مبيدات الحشرات العضوية الحيوية نباتية المصدر

ماذا يقصد بمبيدات الحشرات الكيموحيوية نباتية المصدر؟

هي مجموعة المركبات العضوية الأساسية أو نواتج الايض الثانوية المستخلصة من النباتات والتي تعمل على قتل الحشرات أو احداث تغيرات حيوية أو سلوكية فيها تؤدي في النهاية إلى خفض اعدادها والقضاء عليها.

ما هي أهم المشاكل التي تجابه عملية إنتاج المبيدات من النبات؟

من أهم هذه المشاكل ما يأتي:

1- صعوبة الحصول على النباتات التي تستخلص منها تلك المبيدات بكميات كبيرة لتغطية حاجة السوق اليها.

2- ان عمليات استخلاص المادة الفعالة من النباتات هي في الغالب عمليات معقدة ومكلفة.

3- صعوبة اجراء عمليات المعايرة والتوحيد القياسي والحفاظ على جودة المنتج النهائي.

4- عدم توفر الظروف البيئية المناسبة لزراعة تلك النباتات في جميع مناطق العالم بل قد تقتصر زراعتها على بلدان معينة.

5- اصابة النباتات بالعديد من الآفات الزراعية التي لا تتأثر بما تحويه من مواد سامة.

6- صعوبة اجراء التسجيل بالمنظمات الدولية لإتاحة استعمالها على المستوي الرسمي.

7- ان المواد الفعالة المستخلصة من هذه النباتات هي في الغالب مواد حساسة سرعان ما تتأثر بالحرارة والضوء وتفقد فاعليتها نتيجة لذلك مما يتطلب ظروف خزن خاصة ومكلفة.

ما هي الشروط الواجب توفرها في النبات المستعمل لإنتاج مبيدات حشرات نباتية المصدر؟

إن اختيار النبات المناسب يعتمد على توفر الشروط الآتية:

1- أن يتوفر النبات بشكل غزير.

2- سهولة عملية زراعة وإكثار النبات.

3- ان كلفة إدامة النبات وزراعته يجب أن تكون منخفضة.

4- إمكانية إكثاره بالزراعة النسيجية وذلك لإمكانية استعمال هذه التقنية في تحسين نوعية المادة أو المواد الفعالة الموجودة في النبات.

اذكر أهم مبيدات الحشرات الكيموحيوية نباتية المصدر؟

هناك العديد من المركبات الكيموحيوية التي تصلح أن تكون مبيدات حشرات جيدة ومن أهم هذه المركبات والتي تم تسويقها على نطاق تجاري ما يأتي:

الروتينون Rotenone - البايرثرم Pyrethrum - النيكوتين Nicotine - الازادراختين Azadirachtin - الريانيا Ryania - ساباديلا Sabadella - الهلبور Helbore وغيرها.

هل توجد مبيدات حشرات نباتية المصدر بطيئة المفعول؟

نعم، حيث يقصد بالمبيدات بطيئة المفعول المبيدات التي لا تقتل الحشرات ولكنها تعمل على خفض أعدادها بشكل غير مباشر كمانعات التغذية أو المواد الجاذبة والطاردة وغيرها، ومن هذه المواد الايزوبوالداين Isoboldine والبلمباكن Plumbagin والبولي كوديال Polygodial وغيرها.

ما هو مصدر الروتينون Rotenone؟

الروتينون يوجد في جذور بعض انواع النباتات البقولية التابعة للجنس Derris spp التي تنتشر في امريكا الجنوبية وجزر الملايو والهند الشرقية ومن أهم الأنواع التي تحتوي على الروتينون هو النوع Derris elliptica ويسمى أيضاً بالـ Derris وقد عرف في البداية كسم للأسماك حيث تعمل على شللها وطفوها على سطح الماء.

ما هي الاستعمالات الحالية للروتينون؟

لا زال الروتينون يستعمل في العديد من دول العالم في احواض تغطيس الماشية لمكافحة الطفيليات الخارجية على الماشية، كما يستعمل رشاً أو تعفيراً لمكافحة العديد من الحشرات على أشجار الفاكهة، علاوة على تأثيره في الأكاروسات.

متى تم تحديد التركيب الكيميائي للروتينون؟

لعقود عديدة استعمل الروتينون كمسحوق أو كمستخلص مذاب في المذيبات العضوية دون معرفة تركيبه الكيميائي، وفي عام 1932 تم تشخيص تركيبه الكيميائي.

ما هي أهم أعراض التسمم بالروتينون؟

عند تسمم الحشرات بالروتينون تظهر عليها حالات الإثارة وزيادة التنفس، ويعقب ذلك حدوث هبوط أو انخفاض في التنفس ثم تظهر عليها أعراض التخلج والتشنج ثم الموت بسبب توقف عمليات التنفس.

كيف يحدث الروتينون تأثيره السام في الحشرات؟

لا تعرف الية التأثير السام للروتينون لحد ألان وذلك لتعقد تركيبه الكيميائي، وفيما يلي عرض لأهم اليات تأثيره السام المحتملة:

1- ان الفعل التخديري للروتينون على الأعصاب ربما يرجع في الأساس إلى قدرة الروتينون على ايقاف سلسلة النقل الاليكتروني في المايتوكندريا عن طريق تثبيط الأكسدة المرتبطة بالمرافق الانزيمي (NADH2) مما يؤدي إلى إيقاف التوصيل العصبي.

2- يعمل الروتينون على تثبيط انزيمات Glutamic Dehydrogenas و Dehydrogenase و Succinic Oxidase و Succinic و Cytochrome Oxidase مما يؤدي إلى منع تحرر الأوكسجين مما يؤثر على عملية الفسفرة التأكسدية.

هل يوجد النيكوتين في جميع نباتات التبغ؟

نعم، ولكنه بتركيز في النوعين

Nicotiana tabaccum −1

Nicotiana rustica -2

بالرغم من وجود النيكوتين في جميع أجزاء النبات الا انه يتركز في الأوراق، حيث بلغت نسبة النيكوتين في أوراق النوع الأول بين 4-15% وفي أوراق النوع الثاني بين 7-  14%.

ما هي طبيعة وتركيب المادة الفعالة للنيكوتين؟

ان المادة الفعالة في نبات التبغ هي من أشباه القلويات Alkaloid Nicotine وقد وجد ان المادة الفعالة تتكون من حلقة سداسية Pyridine وحلقة خماسية Pyrolidine، وتوجد مادة النيكوتين في نبات التبغ عادة بشكل املاح الماليك Macid وحامض الستريك Citric acid.

هل تم إنتاج النيكوتين صناعياً؟

نعم، ففي عام 1940 تم تحضير مادة النيكوتين صناعياً الا ان كفاءتها في مكافحة الحشرات كانت اقل بحدود 50 % من كفاءة المادة الطبيعية للنيكوتين وتباع المادة التجارية للنيكوتين تحت اسم 40 Black Leaf حيث تحوي 40 % مادة فعالة من كبريتات النيكوتين مضافاً اليها بعض المركبات القلوية المنشطة كالصابون.

ما هي إليه التأثير السام للنيكوتين؟

يعد النيكوتين من السموم العصبية وذلك لوجود تشابه في تأثيره مع بعض التأثيرات الناتجة عن الاسيتايل كولين المسؤول عن نقل الرسائل العصبية في مراكز التشابك العصبي، ومن أكثر النظريات قبولاً لألية التأثير السام للنيكوتين هو تشابه تركيبه مع مادة الاسيتايل كولين المسؤولة عن نقل الرسائل العصبية في مناطق التشابك العصبي Synapse وذلك لكون الابعاد الجزيئية للنيكوتين مشابهة للأبعاد الجزيئية Molecular Dimension لمادة الاستايل كولين حيث يتحد النيكوتين مع مستقبلات الاسيتايل كولين في نقاط التقاء الاعصاب بالعضلات مسببا ارتعاشات مستمرة يعقبها الشلل والموت نتيجة تراكم مادة الاسيتايل كولين Acetyl Choline في مناطق التشابك العصبي.

ما هو البيرثرم Pyrethrum؟

مبيد حشرات نباتي المصدر يؤثر بالملامسة، ومادته الفعالة تستخلص من ازهار نبات البيرثرم Chrysanthemum cineriaefolium حيث تتراوح نسبة المادة الفعالة في ازهاره بين 5.0 - 5.1 % تقريباً، وقد عرف استعماله كمبيد حشرات منذ عام 1854م واستمر استعماله حتى ظهور وتطور المبيدات العضوية المصنعة، وقد بلغت الكمية المنتجة منه عام 1965 عشرين ألف طن.

أين تكمن أهمية البيرثرم؟

ترجع أهمية البيرثرم إلى كونه مبيداً فعالاً يقتل الحشرات خلال ثواني معدودة وذلك بإحداث صدمة قوية لها Knock down خاصة للحشرات الطيارة إضافة إلى انخفاض سميته على الثدييات حيث يتحطم في أجسامها إلى مواد غير سامة وهو لا يترك متبقيات لفترت طويلة بعد الاستعمال لتحلله السريع.

عدم ظهور سلالات حشرية مقاومة للبيرثوم؟

وذلك لتحلله السريع في البيئة بتأثير ضوء الشمس وتحوله إلى مواد غير فعالة.

كيف يتم التغلب على مشكلة التحلل السريع للبيرثرم؟

يتم ذلك بخلطه مع مركبات أو مبيدات اخرى للتغلب على هذه المشكلة، كما يمكن استعماله لمكافحة الحشرات المخزونة والمنزلية بعيداً عن اشعة الشمس.

كيف يتم الحصول على البيرثرم؟

يستخلص البيرثرم من أزهار نبات البيرثرم بعد تجفيفها وطحنها وإذابتها بالكيروسين أو ثاني كلوريد الاثلين والمستخلص الناتج يتم تركيزه بالتقطير الفراغي.

هل تم تشخيص المادة الفعالة للبيرثرم، وما هي مكوناتها؟

نعم، ففي عام 1924 تم تعريف المادة الفعالة للبيرثرم وتبين انها خليط من ستة أنواع من الاسترات هي:

Pyrethrin I a II

Cinerin I a II

Jasmolin I a II

ان الاسترات الستة السابقة هي استرات معقدة وعند تحليلها وجد أنها تتركب من نوعين من الأحماض العضوية هي:

- 1Chrysanthemic Acid

- 2 Pyrethrin Acid

وثلاثة انواع من الكحولات هي:

- 1Pyrethrolone

- 2Cinerolone

- 3Jasmolone

كيف يتم زيادة ثبات المادة الفعالة للبيرثرم ومنعها من التحلل؟

يتم ذلك عن طريق إضافة بعض المواد المانعة للأكسدة للمساعدة على الثبات الكيميائي للمادة الفعالة مثل حامض التانيك Tanic Acid.

ما هي أهم المواد المؤازرة للبيرثرم؟

من أهم المواد المؤازرة المستعملة لزيادة فاعلية البيرثرم خاصة عند تجهيز عبوات الايروسول هو آل Sesaminوال Piperonyl Butoxide.

ما هي التأثير السام للبيرثرم؟

يؤثر البيرثرم بشكل مباشر على الأعصاب مما يسبب شللاً سريعاً للحشرات المعرضة له، وقد وجد أن تأثيره يتركز على العصب أو المحور الموصل وبين الخلايا العصبية ولذلك يسمى بالسم المحوري Axonic Poison ويمنع بذلك نقل المنبهات العصبية من هذه الخلايا.

ان لمبيد البيرثرم معامل حراري سالب ما معنى ذلك؟

إن المبيدات ذات المعامل الحراري السالب Negative Temperature Coefficient تعني أن سميتها تزداد بانخفاض درجات الحرارة على العكس من المبيدات ذات المعامل الحراري الموجب التي تزداد سميتها بارتفاع درجة الحرارة.

انخفاض سمية البيرثرم على اللبائن والطيور، لماذا؟

وذلك لارتفاع حرارة أجسام تلك الحيوانات، حيث تسمح للأنزيمات بتحليل البيرثرم بمعدلات تفقده التأثير السام للجرعات التي تعرضت لها تلك الحيوانات وعليه فان حساسية الحشرات للبيرثرم لا ترجع إلى صغر حجمها بل إلى أنها من ذوات الدم البارد.

ماذا تعرف عن الازادراختين Azadirachtin: -

مبيد حشرات حيوي تم استخلاصه من ثمار شجرة النيم Azadirachta indica وكذلك من ثمار شجرة السبحبح Melia azedarach حيث توجد المادة الفعالة بالدرجة الاساس في البذور وبدرجة أقل في الأوراق واللحاء.

ما هي الطريقة البلدية لاستعمال الازادراكتين؟

الطريقة البلدية تقوم على جمع ثمار النيم الناضجة والمتساقطة على الأرض خلال أشهر حزيران وتموز واب ثم تنقع الثمار في الماء لإزالة القشرة والحصول على البذور وتترك بعدها في الظل لتجف ثم تخزن لحين الاستعمال، حيث يأخذ 1 كغم من البذور وتطحن إلى مسحوق ناعم ثم يضاف المسحوق 4 لتر ماء ثم يقلب جيدا لحين الذوبان ويترك لليوم الثاني حيث يضاف له كوب من الماء يحوي 3 غم من الصابون وبذلك يصبح المحلول جاهزاً للاستعمال في مكافحة الحشرات.

هل توجد مواد فعالة مرافقة للازادراختين؟

نعم، إذ أظهرت الدراسات وجود مواد فعالة أخرى مثل Salanin  و  Salannolو Salannol acetate والقيدونيين Gedunin والنمبينين Nimbinen.

ما هي نسبة الازادراختين في بذور النيم؟

تبلغ نسبة الازادراختين في بذور النيم ما بين 1.5 - 4.5 % أي حوالي 10 غم/ كغم من البذور.

هل يتوفر الازادراختين على المستوى التجاري؟

نعم، يتوفر الازادراختين في الوقت الحاضر تحت العديد من الاسماء التجارية المختلفة منها Nemosan و Supernemic و Nimasol و Margason وغيرها كثير.

كيف يؤثر الازادراختين في الحشرات؟

بالرغم من الكفاءة العالية التي أظهرتها مادة الازادراختين في مكافحة الحشرات الا ان الية تأثيرها السام لم تتضح بشكل جيد ويبدو أن السبب في ذلك قد يرجع إلى ان الازادراختين يؤثر بأكثر من طريقة منها:

1- العمل كمثبط نمو للحشرات، حيث لوحظ ان معاملة الأطوار غير الكاملة بالازادراختين يعمل على تثبيط عملية الانسلاخ وذلك نتيجة تأثيره في الانسجة والخلايا المختلفة للحشرات.

2- العمل كمادة طاردة.

3- العمل كمانعات تغذية.

4- العمل كمواد عاقمة.

ما هو مصدر الريانيا Ryania وما هي استعمالاته؟

تستخلص المادة الفعالة لهذا المبيد من سيقان وجذور أشجار Ryanis speciosa التابعة لعائلة Flacourtiaceae وذلك بعد تجفيفها وطحنها حيث تستعمل بشكل مساحيق تعفير ذات تأثير معدي وبالملامسة وقد اظهرت فاعلية جيدة في مكافحة حشرات أشجار الفاكهة التابعة لرتبة حرشفية الأجنحة وتمتاز بانخفاض تأثيرها على المفترسات والطفيليات.

هل الساباديلا من المبيدات ذات الأصل النباتي؟

نعم، وهو مركب خليط يستخلص من مسحوق بذور نبات الـ Schoenocaulon officinale والمواد الفعالة مجموعة مركبات قلوية يطلق عليها Veratrin ومن امثلتها Veratridine و Cevadine ويستعمل لمكافحة حشرات رتبة نصفية الاجنحة ويرقات حرشفية الاجنحة.

ماذا تعرف عن الهلبور Helbore؟

هي مركبات مستخرجة من رايزومات نبات الجنس Veratrum وهو على نوعين الهلبور الأخضر Veratrum viridi والهلبور الابيض V. album. والمواد الفعالة تتبع مجموعة اشباه القلويات المسماة Veratrium ومنهاProtaveratridine, Pseudojervine.

هل هناك مركبات أخرى تستعمل كمبيدات للحشرات نباتية المصدر؟

نعم، فهناك مركبات الكواسين والنيوكواسين وتستخلص من قلف أشجار Quassia amera وكذلك المركبات غير المشبعة للـ Isobutylamides التي تم عزلها من نباتات العائلة المركبة.

ما هو الايزوبولداين Isoboldine وما هي استعمالاته؟

هو مستخلص من نبات Cocculus tribe ويعمل كمادة مانعة للتغذية وقد اظهرت الدراسات انه منع تغذية العديد من الأنواع الحشرية، ذلك عند استعماله بتركيز 200 جزء بالمليون.

هل هناك مركبات أخرى نباتية المصدر تعمل كمانعات تغذية؟

نعم، فهناك البلمباكن Plumbagin التي تم عزلها من جذور نبات طبي هو Plumbago capensis ومركب البولي كوديال Polygodial الذي تم عزله من براعم نبات الـ Polygonum hydropiper.

هل سمعت بمادة النيكاندريانون Nicandrrianone؟

كلا، هي مادة طاردة للحشرات وخاصة الذباب المنزلي تستخلص من نبات Nicandra physaloides التابع للعائلة الباذنجانية.

هل للمبيدات المستخلصة من النباتات تأثير مثبط لنمو الحشرات؟

نعم، فقد سبقت الاشارة إلى الأزادراختين فضلاً عن الكرومينات Chromenes ومنها مادة بريكوسين Precocene التي تستخلص من نبات Agreolum houstenianum وهي مادة مانعة لتصنيع هرمون الشباب وعليه فان الكرومينات تعجل من نمو الحشرات وتؤدي إلى ظهور حشرات متقزمة غير قادرة على الاستمرار بالحياة.

هل الزيوت النباتية تعد من المبيدات نباتية الاصل؟

نعم، وهي زيوت توجد في اجزاء النبات المختلفة والتي يمكن استخلاصها واستعمالها في مكافحة الحشرات وهي اما ان تكون زيوت ثابته Fixed Oils أو زيوت طيارة Volatile Oils.

ما المقصود بالزيوت الثابتة Fixed Oils؟

هي عبارة عن كليسيريدات تمتاز بسهولة تصنيعها عند تفاعلها مع القلويات مكونة كليسيرينات (صابون) ومنها مثلاً زيت جوز الهند وزيت الخوخ.

ما هي الزيوت الطيارة Volatile Oils؟

هي زيوت غير شحمية يصعب تصبنها وتستخرج من غدد نباتية خاصة لها رائحة النبات المنتج لها وغالباً ما تستعمل كمواد جاذبة لعمل الطعوم السامة أو كمواد طاردة للحشرات ومنها زيت الكافور وزيت السترونيلا وزيت النعناع وغيرها.

ما هي المميزات التي تشجع على استعمال مبيدات الحشرات نباتية الأصل؟

هناك العديد من المميزات وهي:

1- سرعة تحللها في البيئة وعدم تراكمها.

2- انخفاض سميتها للإنسان والثدييات بشكل عام.

3- ذات مدى تأثير واسع على مجموعة كبيرة من الحشرات.

4- انخفاض سميتها للنباتات وعدم تسببها في إحداث حروق للنباتات المعاملة.

5- لها تأثير طارد ومانع للتغذية في اغلب الاحيان.

6- عدم حصول ظاهرة المقاومة في الحشرات لهذه المركبات بسبب تحللها السريع.