اثر PH در اثر بخشی سموم کشاورزی

آیا تا به حال در کنترل آفات با آفت کش ها مشکل داشته اید؟ ممکن است فکر کرده باشید که مشکل به دلیل میزان استفاده شده آفت کش یا شاید خود ماده شیمیایی است. اما آیا تا به حال به این فکر کرده اید که PH آب مورد استفاده برای مخلوط کردن با آفت کش را بررسی کنید؟

pH آبی که در مخزن اسپری شما وجود دارد، بر نحوه کارآمدی بسیاری از آفت کش ها و تنظیم کننده های رشد تأثیر می گذارد. اغلب فرمولاسیون های آفت کش ها مانند مواد روان پذیر خشک، مایعات غلیظ امولسیون شونده و سوسپانسیون شونده و پودرها طوری طراحی شده اند که باید با آب به عنوان حامل رقیق شوند PH .آب بالاتر از 7که شرایط قلیایی ایجاد می کند می تواند برخی از آفت کش ها را دچار تخریب شیمیایی کند.

 بطور کلی برخی حشر کش ها نسبت به فرایندی که هیدرولیز خوانده می شود حساس تر هستند. حشره کش های ارگانوفسفره و کاربامات بویژه نسبت به هیدرولیز قلیایی بسیار حساس هستند. سرعت هیدرولیز آفت کش ها بازای هر واحد افزایش PH تقریبا ده برابر افزایش می یابد. استفاده از عوامل بافری برای تنظیم PH بسیار موثر است.

اگر PH آب شما بالاتر از 7 است، افزودن یک عامل بافری یک راه آسان برای تغییر pH آب جهت مخلوط کردن با آفت کش هایی است که به pH پایین نیاز دارند. عوامل بافری از هیدرولیز آفت کش ها در حین اختلاط و نگهداری در مخزن جلوگیری می کنند. عوامل بافری نباید همراه با آفت کش های حاوی مس یا آهک مانند سولفات مس ، اکسید مس ، مخلوط بردو و همچنین گوگرد استفاده شوند. مس در شرایط اسیدی محلول تر است و به گیاهان آسیب می رساند. میزان استفاده از بافر به pH آب بستگی دارد. بافر زیاد باعث اسیدی شدن آب می شود و می تواند برای گیاهان سمیت داشته باشد، بنابراین حتماً pH آب را با استفاده از دستورالعمل های ارائه شده در برچسب بافرها تنظیم کنید.

استفاده از PH متر دقیق ترین روش برای تعیین PH می باشد. بکار گیری کاغذ تورنسل برای تشخیص میزان PH قدری نامطمئن بنظر می رشد و گاهی تا دو درجه خطا نشان می دهد.

به طور کلی، دانستن PH آب مصرفی که بعنوان حامل آفت کش ها استفاده می شود بسیار اهمیت دارد. هیدرولیز آفت کش ها علاوه بر PH  به عوامل دیگری چون دما، درجه حلالیت، غلظت ، رطوبت ، زمان استفاده و زمان باقی ماندن مخلوط در مخزن اسپری و سایر آفت کش ها و مواد کمکی موجود در مخزن سمپاش هم بستگی دارد.

بررسی PH و قلیاییت

pH معیاری از اسیدیته یا قلیایی بودن آب است که به تعداد یون های هیدروژن (H+) و هیدروکسیل (OH¯) موجود در یک محلول اشاره دارد. مقیاس اندازه گیری pH از صفر تا 14 است. هرچه PH کمتر باشد محلول اسیدی تر است، در حالی که pH بالاتر نشان دهنده قلیایی تر بودن محلول است. آب درPH=7 خنثی است، به این معنی که تعداد مساوی یون هیدروژن و هیدروکسیل در محلول وجود دارد. اگر هیدروژن غالب باشد، محلول اسیدی است. اگر هیدروکسید غالب باشد، محلول بازی یا قلیایی است. از آنجایی که برای اندازه گیری pH از مقیاس لگاریتمی استفاده می شود، pH معادل 6،  10 برابر اسیدی تر از7= PH  و 5= PH ،  100 برابر اسیدی تر از pH 7 است. بی کربنات های محلول مانند بی کربنات کلسیم،  بی کربنات سدیم و بی کربنات منیزیم و کربنات هایی مانند کربنات کلسیم از عوامل اصلی قلیایی بودن آب آبیاری هستند.

 آفت کش ها مواد شیمیایی هستند و زمانی که به آب وارد می شوند ممکن است بسته به سختی آب واکنش نشان دهند. کاتیون ها (+) و آنیون ها (-) شبیه آهنربا هستند. آب سخت معمولاً دارای بار مثبت است، بنابراین اگر یک آفت‌کش آنیون یا دارای بار منفی باشد، به هم متصل می‌شوند و پس از استفاده از هم جدا نمی‌شوند. این امر باعث کاهش اثربخشی محصول می شود.

سرعت و شدت واکنش بر اساس میزان حساس بودن آفت کش به هیدرولیز،  مدت زمانی که آفت کش با آب در تماس است و دمای مخلوط آفت کش رقیق شده تعیین می شود. به عنوان مثال، اگر یک مخزن اسپری مربوط به چند ساعت یا یک شب قبل از استفاده از محتویات آن باشد، ممکن است تا 50 درصد از ماده فعال آن از بین رفته باشد.

اثرات pH بر کارآیی آفت کش ها و تنظیم کننده های رشد

pH آب یک عامل مهم در اثربخشی بسیاری از آفت کش ها و تنظیم کننده های رشد می باشد.  بسیاری از آفت کش ها زمانی که با آب اسیدی مخلوط می شوند بیشترین کارایی را دارند، در حالی که برخی از آنها در pH خنثی یا بالاتر بهترین عملکرد را دارند.

سموم فسفره مانند ارگانوفسفره ها، پیرتروئیدهای مصنوعی، کاربامات ها، هیدروکربن های کلردار، اتفون (تنظیم کننده رشد) و غیره  در آب تحت یک واکنش شیمیایی به نام هیدرولیز قرار می گیرند که موجب تجزیه آنها در آب با pH بیشتر از 7 می شود. هرچه آب قلیایی تر باشد، آفت کش سریعتر تجزیه می شود.

زمانی که PH آب بیشتر از 8 و 9 باشد، هیدرولیز می تواند بسیار سریع باشد. به ازای هر واحد افزایش pH، سرعت هیدرولیز 10 برابر افزایش می یابد. برخی از آفت کش ها به محض ترکیب شدن با آب با pH بالا شروع به تجزیه می کنند.

PH چگونه بر آفت کش ها تأثیر می گذارد؟

اکثر آفت کش ها به صورت غلیظ فروخته می شوند و قبل از استفاده از آنها در محصولات باید در آب حل یا معلق شوند. این آب می تواند از منابع مختلفی مانند چاه ها، برکه ها، رودخانه ها یا منابع آب شهری تامین شود. آب به طور طبیعی از نظر میزان مواد معدنی محلول، مواد آلی و pH بسته به منبع آن متفاوت است.  

آب می تواند بر پایداری برخی از آفت کش ها تأثیر منفی بگذارد. در شرایط قلیایی، هیدرولیز قلیایی رخ می دهد که آفت کش را به اشکال غیر سمی (غیر فعال) تجزیه می کند. برخی از آفت‌کش‌ها، به‌ویژه حشره‌کش‌های کاربامات و ارگانوفسفره، در حضور آب قلیایی تحت یک واکنش شیمیایی بنام هیدرولیز قلیایی قرار می گیرند که طی آن اثربخشی ماده فعال آفت کش کاهش یافته یا از بین می رود.

سرعت تجزیه به خواص شیمیایی خاص آفت کش، PH آب مخلوط و مدت زمانی که آفت کش در تماس با آب است، بستگی دارد. آب مخلوط با آفت کش با   pH بین 8 و 9 می تواند باعث هیدرولیز سریع شود تا جایی که درجه کنترل آفات به شدت کاهش یابد یا از بین برود.

تجزیه شیمیایی یک آفت کش معمولاً با نیمه عمر آن ذکر می شود. نیمه عمر دوره زمانی است که طول می کشد تا نیمی از مقدار آفت کش موجود در آب تجزیه شود( هیدرولیز). نتیجه نهایی استفاده از ماده کمتر فعال و عملکرد ضعیف آفت کش است.

 به عنوان مثال، اگر یک محصول نیمه عمر یک ساعت داشته باشد، مقدار ماده موثره در یک ساعت به 50 درصد، در ساعت بعد به 25 درصد، در ساعت بعد به 5/12 درصد و غیره کاهش می یابد. در نهایت، آفت کش عملاً بی اثر می شود. اثر pH بر آفت کش ها از محصولی به محصول دیگر متفاوت است و همچنین با محلول های بافری موجود در فرمول آفت کش تعدیل می شود. اختلاط چندین آفت کش با مخزن می تواند PH مخلوط تانک را تغییر دهد.

 عوامل دیگری غیر از pH می توانند بر سرعت هیدرولیز تأثیر بگذارند، از جمله دما، حلالیت، غلظت، نوع هم زدن، رطوبت، و سایر آفت کش ها و مواد کمکی موجود در مخلوط.

چه زمانی یک محلول آفت کش باید در مخزن سمپاش اسیدی شود؟

اگر می‌دانید که آب مخلوط شما دارای 5/7=PH یا بیشتر است، PH را کاهش دهید. به خصوص اگر از آفت‌کشی استفاده می‌کنید که به pH بالا حساس است. PH=4 تا 7 برای مخلوط کردن با بیشتر آفت کش ها توصیه می شود. مقدار 5/5 تا 5/6 ایده آل است. اگر دستگاه اسپری شما برای چند ساعت قبل از کاربرد مخلوط آفت کش باقی می ماند، برای جلوگیری از هیدرولیز قلیایی یک عامل اسیدی به آن اضافه کنید.

برخی از برچسب‌های محصول به شما دستور می‌دهند که از مخلوط کردن آفت‌کش با آب قلیایی یا سایر مواد قلیایی خاص مانند آهک، گوگرد، آهک یا مخلوط‌های بوردو اجتناب کنید.

همچنین ممکن است عباراتی مبنی بر کاهش فعالیت آفت کشی در شرایط قلیایی را مشاهده کنید. دستورالعمل ها بیان می کنند که یک عامل بافر یا اسیدی باید به مخزن اسپری اضافه شود. برخی از آفت کش ها به هیچ عنوان نباید اسیدی شوند: اسپری های محتوی قارچ کش های حاوی مس (مخلوط بوردو، اکسید مس، سولفات مس بازی، هیدروکسید مس و غیره) و آهک و گوگرد از این جمله اند.

 علاوه بر این، اسید فسفرو و سایر قارچ‌کش‌های مبتنی بر اسید نیز نباید اسیدی شوند، زیرا از قبل pH پایینی دارند و کاهش آن می‌تواند باعث سوختگی گیاهان شود. از سوی دیگر، اسیدی کردن قارچ‌کش‌های نمک کربناته ممکن است آنها را بی‌اثر کند.

pH آب تحت تأثیر دما، نور خورشید، بارندگی، خشکسالی و بسیاری عوامل دیگر قرار می گیرد و به ندرت از سمپاشی به سمپاشی بعدی یکسان است. بنابراین، قبل از هر کاربرد آفت کش یا تنظیم کننده رشد، pH آب را بررسی کنید.

بافرها اثربخشی آفت‌کش‌ها و تنظیم‌کننده‌های رشد را افزایش می‌دهند. این امر در درازمدت تعداد سمپاشی‌هایی را که انجام می‌دهید کاهش می‌دهد، مقاومت در برابر آفت‌کش‌ها و آسیب به محیط‌زیست را کاهش می‌دهد و در عین حال به شما کمک می‌کند تا محصول خوبی تولید کنید و در هزینه‌ها صرفه‌جویی کنید. تنظیم کننده های PH آب هم در تنظیم PH در مخزن سمپاش موثرند. همواره ابتدا اصلاح کننده یا بافر را به آب اضافه کرده و پس از تنظیم PH ، آفت کش را به مخزن اضافه نمایید.

منابع:

1. Pesticide Performance and PH Levels. https:// www.winfieldunited.com
2. Effect of Water and Spray Solution PH on Pesticide Activity. http:// bookstore. Ksre. Ksu.edu
3. PH and Water Modifications to Improve Pesticide Performance. https:// extension. psu. Edu
4. Effects of PH on Pesticides and Growth Regulators. https:// ag. umass. edu
5. Effect of PH on Pesticide Stability and Efficacy. https:// hortscans.cos.ncsu.edu
6. Effect of PH on Pesticide Degradations and Efficacy. https:// vegimpact.com
7. Water PH and the Effectiveness of Pesticides. https:// edis.ifas.afl.edu
8. Effects of PH on Pesticides. https:// gpnmag.com
9. Effect of Water PH on the Stability of Pesticides. https:// extension.missouri.edu