آفت کش

آفت کش

اسلاید 1: Pesticides1

اسلاید 2: PEST = any organism that interferes in some way with human welfare or activities.2

اسلاید 3: PESTICIDE = toxic chemicals used to reduce the size of and control the pest population.Grouped by their target organismInsecticide, Herbicide, Fungicide, Rodenticide85% of pesticides worldwide used for Agriculture.3

اسلاید 4: “Ideal Pesticides”Narrow-Spectrum = kill only target organism.Breaks down easily into safe materialsDoes not move around in the environment.“Non-Ideal Pesticides”Broad-Spectrum = kill more than just the target.Persistent or Can degrade into other cmpds that can be more dangerousMove around in the environment.4

اسلاید 5: Pre-1940s (First-generation pesticides)Inorganics (Minerals)Contain lead, mercury, and arsenicVery persistent & bioaccumulateOrganics (Botanicals)Plant-derivedBreak down readilyPost-1940s (Second-generation pesticides)Synthetic BotanicalsMade by altering natural botanicalsEx: dichlorodiphenyltrichloroethane (DDT)5

اسلاید 6: 6

اسلاید 7: INSECTICIDES : Classified by chemical structure Chlorinated Hydrocarbons = organic cmpd + ClBroad-spectrum, persistentMost are banned (DDT, endosulfan, etc)Rachel Carson: Silent SpringOrganophosphates = organic cmpd + Pmore poisonous than most othersnot persistent, so they’ve replaced most chlorinated hydrocarbonsCarbamates = broad-spectrum, derived from carbamic acidLess toxic to mammals (Carbaryl, Aldicarb)7

اسلاید 8: HERBICIDESClassified by how they act & what they killSelective Herbicides = kill only certain types of plantsBroad-leaf Herbicides2,4-D & 2,4,5-T common in 1940s2,4,5-T banned by EPA in 1979 due to possible harmful side effects realized after its use in the Vietnam WarGrass HerbicidesNonselective Herbicides = kill all vegetation8

اسلاید 9: VIETNAM WAR & HERBICIDESUS used mixtures of herbicides to kill vegetation in S.Vietnam to expose hiding places & destroy crops planted by Vietcong: Agent White, Agent Blue, & Agent OrangeNegative environmental impacts:Mangrove forests & hardwood forests destroyedHarmed ecology & economy of S.VietnamNegative health impacts:Agent Orange = 2,4-D & 2,4,5-T combined.Created highly toxic Dioxins during creationBirth defects, stillbirths, female reproductive disorders, soft-tissue cancersBioaccumulated in fish = very high levels in Vietnamese people9

اسلاید 10: Benefits and Problems with PesticidesBenefit: 1:Disease controlFleas, lice and mosquitoes carry diseaseMalaria- mosquito born2.7 million people die each yearFew drugs available, so focus is on killing mosquitoesDDT10

اسلاید 11: DISEASE CONTROLMalaria: carried mostly by female mosquitoesWorldwide: 300-500M people currently suffer, 2.7M die each year.DDT has helped the malaria problem greatly.Sri Lanka: went from 2M cases each year to almost zero with the use of DDT.When spraying stopped, more than 1M cases per year within 4 years.Restarted DDT spraying in 1968DDT still used in at least 20 tropical countries to control mosquitoes.11

اسلاید 12: Benefits and Problems with PesticidesBenefit: 2: Crop ProtectionPests eat and destroy 1/3 of world’s cropsFarmers save $3 to $5 for every $1 they invest in pesticides12

اسلاید 13: Benefits and Problems with PesticidesProblem:1: Evolution of Genetic ResistancePest populations are evolving resistance to pesticides (right)520 insect & mite species & 84 weed species currently resistant13

اسلاید 14: Benefits and Problems with PesticidesProblem: 2:Imbalances the EcosystemSpraying to kill insects can affect birds, rabbits, etc.Despite 33-fold increase in pesticides since the 1940s, crop loss has not really changed14

اسلاید 15: Ecosystem ImbalancesPesticides affect species other than intended pests. Beneficial insects, birds, and others are often killed.Indirectly responsible for killing many natural enemies of the pests (may starve/migrate looking for food after pesticide use)Kill natural enemies directly sometimes eating prey who have pesticides in their bodies15

اسلاید 16: Benefits and Problems with PesticidesProblem:3: Creation of New PestsInfestation of red scale insects on lemons after DDT sprayed to control another pest16

اسلاید 17: Benefits and Problems with PesticidesProblem:4: Persistence, Bioaccumulation, and Biological MagnificationBioaccumulationThe buildup of a persistent pesticide or other toxic substance in an organisms body17

اسلاید 18: Biological magnificationIncreased concentration of toxic chemicals in tissues of organisms at higher trophic levels18

اسلاید 19: Biomagnification19

اسلاید 20: Benefits and Problems with PesticidesProblem:5: Mobility in the EnvironmentDo not stay where they are appliedMove through soil, water and air20

اسلاید 21: 21NONPOINT SOURCESUrban streetsSuburban developmentWastewater treatment plantRural homesCroplandFactoryAnimal feedlotPOINT SOURCES

اسلاید 22: Risk of Pesticides to Human HealthShort-term Effects of PesticidesHandling food with pesticide residueMild case: nausea, vomiting, headachesSevere case: damage to nervous system, 22

اسلاید 23: Long Term EffectsCan cause cancer (lymphoma, leukemia, brain/lung/testicle/breast)Sterility possible.Higher rates of miscarriageGreater risk: children of ag.workers (birth defects/stunted limbs)Immune system suppressionPotential link to Parkinson’s. 23

اسلاید 24: Pesticide Label InformationBrand nameIngredientsFormulationSignal word – DANGER, WARNING, CAUTIONDirections for useHazards to humans, animals, and the environmentPersonal Protective Equipment RequirementsFirst AidRegistration number, manufacturer name/addressNet contents

اسلاید 25: Pesticide IngredientsThe active ingredients are specified on the label.This information can help you compare different pesticide products.Inert ingredients are not identified.

اسلاید 26: Signal wordsDANGER pesticides are extremely dangerousA very small amount of a DANGER-POISON pesticide will kill a human or petDANGER pesticides can cause severe eye/skin injuryWARNING – larger amounts will injure humansCAUTION pesticides are the least dangerous but can still cause injury

اسلاید 27: Statements of Practical TreatmentHazards to humansHazards to domestic animalsAcute effects statement (happen within 24 hours)Delayed or chronic effects statement (happen over time such as cancer)Your risk hazard from pesticide depends on the toxicity of the pesticide and your exposure to it

اسلاید 28: Hazard StatementsHazards to HumansEye, skin, inhalation, ingestion, etc.Environmental HazardsBirds, bees, groundwater, etc.Consider the hazards before you buy a pesticide.

اسلاید 29: 29

اسلاید 30: 1: Cultivation MethodsInterplanting = alternating rows of different plantsStrip Cutting = harvest one crop at a time, leaving habitat for natural predators of the pests.Planting around margins to keep habitat for natural predators.Proper timing & crop rotation Alternatives to Pesticides30

اسلاید 31: 2: Genetic ControlsCreate a pest-resistant crop by crossing pest-resistant plants w/ non-resistant.Problems: fungi/bacteria/pathogens evolve quickly = must keep ahead!3: Genetically Modified (GM) Plants can be created quickly ! It could harm other parts of the environment !Many varieties are selective. Modify the gene = more general & more widely effective! Alternatives to Pesticides31

اسلاید 32: 4: Biological Controlsuse naturally occurring disease organisms/ parasites/ predators to control pests.>300 species have been introduced.Careful that new control agents don’t become pests! (weevil/thistle)Bt = soil bacterium that’s a great natural insecticide. Alternatives to Pesticides32

اسلاید 33: Control UsingNatural Enemies33

اسلاید 34: 5: Quarantinerestrict import of exotic plants/animals that may harbor pests.Effective, but not foolproof.Ex: Mediterranean Fruit Flies (medflies) in California… it’s worked, but they keep coming back! Alternatives to Pesticides34

اسلاید 35: 6: Pheromones & HormonesPheromones = natural substances produced by animals to stimulate a response within their species.Use to lure insects into traps!Hormones = natural chemicals produced by insects to regulate their own growth/metamorphosis.Given at wrong time: abnormal development & possible death. Alternatives to Pesticides35

اسلاید 36: 7: Reproductive ControlsSterile Male Technique = sterilize males w/ radiation or chemicals.Disadvantages: Must be done continually to be effective - if discontinued, pest pop will rebound very quickly.Expensive! $$$$$$Alternatives to Pesticides36

اسلاید 37: 8: Irradiating FoodsUse ionizing radiation (gamma rays from cobalt 60) on harvested food to kill harmful microorganismsFirst used in US: 1992Controversial, yet mostly safe.Can cause free radicals (carcinogenic), but they normally occur produced by frying and boiling.Don’t know the long-term effects yet. 37

اسلاید 38: Integrated Pest Management (IPM)Combine many methods of pest mgmt.Pesticides are a last resort, and weak ones are used in low amts.Important for Sustainable agriculture.Used to MANAGE, not ERADICATE.Determine when pest pop reaches an economic injury threshold when benefit of taking action exceeds cost.Requires education on good strategies.Overall, IPM use is low. Knowledge to use pesticides is less than to use IPM. 38

اسلاید 39: Systems Approach- Integrated Pest Management (IPM)IPMCombination of pest control methods that keeps pest population low without economic lossConventional pesticides are used sparingly when other methods fail39

اسلاید 40: 40

اسلاید 41: Rice Production in IndonesiaSystems Approach- Integrated Pest Management (IPM)IPM Introduced41

اسلاید 42: تعریف مقاومتتوانايي بقاء يك حشره به غلظتي از سم كه قبلاً توسط آن غلظت كاملاً از بين ميرفت.42

اسلاید 43: 43RR x rrSusceptible x ResistantRSusceptible alleleRrresistant alleleRrMildly resistant offspringRrrRrRrRr x RrHeterozygous mildly resistantRrRRRdiesRrMay surviverRrMay surviverrSURVIVES!

اسلاید 44: 44

اسلاید 45: مشکلات مقاومت به سموم در حشرات 1ـ مقاومت به سموم در حشرات باعث بقای حشره در طبیعت و در نهایت ادامه خسارت اقتصادی و بهداشتی خواهد بود.2 ـ مقاومت در حشرات باعث افزایش غلظت سم برای کنترل بهتر حشرات شده در نتیجه از نظر اقتصادی، بار مالی بیشتری برای انسان داشته و آلودگی محیط زیست را نیز افزایش می‎دهد.3ـ استفاده بیشتر از سموم باعث آلودگی محیط زیست شده و موجودات غیرهدف مثل حشرات مفید و موجوداتی که در سیر تکاملی جانوران و طبیعت نقش اساسی دارند را از بین می‎برد.4ـ سموم استفاده شده، وارد چرخه تغذیه انسان و حیوانات شده و ناهنجاری های متفاوتی را باعث می‎گردد.5ـ مقاومت به سموم، انسان را وادار به سرمایه‎گذاری در جهت کشف سموم جدید می‎نماید که این مسئله کاملاً مقرون به صرفه نمی‎باشد.6ـ مقاومت به سموم در حشرات باعث بازپدیدی بیماری های مختلفی که توسط حشرات به انسان منتقل می‎شوند گردیده است. بطور مثال بازپدیدی و تداوم مالاریا یکی از نمونه‎های بارز مقاومت پشه آنوفل به سموم است.45

اسلاید 46: Pesticide TreadmillCost of applying pesticide increases Because they must be applied more frequently or in larger dosesWhile their effectiveness decreasesBecause of increased genetic resistance in pests46

اسلاید 47: مکانیسم های مقاومت به سموم در حشرات  (Reduced penetration)1- کاهش نفوذ سم (Metabolic resistance)2- مقاومت از طریق شکست سم توسط آنزیم های حشره(Target site insensitivity) تغییر در سیستم هدف در حشرات 3- (Behavior change)4- تغییرات رفتاری(excretion)5- دفع سم 47

اسلاید 48: فاکتورهائی که در مقاومت به سموم نقش دارند 1 ـ فاکتورهای ژنتیکی  مانند جهش , فراوانی ژنهای غالب مقاومت2ـ فاکتورهای تولید مثلی مانند تعداد نسل در سال, اندازه جمعیت حشرات, تعداد جفت‎گیری, بکرزائی و غیره3ـ فاکتورهای رفتاری اکولوژیکی مانند مهاجرت حشرات, فرار از حشره‎کش, اثر مواد طبیعی و آنزیمهای شکنندة سم, عادات درون خواری و برون‎خواری4ـ فاکتورهای سم‎پاشی مثل سابقه استفاده از سموم, قسمتی از جمعیت که تحت تأثیر سم قرار می‎گیرند, غلظت حشره‎کش استفاده شده, خاصیت ابقائی سم, راه تماس, مرحله‎ای از رشد حشره که در تماس با سم قرار می‎گیرد. اثرات متقابل سموم با عوامل کنترل کننده محیطی, استفاده از مخلوط دو سم, الگوی سمپاشی, رهاسازی حشرات نر عقیم.48

اسلاید 49: مدیریت مقاومت1 ـ تغییر دادن غلظت حشره کش و دفعات سمپاشی2 ـ استفاده از سموم در مواقع ضروری و بصورت منطقه‎ای3ـ استفاده از سموم در جائی که اپیدمی حاصل می‎شود4 ـ استفاده از سموم با خاصیت ابقائی کمتر5 ـ استفاده از سموم برای کنترل بخشی از سیکل زندگی حشره مثل لارو یا حشره کامل6 ـ استفاده از مخلوط دو سم7 ـ جایگزینی سموم8 ـ استفاده از سموم بصورت rotation9 ـ استفاده از فرمولاسیون های مناسب سموم10 ـ استفاده از سینرژیست‎ها11 ـ کشف سم جدید با مکانیسم عمل متفاوت12 ـ استفاده از روش های کنترل غیرشیمیایی 49

اسلاید 50: 50فرومون ها Pheromones

اسلاید 51: 51استفاده از فرومون ها در کنترل آفات، جایگزینی مناسب برای سموم شیمیاییPheromones = natural substances produced by animals to stimulate a response within their species.Use to lure insects into traps!Hormones = natural chemicals produced by insects to regulate their own growth/metamorphosis.Given at wrong time: abnormal development & possible death. ترشحات غدد برون ریزترشحات غدد درون ریز

اسلاید 52: اطلاع رسان های شیمیایی مواد شيمايي هستند كه توسط يك موجود زنده (نظير گياهان، حشرات و غيره) متصاعد شده و سبب بروز رفتار يا پاسخ فيزيولوژيكي در افراد ديگر مي گردد. اين تركيبات را مي توان به دو گروه تقسيم نمود :52اطلاع رسان هاي شيميايي (Semiochemicals)(Pheromones) فرومون ها -فرومون جنسيفرومون تجمعيفرومون اعلام خطرفرومون رديابيفرومون علامت گذاري ميزبانارتباط بين گونه ايارتباط درون گونه ايآللوكميكال ها (Alelochemicals)-آلومون (به نفع توليد كننده)كايرومون (به نفع گيرنده)سينومون (به نفع توليد كننده و گيرنده)

اسلاید 53: مزایای استفاده از فرومون ها در مديريت تلفيقي آفات531- اين تركيبات به صورت طبيعي موجود هستند و بنابراين كاملاً با محيط زيست سازگارند2- مي توانند در مسافت هاي طولاني منتشر شده و به سرعت عمل كنند3- هيچگونه خطري براي سلامتي انسان يا محيط زيست ايجاد نمي كنند

اسلاید 54: 54استفاده از فرومون ها در مديريت تلفيقي آفات1- پايش (Monitoring)به طور كلي پايش حشرات به سه منظور صورت مي گيرد: الف: بررسي وجود يك آفت در منطقه، ب: تخمين جمعيت نسبي يك آفت در محل و ج: تعيين زمان ظهور يا پيك پرواز يك گونه مشخص در منطقه. از انواع تله هاي فروموني مي توان در اين سه منظور بهره جست و پس از آن مي توان با كمك و تلفيق ساير روش ها آفت را كنترل نمود.

اسلاید 55: 55استفاده از فرومون ها در مديريت تلفيقي آفات2- اختلال در جفت گيري (Mating Disruption)اين روش كه در آن از فرومون جنسي مختص يك گونه در مقادير بسيار بالا استفاده مي شود بيشتر در مورد آفات بالپولكداران و در باغ ها استفاده مي شود. در این روش با رهاسازي مقادير بالايي از فرومون سنتز شده در محيط، در جستجوي حشرات نر براي يافتن جنس ماده اختلال ايجاد شده و در نتيجه ميزان جفتگيري و به دنبال آن تخم ريزي كاهش مي يابد.

اسلاید 56: 56استفاده از فرومون ها در مديريت تلفيقي آفات3- شکارشكار حشرات آفت با كمك تله هاي فروموني پس از مرحله پايش مي تواند منجر به حذف تعداد بالايي از آفات مورد نظر در منطقه گردد. در اين تله ها مي توان همزمان علاوه بر فرومون از يك سم نيز استفاده نمود (استراتژي Lure and Kill) كه به اين ترتيب علاوه بر نابودي آفات، از تماس مستقيم سم با محصول نيز جلوگيري مي شود. اين تكنيك در مورد آفات انباري نيز به خوبي قابل استفاده است.

اسلاید 57: 57تله دلتا

اسلاید 58: 58تله بالی

اسلاید 59: 59انواع تله های قیفی

اسلاید 60: 60 تله دام تله مکفیل سراتراپ

اسلاید 61: 61از آنجا که فرومون ها ترکیبات بسیار اختصاصی هستند تولید آنها به طور مصنوعی بسیار دشوار است.غلظت موادي كه رهاسازي مي شود بايستي آنقدر باشد كه توسط حشره درك شود.ديسپنسرها (كپسول پخش كننده فرومون) بايستي از موادي تهيه شوند كه توليد آنها به راحتي امكان پذير باشد.رهاسازي اين مواد مي بايست در تمام طول دوره حضور آفت انجام گيرد مشکلات استفاده از فرومون ها در مديريت تلفيقي آفات