สารกลุ่มขัดขวางช่องเปิดคลอไรด์
ตอนที่แล้วได้กล่าวถึงสารกลุ่มที่ 1 ซึ่งแยกเป็น 1A คาร์บาเมต และ 1B ออร์กาโนฟอสเฟต สาเหตุที่แยกเป็น 1A และ 1B เพราะองค์ประกอบทางเคมีแตกต่างกัน แต่กลไกการออกฤทธิ์หรือจุดทำลายแมลงแตกต่างกัน ถ้าแมลงสร้างความต้านทานหรือดื้อยาในกลไกนี้ได้ จะดื้อต่อสารที่มีกลไกการออกฤทธิ์นี้ทั้งหมด เรียกว่า การต้านทานข้าม (Cross resistance) ดังนั้น การที่มีหลายคนถามมาว่าจะใช้สารกลุ่ม 1A และ 1B สลับกันได้ไหม ? คำตอบคือ ไม่ได้ เพราะยิ่งทำให้อัตราการดื้อยาเพิ่มมากขึ้น หรือทวีความรุนแรงมากขึ้น ในที่สุด สารทั้ง 2 กลุ่มนี้ จะไม่สามารถใช้ได้ในพื้นที่นั้น ๆ วิธีการสลับสารเคมีต้องมีการหมุนเวียนตามกลุ่มกลไกการออกฤทธิ์ที่แตกต่างกัน รายละเอียดจะกล่าวภายหลังที่ได้ให้ข้อมูลครบทุกกลุ่มก่อน คอยติดตามนะครับ ในฉบับนี้มาพบกับสารกลไกการออกฤทธิ์กลุ่มต่อไป ซึ่งยังเป็นจุดทำลายตรงระบบประสาทและกล้ามเนื้อ
กลุ่มที่ 2 ขัดขวางช่องเปิดคลอไรด์และการทำงานของแกมมาอะมิโนบิวทิลลิกแอซิด (GABA-gated chloride channel antagonists) สารในกลุ่มนี้จะออกฤทธิ์กับระบบประสาท (Nerve action) ในช่องว่างระหว่างเซลล์ประสาท (Synaptic transmission) ซึ่งจะมีสารเคมีในการนำส่งกระแสประสาทอีกชนิดหนึ่งคือ แกมมาอะมิโนบิวทิลลิกแอซิด (Gamma Amino Butylic Acid, GABA) และมีความเชื่อมโยงต่อการเข้าออกของคลอไรด์อีกด้วย ลักษณะการออกฤทธิ์จะขัดขวางการส่ง GABA โดยการขัดขวางหรือแย่งตำแหน่งการจับ (Binding site) ของ GABA โดยผ่านทาง GABA-gated chloride channel ขัดขวางการไหลผ่านของคลอไรด์ไอออนในเซลล์ประสาท ทำให้การทำงานของระบบประสาทผิดปกติ มีผลให้แมลงตายในที่สุด มีสารกลุ่มทางเคมี 2 กลุ่มย่อย ที่ออกฤทธิ์ไปขัดขวางการทำงานของระบบประสาทตรงจุดนี้ ได้แก่
กลุ่ม 2A กลุ่มไซโคลไดอีนออร์กาโนคลอไรด์ (Cyclodiene organochlorides) ได้แก่ คลอร์เดน, ลินเดน (แกมมา-BHC) และเอ็นโดซัลแฟน สาร 2 ชนิดแรกเป็นสารที่ประกาศห้ามใช้ตั้งแต่ พ.ศ. 2543 และ 2544 ตามลำดับ เหตุที่ถูกห้ามใช้เนื่องจากเป็นสารที่อาจก่อให้เกิดมะเร็ง มีพิษตกค้างนาน มีผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม อาจสะสมและถ่ายทอดในห่วงโซ่อาหาร ส่วนเอ็นโดซัลแฟนประกาศห้ามใช้เมื่อ พ.ศ. 2546 เนื่องจากมีการใช้แบบไม่ถูกต้อง กล่าวคือ เกษตรกรนำไปใช้ป้องกันกำจัดหอยเชอรี่ในนาข้าว ส่งผลเสียต่อสภาพแวดล้อมและสิ่งมีชีวิตในน้ำ อย่างไรก็ตาม ยกเว้นสูตร Capsule Suspension (CS)ยังไม่ประกาศห้ามใช้ แต่บริษัทผู้ผลิตยังไม่มีการจำหน่ายในท้องตลาด จนกระทั่ง พ.ศ. 2558 จึงประกาศห้ามใช้ทุกสูตรสูตรโครงสร้างสารกลุ่มฟินิลไพราโซล
สูตรโครงสร้างสารกลุ่มฟินิลไพราโซล
กลุ่ม 2B กลุ่มฟินิลไพราโซล (Phenylpyrazoles (Fiproles)) ในกลุ่มนี้มีสารเคมี 2 ชนิด คือ ฟิโพรนิล และอีทิโพรล
สารฟิโพรนิล ค้นพบและพัฒนาโดยบริษัทโรห์น-ปูแลงค์ ใน ค.ศ. 1985-1987 และวางจำหน่ายในตลาดเมื่อ ค.ศ. 1993 มีชื่อทางเคมีว่า 5-amino-[2,6-dichloro-4-(trifluoromethyl)phenyl]-4-[(1R,S)- (trifluoromethyl)sulfinyl]-1H-pyrazole-3-carbonitrile มีสูตรโมเลกุลคือ C12 H4 Cl2 F6 N4 OS ฟิโพรนิลเป็นสารฆ่าแมลงในกลุ่มฟีนิลไพราโซล (Phenylpyrazole) ออกจำหน่ายเป็นครั้งแรกในสหรัฐอเมริกาเมื่อ พ.ศ. 2539 เพื่อใช้เป็นผลิตภัณฑ์ควบคุมแมลงในบ้านและในสัตว์เลี้ยง ปรากฏในผลิตภัณฑ์รูปแบบต่าง ๆ ได้แก่ กับดักแมลงสาบและมด สเปรย์และยาหยดภายนอกสำหรับสุนัขเพื่อกำจัดหมัดและเห็บ
ในประเทศไทย ฟิโพรนิลเป็นสารที่มีการขึ้นทะเบียนทั้งในวัตถุอันตรายที่ควบคุมดูแลโดยกระทรวงสาธารณสุข มีการขึ้นทะเบียนสำหรับกำจัดปลวก มีสูตร 2.5%EC และ 5%SC ในส่วนของการขึ้นทะเบียนที่กำกับดูแลโดยกระทรวงเกษตรและสหกรณ์ มีทั้งกรมปศุสัตว์และกรมวิชาการเกษตร ที่ขึ้นทะเบียนเพื่อใช้กำจัดศัตรูพืชซึ่งดูแลโดยกรมวิชาการเกษตร มี 3 สูตร ได้แก่ 5%SC, 0.3%GR และ 80%WG
ความเป็นพิษ (Toxicity)
ฟิโพรนิลจัดเป็นสารกำจัดแมลงที่มีอันตรายระดับกลาง (กลุ่ม WHO Class II moderately hazardous pesticide) มีค่า LD50(ขนาดที่ทำให้หนูทดลองตายจำนวนร้อยละ 50) เท่ากับ 97 มก./กก. มีพิษในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมน้อยกว่าในนก ปลา และสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง สำหรับในมนุษย์ยังไม่มีข้อมูลมากนักเกี่ยวกับความเป็นพิษของสารชนิดนี้ อย่างไรก็ตาม อาจทำให้เกิดการระคายเคืองที่ผิวหนังบริเวณที่สัมผัสได้บ้าง กรณีที่นำมาผสมปรุงแต่งขึ้นทะเบียนในเคมีเกษตรแล้ว เช่น สูตร 5%SC มีความเป็นพิษเฉียบพลันทางปาก LD50 มากกว่า 1,999 มก./กก. ทางผิวหนัง มากกว่า 2,000 มก./กก. สูตร 80%WG พิษเฉียบพลันทางปาก มากกว่า 177 มก./กก. ค่าที่มนุษย์สามารถบริโภคได้ต่อวัน (Acceptable Daily Intake, ADI) ไม่เกิน 0.0002 มก. ต่อน้ำหนักตัว 1 กก. ต่อวัน (mg kg-1bw day-1) สำหรับพิษต่อสิ่งมีชีวิตอื่น ฟิโพรนิลจัดอยู่ในกลุ่มที่มีพิษสูงต่อผึ้งและปลา
คุณสมบัติ
ฟิโพรนิล เป็นสารที่มีคุณสมบัติถูกตัวตาย (สัมผัส) และกินตาย การดูดซึม (Systemicity) จะมีข้อจำกัดการดูดซึมเฉพาะพืชตระกูลหญ้า หรือกลุ่มพืชใบเลี้ยงเดี่ยว จึงมีคำแนะนำให้มีการใช้แบบโรยสาร พ่นข้าวแถว ในข้าวโพด หรืออ้อย รวมทั้งการโรยสารหรือพ่นไปบนท่อนพันธุ์อ้อย เพื่อใช้กำจัดแมลงทางดินหรือหนอนกอที่ทำลายอยู่บริเวณโคนกอข้าวและอ้อย ในอดีตเคยนำสูตร 0.2%FS มาแนะนำในการคลุกเมล็ดข้าวและข้าวโพด แต่ไม่ประสบผลสำเร็จทางด้านการตลาด จึงไม่มีการต่ออายุทะเบียน ในกลุ่มพืชใบเลี้ยงคู่ พบว่า ฟิโพรนิลไม่มีคุณสมบัติเป็นสารดูดซึม เนื่องจากพืชใบเลี้ยงคู่จะมีความซับซ้อนของระบบท่อน้ำและท่ออาหาร การเคลื่อนย้ายของสารเคมีในพืช โดยทั่วไปมักจะเคลื่อนย้ายขึ้นไปตามท่อน้ำ (Xylem) ดังนั้น จึงตรวจพบฟิโพรนิลหรืออนุพันธ์ของฟิโพรนิลบริเวณใบแก่ที่ยังมีการสังเคราะห์แสง
การใช้ฟิโพรนิลทางดิน (Soil treatment)
พบว่า การใช้สารฟิโพรนิลทางดิน จะมีประสิทธิภาพในการป้องกันกำจัดศัตรูทางดิน ทั้งแมลงและไส้เดือนฝอย ในนาข้าว การใช้ฟิโพรนิลสูตรเม็ด (0.3%จี) หว่านในอัตรา 1.5-4.5 กก./ไร่ มีประสิทธิภาพในการป้องกันกำจัดหนอนกอข้าว เพลี้ยไฟ เพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล นอกจากนี้การปรับใช้สารในสูตร 5%SC หรือ 80%WG ที่ใช้พ่นทางใบ มาราดที่กระบะเพาะต้นกล้าก็ใช้ได้เช่นกัน
ในอ้อย การใช้สารสูตรเม็ด อัตรา 6-12 กก./ไร่ มีประสิทธิภาพในการป้องกันกำจัดด้วงหนวดยาวอ้อย ปลวก แมลงกินูนและแมลงนูน นอกจากนี้การใช้สูตร 5%SC ผสมน้ำพ่นตามร่องอ้อย หรือพ่นบนท่อนพันธุ์ก็มีประสิทธิภาพเช่นกัน โดยพ่นในอัตรา 320-500 ซีซีต่อไร่
ในกล้วย การใช้ฟิโพรนิลสูตรเม็ดรองก้นหลุมก่อนปลูกอัตรา 30-50 กรัมต่อหลุม ก็มีประสิทธิภาพในการป้องกันกำจัดด้วงงวงเจาะเหง้ากล้วยและไส้เดือนฝอย กรณีการใช้สูตร 5%SC ใช้ในอัตรา 5-10 ซีซีต่อต้น (ผสมน้ำราดที่หลุมหรือรดโคนต้น) ก็ใช้ได้เช่นกัน
การใช้ฟิโพรนิลพ่นทางใบ (Foliar spray)
การใช้สารฟิโพรนิลผสมน้ำพ่นทางใบ ใช้ได้หลากหลาย ทั้งพืชที่บริโภค และพวกไม้ดอก ในกลุ่มแมลงพวกเพลี้ยไฟ สูตร 5%SC ใช้ในอัตรา 80-200 ซีซีต่อไร่ (ขึ้นกับชนิดพืชและชนิดของเพลี้ยไฟ) เช่น เพลี้ยไฟข้าวระบาดเฉพาะข้าวเล็ก ใช้ประมาณ 20 ซีซีต่อน้ำ 20 ลิตร (40 ซีซีต่อไร่) แต่ถ้าเป็นกล้วยไม้ ดาวเรือง กุหลาบ มะม่วง พริก ทุเรียน เงาะ มังคุด มะเขือเปราะ กระเจี๊ยบเขียว หน่อไม้ฝรั่ง ข้าวโพด ถั่วเหลือง ถั่วเขียว ถั่วลิสง อาจต้องปรับอัตราใช้เป็นอัตราสูงคือ 30-40 ซีซีต่อน้ำ 20 ลิตร เนื่องจากเป็นกลุ่มของชนิดเพลี้ยไฟที่ดื้อยา (Scirtothrips dorsalis, Frankliniella spp. หรือ Thrips spp.)
กรณีหนอนใยผักและด้วงหมัดผัก (ด้วงหมัดกระโดด ตัวกระเจ๊า) ซึ่งเป็นปัญหาสำคัญที่สุดของพืชตระกูลกะหล่ำ ปัจจุบันค่อนข้างจะดื้อยา อาจต้องปรับอัตราเป็น 40-60 ซีซีต่อน้ำ 20 ลิตร และอัตราจะขึ้นกับความถี่ของการพ่นสารด้วย
กรณีหนอนห่อใบข้าวและหนอนกอข้าว อัตราอยู่ที่ประมาณ 30-50 ซีซีต่อน้ำ 20 ลิตร ขึ้นกับแหล่งที่ระบาด โดยเฉพาะนาข้าวในเขตชลประทาน อัตราการใช้จะสูงกว่าพื้นที่อื่น ๆ
คุณสมบัติเป็นสารส่งเสริมการเจริญเติบโตของพืช (Plant growth enhancement)
ในข้าวและอ้อย มีข้อมูลว่าสารฟิโพรนิลส่งผลดังนี้
- มีระบบรากที่ยาวและมากขึ้น
- จำนวนต้นต่อกอเพิ่มขึ้น และสีเขียวมากขึ้น
- พื้นที่ใบมากขึ้น ต้นพืชสูงขึ้น
- ออกดอกเร็ว ในข้าวติดเมล็ดเร็วขึ้น
- ได้ผลผลิตเพิ่มขึ้น
การขึ้นทะเบียนตามพระราชบัญญัติวัตถุอันตราย พ.ศ. 2535
แมลงที่สามารถใช้ฟิโพรนิล ได้แก่ มด หนอนกอข้าว เพลี้ยไฟ หนอนห่อใบข้าว เพลี้ยกระโดดหลังขาว เพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล หนอนปลอก เพลี้ยไฟข้าวโพด ด้วงหมัดผัก หนอนใยผัก หนอนคืบกะหล่ำ หนอนแมลงวันชอนใบกะหล่ำ แมลงหวี่ขาวยาสูบ หนอนชอนใบส้ม หนอนแมลงวันเจาะต้นถั่ว เพลี้ยจักจั่น ฝ้าย เพลี้ยอ่อน เพลี้ยไฟพริก ไรขาวพริก หนอนชอนใบหอม ด้วงงวงมันเทศ หนอนเจาะดอกมะลิ ปลวกอ้อย เนื่องจากมีการแก้ไข พ.ร.บ.วัตถุอันตราย ทำให้ฉลากสารฟิโพรนิลหมดอายุไปตามทะเบียน แล้วเริ่มมีการขึ้นทะเบียนใหม่ตาม พ.ร.บ.วัตถุอันตราย พ.ศ. 2535 ฉบับแก้ไข พ.ศ. 2551 ทำให้ปัจจุบันในฉลากจึงเหลือคำแนะนำยังไม่ครอบคลุมตามฉลากเดิม อย่างไรก็ตาม เกษตรกรสามารถนำมาปรับใช้ได้ แต่ต้องให้สอดคล้องกับค่าสารตกค้างสูงสุดที่ยอมรับได้ (Maximum Residue Limit, MRLs) ที่ได้กำหนดไว้ในแต่ละพืช โดยเฉพาะพืชที่ส่งออก ซึ่งอาจกำหนดค่า MRL ของฟิโพรนิลไว้ต่ำ เนื่องจากยังไม่มีค่าที่ได้จากการวิจัย เช่น สหภาพยุโรป อาจกำหนดไว้เป็นค่า Positive lists แค่ 0.01 มก./กก. (ppm)
ฟิโพรนิล เป็นสารที่อายุของสิทธิบัตรหมดลงแล้ว จึงมีการนำเข้ามาขึ้นทะเบียนหลากหลายชื่อการค้า เช่น แอสเซนด์ เลอแซ็ค รีเจนท์จี เอราทริป มอร์เก็น ไฟว์โกร ซานเชส เกรท ฟิกส์ครอป ลาเลนด้า เอสทีน่า-80 โฮป 0.3%จี ฯลฯ
อีทิโพรล (Ethiprole)
อีทิโพรล สูตรโมเลกุลคือ C13H9Cl2F3N4OS ชื่อทางเคมี 5-amino-1-[2,6-dichloro-4-(trifluoromethyl)phenyl]-4-(ethylsulfinyl)-1H-pyrazole-3-carbonitrile เป็นสารกำจัดแมลงที่มีอันตรายระดับมีพิษน้อย (กลุ่ม WHO Class III slightly hazardous pesticide)
ความเป็นพิษเฉียบพลันทางปาก LD50 เท่ากับ 7,080 มก./กก. ความเป็นพิษเฉียบพลันทางผิวหนัง มากกว่า 2,000 มก./กก. ค่าที่มนุษย์สามารถบริโภคได้ต่อวัน (Acceptable Daily Intake, ADI) ไม่เกิน 0.005 มก. ต่อน้ำหนักตัว 1 กก. ต่อวัน (mg kg-1bw day-1)
เป็นสารในกลุ่มฟินิลไพราโซล เป็นอนุพันธ์ที่ใกล้เคียงกับฟิโพรนิลมาก (ดูรายละเอียดจากภาพสูตรโครงสร้าง) ดังนั้น คุณสมบัติต่าง ๆ จึงไม่ค่อยแตกต่างจากฟิโพรนิลมากนัก สารอีทิโพรลพัฒนาโดยบริษัทไบเออร์ ครอปซายน์ ปัจจุบัน อีทิโพรลเป็นสารที่ยังมีสิทธิบัตรคุ้มครอง จึงมีจำหน่ายเพียงบริษัทเดียว ชื่อการค้าคือ เคอร์บิกซ์ 10%SC มีประสิทธิภาพกับแมลงศัตรูจำพวกปากดูด เช่น เพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล แมลงหวี่ขาวยาสูบ เพลี้ยไฟ เพลี้ยอ่อน หนอนแมลงวันชอนใบ โดยปกติใช้ในอัตรา 20-40 ซีซีต่อน้ำ 20 ลิตร แต่กรณีเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล และเพลี้ยไฟในมะม่วง กล้วยไม้ พืชตระกูลส้ม พริก อัตราการใช้สูงขึ้น คืออัตรา 50-60 ซีซีต่อน้ำ 20 ลิตร เพราะเริ่มต้านทานต่อสารในกลุ่มกลไกนี้แล้ว