تحولات مبيدات الحشائش

تحولات مبيدات الحشائش

تدخل المبيدات إلى النبات خلال الجذور أو عن طريق انتقالها من الأسطح الخضرية كما ذكر، وعقب دخولها مباشرة قد تبقى مركزة قرب الأماكن التى دخلت منها أو تنتقل إلى أجزاء أخرى من النبات. ومعرفة الأسلوب الذى تنتقل به مبيدات الحشائش داخل أجزاء النباتات المعاملة من الأهمية بمكان حيث يعطى فكرة عن أسلوب تأثير هذه المبيدات، واحتمالات وجود هذه المبيدات فى صورة مُتَبَقِّ residue قد يصل إلى الإنسان بتغذيته على نباتات أو ثمار تحتوى عليه، واحتمالات وجود أثار متخلفةhangover قد تضر بالمحصول التالى.

وعادة ما تستخدم مبيدات الحشائش مبكراً عن مبيدات الآفات الأخرى، ولهذا فإن احتمالات تَبَقِّيها تكون غالباً أقل مقارنة بغيرها من أنواع المبيدات، وذلك بتأثير عمليات الهدم المختلفة على أو داخل النباتات أو باستمرار تخفيفها داخل النباتات نتيجة استمرار نمو تلك النباتات إلى جانب سقوط أوراقها.

وقد دُرست عملية الهدم داخل الحيوان أكثر من النباتات وإن كانت العملية متشابهة إلى حد كبير، وتشمل التحلل المائى بالإضافة إلى عمليات الأيض المختلفة مثل الأكسدة والاختزال وإزالة الألكيل وإزالة الهالوجين، وتتم هذه خلال طرق أيض عديدة.

ومن العوامل الطبيعية التى تساعد على هدم المبيدات تطاير أبخرتها، وإن كان هذا ليس عاملاً هاماً فى معظم الأحوال، أما الأمطار فهى عامل هام. وهناك مبيدات تخترق أسطح النباتات فى دقائق معدودة مثل مركب الباراكوات، فلا يتأثر بالأمطار بعكس مركب مثل الدالابون فهو بطئ النفاذية لدرجة أنه إذا تساقطت أمطار بعد 12 ساعة من المعاملة فقد تزيل جزءاً من هذا المبيد، ولكن سقوط أجزاء من النبات خصوصاً الأوراق الجافة تساعد على التخلص من نسبة من المبيد داخل النبات.

أيض مبيدات الحشائش داخل النبات

تحتل الدراسات الخاصة بالأيض metabolism فى مجال مبيدات الحشائش أهمية كبيرة. ويرجع بعض هذه الأهمية إلى ضرورة معرفة نواتج هذه المبيدات ومدى سميتها للإنسان والثدييات ، بالإضافة إلى التعرف على سلوك المبيدات داخل النبات سواء بالتنشيط أم التثبيط، وما ينجم عن ذلك من اختيارية، إلى جانب التعرف على القدرة الانتخابية للمبيد بالنسبة للنباتات.

أ - المركبات الأكثر ثباتاً

يعد مركب الدالابون من المركبات الأكثر ثباتاً فى النباتات. وقد وجد أنه يمتص وينتقل خلال النباتات ثم يخزن دون تغير يذكر فى كثير منها، كما يستمر فترة طويلة دون تغير فى النباتات الداخلة إلى طور السكون. ويتم أيض هذا المركب فى أنسجة نبات القطن والقمح والذرة الشامية ببطء شديد، فقد وجد أن نسبة 85-90% من المركب موجودة داخل الأنسجة دون تغير بعد 10 أسابيع من المعاملة. ويعود تكسر المبيد إلى خروج ذرات الكلور منه أولاً يتبعها أكسدة شق البروبيونات. كما يعتبر مركب [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] من المركبات الثابتة، فقد وجدت متبقيات من هذا المركب بكميات كبيرة فى درنات البطاطس بعد 8 أشهر من المعاملة .

ب - أيض المبيدات الذى ينشأ عنه إضعاف سمية المبيد

تتعرض كثير من المبيدات لتناقص كفاءتها كمبيدات حشائش نتيجة عمليات الأيض المختلفة. ومن أهم هذه المركبات الفينيل كرباميت، أحماض الفينوكسى أسيتيك، مركبات اليوريا، مركبات الترايازين.

1- الفنيل كرباميت Phenyl carbamates

وجد فى بعض الدراسات أن مركب [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] يهدم فى غضون أربعة أيام فى نبات عباد الشمس، وعملية الهدم فيه أسرع بكثير من عشب الزمير، وهذه قدرة انتخابية بطبيعة الحال، ولهذا فإن الزمير يتأثر بهذا المركب. وسلوك مركب [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] يماثل مركب البروفام بالنسبة لنبات الزمير. وهذه المركبات تكون عند هدمها معقداً يحتوى على كلورأنيلين مع السكر. وقد وجد أن نسبة 60% من شق الأنيلين فى المركب تتحول إلى هذا المعقد، وأن أغلب النباتات الحساسة وغير الحساسة لها القدرة على هذا التحويل مما يشير إلى أن هذا التغير ليس له علاقة بالموقع من جزىء المبيد المؤثر على النباتات. وقد وجد أن نسبة 90% من الباربان تهدم فى القمح وينتهى أثر المبيد كله خلال شهر واحد.

2- مركبات الفينوكسى Phenoxy compounds

أجريت دراسات عديدة على أيض هذه المركبات ونواتجها المعقدة التى ترتبط بسرعة مع البروتينات الموجودة داخل النبات، ووجد أن نواتج الأيض ترتبط مع الدكسترين والسكر والنشا والبكتين والبروتين والأحماض العضوية فى نبات الفاصوليا. وتنقسم نواتج الأيض إلى قسمين، الجزء المتعلق بأيض حلقة البنزين والجزء الآخر يتعلق بالسلسلة الجانبية. فيمكن هدم السلسلة الجانبية عن طريق مجموعة الكربوكسيل أو مجموعة الميثيلين، ولو أنه من المعروف أن هدم الكربوكسيل أسرع مع خروج ثانى أكسيد الكربون. وتوجد طريقتان لمنع هذا الهدم الأولى هى استبدال مجموعة ميثيل بالحلقة العطرية والثانية هى إدخال مجموعة ميثيل بالسلسلة الجانبية.

فكما هو الحال بمركب [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] توجد مجموعة ميثيل على السلسلة الجانبية، وهى تعطل هدم المبيد عندما يستخدم على نبات حشيشة الشَرَك catchweed مثلاً، الأمر الذى يفسر لماذا يمكن لهذا المبيد التأثير على هذا النبات فى الوقت الذى تفشل فيه مركبات مثل [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط].

أما بالنسبة لهدم حلقة البنزين، فمن المعروف أن الحلقة الأروماتية تهدم عن طريق عملية التحلل المائى للحلقة مكونة مركبات أو نواتج هدم جديدة. ويعتقد أن نواتج هدم أحماض الفينوكسى تكون معقدات بروتينية كمركبات وسيطة. وتستمد القدرة الانتخابية من السرعة التى يهدم بها المبيد. ومن الأمثلة المشهورة مركب [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] الذى لا يمكنه التأثير على كل من نباتات حشيشة الشَرَك والخيار الشائك curcucumber ذلك لأن المركب يهدم بسرعة داخل أنسجة هذين النباتين، ولكن فى نفس الوقت فإن النبات الأول يتأثر بمركب [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] والثانى يتأثر بمركب الميكوبروب ويرجع هذا إلى ثبات المركب داخل النبات.

3- اليوريا المستبدلة Substituted ureas

من المعروف أن هذه المركبات تبقى فى التربة لفترة طويلة، بالرغم من حقيقة أن مجموعة بكتيريا السيدوموناس Pseudomonas مثلاً يمكنها استخدام مركب المونيورون monuron كمصدر فريد للكربون، إضافة إلى أن هذه المركبات قليلة الذوبان فى الماء مما يساعد على بقائها فى التربة لفترة طويلة.

وتؤدى مركبات اليوريا عملها بتثبيط عملية البناء الضوئى خلال تأثيرها على تفاعل هِل Hill reaction كما ذكر. وقد وجد أن التدهور الجزئى لهذه المبيدات فى التربة يعزى أساساً إلى الأشعة فوق البنفسجية والامتزاز على معادن الطين والغرويات العضوية، أما التحرك مع الماء إلى أسفل التربة leaching والتغير الكيميائى فهما محدودان تحت الظروف العادية. وقد ذُكر الهدم بواسطة الأحياء الدقيقة فى دراسات عديدة، ووجد أن مركب المونيورون ليس له تأثير سيىء على مجموعة بكتيريا السيدوموناس Pseudomonas كما ذكر، وتتشابه كذلك بكتيريا السارسيانا Sarciana والباسيللس Bacillus والزانثوموناسXanthomonas. وتكون احتمالات تدهور المبيدات على هيئة تكوين مركبات هيدروكسى فينيل hydroxy phenyl أو مركبات ميثوكسى methoxy.

4 - مركبات الترايازين Triazine compounds

تحتل هذه المركبات مركزاً فريداً بين المركبات المعروفة لأنها تُهدم بسرعة داخل نباتات معينة فتصبح عديمة السمية بينما تكون سامة جداً لنباتات أخرى، وهذا يعطيها قدرة انتخابية فائقة. فمن المعروف أن نبات الذرة الشامية يمكنه هدم الحلقة البنزينية بسرعة لكى ينطلق ثانى أكسيد الكربون كما فى مركب [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط]، فى حين أن هذا الهدم لا يتم فى الحشائش وبالتالى يقضى عليها. وقد وجد أن مركب [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] هو أساس مركبات الهدم فى مركبات الترايازين عن طريق إزاحة الكلور - فى كل من السيمازين والأترازين مثلاً -لتكوين مركبات هيدروكسى كما ذكر. كما أن الهدم يتم أيضاً بطريق آخر هو إزاحة الألكيل N-dealkylation كما فى مركب الأترازين حيث يتكون مركبان هما مركب: 2-chloro, 4-amino, 6-isopropylamine s-triazine ومركب 2-chloro, 4-amino, 6-ethylamino, s-triazine .

وأساس الأسلوب التأثيرى لمركبات الترايازين يبدو كما ذكر، فى تثبيط البناء الضوئى فى النباتات عن طريق التأثير على تفاعل هِل كما هو الحال فى مركبات اليوريا. وهذا التأثير يقع على الكلوروبلاستيدات حيث يتجمع المبيد عليها إلى أن يحدث اتزاناً فى تركيزه بين الكلوروبلاستيدات والسيتوبلازم. ويتم هدم المبيد خارج الكلوروبلاستيدات لتكوين مركبات غير سامة قابلة للذوبان فى الماء ومتبقيات أخرى غير قابلة للذوبان. وبهذه الطريقة يقل تركيز المادة السامة "أى المثبط لعملية البناء الضوئى داخل الخلايا". ويعتبر تغيير جزء من المبيد السام القابل للذوبان إلى مكون غير قابل للذوبان داخل الخلية من العوامل الهامة التى تساعد النبات على التخلص من سمية المركب وتحمل المبيد كما يحدث فى نبات الذرة.

جـ - الحالات التى تكون فيها عملية الأيض لازمة لإظهار سمية المركب

يوجد أمثلة لهذه الحالة منها استخدام مادتى [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] و [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] اللتان تتأكسدان فى بعض النباتات مكونتين مركب 2,4-D. فالمادة الأولى غير سامة بحيث إذا ظل المركب كما هو فلن يحدث للنبات أى ضرر، أما النبات الذى يمكنه أكسدة أى من المركبين لتحويله إلى [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] فإنه يموت لسمية المركب الأخير له.

كذلك مركبات ثنائية البيريديل، ومنها مركبات الباراكوات والدايكوات، التى تشتهر بسرعة تدميرها للنباتات بتأثير الشق الحر free radical ([ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط] ، [ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذا الرابط])، وذلك فى وجود الضوء الذى يعتبر لازماً لانطلاق هذا الشق. فباستخدام الكلوروبلاستيدات المستخلصة من النبات ومعاملتها بتركيز 1/10000 مول من مركب الدايكوات حدث خفض واضح فى التخليق الضوئى لمركبnicotine adinine dinucleotide phosphate (NADP)، وهذا الخفض له أثره الهام فى التفاعلات الخاصة بالبناء الضوئى، والتثبيط ناتج عن التنافس على الإلكترونات بين المبيد و NADP، ونظراً لأن ما يحدث للمبيد هو الاختزال خلال دورة البناء الضوئى لكى ينتج الشق الحر الذى يؤثر على خلايا النباتات فيدمرها، فإن سمية المبيد تزيد بزيادة الضوء والأكسجين.

» مبيدات الحشائش
» مبيدات الحشائش د/ محمد مصطفى عبد الرحمن و مكافحتها
» فقد مبيدات الحشائش بالتربة
» مبيدات الحشائش وفاعليتها الانتخابية
» أسلوب تأثير مبيدات الحشائش