Organofosfor insekticidi

Organofosfor insekticidi (OPI) so skupina kemičnih snovi, ki vsebujejo fosfor v svojih molekulah, ki se pogosto uporabljajo za zaščito rastlin pred različnimi škodljivci. Ti insekticidi delujejo z zaviranjem osnovnih encimov v telesu žuželke, kar vodi v paralizo in smrt škodljivcev. Imeli so pomemben vpliv na kmetijstvo, kar zagotavlja učinkovito zaščito pred široko paleto žuželk.

Cilji in pomen v kmetijstvu in vrtnarstvu

Glavni cilj uporabe organofosforskih insekticidov je povečati kmetijsko produktivnost z zaščito rastlin pred škodljivci, kot so žuželke, pršice in drugi zajedavci. V vrtnarstvu in vrtnarjenju se uporabljajo za zaščito pridelkov, kot so sadje, zelenjava in okrasne rastline. Ti insekticidi znatno zmanjšajo škodo zaradi škodljivcev žuželk, kar vodi do boljše kakovosti in večje donose pridelkov.

Ustreznost teme

Študija in pravilna uporaba organofosforjevih insekticidov je pomembna tema, saj učinkovita in varna uporaba teh izdelkov zahteva skrbno pozornost. Nepravilna uporaba ali prekomerna uporaba lahko privede do odpornosti pri žuželkah, pa tudi negativno vpliva na okolje in zdravje ljudi. Zavedanje o organofosforu insekticidih je pomembno za zmanjšanje tveganj in zagotavljanje kmetijske trajnosti.

Zgodovina organofosforjevih insekticidov (OPI)

Organofosfor insekticidi (OPI) igrajo ključno vlogo pri zatiranju škodljivcev in so pomemben del kmetijstva in gozdarstva. Njihova zgodovina se je začela v prvi polovici 20. Stoletja, ko so znanstveniki začeli raziskovati organofosforjeve spojine, katerih cilj je ustvariti učinkovitejša in dolgotrajna sredstva za zaščito rastlin.

1. Zgodnje raziskave in odkritja

Prvi zanimanje za organofosforne spojine se je zgodil v tridesetih letih prejšnjega stoletja, ko so znanstveniki začeli raziskovati kemikalije, ki vsebujejo fosfor, kot potencialno sredstvo za uničenje škodljivcev žuželk. Začetni poskusi z organofosforskimi spojinami so bili osredotočeni na razvoj varnejših alternativ organoklorov insekticidov, kot je DDT. Takrat so kemikalije, ki vsebujejo fosfor, pokazale visoko strupenost za žuželke, zaradi česar so potencialno učinkovita zaščitna sredstva.

2. Prvi komercialno uspešni organofosforni insekticidi

V štiridesetih letih prejšnjega stoletja so v drugi svetovni vojni organofosforjeve spojine pritegnile pozornost vojske kot kemičnih povzročiteljev za boj proti škodljivcem, vključno z žuželkami. Po vojni so se začele komercialne raziskave, ki temeljijo na vojaškem razvoju, namenjene uporabi organofosforskih insekticidov v kmetijstvu. Leta 1947 se je pojavil prvi komercialni organofosforski insekticid - Malation -, ki je hitro postal priljubljen zaradi njegove visoke učinkovitosti pred široko paleto žuželk. Uporabljali so ga v kmetijstvu in za zaščito zdravja ljudi pred boleznimi, ki se prenašajo z žuželkami.

3. Razvoj in uporaba

Od zgodnjih petdesetih let prejšnjega stoletja so se v kmetijstvu široko uporabljali organofosforni insekticidi. Zagotovili so večjo strupenost za žuželke kot številne prej uporabljene organoklorne spojine, kot je DDT. OPIS je postal priljubljen v boju proti škodljivcem, kot so škodljivci žuželk na različnih pridelkih, vključno z bombažem, tobakom, zelenjavo in sadjem. Nekatere najbolj znane spojine v tej skupini vključujejo parathion, Diazinon in Chlorpyrifos.

4. VARNOSTI IN Ekološka vprašanja

Čeprav so bili organofosfor insekticidi učinkoviti, je njihova uporaba privedla do novih ekoloških in toksikoloških problemov. Te spojine so pokazale visoko toksičnost ne le za žuželke, ampak tudi za druge organizme, vključno z koristnimi žuželkami, kot so čebele in živali. Visoka nestanovitnost in sposobnost organofosforjevih insekticidov, da se kopičijo v ekosistemih, onesnaževanju tal in vodnih telesih, so postali pomembna vprašanja. Kot rezultat tega so bile številne od teh spojin podvržene omejitvam in prepovedi v nekaterih državah, ki se začnejo v poznih sedemdesetih letih prejšnjega stoletja.

5. Sodobni pristopi in izzivi

Danes organofosfor insekticidi ostajajo široko uporabljeni; Vendar je njihova uporaba omejena zaradi okoljskih in varnosti. Vprašanja z odpornostjo na žuželke, odpornostjo na organofosforjeve insekticide in njihovo upadajočo učinkovitost so postala glavna skrb pri sodobni zaščiti rastlin. Da bi preprečili razvoj odpornosti, znanstveniki aktivno razvijajo nove spojine in metode, ki združujejo organofosforske insekticide z biološkimi in mehanskimi metodami zatiranje škodljivcev.

Tako je zgodovina organofosforjevih insekticidov pot od revolucionarnih odkritij in uspešnih aplikacij za prepoznavanje njihovih ekoloških in toksikoloških problemov, kar je privedlo do iskanja varnejših in bolj trajnostnih metod zaščite rastlin.

Klasifikacija

Organofosfor insekticidi so razdeljeni v več skupin, ki temeljijo na kemijski strukturi, mehanizmu delovanja in vplivu na žuželke. Sem spadajo:

1. Organofosfati - najpogostejša skupina organofosforjevih insekticidov, vključno s snovmi, kot so malation, parathion in Diazinon. Delujejo z zaviranjem aktivnosti acetilholinesteraze, pri čemer motijo ​​prenos živčnih impulzov pri žuželkah.
2. Fosfo-organski estri-kemikalije, kjer je fosfor vezan na ogljik prek ester povezave, kot sta triexpen in piraklofen.
3. Novi razredi organofosforjevih spojin - sintetične spojine, kot so izopropilaminske soli in piperazini, s specifičnimi mehanizmi delovanja in visoko odpornostjo na zunanje pogoje.

1. S kemijsko strukturo

Organofosfor insekticide lahko razvrstimo po strukturi njihovih molekul, kar določa njihove fizikalno-kemijske lastnosti in aktivnost proti različnim vrstam žuželk.

• Alifatski organofosfor insekticidi: Te kemijske spojine vsebujejo ogljikove verige v svoji strukturi. Primer je malation (eden prvih izdelkov, ki uporablja organofosforne spojine za zaščito rastlin).
• Aromatični organofosfor insekticidi: ti insekticidi imajo aromatični obroč, ki vsebuje atome fosforja. Primer je Trimethaphos.
• Klorirani organofosforni insekticidi: V teh izdelkih je fosfor povezan s klorovimi atomi. Primer je klorpirifos, ki je priljubljen insekticid, ki temelji na organofosforjevih spojinah.

2. Po mehanizmu delovanja

Primarni mehanizem delovanja organofosforjevih insekticidov vključuje zaviranje encima acetilholinesteraze, motenje normalnega prenosa živcev in povzroča paralizo žuželk. Glede na to, kako vplivajo na živčni sistem, lahko organofosforski insekticidi razvrstimo na naslednji način:

• Insekticidi, ki zavirajo acetilholinesterazo: te snovi blokirajo aktivnost acetilholinesteraze, kar vodi do kopičenja acetilholina v živčnih sinapsah in motnje prenosa živčnega impulza. Primeri: Malation, Metamidophos, Klorpirifos.
• Insekticidi, ki vplivajo na druge encime: Nekatere organofosforne spojine vplivajo na druge encime, ki sodelujejo pri prenosu živcev. Primeri: dimetoat, fosfamidon.

3. Po trajanju delovanja

Organofosfor insekticidi se lahko razlikujejo po njihovem trajanju delovanja, kar vpliva na pogostost obdelav rastlin in ekonomsko učinkovitost.

• Dolgo delujoči insekticidi: Ti izdelki imajo trajen učinek in lahko nadzirajo populacijo škodljivcev nekaj tednov ali mesecev. Primer: klorpirifos.
• Kratko delujoči insekticidi: Ti izdelki delujejo hitro, vendar se njihov učinek hitro zmanjšuje, kar zahteva večkratno zdravljenje. Primer: Malation.

4. Po območju aplikacije

Organofosfor insekticide je mogoče razvrstiti na podlagi njihovega področja uporabe:

• Kmetijski insekticidi: Ti proizvodi se uporabljajo za zaščito kmetijskih pridelkov pred škodljivci žuželk. Primer: klorpirifos, malathion.
• Insekticidi za varstvo javnega zdravja: Ti izdelki se uporabljajo za odpravljanje vektorjev bolezni, kot so komarji in ščurki. Primer: Metamidophos, Malation.
• Gospodinjski insekticidi: Ti izdelki se uporabljajo za odpravljanje gospodinjskih škodljivcev. Primer: dimetoat.

5. Zaradi strupenosti

Organofosforjeve insekticide lahko razvrstimo po stopnji strupenosti za ljudi, živali in okolje:

• Zelo strupeni izdelki: Ti insekticidi so zelo strupeni in lahko povzročijo zastrupitev pri ljudeh in živalih. Primeri: Metamidophos, parathion.
• Zmerno strupeni izdelki: Ti izdelki imajo zmerno strupenost, zaradi česar so manj nevarni, vendar pri uporabi še vedno zahtevajo previdnost. Primer: Malation.
• Izdelki z nizko vsebnostjo: Ti izdelki imajo relativno nizko strupenost za ljudi in živali, vendar so še vedno učinkoviti proti žuželkam. Primer: dimetoat.

6. Po vrsti učinka

Organofosfor insekticidi lahko delujejo bodisi kot stik ali sistemski:

• Kontaktni insekticidi: Ti izdelki delujejo, ko pridejo v stik z žuželko. Hitro prodrejo v telo žuželke skozi njegovo zunanjo pokritost. Primer: Malation.
• Sistemski insekticidi: Ti izdelki prodrejo v rastline in se širijo po njih, kar omogoča, da vplivajo na škodljivce, ki se prehranjujejo z rastlinskim sokom. Primer: fosfamidon.

7. Po načinu uporabe

Organofosfor insekticide lahko razvrstimo po metodi njihove uporabe:

• Razpršilni izdelki: Ti insekticidi se nanesejo za rastline v obliki raztopin ali emulzij. Primer: klorpirifos.
• Talni proizvodi: Ti insekticidi se nanesejo na tla pred sajenjem ali med rastjo rastlin. Primer: Metamidophos.

Mehanizem delovanja

Kako insekticidi vplivajo na živčni sistem žuželk

Organofosfor insekticidi blokirajo aktivnost acetilholinesteraze, encima, ki običajno razgradi nevrotransmiter acetilholin v sinapsah živčnih celic. To ima za posledico kopičenje acetilholina, ki povzroča konstantno stimulacijo živčnih celic, kar vodi do paralize žuželke. V nekaterih primerih lahko ti insekticidi vplivajo tudi na natrijeve kanale v celicah, kar moti delovanje normalnega živčnega sistema.

Vpliv na presnovo žuželk

Organofosfor insekticidi lahko vplivajo tudi na encime, ki sodelujejo pri presnovi žuželk. To vključuje inhibicijo sistema aktivnosti antioksidantov, kar vodi do poškodb celic in tkiv. Motnje metabolizma lahko povzroči, da žuželka umre zaradi zastrupitve s presnovnimi stranskimi produkti.

Primeri molekulskih mehanizmov delovanja

• Inhibicija acetilholinesteraze: Večina organofosforjevih insekticidov deluje tako, da se veže na acetilholinesterazo, blokira njegovo aktivnost in moti nevro-prenos.
• Vpliv na natrijeve kanale: Nekateri organofosforni insekticidi delujejo na membranski natrijevi kanali, kar povzroči njihovo nenormalno aktivacijo in povzroči paralizo žuželk.

Primeri izdelkov v tej skupini

Prednosti in slabosti

Izdelki, kot so Malation, Parathion in Diazinon, so zelo učinkoviti proti širokemu krogu žuželk. Hitro ubijejo škodljivce in imajo širok spekter aktivnosti. Vendar pa imajo tudi slabosti, kot so visoka strupenost za koristne žuželke (npr. Čebele) in živali, pa tudi visoka nestanovitnost in odpornost na razgradnjo v okolju, kar lahko privede do kontaminacije tal in vode.

Primeri izdelkov

• Malathion: Uporablja se za zaščito zelenjave, sadja in pridelkov v vrtnarstvu in kmetijstvu. Učinkovit proti listnim, trepetanjem in drugim škodljivcem.
• Parathion: Uporablja se v kmetijstvu za zaščito pred široko paleto škodljivcev, kot so muhe in hrošči.
• Diazinon: Učinkovit proti številnim škodljivcem tal in škodljivim žuželkam, kot so ličinke, trpe in druge.

Vpliv na okolje

• Vpliv na koristne žuželke

Organofosfor insekticidi so lahko strupeni za koristne žuželke, kot so čebele in gomile. Čebele, ki igrajo pomembno vlogo pri opraševanju, lahko umrejo ob stiku z insekticidom, ki moti ravnotežje ekosistema in zmanjšuje pridelke.

• Preostali ravni pesticidov v tleh, vodi in rastlinah

Nekateri organofosfor insekticidi lahko dolgo ostanejo v tleh, vodi in rastlinah. To lahko privede do kontaminacije na okolje in kopičenja strupenih snovi v prehranskih verigah.

• Fotostabilnost in razgradnja insekticidov v naravi

Insekticidi organofosforja imajo različno fotostabilnost, kar vpliva na njihovo razgradnjo v naravi. Nekatere snovi se hitro pokvarijo pod sončno svetlobo, druge pa vztrajajo v okolju in lahko onesnažijo ekosisteme.

• Biomagnifikacija in kopičenje v prehranskih verigah

Organofosfor insekticidi se lahko kopičijo v tkivih rastlin in živali, kar vodi v biomagnifikacijo v prehranskih verigah. To lahko povzroči kopičenje strupenih snovi v telesih ljudi in živali, ki uživajo kontaminirane izdelke.

Problem odpornosti na žuželke proti insekticidom

Vzroki za odpor

Žuželke lahko razvijejo odpornost na organofosforne insekticide z genetskimi spremembami, ki jim omogočajo preživetje po izpostavljenosti insekticidu. To je lahko posledica mutacij, ki povečujejo sposobnost žuželk za presnovo ali izločanje strupenih snovi.

Primeri odpornih škodljivcev

• Kolorado krompirjevega hrošča: Z razvojem odpornosti na različne insekticide, vključno z izdelki organofosforja, je v nekaterih regijah postal težko nadzorovati krompirjev hrošč v Koloradu.
• Apidi: V nekaterih primerih so listne uši razvile odpornost na organofosforne insekticide, zaradi česar so bolj odporne na zdravljenje.

Metode za preprečevanje odpornosti

Za preprečevanje odpornosti je pomembno, da vrtete insekticide z različnimi načini delovanja, uporabite kombinirane obdelave in uporabite biološke in mehanske metode zatiranje škodljivcev.

Varna uporaba insekticidov

• Priprava rešitev in odmerkov

Pri uporabi organofosforskih insekticidov je pomembno, da strogo sledite navodilom na embalaži glede odmerkov. Prekomerna uporaba lahko privede do kontaminacije na okolje in odpornosti v škodljivcih.

• Z uporabo zaščitne opreme

Za preprečevanje stika z insekticidi na koži in dihalnem sistemu je treba nositi zaščitno opremo, kot so rokavice, maske in očala.

• Priporočila za obdelavo rastlin

Zdravljenje je treba opraviti zgodaj zjutraj ali zvečer, da ne bi vplivali na čebele in druge koristne žuželke. Za izboljšanje učinkovitosti zdravljenja je treba upoštevati vremenske razmere, kot so odsotnost dežja in lahki vetrovi.

• Čakalne dobe pred nabiranjem

Po uporabi insekticidov je pomembno, da pred nabiranjem opazujete čakalna doba, da se zmanjša tveganje za ostanke pesticidov v pridelkih.

Alternative kemičnim insekticidom

• Biološki insekticidi

Uporaba naravnih sovražnikov škodljivcev, kot so entomofagi (plenilske žuželke), je lahko učinkovita alternativa kemičnim insekticidom.

• Naravni insekticidi

Obstaja veliko naravnih insekticidov, kot so neem olje, infuzije česna in tobačne rešitve, ki so okolju prijazni in varni za ljudi.

• Pasti s feromoni in druge mehanske metode

Pasti s feromoni lahko pritegnejo in zajamejo škodljivce, kar zmanjšuje potrebo po kemičnih obdelavah.

Primeri najbolj priljubljenih insekticidov v tej skupini

Tveganja in previdnostni ukrepi

• Vpliv na zdravje ljudi in živali

Organofosfor insekticidi so lahko strupeni za ljudi in živali, zlasti s dolgotrajnim stikom ali nepravilno uporabo.

• Simptomi zastrupitve z insekticidi

Zastrupitev se lahko kaže kot glavoboli, slabost, bruhanje, šibkost in v hudih primerih, napadi in izguba zavesti.

• Prva pomoč za zastrupitev

Če pride do zastrupitve, osebo ali živali takoj odstranite z območja, izperite oči in kožo ter poiščite zdravniško pomoč.

Zaključek

Organofosfor insekticidi so učinkovito sredstvo za zaščito rastlin pred škodljivci. Vendar njihova uporaba zahteva previdnost in spoštovanje varnostnih smernic, da se čim bolj zmanjšajo negativne vplive na zdravje ljudi in okolje.

• Opomnik na varnostne ukrepe

Po navodilih, uporabi zaščitne opreme in opazovanju čakalnih obdobjih pred nabiranjem so pomembni ukrepi za varno uporabo insekticidov.

• Pokličite za uporabo varnejših in bolj okolju prijaznih metod zatiranja škodljivcev

Pomembno je aktivno iskati in izvajati varnejše in bolj okolju prijazne metode zatiranja škodljivcev, kot sta biološki nadzor in uporaba naravnih insekticidov.

Pogosto zastavljena vprašanja (pogosta vprašanja)

Kaj so organofosforski insekticidi?
Organofosfor insekticidi so skupina kemičnih snovi, ki vsebujejo fosfor, ki se uporabljajo za ubijanje škodljivcev žuželk. Delujejo tako, da zavirajo aktivnost encima acetilholinesteraze, pri čemer motijo ​​normalen prenos živčnih impulzov v žuželkah.

Kako organofosforski insekticidi vplivajo na žuželke?
Organofosfor insekticidi vplivajo na živčni sistem žuželk z zaviranjem acetilholinesteraze, encima, ki razgradi nevrotransmiter acetilholin. Zaradi tega se acetilholin kopiči v sinapsah, kar vodi do nenehne stimulacije živčnih celic, paralize in smrti žuželke.

Kateri insekticidi so v skupini organofosforja?
Ta skupina vključuje izdelke, kot so Malation, Parathion, Diazinon in Chlorpyrifos. Te snovi so učinkovite proti različnim škodljivcem, vključno z žuželkami, pršicami in ličinkami.

Kakšne so prednosti organofosforjevih insekticidov?
Organofosfor insekticidi imajo visoko strupenost za žuželke, zaradi česar so učinkovite proti širokemu krogu škodljivcev. Delujejo hitro in omogočajo hitro odpravo groženj kmetijskim pridelkom.

Kakšne so slabosti organofosforjevih insekticidov?
Slabosti vključujejo toksičnost za koristne žuželke (npr. Čebele), živali in ljudi, če se ne uporabijo pravilno. Lahko vztrajajo tudi v okolju, onesnažujejo tla in vodo, kar povečuje ekološka tveganja.

Kako organofosfor insekticidi vplivajo na okolje?
Organofosfor insekticidi se lahko kopičijo v tleh in vodi, kar vodi do kontaminacije ekosistema. Prav tako so strupeni za koristne žuželke, kot so čebele in plenilske žuželke, ki motijo ​​ekosistem in zmanjšujejo biotsko raznovrstnost.

Kaj je biomagnifikacija v okviru organofosforjevih insekticidov?
Biomagnifikacija je proces kopičenja strupenih snovi, kot so organofosfor insekticidi, v prehranskih verigah. Te snovi se lahko kopičijo v tkivih živali in rastlin in povečajo svojo koncentracijo, ko se premikajo po prehranski verigi.

Kako lahko preprečimo odpornost žuželk na organofosforjeve insekticide?
Za preprečevanje upora je priporočljivo vrteti izdelke z različnimi načini delovanja, uporabiti kombinirane obdelave in slediti priporočenim odmerkom in intervalim uporabe, da se izognete ustvarjanju pogojev za razvoj odpornosti v škodljivcih.

Kakšnemu varnostnemu ukrepu je treba upoštevati pri uporabi organofosforskih insekticidov?
Pri delu z organofosforjevo insekticidi, zaščitno opremo (rokavice, maske, očala) je treba uporabljati odmerke, v priporočenih časih je treba upoštevati odmerke, pri čemer je treba upoštevati intervale nabiranja, da se čim bolj zmanjšajo ravni ostankov v pridelkih.

Kakšne so alternative organofosforu insekticidom?
Alternative vključujejo biološke insekticide (entomofage, bakterije in glive), naravne insekticide (npr. Neem olje, infuzije česna) in mehanske metode, kot so feromonske pasti in organski pesticidi, ki so manj strupeni za okolje in koristne organizme.