Το θείο και ο χαλκός ως μυκητοκτόνα

Του Γιώργου Κατσαντώνη 

Γεωπόνου Φυτικής Παραγωγής 

και Αγροτικού Περιβάλλοντος

Ο τρόπος αντιμετώπισης που χρησιμοποιείται συνήθως εναντίον των φυτοπαθογόνων αποτελεί η χημική καταπολέμηση, δηλαδή η χρήση ουσιών που θανατώνουν το παθογόνο ή παρεμποδίζουν ή επιβραδύνουν την ανάπτυξή του. Μέχρι τώρα λοιπόν, έχουν χρησιμοποιηθεί για την αντιμετώπιση των ασθενειών των φυτών, ένας μεγάλος αριθμός χημικών ενώσεων. Αυτές θα μπορούσαν να διακριθούν στις εξής παρακάτω κατηγορίες : ανόργανα μυκητοκτόνα, οργανομεταλλικά, οργανικά προστατευτικά, διασυστηματικά και τα αντιβιοτικά.
Στο συγκεκριμένο άρθρο μου θα μελετηθούν το θείο ( S ) και ο χαλκός ( Cu ), υπαγόμενα στην κατηγορία των ανόργανων μυκητοκτόνων. Στα ανόργανα μυκητοκτόνα υπάγονται συγκεκριμένα, το θείο ( S ) και ανόργανες ενώσεις βαρέων μετάλλων..............

Θείο ( S )

Το στοιχειακό θείο φαίνεται πως ήταν το πρώτο μυκητοκτόνο που χρησιμοποιήθηκε ποτέ και αναφέρεται και από τον Όμηρο. Η χρησιμοποίηση του θείου σε μεγάλη κλίμακα άρχισε το 1848, όταν ο Ducharte το πρωτοσυνέστησε για την καταπολέμηση του ωιδίου στο αμπέλι.
Ακόμα και σήμερα λοιπόν χρησιμοποιούμε μεγάλες ποσότητες θείου, κυρίως για την καταπολέμηση των ωιδίων σε πολλές καλλιέργειες όπως το αμπέλι, οπωροφόρα, λαχανικά. Είναι επίσης κατάλληλο, εκτός από την καταπολέμηση των ωιδίων και για την καταπολέμηση φουζικλαδίων, σκωριάσεων και άλλων μυκήτων καθώς και εναντίον ακάρεων σε καλλιέργειες ροδακινιάς, αμπελιού, μηλιάς, λαχανικών, φράουλας, ανθοκομικών φυτών κ.λ.π.
Χρησιμοποιείται είτε για επιπάσεις σε μορφή σκόνης ( θειάφισμα ), είτε σαν βρέξιμο κολλοειδές θείο για ψεκασμούς. Για τις επιπάσεις, καμιά φορά προστίθεται και μικρή ποσότητα αδρανούς συστατικού που εμποδίζει τη δημιουργία συσσωματωμάτων. Για χειμερινούς ψεκασμούς οπωροφόρων κυρίως, χρησιμοποιείται επίσης τοθειασβέστιο, το οποίο παράγεται με βρασμό μίγματος θείου και υδροξειδίου του ασβεστίου σε νερό, σε αναλογία 4,5 Kg CaO : 4kg άνθη θείου σε 100 λίτρα νερό. Μετά το βρασμό, παραλαμβάνεται το υπερκείμενο υγρό και μετά από κατάλληλη αραίωση, ψεκάζεται στα φυτά. Το υπερκείμενο αυτό υγρό περιέχει πολυσουλφίδια του ασβεστίου, που έχουν πολύ καλές ιδιότητες σταθερότητας και προσκολλητικότητας , προσδίδουν αυτές τις ιδιότητες στο διάλυμα και απελευθερώνουν το στοιχειακό θείο, που αποτελεί το δραστικό συστατικό του θειασβεστίου.
Το θείο δρά παρεμβαίνοντας στην αναπνοή των κυττάρων. Είναι κυρίως προστατευτικό μυκητοκτόνο με δευτερεύουσα ακαρεοκτόνο δράση. Έχει πολύ μικρή διαλυτότητα στο νερό γι ' αυτό και η δραστικότητά του επί του φυλλώματος των φυτών είναι ανάλογη με τον αριθμό των σωματιδίων ανά μονάδα επιφανείας. Συνεπώς, απαιτείται λεπτόκοκκο σκεύασμα για καλή δραστικότητα. 'Eνα μέγεθος σωματιδίων από 8 έως 30 μ, θεωρείται σαν το κατάλληλο για επιπάσεις.
Το κύριο πλεονέκτημα του θείου είναι το χαμηλό κόστος και ότι δεν έχει πρόβλημα υπολειμματικότητας στα αναλώσιμα γεωργικά προϊόντα. Μειονεκτήματα αποτελούν ότι μπορεί να είναι φυτοτοξικό σε μερικές κατηγορίες φυτών, όπως τα κολοκυνθοειδή, μηλιά, αχλαδιά κ.λ.π. Το θειασβέστιο είναι πιο επικίνδυνο και φυτοτοξικό στα φυτά αυτά. Η ευαισθησία εξαρτάται βέβαια και από την ποικιλία. Εγκαύματα από χρήση θείου εμφανίζονται και στα ανθεκτικά φυτά σε υψηλές θερμοκρασίες, γι ' αυτό και πρέπει να αποφεύγεται η χρησιμοποίησή του όταν προβλέπουμε θερμοκρασίες πάνω από 28 βαθμούς Κελσίου. Εκτός από τον κίνδυνο φυτοτοξικότητας, μειονέκτημα αποτελεί και οι μεγάλες ποσότητες που απαιτούνται κατά την εφαρμογή καθώς και το στενό φάσμα δράσης.
Χαλκός ( Cu )

Πολλές ανόργανες ενώσεις του χαλκού, που είναι αδιάλυτες στο νερό, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σαν μυκητοκτόνα. Tο πιο γνωστό από αυτά είναι ο βορδιγάλιος πολτός ( Bordeaux mixture ). Προέρχεται από αντίδραση του θειικού χαλκού CuSO4. 5 Η2Ο, και του υδροξειδίου του ασβεστίου, Ca(OH)2, σε υδατικό περιβάλλον. O βορδιγάλιος πολτός ανακαλύφθηκε το 1882 με μια τυχαία παρατήρηση του Millardet : Μερικοί παραγωγοί στην περιοχή του Bordeaux ( Γαλλία ), για να αποθαρρύνουν τους περαστικούς από κλοπή σταφυλιών, ψέκαζαν τα κατά μήκος του δρόμου πρέμνα με μείγμα θεϊκού χαλκού και ασβέστου. Αυτά τα πρέμνα παρατήρησε ο Millardet ότι είχαν μικρότερη προσβολή από τον περονόσπορο ( Plasmopara viticola ). Οι παρατηρήσεις αυτές και τα αποτελέσματα των δοκιμών του Millardet, δημοσιεύθηκαν το 1885, χρονολογία που θεωρείται σαν το πρώτο σημαντικό ορόσημο στην χημική καταπολέμηση των ασθενειών των φυτών.
Η χημεία ( τρόπος δράσης ) του βορδιγάλιου πολτού δεν είναι απόλυτα γνωστή. Η σημαντική προστατευτική ιδιότητα του βορδιγάλιου πολτού εναντίον των μυκήτων οφείλεται τόσο στις χημικές του ιδιότητες όπως η σταθερότητα και η υπολειμματική διάρκεια, όσο και στις φυσικές ιδιότητες του υπολείμματος του, όπως η προσκολλητικότητα, η εξαπλωτικότητα κ.α. Φαίνεται, ότι στο ίζημα που αποτίθεται στην επιφάνεια του φυτού, ο χαλκός βρίσκεται σχεδόν όλος σε αδιάλυτη μορφή. Τα σπόρια των ευαίσθητων μυκήτων καθώς βλαστάνουν εκκρίνουν όξινες ουσίες, και έτσι με την αλλαγή της οξύτητας ένα μέρος του χαλκού διαλυτοποιείται. Τα βλαστάνοντα σπόρια ευαίσθητων μυκήτων προσλαμβάνουν ιόντα χαλκού, προκαλούν παραπέρα διάλυση χαλκού στο ίζημα και η συγκέντρωση ιόντων χαλκού στα σπόρια αυξάνει σε τοξικό επίπεδο καταστρέφοντάς τα με μετουσίωση των ενζύμων τους κ.α. Τα σπόρια των ανθεκτικών μυκήτων δεν έχουν την ικανότητα διαλυτοποίησης του χαλκού από το ίζημα του ψεκασμού. Διαλυτοποίηση πάντως γίνεται και με εκκρίσεις του φυτού και με το νερό της βροχής, που περιέχει CO2.
Για την παρασκευή του βορδιγάλιου πολτού γίνεται χρήση συνήθως 0,50 - 2% θειϊκού χαλκού που εξουδετερώνεται με υδροξείδιο του ασβεστίου για να αποφευχθεί η φυτοτοξικότητα. Θεωρητικά για την εξουδετέρωση 2 kg θειικού χαλκού απαιτούνται 1300g υδροξειδίου του ασβεστίου αλλά το ασφαλέστερο κριτήριο αποτελεί η ουδέτερη ή η αλκαλική αντίδραση, όταν δηλαδή, ο χάρτης του ηλιοτροπίου αλλάζει χρώμα από ερυθρό σε κυανούν. Επιδιώκεται ελαφρώς αλκαλικό παρασκεύασμα ( ph περίπου 7,7 ), ώστε η δράση του διοξειδίου του άνθρακα της ατμόσφαιρας να μην είναι ικανή να προκαλέσει όξινη αντίδραση και φυτοτοξικότητα.
Υπάρχουν 3 τρόποι παρασκευής του βορδιγάλιου πολτού ο οποίος και πρέπει να παρασκευάζεται, την ημέρα που θα χρησιμοποιηθεί, σε μη μεταλλικό δοχείο εξ αιτίας της διαβρωτικότητάς του. Αυτοί οι 3 τρόποι είναι οι εξής :
Ο θειικός χαλκός διαλύεται στα 9/10 και η άσβεστος στο υπόλοιπο 1/10 του συνολικού όγκου του νερού. Το διάλυμα της ασβέστου προστίθεται στο διάλυμα του θειικού χαλκού με ανάδευση.
Ο θειικός χαλκός διαλύεται στα 5/10 και η άσβεστος στα 5/10 του συνολικού όγκου του νερού. Το πρώτο διάλυμα προστίθεται στο δεύτερο με ανάδευση.
Τα δύο διαλύματα παρασκευάζονται όπως στη μέθοδο β, αλλά αναμιγνύονται σε τρίτο δοχείο.
Στην αγορά πάντως, υπάρχουν διάφορα σκευάσματα βορδιγάλιου πολτού σε μορφή σκόνης, έτοιμα να προστεθούν στο νερό.
Μια παραλλαγή του βορδιγάλιου πολτού είναι ο βουργούνδιος πολτός ( Burgundy mixture ), στον οποίον η άσβεστος αντικαθίσταται από σόδα ( ΝaCO3.10H2O ).
Ο βορδιγάλιος πολτός είναι άριστο προστατευτικό μυκητοκτόνο αλλά έχει ένα σημαντικό ελάττωμα, πέρα από την εξαιρετική προσοχή που απαιτείται κατά την παρασκευή του. Προκαλεί ανάσχεση της βλάστησης σε πολλά φυτά, όπως τα σολανώδη ( και ιδιαίτερα η τομάτα ), το αμπέλι, κ.α. Η άσβεστος είναι οπωσδήποτε υπεύθυνη για ένα μέρος από αυτές τις ανεπιθύμητες επιδράσεις. Για το λόγο αυτό αναζητήθηκαν άλλες ανόργανες ενώσεις του χαλκού που δεν απαιτούν προσθήκη ασβεστίου. Έτσι υπάρχουν σήμερα το οξείδιο ( υποξείδιο ) του χαλκού, το υδροξείδιο του χαλκού, και ο οξυχλωριούχος χαλκός. Οι ενώσεις αυτές έχουν το πλεονέκτημα ότι μπορούν να διαλυθούν σε μεταλλικά δοχεία χωρίς να τα προσβάλλουν ( δεν είναι διαβρωτικά για τα μέταλλα ) και επίσης μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μεγαλύτερες συγκεντρώσεις χαλκού στο ψεκαστικό υγρό, χωρίς κίνδυνο φυτοτοξικότητας. Κυκλοφορούν σαν σκευάσματα βρέξιμης σκόνης, έχουν μικρότερη προσκολλητικότητα και υπολειμματική διάρκεια από το βορδιγάλιο πολτό και συχνά δεν είναι το ίδιο αποτελεσματικά.
Τα χαλκούχα χρησιμοποιούνται εναντίον πολλών ασθενειών με αίτια μύκητες ( με κύριες εξαιρέσεις τα ωίδια και τον πρώιμο περονόσπορο της πατάτας και της τομάτας ), καθώς και βακτήρια. Πάντως όπως όλα τα ανόργανα δρουν μόνο προστατευτικά, δηλαδή μετά την εγκατάσταση του παθογόνου μέσα στους φυτικούς ιστούς δεν καταπολεμούν την ασθένεια.
Το ενεργό συστατικό των χαλκούχων είναι το δισθενές ιόν του χαλκού, Cu++ ,που ελευθερώνεται με αργό ρυθμό από το απόθεμα του ψεκασμού. Όμως σε περιπτώσεις που η απελευθέρωση γίνεται με σχετικά γρήγορο ρυθμό, π.χ. όταν ο βορδιγάλιος πολτός έχει όξινη ή ουδέτερη αντίδραση, ή στη διάρκεια παρατεταμένων βροχών, που σημαντική ποσότητα ιόντων χαλκού εισέρχεται στους ιστούς του φυτού, τότε σημειώνεται φυτοτοξικότητα. Πάντως ακόμα και κάτω από συνήθεις συνθήκες τα χαλκούχα είναι φυτοτοξικά σε ορισμένα φυτά, όπως η ροδακινιά (στην οποία γι ' αυτό μπορούν να εφαρμοσθούν μόνο το χειμώνα) και τα κολοκυνθοειδή.