Inngangur
Frá því augnabliki sem fræi er plantað í jarðveginn til þess dags sem þroskaður uppskera er uppskera, er landbúnaður þátttakandi í stöðugri baráttu gegn skordýra meindýrum. Þúsundir skordýrategunda hafa þróast til að nýta uppskeru sem aðal fæðugjafa, sem ógnar alþjóðlegri matvælaframleiðslu, birgðakeðjum og hagfræði bænda. Ef skordýraárásir eru ekki teknar af skarið geta þær svipt akrana berum, smitandi eyðileggjandi plöntuveirum og rýrt gæði matvæla að því marki að það verður ómarkaðshæft.
Til að vinna gegn þessari viðvarandi ógn treysta ræktendur að miklu leyti á skordýraeitur-fjölbreyttan hóp af náttúrulegum efnasamböndum sem eru unnin úr náttúrunni eða tilbúið til að stjórna, bæla eða útrýma skaðlegum skordýrastofnum. Hins vegar styður nútíma landbúnaðarlandslag ekki lengur þá aðferð að beita breiðu-efnafræðilegu efni án mismununar. Slík vinnubrögð leiða oft til endurvakningar meindýra, aukafaraldurs meindýra, umhverfisrýrnunar og hraðari efnaþols.
Þess í stað krefst nútíma ræktunarvernd nákvæmni. Að velja réttu vöruna er flókið ferli sem situr á mótum skordýrafræði, efnafræði og búfræði. Ræktendur verða að greina hvernig skaðvaldur nærist, hvernig efni fer í gegnum plöntuna og hvernig sameind truflar innri líffræði skaðvaldsins. Þessi alhliða handbók lýsir því hvernig á að velja rétt skordýraeitur fyrir ýmsa skaðvalda, sem tryggir að notkunin haldist mjög árangursrík, efnahagslega hagkvæm og umhverfislega ábyrg.
Að skilja markmiðið: Auðkenning meindýra og fóðrunarhegðun
Grundvallarskrefið við að velja hvaða efnavarnarefni sem er er nákvæm auðkenning á meindýrinu, ásamt skýrum skilningi á formgerð fóðrunar hans. Skordýr skemma ræktun á mjög mismunandi hátt eftir munnhlutum þeirra. Þessi líffræðilegi eiginleiki ræður því beint hvernig þeir hafa samskipti við meðhöndlaða plöntuvef og þar af leiðandi hvaða tegundir skordýraeiturs munu reynast vel.
Tyggandi skaðvalda
Tyggjandi meindýr eru mjög sýnileg ógn við akurræktun, aldingarð og grænmeti. Í þessum flokki eru lirfur mölflugu og fiðrilda (maðkur eins og herormar, maíseyrnaormar og lúkar), auk fullorðinna og lirfabjalla (eins og flóbjöllur og Colorado kartöflubjöllur). Þessi skordýr nota kröftugar undirkjaftir til að rífa, tyggja og neyta plöntuvefs líkamlega og skilja eftir sig merki um aflaun, beinagrind blöð eða göt í stönglum og ávöxtum.
Vegna þess að skaðvalda sem tyggja líkamlega innbyrða mikið magn af ytri plöntuvef eru þeir mjög viðkvæmir fyrir magaeitri og snertiskordýraeitri. Þegar maðkur neytir yfirborðs blaða sem er þakið verndandi efnaleifum fer eiturefnið inn í meltingarfæri þess og stöðvar frumustarfsemi þess. Þar af leiðandi er mikilvægt að ná ítarlega yfirborðsþekju á laufblaðinu þegar verið er að stjórna tyggjandi meindýrum.
Gat-Sogandi skaðvalda
Öfugt við tyggjandi skordýr valda göt-sogandi skaðvalda skaða sem oft er falinn þar til sýking er langt komin. Lífverur eins og blaðlús, hvítfluga, þrís, kóngulómaur og lyktapöddur búa yfir sérhæfðum, -eins og munnhlutum sem kallast stíll. Þeir fara framhjá ytri hlífðarlögum plöntublaðsins og stinga stælum sínum beint inn í æðakerfið, -sérstaklega phloem eða xylem-til að tæma lífsnauðsynleg næringarefni, sykur og raka.
Hefðbundin snertiefni sem sitja nákvæmlega utan á laufblaði eru oft óvirk gegn stingandi-sjúgandi meindýrum, sérstaklega þeim sem safnast saman á neðanverðum laufblöðum eða djúpt í þéttum plöntutjaldhimnum. Þar að auki, vegna þess að þessi skordýr gleypa ekki yfirborð laufblaðsins, neyta þau ekki snertileifar. Meðhöndlun þessara meindýra krefst skordýraeiturs með almenna eða translaminar eiginleika. Þessi efni flytjast inn í plöntuvefinn og menga safann þannig að skaðvaldurinn neytir banvæna skammtsins meðan á fóðrun stendur.
Neðan-Jarðpest
Sumir af erfiðustu skordýra meindýrunum starfa algjörlega úr augsýn, undir yfirborði jarðvegsins. Jarðvegs-skordýr eins og víraormar, rótarormar, lirfur og skurðormar ráðast á rótarbyggingu ungra ungplantna eða skera í gegnum stilka við jarðvegslínuna. Þessi rótarskemmd takmarkar verulega getu plöntunnar til að taka upp vatn og næringarefni, sem leiðir til vaxtarskerðingar, húsnæðis og-standstaps snemma árstíðar.
Að hafa stjórn á meindýrum í jarðvegi krefst allt aðra nálgun við efnaval og afhendingu. Laufsprey eru gagnslaus hér. Þess í stað verða ræktendur að nota sérhæfð-skordýraeitur í jarðvegi,vökvi í-rafmeðhöndlun, eða kornblöndur settar beint á fræsvæðið. Að auki eru nútíma fræmeðferðir-þar sem nákvæm húð af almennu skordýraeitri er borin beint á fræið fyrir gróðursetningu- orðið mikilvægt tæki til að vernda viðkvæmar plöntur á fyrstu vaxtarvikunum.
Afkóðun skordýraeiturs: flokkun, hreyfanleiki og verkunaraðferðir
Þegar skaðvaldurinn hefur verið rétt auðkenndur og fæðuhegðun hans greind, felur næsta skref í sér að velja efni með viðeigandi líkamlega hreyfanleika og lífefnafræðilega vélbúnað.
Tengiliður vs kerfisbundin afhending
Líkamleg hegðun skordýraeiturs innan plöntuvefsins ákvarðar langlífi þess og hæfi fyrir tiltekna skaðvalda.
Snertiskordýraeitur virka fyrst og fremst þegar úðadropinn lendir líkamlega á líkama skordýrsins við notkun eða þegar skordýrið skríður yfir þurrkaðar efnaleifar á yfirborði blaðsins. Þessar vörur bjóða upp á hraðvirka niðurfellingu á virkum meindýrum en eru mjög viðkvæmar fyrir niðurbroti umhverfisins frá sólarljósi (UV útsetningu) og regnþvotti-af. Þeir ná ekki að vernda ný lauf sem koma fram eftir að umsókn hefur verið lögð fram.
Kerfisbundin skordýraeitur frásogast inn í rætur eða sm plöntunnar og flytjast um æðakerfi hennar. Þegar þau eru borin á jarðveginn eru þau tekin upp með rótum og ferðast upp til að vernda alla plöntuna. Þegar þær eru notaðar á laufvef, sýna margar kerfisbundnar afurðir translaminar hreyfingu, sem þýðir að efnið kemst inn í efra yfirborð laufblaðsins og færist í gegnum neðra yfirborðið og miðar í raun á skaðvalda sem fela sig á neðri hliðinni. Systemic vörur eru mjög regnfastar þegar þær hafa frásogast og bjóða upp á lengri glugga af afgangsvörn.
Efnaflokkar og IRAC Framework
Skordýraeiturþolsaðgerðanefndin (IRAC) flokkar skordýraeitur út frá verkunarmáta (MoA)-þeirra nákvæma miðsvæði innan líffræði skordýranna sem efnið truflar.
Taugaeitur: Sögulega miða mest notuðu efnin við skordýrataugakerfið. Lífræn fosföt og karbamat hamla asetýlkólínesterasa, sem veldur stöðugri örvun taugakerfisins og hraðri lömun. Pyrethroids líkja eftir náttúrulegum pyrethrins en eru hannaðir til að endast lengur í sólarljósi og halda natríumgöngum opnum í taugafrumum. Neonicotinoids bindast nikótín-asetýlkólínviðtökum og truflar taugasendinguna. Þótt þau séu mjög áhrifarík standa mörg hefðbundin taugaeitur frammi fyrir vaxandi eftirlitstakmörkunum vegna víðtækra-eiturhrifa þeirra gagnvart lífverum sem ekki eru-markmiðar.
Skordýravaxtastýringar (IGR): Þetta eru mjög markviss, nútímaleg efnasambönd sem drepa ekki fullorðin skordýr strax. Þess í stað líkja þeir eftir eða trufla hormóna sem bera ábyrgð á bráðnun, kítínmyndun og myndbreytingu. Unga hormónalíkingar og kítínmyndunarhemlar koma í veg fyrir að óþroskaðar lirfur eða nýmfur komist yfir á næsta vaxtarstig og rjúfa í raun líftíma skaðvalda. IGR eru einstaklega örugg fyrir spendýr og mörg gagnleg skordýr, sem gerir þau tilvalin fyrir langtíma bælingu íbúa.
Frumuöndunarhemlar: Efnasambönd eins og pýrról og lífræntínmítileyðir trufla getu skordýranna til að búa til orku á frumustigi innan hvatberanna. Þetta eru oft notuð sem sérhæfð verkfæri til að stjórna erfiðum-við-meðhöndlun meindýra eins og kóngulóma sem hafa þróað víðtæka mótstöðu gegn venjulegum taugaeiturefnum.
Líffræðileg og örverueyðandi skordýraeitur
Hröð stækkun sjálfbærs landbúnaðar hefur ýtt undir umtalsverða upptöku líffræðilegra skordýraeiturs, oft kallað lífræna skordýraeitur. Frægasta dæmið erBacillus thuringiensis(Bt), náttúrulega jarðvegsbaktería. Bt framleiðir sértæk kristallað prótein sem, þegar skordýr með basískum þörmum (eins og lirfa) tekur inn í sig, bindast magaslímhúðinni og mynda svitaholur sem valda því að skordýrið hættir að nærast og deyr innan nokkurra daga.
Vegna þess að Bt-prótein eru mjög sértæk-miða á sérstakar meindýrafjölskyldur en skilja menn, fugla og gagnleg rándýr eftir algjörlega ómeidd-eru þau orðin hornsteinn bæði lífrænna og hefðbundinna samþættra meindýraeyðinga. Aðrir líffræðilegir valkostir eru ma sjúkdómsvaldandi sveppir (eins ogBeauveria bassiana), sem vaxa beint í gegnum naglabönd skordýrsins, og jurtaolíur sem kæfa mjúka-mega skaðvalda.
Stefnumótandi val fylki: Að passa réttu vöruna við rétta vandamálið
Þar sem þúsundir auglýsingasamsetninga eru fáanlegar á markaðnum krefst þess að velja réttu vöruna að sía valmöguleika þína í gegnum hagnýt, raunverulegt-heimsvalsfylki.
Mat á efnahagslegum skaðastigum og viðmiðunarmörkum
Tilvist nokkurra skordýra á akri réttlætir ekki sjálfkrafa kostnað við að draga úðara í gegnum ræktunina. Faglegir búfræðingar nota hugmyndina um efnahagsþröskuld (ET) og Economic Injury Level (EIL). EIL er lægsti skaðvaldaþéttleiki sem mun valda skordýraskemmdum sem jafngildir kostnaði við ráðningu og framkvæmd efnavarnarvalkosta. Efnahagsþröskuldurinn er sá staður þar sem grípa verður til aðgerða til að koma í veg fyrir að íbúar nái þeim mikilvægu EIL.
Þegar meindýrastofnar eru langt undir viðmiðunarmörkum ættu ræktendur að halda sig við efnafræðilega inngrip, sem gerir náttúrulegum rándýrum kleift að stjórna fjöldanum. Ef íbúafjöldi hækkar hratt yfir þröskuldinn, gæti þurft skjótvirkt-snertiskordýraeitur með sterka niðurbrotseiginleika til að afstýra tafarlausri hörmung. Aftur á móti, ef meindýrastofn er að byggja hægt upp á undan spáð hámarki, gæti hægari-virkandi en langvarandi kerfis- eða vaxtareftirlit verið stefnumótandi fjárfestingin.
Umhverfis- og veðurbreytur
Staðbundin veðurskilyrði við notkun hafa mikil áhrif á efnavirkni. Hátt hitastig getur valdið því að ákveðin skordýraeitur, svo sem pýretróíð, brotna hratt niður eða missa virkni sína, en aðrir flokkar eins og lífræn fosföt geta orðið rokgjarnari og hættara við að gufa reki.
Ennfremur er úrkomutími mikilvægur ákvörðunarþáttur. Ef búist er við meiriháttar stormkerfi innan nokkurra klukkustunda frá notkun, mun snertiskordýraeitur líklega skolast alveg í burtu, sem leiðir til sóunar á fjárhagslegri fjárfestingu og umhverfisrennsli. Í slíkum tilfellum er nauðsynlegt að velja mjög kerfisbundna vöru sem nær hröðum rigningarstyrk innan klukkustundar frá notkun til að tryggja uppskeruna.
Rekstrartakmarkanir: PHI og REI
Fyrir matvælaframleiðendur í atvinnuskyni eru lagalegar öryggisþvinganir í fyrirrúmi við efnavalsferlið. Sérhver skordýraeitur merkimiðar kveða á um strangt Pre-Harvest Interval (PHI)-þann fjölda daga sem þarf að líða frá endanlegri efnanotkun og uppskeru uppskerunnar. Ef skordýrafaraldur kemur fram seint á tímabilinu, rétt fyrir uppskeru, getur ræktandi ekki valið efni með 21-daga PHI. Þess í stað verða þeir að velja stutta afgangsvöru með PHI sem er aðeins 24 til 48 klukkustundir til að tryggja samræmi við matvælaöryggi.
Á sama hátt ræður Re-Entry Interval (REI) hversu lengi starfsmenn verða að vera utan meðhöndlaðs svæðis nema þeir séu í sérhæfðum persónuhlífum (PPE). Fyrir ræktun sem krefst mikillar handavinnu, eins og handuppskera-ávexti eða njósna um-mikið grænmeti, lágmarkar notkunartafir og verndar vettvangsstarfsfólk að velja vöru með lágt REI.
Viðnámsstjórnun og umhverfisvernd
Mesta-ógnunin við virkni skordýraeiturs til lengri tíma er hröð þróun skordýraþols. Skordýr lifa af þróunarkenningunni; Stuttur lífsferill þeirra og gríðarlegt æxlunarframleiðsla þýðir að erfðafræðilegar stökkbreytingar geta breiðst út um íbúa með undraverðum hraða.
Aflfræði og mildun mótstöðu
Þegar sama efni eða flokkur efna er beitt ítrekað á sviði virkar það sem öflug þróunarsía. Það eyðir viðkvæmum skordýrum og skilur eftir sig örlítið brot af einstaklingum sem búa yfir náttúrulegum, stökkbreyttum getu til að afeitra efnið. Þessir eftirlifendur rækta og senda ónæm gen sín áfram til næstu kynslóðar. Innan nokkurra tímabila tapar varan algjörlega virkni sinni á því sviði.
Til að vernda þessi mikilvægu efnaverkfæri verða bændur að æfa virkan mótstöðustjórnun. Aðalreglan er að nota aldrei vörur úr sömu IRAC-stillingu-í-aðgerðahópi í röð. Til dæmis, ef blaðlússtofn er meðhöndlaður snemma á gróðurstigi með neonicotinoid (hópur 4A), verður síðari notkun síðar á sumrin að nota allt annan flokk, svo sem flóníkamíð (hópur 29) eða lífrænt fosfat (hópur 1B). Þessi snúningur tryggir að skordýr sem lifa af fyrra efnið eru útrýmt með einstaka vélbúnaði þess síðara.
Að auki nota ræktendur oft tanka-blöndur eða forblöndur- sem sameina tvo aðskilda verkunarmáta í einni úðagjöf. Þessi tvíþætta-árás dregur verulega úr stærðfræðilegum líkum á að skordýr lifi af bæði virku innihaldsefnin samtímis.
Verndun frævunar og nytjategunda
Sjálfbær nútímalandbúnaður viðurkennir að kemísk efni ættu að vera stuðningskerfi, ekki í stað náttúrunnar. Óviðeigandi notkun á breiðvirkum-skordýraeitri getur útrýmt gagnlegum rándýrum skordýrum-eins og maríubjöllum, blúndum, ránmaurum og sníkjugeitungum-sem veita ókeypis, náttúrulega meindýraeyðingu. Þegar þessir gagnlegu stofnar eru þurrkaðir út, getur minniháttar afleidd meindýravandamál sprungið í meiriháttar sýkingu, atburð sem kallast endurvakning meindýra.
Ennfremur er mikilvægt fyrir líffræðilegan fjölbreytileika á heimsvísu og ávaxtaframleiðslu að vernda frævunarefni eins og hunangsbýflugur og innfæddar villtar býflugur. Þegar þeir nota efni sem bera viðvaranir um eiturhrif frævunar, verða ræktendur að velja vandlega vörur með litla eituráhrif afgangs eða breyta notkunartíma þeirra. Sprautun seint á kvöldin, eftir að býflugur hafa lokið fæðuleit og farið aftur í býflugnabú, gerir efnaúðanum kleift að þorna yfir nótt, sem dregur verulega úr hættu á beinni snertingu.
Niðurstaða
Að velja rétta skordýraeitur fyrir mismunandi skaðvalda er miklu flóknara en að bera kennsl á pöddu og úða efni. Þetta er mjög greinandi æfing sem jafnvægir líffræðilega innsýn, efnafræðilega eiginleika og strangar rekstraröryggisreglur. Með því að skilja hvort skaðvaldur tyggur laufvef, sýgur næringarefni úr plöntunni úr blómblóminu eða skemmir rætur neðanjarðar, geta ræktendur tekið upplýstar ákvarðanir varðandi vöruval og afhendingaraðferðir.
Þar sem landbúnaður horfir til framtíðar heldur iðnaðurinn áfram að gera nýsköpun og hverfur frá mjög eitruðum, breiðvirkum efnum fortíðar í átt að mjög sértækum,-lausnum sem hafa litla áhrif. Nútíma efnafræði, líffræðileg lífræn skordýraeitur og háþróuð stafræn skátaverkfæri gera ræktendum kleift að beita aðföngum með áður óþekktri nákvæmni.
Að lokum tryggir það að samþætta réttu skordýraeitur í víðtækari ramma fyrir samþætta meindýraeyðingu að ræktendur geti með góðum árangri verndað uppskeru sína, viðhaldið arðbærum rekstri og varðveitt nærliggjandi vistkerfi fyrir komandi kynslóðir.
