مستحضرات المبيدات

مستحضرات المبيدات

يقصد باستحضار المبيد الكيماوي جميع العمليات التي تهدف إلى إعداد المبيد للاستخدام الحقلي أو التطبيقي وتتضمن أولا تهيئة المادة الفعالة ثم تخفيفها بالمواد الحاملة أو المخففة (Filler) والتي تعمل على توزيع المادة الفعالة على النباتات أو المواد المراد معاملتها كما تتضمن عملية استحضار إضافة مواد مساعدة (Adjuvants) تحسن من صفاته وتزيد من فعاليته كالمواد الناشرة واللاصقة والمستحلبة .
يمكن تقسيم المستحضرات التجارية للمبيدات إلى الأقسام التالية :

1. المستحضرات الجافة Dry formulations

وتشمل بشكل أساس مساحيق التعفير Dusts والمحببات Granules

2. المستحضرات السائلة Liquid formulations

وتشمل المحاليل المتجانسة والمستحلبات والتي تستخدم في عمليات الرش Spray applications

3. المستحضرات الغازية Gas formulations

وتشمل مواد التدخين Fumigants والمعلقات الهوائية Aerosols والمستحضرات الأخرى Miscellaneous formulations وتشمل الطعوم السامة poisoned baits ومستحضرات البذور seed treaties والمستحضرات الطلائية smears والعجائن pastes والكبسولات capsules .

المواد المخففة والمساعدة Fillers and Adjuvant

المواد المخففة – وتستخدم لتحضير مساحيق التعفير والمحببات بشكل أساس وتحوي معظم هذه المواد على سيليكات الألمنيوم والمغنسيوم وفيما يلي هذه المواد .

1- مسحوق الدياتوم diatomite

وهو عبارة عن المادة المتخلفة من تحلل الكائنات الحية ويتركب كيماويا من اوكسيد السيلكون والسيليكات.

2- اوكسيد الكالسيوم

تأثيره قلوي ويجب عدم استخدامه لتخفيف المبيدات التي تتحلل في المحيط القاعدي كبعض المبيدات التابعة لمجموعة الهيدروكاربونات المكلورة والعضوية الفسفورية والمبيدات النباتية.

3- الجبس Gypsum

وهو عبارة عن كبريتات الكالسيوم المائية (CaSo4H2O)

4- الكالسيت Calcite

وهو عبارة عن كربونات الكالسيوم
5- التالك talc
ويتكون معظمه من ميتاسليكات المغنسيوم (3Mgo4 Sio3 .H2o)

6- البيروفليت pyrophyllite

وهو عبارة عن سيليكات الألمنيوم المائية (Alo3.4Sio2.H2o) ولان هذه المادة قلوية فيفضل استعمالها في تحضير مساحيق التعفير المخففة للمبيدات النباتية كالروتينون والبايرثرم .

7- البنتونيت bentonite

وهو احد المعادن الطين وتركيبه الكيماوي (Al4Si8O10(OH)4.nH2o) ويتميز مسحوق هذه المادة بانتفاخه في الماء.

8- اتولولجيت attapulgite

وتركيبه الكيماوي (Mg5Si7(OH)6.4H2o) ويستخدم بكثرة كمادة حاملة في تحضير المحببات .

9- الكبريت

إضافة لما له من تأثير على الفطريات والحلم . فانه مسحوق الكبريت يستخدم كمادة مخففه لبعض المبيدات وذلك لتوفره ولرخص الثمن .
10- مسحوق الأجزاء النباتية
وتستخدم بكثرة المبيدات النباتية ومن أمثلتها دقيق الحنطة ودقيق فول الصويا ومسحوق أوراق التبغ ومسحوق أعلاف ثمرة جوز الهند .

المواد المبللة والناشرة Spreading and wetting agents

يساعد إضافة هذه المواد إلى المستحضر التجاري للمبيد على تبليل السطح المعامل واستقرار القطرات فوقه.
كذلك تساعد على نشر القطرات لتغطي مساحة اكبر حيث تمتد القطرة على غشاء رقيق يغلغل بعدها المبيد بكفاءة إلى داخل النسيج المعامل .
وتعمل هذه المواد على خفض الشد السطحي surface tension للماء وكذلك الشد السطحي بين الماء والمذيب العضوي .
وتعتبر مادة الصابون (وهي أملاح الصوديوم أو البوتاسيوم للأحماض الدهنية ) من المواد الناشرة التي استخدمت قديما في مستحضرات المبيدات حيث استعملت بكثرة مع كبريتات النيكوتين لمكافحة حشرة المن .
ولكن من عيوبها كمادة ناشرة أنها تترسب بوجود ايونات لكالسيوم والمغنسيوم المسؤولة عن عسرة الماء .
كذلك تعد مادة الكازين casein والتي تستخدم على شكل كازينات الكالسيوم
ومن المواد الناشرة الجيد كذلك استخدمت في مستحضرات المبيدات مواد ناشرة كالزيوت بصورة عامة ومادة الجلاتين jelatin ومادة السبونين saponins
أما المواد الناشرة التي تستخدم بكثرة في استحضار المبيدات في الوقت الحاضر فيمكن تقسيمها إلى مجاميع التالية .

1- مواد ناشرة انئونية anionic spreaders

وهي عبارة عن مركبات عضوية تحتوي على سلسلة هيدروكاربونية وتنهي بشحنة سالبة وتكون قابلة للذوبان في الماء ولكونها تستخدم على صوره أملاح صوديوم ويرجع نشاطها إلى الانيون الناتج ومن المواد الناشرة لهذه المجموعة والتي تستخدم بكثرة هي كبريتات لوريل الصوديوم sodium lauryl sulphate
2- مواد ناشرة كاتيونية cationic spreaders
يرجع النشاط في هذه المواد الى الكاتيون الموجود بطرف السلسلة الهيدروكاربونية ومن أمثلتها أملاح الامونيوم الرباعي .

3- مواد ناشرة غير أيونية non aionic spreaders

تختفي المجموعة الطرفية القطبية المتأنية في هذه المواد لذلك تكون ثابتة ومقاومة لعسر الماء وتنتج هذه المواد بتحويل الحوامض الدهنية إلى أسترات حيث تختفي فيها مجموعة الكاربوكسيل carboxyl group ومن أمثلتها الاثيلين ثنائي الاسترethylene diester

المواد اللاصقة stickers

تساعد هذه المواد على زيادة قدرة بقاء كمية المبيد فوق النموات الخضرية أو المواد المعاملة ويمكن استخدام الزيوت كزيت بذور القطن والطحين والاصماغ كمواد لاصقة وفي الوقت الحاضر تستخدم المواد اللاصقة المحضرة صناعيا كالمواد الراتنجية وخاصة من نوع الخلات عديدة الفنيل polyphenyl acetate

المواد المفرقة dispersing agents

تساعد هذه المواد على استمرار حبيبات المعلق طول فترة استخدام المبيد في الحقل وتمنع ترسيب حبيبات المعلق لزيادتها لزوجة سائل الرش ويعود السبب لامتصاصها سطح الحبيبات المعلقة مما يجعل كثافة الأخيرة مساوية لكثافة السائل المحيط بها ومن المواد المستخدمة لهذا الغرض السليلوز methyl cellulose ومشتقاته .

المستحلبات emulsilfiers

تضمن هذه المواد الانتشار المتجانس للمبيد المذاب في مذيب عضوي في الماء وتستخدم المواد الناشرة وغير الأيونية التي مر ذكرها كمواد مستحلبة في المستحضرات المبيدات .

المواد المنشطة synergists

وهي المواد التي تزيد من فعالية المبيد الكيماوي عند إضافتها إلى المستحضر كزيت السمسم ومادة الببرونيل بيوتوكسايد piperonyl butoxide
وفي ما يلي استعراض لأنواع وأهمية المستحضرات التجارية للمبيدات

أولا: المستحضرات الجافة dry formulations

النوع من المستحضرات تستخدم مساحيق المبيدات بصورة نقية أو بعد تخفيفها بمواد مخففة صلبة وتسمى هذه بمساحيق التعفير dusts أو أن المادة الفعالة تمتص على سطح حبيبات مادة حاملة وتسمى بالمحببات granules وتكون مساحيق التعفير على أنواع فمنها ما يحوي على المادة الفعالة بدون تخفيف كمسحوق الكبريت الذي يستخدم ضد الفطريات أو قد تكون المادة الفعالة مخففة بمواد مالئة غير سامة مثل مسحوق التعفير الذي يحتوي على DDT ومسحوق التل كاو قد تخفف المبيدات مع بعضها ويكون مسحوق التعفير حاويا على عدد من المبيدات كمسحوق تعفير القطن الذي يحوي على مبيدات DDT وجامكسان والكبريت .
أما المحببات فيكون حجمها اكبر منها في حالة مسحوق التعفير حيث يتراوح حجم حبيباتها من 400 - 500 مليمكرون ويتم تحضيرها عن طريق امتصاص المادة الفعالة على حبيبات مادة صلبة مثل مادة الاتوبولجيت attapulgite ومن أمثلتها محببات الديازنون 10% التي تستخدم في مكافحة حفار ساق الذرة الصفراء .
إن زيادة كتلة المحببات مقارنة بمساحيق التعفير يقلل ما يفقد منها بتأثير التيارات الهوائية لذلك فإنها تفضل على المساحيق التعفير في حالة الخوف من الفقد بالرياح كذلك تكون مدة مكث المبيد persistence في المحببات أطول منها في حالة مساحيق التعفير.
أما العوامل المحددة لنجاح عملية التعفير بالمبيدات فمنها :
• نوع المادة الحاملة حيث لاتصلح المواد القلوية لان تكون مواد مخففة للمبيدات الحساسة للمحيط القلوي.
• حاجتها لريح هادئة حيث إن سرعة الرياح عند إجراء عملية التعفير يجب إن لا تزيد عن 10ميل/ساعة.
• وجود كمية من الندى على النبات يعتبر من العوامل المهمة لنجاح عملية التعفير لذلك يفضل القيام بها في الصباح وأحيانا قد تجري عملية بلل صناعي وبرش النباتات قبل إجراء عملية التعفير .
• حجم وشكل وكثافة الحبيبات في مسحوق التعفير قد تؤثر على مدى نجاح العملية.
وتحضر مساحيق التعفير بطرق عديدة حيث يتم إضافة المادة الفعالة إلى المواد الحاملة أو المخففة ومن هذه الطرق :
1- طريقة الخلط باستخدام مذيب عضوي
تذاب المادة الفعالة بمذيب عضوي سريع التطاير وترش فوق مسحوق المادة الحاملة أثناء عملية مزج مستمر .
وقد تستخدم الزيوت البترولية لهذا الغرض وعندها تغلف دقائق المسحوق بالزيت مما يساعد على التصاقها بالنموات الخضرية وتسمى بالمساحيق المغلفة بالسوائل liquidust
2- طريقة الخلط بطاحونة الكرات ball mill method
تخلط المادة الفعالة مع المادة الصلبة المخففة بصورة ميكانيكية داخل وعاء يدور بسرعة يحتوي على كرات صلبة ذات أحجام معينة تقوم بتنعيم مزج المخلوط.
ونتيجة للحرارة التي تتولد أثناء عملية الطحن هذه يحب استخدام ثاني اوكسيد الكاربون الصلب الذي يساعد على التبريد ويمنع من تحلل المبيد .

ثانيا : المستحضرات السائلة liquid formulations

بالرغم من الماء يعتبر من ارخص المواد المخففة التي يمكن أن تستخدم لتحضير سوائل الرش للمبيدات الكيماوية إلا أن معظم المبيدات قليلة أو عديمة الذوبان فيه لذلك تستوجب عملية استخدامه كسائل مخفف في عملية الرش إضافة المواد المساعدة لضمان الانتشار المتجانس للمبيد في الماء .
ويمكن تقسيم سوائل الرش إلى مجموعتين رئيستين على أساس مدى تجانسها في الماء أو في المذيبات الأخرى وهي :
• المحاليل المتجانسة :
1-محاليل متجانسة في الماء
وتشمل المبيدات القابلة للذوبان في الماء مثل سلفات النيكوتين والديبتركس والمبيدات الجهازية الحشرية والدايثين وأملاح الصوديوم لحامض (2,4D) ومادة الدالبون .
2-محاليل متجانسة للمبيدات في المذيبات العضوية
ويمكن إذابة معظم المبيدات بمذيبات عضوية وتستخدم مباشرة في الرش ضد الذباب والبعوض والحشرات الطبية الأخرى .
وكذلك حشرات المخازن وفي الرش المركز Low volume من الطائرات ومن أمثلة ذلك إذابة مبيد الديازينون في زيت الغاز واستخدامه لمكافحة البعوض .

• المحاليل المائية غير المتجانسة
1- مساحيق قابلة للابتلال بالماء wettable powder
وتحتوي هذه المساحيق على مواد مساعدة كالمواد الناشرة واللاصقة ومن أمثلتها مسحوق السفين 85% القابل للبلل .
2- مركزات المبيدات القابلة للاستحلاب emulsifiable concentrate
وهي من أهم مستحضرات المبيدات الشائعة الاستعمال في الوقت الحاضر وتحضر بإذابة المادة الفعالة مع المواد المساعدة في مذيب عضوي في زيوت بترولية وتكون قابلة للاستحلاب عند تخفيفها بالماء .
وتتراوح نسبة المادة الفعالة في هذه المستحلبات بين 20-50%.
ثالثا : المستحضرات الغازية Gas formulations
تستخدم هذه المستحضرات في عمليات التدخين العادي والفراغي ومعاملة المخازن والمساكن للتخلص من الآفات الحشرية بشكل خاص وكذلك القوارض.
ويمكن أن تستخدم أيضا لمعاملة التربة الزراعية للتخلص من أفات التربة الحشرية والفطرية .
ويمكن تقسيم هذا النوع من المستحضرات إلى ما يأتي :
1- مواد التدخين fumigants
وهي عبارة عن المواد التي تكون بحالة غاز على درجة حرارة وضغط معينين وتخلل جزيئاتها بكفاءة المواد المراد معاملتها .

ويمكن أن تقسيم إلى المجاميع التالية:
• المواد السائلة
وتكون في حالة سائلة داخل عبوات من الزجاج أو المعدن وتمتاز بدرجة غليان عالية مثل ثاني كبريتيد الكربون ورابع كلوريد الكاربون .
• المواد الغازية
وتكون بحالة غازية تحت الضغط الجوي وتباع على شكل غاز سائل في اسطوانات حديدية تحت ضغط عال .
وتمتاز هذه المواد بدرجة غليان منخفضة ومن أمثلتها بروميد المثيل (CH3Br) وسيانيد الهيدروجين (HCN) .
• المواد الصلبة
وتكون على هيئة مسحوق أو أقراص وينتج الغاز السام بعد تفاعل المادة الصلبة مع الرطوبة الجوية كإنتاج غاز سيانيد الهيدروجين من مسحوق سيانيد الكالسيوم ونتاج غاز الفوسفين من أقراص فوستوكسين .

وعادة تكون كفاءة التدخين الفراغي المستخدم في دوائر الحجر الزراعي أعلى من كفاءة التدخين نحت الضغط الجوي الاعتيادي التي تجري في المخازن والمنازل وذلك لسبب نقص الأوكسجين في الفراغ المعامل مما يساعد على إسراع عملية التنفس للآفة وسرعة تعرضها للغاز السام إضافة إلى أن الضغط المنخفض يؤثر تأثيرا ميكانيكيا على الآفة .
ولقد ثبت إن الدخان الناتج من حرق المبيدات الكيماوية العضوية أو تبخرها بسرعة لا تعتبر من الطرق الجيدة في مقاومة الآفات لصغر حجم حبيبات المبيد وعدم قدرتها على التغلغل إضافة إلى أن معظم هذه المبيدات تتحلل بالحرارة العالية .

2- المعلقات الهوائية Aerosols

وهي عبارة عن معلقات من المبيدات بصورة سائلة او صلبة في الهواء وتظهر بشكل ضباب وتختلف عن مواد التدخين في أن قدرتها على التغلغل في المواد المعاملة معدومة حيث تترسب جزيئات المبيد على الأسطح المعاملة فقط .
من الناحية الأخرى تتميز طريقة المعلقات بأنها سريعة ويمكن تغطية مساحات واسعة باستخدام كميات صغيرة نسبيا من المادة الفعالة .
وتكون المادة المخففة في المعلقات الهوائية غازية كالهواء المضغوط أو الدخان المولد بالتسخين أو مع أبخرة مذيب عالي التطاير سائل تحت الضغط .
ويمكن توليد ضباب المبيد بالطرق التالية :
• تعريض المبيد لسطح ساخن ثم يمرر تيار من الهواء ليحمل جزيئات المبيد المتبخرة على صورة ضباب .
وتتوفر في الأسواق أنواع مختلفة من مولدات الضباب بالتسخين .
وتستخدم في هذه الحالة المبيدات التي تقاوم التحلل بدرجات الحرارة العالية .
• استخدام الهواء المضغوط حيث يمرر تيار من الهواء ليختلط بمحلول مركز من المبيد ويخرج من فتحة الآلة على هيئة ضباب .
إن عدم استخدام الحرارة يضمن عدم تحلل المبيد المستعمل.
• استخدام المذيبات السائلة وهي الطريقة الشائعة في تحضير العبوات المستخدمة في مكافحة البعوض والذباب في المنزل .
ويتكون ضباب المبيد عن طريق انطلاق جزيئات المبيد المذابة في غاز سائل خلال أنبوبة شعرية تحت تأثير القوة الدافعة للضغط البخاري العالي للمذيب السائل .
ويكون المبيد والغاز السائل تحت الضغط في العبوة المعدنية أو البلاستيكية التي يجب إن تتحمل ضغط الغاز السائل وعند تخفيف الضغط ينطلق المحلول المركز للمبيد على هيئة قطرات صغيرة محمولة ببخار المذيب المندفع خلال الأنبوبة الشعرية.
ومن الغازات الدافعة propellants المستخدمة لتحضير عبوات المعلقات الهوائية غاز ثنائي فلور الميثان (CCL2F2) وثالث كلور فلور الميثان (CCL3F2) وثنائي فلور الايثان (CH3CHF2) وكلوريد المثيل (CH3CL) وبروميد المثيل (CH3Br).
ومن المبيدات المستخدمة لتحضير المعلقات الهوائية DDT وميثوكسي كلورزبيرثرم ولندين وكلودين وديلدرن ونوكوز .
ويجب إن تكون نقاوة المبيد عالية حتى لاتسد الشوائب فتحة الأنبوبة الشعرية قد يستخدم اوكسيد البروبلين PROPALINE OXIDE بنسبة 0,1% تآكل معدن العبوة ومن المبيدات المستخدمة بشكل معلقات هوائية وتباع في الأسواق لمكافحة البعوض والذباب في المنازل مبيد سيدكو الذي يتكون من :
• 0,62% نوكوز (D.D.V.P) مبيد فسفوري عضوي
• 0,40% بايرثرم (Pyrethrum) مبيد نباتي يساعد على أحداث صدمة عصبية
• 1,8% ببرونيل بيوتوكسيد piperonyl butoxide مادة منشطة
• 66,85% مذيب عضوي غير قابل للاشتعال
• 30% غاز دافع

المواد المنشطة وأهميتها في مستحضرات المبيدات

اتجهت مؤخرا جهود الباحثين لزيادة كفاءة المبيدات الكيماوية وبخاصة بعد ظهور حالات مقاومة لعدد كبير من الحشرات ضد مختلف المبيدات والى الاستفادة من ظاهرة التنشيط synergism وذلك عن طريق خلط بعض المبيدات مع بعضها أو عن طريق إضافة مواد منشطة synergists غير سامة يساعد وجودها على زيادة خاصية الإبادة للمادة السامة عن طريق منعها لتحلل المبيد داخل جسم الآفة وزيادة سرعة نفاذه خلال جدار جسم الآفة أو عن طريق إطالة فترة تاثيرة على الآفة عن طريق منعها لتحلله بالظروف البيئية المختلفة .
ويمكن اعتبار حالة استعمال مادتين سامتين مع بعضهما تفوق مجموع السمية الناتجة عن كل منهما حالة تنشيط في حين تعتبر حالة تضاد antagonism إذا كانت السمية الكلية اقل من مجموع السمية في حالة استخدامها بشكل منفرد .
وفي الوقت الحاضر تستخدم المواد المنشطة غير السامة والتي تزيد من سمية المبيد عند خلطها معه بتركيز معين ومن أمثلة هذه المواد ما يأتي :
Sesamine – piperonyl butoxide –propyl isome –
ENP (ethyl phosphorothionate nitraphenyl) .
إن ميكانزم عمل المادة المنشطة ينحصر بشكل أساسي في تثبيط عمل الإنزيمات المسؤولة عن تحليل المادة السامة داخل جسم الحشرة وبذلك تبقى الكمية الفعالة من المادة السامة تعمل لمدة طويلة داخل أنسجة الآفة ومن أمثلة المثبتة عمليا حول هذا الموضوع هوا عادة حساسية السلالات المقاومة من البعوض لمبيد الملاثيون وذلك بإضافة المادة النشطة EPN والتي تعمل على تثبيط عمل أنزيم carboxyestrase الذي يحول مادة الملاثيون السامة إلى مركبات غير سامة هي الملاثيون أحادي وثنائي الحامض .
وتستخدم بعض المبيدات النباتية وخاصة مبيد البايرثرم كمادة منشطة لبعض المبيدات وخاصة للمبيدات التابعة لمجموعة المركبات الفسفورية العضوية لكي يساعد على حدوث صدمة عصبية للحشرة .
وقد تضاف مادة منشطة غير سامة مثل مادة piperonyl butoxide كمادة منشطة لمبيد البايرثرم ومن أمثلة ذلك مستحضر سيدكو الذي سبق وان ذكر مكوناته .

» المبيدات
» المبيدات الحشرية
» تصنيف قوائم المبيدات
» دراسة صور تجهيز المبيدات
» دراسة عن ملصقات المبيدات