up
Search      menu
علم و تکنولوژی :: مقاله آفت کش PDF
QR code - آفت کش

آفت کش

آشنايي با چند آفت کش نانو مقياس

پيشرفت روزافزون در زمينه فناوري نانو و کاربردهاي گوناگون و گسترده آن در گرايش هاي مختلف علمي و صنعتي ، باعث شده است که شرکت هاي توليدکننده سموم دفع آفات نيز براي بهبود مشخصات محصولات خود، به دنبال بهره گيري از اين فناوري باشند. تحقيقات نشان داده است که مي توان با استفاده از فناوري نانو مزاياي فراواني در آفت کش ها ايجاد نمود که مواردي مانند کاهش مصرف سموم، افزايش کارايي، سازگاري بيشتر با محيط زيست، بهبود کيفيت و کاهش خطرات تماسي از آن جمله است.
در اين مقاله فعاليت هايي كه شركت هاي بزرگ توليد كننده سموم دفع آفات در اين مسير انجام داده اند و محصولات جديد آنها معرفي شده اند.
آفت کش هاي نانو به شکل امولسيون
امروزه آفت کش هايي با ماده مؤثر نانومقياس به بازار راه يافته اند. بسياري از شرکت هاي شيمي کشاورزي پيشتاز در جهان ، فعاليت هاي تحقيق و توسعه خود را به سمت گسترش فرمولاسيون هاي جديد نانو مقياس هدايت مي کنند؛ براي مثال شرکت BASF آلمان ، كه رتبه چهارم شركت هاي شيمي کشاورزي و بزرگ ترين شرکت شيميايي دنيا را به خود اختصاص داده است، توان بالقوه و مفيد فناوري نانو را در توليد فرمولاسيون آفت كش ها مورد تأييد قرار داده و در اين رابطه دست به انجام تحقيقات پايه اي را زده است. اين شرکت پتنتي را تحت عنوان « نانوذرات بعنوان عامل محافظت از محصولات کشاورزي » ارائه كرده ، كه در آن از جزء فعال با اندازه ايده آل بين ده تا ۱۵۰ نانومتر استفاده شده است [۱]. اين ترکيب داراي مزايايي چون حلاليت آسان تر در آب ، پايداري بيشتر و قدرت آفت کشي بهينه است.
يکي ديگر از شرکت هاي پيشرو در اين زمينه ، شرکت Bayer Crop Science آلمان است كه دومين شرکت بزرگ توليدکننده آفت کش در سطح جهان محسوب مي شود. اين شرکت نيز پتنتي را ارائه نموده كه در آن از شکل امولسيون با پايداري ترموديناميکي و داراي جزء فعال نانو مقياس در حدود ده تا ۴۰۰ نانو متر استفاده شده است [۲]. اين شرکت پتنت خود را تحت عنوان ميكروامولسيون غليظ نام نهاده و مزيت هايي نظير كاهش مقدار استفاده ، تاثيرگذاري سريع تر، قابل اعتمادتر، طولاني تر و گسترده تر را براي آن مدعي شده است.
شرکت سينجنتا (Syngenta) نيز که اداره مركزي آن در سوئيس واقع است، در شمار بزرگ ترين شرکت هاي شيمي كشاورزي قرار دارد. اين شركت سومين شرکت توليد بذر دنيا است و از گذشته به فروش محصولات آفت كش فرموله شده به صورت امولسيون با جزء فعال نانو مقياس مبادرت مي نموده، كه تنظيم کننده رشد Primo MAXX و قارچ کش Banner MAXX از آن جمله است. اين شرکت مدعي است که اين محصولات ذراتي به کوچکي حدود صد نانو متر دارند، و به همين دليل باعث گرفتگي فيلترهاي مخازن اسپري نشده و با آب کاملاً مخلوط مي شوند؛ به طوري که داخل مخزن اسپري ته نشين نمي گردند [۳]. قارچ کش Banner MAXX حتي بعد از گذشت يک سال از آب جدا نمي شود ، در حالي كه قارچ کش هاي داراي ذرات فعال با اندازه بزرگتر، نوعاً جهت جلوگيري از کلوخه شدن هر دو ساعت يک بار نياز به هم زدن دارند. سينجنتا اعلام داشته که اندازه ذرات اين فرمولاسيون حدود ۲۵۰ مرتبه کوچک تر از ذرات آفتکش معمولي است. براساس ادعاي شرکت مذکور، ماده مؤثره اين فرمولاسيون به داخل سيستم گياه جذب و به وسيله باران يا آبياري نيز شسته نمي شود [۴].
همچنين شرکت Agropharm، به عنوان يک شرکت پيشرو انگليسي، محصولي با فرمولاسيون نانوامولسيون با نام Agrodelta به بازار ارائه كرده است که به علت استفاده از فناوري نانو در توليد آن ، اين امولسيون بسيار تآثيرگذارتر از نمونه هاي معمول مي باشد [۵].
آفت کش هاي نانو کپسوله شده
يك روش پيشرفته جهت فرمولاسيون آفت كش ها در مقياس نانو، کپسوله کردن آنهاست : در اين روش ماده موثره نانومقياس در داخل يك محفظه يا پوسته کوچک بسته بندي مي گردد. طبق اطلاعات صنعتي، فرموله كردن آفت كش ها در کپسول ها باعث تغييرات انقلاب گونه اي مي گردد كه توانايي کنترل رهايش آفت کش در شرايط مختلف را فراهم مي آورد. همچنين اين اقدام باعث بالا رفتن حلاليت، كاهش تماس مواد فعال با کاربران و حفاظت از محيط زيست مي گردد [۶].
شرکت مونسانتو، بزرگ ترين توليدکننده بذر GM و علف كش پرمصرف رانداپ، در آمريكا، تاکنون تعدادي از آفت كش هاي ميكروكپسوله شده را به فروش رسانده است.
در سال ۱۹۹۸ مونسانتو تفاهم نامه اي را با شرکت فناوري نانو فلامل جهت گسترش نانوكپسول هاي Agsome حاوي رانداپ منعقد نمود ، كه از نظر شيميايي بايد مؤثرتر از فرمولاسيون هاي معمول باشد [۷].
همچنين شرکت سينجنتا که خود را رهبر جهاني در فناوري ميكروكپسوله کردن معرفي نموده و ادعاي پيشرو بودن در به کارگيري اين فناوري در آفت کش ها را دارد، محصولي به نام تجاري Zeon توليد مي کند که هر ليتر از فرمولاسيون ميكروكپسوله آن حاوي حدود ۵۰ تريليون کپسول است. طراحي اين فراورده به صورتي است كه در تماس با برگ سريعاً آزاد مي شود [۶ و۱۱]. با توجه به اين كه اين كپسول ها به سختي به برگ ها مي چسبند، حتي در اثر بارش باران ، از برگ جدا نمي شوند. محصول ديگر سينجنتا که مشابه اين مورد است، در مورد بذرها و به منظور کنترل آفت هاي خاكي دانه هاي جوانه زده بكار مي رود.
دانشمندان سينجنتا در حال تحقيق بر روي كپسول هايي هستند كه با سازوكار ماشه اي آزاد مي شوند و در آنها ديواره بيروني کپسول فقط در شرايط خاصي باز مي گردد. براي مثال سينجنتا پتنتي را در اختيار دارد كه به آن ميكروكپسول gutbuster گفته مي شود و مزيت آن اين است که تنها در محيط قليايي، نظير معده انواع خاصي از حشرات مي تواند باز شود [۸]. به گفته سينجنتا، ميكروكپسوله کردن روشي است كه مي تواند اثرات جديد و اعجاب آوري از مواد مؤثره شناخته شده کنوني را توليد كند؛ اين عمل فروش را به گونه اي افزايش مي دهد كه گويي يک ماده موثر جديد اختراع شده است [۶]. به عبارت ديگر اندازه كوچك، تأثيرات يك آفت كش را بهينه مي سازد و طراحي كپسول نيز مي تواند به صورتي باشد كه آزاد شدن جزء فعال فقط در شرايط ويژه اي اتفاق افتد. اين شرکت همچنين در حال تحقيق و بررسي روي آفت كش هاي نانو كپسوله شده است [۹].
به هر حال اين واضح است كه استفاده از مقياس نانو باعث تغييرات شگرفي در رفتار محصول فرموله شده مي شود؛ از آن جمله مي توان به افزايش تأثير ماده مؤثره و فعاليت بيولوژيکي طولاني تر آن و در خصوص آفت کش هاي کپسوله شده به رهايش کنترل شده ماده مؤثره اشاره نمود.
مزيت بزرگ فناوري کپسوله کردن سموم، ايجاد توانايي رهايش کنترل شده آنهاست که در اين مسير فناوري نانو شرکت ها را قادر به دستکاري کردن خواص قشر بيروني کپسول به منظور کنترل رهايش ماده مي سازد. رهايش کنترل شده علاوه بر صنايع شيمي-كشاورزي در صنايع ديگر همچون داروسازي نيز بسيار با اهميت است.
فرايند رهايش ماشه اي ماده قرار گرفته در نانو يا ميکرو کپسول را مي توان با روش هاي مختلف انجام داد، مثال هايي از انواع آنها در ادامه آورده شده است:
▪ رهايش تدريجي:
در اين شيوه كپسول محتويات خود را به آهستگي و در زمان بيشتري آزاد مي كند؛ براي مثال رسانش تدريجي يك ماده به بدن [۱۰].
رهايش سريع: در اين فرايند پوسته كپسول در تماس با يك سطح مي شكند؛ براي مثال هنگامي كه آفت كش به برگ برخورد مي كند [۱۱].
▪ رهايش با رطوبت:
در اين شيوه پوسته کپسول در تماس با آب مي شکند و محتوياتش را خالي مي كند؛ براي مثال رهايش آفت کش در خاك مرطوب [۱۲].
▪ رهايش با حرارت:
هنگامي كه دماي محيط از يك درجه حرارت به خصوص بيشتر شود پوسته کپسول مي شكند و محتوياتش را آزاد مي كند [۱۳].
▪ رهايش با pH:
عمل شكستن نانو كپسول فقط در يك محيط اسيدي يا قليايي اتفاق مي افتد؛ براي مثال در داخل شكم يک حشره يا يك سلول [۱۴].

آب جاري يا آبي که از چشمه ها خارج مي شود، نبايد از روي يک ناحيه ناپايدار حرکت کند. وجود آب در سطح دامنه ، علاوه بر نقش فرسايشي ، به راحتي مي تواند به ...

ديد کلي آب جاري يا آبي که از چشمه‌ها خارج مي‌شود، نبايد از روي يک ناحيه ناپايدار حرکت کند. وجود آب در سطح دامنه ، علاوه بر نقش فرسايشي ، به راحتي مي‌ت ...

آشنايي از آبکشي عمدتا براي پائين بردن سطح ايستابي و خشک نگاهداشتن محيط کار استفاده مي‌شود. از اين روش همچنين جهت کاستن از فشار آب نشتي در دامنه‌ها و ک ...

علفهاي هرز از تاثيرات زندگي اجتماعي بشر است. انسان معاصر مفهوم علف هرز را به صورت يک گياه ناخواسته در يک مکان توصيف نموده است. چند ميليون انسانهاي اول ...

مواد شيميايي بطور عمده به دو گروه بزرگ مواد معدني و مواد آلي تقسيم بندي مي شوند. هر يک از اين دو گروه ، در دو مبحث شيمي آلي و شيمي معدني بررسي مي شوند ...

مصنوعي عبارت است از ترکيبي نفوذپذير شامل مواد شل، نخ هاي ضخيمي که به صورت غير منظم به يکديگر پيچيده شده اند، الياف، رشته ها و دانه ها و گرانول هايي که ...

دوره اي است که يک عمل يا يک رويداد رخ مي دهد .از هر چيزي که تغييرات منظم دارد مي توان براي سنجش زمان استفاده کرد . زمان مانند طول و جرم يک مفدار بنياد ...

نانوتكنولوژي به عنوان يك فناوري قدرتمند، توانايي ايجاد تحول در سيستم كشاورزي و صنايع غذايي آمريكا و سر تاسر دنيا را دارد. نمونه هايي از كاربردها و پتا ...

دانلود نسخه PDF - آفت کش