش مورد استفاده قرار ميگيرد:
2-2- تیمار سطح رویی ماده غذایی با خاک دیاتومه[5]:
خاک دیاتومه فقط بر روي سطح ماده غذایی به مقدار 100 گرم در متر مربع استفاده ميشود (McLaughlin, 1994).
2-3- تیمار عمق بالایی ماده غذایی با خاک دیاتومه[6]:
فرمولاسیونهاي خاک دیاتومه به طور استاندارد براي تیمار 30 سانتیمتر عمق بالایی مواد غذایی انبار شده بکار میروند (Nickson et al., 1994; Bridgeman, 1998).
بكارگيري اين دو روش تیمار در انبارها و سیلوها باعث می‌شود که مقدار مصرف شده خاک دیاتومه كاهش يابد و بنابراین تاثیر نامطلوبی روی خصوصیات فیزیكی دانه برجا نگذارد (Anonymous, 2002).
مزایای خاک دیاتومه
خاکهای دیاتومه مزایای زیادی دارند که عبارتند از:
1- کاربرد خاکهاي دیاتومه راحت و آسان است (Golob, 1997).
2- خاکهاي دیاتومه روی طيف وسيعي از آفات انباری موثر هستند (Anonymous, 1999).
3- عمر انبار داری خاکهاي دیاتومه نامحدود است و تا زمانی که سطح دانه و انبار خشك باقی بماند باعث حفاظت طولانی مدت مواد غذایی انبار شده بخصوص غلات میگردند ( Fields, 1998 ).
4- خاکهای دیاتومه پایدار بوده و بر خلاف ارگانوفسفاتها، در اثر گرما تجزیه نشده و موثر باقی میمانند. بنابراین بقایای شیمیایی سمی روی مواد غذایی بر جا نمیگذارند و با مواد موجود در محیط زیست واکنش نشان نمیدهند (Quarles, 1992).
5- گزارشات متعددی در رابطه با مقاومت آفات انباری به برخی نگهدارندههای غلات نظیر پیرتروئیدها، ارگانوفسفاتها، کارباماتها، هیدروکربنهای کلره، Bacillus thuringiensis (B.t) و برخی سموم تدخيني وجود دارد (Subramanyam and Hagstrum, 1995). در صورتی که هیچ گونه مقاومتی از گونههای انباری به خاک دیاتومه تا به حال گزارش نشده است (Anonymous, 2002).
6- خاکهای دیاتومه بیبو هستند (Anonymous, 1999).
7- خاکهای دیاتومه سمیت کم روی پستانداران دارند و براي حشرات مفيد و غیر هدف كم خطر هستند ( Fields, 1998 ).
8- خاکهاي دیاتومه هیچگونه تاثیر نامطلوبی بر قدرت جوانه زنی، کیفیت، طعم، ارزش نانوایی، خاصیت آرد و سایر خصوصیات دانه ندارند و استفاده از آنها برای حفاظت غلات، بقولات و دانههای روغنی ثبت گردیده است ( .(Aldryhim, 1990; Korunic et al., 1996
9- خاکهاي دیاتومه توسط سازمان حفاظت محیط زیست ايالت متحده امريكا بعنوان یك ماده امن[7] معرفی شدهاند (Snetsinger, 1988)
10- خاکهاي دیاتومه حاوی سیلیكای بیشكل میباشند که با توجه به گزارش آژانس بین المللی تحقیقات سرطان[8]، سیلیكای بیشكل متعلق به نسل سوم آفت کشها بوده و شواهد و مدارك كافي براي خاصیت سرطانزایی آن وجود ندارد (IARC, 1997).
11- خاکهاي دیاتومه دوره کارنس نداشته و بلافاصله پس از کاربرد، دانه قابل مصرف میباشد (Anonymous, 1999).
12- خاکهاي دیاتومه در آمریكا و کانادا به عنوان افزودنی غذا[9] ثبت گردیدهاند (Fields, 1998).
13- استفاده از خاکهای دیاتومه در مقایسه با روشهای فعلی کنترل آفات انباری در انبارها مقرون به صرفه و اقتصادیتر است (ضیائی و همکاران، 1385).
2-2-5- محدوديتهاي خاک دیاتومه
1- خاکهای دیاتومه در صورتی که در غلظتهای بالاتر از حد استاندارد در تیمار غلات بکار گرفته شوند باعث کاهش وزن هکتولیتری دانه میگردند. البته خاکهای دیاتومه با منشأهای مختلف در کاهش وزن هکتولیتری متفاوت میباشند (Korunic, 1998).
2- تیمار طولانی مدت (بيش از يكسال) غلات با خاکهای دیاتومه موجب کاهش خاصیت روانی و چسبندگی دانهها به یکدیگر میگردد (Fields, 1998 ).
3- با توجه به عملکرد خاکهای دیاتومه در صورتی که رطوبت محيط و مواد غذایی انبار شده زیاد باشد خاک دیاتومه نمیتواند به خوبی مواد انبار شده را محافظت کند (Le Patourel and Singh, 1984 ).
4- خاکهاي دیاتومه نمیتوانند به خوبی سموم تدخینی باعث کنترل مراحل نابالغ آفات درجه اول نظیر گونههای جنس Sitophilus و گونه R. dominicaکه در دانه به سر میبرند، گردد (Fields, 1998 ).
5- احتمال بروز بيماريهاي تنفسي به فرمولاسيونهاي خاك دياتومهاي كه حاوي مقادير بالايي كريستال سيليكا ميباشند وجود دارد. لذا در حين كاربرد خاك دياتومه استفاده از ماسك ضروری است (McLaughlin, 1994).
با توجه به این که خاکهای دیاتومه دارای مزایای بسیاری در مقایسه با محدودیتهای کم و قابل کنترل میباشند لذا استفاده از این ترکیبات در انبارهای غلات، بقولات و دانههای روغنی کشور بمنظور کنترل و کاهش خسارت آفات انباری توصیه میگردد. امید آن که حاصل این کار تحلیلی و سایر پژوهشها بتواند از هدر رفتن سرمایهها و دست رنجها جلوگیری نماید و مفید واقع شود.
منابع
1- ضیائی م.، شايسته ن و م.ح. صفرعلیزاده. 1385. بررسی اثر حشرهکشی و پایداری فرمولاسیون ®SilicoSec خاک دیاتومه روي حشرات كامل Coleoptera: Bostrychidae)) Rhyzopertha dominica (F.) و مراحل مختلف زيستي Coleoptera: Tenebrionidae)) Tribolium castaneum (Herbst). پایان نامه کارشناسی ارشد دانشگاه ارومیه. 125 صفحه.
2- Aldryhim (http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8Y-4BYRR97-1&_user=1884466&_handle=V-WA-A-W-AU-MsSAYZA-UUW-U-AAAEEVUEBE-AAADCWADBE-ABEZAYUDY-AU-U&_fmt=full&_coverDate=12%2F31%2F2005&_rdoc=3&_orig=browse&_srch=%23toc%235099%232005%23999589998%23520219!&_cdi=5099&_artOutline=Y&view=c&_acct=C000055172&_version=1&_urlVersion=0&_userid=1884466&md5=b8c0a71ef7b85d34cd95cf128e173619#bbib2bbib2), Y.N. 1990. Efficacy of the amorphous silica dust, Dryacide, against Tribolium confusum Du Val and Sitophilus oryzae (L.) (Coleoptera: Tenebrionidae and Curculionidae). J. Stored Prod. Res. 26: 207–210.
3- Anonymous, 1999. On-Farm application of protect-It. Available in: http :// www . hedlytech.com/cdnapplication.html.
4- Anonymous, 2002. Diatomaceous earth, grain protectant. Dryacide USA LLC, San Diago, California, 15 pp.
5- Armitage, D.M., D.A. Collins, D.A. Cook and J. Bell. 1998. The efficacy of silicaceous dust alternatives to organophosphorus compounds for the control of storage mites. In Proc. 7th Int. Working Conf. on Stored-Product Protection. Beijing China.Vol.1, pp. 725-729.
6- Arthur (http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8Y-4BYRR97-1&_user=1884466&_handle=V-WA-A-W-AU-MsSAYZA-UUW-U-AAAEEVUEBE-AAADCWADBE-ABEZAYUDY-AU-U&_fmt=full&_coverDate=12%2F31%2F2005&_rdoc=3&_orig=browse&_srch=%23toc%235099%232005%23999589998%23520219!&_cdi=5099&_artOutline=Y&view=c&_acct=C000055172&_version=1&_urlVersion=0&_userid=1884466&md5=b8c0a71ef7b85d34cd95cf128e173619#bbib3bbib3), F.H. 1996. Grain protectants: current status and prospects for the future. J. Stored Prod. Res. 32: 293–302.
7- Bridgeman, B. 1998. Application technology and usage patterns of diatomaceous earth in stored product protection. In Proc. 7th Int. Working Conf. on Stored-Product Protection. Beijing, China, pp. 785-789.
8- Ebeling, W. 1971. Sorptive dust for pest control. Annu. Rev. Entomol. 16: 123-158.
9- EPA. 2006. U.S. Environmental Protection Agency, Ozone Depletion Rules & Regulations. Available in: http://www.epa.gov/ozone/mbr.
10- Fields, P.G., 1998. Diatomaceous earth: Advantages and limitations. In Proc. 7th Int. Working Conf. on Stored-Product Protection. Beijing, China. pp. 781-784.
11- Fields, P.G. and Z. Korunic (http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8Y-4BYRR97-1&_user=1884466&_handle=V-WA-A-W-AU-MsSAYZA-UUW-U-AAAEEVUEBE-AAADCWADBE-ABEZAYUDY-AU-U&_fmt=full&_coverDate=12%2F31%2F2005&_rdoc=3&_orig=browse&_srch=%23toc%235099%232005%23999589998%23520219!&_cdi=5099&_artOutline=Y&view=c&_acct=C000055172&_version=1&_urlVersion=0&_userid=1884466&md5=b8c0a71ef7b85d34cd95cf128e173619#bbib10bbib10) . 2000. The effect of grain moisture content and temperature on the efficacy of diatomaceous earths from different geographical locations against stored-product beetles. J. Stored Prod. Res. 36: 1-13.
12- Golob, P. 1997. Current status and future perspectives for inert dusts for control of stored product insects. J. Econ. Entomol. 90: 69-79.
13- International Agency for the Research of Cancer (IARC), 1997. Silica, some silicates, coal dust and paraarimid fibrils. IARC Working Group on the evaluation of carcinogenic risks to human, Lyon, France. pp. 506.
14- Korunic (http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8Y-4BYRR97-1&_user=1884466&_handle=V-WA-A-W-AU-MsSAYZA-UUW-U-AAAEEVUEBE-AAADCWADBE-ABEZAYUDY-AU-U&_fmt=full&_coverDate=12%2F31%2F2005&_rdoc=3&_orig=browse&_srch=%23toc%235099%232005%23999589998%23520219!&_cdi=5099&_artOutline=Y&view=c&_acct=C000055172&_version=1&_urlVersion=0&_userid=1884466&md5=b8c0a71ef7b85d34cd95cf128e173619#bbib10bbib10) , Z. 1998. Diatomaceous earths, a group of natural insecticides. J. Stored Prod. Res. 34: 87–97.
15- Korunic (http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8Y-4BYRR97-1&_user=1884466&_handle=V-WA-A-W-AU-MsSAYZA-UUW-U-AAAEEVUEBE-AAADCWADBE-ABEZAYUDY-AU-U&_fmt=full&_coverDate=12%2F31%2F2005&_rdoc=3&_orig=browse&_srch=%23toc%235099%232005%23999589998%23520219!&_cdi=5099&_artOutline=Y&view=c&_acct=C000055172&_version=1&_urlVersion=0&_userid=1884466&md5=b8c0a71ef7b85d34cd95cf128e173619#bbib12bbib12) , Z., P.G. Fields, M.I.P. Kovacs, J.S. Noll, O.M. Lukow, C.J. Demianyk, and K.J. Shibley. 1996. The effect of diatomaceous earth on grain quality. Postharv. Biol. Technol. 9: 373–387.
16- Korunic (http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8Y-4BYRR97-1&_user=1884466&_handle=V-WA-A-W-AU-MsSAYZA-UUW-U-AAAEEVUEBE-AAADCWADBE-ABEZAYUDY-AU-U&_fmt=full&_coverDate=12%2F31%2F2005&_rdoc=3&_orig=browse&_srch=%23toc%235099%232005%23999589998%23520219!&_cdi=5099&_artOutline=Y&view=c&_acct=C000055172&_version=1&_urlVersion=0&_userid=1884466&md5=b8c0a71ef7b85d34cd95cf128e173619#bbib12bbib12) , Z., P.G. Fields, B. Timlick, P. Ormesher, and C. Van Natto. 1997. Enhanced diatomaceous earth insecticides, safe, effective, and long lasting grain protectant. Presented at Food and Agricultural Organization, VIII Round Table on Prevention of Post-harvest Food Losses, Columbia, and Cartagena. 17 pp.
17- Korunic (http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8Y-4BYRR97-1&_user=1884466&_handle=V-WA-A-W-AU-MsSAYZA-UUW-U-AAAEEVUEBE-AAADCWADBE-ABEZAYUDY-AU-U&_fmt=full&_coverDate=12%2F31%2F2005&_rdoc=3&_orig=browse&_srch=%23toc%235099%232005%23999589998%23520219!&_cdi=5099&_artOutline=Y&view=c&_acct=C000055172&_version=1&_urlVersion=0&_userid=1884466&md5=b8c0a71ef7b85d34cd95cf128e173619#bbib10bbib10) , Z. and P. Ormesher. 1998. Evaluation and standardised testing of diatomaceous earth. In Proc. 7th Int. Working Conf. on Stored-Product Protection. Beijing, China. pp. 738-744.
18- Korunic (http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6T8Y-4BYRR97-1&_user=1884466&_handle=V-WA-A-W-AU-MsSAYZA-UUW-U-AAAEEVUEBE-AAADCWADBE-ABEZAYUDY-AU-U&_fmt=full&_coverDate=12%2F31%2F2005&_rdoc=3&_orig=browse&_srch=%23toc%235099%232005%23999589998%23520219!&_cdi=5099&_artOutline=Y&view=c&_acct=C000055172&_version=1&_urlVersion=0&_userid=1884466&md5=b8c0a71ef7b85d34cd95cf128e173619#bbib12bbib12) , Z., P.G. Fields, B. Timlick, P. Ormesher, and C. Van Natto. 1997. Enhanced diatomaceous earth insecticides, safe, effective, and long lasting grain protectant. Presented at Food and Agricultural Organization, VIII Round Table on Prevention of Post-harvest Food Losses, Columbia, and Cartagena. 17 pp.
19- Le Patourel, G.N.J. and J. Singh. 1984. Toxicity of amorphous silicas and silica-pyrethroid mixtures to Tribolium castaneum (Coleoptera: Tenebrionidae). J. Stored Prod. Res. 20: 183-190.
20- McLaughlin, A., 1994. Laboratory trials on desiccant dust insecticides. In Proc. 6th Int. Working Conf. on Stored-Product Protection. CAB. Wallingford, Canberra, Australia, pp. 638-645.
21- Nickson, P.J., J.M. Desmarchelier and P. Gibbs. 1994. Combination of cooling with a surface application of Dryacide® to control insects. In Proc. 6 th Int. Working Conf. on Stored-Product Protection. CAB. Wallingford, Canberra, Australia, pp. 646-649.
22- Quarles, W. 1992. Diatomaceous earth for pest control. IPM Practitioner 14 (5/6): 1-10.
23- Snetsinger, R. 1988. Report on shellshock insecticide. Report of Department of Entomology, Pennsylvania State University. pp 1-7.
24- Subramanyam, B.H., and D.W. Hagstrum. 1995. Resistance measurement and management. In Integrated Management of Insects in Stored Products. 231-398. Marcel Dekker Inc., New York.
[1] - Fumigants
[2]- Environmental Protection Agency (EPA)
[3] - Marine
[4] - Fresh water
[5] - Surface grain treatment
[6] - Top layer treatment
[7] - Generally Recognized As Safe
[8] - International Agency for the Research of Cancer (IARC)
[9] - Food
alone farmer