کنترل آفات انباری توسط خاک های دیاتومه

1. مقدمه
2. روش کار مروری
3. معرفی و منشاء خاک دیاتومه
4. مکانیسم عمل
5. فرمولاسیون‌ها، اندازه ذرات و ترکیب
6. روش‌های کاربرد در انبار و روی مواد ذخیره‌شده
7. مزایا
8. محدودیت‌ها و مخاطرات
9. تلفیق با برنامه‌های IPM و مقایسه با روش‌های مرسوم
10. مطالعات موردی و تجربیات ملی
11. پیشنهادات اجرایی و راهنمای عملی
12. نتیجه‌گیری

مقدمه

آفات انباری یکی از عوامل مهم در افت کمی و کیفی محصولات زراعی پس از برداشت هستند و پیامدهای اقتصادی و بهداشتی قابل توجهی ایجاد می‌کنند. روند جهانی کاهش استفاده از سموم تدخینی مانند متیل‌بروماید و افزایش مقاومت آفات نسبت به فسفین و سایر ترکیبات شیمیایی، نیاز به جایگزین‌های ایمن و پایدار را تشدید کرده است (EPA, 2006; Fields, 1998).

در مقابل، حشره‌کش‌های تماسی فیزیکی نظیر خاک دیاتومه به دلیل خاصیت فیزیکی-مکانیکی و سمیت کم برای پستانداران به‌عنوان روش مکمل یا جایگزین معرفی شده‌اند (Arthur, 1996; Korunic, 1997). این مقاله با ترکیب پژوهش‌های منتشرشده و گزارش‌های کاربردی به تحلیل جامع DE می‌پردازد.

روش کار مروری

روش نگارش این مرور ترکیبی، استخراج اطلاعات کلیدی از مقالات تحقیقاتی و کنفرانسی فارسی و منابع بین‌المللی مرتبط با DE است. معیارها شامل مباحث منشاء و ترکیب، شاخص‌های فیزیکی (اندازه ذره، مقدار SiO2 و سیلیکای کریستالی)، عملکرد حشره‌کشی، روش‌های کاربرد، مزایا و مخاطرات بودند.

تحلیل داده‌ها به‌صورت مقایسه‌ای و تلفیقی انجام شد تا نکات کاربردی برای متخصصان انبارداری و پژوهشگران گیاه‌پزشکی استخراج شود. توصیه‌ها براساس شواهد منتشرشده و تجربیات کشوری گردآوری شده است.

معرفی و منشاء خاک دیاتومه

خاک دیاتومه (Diatomaceous Earth یا DE) از بقایای فسیلی دیاتوم‌ها، جلبک‌های تک‌سلولی سیلیسی، تشکیل می‌شود. رنگ و شکل ذرات بسته به منشاء (دریایی یا آب‌های شیرین) متفاوت است و فرمولاسیون‌های دریایی معمولاً محتوی مقادیر بالاتری از سیلیکای کریستالی هستند (Golob, 1997; Fields & Korunic, 2000).

شاخص‌های کیفی اصلی که عملکرد حشره‌کشی را تعیین می‌کنند عبارتند از: درصد SiO2، میزان سیلیکای کریستالی، اندازه و شکل ذرات و سطح ویژه. فرمولاسیون‌هایی با SiO2 بیش از 80٪ و ذرات میانگین ≤15 میکرومتر عملاً عملکرد بهتری نشان می‌دهند (Korunic, 1997; Korunic & Ormesher, 1998).

مکانیسم عمل

اثر اصلی DE فیزیکی است؛ ذرات حاوی خلل و فرج ریز می‌توانند مولکول‌های اپیکوتیکول مومی حشره را جذب کنند و موجب تخریب لایه مومی و افزایش تبخیر آب از بدن حشره شوند. همچنین تماس مکانیکی می‌تواند باعث سائیدگی و ایجاد خراش‌های میکروسکوپی در کوتیکول شود که در نهایت به مرگ حشره منجر می‌شود (Ebeling, 1971).

به دلیل مکانیسم فیزیکی، احتمال ایجاد مقاومت رفتاری یا ژنتیکی در جمعیت‌های آفات بسیار کمتر از حشره‌کش‌های شیمیایی است؛ تا کنون مقاومتی مؤثر به DE گزارش نشده است (Fields, 1998; Anonymous, 2002).

فرمولاسیون‌ها، اندازه ذرات و ترکیب

فرمولاسیون‌های تجاری DE به‌صورت گرد (Dry) و وتابل (Wettable) عرضه می‌شوند. فرم گرد عملکرد بالاتری در کنترل آفات انباری دارد و دوز توصیه‌شده برای برخی فرمولاسیون‌های استاندارد در حالت گرد حدود 2 گرم بر متر مربع و در حالت وتابل حدود 6 گرم بر متر مربع گزارش شده است (Anonymous, 2002).

پارامترهای بحرانی شامل درصد SiO2 کل، درصد سیلیکا کریستالی، میانگین اندازه ذرات و شکل ذرات (پهن یا مسطح بودن) هستند. ذرات پهن سطح فعال بیشتری ارائه می‌دهند و بنابراین اثربخشی حشره‌کشی بالاتر است (Korunic, 1997).

روش‌های کاربرد در انبار و روی مواد ذخیره‌شده

DE را می‌توان به دو شکل اصلی به‌کار برد: تیمار سطوح انبار/تجهیزات و تیمار مواد غذایی ذخیره‌شده. تیمار سطوح انبار معمولاً به‌صورت گردپاشی پس از انجام بهداشت و نظافت انبار توصیه می‌شود و برای جلوگیری از ورود آفات و ایجاد لایه محافظ روی نقاط تماس کاربرد دارد (Korunic et al., 1997).

برای مواد غذایی، سه روش متداول وجود دارد: مخلوط کامل با توده (برای مقادیر کم)، پوشش سطحی با DE (حدود 100 گرم در متر مربع) و تیمار عمق بالایی تا 30 سانتی‌متر از توده ذخیره (Nickson et al., 1994; Bridgeman, 1998). انتخاب روش بسته به حجم ذخیره و حساسیت محصول است.

در روش‌های صنعتی برای مخلوط‌سازی حجم‌های بزرگ از تجهیزات مکانیکی یا سیستم‌های پاشش کنترل‌شده استفاده می‌شود تا توزیع یکنواخت و جلوگیری از تجمع مقادیر بالا تضمین شود. در کاربردهای محلی و جهت حفظ کیفیت دانه‌ها، اغلب روش سطحی یا تیمار عمق بالایی توصیه می‌شود.

مزایا

DE دارای مزایای متعددی است: کاربرد آسان، اثربخشی روی طیف وسیعی از آفات انباری، پایداری بالا در محیط (عدم تجزیه حرارتی)، و عدم ایجاد بقایای سمی شیمیایی روی محصولات (Golob, 1997; Quarles, 1992).

دیگر مزایا شامل کمبود یا فقدان مقاومت گزارش‌شده در آفات نسبت به DE، بوی نامطلوب کم یا صفر و سازگاری قابل‌قبول با تولیدات غذایی است. برخی کشورها DE را به‌عنوان افزودنی مجاز غذایی ثبت کرده‌اند (Fields, 1998).

DE دوره کارنس ندارد و بلافاصله پس از کاربرد در بسیاری از فرمولاسیون‌ها، دانه قابل مصرف است. این ویژگی برای بازارهای صادراتی و مصرف داخلی بسیار مطلوب است (Anonymous, 1999).

محدودیت‌ها و مخاطرات

مهم‌ترین محدودیت‌های DE عبارتند از: کاهش وزن هکتولیتری دانه در صورت تیمار با غلظت‌های بسیار بالا، تغییر در روانی (flowability) در تیمارهای طولانی‌مدت، و کاهش اثربخشی در شرایط رطوبتی بالا یا در مواد با رطوبت زیاد (Korunic, 1998; Le Patourel & Singh, 1984).

فرمولاسیون‌هایی که حاوی مقادیر بالای سیلیکای کریستالی هستند ممکن است خطرات تنفسی برای اپراتورها ایجاد کنند؛ لذا استفاده از تجهیزات حفاظت فردی مانند ماسک هنگام پاشش ضروری است (McLaughlin, 1994).

DE قادر به کنترل کامل مراحل داخل دانه (مانند لاروهای داخل دانه Sitophilus spp یا Rhyzopertha dominica) نیست که این مرحله معمولاً با سموم تدخینی بهتر کنترل می‌شود؛ بنابراین DE معمولاً به‌عنوان بخشی از یک استراتژی تلفیقی توصیه می‌شود (Fields, 1998).

تلفیق با برنامه‌های IPM و مقایسه با روش‌های مرسوم

DE بهترین عملکرد را زمانی دارد که در یک برنامه مدیریت تلفیقی شامل بهداشت انبار، کنترل فیزیکی، مانیتورینگ، تله‌گذاری و در صورت لزوم استفاده هدفمند از سموم قرار گیرد. استفاده همزمان یا متناوب با روش‌های دیگر می‌تواند اثربخشی کلی را افزایش دهد و مقاومت به مواد تدخینی را کاهش دهد.

در جدول زیر مقایسه‌ای فشرده میان DE، سموم تدخینی و حشره‌کش‌های تماسی مصنوعی ارائه شده است تا تصمیم‌گیری عملیاتی آسان‌تر شود.

مطالعات موردی و تجربیات ملی

مطالعات و گزارش‌های متعدد داخلی نشان داده‌اند که فرمولاسیون‌های مختلف DE در کنترل گونه‌هایی مانند Tribolium, Rhyzopertha dominica و برخی لاروهـا مؤثر بوده‌اند و در برخی ترکیبات با عصاره‌های گیاهی اثرات سینرژیک مشاهده شده است (زراسوندی و سراج، 1402؛ مقالات کنفرانسی داخلی).

نمونه‌های میدانی از تیمار انبارهای سوپرمارکت‌ها در کلانشهرها نیز مؤید کاهش جمعیت آفات پس از اجرای برنامه‌های ترکیبی شامل DE، بهداشت انبار و مانیتورینگ بوده‌اند؛ اما نتایج بسته به شرایط اقلیمی، رطوبت و کیفیت فرمولاسیون متفاوت است (گزارش‌های کنفرانسی داخلی).

پیشنهادات اجرایی و راهنمای عملی

برای بهره‌برداری عملی از DE در انبارها، توصیه می‌شود پیش از کاربرد موارد زیر رعایت شود: تمیزکاری کامل انبار، تعیین رطوبت محصول و محیط، انتخاب فرمولاسیون مناسب با درصد SiO2 و اندازه ذرات مطلوب، و استفاده از تجهیزات پاشش دقیق برای توزیع یکنواخت.

در زمان پاشش از تجهیزات حفاظتی تنفسی استفاده کنید و از اعمال مقادیر بیش از حد خودداری نمایید تا کاهش وزن هکتولیتری یا تغییر در خواص آرد و پختار ایجاد نشود. برای کنترل مراحل داخل دانه، ترکیب DE با سایر تکنیک‌ها (مانند تدخین هدفمند یا کنترل زیستی) پیشنهاد می‌شود.

پایش مداوم جمعیت آفات با تله‌های چسبی و نمونه‌برداری منظم ضروری است تا نیاز به تکرار تیمار یا استفاده از روش‌های تکمیلی زودهنگام مشخص شود. ثبت و مستندسازی دوزها و نتایج به بهینه‌سازی استراتژی محلی کمک می‌کند.

نتیجه‌گیری

خاک دیاتومه یک گزینه عملی، ایمن و مقرون‌به‌صرفه برای کنترل آفات انباری است که به‌ویژه در ساختارهای مدیریت تلفیقی می‌تواند نقش مهمی ایفا کند. مزایای DE شامل پایداری، کمترین آثار باقیمانده شیمیایی و احتمال پایین ایجاد مقاومت است.

با این حال، محدودیت‌هایی مثل کاهش اثربخشی در شرایط رطوبتی بالا، اثرات فیزیکی نامطلوب بر برخی مشخصه‌های دانه در دوزهای بالا و خطر تنفسی برای اپراتورها باید در طراحی و اجرای برنامه‌های کاربردی لحاظ شوند. پژوهش‌های بیشتر در زمینه فرمولاسیون‌های بهینه، تلفیق با عصاره‌های گیاهی و ارزیابی بلندمدت اقتصادی-عملیاتی توصیه می‌شود.

در خاتمه، برای بهره‌وری حداکثری، DE باید به‌عنوان بخشی از یک بسته مدیریتی گسترده دیده شود که بهداشت انبار، کنترل محیطی، نظارت و آموزش اپراتورها را شامل گردد.

ارجاعات منتخب (نمونه): آثاری از Korunic (1997, 1998)، Fields (1998)، Golob (1997)، Ebeling (1971)، گزارش‌های Anonymous و منابع کنفرانسی و نشریاتی داخلی مرتبط با کاربرد DE در ایران مورد استفاده قرار گرفت.

(پیشنهاد می‌شود در نسخه نهایی چاپ یا انتشار، فهرست مراجع به‌صورت دقیق و براساس استانداردهای مرجع‌دهی تکمیل شود.)