ΑρχικήΑγροτικά ΝέαΑντίδραση των...

Αντίδραση των Φυτών στην Τοξικότητα Φυτοπροστατευτικών Σκευασμάτων

Αντίδραση των Φυτών στην Τοξικότητα Φυτοπροστατευτικών Σκευασμάτων

Ένα φυτοπροστατευτικό προϊόν είναι ένα χημικό ή βιολογικό σκεύασμα που στόχο έχει να απωθήσει, να σκοτώσει ή να προστατεύσει ένα φυτό από το ξενιστή του. Βάσει αυτού, τα φυτοπροστατευτικά προϊόντα διαχωρίζονται σε εντομοκτόνα δηλαδή σε χημικά ή βιολογικά σκευάσματα που προστατεύουν τα φυτά από τα έντομα, σε μυκητοκτόνα που προστατεύουν τα φυτά από τους μύκητες και σε ζιζανιοκτόνα που προστατεύουν τις καλλιέργειες από τον ανταγωνισμό από άλλα μη επιθυμητά φυτά. Παρόλο που τα τελευταία χρόνια οι εταιρίες έχουν αναπτύξει εναλλακτικές μεθόδους για την προστασία των καλλιεργειών συμπεριλαμβανομένων των βιολογικών φυτοπροστατευτικών προϊόντων και ανθεκτικών ποικιλιών, η χρήση χημικών σκευασμάτων αποτελεί την πιο διαδεδομένη στρατηγική για την προστασία των καλλιεργειών. Συγκεκριμένα από την συνολική χρήση των φυτοπροστατευτικών προϊόντων το 47,55% αφορά ζιζανιοκτόνα, το 29,5% εντομοκτόνα, 17,5% μυκητοκτόνα και 5,5% άλλα φυτοπροστατευτικά προϊόντα.

Αντίδραση των Φυτών

Κάποια φυτοπροστατευτικά προϊόντα εισέρχονται μέσα στο φυτό μέσου της ρίζας ή και των φύλλων. Ένα σύνολο παραγόντων επηρεάζει την απορρόφηση των φυτοπροστατευτικών προϊόντων, καθώς και το μεταβολισμό τους από το ίδιο το φυτό. Σε αυτούς συμπεριλαμβάνονται οι περιβαλλοντικοί παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η υγρασία και ο υετός καθώς και τα φυσικοχημικά χαρακτηριστικά του εδάφους. Επιπλέον, η απορρόφηση και ο μεταβολισμός των φυτοπροστατευτικών προϊόντων από τα φυτά επηρεάζεται από το τρόπο εφαρμογής του σκευάσματος, την ποσότητα φυτοπροστατευτικού προϊόντος που εφαρμόζεται, τις φυσικοχημικές ιδιότητες του σκευάσματος, καθώς και το στάδιο ανάπτυξης που βρίσκεται το ίδιο το φυτό κατά το στάδιο της εφαρμογής του. Τέλος τα φυτοπροστατευτικά σκευάσματα τα οποία απορροφούν τα φυτά μπορεί να μεταβολιστούν ή να συσσωρευθούν στους φυτικούς ιστούς.

Τοξικότητα Φυτοπροστατευτικών

Ωστόσο η εφαρμογή των φυτοπροστατευτικών σκευασμάτων στα φυτά μπορεί να προκαλέσει τοξικότητα με την εμφάνιση νεκρωτικών περιοχών, νανισμό, καψιμάτων και συστροφή φύλλων. Φυτά τα οποία βρίσκονται σε στρες είναι πιθανόν να εμφανίσουν φυτοτοξικότητες που υπό άλλες συνθήκες δε θα εμφάνιζαν. Το μέγεθος και το είδος της τοξικότητας εξαρτάται από πολλούς παράγοντες:

  1. Ο συνδυασμός πολλών σκευασμάτων
  2. το επίπεδο της δόσης που εφαρμόζεται
  3.  ο τρόπος εφαρμογής
  4. το είδος του φυτού στο οποίο εφαρμόζεται το σκεύασμα και το στάδιο στο οποίο βρίσκεται το φυτό
  5.  οι κλιματολογικές συνθήκες
  6.  η δομή και το μικροβιακό φορτίο του εδάφους

Όλοι αυτοί οι παράγοντες δρουν είτε μεμονωμένα, είτε αθροιστικά για την εμφάνιση δυσμενών τοξικών επιδράσεων στα φυτά. Η χρήση χημικών φυτοπροστατευτικών σκευασμάτων στα φυτά έχει ως αποτέλεσμα  την δημιουργία επιπλέον ενεργών μορφών οξυγόνου (Reactive Oxygen Species)2 πέρα από αυτές που δημιουργούνται κατά την διάρκεια της κυτταρικών λειτουργειών. Οι ενεργές μορφές οξυγόνου (ROS)2 είναι δραστικά μόρια ιδιαίτερα ασταθή που λόγω της δομής τους μπορούν να αντιδράσουν με διάφορα βιομόρια επηρεάζοντας τη φυσιολογική λειτουργία τους.

Φυτοπροστατευτικά Σκευάσματα

 Έτσι η χρήση φυτοπροστατευτικών σκευασμάτων μπορεί να προκαλέσει το λεγόμενο οξειδωτικό στρες, δηλαδή υπέρμετρη παραγωγή ενεργών μορφών οξυγόνου, που με την σειρά τους τα δραστικά αυτά μόρια επιδρούν με την χλωροφύλλη και τις πρωτεΐνες του φυτού αλλοιώνοντας την φωτοσυνθετική ικανότητα και άλλες φυσιολογικές λειτουργίες του φυτού. Το φυτό για να ανταπεξέλθει στο οξειδωτικό στρες ενεργοποιεί τους αντιοξειδωτικούς αμυντικούς μηχανισμούς του, οι οποίοι  με την σειρά τους θα μειώσουν την ποσότητα των ενεργών μορφών οξυγόνου και άρα το οξειδωτικό στρες που επήλθε από την χρήση των χημικών σκευασμάτων. Οι αντιοξειδωτικοί μηχανισμοί μπορεί να είναι ενζυμικοί μηχανισμοί (SOD, CAT, POD, APOX) ή και μη ενζυμικοί μηχανισμοί όπως μόρια με αντιοξειδωτικές ιδιότητες όπως η  προλίνη, γλουταθειόνη (GSH), φαινόλες.

Τοξικότητα Φυτοπροστατευτικών Σκευασμάτων
Δραστική ουσίαΦυτόΤρόπος ΕφαρμογήςΗμέρες μετα την εφαρμογήΜέρος του φυτου που αναλύθηκεΔείκτηςΑποτέλεσμα
Επίδραση του ζιζανιοκτόνου σε δείκτες οξειδωτικού στρες στο φυτό
Quizalofop-p-ethylHelianthus annuus LΨεκασμός15 ημέρεςΦύλλαMDAΑυξήθηκε
Επίδραση του ζιζανιοκτόνου σε αντιοξειδωτικούς ενζυμικούς δείκτες
Quizalofop-p-ethylHelianthus annuus LΨεκασμός15 ημέρεςΦύλλαΑPOX, PODΑυξήθηκε
Επίδραση του ζιζανιοκτόνου σε μη ενζυμικούς αντιοξειδωτικούς δείκτες
Quizalofop-p-ethylHelianthus annuus LΨεκασμός15 ημέρεςΦύλλαΦαινόλεςΑυξήθηκε

Πίνακας 1. Συγκριτική επίδραση του ζιζανιοκτόνου Quizalofop-p-ethyl στους οξειδωτικούς και αντιοξειδωτικούς δείκτες του ηλίανθου3.

Στην παραπάνω μελέτη που δημοσιεύθηκε το 2015 από τους Dilek Bayram, Emel Yigit, Gulcin Beker Akbulut 3, κατέληξε ότι η χρήση του ζιζανιοκτόνου quizalofop-p-ethyl στον ηλίανθο, αύξησε τους δείκτες οξειδωτικού στρες, δηλαδή η χρήση χημικού σκευάσματος προκάλεσε οξειδωτικό στρες στο ίδιο το φυτό, ενώ παράλληλα φαίνεται ότι αυξήθηκαν και οι ενζυμικοί και μη ενζυμικοί αντιοξειδωτικοί δείκτες. Δηλαδή η απάντηση του φυτού στο οξειδωτικό στρες που προκάλεσε το ζιζανιοκτόνο ήταν να ενεργοποιήσει τους αντιοξειδωτικούς μηχανισμούς του για να επανέλθει η ισορροπία. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι στην συγκεκριμένη μελέτη χρησιμοποιήθηκε και εξωγενώς σαλικυλικό οξύ επηρεάζοντας θετικά τους αντιοξειδωτικούς δείκτες.

Πηγές

A. Sharma, V. Kumar, A.K. Thukral, R. Bhardwaj : Responses of Plants to Pesticide Toxicity: an Overview, ISSN 0100-8358 (print), Planta Daninha 2019.

2 Χημειοπροφύλαξη και μηχανισμοί, εργαστηριακές σημειώσεις. Συγγραφείς  Καθηγητής Κουρέτας Δημήτριος, Επίκουρος Καθηγητής  Στάγκος Δημήτριος, Δρ. Γκουτζουρέλας Νικόλαος, Δρ. Βεσκούκης Αριστείδης, Πανεπιστημιακές εκδόσεις, Λάρισα 2020

3Bayram DD, Yigit E, Akbulut GB. The effects of salicylic acid on Helianthus annuus L. exposed to quizalofop-p-ethyl. Am. J. Plant Sci. 2015;6:2412-25

Λογοθέτης Δημήτρης
Γεωπόνος


Πρεπει Να Διαβασετε