ماذا عن السمية الاختيارية بالمبيدات الحشرية

المبيدات الحشرية , السميات و الافات ؟ة امراض النبات

تبدأ السمية عندما يدخل المبيد داخل النبات وأشهر الطرق للامتصاص هي الأوراق و الجذور.
عادة ما يدخل المبيد عن طريق الأوراق أو الجذور النباتية، ولكن بعض المبيدات تدخل عن طريق سويقات (البادرات) أو انحناء النجليات أو سوق البادرات عند اختراقها للتربة المعاملة بالمبيد .وفي بعض الحالات فإن المبيد يمتص بواسطة البذور.

أولاً: عامل النبات
1. الامتصاص بواسطة الأوراق:
يمتص المبيد بكفاءة أعلى في الأوراق المغطاة بطبقة رفيعة من الكيوتيكل والتي تحتوي على أعداد كبيرة من الثغور التنفسية مقارنة بالأوراق سميكة الكيوتيكل وقليلة الثغور التنفسية.فدرجة التسمم هنا تتوقف على كمية المبيد الممتص، لذا فبعض المبيدات تحتوي على مواد نشطة سطحياً تعرف بالـ(surfactant) حيث تعمل على تبليل سطح الأوراق مما يزيد من كفاءة امتصاصه.
فالكيوتيكل يتركب من طبقة خارجية (شمع الكيوتيكل) تليها إلى الداخل الكيوتين ثم طبقة البكتين والتي تُكون مع السليولوز طبقة تليها الجُدر الخلوية.
فطبقة شمع الكيوتيكل أقل الطبقات قطبية، أي أنها تبقى محبة للدهون أكثر من الماء، بينما السليولوز أكثر قطبية، أي أنها أكثر الطبقات محبة للذوبان في الماء.فالمبيدات القطبية تجد صعوبة في اختراق شمع الكيوتيكل، ولكنها لو اخترقت هذه الطبقة فإنها تستطيع التنقل خلال الطبقات التالية بسهوله أكبر وعلى عكس ذلك المبيدات الغير قطبية. لذا فإن الخاصية القطبية لمبيد الحشائش تحدد قدرتها على الامتصاص و الانتقال داخل الأوراق النباتية. حينما يخترق مبيد الحشائش الكيوتيكل فإنه يصل في النهاية إلى داخل بروتوبلازم الخلايا أو السيميبلاست (المكونات الحية للخلية) عن طريق البلازمودزماتا plasmodesmata أو إلى الأيبوبلاست (المكونات الغير حية الخلايا) عن طريق الجدار الخلوي.
لذلك فإن أي مادة تساعد على تبديل وتغير قطبية سطح الأوراق فإنها تساعد على امتصاص المبيد حسب خاصيته القطبية.
وتجدر الإشارة هنا، إلى أن الامتصاص يزداد بزيادة رفع درجة الحرارة.
الامتصاص بواسطة الجذور:

تدخل مبيدات الحشائش الجذور عن طريق الأيبوبلاست أو السيمبلاست أو عن طريقهما معاً.
وطريق الأيبوبلاست يشمل الانتقال في الجذور الخلوية نفسها حتى تصل الى الأوعية الخشبية بعد عبورها شريط كاسبريان casparian strip المتواجد في الجدار الخلوي للقشرة الداخلية (الأندوسبيرم) ويفصل القشرة عن منطقة الحزم الوعائية.
أما عن طريق السيمبلاست فيشمل الدخول أولاً إلى الجدر الخلوية ثم بعد ذلك الى البروتوبلازم في خلايا البشرة أو القشرة أو كليهما. ويستمر المبيد داخل البروتوبلازم الذي يمر من خلاله إلى الأندودرمز ثم منطقة الحزم الوعائية و أخيراً إلى اللحاء من خلال الوصلات البروتوبلازمية التي بين الخلايا والمسماة بالبلازمودزماتا.
أما عن طريق الايبوبلاست/سيبملاست، فهو نفس طريق السيمبلاست إلا أن المبيد يدخل ثانية الجدر الخلوية بعد مروره على أشرطة كاسبيريان ثم بعد ذلك يدخل المبيد أوعية الخشب.
ولانعدام الجذور من الكيوتيكل فإنه يصعب امتصاص المبيدات الغير قطبية بينما المبيدات القطبية فيتم امتصاصها بسهوله.
v السمية الاختيارية Selective Toxicity أو التخصص Selectivity:
يعني الأضرار بكائن دون غيره من الكائنات الحية الأخرى.
لذا فإن السمية الاختيارية لمبيد الحشائش هو الأضرار بالحشائش دون الأضرار بالمحصول. و الأضرار هنا يكون بتأخير أو بتقليل النمو أو بقتل الحشائش.
v تظهر خاصية أو السمية الاختيارية للمبيد الحشائش من خلال إحدى القاعدتين التاليتين :-
1. إما أن هذا المبيد سام بدرجة متساوية لكل النباتات التي يرش عليها، ويتراكم أو يتجمع بطريقة ما على الحشائش دون غيرها.
2. أن يتداخل المبيد مع أخذ أشكال التفاعلات الكيموخلوية أو الكيموحيوية المهمة داخل الحشائش والتي لا يكون لها قدر من الأهمية في النباتات الأخرى (مكان التأثير في المحصول غير حساس كما هو في الحشيشة).

v عامل النبات في تحديد السمية الاختيارية:
1. العمر: كلما صغر عمر النبات كلما ارتفعت نسبة الأنسجة المرستيمية النشطة مما يقلل من مقاومته للمبيد مقارنة بالنباتات الكبيرة.
2. معدل النمو: كلما كان عمر النبات صغير كلما زاد معدل نموه وزاد نشاط أنسجته المرستيمية الحساسة جداً للمبيد.
3. الشكل المورفولوجي: قد يساعد على وصول والاحتفاظ بالمبيد.
- اختلاف الطول بين المحصول والحشيشة يساعد على توجيه الرش.
- وضع منطقة النمو المرستيمية في النجيل مطوية في انحناء الأوراق بينما تكون مكشوفة في عريضة الأوراق.
- نعومة الأسطح، الأسطح العرقية، كثافة الكيوتيكل، عمق الجذور(الأرز أكثر عمق من الدنيبة، البروبانيل).

4. الاختلافات الفسيولوجية:
الخواص الفسيولوجية لأي نبات هي التي تحدد كمية المبيد الذي يمتصه هذا النبات و كيفية انتقاله داخل النبات.
5. العوامل الكيموحيوية:
- قد تعمل التفاعلات الكيموحيوية على تكسير والتخلص من بعض المبيدات كما أن بعض هذه التفاعلات قد تُوقف فعل المبيدات.
- كذلك اختلاف حساسية النظم الأنزيمية في النبات قد تعمل على اختيارية المبيدات في تأثيرها على الحشائش دون المحصول.
- كذلك بعض المبيدات تتحول من صورة غير سامة إلى صورة سامة داخل الحشائش دون المحصول مثل 2,4-DBيتحول إلى 2,4-D في الحشائش ولكنه بطئ التحول في البرسيم الحجازي.
6. العوامل الطبيعية الحيوية Biophysical)):
اختلاف الطبيعة الحيوية لنباتات مثل الامتصاص وثبات الأغشية الحيوية قد يكون عامل مهم في تأثير المبيد.
فبعض المبيدات تدمص بواسطة مكونات الخلية النباتية وبالتالي عدم وصوله إلى مكان تأثيره. كذلك فإن طبيعة مقاومة المبيد في بعض النباتات و عدمها في الحشائش يعمل على السمية الاختيارية للمبيدات. مثال لذلك الزيوت المعدنية تؤدي إلى تخريب الغشاء الخلوي في النبات ولا تحدث ضرر في نبات الجزر لأنه مقاوم لهذا التخريب للغشاء الخلوي.

7. العوامل الوراثية:
التركيب الجيني لأي نبات هو الذي يحدد مدى استجابته للعوامل المحيطة به. وهذه الاستجابات الوراثية عادة ما تظهر في صور مورفولوجية أو فسيولوجية أو طبيعية حيوية أو كيموحيوية.
وهذه الصفات تتغير من جنس نباتي إلى آخر، ولكن عموماً فإن الجنس الواحد يستجيب لمبيد معين بطريقة متماثلة (انتشاره) بين أصنافه المختلفة. ولكن توجد بعض الاستثناءات حيث أن بعض الاختلافات وفي بعض الأنواع قد تختلف في درجة الاستجابة لمبيد حشائش معين. ومما تجدر الإشارة إليه إلى ظهور سلالات مقاومة لمبيد معين داخل الصنف وبذلك فإن هذا المبيد يضر بجميع النباتات ما عدا هذا الصنف المنتج.
ثانيا: عامل المبيد في تحديد السمية الاختيارية:

1. التركيب الجزيئي:

تغير التركيب الجزيئي للمبيد يغير من خصائصه البيولوجية مما يؤثر على فعاليته على النباتات. مثال ذلك مبيد ترايفلورالين ومبيد بينيفين .
فكلا المبيدان متماثلين في المجموعة الكيميائية وفي الاستبدالات على الحلقة ولهما نفس الوزن الجزيئي. والاختلاف فقط في نقل مجموعة الميثلين من جهة إلى الأخرى . فمبيد الترايفلورالين يقتل الخس و بينما البينيفين لا يؤثر عليه.





2. نوع التأثير:
فالمبيد إما أن يكون سميته له حادة (acute) أو مزمنة(chronic) فالتسميم الحاد يعني تسميم مُرّكز وسريع للنبات وقد يستأنف النبات نشاطه و يستمر في النمو إذا لم يحدث له موت سريع ومفاجئ مثال ذلك مبيدات الحشائش بالملامسة. أما التسميم المزمن يعني سمية مستمرة التأثير لمدة طويلة و هنا يتم تسميم النبات ببطيء و لفترات طويلة حيث قد يموت النبات بعد فترة من رشه قد يكون ما بين 3-10 أسابيع.
3. تركيز المبيد:
تركيز المبيد يحدد فعاليته. مبيدات الحشائش توقف النمو أو تقتل الحشائش بالتركيز المنصوح به. ولكن التركيز الأقل كثيراً عن الموصى به قد ينشط نمو النبات، فمثلاً مشتقات الفينوكسي مثل الـ 2,4-D بتركيز منخفض يسرع من معدلي التنفس و الانقسام في الخلايا النباتية بينما تراكيزه المرتفعة (المنصوح بها) تبطئ أو توقفهما.ويجب أن نفهم أن فعالية المبيد تعتمد على تجميعه وتركيزه في مكان حيوي محدد داخل النبات في مدة محدده حتى يعمل على قتل هذا النبات، بينما أن نفس التركيز قد يأخذ مدة أطول في تجمعه في نبات آخر مما يقلل من تأثيره أو لا يكون له تأثيراً مطلقاً.
فإذا ما حدث بطئ في امتصاص وتنقل المبيد داخل النبات أو تحوله لصورة أخرى غير فعّالة لأي سبب من الأسباب (كظروف العطش مثلاً) فإنه لن يتراكم داخل النبات في الزمن المحدد بكمية منه تكفي لقتل النبات. وكذلك الجرعة الغير مميتة قد تنشط النبات عن طريق تشجيع بعض العمليات الحيوية داخل النبات. أو يعمل كمغذي و خصوصاً إذا احتوى على عناصر غذائية مثل النيتروجين أو الكبريت أو الفسفور أو خلافه000.
4. التوليفة(formulation) :
تعتبر الصورة الجاهزة لاستعمال المبيد (التوليفة) من الأسس التي تحدد مدى السمية الاختيارية لمبيد الحشائش. فمثلاً المحببات (granulated) التي تنثر فتسقط من على سطح الأوراق أو المساحيق القابلة للبلل أو المستحلبات الزيتية ذات القابلية لتبليل أسطح الأوراق فإنها تحدد اختيارية توجيه المبيد. كما أن المواد المساعدة الداخلة في التوليفة مثل المذيبات أو المواد الحاملة وكذلك المواد المبللة كلها تعمل على زيادة كفاءة تطبيق محلول الرش. وهذه المواد قد تزيد أو تقلل من فعالية محلول الرش المحتوي على المبيد فمثلا‌ً، الزيوت المعدنية تساعد على إظهار سميته بالملامسة لأوراق النباتات لبعض المبيد المستخدمة لمعامله التربة مثل الأترازين أو الديورون.
5. طريقة تطبيق المبيد:
توجيه رش المبيد يجعله اختياري للنباتات الموجه لها دون غيره وذلك كان يستخدم بشابير مغطاة بسواتر بحيث يمنع المحلول بأن يصل إلى المحصول بينما هو موجه للحشائش فقط كما هو الحال في مكافحة الحشائش بين الخطوط (الذرة).


ثالثاً: دور البيئة في تحديد درجة السمية الاختيارية:
أن العوامل البيئية كنوعية التربة، الرطوبة، درجة الحرارة، الأمطار قد تؤثر على درجة سمية مبيدات الحشائش وخصوصاً منها المطبقة على التربة فقد يغسل المبيد إلى طبقات لا تصلها الجذور أو أن يتبخر إذا لم يسرع في خلطه مع التربة.
بعض المبيدات تتميز بالاختيارية السمية في قدرتها على البقاء في طبقة محدده من التربة و خاصة إذا كانت هذه المبيدات غير اختيارية في ذاتها لنوعية النبات. فقد تكون تحت منطقة جذور المحصول أو فوقها حيث تتواجد جذور الحشائش فقط.
ومن التأثير الغير مباشر، درجة الحرارة التي تؤثر على العمليات الكيموحيويه داخل النبات التي هي هدف المبيد، فإذا ما أختلف هذه العمليات بفعل تغير درجة الحرارة فإنه قد يقلل من سمية المبيد الذي يعمل بفعاليته حينما تكون هذه العمليات طبيعية