Η χρήση των χαλκούχων σκευασμάτων στη γεωργία

του Αριστείδη Χλωρίδη, γεωπόνου ΑΠΘ, Δρ. Εντομολογίας, τεχνικού υπεύθυνου Agrocure

Ο χαλκός, στις διάφορες ενώσεις και σκευάσματά του, είναι ένα ανόργανο υλικό που χρησιμοποιήθηκε και ακόμα χρησιμοποιείται εκτεταμένα ως μικροβιοκτόνο σε ένα ευρύ πεδίο εφαρμογών της ιατρικής φαρμακολογίας, της γεωργίας, της κτηνοτροφίας κ.ά. Οι μικροβιοκτόνες ιδιότητές του αναγνωρίστηκαν πολύ νωρίς από τους αρχαίους Αιγύπτιους και Έλληνες, οι οποίοι χρησιμοποιούσαν χάλκινα δοχεία για τη διατήρηση και την απολύμανση του νερού, ενώ εφάρμοζαν χαλκούχα διαλύματα για τη θεραπεία σωματικών πληγών.

Ο χαλκός είναι ίσως το υλικό που χρησιμοποιήθηκε περισσότερο από οποιοδήποτε άλλο για μικροβιοκτονία και κυρίως για την καταπολέμηση μυκητολογικών και βακτηριολογικών ασθενειών, αν και είναι εξίσου γνωστές οι αλγοκτόνες ιδιότητές του.

Η χρήση του στη γεωργία άρχισε στο τέλος του 18ου αιώνα, με την εμβάπτιση σπόρων σιτηρών σε αραιό διάλυμα θειικού χαλκού για την αντιμετώπιση ανθράκων και δαυλιτών. Τη δεκαετία του 1880, ο χαλκός άρχισε να χρησιμοποιείται και με ψεκασμούς φυλλώματος ως βορδιγάλειος πολτός (μείγμα θειικού χαλκού και υδροξειδίου του ασβεστίου) εναντίον του περονόσπορου στο αμπέλι.

Δεδομένου ότι ο θειικός χαλκός και ο βορδιγάλειος πολτός προκάλεσαν αρκετά προβλήματα φυτοτοξικότητας, χρησιμοποιήθηκαν σταδιακά άλλες, πιο αδιάλυτες χαλκούχες ενώσεις, για ασφαλέστερη χρήση στις καλλιέργειες. Προοδευτικά, η χρήση του χαλκού επεκτάθηκε για την καταπολέμηση πολλών άλλων ασθενειών, όπως ο περονόσπορος της πατάτας, το φουζικλάδι των μηλοειδών, ο εξώασκος των πυρηνοκάρπων, το κυκλοκόνιο και γλοιοσπόριο της ελιάς, σεπτοριώσεις, ανθρακώσεις, κλαδοσποριώσεις και βακτηριώσεις των φυτών κ.ά.

Η χρήση χαλκούχων σήμερα

Σήμερα, ο χαλκός χρησιμοποιείται με τη μορφή διάφορων εγκεκριμένων για φυτοπροστασία σκευασμάτων βορδιγάλειου πολτού, τριβασικού θειικού χαλκού, οξυχλωριούχου χαλκού, οξειδίου και υδροξειδίου του χαλκού, σε πάρα πολλές καλλιέργειες, όπως ελιά, μηλοειδή, πυρηνόκαρπα, ξινά, ακρόδρυα, ελιά, αμπέλι, ακτινίδιο, κηπευτικά, ανθοκομικά, χλοοτάπητες κ.ά.

Όλα αυτά τα σκευάσματα έχουν συγκεκριμένες οδηγίες χρήσης, που θα πρέπει να ακολουθούνται πιστά ειδικά ως προς τη δόση, τον χρόνο και τη συχνότητα των εφαρμογών.

Ιδιαίτερη προσοχή χρειάζεται η εφαρμογή χαλκούχων σκευασμάτων κατά την άνθιση και τη βλαστική περίοδο, δεδομένου ότι η σχετικά μεγάλη ποσότητα χαλκού που αποτίθεται στη φυτική επιφάνεια, σε συνδυασμό με κλιματικές ή άλλες συνθήκες, που ευνοούν τη διαλυτοποίηση του χαλκού και την είσοδό του στους φυτικούς ιστούς, μπορούν να προκαλέσουν ισχυρή τοξικότητα ειδικά σε ευαίσθητα φυτά όπως τα πυρηνόκαρπα και ειδικά η ροδακινιά.

Άλλες σημαντικές παράμετροι στη χρήση των χαλκούχων σκευασμάτων είναι ο χρόνος και η συχνότητα εφαρμογής τους, που εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από το είδος της καλλιέργειας. Τα πυρηνόκαρπα για παράδειγμα, και ειδικά η ροδακινιά, είναι ευαίσθητα στον χαλκό και οποιαδήποτε εφαρμογή θα πρέπει να γίνεται μόνο την περίοδο του λήθαργου έως το φούσκωμα των οφθαλμών.

Αντίθετα, η ελιά, το αμπέλι, τα ξινά, τα μηλοειδή, η καρυδιά, το ακτινίδιο και τα σολανώδη ανέχονται αρκετά περισσότερο τον χαλκό, με αποτέλεσμα η χρήση του να είναι πιο ασφαλής και ευέλικτη σε αυτές τις καλλιέργειες.

Γιατί ο χαλκός είναι τόσο αποτελεσματικός

Υπάρχουν τρεις κύριοι βιοχημικοί μηχανισμοί, μέσω των οποίων ο χαλκός επιδρά στους μικροοργανισμούς:

✱ Τα ιόντα χαλκού απομακρύνουν ηλεκτρόνια από την εσωτερική επιφάνεια των κυτταρικών τοιχωμάτων, προκαλώντας τελικά λύση τους και δυσλειτουργία ή καταστροφή των κυττάρων.

✱ Τα ιόντα χαλκού προκαλούν μεταβολές και διαταραχή στη δομή του DNA επιφέροντας ρήξη της έλικας, ανεπιθύμητους διασταυρούμενους συνδυασμούς και μεταλλάξεις.

✱ Τα ιόντα χαλκού καταστρέφουν βασικές πρωτεΐνες, επηρεάζοντας συνολικά τον φυτικό μεταβολισμό.

Αυτή η ύπαρξη τουλάχιστον τριών μηχανισμών δράσης είναι μία από τις αιτίες που οι παθογόνοι μύκητες και βακτήρια δεν έχουν αναπτύξει ακόμα ανθεκτικότητα στον χαλκό. Παρότι χρησιμοποιείται κατά κόρον στη γεωργία επί 100 και πλέον χρόνια, ο χαλκός είναι ακόμα και σήμερα αποτελεσματικός σε πλήθος φυτικών ασθενειών.

Είναι αξιοσημείωτο ότι και στους τρεις μηχανισμούς δράσης, η δραστική μορφή του χαλκού είναι τα ιόντα του (Cu++) και όχι κάποια ένωσή του. Επομένως, για να δράσει ο χαλκός, θα πρέπει να βρίσκεται σε διάλυση σε υδατικό περιβάλλον.

Γεννάται βέβαια το ερώτημα για τη χρήση δραστικών ενώσεων όπως ο βορδιγάλειος πολτός, ο οξυχλωριούχος χαλκός, ο τριβασικός θειικός χαλκός ή το οξείδιο και υδροξείδιο του χαλκού, που είναι αδιάλυτες ή ασθενώς διαλυτές στο νερό και συνεπώς δεν «παράγουν» ιόντα χαλκού.

Αυτές οι μορφές χαλκού, αφού διαλυθούν σε νερό και ψεκαστούν, στη συνέχεια στεγνώνουν και παραμένουν στην επιφάνεια των φυτών, προστατεύοντάς τα από νέες μολύνσεις. Όταν θα βλαστήσουν τα σπόρια των παθογόνων μυκήτων ή/και των βακτηρίων, παρουσία σταγόνας νερού (δροσιάς, πάχνης, βροχής), δημιουργούνται όξινες συνθήκες, που διαλυτοποιούν τα υπολείμματα χαλκού και παράγουν ιόντα, τα οποία σταματούν επιτόπου την οποιαδήποτε νέα μόλυνση.

Είναι λοιπόν σαφές ότι οι παραπάνω ενώσεις πρέπει να χρησιμοποιούνται μόνο προληπτικά για προστασία από φυτικές ασθένειες και όχι θεραπευτικά, γιατί δεν μπορούν να εισέλθουν στους φυτικούς ιστούς και να καταπολεμήσουν υπάρχουσες μολύνσεις και προσβολές.

Κίνδυνοι και τοξικότητα

Παρότι ο χαλκός είναι ένα από τα απαραίτητα στοιχεία της ζωής, συμμετέχοντας σε πλήθος μεταβολικών διεργασιών, μπορεί να καταστεί τοξικός για τα έμβια όντα σε μεγάλες ποσότητες. Υπάρχει παγκοσμίως μια προσπάθεια για μείωση του φορτίου χαλκού που δέχονται τα γεωργικά οικοσυστήματα, με τη χρήση σκευασμάτων που παρέχουν χαλκό σε μικρές ποσότητες και στην πιο δραστική μορφή του αυτή των ιόντων. Η χρήση αυτών των νέων χαλκούχων σκευασμάτων στη φυτοπροστασία δεν είναι ακόμα εγκεκριμένη στην ευρωπαϊκή αγορά, αναμένεται όμως να την απασχολήσουν (και εμάς, με επόμενο άρθρο) μέσα στα επόμενα χρόνια.