آفت کش چیست؟

آفت کش ها موادی هستند که برای کنترل آفات به کار می روند. که  در اصل  شامل علف کش، حشره کش، نماتدکش، نرم تن کش، ماهی کش، جنایت کش، جونده کش، باکتری کش، دافع حشرات، دافع حیوانات، میکروب کش، قارچ کش است. رایج‌ترین آنها علف‌کش‌ها هستند که تقریباً 50 درصد از کل مصرف آفت‌کش‌ها در سطح جهان را تشکیل می‌دهند. بیشتر آفت‌کش‌ها به عنوان محصولات حفاظتی گیاهی (همچنین به عنوان محصولات محافظت از گیاهان شناخته می‌شوند) در نظر گرفته شده‌اند که به طور کلی از گیاهان در برابر علف‌های هرز، قارچ‌ها یا حشرات محافظت می‌کنند. به عنوان مثال، قارچ Alternaria solani برای مبارزه با علف هرز آبزی Salvinia استفاده می شود.

به طور کلی، یک آفت کش یک ماده شیمیایی (مانند کاربامات) یا عامل بیولوژیکی (مانند یک ویروس، باکتری یا قارچ) است که آفات را از بین می برد، ناتوان می کند، می کشد یا به هر طریق دیگری از آنها جلوگیری می کند. آفات هدف می توانند شامل حشرات، پاتوژن های گیاهی، علف های هرز، نرم تنان، پرندگان، پستانداران، ماهی ها، نماتدها (کرم های گرد) و میکروب هایی باشند که محصولات  را از بین می برند، ایجاد مزاحمت می کنند یا بیماری را گسترش می دهند یا ناقل بیماری هستند. در کنار این مزایا، آفت کش ها معایبی نیز دارند، مانند سمیت بالقوه برای انسان و سایر گونه ها.

جلوگیری، از بین بردن یا کنترل هر گونه آفت، از جمله ناقلین بیماری های انسانی یا حیوانی، گونه های ناخواسته گیاهی یا جانوری، که در طول تولید، فرآوری، ذخیره سازی، حمل و نقل، یا بازاریابی مواد غذایی، کالاهای کشاورزی، چوب و یا به گونه ای دیگر باعث ایجاد آسیب یا تداخل با آنها می شود. محصولات چوبی یا خوراک دام، یا موادی که ممکن است به حیوانات برای کنترل حشرات، عنکبوتیان یا سایر آفات در داخل یا روی بدن آنها داده شود. این اصطلاح شامل موادی می‌شود که برای استفاده به‌عنوان تنظیم‌کننده رشد گیاه، برگ‌زدایی، خشک‌کننده یا عاملی برای نازک کردن میوه یا جلوگیری از ریزش زودرس میوه در نظر گرفته شده است. همچنین به عنوان مواد به کار رفته در محصولات قبل یا بعد از برداشت برای محافظت از محصول  در برابر خراب شدن در طول ذخیره سازی و حمل و نقل استفاده می شود.

آفت کش ها را می توان بر اساس ارگانیسم هدف (مانند علف کش ها، حشره کش ها، قارچ کش ها، جونده کش ها و پدیکول کش ها)، یا ساختار شیمیایی (به عنوان مثال، آلی، معدنی، مصنوعی، یا بیولوژیکی (بیو آفت کش) طبقه بندی کرد و حالت فیزیکی (به عنوان مثال گازی (تدخیر کننده)). آفت کش های زیستی شامل آفت کش های میکروبی و آفت کش های بیوشیمیایی هستند. آفت کش های مشتق شده از گیاه یا "گیاه شناسی" به سرعت در حال توسعه هستند. اینها عبارتند از پیرتروئیدها، روتنوئیدها، نیکوتینوئیدها و گروه چهارم که شامل استریکنین و سیلیروزید است.

بسیاری از آفت کش ها را می توان در خانواده های شیمیایی دسته بندی کرد. خانواده های برجسته حشره کش ها شامل ارگانوکلرین ها، ارگانوفسفره ها و کاربامات ها هستند. هیدروکربن های کلر آلی (به عنوان مثال، DDT) می توانند به دی کلرودی فنیل اتان ها، ترکیبات سیکلودین و سایر ترکیبات مرتبط جدا شوند. آنها با برهم زدن تعادل سدیم / پتاسیم فیبر عصبی عمل می کنند و عصب را مجبور به انتقال مداوم می کنند. سمیت آنها بسیار متفاوت است، اما به دلیل پایداری و پتانسیل تجمع زیستی آنها از بازار  حذف شده اند. هر دو از طریق مهار آنزیم استیل کولین استراز عمل می کنند، به استیل کولین اجازه می دهند تا تکانه های عصبی را به طور نامحدود منتقل کند و باعث ایجاد علائم مختلفی مانند ضعف یا فلج می شود. ارگانوفسفره ها برای مهره داران کاملا سمی هستند و در برخی موارد با کاربامات های کمتر سمی جایگزین شده اند. خانواده‌های برجسته علف‌کش‌ها عبارتند از علف‌کش‌های فنوکسی و بنزوئیک اسید (مانند 2،4-D)، تری‌آزین‌ها (مانند آترازین)، اوره‌ها (مانند دیورون)، و کلرواستانیلید (مانند آلاکلر). ترکیبات فنوکسی تمایل به کشتن انتخابی علف های هرز پهن برگ دارند تا علف ها. علف‌کش‌های فنوکسی و اسید بنزوئیک شبیه به هورمون‌های رشد گیاه عمل می‌کنند و سلول‌ها را بدون تقسیم سلولی طبیعی رشد می‌کنند و سیستم انتقال مواد مغذی گیاه را خرد می‌کنند. در این خانواده ها از جمله گلایفوسیت.

استفاده از عوامل کنترل آفات معمولاً با پراکنده کردن ماده شیمیایی در یک سیستم حلال-سورفکتانت (اغلب مبتنی بر هیدروکربن) برای ایجاد یک آماده سازی همگن انجام می شود. یک مطالعه کشندگی ویروس که در سال 1977 انجام شد نشان داد که یک آفت کش خاص باعث افزایش کشندگی ویروس نمی شود. ترکیب‌هایی که شامل سورفکتانت‌ها و حلال بود به وضوح نشان داد که پیش‌درمان با آنها به طور قابل‌توجهی باعث افزایش مرگ‌ومیر ویروسی در موش‌های مورد آزمایش می‌شود

آفت کش ها را می توان بر اساس عملکرد مکانیسم بیولوژیکی یا روش کاربرد آنها طبقه بندی کرد. اکثر آفت کش ها با مسموم کردن آفات کار می کنند. یک آفت کش سیستمیک پس از  جذب توسط گیاه در داخل اندامهای گیاه حرکت می کند. با حشره کش ها و اکثر قارچ کش ها، این حرکت معمولاً به سمت بالا (از طریق آوند چوبی) و به سمت خارج است.. حشره کش های سیستمیک، که گرده ها و شهد گل ها را مسموم می کنند، ممکن است زنبورها و سایر گرده افشان های مورد نیاز را از بین ببرند.

در سال 2010، ساخت کلاس جدیدی از قارچ کش ها به نام پالدوکسین ها اعلام شد. اینها با بهره گیری از مواد شیمیایی دفاعی طبیعی آزاد شده توسط گیاهان به نام فیتوآلکسین ها کار می کنند که قارچ ها سپس با استفاده از آنزیم ها سم زدایی می کنند. پالدوکسین ها آنزیم های سم زدایی قارچ ها را مهار می کنند. اعتقاد بر این است که آنها ایمن تر و سبزتر هستند.

تاریخچه

از  قبل از 2000 سال قبل از میلاد، انسان ها از آفت کش ها برای محافظت از محصولات خود استفاده می کردند. اولین آفت کش شناخته شده، گرد و غبار عنصری گوگرد بود که در سومر حدود 4500 سال پیش در بین النهرین باستان استفاده شد. در قرن پانزدهم، مواد شیمیایی سمی مانند آرسنیک، جیوه و سرب برای کشتن آفات در محصولات کشاورزی استفاده می شد. در قرن هفدهم، نیکوتین سولفات از برگ های تنباکو برای استفاده به عنوان حشره کش استخراج شد. قرن نوزدهم شاهد معرفی دو آفت کش طبیعی دیگر بود، پیرتروم که از گل داوودی مشتق می شود و روتنون که از ریشه سبزیجات استوایی به دست می آید. تا دهه 1950، آفت کش های مبتنی بر آرسنیک غالب بودند. پل مولر کشف کرد که DDT یک حشره کش بسیار موثر است. کلرها مانند DDT غالب بودند، اما تا سال 1975 با ارگانوفسفره ها و کاربامات ها در ایالات متحده جایگزین شدند. علف کش ها در دهه 1960 متداول شدند که توسط "تریازین و سایر ترکیبات مبتنی بر نیتروژن، اسیدهای کربوکسیلیک مانند 2،4-دی کلروفنوکسی استیک اسید و گلایفوسیت" رهبری می شد.

اولین قانون ارائه اختیارات فدرال برای تنظیم آفت کش ها در سال 1910 تصویب شد. در طول دهه 1940، تولیدکنندگان مقادیر زیادی آفت کش مصنوعی تولید کردند و استفاده از آنها گسترده شد. قبل از جنگ جهانی اول، آلمان صنعت شیمیایی پیشرو در جهان بود و بیشتر رنگ ها و سایر مواد شیمیایی مورد استفاده در ایالات متحده را صادر می کرد. جنگ تعرفه‌هایی را اعمال کرد که باعث رشد صنعت شیمیایی در ایالات متحده شد و با گسترش و سودآور شدن این صنعت، شیمی را به شغلی معتبر تبدیل کرد. پس از ورود ایالات متحده به جنگ جهانی اول، پول و ایده‌ها از اروپا برگشت و نحوه تعامل آمریکایی‌ها با خود و طبیعت را تغییر داد و صنعتی شدن جنگ، صنعتی شدن کنترل آفات را تسریع کرد. برخی منابع دهه‌های 1940 و 1950 را آغاز «عصر آفت‌کش‌ها» می‌دانند. از سال 1950 برابر شده و اکنون سالانه 2.3 میلیون تن آفت کش های صنعتی استفاده می شود. هفتاد و پنج درصد از کل آفت کش ها در جهان در کشورهای توسعه یافته استفاده می شود، اما استفاده در کشورهای در حال توسعه رو به افزایش است. مطالعه ای در مورد روند استفاده از آفت کش ها در ایالات متحده تا سال 1997 در سال 2003 توسط مرکز مدیریت یکپارچه آفات بنیاد ملی علوم منتشر شد.

در دهه 1960، کشف شد که DDT مانع از تکثیر بسیاری از پرندگان ماهی خوار می شود که تهدیدی جدی برای تنوع زیستی بود. راشل کارسون پرفروش ترین کتاب بهار خاموش را درباره بزرگنمایی بیولوژیکی نوشت. استفاده کشاورزی از DDT در حال حاضر تحت کنوانسیون استکهلم در مورد آلاینده های آلی پایدار ممنوع است، اما هنوز در برخی از کشورهای در حال توسعه برای جلوگیری از مالاریا و سایر بیماری های گرمسیری با اسپری کردن روی دیوارهای داخلی برای کشتن یا دفع پشه ها استفاده می شود.

توسعه

آفت کش های موجود کافی نیستند و به پیشرفت های جدیدی نیاز است. ادامه تحقیقات در مورد بیولوژی پایه آفات ممکن است آسیب پذیری های جدید را شناسایی کرده و آفت کش های جدیدی تولید کند. همچنین ممکن است آفت‌کش‌هایی با ویژگی‌های مالی و زیست‌محیطی بهتری نسبت به آفت‌کش‌هایی که در حال حاضر استفاده می‌شوند، تولید کند. آفت کش های مشتق شده از گیاه یا "گیاه شناسی" به سرعت در حال توسعه هستند. اینها شامل پیرتروئیدها، روتنوئیدها، نیکوتینوئیدها و گروه چهارمی است که شامل استریکنین و سیلیروزید است. در سال 2010، ساخت کلاس جدیدی از قارچ کش ها به نام پالدوکسین ها اعلام شد. اینها با بهره گیری از مواد شیمیایی دفاعی طبیعی آزاد شده توسط گیاهان به نام فیتوآلکسین ها کار می کنند که قارچ ها سپس با استفاده از آنزیم ها سم زدایی می کنند. پالدوکسین ها آنزیم های سم زدایی قارچ ها را مهار می کنند. اعتقاد بر این است که آنها امن تر و سبزتر هستند.

مقاومت به قارچ کش نسبت انانتیومرهای غیرفعال در کاربردهای قارچ کش را افزایش می دهد: تکامل مقاومت مستلزم تحقیق و کشف مواد فعال جدید است که از طبقات کشف شده قبلی دور می شود و به سمت ساختارهای شیمیایی پیچیده تر می رود. اینها معمولاً مراکز کایرال بیشتری دارند که به معنای کاهش بیشتر محصولات در طول سنتز است.

آفت‌کش‌ها برای کنترل ارگانیسم‌هایی که برای محیط اطراف خود  مضر هستند، استفاده می‌شود. به عنوان مثال، از آنها برای کشتن پشه هایی استفاده می شود که می توانند بیماری های بالقوه کشنده مانند ویروس نیل غربی، تب زرد و مالاریا را منتقل کنند. آنها همچنین می توانند زنبورها یا مورچه ها را که می توانند باعث واکنش های آلرژیک شوند، بکشند. حشره کش ها می توانند حیوانات را از بیماری هایی که می تواند توسط انگل هایی مانند کک ایجاد شود، محافظت کند. آفت‌کش‌ها می‌توانند از بیماری‌هایی که می‌تواند ناشی از غذای کپک زده یا محصولات بیمار باشد، در انسان پیشگیری کنند. علف کش ها را می توان برای پاکسازی علف های هرز کنار جاده، درختان  استفاده کرد. آنها همچنین می توانند علف های هرز مهاجمی را که ممکن است به محیط زیست آسیب وارد کنند، از بین ببرند. علف‌کش‌ها معمولاً در برکه‌ها و دریاچه‌ها برای کنترل جلبک‌ها و گیاهانی مانند علف‌های آبی استفاده می‌شوند که می‌توانند در فعالیت‌هایی مانند شنا و ماهیگیری اختلال ایجاد کنند و باعث شوند آب ظاهر یا بوی نامطبوعی پیدا کند. آفات کنترل نشده مانند موریانه ها و کپک ها می توانند به سازه هایی مانند خانه ها آسیب بزنند. آفت کش ها در فروشگاه های مواد غذایی و مراکز نگهداری مواد غذایی برای مدیریت جوندگان و حشرات آلوده به مواد غذایی مانند غلات استفاده می شوند. هر استفاده از یک آفت کش خطرات مرتبطی را به همراه دارد. استفاده صحیح از آفت کش ها این خطرات مرتبط را تا حدی کاهش می دهد

DDT که روی دیوارهای خانه ها اسپری می شود، یک ماده کلر آلی است که از دهه 1950 برای مبارزه با مالاریا استفاده می شود. بیانیه های اخیر سیاستی سازمان بهداشت جهانی حمایت قوی تری از این رویکرد کرده است.این آفت‌کش‌ها و سایر آفت‌کش‌های کلر آلی به دلیل ماندگاری در محیط‌زیست و سمیت انسانی در اکثر کشورهای جهان ممنوع شده‌اند. استفاده از DDT همیشه موثر نیست، زیرا مقاومت به DDT در اوایل سال 1955 در آفریقا شناسایی شد و تا سال 1972 نوزده گونه پشه در سراسر جهان به DDT مقاوم بودند.

مقدار استفاده شده

در سال‌های 2006 و 2007، جهان تقریباً 2.4 مگاتن (5.3×109 پوند) آفت‌کش استفاده کرد که علف‌کش‌ها با 40 درصد بیشترین مصرف آفت‌کش‌ها را تشکیل می‌دهند و پس از آن حشره‌کش‌ها (17 درصد) و قارچ‌کش‌ها (10 درصد) قرار دارند. در سال‌های 2006 و 2007 ایالات متحده تقریباً 0.5 مگاتن (1.1×109 پوند) آفت‌کش استفاده کرد که 22 درصد از کل جهان را تشکیل می‌دهد، از جمله 857 میلیون پوند (389 تن) آفت‌کش‌های معمولی که در بخش کشاورزی استفاده می‌شود (80 درصد). استفاده از آفت کش های معمولی) و همچنین بخش های صنعتی، تجاری، دولتی و خانه و باغ. تنها ایالت کالیفرنیا 117 میلیون پوند استفاده کرده است. آفت‌کش‌ها نیز در اکثر خانوارهای ایالات متحده یافت می‌شوند که 88 میلیون از 121.1 میلیون خانوار نشان می‌دهد که در سال 2012 از نوعی آفت‌کش استفاده می‌کنند. از سال 2007، بیش از 1055 ماده فعال به عنوان آفت کش ثبت شده بود، [17] که بیش از 20000 محصول آفت کش را تولید می کند که در ایالات متحده به فروش می رسد.[35]

ایالات متحده حدود 1 کیلوگرم (2.2 پوند) در هر هکتار زمین قابل کشت در مقایسه با: 4.7 کیلوگرم در چین، 1.3 کیلوگرم در بریتانیا، 0.1 کیلوگرم در کامرون، 5.9 کیلوگرم در ژاپن و 2.5 کیلوگرم در ایتالیا استفاده کرد. استفاده از حشره کش در ایالات متحده از سال 1980 تا کنون بیش از نصف کاهش یافته است (0.6٪ در سال)، که عمدتاً به دلیل نزدیک شدن به حذف مواد ارگانوفسفره است. در مزارع ذرت، به دلیل تغییر به ذرت تراریخته Bt، کاهش شدیدتر بود.

فواید آفت کشها

آفت کش ها می توانند با جلوگیری از تلفات محصول به حشرات و سایر آفات، در هزینه کشاورزان صرفه جویی کنند. در ایالات متحده، کشاورزان از پولی که برای آفت کش ها خرج می کنند، بازدهی چهار برابری دریافت می کنند. یک مطالعه نشان داد که عدم استفاده از آفت کش ها باعث کاهش عملکرد محصول تا حدود 10٪ می شود. مطالعه دیگری انجام شد، نشان داد که ممنوعیت آفت کش ها در ایالات متحده ممکن است منجر به افزایش قیمت مواد غذایی، از دست دادن شغل و افزایش گرسنگی در جهان شود.

دو سطح مزیت برای استفاده از آفت کش ها وجود دارد، اولیه و ثانویه. فواید اولیه، منافع مستقیم استفاده از آفت کش ها و فواید ثانویه اثراتی هستند که طولانی مدت تر هستند.

اقتصادی

در یک مطالعه، تخمین زده شد که به ازای هر دلار (1 دلار) که برای آفت‌کش‌ها برای محصولات خرج می‌شود، می‌توان تا چهار دلار (4 دلار) در محصولات صرفه‌جویی کرد. این بدان معناست که بر اساس مقدار پولی که در سال برای سموم دفع آفات خرج می شود، 10 میلیارد دلار، 40 میلیارد دلار صرفه جویی اضافی در محصول وجود دارد که به دلیل آسیب حشرات و علف های هرز از بین می رود. به طور کلی، کشاورزان از افزایش عملکرد محصول و امکان کشت انواع محصولات در طول سال سود می برند. مصرف کنندگان محصولات کشاورزی نیز از توانایی خرید مقادیر زیادی از محصولات موجود در طول سال سود می برند.

مقاومت در برابر آفت کش ها

استفاده از آفت کش ها به طور ذاتی خطر ایجاد مقاومت را به دنبال دارد. تکنیک‌ها و روش‌های مختلف کاربرد آفت‌کش‌ها می‌توانند رشد مقاومت را کاهش دهند، همانطور که برخی از ویژگی‌های طبیعی جمعیت هدف و محیط اطراف می‌توانند.

 گزینه های جایگزین آفت کشها

جایگزین‌هایی برای آفت‌کش‌ها در دسترس است و شامل روش‌های کشت، استفاده از کنترل‌های بیولوژیکی آفات (مانند فرومون‌ها و آفت‌کش‌های میکروبی)، مهندسی ژنتیک (عمدتاً محصولات زراعی)، و روش‌های تداخل در پرورش حشرات است.استفاده از زباله های حیاط کمپوست نیز به عنوان راهی برای کنترل آفات مورد استفاده قرار گرفته است.

این روش ها به طور فزاینده ای محبوب می شوند و اغلب ایمن تر از آفت کش های شیمیایی سنتی هستند. علاوه بر این، EPA در حال ثبت آفت کش های کم خطر در تعداد فزاینده ای است.

اصلاح روشهای  کشت

روش‌های کشت شامل تنوع کشت (پرورش چندین نوع گیاه)، تناوب زراعی، کاشت محصولات در مناطقی که آفاتی که به آن‌ها آسیب می‌رسانند زندگی نمی‌کنند، زمان‌بندی کاشت بر اساس زمانی که آفت‌ها کمترین مشکل را خواهند داشت، و استفاده از محصولات تله‌ای که آفات را جذب می‌کنند. محصول واقعی. محصولات تله ای با موفقیت آفات را در برخی از سیستم های کشاورزی تجاری کنترل کرده اند و در عین حال مصرف آفت کش ها را کاهش می دهند.در سیستم‌های دیگر، محصولات تله‌ای نمی‌توانند تراکم آفات را در مقیاس تجاری کاهش دهند، حتی زمانی که محصول تله‌ای در آزمایش‌های کنترل‌شده کار می‌کند.

استفاده از موجودات شکارچی

رهاسازی موجودات دیگری که با آفت مبارزه می کنند نمونه دیگری از جایگزینی برای استفاده از آفت کش است. این موجودات می توانند شامل شکارچیان طبیعی یا انگل های آفات باشند.همچنین می توان از آفت کش های بیولوژیکی مبتنی بر قارچ های حشره زا، باکتری ها و ویروس های عامل بیماری در گونه های آفت استفاده کرد.

مهندسی کنترل بیولوژیکی

تداخل در تولیدمثل حشرات را می توان با عقیم کردن نرهای گونه هدف و رهاسازی آنها انجام داد، به طوری که با ماده ها جفت می شوند اما فرزندی تولید نمی کنند. این تکنیک برای اولین بار در سال 1958 بر روی مگس حلزونی مورد استفاده قرار گرفت و از آن زمان با مگس مدال، مگس تسه تسه و شب پره کولی استفاده شد. این یک روش پرهزینه و کند است که فقط روی برخی از انواع حشرات کار می کند.

انواع آفت کشها

آفت کش ها اغلب با توجه به نوع آفتی که کنترل می کنند نامیده می شوند. آفت‌کش‌ها را می‌توان به‌عنوان آفت‌کش‌های زیست تخریب ‌پذیر نیز در نظر گرفت که توسط میکروب‌ها و سایر موجودات زنده به ترکیبات بی‌ضرر تجزیه می‌شوند، یا آفت‌کش‌های پایدار، که ممکن است ماه‌ها یا سال‌ها طول بکشد تا تجزیه شوند: برای مثال، این تداوم DDT بود. ، که منجر به تجمع آن در زنجیره غذایی و کشتن پرندگان شکاری در بالای زنجیره غذایی شد. راه دیگر برای فکر کردن در مورد آفت کش ها این است که در نظر بگیریم که آفت کش هایی شیمیایی هستند که از یک منبع یا روش تولید رایج مشتق شده اند.

حشره کش ها

نئونیکوتینوئیدها دسته ای از حشره کش های فعال عصبی هستند که از نظر شیمیایی شبیه به نیکوتین هستند. ایمیداکلوپرید، از خانواده نئونیکوتینوئیدها، پرمصرف ترین حشره کش در جهان است.در اواخر دهه 1990 نئونیکوتینوئیدها تحت نظارت فزاینده ای بر روی تأثیرات زیست محیطی خود قرار گرفتند و در طیف وسیعی از مطالعات با اثرات نامطلوب اکولوژیکی، از جمله اختلال سقوط کلونی زنبور عسل (CCD) و از دست دادن پرندگان به دلیل کاهش جمعیت حشرات مرتبط شدند. در سال 2013، اتحادیه اروپا و چند کشور غیر اتحادیه اروپا استفاده از نئونیکوتینوئیدهای خاص را محدود کردند.

حشره‌کش‌های ارگانوفسفره و کاربامات عملکرد مشابهی دارند. آنها با برهم زدن فعالیت استیل کولین استراز، آنزیمی که استیل کولین را تنظیم می کند، در سیناپس های عصبی بر سیستم عصبی آفات هدف (و ارگانیسم های غیرهدف) تأثیر می گذارند. این مهار باعث افزایش استیل کولین سیناپسی و تحریک بیش از حد سیستم عصبی پاراسمپاتیک می شود. بسیاری از این حشره کش ها که برای اولین بار در اواسط قرن بیستم ساخته شدند، بسیار سمی هستند. اگرچه معمولاً در گذشته استفاده می شد، بسیاری از مواد شیمیایی قدیمی به دلیل اثرات بهداشتی و محیطی (مانند DDT، کلردان و توکسافن) از بازار حذف شده اند. بسیاری از ارگانوفسفره ها در محیط باقی نمی مانند.

حشره کش های Pyrethroid به عنوان یک نسخه مصنوعی از آفت کش طبیعی پیرترین، که در گل های داوودی یافت می شود، توسعه یافتند. آنها برای افزایش پایداری آنها در محیط اصلاح شده اند. برخی از پیرتروئیدهای مصنوعی برای سیستم عصبی سمی هستند.

علفکشها

تعدادی از سولفونیل اوره ها برای کنترل علف های هرز تجاری شده اند، از جمله: آمیدوسولفورون، فلازاسولفورون، متسولفورون-متیل، ریم سولفورون، سولفومترون-متیل، ترباسیل، نیکوسولفورون،  و تری فلوسولفورون-متیل. اینها علف کش های طیف وسیعی هستند که با مهار آنزیم استولاکتات سنتاز، علف های هرز یا آفات گیاهان را از بین می برند.  معمولاً بیش از 1 کیلوگرم در هکتار (0.89 پوند در هکتار) از مواد شیمیایی حفاظت از محصول استفاده می‌شد، در حالی که سولفونیل اوره‌ها اجازه می‌دهند تا حداقل 1 درصد از مواد برای رسیدن به همان اثر استفاده شود.

آفت کش های زیستی

آفت کش های زیستی انواع خاصی از آفت کش ها هستند که از مواد طبیعی مانند حیوانات، گیاهان، باکتری ها و مواد معدنی خاص به دست می آیند. به عنوان مثال روغن کانولا و جوش شیرین کاربردهای آفت کشی دارند و به عنوان آفت کش های زیستی در نظر گرفته می شوند. آفت کش های زیستی به سه دسته اصلی تقسیم می شوند:

آفت‌کش‌های میکروبی که از باکتری‌ها، قارچ‌های حشره‌زا یا ویروس‌ها تشکیل شده‌اند (و گاهی اوقات شامل متابولیت‌هایی هستند که باکتری‌ها یا قارچ‌ها تولید می‌کنند). نماتدهای حشره‌پاتوژن اغلب به عنوان آفت‌کش‌های میکروبی طبقه‌بندی می‌شوند، حتی اگر چند سلولی باشند.

آفت‌کش‌های بیوشیمیایی یا آفت‌کش‌های گیاهی مواد طبیعی هستند که آفات و بیماری‌های میکروبی را کنترل می‌کنند (یا در مورد فرومون‌ها نظارت می‌کنند).

محافظ‌های گیاهی (PIPs) دارای مواد ژنتیکی از گونه‌های دیگر هستند که در مواد ژنتیکی آنها (مثلاً محصولات تراریخته) گنجانده شده است. استفاده از آنها به ویژه در بسیاری از کشورهای اروپایی بحث برانگیز است.

قوانین بین المللی

در بسیاری از کشورها، آفت کش ها باید برای فروش و استفاده توسط یک سازمان دولتی تایید شوند.

در سرتاسر جهان، 85 درصد از کشورها قوانین آفت‌کش‌ها را برای ذخیره‌سازی مناسب آفت‌کش‌ها دارند و 51 درصد آن‌ها مقرراتی را برای اطمینان از دفع مناسب همه آفت‌کش‌های منسوخ در نظر گرفته‌اند.

در اروپا، قوانین اتحادیه اروپا ممنوعیت استفاده از آفت‌کش‌های بسیار سمی از جمله آن‌هایی که سرطان‌زا، جهش‌زا یا سمی برای تولیدمثل هستند، مواردی که غدد درون ریز را مختل می‌کنند، و آن‌هایی که پایدار، تجمع‌پذیر و سمی هستند (PBT) یا بسیار پایدار هستند، تصویب شده است. بسیار زیست انباشته (vPvB) و اقداماتی برای بهبود ایمنی عمومی آفت کش ها در تمام کشورهای عضو اتحادیه اروپا تایید شده است.

اگرچه مقررات آفت کش ها از کشوری به کشور دیگر متفاوت است، آفت کش ها و محصولاتی که بر روی آنها استفاده شده است در مرزهای بین المللی معامله می شوند. برای مقابله با تناقضات در مقررات بین کشورها، نمایندگان یک کنفرانس سازمان خواربار و کشاورزی ملل متحد یک آیین نامه رفتار بین المللی در مورد توزیع و استفاده از آفت کش ها را در سال 1985 برای ایجاد استانداردهای داوطلبانه مقررات آفت کش ها برای کشورهای مختلف به تصویب رساندند.این کد در سال 1998 و 2002 به روز شد. فائو ادعا می کند که این آیین نامه آگاهی را در مورد خطرات آفت کش ها افزایش داده و تعداد کشورهای بدون محدودیت در استفاده از آفت کش ها را کاهش داده است.

سه تلاش دیگر برای بهبود مقررات تجارت بین‌المللی آفت‌کش‌ها، دستورالعمل‌های لندن سازمان ملل برای تبادل اطلاعات در مورد مواد شیمیایی در تجارت بین‌المللی و کمیسیون Codex Alimentarius سازمان ملل است. اولی به دنبال اجرای روش هایی برای اطمینان از وجود رضایت آگاهانه قبلی بین کشورهای خریدار و فروش آفت کش است، در حالی که دومی به دنبال ایجاد استانداردهای یکسان برای حداکثر سطوح باقیمانده آفت کش ها در میان کشورهای شرکت کننده است.

آموزش ایمنی آفت کش ها و مقررات اعمال کننده آفت کش ها برای محافظت از مردم در برابر سوء استفاده از آفت کش ها طراحی شده اند، اما تمام سوء استفاده ها را حذف نمی کنند. کاهش استفاده از آفت کش ها و انتخاب سموم کمتر ممکن است خطرات ناشی از استفاده از آفت کش ها را بر جامعه و محیط زیست کاهش دهد. مدیریت تلفیقی آفات، استفاده از رویکردهای متعدد برای کنترل آفات، در حال گسترش است و با موفقیت در کشورهایی مانند اندونزی، چین، بنگلادش، ایالات متحده، استرالیا و مکزیک مورد استفاده قرار گرفته است. IPM تلاش می کند تا تأثیرات گسترده تر یک عمل را بر روی یک اکوسیستم تشخیص دهد، به طوری که تعادل طبیعی به هم نخورد. آفت کش های جدیدی در حال توسعه هستند، از جمله مشتقات بیولوژیکی و گیاهی و جایگزین هایی که تصور می شود خطرات بهداشتی و زیست محیطی را کاهش می دهند. علاوه بر این، اعمال کننده ها تشویق می شوند تا کنترل های جایگزین را در نظر بگیرند و روش هایی را اتخاذ کنند که استفاده از آفت کش های شیمیایی را کاهش دهد.

آفت کش هایی را می توان ایجاد کرد که چرخه زندگی یک آفت خاص را هدف قرار دهند، که می تواند سازگارتر با محیط زیست باشد. به عنوان مثال، نماتدهای کیست سیب زمینی از کیست های محافظ خود در پاسخ به یک ماده شیمیایی دفع شده توسط سیب زمینی بیرون می آیند. آنها از سیب زمینی تغذیه می کنند و به محصول آسیب می رسانند. یک ماده شیمیایی مشابه را می توان قبل از کاشت سیب زمینی در مزارع به کار برد، که باعث می شود نماتدها زود بیرون بیایند و در غیاب سیب زمینی گرسنه بمانند.

باقیمانده آفت کش ها

باقیمانده آفت کش ها به آفت کش هایی اطلاق می شود که ممکن است پس از استفاده در محصولات غذایی روی یا در مواد غذایی باقی بمانند.حداکثر سطوح مجاز این باقیمانده ها در غذاها اغلب توسط نهادهای نظارتی در بسیاری از کشورها تعیین می شود. مقرراتی مانند فواصل قبل از برداشت نیز اغلب از برداشت محصولات زراعی یا دامی در صورتی که اخیراً تحت درمان قرار گرفته باشند، جلوگیری می کند تا اجازه دهد غلظت باقیمانده در طول زمان به سطوح ایمن قبل از برداشت کاهش یابد. قرار گرفتن عموم مردم در معرض این باقیمانده‌ها معمولاً از طریق مصرف منابع غذایی تیمار شده یا در تماس نزدیک با مناطق تحت درمان با آفت‌کش‌ها مانند مزارع یا چمن‌ها رخ می‌دهد.

بسیاری از این باقیمانده های شیمیایی، به ویژه مشتقات آفت کش های کلردار، تجمع زیستی را نشان می دهند که می تواند تا سطوح مضر در بدن و همچنین در محیط ایجاد شود. این مشکل در چین، بزرگترین تولید کننده آفت کش های کلردار حادتر است. مواد شیمیایی پایدار را می‌توان از طریق زنجیره غذایی بزرگ‌نمایی کرد و در محصولات مختلف از گوشت، مرغ و ماهی گرفته تا روغن‌های گیاهی، آجیل و میوه‌ها و سبزیجات مختلف شناسایی شده است.

آلودگی آفت کش ها در محیط را می توان از طریق شاخص های زیستی مانند گرده افشان زنبور عسل کنترل کرد.

تحقیقات مداومی بر روی بقایای آفت کش ها در سیستم کشاورزی متمرکز است

علامتی که در مورد قرار گرفتن در معرض آفت کش ها هشدار می دهد

آفت کش ها ممکن است اثرات حاد و تأخیری بر سلامتی در افرادی که در معرض آن قرار می گیرند، ایجاد کنند.قرار گرفتن در معرض آفت‌کش‌ها می‌تواند باعث انواع اثرات نامطلوب سلامتی شود، از تحریک ساده پوست و چشم گرفته تا اثرات شدیدتر مانند تأثیر بر سیستم عصبی، شنوایی،  تقلید از هورمون‌ها که باعث مشکلات تولید مثل می‌شود و همچنین باعث سرطان می‌شود. یک بررسی سیستماتیک نشان داد که "بیشتر مطالعات روی لنفوم غیر هوچکین و لوسمی ارتباط مثبتی با قرار گرفتن در معرض آفت کش ها نشان دادند" و بنابراین به این نتیجه رسیدند که استفاده آرایشی از آفت کش ها باید کاهش یابد. شواهد قابل توجهی از ارتباط بین قرار گرفتن در معرض حشره‌کش ارگانوفسفره و تغییرات عصبی رفتاری وجود دارد. شواهد محدودی نیز برای سایر پیامدهای منفی از قرار گرفتن در معرض آفت کش ها از جمله نورولوژیک، نقایص مادرزادی و مرگ جنین وجود دارد.

آکادمی اطفال آمریکا محدود کردن مواجهه کودکان با آفت کش ها و استفاده از جایگزین های ایمن را توصیه می کند

به دلیل مقررات ناکافی و اقدامات احتیاطی ایمنی، 99٪ از مرگ و میرهای مربوط به آفت کش ها در کشورهای در حال توسعه رخ می دهد که تنها 25٪ از استفاده از آفت کش ها را تشکیل می دهند.

یک مطالعه نشان داد که خود مسموم کردن با آفت کش روش انتخابی در یک سوم خودکشی ها در سراسر جهان است و از جمله محدودیت های بیشتری در مورد انواع آفت کش هایی که برای انسان مضر هستند توصیه می شود.

یک بررسی اپیدمیولوژیک در ارتباط بین اوتیسم و قرار گرفتن در معرض برخی از آفت کش ها را نشان داد، اما اشاره کرد که شواهد موجود برای نتیجه گیری علت و معلولی این رابطه کافی نیست.

مواجهه شغلی در بین کارگران کشاورزی

سازمان بهداشت جهانی و برنامه محیط زیست سازمان ملل تخمین می زند که 3 میلیون کارگر کشاورزی در کشورهای در حال توسعه سالانه با سموم شدید ناشی از آفت کش ها مواجه می شوند که منجر به مرگ 18000 نفر می شود. طبق یک مطالعه، سالانه 25 میلیون کارگر در کشورهای در حال توسعه ممکن است دچار مسمومیت خفیف با آفت کش ها شوند. سایر مواجهه های شغلی به غیر از کارگران کشاورزی، از جمله مراقبت  کنندگان حیوانات خانگی، نگهبانان زمین، در زمان سم پاشی  نیز ممکن است افراد را در معرض خطر اثرات آفت کش ها بر سلامت قرار دهد.

استفاده از آفت کش ها در آمریکای لاتین گسترده است، زیرا هر ساله حدود 3 میلیارد دلار آمریکا در این منطقه هزینه می شود. سوابق حاکی از افزایش فراوانی مسمومیت با آفت کش ها در دو دهه گذشته است. تصور می شود که شایع ترین حوادث مسمومیت با آفت کش ها ناشی از قرار گرفتن در معرض حشره کش های ارگانوفسفره و کاربامات باشد. استفاده از آفت کش ها در خانه، استفاده از محصولات غیرقانونی، و نقش کارگران غیرقانونی در صنعت کشاورزی، مشخص کردن مواجهه واقعی با آفت کش ها را یک چالش می کند. تخمین زده می شود که 50 تا 80 درصد موارد مسمومیت با آفت کش ها گزارش نشده است.

گزارش کمتر از مسمومیت با آفت کش ها به ویژه در مناطقی که کارگران کشاورزی کمتر به دنبال مراقبت از یک مرکز مراقبت های بهداشتی هستند که ممکن است وقوع مسمومیت حاد را نظارت یا ردیابی کند، رایج است. میزان مسمومیت غیرعمدی با آفت کش ها ممکن است بسیار بیشتر از آن چیزی باشد که داده های موجود نشان می دهد، به ویژه در کشورهای در حال توسعه. در سطح جهان، کشاورزی و تولید مواد غذایی یکی از بزرگترین صنایع باقی مانده است. در شرق آفریقا، صنعت کشاورزی یکی از بزرگ‌ترین بخش‌های اقتصاد را نشان می‌دهد که نزدیک به 80 درصد از جمعیت آن برای درآمد به کشاورزی متکی هستند. کشاورزان در این جوامع برای حفظ محصول بالا به محصولات آفت کش متکی هستند.

برخی از دولت های آفریقای شرقی در حال تغییر به سمت کشاورزی شرکتی هستند و فرصت هایی برای شرکت های خارجی برای راه اندازی مزارع تجاری منجر به تحقیقات در دسترس تر در مورد استفاده از آفت کش ها و قرار گرفتن در معرض در بین کارگران شده است. در سایر مناطق که بخش زیادی از جمعیت به امرار معاش متکی هستند، کشاورزی در مقیاس کوچک، تخمین استفاده از آفت کش ها و قرار گرفتن در معرض آن دشوارتر است.