اثر دما، رطوبت و باد بر عملکرد فرمون‌های آفات

مقدمه

در مدیریت آفات زراعی و باغی، به‌ویژه زمانی که از روش‌های مبتنی بر فرمون‌ها (فرمون‌های جنسی یا سایر فرمون‌های جذّاب) استفاده می‌کنیم، توجه به شرایط محیطی یک عامل کلیدی است. اگر تله یا فرمون در شرایط نامساعد محیطی نصب شوند، اثربخشی آن‌ها می‌تواند به شدت کاهش یابد. سه عامل مهم محیطی که عملکرد فرمون‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهند عبارت‌اند از: دما (Temperature) ، رطوبت نسبی (Relative Humidity) و باد یا جریان هوای محیط (Wind / Air Movement).
در این مقاله تلاش شده است تا به‌صورت ساده و کاربردی شرح دهیم که هر یک از این عوامل چگونه عملکرد فرمون‌ها و تله‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد، چه داده های علمی در این زمینه موجود است، و در عمل چه توصیه‌هایی می‌توان برای کاربران (کشاورزان، تکنسین‌ها، شرکت‌های تولید و-عرضه) ارایه کرد.

اهمیت شرایط محیطی در استفاده از فرمون‌ها

• فرمون‌ها معمولاً ترکیبات فراری (volatile) هستند که در محیط آزاد شده و در هوا پخش می‌شوند، سپس حشرات هدف از مسیر بویی به منبع فرمون و تله هدایت می‌شوند. بنابراین شرایطی که انتشار، ثبات و جهت‌یابی این ترکیبات را تحت تأثیر قرار دهد، بسیار مهم است.
• فعالیت حشرات هدف نیز به شدت به دما، رطوبت و جریان هوا وابسته است. در دمای بسیار پایین ممکن است حشره پرواز نکند؛ در دمای بسیار بالا یا در باد شدید نیز ممکن است پرواز یا جست‌وجوی فرمون مختل شود.
• از این رو، در برنامه ریزی تله‌گذاری، علاوه بر نوع تله و فرمون، زمان نصب، محل نصب و شرایط محیط نیز باید لحاظ شود تا نتیجه مطلوب حاصل گردد.

تأثیر دما بر عملکرد فرمون‌ها

نقش دما در انتشار فرمون

• با افزایش دما، سرعت تبخیر مولکول‌های فرمون بیشتر می‌شود، بنابراین ستون بویی (plume) شکل‌گیری سریع‌تر و گسترش بیشتری می‌یابد. اما همان‌طور که ذکر شده، اگر دما خیلی بالا باشد ممکن است مولکول فرمون به سرعت تجزیه شود یا اثر آن کوتاه شود.
• در دماهای پایین، تبخیر مولکول‌ها کندتر و انتشار فرّاریّت فرمون کاهش می‌یابد. این امر می‌تواند به کاهش فاصله جذب یا کاهش تعداد حشراتی که تله را می‌یابند منجر شود. برای مثال مقاله‌ای گزارش داده است که دامنه دمای شبانه میانگین مؤثر برای جذب بیشتر در تله‌های فرمون برای کرم ساقه خوار ذرت اروپایی(Ostrinia  nubilalis) بوده است.

• مطالعه دیگری نشان داده است که دامنه دمای بین 19 تا 31 درجه سانتی‌گراد فعالیت حشرات پروازی را به شکل چشم‌گیری افزایش داده است.
• به عنوان نمونه، تحقیقی در هند نشان داده است که وقتی دما بسیار بالا باشد، تعداد حشرات برگخوار گرفتار در تله کمتر شده است .

تأثیر دما بر فعالیت حشره هدف

• بیشتر حشرات آفت، فعالیتشان به دمای محیط بستگی دارد. اگر دما زیر آستانه لازم برای پرواز یا حرکت حشره قرار گیرد، جذب تله کاهش می‌یابد. برای مثال در مطالعه‌ای گزارش شده که فعالیت حشرات بسیار کم بوده است وقتی دما زیر حدود 12.5 درجه سانتی‌گراد باشد.
• همچنین، اگر دما بسیار بالا شود، علاوه بر تأثیر بر فرمون، ممکن است حشره فعالیتش را کاهش دهد یا ترجیح دهد در ساعات خنک‌تر حرکت کند که این خود مانع رسیدن به تله می‌شود.

تعامل دما با سایر عوامل

• در دماهای متوسط و مطلوب، انتشار فرمون و فعالیت حشره هر دو مناسب‌اند؛ اما اگر دما مناسب باشد ولی سایر شرایط (مثلاً باد یا رطوبت) نامناسب باشند، نتیجه مطلوب ممکن است حاصل نشود.
• نیز، تفاوت بین بیشینه و کمینه روزانه دما (daily temperature range) خودش می‌تواند بر جذب تأثیرگذار باشد. برای مثال مطالعه‌ای روی چند گونه میکروپروانه نشان داد که با افزایش دامنه دمای روزانه، تعداد گرفتارها نیز افزایش یافته است.

نکات کاربردی استفاده از تله های فرمونی برای کشاورزان

• مطمئن شوید دمای محیط در هنگام نصب و مدت زمان نصب تله در بازه‌ای است که حشره در آن زمان در حال فعالیت است. اگر داده‌های منطقه‌ای دارید (مثلاً میانگین شبانه، میانگین روزانه)، از آن استفاده کنید.
• در روزهای بسیار گرم (مثلاً بالاتر از 30–35 درجه سانتی‌گراد در برخی مناطق) ممکن است بهتر باشد زمان نصب را به ساعات خنک‌تر (صبح یا عصر) موکول کنید یا فرکانس بررسی تله‌ها را افزایش دهید.
• در روزهایی که هوا سرد است (مثلاً صبح خیلی زود، هنگام غروب یا فصل سرد) و دمای محیط ممکن است زیر آستانه فعالیت حشره باشد، انتظار جذب بالا نداشته باشید و تفسیر نتایج را بر این پایه تنظیم کنید.

تأثیر رطوبت نسبی بر عملکرد فرمون‌ها

نحوه اثر رطوبت بر انتشار فرمون

• رطوبت نسبی بالا ممکن است باعث کاهش سرعت تبخیر مولکول‌های فرّاری شود، یا مولکول‌های فرمون با مولکول‌های آب در هوا تعامل داشته باشند، که می‌تواند انتشار و برد (dispersion) فرمون را تحت تأثیر قرار دهد. برخی مطالعات نشان داده‌اند رابطه منفی بین رطوبت بالا و تعداد تله‌های موفق وجود دارد(.
• رطوبت پایین نیز ممکن است مشکل‌ساز باشد: تبخیر سریع‌تر فرمون ممکن است منجر به کاهش زمان اثربخشی شود یا کل فرمون در فاصله کوتاه‌تری پخش شود، پس حشرات زمان کافی برای یافتن آن نداشته باشند.
• در مطالعه‌ای که بر تفاوت‌های روزانه دما و رطوبت پرداخته بود، گزارش شده است که رطوبت نسبی بالا با کاهش اندکی در گرفتارها همراه بود.

تأثیر رطوبت بر رفتار حشره

• رطوبت بسیار بالا می‌تواند فعالیت حشره را کاهش دهد؛ به‌عنوان مثال، حشره ممکن است ترجیح دهد در شب یا در خاکستر پوشش گیاهی پنهان شود تا پرواز کند، که این موضوع احتمال رسیدن به تله را کاهش می‌دهد.
• همچنین، رطوبت کم بسیار زیاد (هوا خشک) ممکن است به استرس فیزیولوژیکی برای حشره بینجامد و فعالیتش را کاهش دهد.

تعامل با سایر عوامل

• رطوبت، دما و باد یک زنجیره تعامل دارند. مثلاً دمای بالا همراه با رطوبت بالا ممکن است وضعیت نامطلوبی برای فعالیت حشره و انتشار فرمون ایجاد کند.

هنگام تفسیر داده‌های تله‌گذاری، بهتر است رطوبت نسبی را نیز به‌عنوان یکی از متغیرهای توضیحی وارد کنید (مثلاً در تحلیل داده‌های جذب تله‌ها) چون می‌تواند بخش قابل‌توجهی از تغییرات را توضیح دهد.

توصیه‌های کاربردی

• در مناطق یا فصولی که رطوبت نسبی به‌طور معمول بسیار بالا است (مثلاً مناطقی با باران زیاد، شب‌های مرطوب) یا بسیار پایین است (خشکی شدید)، انتظار عملکرد کامل فرمون را کاهش دهید.
• توصیه می‌شود نصب تله را در دوره‌هایی انجام دهید که رطوبت نسبی متوسط است یا در ساعات روز که کاهش رطوبت اتفاق افتاده است (مثلاً پس از طلوع خورشید یا عصر) اقدام شود.
• داده‌های هواشناسی محلی (رطوبت نسبی شبانه، صبحگاهی) را در برنامه مانیتورینگ ثبت کرده و در تحلیل‌های جذب تله لحاظ کنید تا تفاوت‌ها را توضیح دهید.

تأثیر باد و جریان هوا بر عملکرد فرمون‌ها

نحوه تأثیر باد بر انتشار فرمون

• انتشار فرمون‌ها از منبع به تله معمولاً از طریق تشکیل ستون بویی (plume) و سپس پخش آن در هوا انجام می‌شود. باد یا جریان هوای زیاد می‌تواند این ستون بویی را به‌هم بریزد، پراکندگی آن را زیاد کند یا مسیر بهینه برای حشرات را از بین ببرد. مطالعات نشان داده‌اند که سرعت باد بالا با کاهش جذب تله مرتبط است.
• همچنین، اگر تله در سمت “رو به باد” نصب شود، امکان دارد ستون بویی به سمت تله نرسد یا به محل دیگری منتقل شود. در مطالعه‌ای برای کرم ساقه خوار اروپایی دیده شد که وقتی سرعت باد > 14 km/h بود، تله‌هایی که در سمت پس‌باد (lee-side) بادشکن نصب شده بودند، بهتر عمل می‌کردند.

تأثیر باد بر رفتار حشره

• باد شدید ممکن است مانع پرواز حشره شود یا پرواز را پرهزینه‌تر کند، در نتیجه احتمال رسیدن به منبع فرمون کاهش می‌یابد.
• در شرایط باد شدید یا متغیر، مسیر تردد حشره ممکن است تغییر کند که منجر به کاهش احتمال رسیدن به تله می‌شود.

توصیه‌های کاربردی برای نصب تله فرمونی در باد شدید

• برای نصب تله، محل‌هایی را انتخاب کنید که جریان باد کمتر است یا پشت بادشکن (طبیعی یا مصنوعی) قرار دارند تا اثر باد کاهش یابد.
• از نصب تله در امتداد جهت غالب باد یا در فضاهای کاملاً باز که باد مستقیماً به تله می‌خورد، خودداری کنید.
• در اراضی کاملاً باز و بادخیز، ممکن است ارتفاع تله یا نوع تله را به‌گونه‌ای انتخاب کنید که کمتر تحت تأثیر باد قرار بگیرد (مثلاً تله با محافظ داخلی، یا پایین‌تر نصب شده با پوشش گیاهی اطراف).
• ثبت سرعت باد محلی، یا استفاده از داده‌های محلی برای زمان‌بندی بهتر نصب یا بررسی تله‌ها، می‌تواند به بهبود عملکرد کمک کند.

تعامل ترکیبی بین دما، رطوبت و باد

هرچند که هریک از سه عامل (دما، رطوبت، باد) می‌تواند به‌صورت مستقل عملکرد تله‌های فرمون را تحت تأثیر قرار دهد، اما در عمل شرایط محیطی معمولاً ترکیبی‌اند و اثرات متقاطع دارند:

• برای نمونه، زمانی که دما بالا و همزمان رطوبت بالا است، ممکن است انتشار فرمون مناسب باشد اما فعالیت حشره کاهش یابد، یا باد شدید انتشار فرمون را مختل کند حتی اگر دما و رطوبت مناسب باشند.
• مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۴ نشان داد که دما، سرعت باد و رطوبت نسبی همگی اثر منفی بر تعداد گرفتار در تله داشتند.
• بنابراین، برای تحلیل دقیق‌تر جذب تله، بهترین روش این است که همه این متغیرها را به‌عنوان متغیرهای توضیحی در مدل (مثل رگرسیون) وارد کنید و نه فقط یک عامل را بررسی نمایید. مثلاً در تحلیل احتمال جذب برای پروژه‌های شما (مانند فرمون‌های مختلفی که در شرکت دارید) می‌توان داده‌های هواشناسی محلی را نیز جمع‌آوری کرد و نتایج را بر اساس آن‌ها تفکیک کرد.

مثال کاربردی

فرض کنید در یک باغ میوه در منطقه‌ای از ایران تله برای فرمون آفت نصب شده است و در سه دوره زمانی جذب پایین داشته است. با بررسی داده‌های محلی ممکن است مشخص شود که در هر سه دوره، یکی از شرایط زیر وجود داشته است: صبح بسیار سرد، یا باد شدید، یا شب قبل باران و رطوبت نسبی بالا. با استفاده از این تحلیل می‌توان نصب دوره بعدی را در زمان مناسب‌تری انجام داد (مثلاً عصر، پشت بادشکن، زمانی که باد کمتر است).

جدول خلاصه اثرات محیطی و توصیه‌های نصب

• هنگام عرضه فرمون‌های جنسی مانند فرمون‌های کرم سیب ، فرمون مینوز گوجه فرنگی و غیره، راهنمایی شود که: «به‌مدت ساعت‌هایی از روز که دمای متوسط ۱۸–۲۶ درجه سانتی‌گراد است و سرعت باد کمتر از ~10 km/h، نصب انجام شود.
• در بروشور مربوط به تله‌ها دلتا، تله قیفی ، تله مکفیل اشاره شود که: در اراضی با باد غالب این تله را پشت بادشکن یا در سمت‌ پشت نصب کنید
• ارائه داده‌های محلی (مثلاً میانگین دما، رطوبت، سرعت باد منطقه) برای کاربران توصیه شود و پیشنهاد شود که قبل از نصب، وضعیت هوا را بررسی کنید
• «چرا تله من عملکرد خوبی نداشت؟» پاسخ: ممکن است دما خیلی پایین یا خیلی بالا بوده باشد، یا سرعت باد بالا بوده و انتشار فرمون مختل شده باشد

پیشنهاد برای پژوهش یا پایش در مزرعه

اگر شما پژوهش یا پایش میدانی با فرمون‌ها انجام می‌دهید (مثلاً مانیتورینگ آفت یا مقایسه تله‌ها)، پیشنهاد می‌شود داده‌های زیر را هم ثبت کنید تا بتوانید تحلیل‌های دقیق‌تر داشته باشید:

• دما (حداقل، حداکثر، میانگین شبانه و روزانه)
• رطوبت نسبی (صبح، بعدازظهر، شب)
• سرعت باد (در محل نصب یا نزدیک آن)
• جهت باد غالب
• ارتفاع نصب تله و فاصله تا بادشکن یا پوشش گیاهی
• نوع تله و فرمون (نوع دیسپنسر، دز انتشار، عمر فرمون)
• زمان و تاریخ نصب و بازدید تله
  با داشتن این داده‌ها می‌توانید مدل آماری بسازید تا عوامل مؤثر بر تفاوت جذب تله‌ها را بررسی کنید  همان‌طور که برخی مطالعات این کار را انجام داده‌اند .

نتیجه‌گیری

استفاده مؤثر از فرمون‌ها در کنترل یا پایش آفات، تنها به انتخاب نوع فرمون یا نوع تله محدود نمی‌شود؛ بلکه شرایط محیطی (دما، رطوبت نسبی، باد) نقش بسیار کلیدی دارند. هنگامی که این شرایط مناسب باشند، عملکرد تله‌ها به حداکثر می‌رسد؛ ولی اگر یکی از این عوامل نامطلوب باشد، ممکن است حتی تله خوب هم نتیجه لازم را ندهد.