دفاع ‌از گندم با امواج ماکروویو

ارتباط تنگاتنگ شاخه‌های مختلف علم و فناوری باعث پیشرفت و ارتقای بیش از پیش این علوم از طریق کمک‌های متقابل شده است. در واقع امروزه بیشتر فرصت‌های تحقیقاتی در نقاطی مابین شاخه‌های علم روی می‌دهد و زندگی ما را آسان‌تر می‌کند.

یکی از مهم‌ترین مشکلاتی که امروزه آسیب‌ بزرگی به صنعت کشاورزی کشورمان وارد می‌کند، وجود حجم عظیمی از آفات در گیاه گندم است. این مشکل که بویژه در سال‌های خشکسالی خسارت بیشتری را به محصولات وارد می‌کند، در مورد 2 آفت حمله ملخ‌ها و سن گندم صورت جدی‌تری به خود می‌گیرد. این مساله به قدری حائز اهمیت است که موسسات بزرگ تحقیقاتی کشور بخش بزرگی از سرمایه خود را برای مبارزه با آن هزینه می‌کنند و پژوهشکده‌های کشاورزی تمرکز خود را بر یافتن راه‌های مقابله با این آفات قرار داده‌اند.

محققان معتقدند روش‌‌های موجود نمی‌تواند برای کنترل یا از بین بردن سن گندم در شرایط حاضر مفید باشند. علاوه بر این‌که معمولا این روش‌ها هزینه‌های سنگینی را بر دولت تحمیل و کارشناسان مضرات زیست‌محیطی آن را بارها و بارها گوشزد کرده‌اند.

سن گندم معضل اصلی کشت گندم در حدود 30کشور منطقه خاورمیانه و آسیای مرکزی است و پیدا کردن راه‌حل‌های مناسب برای حل این مشکل علاوه بر فواید اقتصادی در داخل و خارج از کشور، ارتقای جایگاه بین‌المللی بخش کشاورزی کشور ما را نیز دربرخواهد داشت.

اشعه‌هایی از فناوری‌

یکی از روش‌هایی که امروزه از آن به عنوان روشی جایگزین به جای استفاده از روش‌های شیمیایی نام برده می‌شود، استفاده از امواج رادیویی و بویژه امواج ماکروویو است. البته این روش با روش‌‌هایی که در آن از امواج صوتی و فراصوتی برای دور کردن حشرات استفاده می‌کنند، تفاوت دارد. مقالات علمی متعددی مدعی استفاده موفقیت‌آمیزی از این روش شده‌اند و بویژه درخصوص دفع حشرات خانگی روش‌های فراصوتی یا امواج الکترومغناطیسی می‌تواند بدون این‌که خانه شما را به انواع و اقسام سم آلوده کند حشرات را فراری دهد.

این روش‌ها هنوز هم که هنوز است به طور وسیع به کار گرفته نمی‌شود. البته استفاده از فناوری‌های دیگری هم در همین خصوص و با کمک امواج مادون قرمز، ماوراء بنفش، اشعه ایکس و تشعشات یونیزه شده رایج است که در سال‌های اخیر مطرح شده‌اند و هر یک مشکلات خاص خود را دارند و اصلی‌ترین مشکل آنها هم هزینه‌های سرسام‌آورشان است. البته با توجه به گسترش تدریجی فناوری مخابراتی و الکترونیکی در کشور، هزینه تمام شده آن حتی در کشور ما هم به نحو قابل ملاحظه‌ای پایین آمده است.

امواج الکترومغناطیس بر هم می‌زند

روش جدید مبارزه با سن گندم که به وسیله محققان کشورمان پیشنهاد می‌شود، استفاده از امواج الکترومغناطیس برای بر هم زدن روال عادی زندگی بیولوژیکی این حشره در فصل زمستان است که در نهایت باعث می‌شود با تحمیل شرایط نامساعد در فصل هجوم جلوی فعالیت آنها گرفته شود.

یکی از مباحث مطرح در گرایش مخابرات میدان از مهندسی برق، استفاده از انتشار امواج الکترومغناطیس برای انتقال انرژی و گرم کردن اجسام خاص در یک منطقه است. امواج الکترومغناطیس امواجی هستند که برای انتقال، به هیچ‌‌گونه ماده‌ای نیاز ندارند. بلکه بعکس، اجسام دارای خصوصیات خاص با قرار گرفتن در مسیر این امواج، انرژی موج را در خود جذب و آن را به گرما تبدیل می‌کنند. این مساله وابستگی کاملی به فرکانس موج موردنظر دارد. اجاق‌های ماکروویو هم با استفاده از همین ایده برای گرم کردن غذا در فاصله زمانی کوتاه طراحی شده‌اند. سن گندم نیز در فرکانس‌های خاص جذب انرژی امواج الکترومغناطیس حداکثر می‌شود و به این ترتیب می‌توان آن را تا حد زیادی گرم کرد. اما در این میان، باید مساله دیگری را هم در نظر داشت و آن توان جذب این امواج به وسیله دیگر مواد محیط است. اینجاست که صورت مساله کمی فرق می‌کند و محققان به دنبال یافتن فرکانسی از محیط هستند که در آن تفاوت انرژی جذب شده به وسیله سن گندم و محیط حداکثر شود و به عبارت دیگر، امواج تنها آفت موردنظر را هدف قرار دهد و به محیط آسیب نرساند.

هجومی که غارت می‌کند

تقریبا هر ساله 10 تا 15 فروردین، سن‌های گندم بتدریج به سوی مزارع گندم حرکت می‌کنند و طی 15‌‌تا 30 روز حداکثر آسیب را به گندمی که در حال پنجه زدن است، وارد می‌کنند. بویژه در سال‌های خشکسالی مثل امسال این خسارت ابعاد وسیع‌تری پیدا می‌کند. این حشرات روی شاخ و برگ گندم تولیدمثل و سپس دستجمعی به سمت مناطق کوهستانی پرواز می‌کنند تا دوباره در سال آینده به گندم‌های تازه در حال رشد حمله‌ور شوند. در مجموع سن‌های مهاجم قدرت پروازی در حدود 30 کیلومتر دارند و در دوران استقرار در کوهستان در مناطق قابل شناسایی و محدودتری زندگی می‌کنند. به این معنی که مساحت اشغال شده به وسیله سن‌ها در زمستان کمتر از میزان اشغال شده از سوی آنها در بهار است. به همین دلیل، مقابله با آنها در این فصل راحت‌تر است. سن‌های گندم با پناه گرفتن زیر بوته‌‌های خار در بیابان‌ها، هر گونه مبارزه با سموم شیمیایی را با شکست مواجه می‌کنند و استفاده از هواپیماهای سمپاشی در این سال‌ها دیگر کارساز نیست و اثری جز آلوده کردن بیش از پیش محیط ندارد. سن گندم مثل بیشتر حشرات به گرما حساس است و گرمای بیش از حد می‌تواند به آن آسیب برساند. به همین دلیل غالبا به سراغ مزارع گرم خوزستان نمی‌روند؛ اما حساسیت سن‌های گندم نسبت به گرما در فصل زمستان بسیار بیشتر از حساسیت‌های آنها در فصل گرماست و همین مساله یکی از رموز موفقیت این طرح است.

هزار نکته باریک‌تر از مو

البته طرح جدیدی که به وسیله محققان مطرح شده است، به هیچ وجه شامل از بین بردن سن‌ها در اثر گرما نیست. سن‌های گندم در بازه‌ای از فصل زمستان که در خواب زمستانی هستند، اصطلاحا به خواب یا دیاپوز می‌روند. در این حالت تمام فعالیت‌های بیولوژیکی این حشره متوقف شده تنها به میزان بسیار کمی با محیط تبادل ماده و انرژی دارد. در این زمان سن گندم، تولیدمثل و تغذیه نمی‌کند و انرژی خود را برای مقاومت در مقابل سرما حفظ می‌کند. در این زمان است که با گرم کردن سن‌های در حال خواب تا دمای 12 تا 15 درجه سانتی‌گراد، خواب آنها شکسته می‌شود و احتمالا دیاپوز آنها هم از بین می‌رود. به همین علت پرواز، حرکت، تولیدمثل و در عین حال نداشتن تغذیه، انرژی ذخیره شده آنها برای ماه‌های آینده بشدت تحلیل می‌رود و احتمالا نمی‌توانند تا فصل حمله بهاری زنده بمانند. اما در صورتی که بتوان با دستگاه‌های تولید امواج الکترومغناطیس در این فصل آنها را غافلگیر و دچار گرماهای پیاپی کرد، عملا تلفات سنگینی به آنها وارد خواهد شد.

به این ترتیب دانشمندان امیدوارند به روشی غیرمخرب با این آفت‌ها مبارزه و کشاورزی گندم را ایمن کنند.

عاصفه اله‌وردی