Insekticidi organofosfor

Organofosforni insekticidi (OPI) su skupina kemijskih tvari koje sadrže fosfor u njihovim molekulama, široko korištene za zaštitu biljaka od različitih štetočina. Ovi insekticidi djeluju inhibirajući esencijalne enzime u tijelu insekta, što dovodi do paralize i smrti štetočina. Imali su značajan utjecaj na poljoprivredu, pružajući učinkovitu zaštitu od širokog raspona insekata.

Ciljevi i važnost u poljoprivredi i vrtlarstvu

Primarni cilj korištenja insekticida organofosfora je povećanje poljoprivredne produktivnosti zaštitom biljaka od štetočina poput insekata, grinja i drugih parazita. U hortikulturi i vrtlarstvu koriste se za zaštitu usjeva poput voća, povrća i ukrasnih biljaka. Ovi insekticidi značajno smanjuju oštećenja od insekata štetočina, što dovodi do bolje kvalitete i većih prinosa usjeva.

Relevantnost teme

Studija i pravilna upotreba insekticida od organofosfornih insekticida relevantna je tema, jer učinkovita i sigurna upotreba ovih proizvoda zahtijeva pažljivu pažnju. Neispravna upotreba ili prekomjerna primjena može dovesti do otpornosti kod insekata, kao i negativno utjecati na okoliš i zdravlje ljudi. Svjesnost o insekticidima organofosfora važna je za minimiziranje rizika i osiguranje održivosti poljoprivrede.

Povijest organofosfornih insekticida (OPIS)

Insekticidi organofosfora (OPI) igraju ključnu ulogu u kontroli štetočina i važan su dio poljoprivrede i šumarstva. Njihova povijest započela je u prvoj polovici 20. Stoljeća kada su znanstvenici počeli istraživati ​​spojeve organofosfora s ciljem stvaranja učinkovitijih i dugotrajnih agensa za zaštitu biljaka.

1. Rana istraživanja i otkrića

Prvi val interesa za organofosforne spojeve dogodio se 1930-ih kada su znanstvenici počeli istraživati ​​kemikalije koje sadrže fosfor kao potencijalno sredstvo uništavanja štetočina insekata. Početni eksperimenti s organofosfornim spojevima bili su usmjereni na razvoj sigurnijih alternativa organohlorskim insekticidima, poput DDT-a. U to su vrijeme kemikalije koje sadrže fosfor pokazale visoku toksičnost insektima, čineći ih potencijalno učinkovitim zaštitnim sredstvima.

2. Prvi komercijalno uspješni insekticidi organofosfora

U četrdesetima, usred Drugog svjetskog rata, spojevi organofosfor privukli su pažnju vojske kao kemijskih sredstava za borbu protiv štetočina, uključujući insekte. Nakon rata započela je komercijalna istraživanja koja se temelje na vojnim razvojima, usmjereno na primjenu insekticida organofosfora u poljoprivredi. Godine 1947. Pojavio se prvi komercijalni insekticid organofosfor - Malathion - brzo postao popularan zbog svoje visoke učinkovitosti protiv širokog raspona insekata. Korištena je u poljoprivredi i za zaštitu zdravlja ljudi od bolesti koje se prenose insektima.

3. Razvoj i upotreba

Od ranih 1950-ih, insekticidi organofosfora postali su široko korišteni u poljoprivredi. Dali su veću toksičnost insektima od mnogih ranije korištenih organohlorinskih spojeva, poput DDT-a. OPIS je postao popularan u borbi protiv štetočina, poput štetočina insekata na raznim usjevima, uključujući pamuk, duhan, povrće i voće. Neki od najpoznatijih spojeva u ovoj skupini uključuju Parathion, Diazinon i Chlorpyrifos.

4. Sigurnosna i ekološka pitanja

Iako su insekticidi organofosfora bili učinkoviti, njihova upotreba dovela je do novih ekoloških i toksikoloških problema. Ovi spojevi pokazali su veliku toksičnost ne samo insektima, već i drugim organizmima, uključujući korisne insekte poput pčela i životinja. Visoka volatilnost i sposobnost insekticida organofosfora da se akumuliraju u ekosustavima, zagađivanju tla i vodenih tijela, postali su značajna pitanja. Kao rezultat toga, mnogi od tih spojeva bili su podvrgnuti ograničenjima i zabranama u određenim zemljama počevši od kasnih 1970-ih.

5. Moderni pristupi i izazovi

Danas su insekticidi organofosfor i dalje korišteni; Međutim, njihova je primjena ograničena zbog brige o okolišu i sigurnosti. Problemi s otpornošću na insekte, otpornost na insekticide organofosfora i njihova opadajuća učinkovitost postali su glavna briga u modernoj zaštiti biljaka. Kako bi spriječili razvoj otpornosti, znanstvenici aktivno razvijaju nove spojeve i metode, kombinirajući insekticide organofosfora s biološkim i mehaničkim metodama kontrole štetočina.

Dakle, povijest insekticida organofosfora putovanje je od revolucionarnih otkrića i uspješnih primjena na prepoznavanje njihovih ekoloških i toksikoloških problema, što je dovelo do potrage za sigurnijim i održivijim metodama zaštite biljaka.

Klasifikacija

Insekticidi organofosfora podijeljeni su u nekoliko skupina na temelju kemijske strukture, mehanizma djelovanja i utjecaja na insekte. To uključuje:

1. Organofosfati - najčešća skupina insekticida organofosfora, uključujući tvari kao što su Malation, Parathion i Diazinon. Oni djeluju inhibirajući aktivnost acetilkolinesteraze, ometajući prijenos živčanih impulsa u insekata.
2. Fosfo-organski esteri-kemikalije gdje je fosfor je vezan za ugljik putem ester veze, poput triexpena i piralofena.
3. Nove klase organofosfornih spojeva - sintetički spojevi, poput izopropilaminskih soli i piperazina, sa specifičnim mehanizmima djelovanja i visokom otpornošću na vanjska stanja.

1. Po kemijskoj strukturi

Insekticidi organofosfora mogu se klasificirati po strukturi njihovih molekula, što određuje njihova fizikalno-kemijska svojstva i aktivnost protiv različitih vrsta insekata.

• Alifatski organofosforni insekticidi: Ovi kemijski spojevi sadrže ugljikove lance u svojoj strukturi. Primjer je Malathion (jedan od prvih proizvoda koji koristi organofosforne spojeve za zaštitu biljaka).
• Aromatski organofosforni insekticidi: Ovi insekticidi imaju aromatski prsten koji sadrži atome fosfora. Primjer je TRIMETHAPHOS.
• Klorirani organofosforni insekticidi: U tim proizvodima fosfor je povezan s atomima klora. Primjer je klorpirifos, koji je popularni insekticid koji se temelji na organofosfornim spojevima.

2. Mehanizmom djelovanja

Primarni mehanizam djelovanja insekticida organofosfora uključuje inhibiranje enzima acetilholinesteraze, ometajući normalan prijenos živaca i uzrokujući paralizu insekata. Ovisno o tome kako utječu na živčani sustav, insekticidi organofosfora mogu se klasificirati na sljedeći način:

• Insekticidi koji inhibiraju acetilholinesterazu: ove tvari blokiraju aktivnost acetilholinesteraze, što dovodi do nakupljanja acetilkolina u živčanim sinapsama i poremećaja prijenosa živčanih impulsa. Primjeri: Malathion, Metamidophos, klorpirifos.
• Insekticidi koji utječu na druge enzime: Neki spojevi organofosfora utječu na druge enzime koji su uključeni u prijenos živaca. Primjeri: dimetoat, fosfamidon.

3. Po trajanju djelovanja

Insekticidi organofosfora mogu varirati u svom trajanju djelovanja, što utječe na učestalost biljnih tretmana i ekonomske učinkovitosti.

• Insekticidi koji dugo djeluju: Ovi proizvodi imaju trajan učinak i mogu kontrolirati populaciju štetočina nekoliko tjedana ili mjeseci. Primjer: klorpirifos.
• Insekticidi kratkih djelovanja: Ovi proizvodi djeluju brzo, ali njihov učinak se brzo istroši, zahtijevajući ponovljene tretmane. Primjer: Malathion.

4. Prema području prijave

Insekticidi organofosfora mogu se klasificirati na temelju njihovog područja primjene:

• Poljoprivredni insekticidi: Ovi se proizvodi koriste za zaštitu poljoprivrednih kultura od štetočina insekata. Primjer: klorpirifos, malation.
• Insekticidi za zaštitu javnog zdravlja: Ovi se proizvodi koriste za uklanjanje vektora bolesti, poput komaraca i žohara. Primjer: Metamidophos, Malathion.
• Insekticidi domaćinstava: Ovi se proizvodi koriste za uklanjanje štetočina u kućanstvu. Primjer: dimetoate.

5. Toksičnošću

Insekticidi organofosfor mogu se klasificirati prema njihovoj razini toksičnosti na ljude, životinje i okoliš:

• Visoko toksični proizvodi: Ovi insekticidi su vrlo toksični i mogu uzrokovati trovanje kod ljudi i životinja. Primjeri: Metamidophos, parathion.
• Umjereno toksični proizvodi: Ovi proizvodi imaju umjerenu toksičnost, što ih čini manje opasnim, ali još uvijek zahtijevaju oprez kada se koriste. Primjer: Malathion.
• Proizvodi niske toksičnosti: Ovi proizvodi imaju relativno nisku toksičnost za ljude i životinje, ali su i dalje učinkoviti protiv insekata. Primjer: dimetoate.

6. Prema vrsti učinka

Insekticidi organofosfor mogu djelovati kao kontakt ili sistemski:

• Kontaktirajte insekticide: Ovi proizvodi djeluju kada dođu u kontakt s insektom. Brzo prodre u tijelo insekta kroz vanjski pokrivač. Primjer: Malathion.
• Sistemski insekticidi: Ovi proizvodi prodiru u biljke i šire se po njima, omogućujući im da utječu na štetočine koji se hrane sokom biljke. Primjer: fosfamidon.

7. Metodom primjene

Insekticidi organofosfor mogu se klasificirati metodom njihove primjene:

• Proizvodi prskanja: Ovi se insekticidi primjenjuju na biljke u obliku otopina ili emulzija. Primjer: klorpirifos.
• Proizvodi tla: Ovi se insekticidi primjenjuju na tlo prije sadnje ili tijekom rasta biljaka. Primjer: Metamidophos.

Mehanizam djelovanja

Kako insekticidi utječu na živčani sustav insekata

Insekticidi organofosfora blokiraju aktivnost acetilholinesteraze, enzima koji normalno ruši acetilholin neurotransmitera u sinapsama živčanih stanica. To rezultira nakupljanjem acetilkolina, što uzrokuje stalnu stimulaciju živčanih stanica, što dovodi do paralize insekta. U nekim slučajevima, ovi insekticidi mogu također utjecati na natrijeve kanale u stanicama, ometajući funkcioniranje normalnog živčanog sustava.

Učinak na metabolizam insekata

Insekticidi organofosfora također mogu utjecati na enzime koji su uključeni u metabolizam insekata. To uključuje inhibiciju sustava antioksidacijske aktivnosti, što dovodi do oštećenja stanica i tkiva. Poremećaj metabolizma može uzrokovati da insekt umre od trovanja metaboličkim nusproduktima.

Primjeri molekularnih mehanizama djelovanja

• Inhibicija acetilkolinesteraze: većina insekticida organofosfora djeluje vezanjem na acetilholinesterazu, blokirajući njegovu aktivnost i ometajući neuro-prijenos.
• Učinak na natrijeve kanale: Neki insekticidi organofosfora djeluju na natrijeve kanale membrane, uzrokujući njihovu nenormalnu aktivaciju i rezultirajući paralizom insekata.

Primjeri proizvoda u ovoj grupi

Prednosti i nedostaci

Proizvodi poput Malation, Parathion i Diazinon vrlo su učinkoviti u odnosu na širok raspon insekata. Brzo ubijaju štetočine i imaju širok spektar aktivnosti. Međutim, oni također imaju nedostatke, poput visoke toksičnosti na korisne insekte (npr. Pčele) i životinja, kao i visoku volatilnost i otpornost na degradaciju u okolišu, što može dovesti do onečišćenja tla i vode.

Primjeri proizvoda

• Malathion: Koristi se za zaštitu povrća, voća i usjeva u vrtlarstvu i poljoprivredi. Učinkovito protiv lisnih uši, tripova i drugih štetočina.
• Parathion: Koristi se u poljoprivredi za zaštitu od širokog raspona štetočina poput muha i buba.
• Diazinon: Učinkovit protiv mnogih štetočina tla i štetnih insekata poput ličinki, tripova i drugih.

Utjecaj na okoliš

• Utjecaj na korisne insekte

Insekticidi organofosfora mogu biti toksični za korisne insekte poput pčela i bubamara. Pčele, koje igraju važnu ulogu u oprašivanju, mogu umrijeti nakon kontakta s insekticidom, što narušava ravnotežu ekosustava i smanjuje prinose usjeva.

• Preostale razine pesticida u tlu, vodi i biljkama

Neki insekticidi organofosfora mogu dugo ostati u tlu, vodi i biljkama. To može dovesti do onečišćenja okoliša i nakupljanja otrovnih tvari u lancima hrane.

• Fotostabilnost i razgradnja insekticida u prirodi

Insekticidi organofosfora imaju različitu fotostabilnost, što utječe na njihovu razgradnju u prirodi. Neke se tvari brzo raspadaju pod sunčevom svjetlošću, dok druge traju u okolišu i mogu kontaminirati ekosustave.

• Biomagnifikacija i nakupljanje u lancima hrane

Insekticidi organofosfora mogu se akumulirati u tkivima biljaka i životinja, što dovodi do biomagnifikacije u lancima hrane. To može rezultirati nakupljanjem otrovnih tvari u tijelima ljudi i životinja koje konzumiraju kontaminirane proizvode.

Problem otpornosti na insekte na insekticide

Uzroci otpora

Insekti mogu razviti otpornost na insekticide organofosfora kroz genetske promjene koje im omogućuju preživljavanje nakon izlaganja insekticidu. To može biti posljedica mutacija koje povećavaju sposobnost insekata da metaboliziraju ili izlučuju toksične tvari.

Primjeri otpornih štetočina

• Kolorado od krumpira: s razvojem otpornosti na razne insekticide, uključujući proizvode organofosfor, krumpir u Koloradu postalo je teško kontrolirati u nekim regijama.
• Aphidi: U nekim su slučajevima lisne uši razvile otpornost na insekticide organofosfora, čineći ih otpornijim na tretmane.

Metode za sprečavanje otpora

Da bi se spriječio otpor, važno je okretati insekticide s različitim načinima djelovanja, koristiti kombinirane tretmane i primijeniti biološke i mehaničke metode kontrole štetočina.

Sigurna upotreba insekticida

• Priprema rješenja i doze

Kada koristite insekticide organofosfor, važno je strogo slijediti upute o ambalaži u vezi s dozama. Prekomjerna upotreba može dovesti do onečišćenja okoliša i otpora u štetočinama.

• Korištenje zaštitne opreme

Zaštitna oprema poput rukavica, maski i naočala treba nositi kako bi se spriječio kontakt s insekticidima na koži i dišnom sustavu.

• Preporuke za obradu biljaka

Liječenje treba obaviti u rano jutro ili večer kako bi se izbjeglo utjecaj na pčele i druge korisne insekte. Vremenske uvjete poput odsutnosti kiše i laganih vjetrova treba uzeti u obzir kako bi se poboljšala učinkovitost liječenja.

• Periodi čekanja prije berbe

Nakon nanošenja insekticida, važno je promatrati razdoblja čekanja prije nego što se ubrajaju kako biste umanjili rizik od ostataka pesticida u usjevima.

Alternative kemijskim insekticidima

• Biološki insekticidi

Korištenje prirodnih neprijatelja štetočina, poput entomofaga (grabežljivi insekti), može biti učinkovita alternativa kemijskim insekticidima.

• Prirodni insekticidi

Mnogo je prirodnih insekticida, poput neem ulja, infuzija češnjaka i duhanskih otopina, koji su ekološki prihvatljivi i sigurni za ljude.

• Feromonske zamke i druge mehaničke metode

Feromonske zamke mogu privući i hvatati štetočine, minimizirajući potrebu za kemijskim tretmanima.

Primjeri najpopularnijih insekticida u ovoj skupini

Rizici i mjere opreza

• Utjecaj na zdravlje ljudi i životinja

Insekticidi organofosfora mogu biti toksični za ljude i životinje, posebno s dugotrajnim kontaktom ili nepravilnom uporabom.

• Simptomi trovanja insekticidima

Trovanje se može očitovati kao glavobolja, mučnina, povraćanje, slabost i u teškim slučajevima, napadaji i gubitak svijesti.

• Prva pomoć za trovanje

Ako se dogodi trovanje, odmah uklonite osobu ili životinju s tog područja, isperite oči i kožu i potražite liječničku pomoć.

Zaključak

Insekticidi organofosfora učinkovito su sredstvo zaštite biljaka od štetočina. Međutim, njihova upotreba zahtijeva oprez i pridržavanje sigurnosnih smjernica kako bi se umanjila negativna utjecaja na zdravlje ljudi i okoliš.

• Podsjetnik na sigurnosne mjere

Slijedeći upute, korištenje zaštitne opreme i promatranje razdoblja čekanja prije berbe važne su mjere za sigurnu upotrebu insekticida.

• Pozovite upotrebu sigurnijih i ekološki prihvatljivijih metoda kontrole štetočina

Važno je aktivno tražiti i provoditi sigurnije i ekološki prihvatljivije metode kontrole štetočina, poput biološke kontrole i upotrebe prirodnih insekticida.

Često postavljana pitanja (FAQ)

Što su insekticidi organofosfor?
Insekticidi organofosfora skupina su kemijskih tvari koje sadrže fosfor, koje se koriste za ubijanje štetočina insekata. Oni djeluju inhibirajući aktivnost enzima acetilholinesteraze, ometajući normalan prijenos živčanih impulsa u insekata.

Kako insekticidi organofosfora utječu na insekte?
Insekticidi organofosfora utječu na živčani sustav insekata inhibirajući acetilholinesterazu, enzim koji razgrađuje acetilholin neurotransmitera. Zbog toga se acetilkolin akumulira u sinapsama, što dovodi do kontinuirane stimulacije živčanih stanica, paralize i smrti insekta.

Koji su insekticidi u grupi organofosfor?
Ova grupa uključuje proizvode kao što su Malathion, Parathion, Diazinon i Chlorpyrifos. Te su tvari učinkovite protiv različitih štetočina, uključujući insekte, grinje i ličinke.

Koje su prednosti insekticida organofosfora?
Insekticidi organofosfor imaju veliku toksičnost za insekte, što ih čini učinkovitim u odnosu na širok raspon štetočina. Oni djeluju brzo, omogućujući brzo uklanjanje prijetnji poljoprivrednim usjevima.

Koji su nedostaci insekticida organofosfora?
Nedostaci uključuju toksičnost na korisne insekte (npr. Pčele), životinje i ljude ako se ne primjenjuju ispravno. Oni također mogu ustrajati u okolišu, kontaminirajući tlo i vodu, što povećava ekološke rizike.

Kako insekticidi organofosfora utječu na okoliš?
Insekticidi organofosfora mogu se akumulirati u tlu i vodi, što dovodi do onečišćenja ekosustava. Također su toksični za korisne insekte, poput pčela i grabežljivih insekata, ometajući ekosustav i smanjujući biološku raznolikost.

Što je biomagnifikacija u kontekstu insekticida organofosfora?
Biomagnifikacija je proces nakupljanja otrovnih tvari, poput insekticida organofosfora, u lancima hrane. Te se tvari mogu akumulirati u tkivima životinja i biljaka, povećavajući njihovu koncentraciju dok se kreću prema prehrambenom lancu.

Kako se može spriječiti otpornost insekata na insekticide organofosfora?
Da bi se spriječio otpor, preporučuje se rotiranje proizvoda s različitim načinima djelovanja, upotreba kombiniranih tretmana i slijedite preporučene doze i intervale primjene kako biste izbjegli stvaranje uvjeta za razvoj otpornosti u štetočinama.

Koje sigurnosne mjere treba slijediti pri korištenju insekticida organofosfor?
Kada radite s insekticidima organofosfor, treba koristiti zaštitnu opremu (rukavice, maske, naočale), treba slijediti doze, primjene treba izvršiti u preporučeno vrijeme, a intervali berbe trebaju se primijetiti kako bi se smanjila razina ostataka u kulturama.

Koje su alternative insekticidima organofosfora?
Alternative uključuju biološke insekticide (entomofage, bakterije i gljivice), prirodne insekticide (npr. Neem ulje, infuzije češnjaka) i mehaničke metode poput feromonskih zamki i organskih pesticida, koji su manje toksični za okoliš i korisne organizme.