Φυτοφάρμακο

Τα φυτοφάρμακα είναι ουσίες που προορίζονται για τον έλεγχο των παρασίτων, συμπεριλαμβανομένων των ζιζανίων. Ο όρος φυτοφάρμακα περιλαμβάνει όλα από τα ακόλουθα: ζιζανιοκτόνα, εντομοκτόνα (όπως ρυθμιστές ανάπτυξης εντόμων, τερμιτοκτόνα), νηματωδοκτόνα, μαλακιοκτόνα, ιχθυοκτόνα, πτηνοκτόνα, τρωκτικοκτόνα, βακτηριοκτόνα, εντομοαπωθητικά, απωθητικά ζώων, αντιμικροβιακά, μυκητοκτόνα, απολυμαντικά, και αποστειρωτικά. Τα ζιζανιοκτόνα αντιπροσωπεύουν το 80% της χρήσης φυτοφαρμάκων, και προστατεύουν τα φυτά (και τις καλλιέργειες) από ζιζάνια, μύκητες ή έντομα.

Γενικά, ένα φυτοφάρμακο είναι μια χημική ουσία ή βιολογικός παράγοντας (όπως ιός, βακτήριο ή μύκητας) που καταστέλλει, εξουδετερώνει, σκοτώνει ή απλά αποθαρρύνει τα παράσιτα. Τα στοχευόμενα παράσιτα μπορεί να είναι έντομα, φυτικά παθογόνα, ζιζάνια,  μαλάκια, πουλιά, θηλαστικά, ψάρια, νηματώδη (ασκαρίδες), και μικρόβια που φθείρουν την ιδιοκτησία, ενοχλούν, ή είναι φορείς μεταδοτικών ή μη νόσων. Τα φυτοφάρμακα έχουν οφέλη και ορισμένα μειονεκτήματα, όπως πιθανή τοξικότητα για τον άνθρωπο και άλλα είδη.

Ορισμός 

Ο Οργανισμός Τροφίμων και Γεωργίας (FAO) έχει ορίσει το φυτοφάρμακο ως:

 «κάθε ουσία ή μείγμα ουσιών που προορίζεται για την πρόληψη, την καταστροφή ή τον έλεγχο τυχόν επιβλαβών οργανισμών, όπως φορείς ανθρώπινων ή ζωικών ασθενειών, ανεπιθύμητα είδη φυτών ή ζώων, που είτε είναι βλαπτικά κατά τη διάρκεια ή παρεμβαίνουν στην παραγωγή, την επεξεργασία, την αποθήκευση, τη μεταφορά, ή την πώληση τροφίμων, γεωργικών προϊόντων, ξυλείας και προϊόντων της, ή ζωοτροφές, ή ουσίες που χορηγούνται σε ζώα για την καταπολέμηση εντόμων, αραχνοειδών, ή άλλων παρασίτων εντός ή επί του σώματός τους. Ο όρος περιλαμβάνει τις ουσίες που προορίζονται για ρυθμιστές ανάπτυξης των φυτών, αποφυλλωτικά, ξηραντικά, ή παράγοντες για το αραίωμα καρπών και προστασία από πρόωρη πτώση του φρούτου. Επίσης οι ουσίες που χρησιμοποιούνται στις καλλιέργειες, είτε πριν είτε μετά τη συγκομιδή για να προστατεύσουν τα προϊόντα από αλλοίωση κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης και της μεταφοράς.»

Τα φυτοφάρμακα κατηγοριοποιούνται βάσει του στοχευόμενου  οργανισμού (π. χ. ζιζανιοκτόνα, εντομοκτόνα, μυκητοκτόνα, τρωκτικοκτόνα, και πεντικιλοκτόνα), την χημική δομή (π. χ., οργανικά, ανόργανα, συνθετικά ή βιολογικά (βιοεντομοκτόνο), ), και τη φυσική κατάσταση (π. χ. αέρια (υποκαπνιστικά)). Στα βιοεντομοκτόνα περιλαμβάνονται μικροβιακά και βιοχημικά φυτοφάρμακα. Στα φυτικής προέλευσης φυτοφάρμακα, ή "βοτανικά", που αναπτύσσονται ταχέως περιλαμβάνονται τα πυρεθροειδή, τα ροτενοειδή, τα νικοτινοειδή, και μια τέταρτη ομάδα που περιλαμβάνει τη στρυχνίνη και τη σκιλιροσίδη.

Πολλά φυτοφάρμακα μπορούν να ομαδοποιηθούν σε χημικές οικογένειες, όπως οργανοχλωριούχα, οργανοφωσφορικά και καρβαμιδικά. Οι οργανοχλωριούχοι υδρογονάνθρακες (π. χ. DDT) διακρίνονται περαιτέρω σε διχλωροδιφαινυλαιθάνια, ενώσεις κυκλοδιενίου, και άλλες συγγενείς ενώσεις. Η δράση τους βασίζεται σε διατάραξη της ισορροπίας νάτριο/κάλιο των νευρικών ινών, που επάγει αδιάκοπη διαρκή διέγερση στο νεύρο. Οι τοξικότητες ποικίλλουν αρκετά, αλλά η χρήση τους έχει καταργηθεί λόγω μεγάλης ανθεκτικότητας και δυνατότητας βιοσυσσώρευσης. Τα οργανοφωσφορικά και οι καρβαμιδικές ενώσεις ευρέως αντικατέστησαν τα οργανοχλωριούχα. Η δράση τους βασίζεται σε αναστολή του ενζύμου ακετυλοχολινεστεράση, που επιτρέπει στην ακετυλοχολίνη να μεταφέρει νευρικά ερεθίσματα, και προκαλεί ποικιλία συμπτωμάτων όπως αδυναμία ή παράλυση. Τα οργανοφωσφορικά είναι αρκετά τοξικά για τα σπονδυλωτά και περιστασιακά έχουν αντικατασταθεί από λιγότερο τοξικά καρβαμιδικά, όπως τα θειοκαρβαμιδικά και τα διθειοκαρβαμιδικά. Στις διακεκριμένες οικογένειες φυτοφάρμακων περιλαμβάνονται τα φαινοξικά και βενζοϊκού οξέος παράγωγα (π. χ. 2,4-D), οι τριαζίνες (π. χ., ατραζίνη), οι ουρίες (π. χ. diuron), και τα χλωροακετανιλίδια (π. χ., alachlor). Τα φαινοξικά σκοτώνουν επιλεκτικά τα πλατύφυλλα ζιζάνια αντί για τα χορτάρια. Η λειτουργία των φαινοξικών και βενζοϊκού οξέως παράγωγων βασίζεται στις φυτικές ορμόνες ανάπτυξης, και  διεγείρουν ανώμαλες κυτταρικές διαιρέσεις, που εξαντλούν το φυτικό σύστημα μεταφοράς θρεπτικών συστατικών. Οι τριαζίνες παρεμβαίνουν στο στάδιο της φωτοσύνθεσης. Πολλά πασίγνωστα φυτοφάρμακα δεν περιλαμβάνονται στις προαναφερθείσες οικογένειες, όπως η γλυφοσάτη.

Τα χρησιμοποιούμενα παρασιτοκτόνα συνήθως διατίθενται ως ομοιογενή παρασκευάσματα κατόπιν διασποράς των δραστικών χημικών σε ένα σύστημα (συνήθως υδρογονανθρακικού) διαλύτη-επιφανειοδραστικού.

Ιστορία 
Από προ του 2000 π. Χ. οι άνθρωποι έχουν χρησιμοποιήσει φυτοφάρμακα για την προστασία των καλλιεργειών τους. Η πρώτη γνωστή μέθοδος φυτοπροστασίας ήταν ράντισμα με στοιχειακό θείο  στην αρχαία Σουμερία Μεσοποταμίας πριν από 4.500 χρόνια. Στο Ριγκ Βέδε, που χρονολογείται 4.000 ετών, αναφέρεται η χρήση δηλητηριωδών φυτών για την καταπολέμηση των παρασίτων. Από τον 15ο αιώνα, τοξικές ουσίες όπως το αρσενικό, ο υδράργυρος και ο μόλυβδος χρησιμοποιούνται στις καλλιέργειες για να σκοτώνουν τα παράσιτα. Τον 17ο αιώνα, χρησιμοποιήθηκε η θειϊκή νικοτίνη που εξάγεται από φύλλα καπνού . Το 19ο αιώνα παρουσιάστηκαν δύο πιο φυσικά φυτοφάρμακα, το πύρεθρο, που προέρχεται από τα χρυσάνθεμα, και η ροτενόνη, που προέρχεται από τις ρίζες τροπικών λαχανικών. Μέχρι τη δεκαετία του 1950, κυριαρχούσαν τα φυτοφάρμακα με αρσενικό. Ο Πωλ Μούλερ ανακάλυψε ότι το DDT ήταν  πολύ αποτελεσματικό εντομοκτόνο, και τα  οργανοχλωριούχα όπως αυτό ήταν δεδομένα φυτοφάρμακα, αλλά από το 1975 στις ΗΠΑ αντικαταστάθηκαν από τα οργανοφωσφορικά και τα καρβαμιδικά. Έκτοτε προτιμώνται τα παράγωγα πυρεθρίνης. Τα ζιζανιοκτόνα κοινοποιήθηκαν κατά τη δεκαετία του 1960, με αντιπρόσωπους την τριαζίνη και άλλες αζωτούχες ενώσεις, καρβοξυλικά οξέα όπως το 2,4-διχλωροφαινοξυοξεικό οξύ, και τη γλυφοσάτη.

Κατά τη δεκαετία του 1960, διαπιστώθηκε ότι το DDT παρεμπόδιζε την αναπαραγωγή πολλών πτηνών που τρέφονται με ψάρια, απειλώντας τη βιοποικιλότητα. Η Ρέιτσελ Κάρσον έγραψε το μπεστ σέλερ βιβλίο "Σιωπηλή Άνοιξη" για τη βιολογική μεγέθυνση. Η γεωργική χρήση του DDT τώρα απαγορεύεται βάσει της Σύμβασης της Στοκχόλμης για τους Έμμονους Οργανικούς Ρύπους στο περιβάλλον, αλλά εξακολουθεί να χρησιμοποιείται σε ορισμένες αναπτυσσόμενες χώρες για την πρόληψη της ελονοσίας και άλλων τροπικών ασθενειών για τη δράση του κατά των κουνουπιών.

Χρήσεις 
Τα φυτοφάρμακα χρησιμοποιούνται για την καταπολέμηση οργανισμών που θεωρούνται επιβλαβείς. Για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται για να σκοτώσουν τα κουνούπια που μπορούν να μεταδώσουν δυνητικά θανατηφόρες ασθένειες, όπως τον ιό του Δυτικού Νείλου, τον κίτρινο πυρετό και την ελονοσία. Επίσης σκοτώνουν τις μέλισσες, σφήκες ή μυρμήγκια που μπορεί να προκαλέσουν αλλεργικές αντιδράσεις. Τα εντομοκτόνα προστατεύουν τα ζώα από ασθένειες που προκαλούνται από παράσιτα όπως οι ψύλλοι. Αντιμετωπίζουν τον κίνδυνο νόσου από μουχλιασμένα τρόφιμα ή αλλοιωμένα προϊόντα. Τα ζιζανιοκτόνα καθαρίζουν τα άκρα των δρόμων από αγριόχορτα, δεντρύλια και θάμνους. Γενικά εξοντώνουν τα επεμβατικά ζιζάνια που μπορούν να προκαλέσουν περιβαλλοντική ζημιά. Χρησιμοποιούνται σε λίμνες και λιμνούλες για τον έλεγχο των φυκών και των υδρόβιων χόρτων που παρενοχλούν σε δραστηριότητες όπως το κολύμπι και το ψάρεμα και συνοδεύονται από δυσοσμία του νερού. Τα ανεξέλεγκτα παράσιτα όπως οι τερμίτες και η μούχλα φθείρουν τις ανθρώπινες κατασκευές όπως τα σπίτια. Στις εγκαταστάσεις αποθήκευσης τροφίμων χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση των τρωκτικών και εντόμων που μολύνουν τα τρόφιμα, όπως το σιτάρι. Η χρήση φυτοφαρμάκων συσχετίζεται με κίνδυνο, οπότε συνιστάται ορθολογική χρήση σε αποδεκτά επίπεδα που προσδιορίζονται από τους ρυθμιστικούς οργανισμούς όπως η Αμερικάνικη Υπηρεσία Προστασίας και ο Ελληνικός Σύνδεσμος Φυτοπροστασίας (ΕΣΥΦ).

Ποσότητες 
Τα έτη 2006 - 2007 παγκόσμια χρησιμοποιήθηκαν 24 μεγατόννοι φυτοφάρμακων, εκ των οποίων τα ζιζανιοκτόνα ήταν το 40%, τα εντομοκτόνα 17% και τα μυκητοκτόνα 10%. Το 2007 είχαν καταχωρηθεί πάνω από 1.055 δραστικές ουσίες , που χρησιμοποιούνταν σε  >20.000 φυτοφάρμακα που διατίθενται στο αμερικάνικο εμπόριο.

Κατά προσέγγιση χρησιμοποιήθηκαν  1 kg φυτοφάρμακα ανά εκτάριο καλλιεργήσιμης γης στις ΗΠΑ,  4,7 kg/εκτάριο στην Κίνα, 1,3 kg/εκτάριο στο Ηνωμένο Βασίλειο, 0,1 kg/εκτάριο στο Καμερούν, 5,9 kg/εκτάριο στην Ιαπωνία και 2,5 kg/εκταριο στην Ιταλία.

Στην παγκόσμια αγορά για τα προϊόντα προστασίας καλλιεργειών οι αναλυτές της αγοράς προβλέπουν έσοδα άνω των 45 δισ. Ευρώ για το 2019.

Το κόστος 
Από άποψη κόστους η χρήση φυτοφαρμάκων έχει επιπτώσεις στο περιβάλλον και την ανθρώπινη υγεία.

Επιπτώσεις στην υγεία 

Η εμφάνιση τοξικών εκδηλώσεων στον οργανισμό μπορεί να είναι οξεία ή χρόνια. Στα συμπτώματα από έκθεση σε φυτοφάρμακα περιλαμβάνονται, απλός ερεθισμός του δέρματος και των ματιών, σοβαρές νευρολογικές διαταραχές, ενδοκρινικές επιδράσεις που επηρεάζουν την αναπαραγωγική ικανότητα και έχουν τερατογόνο και καρκινογόνα δράση. Οι έρευνες δείχνουν ότι συσχετίζονται με μη-Hodgkin λέμφωμα και λευχαιμία οπότε η χρήση τους πρέπει να είναι ορθολογική. Η έκθεση σε οργανοφωσφορικά συσχετίζεται με χρόνιες νευροψυχιατρικές διαταραχές.Γενικά έχουν ηπατοτοξική και νεφροτοξική δράση, προκαλούν γενετικές ανωμαλίες στα έμβρυα και θάνατο του εμβρύου.

Περιβαλλοντικές επιπτώσεις 
Η χρήση φυτοφαρμάκων εγείρει ορισμένες περιβαλλοντικές ανησυχίες. Περισσότερο από 98% των ψεκαζόμενων εντομοκτόνων και το 95% των ζιζανιοκτόνων δε φτάνουν στο στόχο και καταλήγουν στην ατμόσφαιρα, το νερό και το εδάφος. Η διασπορά ψεκαστικού νέφους είναι η ποσότητα του φυτοφαρμάκου που μεταφέρεται εκτός της ψεκαζόμενης επιφάνειας λόγω της επίδρασης των ρευμάτων του αέρα κατά την διάρκεια της διαδικασίας εφαρμογής. Τα φυτοφάρμακα προκαλούν ρύπανση των υδάτων, και ορισμένα είναι έμμονοι οργανικοί ρύποι που μολύνουν το εδάφος.

Επιπλέον, με χρήση φυτοφαρμάκων περιορίζεται η βιοποικιλότητα μέσω μείωσης των επικονιαστών, πλήττονται τα οικοσυστήματα (ιδιαίτερα των πτηνών), και αποτελεί απειλή για τα είδη υπό εξαφάνιση.
Τα παράσιτα μπορούν να αναπτύξουν αντοχή στα φυτοφάρμακα, οπότε θα απαιτούνται μεγαλύτερες δόσεις φυτοφάρμακων που θα επιδεινώσουν τα περιρρέοντα προβλήματα ρύπανσης, ή εναλλακτικά νέα προϊόντα φυτοπροστασίας.

Στη Σύμβαση της Στοκχόλμης για τους Έμμονους Οργανικούς Ρύπους προσδιορίστηκαν 9 από τις 12 πιο επικίνδυνες και επίμονες οργανικές χημικές ουσίες που ήταν (απαρχαιωμένα τώρα) οργανοχλωριούχα φυτοφάρμακα. Επειδή οι χλωριωμένοι υδρογονάνθρακες των φυτοφαρμάκων διαλύονται στα λίπη και δεν μεταβολίζονται ούτε αποβάλλονται, εναποτίθενται και συσσωρεύονται στους λιπώδεις ιστούς των οργανισμών. Η Βιομεγέθυνση είναι η αυξανόμενη συγκέντρωση της τοξικής ουσίας στους ιστούς των ανεκτικών οργανισμών που βρίσκονται στα υψηλότερα επίπεδα της τροφικής αλυσίδας..Από τα υδρόβια ζώα, τα φυτοφάρμακα συσσωρεύονται στα σαρκοφάγα ψάρια, και στη συνέχεια στα πτηνά που τρέφονται με τα ψάρια και τα θηλαστικά που βρίσκονται στην κορυφή της οικολογικής πυραμίδας. Η Παγκόσμια απόσταξη είναι η διαδικασία με την οποία τα φυτοφάρμακα μεταφέρονται από τις θερμότερες προς τις ψυχρότερες περιοχές της Γης, ιδιαίτερα προς τους Πόλους και τις κορυφές των βουνών. Τα πτητικά φυτοφάρμακα που βρίσκονται εναιωρημένα στην ατμόσφαιρα σε ορισμένη θερμοκρασία αεριομεταφέρονται κατά μεγάλες αποστάσεις ( χιλιάδες χιλιόμετρα) προς περιοχές με χαμηλότερη θερμοκρασία, όπου συμπυκνώνονται και επιστρέφουν στο έδαφος με τη βροχή ή το χιόνι.

Προκειμένου να μειωθούν οι αρνητικές επιπτώσεις, προτιμώνται τα φυτοφάρμακα που είναι βιοαποικοδομήσιμα ή τουλάχιστον αδρανοποιούνται ταχέως στο περιβάλλον. Η απώλεια της δραστικότητας ή της τοξικότητας ίσως οφείλεται σε έμφυτες χημικές ιδιότητες των ενώσεων ή σε περιβαλλοντικές διεργασίες ή συνθήκες.

Υπολείμματα 
Υπολείμματα φυτοφαρμάκων είναι οι ποσότητες φυτοφαρμάκων που παραμένουν πάνω ή μέσα στα τρόφιμα και παρουσιάζουν τοξική δράση. Τα μέγιστα επιτρεπόμενα επίπεδα αυτών ορίζεται από τη νομοθεσία της κάθε χώρας. Τα υπολείμματα περιορίζονται στο ελάχιστο με ορθή γεωργική πρακτική που περιλαμβάνει μεσοδιαστήματα πριν από τη συγκομιδή, περίοδους αναμονής και περίοδους αποθήκευσης, όπως προβλέπεται στο παράρτημα του κανονισμού (ΕΕ) αριθ. 545/2011.

Βιβλιογραφία

Εξωτερικοί σύνδεσμοι 

 Φυτοφάρμακα στο Παγκόσμιος Οργανισμός Υγείας (ΠΟΥ)
 Φυτοφάρμακα στο Πρόγραμμα Περιβάλλοντος των Ηνωμένων Εθνών (UNEP)
 Φυτοφάρμακα στην Ευρωπαϊκή Επιτροπή
 Φυτοφάρμακα στην Αμερικάνικη Υπηρεσία Προστασίας του Περιβάλλοντος
Βιοκτόνα
Ρύπανση του εδάφους
Παρασιτοκτόνα
Χημικές ουσίες