Organofosfora insekticīdi

Organofosfora insekticīdi (OPIS) ir ķīmisku vielu grupa, kas to molekulās satur fosforu, ko plaši izmanto augu aizsardzībai no dažādiem kaitēkļiem. Šie insekticīdi darbojas, kavējot būtiskos enzīmus kukaiņu ķermenī, izraisot kaitēkļu paralīzi un nāvi. Viņiem ir bijusi būtiska ietekme uz lauksaimniecību, nodrošinot efektīvu aizsardzību pret plašu kukaiņu klāstu.

Mērķi un nozīme lauksaimniecībā un dārzkopībā

Organofosfora insekticīdu izmantošanas galvenais mērķis ir palielināt lauksaimniecības produktivitāti, aizsargājot augus no kaitēkļiem, piemēram, kukaiņiem, ērcītēm un citiem parazītiem. Dārzkopībā un dārzkopībā tos izmanto, lai aizsargātu kultūras, piemēram, augļus, dārzeņus un dekoratīvos augus. Šie insekticīdi ievērojami samazina kukaiņu kaitēkļu bojājumus, izraisot labāku kvalitāti un lielāku ražu.

Tēmas atbilstība

Organofosfora insekticīdu izpēte un pareiza izmantošana ir būtiska tēma, jo šo produktu efektīvai un drošai lietošanai ir nepieciešama rūpīga uzmanība. Nepareiza lietošana vai pārmērīga lietošana var izraisīt pretestību kukaiņiem, kā arī negatīvi ietekmēt vidi un cilvēku veselību. Izpratne par organofosfora insekticīdiem ir svarīga, lai samazinātu riskus un nodrošinātu lauksaimniecības ilgtspējību.

Organofosfora insekticīdu vēsture (OPIS)

Organofosfora insekticīdiem (OPIS) ir galvenā loma kaitēkļu apkarošanā, un tie ir svarīga lauksaimniecības un mežsaimniecības sastāvdaļa. Viņu vēsture sākās 20. Gadsimta pirmajā pusē, kad zinātnieki sāka izpētīt organofosfora savienojumus, cenšoties radīt efektīvākus un ilgstošākus augu aizsardzības līdzekļus.

1. Agrīnie pētījumi un atklājumi

Pirmais interesējošais vilnis par organofosfora savienojumiem notika pagājušā gadsimta 30. Gados, kad zinātnieki sāka izpētīt fosforu saturošas ķīmiskas vielas kā potenciālo līdzekļu iznīcināšanas līdzekļus kukaiņu kaitēkļu iznīcināšanai. Sākotnējie eksperimenti ar organofosfora savienojumiem bija vērsti uz drošāku alternatīvu izstrādi hlorīna insekticīdiem, piemēram, DDT. Tajā laikā fosfora saturošās ķīmiskās vielas parādīja augstu kukaiņu toksicitāti, padarot tos potenciāli efektīvus aizsardzības līdzekļus.

2. Pirmais komerciāli veiksmīgais organofosfora insekticīdi

1940. Gados Otrā pasaules kara laikā organofosfora savienojumi piesaistīja militārpersonu kā ķīmisko vielu uzmanību kaitēkļu apkarošanai, ieskaitot kukaiņus. Pēc kara sākās komerciālie pētījumi, kuru pamatā bija militārie notikumi, kuru mērķis ir izmantot organofosfora insekticīdus lauksaimniecībā. 1947. Gadā parādījās pirmais komerciālais organofora insekticīds - malations - ātri kļuva populārs, pateicoties tā augstajai efektivitātei pret plašu kukaiņu klāstu. To izmantoja lauksaimniecībā un cilvēku veselības aizsardzībai no kukaiņu pārnēsātām slimībām.

3. Attīstība un izmantošana

Kopš pagājušā gadsimta 50. Gadu sākuma organofosfora insekticīdi plaši izmantoja lauksaimniecībā. Viņi nodrošināja augstāku toksicitāti kukaiņiem nekā daudzi iepriekš izmantotie hlora savienojumi, piemēram, DDT. OPIS kļuva populārs cīņā pret kaitēkļiem, piemēram, kukaiņu kaitēkļiem uz dažādām kultūrām, ieskaitot kokvilnu, tabaku, dārzeņus un augļus. Daži no vispazīstamākajiem savienojumiem šajā grupā ir parationa, diazinona un hlorpirifosa.

4. Drošības un ekoloģiskie jautājumi

Lai arī organofosfora insekticīdi bija efektīvi, to lietošana izraisīja jaunas ekoloģiskas un toksikoloģiskas problēmas. Šie savienojumi uzrādīja augstu toksicitāti ne tikai kukaiņiem, bet arī citiem organismiem, ieskaitot labvēlīgus kukaiņus, piemēram, bites un dzīvniekus. Organofosfora insekticīdu lielā nepastāvība un spēja uzkrāties ekosistēmās, piesārņojot augsni un ūdenstilpes, kļuva par nozīmīgām problēmām. Tā rezultātā daudzi no šiem savienojumiem tika pakļauti ierobežojumiem un aizliegumiem noteiktās valstīs, sākot ar 70. Gadu beigām.

5. Mūsdienu pieejas un izaicinājumi

Mūsdienās organofosfora insekticīdi joprojām ir plaši izmantoti; Tomēr to piemērošana ir ierobežota vides un drošības problēmu dēļ. Jautājumi ar kukaiņu rezistenci, izturību pret organofosfora insekticīdiem un to efektivitātes samazināšanos ir kļuvušas par galvenajām bažām mūsdienu augu aizsardzībā. Lai novērstu rezistences attīstību, zinātnieki aktīvi izstrādā jaunus savienojumus un metodes, apvienojot organofosfora insekticīdus ar bioloģisko un mehānisko kaitēkļu kontroles metodēm.

Tādējādi organofosfora insekticīdu vēsture ir ceļojums no revolucionāriem atklājumiem un veiksmīgiem pielietojumiem uz to ekoloģisko un toksikoloģisko problēmu atpazīšanu, kā rezultātā tika meklētas drošākas un ilgtspējīgākas augu aizsardzības metodes.

Klasifikācija

Organofosfora insekticīdi ir sadalīti vairākās grupās, pamatojoties uz ķīmisko struktūru, darbības mehānismu un ietekmi uz kukaiņiem. Tie ietver:

1. Organofosfāti - visizplatītākā organofosfora insekticīdu grupa, ieskaitot tādas vielas kā malation, paration un diazinons. Viņi strādā, kavējot acetilholīnesterāzes aktivitāti, izjaucot nervu impulsu pārnešanu kukaiņos.
2. Fosfo-organiskie esteri-ķīmiskās vielas, kur fosfors tiek savienots ar oglekli, izmantojot estera saiti, piemēram, triecpen un piraklofēnu.
3. Jaunas organofosfora savienojumu klases - sintētiski savienojumi, piemēram, izopropilamīna sāļi un piperazīni, ar specifiskiem darbības mehānismiem un augstu izturību pret ārējiem apstākļiem.

1. Pēc ķīmiskās struktūras

Organofosfora insekticīdus var klasificēt pēc to molekulu struktūras, kas nosaka to fizikāli ķīmiskās īpašības un aktivitāti pret dažādām kukaiņu sugām.

• Alifātiskais organofosfora insekticīdi: Šie ķīmiskie savienojumi satur oglekļa ķēdes to struktūrā. Kā piemēru var minēt malationu (viens no pirmajiem produktiem, izmantojot organofosfora savienojumus, lai aizsargātu augus).
• Aromātiskie organofosfora insekticīdi: šiem insekticīdiem ir aromātisks gredzens, kas satur fosfora atomus. Piemērs ir trimethafos.
• Hlorēti organofosfora insekticīdi: Šajos produktos fosfors ir savienots ar hlora atomiem. Kā piemēru var minēt hlorpirifosu, kas ir populārs insekticīds, kuru pamatā ir organofosfora savienojumi.

2. Ar darbības mehānismu

Organofosfora insekticīdu darbības primārais mehānisms ietver enzīmu acetilholīnesterāzes kavēšanu, normālas nervu pārnešanas traucēšanu un kukaiņu paralīzes izraisīšanu. Atkarībā no tā, kā tie ietekmē nervu sistēmu, organofosfora insekticīdus var klasificēt šādi:

• Insekticīdi, kas kavē acetilholīnesterāzi: Šīs vielas bloķē acetilholīnesterāzes aktivitāti, izraisot acetilholīna uzkrāšanos nervu sinapsēs un nervu impulsa pārnešanas traucējumus. Piemēri: Malation, metamidophos, hlorpirifos.
• Insekticīdi, kas ietekmē citus fermentus: Daži organofosfora savienojumi ietekmē citus fermentus, kas iesaistīti nervu pārnešanā. Piemēri: dimetoāts, fosfamidons.

3. Pēc darbības ilguma

Organofosfora insekticīdi var mainīties to darbības laikā, kas ietekmē augu ārstēšanas biežumu un ekonomisko efektivitāti.

• Ilgstošas ​​darbības insekticīdi: šiem produktiem ir ilgstoša ietekme un tie var kontrolēt kaitēkļu populācijas vairākas nedēļas vai mēnešus. Piemērs: Chlorpyrifos.
• Īsas darbības insekticīdi: šie produkti darbojas ātri, bet to iedarbība ātri nolietojas, nepieciešama atkārtota ārstēšana. Piemērs: malation.

4. Pēc pieteikšanās zonas

Organofosfora insekticīdus var klasificēt, pamatojoties uz to pielietojuma jomu:

• Lauksaimniecības insekticīdi: Šie produkti tiek izmantoti, lai aizsargātu lauksaimniecības kultūras no kukaiņu kaitēkļiem. Piemērs: Chlorpyrifos, malation.
• Sabiedrības veselības aizsardzības insekticīdi: Šie produkti tiek izmantoti, lai novērstu slimību vektorus, piemēram, odus un prusaku. Piemērs: Metamidophos, malation.
• Sadzīves insekticīdi: Šie produkti tiek izmantoti, lai novērstu sadzīves kaitēkļus. Piemērs: dimetoāts.

5. Ar toksicitāti

Organofosfora insekticīdus var klasificēt pēc to toksicitātes līmeņa cilvēkiem, dzīvniekiem un videi:

• Ļoti toksiski produkti: šie insekticīdi ir ļoti toksiski un var izraisīt saindēšanos cilvēkiem un dzīvniekiem. Piemēri: Metamidophos, paration.
• Vidēji toksiski produkti: šiem produktiem ir mērena toksicitāte, padarot tos mazāk bīstamus, bet, ja to lieto, tie joprojām ir piesardzīgi. Piemērs: malation.
• Produkti ar zemu toksicitāti: šiem produktiem ir salīdzinoši zema toksicitāte cilvēkiem un dzīvniekiem, taču tie joprojām ir efektīvi pret kukaiņiem. Piemērs: dimetoāts.

6. Pēc efekta veida

Organofosfora insekticīdi var darboties vai nu kā kontakti, vai sistēmiski:

• Sazinieties ar insekticīdiem: Šie produkti darbojas, saskaroties ar kukaiņu. Viņi ātri iekļūst kukaiņu ķermenī caur tā ārējo pārklājumu. Piemērs: malation.
• Sistēmiski insekticīdi: Šie produkti iekļūst augos un izplatās pa tām, ļaujot tiem ietekmēt kaitēkļus, kas barojas ar auga sulu. Piemērs: fosfamidons.

7. Ar pielietojuma metodi

Organofosfora insekticīdus var klasificēt pēc to pielietojuma metodes:

• Smidzināšanas produkti: Šie insekticīdi tiek uzklāti augiem šķīdumu vai emulsiju veidā. Piemērs: Chlorpyrifos.
• Augsnes produkti: Šie insekticīdi tiek uzklāti augsnē pirms stādīšanas vai augu augšanas laikā. Piemērs: metamidophos.

Darbības mehānisms

Kā insekticīdi ietekmē kukaiņu nervu sistēmu

Organofosfora insekticīdi bloķē acetilholīnesterāzes aktivitāti - enzīmu, kas parasti sadala neirotransmitera acetilholīnu nervu šūnu sinapsēs. Tā rezultātā tiek uzkrāts acetilholīns, kas izraisa nemainīgu nervu šūnu stimulāciju, izraisot kukaiņa paralīzi. Dažos gadījumos šie insekticīdi var ietekmēt arī nātrija kanālus šūnās, izjaucot normālu nervu sistēmas darbību.

Ietekme uz kukaiņu metabolismu

Organofosfora insekticīdi var ietekmēt arī fermentus, kas iesaistīti kukaiņu metabolismā. Tas ietver antioksidantu aktivitātes sistēmas kavēšanu, izraisot šūnu un audu bojājumus. Metabolisma traucējumi var izraisīt kukaiņu nomiršanu no saindēšanās ar metaboliskiem blakusproduktiem.

Molekulāro darbības mehānismu piemēri

• Acetilholīnesterāzes inhibīcija: Lielākā daļa organofosfora insekticīdu darbojas, saistoties ar acetilholīnesterāzi, bloķējot tā aktivitāti un traucējot neiro-transmēšanos.
• Ietekme uz nātrija kanāliem: Daži organofosfora insekticīdi darbojas uz membrānas nātrija kanāliem, izraisot to patoloģisku aktivizēšanu un izraisa kukaiņu paralīzi.

Produktu piemēri šajā grupā

Priekšrocības un trūkumi

Produkti, piemēram, malation, paration un diazinons, ir ļoti efektīvi pret plašu kukaiņu klāstu. Viņi ātri nogalina kaitēkļus un ir plašs aktivitātes spektrs. Tomēr viņiem ir arī trūkumi, piemēram, augsta toksicitāte pret labvēlīgiem kukaiņiem (piemēram, bitēm) un dzīvniekiem, kā arī augsta nepastāvība un izturība pret degradāciju vidē, kas var izraisīt augsnes un ūdens piesārņojumu.

Produktu piemēri

• Malations: izmanto dārzeņu, augļu un kultūru aizsardzībai dārzkopībā un lauksaimniecībā. Efektīvs pret laputīm, tripiem un citiem kaitēkļiem.
• Parations: Lauksaimniecībā izmanto, lai aizsargātu pret plašu kaitēkļu klāstu, piemēram, mušām un vabolēm.
• Diazinons: efektīvs pret daudziem augsnes kaitēkļiem un kaitīgiem kukaiņiem, piemēram, kāpuriem, tripiem un citiem.

Ietekme uz vidi

• Ietekme uz labvēlīgiem kukaiņiem

Organofosfora insekticīdi var būt toksiski labvēlīgiem kukaiņiem, piemēram, bitēm un mārītes. Bites, kurām ir nozīmīga loma apputeksnēšanas laikā, var nomirt, saskaroties ar insekticīdu, kas traucē ekosistēmas līdzsvaru un samazina ražas ražu.

• Atlikušais pesticīdu līmenis augsnē, ūdenī un augos

Daži organofosfora insekticīdi ilgstoši var palikt augsnē, ūdenī un augos. Tas var izraisīt vides piesārņojumu un toksisko vielu uzkrāšanos pārtikas ķēdēs.

• Insekticīdu fotostabilitāte un degradācija dabā

Organofosfora insekticīdiem ir atšķirīga fotostabilitāte, kas ietekmē to noārdīšanos dabā. Dažas vielas ātri sadalās saules gaismā, bet citas saglabājas vidē un var piesārņot ekosistēmas.

• Biomagnificēšana un uzkrāšanās pārtikas ķēdēs

Organofosfora insekticīdi var uzkrāties augu un dzīvnieku audos, izraisot biomagnificēšanu pārtikas ķēdēs. Tas var izraisīt toksisku vielu uzkrāšanos cilvēku un dzīvnieku ķermenī, kas patērē piesārņotus produktus.

Kukaiņu rezistences pret insekticīdiem problēma

Pretestības cēloņi

Kukaiņi var attīstīt rezistenci pret organofosfora insekticīdiem, izmantojot ģenētiskas izmaiņas, kas ļauj viņiem izdzīvot pēc insekticīda iedarbības. To var izraisīt mutācijas, kas palielina kukaiņu spēju metabolizēt vai izdalīt toksiskas vielas.

Izturīgu kaitēkļu piemēri

• Kolorādo kartupeļu vabole: Izturoties pret dažādiem insekticīdiem, ieskaitot organofosfora produktus, Kolorādo kartupeļu vabolei ir kļuvis grūti kontrolēt dažos reģionos.
• Laputis: Dažos gadījumos laputis ir attīstījušās izturību pret organofosfora insekticīdiem, padarot tos izturīgāku pret ārstēšanu.

Pretestības novēršanas metodes

Lai novērstu pretestību, ir svarīgi pagriezt insekticīdus ar dažādiem darbības veidiem, izmantot kombinētu ārstēšanu un izmantot bioloģiskās un mehāniskās kaitēkļu kontroles metodes.

Droša insekticīdu lietošana

• Risinājumu un devu sagatavošana

Izmantojot organofosfora insekticīdus, ir svarīgi stingri ievērot instrukcijas par iesaiņojumu attiecībā uz devām. Pārmērīga izmantošana var izraisīt vides piesārņojumu un izturību pret kaitēkļiem.

• Izmantojot aizsardzības aprīkojumu

Lai novērstu kontaktu ar insekticīdiem uz ādas un elpošanas sistēmas, ir jāvalkā tādi aizsardzības aprīkojums kā cimdi, maskas un aizsargbrilles.

• Ieteikumi augu ārstēšanai

Ārstēšana jāveic agrā rītā vai vakarā, lai izvairītos no bitu un citu labvēlīgu kukaiņu ietekmes. Lai uzlabotu ārstēšanas efektivitāti, jāņem vērā tādi laika apstākļi kā lietus un viegla vēja neesamība.

• Gaidīšanas periodi pirms novākšanas

Pēc insekticīdu lietošanas ir svarīgi novērot gaidīšanas periodus pirms novākšanas, lai samazinātu pesticīdu atlieku risku kultūrās.

Ķīmisko insekticīdu alternatīvas

• Bioloģiskie insekticīdi

Dabisko kaitēkļu, piemēram, entomofāgu (plēsīgu kukaiņu), izmantošana var būt efektīva alternatīva ķīmiskiem insekticīdiem.

• Dabiski insekticīdi

Ir daudz dabisku insekticīdu, piemēram, neem eļļas, ķiploku infūzijas un tabakas risinājumi, kas cilvēkiem ir videi draudzīgi un droši.

• Feromonu slazdi un citas mehāniskās metodes

Feromonu slazdi var piesaistīt un uztvert kaitēkļus, samazinot nepieciešamību pēc ķīmiskām apstrādēm.

Šīs grupas populārāko insekticīdu piemēri

Riski un piesardzības pasākumi

• Ietekme uz cilvēku un dzīvnieku veselību

Organofosfora insekticīdi var būt toksiski cilvēkiem un dzīvniekiem, īpaši ar ilgstošu kontaktu vai nepareizu lietošanu.

• Insekticīdu saindēšanās simptomi

Saindēšana var izpausties kā galvassāpes, slikta dūša, vemšana, vājums un smagos gadījumos, krampji un samaņas zudums.

• Pirmā palīdzība saindēšanai

Ja notiek saindēšanās, nekavējoties noņemiet cilvēku vai dzīvnieku no apgabala, izskalojiet acis un ādu un meklējiet medicīnisko palīdzību.

Secinājums

Organofosfora insekticīdi ir efektīvs līdzeklis augu aizsardzībai no kaitēkļiem. Tomēr to lietošanai ir nepieciešama piesardzība un drošības pamatnostādņu ievērošana, lai samazinātu negatīvu ietekmi uz cilvēku veselību un vidi.

• Atgādinājums par drošības pasākumiem

Svarīgi insekticīdu lietošanas pasākumi ir sekojoši instrukcijām, aizsardzības aprīkojuma izmantošana un gaidīšanas periodu novērošana pirms ražas novākšanas.

• Aiciniet izmantot drošākas un videi draudzīgākas kaitēkļu kontroles metodes

Ir svarīgi aktīvi meklēt un ieviest drošākas un videi draudzīgākas kaitēkļu kontroles metodes, piemēram, bioloģisko kontroli un dabisko insekticīdu izmantošanu.

Bieži uzdotie jautājumi (FAQ)

Kas ir organofosfora insekticīdi?
Organofosfora insekticīdi ir ķīmisku vielu grupa, kas satur fosforu, ko izmanto kukaiņu kaitēkļu iznīcināšanai. Viņi strādā, kavējot enzīma acetilholīnesterāzes aktivitāti, izjaucot normālu nervu impulsu pārnešanu kukaiņos.

Kā organofosfora insekticīdi ietekmē kukaiņus?
Organofosfora insekticīdi ietekmē kukaiņu nervu sistēmu, kavējot acetilholīnesterāzi - fermentu, kas sadala neirotransmitera acetilholīnu. Tas izraisa acetilholīna uzkrāšanos sinapsēs, izraisot nepārtrauktu nervu šūnu stimulēšanu, paralīzi un kukaiņu nāvi.

Kādi insekticīdi ir organofosfora grupā?
Šajā grupā ietilpst tādi produkti kā malations, parations, diazinons un hlorpirifoss. Šīs vielas ir efektīvas pret dažādiem kaitēkļiem, ieskaitot kukaiņus, ērces un kāpurus.

Kādas ir organofosfora insekticīdu priekšrocības?
Organofosfora insekticīdiem ir augsta toksicitāte kukaiņiem, padarot tos efektīvus pret plašu kaitēkļu klāstu. Viņi rīkojas ātri, ļaujot ātri novērst draudus lauksaimniecības kultūrām.

Kādi ir organofosfora insekticīdu trūkumi?
Trūkumi ietver toksicitāti labvēlīgiem kukaiņiem (piemēram, bitēm), dzīvniekiem un cilvēkiem, ja tie netiek pareizi piemēroti. Tie var saglabāties arī vidē, piesārņojot augsni un ūdeni, kas palielina ekoloģiskos riskus.

Kā organofosfora insekticīdi ietekmē vidi?
Organofosfora insekticīdi var uzkrāties augsnē un ūdenī, izraisot ekosistēmas piesārņojumu. Tie ir arī toksiski labvēlīgiem kukaiņiem, piemēram, bitēm un plēsīgiem kukaiņiem, izjaucot ekosistēmu un samazinot bioloģisko daudzveidību.

Kas ir biomagnificēšana organofosfora insekticīdu kontekstā?
Biomagnificēšana ir toksisku vielu, piemēram, organofosfora insekticīdu, uzkrāšanas process pārtikas ķēdēs. Šīs vielas var uzkrāties dzīvnieku un augu audos, palielinot to koncentrāciju, virzoties augšup pa barības ķēdi.

Kā var novērst kukaiņu izturību pret organofosfora insekticīdiem?
Lai novērstu pretestību, ieteicams pagriezt produktus ar dažādiem darbības veidiem, izmantot kombinētās procedūras un ievērot ieteiktās devas un lietošanas intervālus, lai izvairītos no apstākļu radīšanas kaitēkļu izturības attīstībai.

Kādi drošības pasākumi būtu jāievēro, lietojot organofosfora insekticīdus?
Strādājot ar organofosfora insekticīdiem, jāizmanto aizsardzības aprīkojums (cimdi, maskas, aizsargbrilles), jāievēro devas, jāizmanto lietojumi ieteicamā laikā un jāievēro novākšanas intervāli, lai samazinātu atlikumu līmeni kultūrās.

Kādas ir alternatīvas organofosfora insekticīdiem?
Alternatīvas ietver bioloģiskos insekticīdus (entomofāgus, baktērijas un sēnītes), dabiskos insekticīdus (piemēram, neem eļļu, ķiploku infūzijas) un mehāniskas metodes, piemēram, feromonu slazdus un organiskos pesticīdus, kas ir mazāk toksiski videi un labvēlīgiem organismiem.