طراحي سيستمی جدید برای مبارزه با آفات مزارع كشاورزي

 

جام جم آنلاين: يكي از بزرگ‌ترين مشكلات موجود در زمين‌هاي كشاورزي كه مي‌تواند تهديد‌كننده سيستم‌‌هاي كشاورزي در مناطق مختلف باشد، آفات مزارع كشاورزي است.
همان‌طور كه مي‌دانيد، حشرات، موش‌ها و پرندگان موجوداتي‌اند كه سالانه بخش قابل‌توجهي از محصولات كشاورزي را از بين برده و به اين ترتيب علاوه بر اين كه به كشاورزان ضرر مي‌رسانند، سبب از بين بردن بخشي از مواد غذايي مورد نياز جامعه نيز مي‌شوند. تاكنون براي حل مشكلات ناشي از حمله آفات به مزارع و باغ‌هاي كشاورزي راهكارهاي متعددي ارائه و بررسي شده است. اگر چه استفاده از آفت‌كش‌ها يكي از راهكارهاي موثر در كنترل جمعيت آفات بوده است، اما متاسفانه مواد شيميايي به كاربرده شده در اين آفت‌كش‌ها مي‌تواند نقش موثري در به خطر انداختن زندگي انسان، افزايش آلودگي‌هاي زيست محيطي و همچنين كاهش كيفيت محصولات كشاورزي داشته باشد.
با توجه به روند روبه افزايش جمعيت جهان و همچنين محدوديت منابع موجود در بخش كشاورزي و نياز به افزايش توليد محصولات كشاورزي، ضرورت انجام مبارزه‌هاي منطقي و اصولي عليه آفات و عوامل بيماري‌زاي گياهي و علف‌هاي هرز بيش از پيش محسوس مي‌باشد. با وجود به كارگيري شيوه‌هاي مختلف مبارزه براي كنترل اين عوامل زيانبار، كاربرد سموم هنوز هم سهمي از اين راهكارها را به خود اختصاص داده است، به طوري كه حتي در مديريت تلفيقي آفات (IPM) نيز همچنان سموم شيميايي مورد استفاده قرار مي‌گيرند. با توجه به آنچه گفته شد، لازم است از آنجايي كه كاربرد سموم شيميايي تنها راه ممكن نبوده و آخرين راه مبارزه محسوب مي‌شود، در مبارزه با‌ آفات مصرف سموم شيميايي يا آفت‌كش‌ها را تا حد امكان كاهش دهيم تا بتوانيم پيامدهاي نامطلوب ناشي از آن را به حداقل برسانيم.
كشور ما با داشتن سطح وسيع و شرايط متنوع اقليمي و آب و هوايي و همچنين تمدن چندين هزار ساله يكي از مراكز با سابقه كشت و كار درختان ميوه در جهان است. بدون ترديد مي‌توان گفت كه آغاز كشت و بهره‌برداري از بيشتر درختان ميوه نيز همراه با آغاز تمدن از اين سرزمين و كشورهاي مجاور ايران بوده است. انواع درختان به طور جداگانه و همراه با گونه‌هاي ديگر درختان و همچنين گياهان موجود در يك باغ ميوه يا مزرعه كشاورزي، با توجه به شرايط آب و هوايي و اقليمي هر منطقه، يك اكوسيستم خاص زراعي به وجود مي‌آورند كه باتوجه به سابقه كشت و كار و فعاليت در اين منطقه، مجموعه‌اي بسيار متنوع و غني از جانوران و حشرات را نيز به همراه خواهد داشت. هريك از اين جانوران به تنهايي و همراه با ديگر گونه‌ها اعم از جانوران و گياهان نقش خاصي را در اكوسيستم زراعي يك باغ يا مزرعه كشاورزي ايفا خواهند كرد. عده‌اي از آنها از آفات خطرناك هستند كه اگر با آنها مبارزه نشود، برداشت محصول از آن منطقه امكان‌پذير نخواهد بود. به اين گروه از آفات، آفات درجه اول گفته مي‌شود. گروهي ديگر از اين موجودات خسارت قابل‌توجهي ندارند، مگر در مواقع و شرايط خاصي كه حالت طغياني پيدا مي‌كنند كه به آنها آفات درجه دوم گفته مي‌شود. آفات درجه سوم نيز آفاتي هستند كه اگر چه بالقوه آفت هستند مي‌توانند ايجاد خسارت كنند. اما در شرايط عادي خسارت آنها اهميت اقتصادي ندارد. علاوه بر 3 گروه فوق، حشرات و جانوران ديگري در يك نوع ديده مي‌شوند كه مي‌‌توانند مفيد باشند. عده‌اي از آنها به صورت پارازيت يا انگل يا به صورت شكارچي از آفات مختلف و جانوران ديگر تغذيه مي‌كنند و به طور طبيعي از انبوهي جمعيت آفات مي‌كاهند.
عده‌اي در گرده‌افشاني اهميت قابل توجهي دارند و از اين طريق بر كيفيت و كميت محصولات به ميزان قابل توجهي تاثيرگذار خواهند بود. عده‌اي ديگر نيز به دليل شرايط خاص يك منطقه به آنجا پناه مي‌برند. بنابراين مجموعه جانوران و حشراتي كه در يك منطقه كشاورزي يافت مي‌شوند، الزاما آفت محسوب نمي‌شوند بلكه مي‌توانند مفيد هم باشند. جالب است بدانيد كه گاهي از بين بردن يك آفت در يك منطقه بخصوص اگر آن آفت از آفات درجه دوم يا سوم باشد مي‌تواند شرايط مناسبي را براي هجوم آفات ديگر به وجود آورد. بنابراين مي‌توان گفت كه مبارزه با آفات در مناطق مختلف كشاورزي نيازمند بررسي و شناسايي دقيق حشرات موجود در آن منطقه است.

لزوم مبارزه با آفات در مزارع كشاورزي

بسياري از كارشناسان بر اين باورند كه ايجاد ضايعات ساختاري يا ظاهري روي محصولات كشاورزي كه ازجمله آفات ناشي مي‌شود، الزاما مستلزم عمليات مبارزه شديد و كاربرد سموم شيميايي نخواهد بود، بلكه گاهي تنها با يك هرس منظم يا ايجاد تغييرات مختصر در روش نگهداري از محصولات كشاورزي مي‌توان زيان اقتصادي ناشي از حملات آفات را كاهش داد. به عبارت ديگر، در عمليات مصنوعي مبارزه با آفات و بخصوص كاربرد مواد شيميايي آفت‌كش بايد مشخص شود كه زيان اقتصادي ناشي ازجمله آفات به ميزان قابل توجهي بيشتر از مخارج عمليات مبارزه و عواقب ناشي از آن باشد. از سوي ديگر در كشور ما اغلب ميوه‌جات و سبزيجات به صورت تازه مصرف مي‌شوند و به همين علت مساله وجود بقاياي سموم روي ميوه‌ها و سبزيجات و امكان مسموميت مصرف‌كنندگان نيز‌ حائز اهميت خواهد بود. اگرچه با رعايت فاصله زماني بين آخرين سمپاشي و برداشت محصول كه به دوره كارنس معروف است، به ندرت مشكلي به وجود خواهد آمد؛ اما اغلب اين امكان وجود دارد كه فاصله زماني رعايت نشود. گاهي ديده مي‌شود كه ميوه‌ها و سبزيجات در همان روز سمپاشي يا يك روز پس از آن به بازار عرضه مي‌شوند.
با توجه به اين كه گاهي سمپاشي‌هاي مكرر محصولات كشاورزي به دليل خواسته و تمايل مصرف‌كنندگان به خريد ميوه‌هاي كاملا سالم و بدون آفت‌زدگي انجام مي‌شود، بنابراين بايد به اطلاع مصرف‌كنندگان رسانده شود كه وجود يك لكه كوچك روي ميوه يا حتي كرم‌خوردگي مختصر آن به مراتب بهتر و سالم‌تر از وجود ‌قشري از ماده سمي روي ميوه‌ها و سبزيجات خواهد بود.
با طراحي اين سيستم در مبارزه با آفات مي‌توان حفظ تنوع در جهت ايجاد پايداري به كشاورزي را نيز تامين كرد
به عبارت ديگر، مي‌توان آن لكه يا قسمت آفت‌زده را به آساني از روي محصولات جدا كرد، اما پوشش سمي روي ميوه و سبزيجات كه بخشي از آن به داخل ميوه نفوذ كرده است را نمي‌توان از آن جدا كرد، اما بايد توجه داشت كه برخي از آفات از عوامل عمده محدودكننده توليد محصولات كشاورزي هستند و در صورتي كه با آنها مبارزه عملي نشود، امكان بهره‌برداري اقتصادي وجود نخواهد داشت.
در شرايط موجود يكي از ارقام مهم مخارج كشاورزي را چه در كشور ما و چه در ديگر كشورهاي جهان هزينه‌هاي مربوط به مبارزه با آفات تشكيل مي‌دهد. در كشور ما در مناطقي كه در سطح نسبتا وسيعي كشت و كار انجام مي‌شود، مبارزه با آفات درجه اول اجتناب‌ناپذير بوده و همواره بايد مقدار كافي آفت‌كش را براي به حداكثر رساندن برداشت محصول مورد نظر قرار داد. به همين علت همواره محققان در تلاش بوده‌اند روش‌هاي جديدي را در مبارزه با آفات جايگزين استفاده از آفت‌كش‌ها نمايند كه به عنوان آخرين راهكار در مبارزه با آفات شناخته شده‌اند.

ايجاد آلودگي صوتي براي فرار آفات

به گفته محمدرضا كريمي، دانش‌آموخته مقطع كارشناسي رياضي و مجري اين طرح تحقيقاتي، اساس طراحي اين سيستم ضدآفت كه در مقايسه با ديگر روش‌هاي مبارزه با آفات از عملكرد مناسب‌تر و پيامدهاي نامطلوب كمتري برخوردار است، بر پايه امواج مكانيكي است. همان طور كه مي‌دانيد صوت و شنوايي يكي از مشتركات آفات و ديگر جانوران است. از سوي ديگر، شدت صوت و فركانس شنيداري براي آفات مختلف، متفاوت است. بنابراين مي‌توان از اين ويژگي براي دور كردن آفات كشاورزي استفاده كرده و استفاده از آفت‌كش‌ها در مزارع كشاورزي را به ميزان قابل توجهي كاهش داد. بر اين اساس، مي‌توان امواج مكانيكي را به صورت فركانس‌هاي متفاوت در محيط منتشر كرد. محدوده فركانس صوتي قابل درك براي انسان بين 20 تا 20 هزار هرتز و محدوده فركانس صوتي قابل درك براي آفات بين 20 هزار تا 80 هزار هرتز است. انسان قادر به شنيدن امواج صوتي با فركانس بالا نخواهد بود.
با توجه به اين كه فركانس صوتي توليد شده در اين سيستم در محدوده فركانس‌ صوتي انسان نخواهد بود، بنابراين هيچ تاثيري بر سلامت انسان نداشته و خطري او را تهديد نخواهد كرد. چشمه صوت اين سيستم، امواج صوتي در محدوده فركانسي پيوسته از 30 تا 50 هزار هرتز در محيط اطراف خود منتشر مي‌كند كه خوشبختانه از سوي انسان قابل درك نبوده و سلامت او را در معرض خطر قرار نخواهد داد. اما فركانس امواج فراصوتي توليد شده در اين سيستم در محدوده شنوايي و دردناكي آفت قرار داشته و آلودگي فراصوتي ايجاد شده در محيط سبب دور شدن آفت از چشمه صوت مي‌شود.
به گفته كريمي، يكي از مهم‌ترين ويژگي‌هاي اين سيستم اين است كه در مقايسه با آفت‌كش‌هاي شيميايي كه سبب‌ آلودگي‌هاي زيست‌محيطي و ايجاد اختلال در اكوسيستم مي‌شوند اين سيستم هيچ‌گونه تاثير و پيامد نامطلوبي را در محيط زيست به همراه نخواهد داشت. علاوه بر اين آفت‌كش‌هاي شيميايي پيامدها و مضرات فراواني را براي انسان‌ها و حتي موجوداتي كه در سال‌هاي آينده حيات در اين كره خاكي را تجربه خواهند كرد، برجاي خواهد گذاشت.
برخي از آفات به دليل فعاليت‌هاي متابوليكي نسبت به آفت‌كش‌ها مقاوم مي‌شود و به همين دليل بايد به صورت دوره‌اي در فرمولاسيون آفت‌كش‌ها تغييراتي ايجاد شود تا بتوانند در از بين بردن آفات موثر واقع شوند، اما پيوسته و متغير بودن امواج فراصوتي در اين سيستم امكان ايجاد مقاومت نسبت به آفت را از ميان مي‌برد با توجه به اين‌كه وجود و حفظ تنوع موجودات زنده و به حداكثر رساندن روابط بيولوژيكي مطلوب در اكوسيستم از مباني كشاورزي پايدار به شمار مي‌آيد. با طراحي اين سيستم در مبارزه با آفات مي‌توان حفظ تنوع در جهت ايجاد پايداري به كشاورزي را نيز تامين كرد.
علاوه بر اين با توجه به توان كنترل فيزيكي آفات در سطح گسترده و عدم تخريب و آسيب‌رساني به محيط‌ زيست مي‌توان استفاده از امواج مكانيكي در كنترل جمعيت آفات كشاورزي را از مصاديق مبارزه تلفيقي آفات و حداقل استفاده از آفت‌كش‌هاي شيميايي به شمار آورد و از آن به عنوان راهكاري مناسب براي مبارزه با آفات استفاده كرد.
علاوه بر اين‌كه مي‌توان از اين سيستم در مزارع كشاورزي و باغ‌هاي ميوه به عنوان ضدآفت استفاده كرده و از تهاجم و تجمع برخي از آفات مانند ملخ‌ها و پرندگان كه به صورت گروهي به مزارع حمله مي‌كنند جلوگيري كرده مي‌توان از آن به عنوان يك راهكار موثر براي دور كردن حشرات ناقل بيماري براي انسان و همچنين دور كردن پرندگان و جانوران از باند پرواز هواپيماها نيز استفاده كرد.
علاوه بر اين سيستم طراحي شده از قابليت استفاده در جاده‌ها براي جلوگيري از تصادف و برخورد خودروها با حيوانات و همچنين دور كردن حشرات از فضاي داخلي خانه نيز برخوردار است.

فرانك فراهاني‌جم