Pyrethroids

Pyretroidi so skupina sintetičnih insekticidov, ki posnemajo delovanje piretrinov, naravno prisotnih snovi, pridobljenih iz cvetov krizanteme. Ti insekticidi se aktivno uporabljajo za nadzor različnih žuželk škodljivcev v kmetijstvu, vrtnarstvu in v gospodinjstvih. Piretroidi so zelo strupeni za žuželke, blokirajo njihov živčni sistem in povzročajo paralizo, kar vodi v njihovo smrt. Za razliko od piretrinov so sintetični piretroidi stabilnejši za razgradnjo s sončno svetlobo, zaradi česar so bolj učinkovite in dolgotrajnejše.

Cilji in pomen v kmetijstvu in vrtnarstvu

Glavni cilj uporabe piretroidov je zaščita rastlin pred škodljivci. Ti insekticidi se nanesejo za zaščito širokega kroga kmetijskih pridelkov, od zelenjave in sadja do žit in okrasnih rastlin. Pyrethroidi pomagajo zmanjšati populacijo žuželk, ki lahko povzročijo znatno škodo v kmetijskem sektorju, kar zmanjša tako kakovost kot količino žetve. V vrtnarstvu se piretroidi učinkovito borijo proti škodljivcem, kot so listne uši, belke in pršice, zaščitijo okrasne rastline in izboljšajo njihovo zdravje. Pravilna uporaba teh izdelkov prispeva k povečanemu donosu in zmanjša škodo zaradi škodljivcev.

Ustreznost teme

Študija piretroidov je izredno pomembna, saj lahko nepravilna uporaba teh insekticidov privede do razvoja odpornosti pri žuželkah in negativno vpliva na okolje. Ključnega pomena je, da se naučite, kako pravilno izbrati insekticide in se držati odmerkov in pravil uporabe, da bi zmanjšali tveganja za koristne žuželke in ekosisteme kot celoto. Poleg tega bo povečanje ozaveščenosti o piretroidih pomagalo v boju proti odpornosti na žuželke proti insekticidom, kar je eno od trenutnih vprašanj v kmetijstvu in vrtnarstvu.

Zgodovina piretroidov

Piretroidi so sintetični insekticidi, ki posnemajo delovanje naravnih piretrinov, ki jih najdemo v cvetovih nekaterih vrst krizantema. Od odkritja in ustvarjanja v 70. Letih prejšnjega stoletja so se piretroidi pogosto uporabljajo v kmetijstvu in vrtnarjenju zaradi visoke učinkovitosti, nizke strupenosti do sesalcev in hitrega razpada v okolju. Zgodovina piretroidov se je začela s preučevanjem naravnih snovi in ​​razvojem njihovih sintetičnih analogov za varnejše in učinkovitejše zatiranje škodljivcev.

1. Zgodnje odkritje in preučevanje piretrinov

Naravni piretrini so bili prvič izolirani v 19. Stoletju iz krizantem. Do 40. Let prejšnjega stoletja je bilo ugotovljeno, da imajo piretrini insekticidno aktivnost in lahko učinkovito ubijajo žuželke. Te snovi se hitro pokvarijo in imajo minimalen vpliv na sesalce, zaradi česar so privlačni kot insekticidi. Vendar so imeli naravni piretrini omejitve stabilnosti in učinkovitosti, kar je privedlo do iskanja sintetičnih analogov.

2. Razvoj sintetičnih piretroidov

V 70. Letih prejšnjega stoletja so znanstveniki začeli razvijati sintetične analoge piretrinov - piretroidov. Piretroidi so bili ustvarjeni za izboljšanje stabilnosti in povečanje njihovega trajanja delovanja, pa tudi za večjo strupenost za žuželke in nižjo strupenost za ljudi in živali. Te sintetične spojine so posnemale mehanizme naravnih piretrinov in blokirale živčne impulze pri žuželkah, kar je vodilo do paralize in smrti.

Primer:

• Permetrin - prvi sintetični piretroid, razvit v sedemdesetih letih prejšnjega stoletja, ki je pridobil široko prepoznavanje njegove visoke učinkovitosti in odpornosti na razgradnjo. Permetrin je postal eden najbolj priljubljenih insekticidov za nadzor škodljivcev v kmetijstvu in tudi v gospodinjstvih za zaščito pred pršicami in komarji.

3. Široka uporaba piretroidov v osemdesetih in devetdesetih letih prejšnjega stoletja

Od osemdesetih let prejšnjega stoletja so se na različnih področjih uporabljali piretroidi, vključno s kmetijstvom, zatiranjem za škodljivce in veterinarsko medicino. S povečanjem uporabe piretroidov se je začel razvoj novih formulacij z izboljšano značilnostmi, kot so povečana učinkovitost, okoljska stabilnost in zmanjšana strupenost za neciljne organizme.
Primer:

• Cipermetrin - sintetični piretroid, ki se je razvil v osemdesetih letih, ki je hitro postal eden najbolj priljubljenih insekticidov. Uporablja se za nadzor široke palete škodljivcev v kmetijstvu in tudi za nadzor vektorjev bolezni, kot so komarji, ki prenašajo viruse.
• Deltamethrin - še en piretroid, ki se je široko uporabljal v devetdesetih letih. Znana je bila po visoki učinkovitosti proti različnim žuželkam, kot so ščurki, komarji in muhe, zato so ga uporabljali tudi za zaščito kmetijskih pridelkov pred škodljivci.

4. Sodobne aplikacije in izboljšave

Z napredovanjem tehnologije v 2000-ih in 2010 so se piretroidi še naprej izboljševali, postali so varnejši in učinkovitejši. Nova generacija insekticidov ima izboljšano stabilnost, visoko aktivnost v primerjavi s široko paleto škodljivcev in zmanjšana tveganja za okolje in zdravje ljudi. Pyrethroidi še naprej igrajo pomembno vlogo v integriranih sistemih za zatiranje škodljivcev, ki združujejo kemične, biološke in mehanske metode nadzora.

Primer:

• Lambda-Cyhalothrin-eden od sodobnih piretroidov, ki je zelo aktiven proti široko paleto škodljivcev, vključno z žuželkami, odpornimi na starejše insekticide. Ta izdelek se uporablja v kmetijstvu in zasadi za zaščito pred škodljivci, kot so krompirjevi hrošč v Koloradu in različne vrste moljev.

5. Težave in možnosti

Kljub uspehu piretroidov njihova uporaba ni brez težav. Eno najpomembnejših vprašanj je razvoj odpornosti pri žuželkah, kar vodi k zmanjšani učinkovitosti izdelkov. Kot odgovor na to vprašanje znanstveniki še naprej razvijajo nove piretroidne formulacije in kombinirane izdelke, da bi premagali odpor in zagotovili učinkovito zaščito pred škodljivci.

Sodobni trendi pri uporabi piretroidov

Danes piretroidi ostajajo pomembni insekticidi v boju proti škodljivcem, vendar je njihova uporaba bistveno omejena zaradi težav z odpornostjo na žuželke in okoljskih tveganj. Sodobne raziskave se osredotočajo na razvoj piretroidov z izboljšanimi značilnostmi, ki bodo učinkovitejše proti odpornim škodljivcem, pa tudi zmanjšanje njihovega vpliva na koristne žuželke. Kot alternativa in dopolnitev piretroidov se razvijajo biološke metode zaščite pred rastlinami, vključno z naravnimi sovražniki žuželk in uporabo mikroorganizmov.

Tako zgodovina piretroidov vključuje njihovo ustanovo kot učinkovite in relativno varne insekticide, pa tudi razvoj vprašanja odpornosti škodljivcev in vpliva na okolje. Razumevanje te zgodovine pomaga pri iskanju novih in varnejših metod zatiranje škodljivcev.

Klasifikacija

Pyrethroidi so velika skupina insekticidov, ki se uporabljajo predvsem za nadzor žuželk za škodljivce. Sintetično posnemajo piretrine - naravne insekticide, ki jih najdemo v cvetovih krizantemi. Glede na njihovo kemijsko strukturo, aktivnost in uporabo lahko piretroide razvrstimo po različnih značilnostih.

1. Po kemični strukturi:

Piretroide je mogoče razvrstiti na podlagi njihove kemijske strukture, ki jo določa prisotnost nekaterih funkcionalnih skupin. Najpogostejši razredi so:

• Tip I Pyrethroids (razred I): Ta razred vključuje piretroide, ki ne vsebujejo dodatne atomske skupine, zaradi česar so bolj strupeni za žuželke. Primer je permetrin, ki ima dobro aktivnost in hiter učinek.
• Piretroidi tipa II (razred II): Ti piretroidi vsebujejo dodatno atomsko skupino, ki znatno poveča njihovo stabilnost in zmanjšuje strupenost za živali. Cipermetrin je eden najbolj priljubljenih primerov tipa II. Uporablja se v kmetijstvu za nadzor žuželk za škodljivce in v boju proti boleznim bolezni.

2. S hitrostjo ukrepanja:

Piretroidi se razlikujejo po tem, kako hitro vplivajo na žuželke. Glede na to, kako hitro sprožijo paralizo in smrt v žuželki, jih lahko razvrstimo na naslednji način:

• Hitro delujoči piretroidi: Ti insekticidi hitro ohromijo žuželke in začnejo delati v nekaj minutah po stiku. Permetrin je primer hitro delujočega piretroida.
• Počasi delujoči piretroidi: ti izdelki delujejo počasneje, njihovi učinki pa postanejo opazni šele po več urah. Deltametrin je primer takšnih piretroidov.

3. Po prijavnici:

Pyrethroide je mogoče razvrstiti glede na obliko, v kateri se uporabljajo:

• Sistemski piretroidi: Ti insekticidi prodrejo v rastlino in se širijo po njegovih tkivih, zaradi česar so učinkoviti proti žuželkam, ki se prehranjujejo s rastlinskimi tkivi. Primer takšnega piretroida je lanametrin.
• Kontaktni piretroidi: Te snovi delujejo neposredno po stiku z žuželko, kar povzroča paralizo in smrt. Cipermetrin je primer kontaktnega piretroida, ki deluje na zunanjih delih rastline ali na samih žuželkah.

4. Po območju aplikacije:

Pyrethroide je mogoče razvrstiti na podlagi njihovega območja uporabe:

• Za kmetijstvo: to je najpogostejše območje uporabe za piretroide, saj se aktivno uporabljajo za zaščito kmetijskih pridelkov pred različnimi žuželkami za škodljivce. Primer je klorpirifos, ki se pogosto uporablja na zelenjavi, žitih in sadnih pridelkih.
• Za gospodinjsko uporabo: Pyrethroidi se uporabljajo tudi v gospodinjstvih, na primer za zaščito pred zaprtimi škodljivci, kot so ščurki, muhe, komarji in druge žuželke. Deltametrin in permetrin se pogosto uporabljata v gospodinjskih insekticidnih razpršilih.
• Za veterinarsko uporabo: Pyrethroide lahko v veterinarski medicini uporabimo za zaščito hišnih ljubljenčkov pred zajedavci, kot so bolhe in klopi. Primer je Fenvalerate, ki se uporablja pri zdravljenju z anti-fleo za pse in mačke.

5. S stabilnostjo:

Klasifikacija piretroidov s stabilnostjo temelji na njihovi sposobnosti vzdrževanja aktivnosti v različnih okoljskih pogojih:

• Fotostabilni piretroidi: Ti insekticidi se pod sončno svetlobo ne razpadejo hitro, zato so učinkovite za dolgotrajno uporabo v odprtih prostorih. Cipermetrin in deltametrin sta primeri takšnih fotostabilnih piretroidov.
• Fotounstabilni piretroidi: te snovi izgubijo svojo aktivnost pod sončno svetlobo, kar omejuje njihovo uporabo v odprtih kmetijskih razmerah. Vendar jih je mogoče uporabiti v zaprtih prostorih ali v kombinaciji z drugimi izdelki, ki povečujejo stabilnost.

6. Po toksičnosti:

Pyretroidi se v svoji toksičnosti razlikujejo do ljudi, živali in žuželk. Toksičnost je odvisna od molekularne sestave in njegove interakcije z živčnim sistemom žuželk.

• Zelo strupeni piretroidi: izdelki, ki so zelo strupeni za žuželke in se uporabljajo v primerjavi s široko paleto škodljivcev. Primer je permetrin.
• Zmerno strupeni piretroidi: ti insekticidi imajo zmerno strupenost in se pogosto uporabljajo za zaščito bolj občutljivih rastlin. Primer je fenvalerate.

Mehanizem delovanja

• Kako insekticidi vplivajo na živčni sistem žuželk:

Pyrethroidi blokirajo prenos živčnega impulza v telesu žuželk, tako da vplivajo na natrijeve kanale v njihovem živčnem sistemu. Ti kanali uravnavajo pretok natrijevih ionov v živčne celice, kar je ključni postopek za delovanje normalnega živčnega sistema. Ko se nanesejo piretroidi, ti kanali postanejo hiperaktivni, kar vodi do motenj normalnega prenosa živčnega impulza. To ima za posledico paralizo in sčasoma smrt žuželke.

• Vpliv na presnovo žuželk:

Poleg neposrednih učinkov na živčni sistem lahko piretroidi spremenijo presnovo žuželk. Na primer, nekateri piretroidi motijo ​​normalno funkcijo celic, kar lahko vpliva na presnovo energije, upočasni rasti in razvojne procese. Te spremembe lahko oslabijo sposobnost škodljivcev za razmnoževanje in povečanje občutljivosti na druge stresne dejavnike.

• Primeri molekularnih mehanizmov delovanja:

1. Delovanje na acetilholinesterazo: piretroidi lahko zavirajo aktivnost acetilholinesteraze, kar vodi do kopičenja acetilholina v živčnih sinapsah in s tem moti normalen prenos živčnega impulza.
2. Dejanje na natrijevih kanalih: Pyretroidi vplivajo na natrijeve kanale, kar povzroči njihovo neprekinjeno odprtino, kar vodi v nenadzorovani ionski pretok in vzbujanje živčnih celic.

Razlika med kontaktnim in sistemskim delovanjem:

• Kontaktni piretroidi delujejo neposredno po stiku s površino telesa žuželke. Hitro prodrejo v organizem skozi zunanjo lupino in hitro povzročijo paralizo.
• Sistemski piretroidi lahko prodrejo v rastline in se širijo po njih, kar vplivajo na škodljivce ne le s stikom s telesom, ampak tudi s hranjenjem, ko žuželke porabijo obdelane rastline.

Primeri izdelkov

Prednosti:

• Hitro ukrepanje: Pyrethroidi začnejo delovati v nekaj minutah po stiku in zagotavljajo hiter nadzor nad populacijo škodljivcev.
• Širok razpon delovanja: Ti insekticidi so učinkoviti proti različnim vrstam škodljivcev, vključno z listnimi uši, muhami, pršicami in drugimi žuželkami.
• Nizka strupenost za sesalce: piretroidi imajo manjšo strupenost za ljudi in živali v primerjavi z drugimi insekticidi.

Slabosti:

• Vpliv na koristne žuželke: piretroidi so lahko strupeni za čebele in druge koristne žuželke, kar zmanjšuje opraševanje in moti ekološko ravnovesje.
• Odpornost v škodljivcih: žuželke lahko razvijejo odpornost na piretroide, ki zahtevajo vrtenje izdelkov ali uporabo kombiniranih kontrolnih metod.

Primeri izdelkov:

• Deltamethrin: Učinkovit proti listnim uši, belim in drugim škodljivcem. Zelo aktiven piretroid s hitrim učinkom.
• Cipermetrin: V kmetijstvu se pogosto uporablja za zaščito zelenjave in sadnih pridelkov pred različnimi žuželkami.

Vpliv na okolje

• Vpliv na koristne žuželke (čebele, plenilske žuželke):

Pyrethroidi so lahko nevarni za koristne žuželke, kot so čebele in dame. Čebele, ki igrajo pomembno vlogo pri opraševanju rastlin, lahko umrejo ob stiku s piretroidi. To zmanjšuje biotsko raznovrstnost in vpliva na ekosistem.

• Preostale količine insekticidov v tleh, vodi in rastlinah:

Ko se nanesejo piretroidi, lahko preostale količine snovi ostanejo v tleh, vodi in rastlinah. To ustvarja tveganje za kontaminacijo ekosistemov, zlasti vodnih teles, ki lahko vplivajo na žive organizme, kot so ribe in vodne rastline.

• Fotostabilnost in razgradnja insekticidov v naravi:

Pyrethroidi imajo dobro fotostabilnost, kar pomeni, da se upirajo razpadu zaradi sončne svetlobe. To povečuje njihovo aktivnost in trajanje delovanja, hkrati pa prispeva k kopičenju kemikalij v okolju.

• Biomagnifikacija in kopičenje v prehranskih verigah:

Insekticidi se lahko kopičijo v živalskih telesih, kar vodi do biomagnifikacije - povečane koncentracije kemikalij na vsaki ravni prehranske verige. To ima lahko škodljive učinke na živali in ljudi, ki uživajo izdelke, ki vsebujejo preostale insekticide.

Problem odpornosti pri žuželkah do insekticidov

• Vzroki za odpor:

Odpornost pri žuželkah nastane zaradi naravne selekcije: posamezniki, ki imajo mutacije, ki jim omogočajo preživetje izpostavljenosti insekticidom, te lastnosti prenesejo na svoje potomce. Sčasoma takšne žuželke postanejo odporne na izdelke, kar zmanjšuje njihovo učinkovitost.

• Primeri odpornih škodljivcev:

Kolorado krompirjev hrošče, listne uši in druge žuželke so postale odporne na piretroide po večkratni uporabi teh izdelkov na istem območju.

• Metode za preprečevanje odpornosti:

Za preprečevanje odpornosti je priporočljivo vrteti insekticide z različnimi mehanizmi delovanja, uporabo kombiniranih izdelkov in prakticiranje integriranih metod za zatiranje škodljivcev, kot sta biološki nadzor in uporaba naravnih sovražnikov.

Varnostne smernice za uporabo insekticidov

• Priprava rešitve in odmerki:

Strogo sledite določenim odmerkom, saj lahko presežek insekticida škodi rastlinam in okolju. Pred nanosom je pomembno, da insekticid pravilno razredčite v vodi in ga temeljito premešate.

• Uporaba zaščitne opreme pri ravnanju z insekticidi:

Pri uporabi piretroidov je treba nositi zaščitno opremo, kot so rokavice, maske in očala. To ščiti pred kemičnim stikom s kožo in dihalnimi sistemi.

• Priporočila za obdelavo rastlin:

Rastline zdravite zvečer ali zgodaj zjutraj, ko so temperature nižje, žuželke pa bolj aktivne. Izogibajte se uporabi med deževnim vremenom ali močnim vetrom, da preprečite, da bi se insekticid umival ali razširil na druga območja.

• Skladnost s čakalnimi dobo pred nabiranjem:

Pomembno je, da se držite čakalnih dobe, določenih na embalaži, da preprečite vstop v preostale kemikalije v hrano.

Alternative kemičnim insekticidom

• Biološki insekticidi:

Uporaba entomofagov, kot so plenilske pršice, in bakterijski izdelki, kot je Bacillus thuringiensis, predstavlja učinkovit način za nadzor škodljivcev brez uporabe kemikalij.

• Naravni insekticidi:

Neem olje, raztopine česna in tobačne infuzije so naravne metode, ki lahko učinkovito odbijajo žuželke, ne da bi škodili rastlinam in okolju.

• Pasti s feromoni in druge mehanske metode:

Feromoni in pasti za žuželke pomagajo zmanjšati populacijo škodljivcev brez uporabe kemikalij.

Primeri priljubljenih izdelkov iz te skupine

Tveganja in previdnostni ukrepi

• Vpliv na zdravje ljudi in živali:

Piretroidi so lahko strupeni za ljudi in živali, če jih zlorabljajo. Pri uporabi jih je treba biti previden.

• Simptomi zastrupitve z insekticidi:

Zastrupitev s piretroidi se kaže kot glavoboli, slabost, bruhanje in omotico. V primeru zastrupitve je treba iskati takojšnjo zdravniško pomoč.

• Prva pomoč za zastrupitev:

Izperite usta in oči, pokličite za zdravniško pomoč in vzemite aktivirano oglje, da pospešite odstranitev toksinov iz telesa.

Zaključek

Racionalna uporaba piretroidov pomaga učinkovito nadzorovati škodljivce, vendar zahteva skrbno pozornost na varnost. Po priporočilih za odmerjanje in uporabo zmanjšajo tveganja in dosegajo največjo učinkovitost.

Pogosto zastavljena vprašanja (pogosta vprašanja)

• Kaj so piretroidi?

Piretroidi so sintetični kemični insekticidi, razviti iz piretrina, naravne spojine, pridobljene iz cvetov krizanteme. Ti insekticidi se aktivno uporabljajo za boj proti širokemu krogu žuželk za škodljivce zaradi visoke toksičnosti do žuželk in relativno nizke strupenosti za sesalce.

• Kako delujejo piretroidi?

Piretroidi vplivajo na živčni sistem žuželk, tako da motijo ​​normalno delovanje nevronov. Na celičnih membranah blokirajo natrijeve kanale, kar povzroča stalno aktivacijo živčnih celic, kar vodi do paralize in smrti žuželk. To vodi v hitro in učinkovito izločanje škodljivcev.

• Kako se piretroidi razlikujejo od drugih insekticidov?

Piretroidi so zelo učinkoviti proti žuželkam z relativno nizko strupenostjo za sesalce, vključno z ljudmi. Hitro delujejo in imajo razmeroma kratko trajanje delovanja, kar zmanjšuje tveganje za kopičenje ostankov v okolju. Vendar so piretroidi lahko strupeni za vodne organizme in nekatere koristne žuželke.

• Kakšne so prednosti piretroidov?

Piretroidi imajo več prednosti: hitro delujejo, so učinkoviti proti številnim vrstam žuželk, imajo nizko strupenost za ljudi in živali, kadar se pravilno uporabljajo, in se v okolju razmeroma hitro razgradijo. Zaradi tega so priljubljeni za uporabo v kmetijstvu in vrtnarstvu.

• Kakšne so slabosti piretroidov?

Glavna pomanjkljivost piretroidov je, da lahko povzročijo odpornost pri žuželkah, kadar se večkrat ali neprekinjeno uporabljajo. Lahko so tudi strupeni za koristne žuželke, kot so čebele in druge opraševalce, pa tudi za vodne ekosisteme. Piretroidi so zelo strupeni za ribe in druge vodne organizme, kar zahteva previdnost, če se uporablja v bližini vodnih teles.

• Kako piretroidi vplivajo na ekosistem?

Pyrethroidi lahko vplivajo na koristne žuželke, kot so čebele, ladybuge in entomofagi (naravni sovražniki škodljivcev), kar moti ekosistem. Prav tako lahko vstopijo v vodna telesa in škodijo vodnim ekosistemom z ubijanjem rib in drugih vodnih organizmov. Da bi zmanjšali vpliv na okolje, je pomembno upoštevati smernice uporabe za piretroide.

• Katere žuželke so najbolj ranljive za piretroide?

Pyretroidi so učinkoviti proti številnim vrstam žuželk, vključno z mealibugi, listnimi uši, pršicami, mravlje in kmetijskimi škodljivci, kot je krompirjev hrošč v Koloradu. Uporabljajo se za zatiranje škodljivcev tako v kmetijstvu kot v domačih okoljih.

• Kako je mogoče preprečiti odpornost na piretroide?

Za preprečevanje odpornosti je pomembno, da insekticide zavrtite z različnimi načini delovanja, jih uporabite v kombinaciji z drugimi kontrolnimi metodami (npr. Biološkimi insekticidi ali mehanskimi metodami) in sledite priporočilom za odmerjanje in frekvenco. Vrtenje izdelkov in pravilna uporaba zmanjšuje verjetnost odpornih populacij škodljivcev.

• Kako je treba varno uporabljati piretroide?

Pri uporabi piretroidov je pomembno, da sledite priporočilom za embalažo in nosite zaščitna oblačila (rokavice, očala, maska), da se izognete stiku s kožo in dihalnimi potmi. Izogibajte se tudi, da bi jih uporabili v močnih vetrovih in dežju, in upoštevajte čakalne dobe, preden nabijete, da zmanjšate tveganje za ostanke pesticidov v izdelkih.

• Ali obstajajo druge možnosti za piretroide?

Da, obstajajo alternative piretroidom, kot so organski insekticidi (neem olje, infuzija česna), biološke metode zatiranje škodljivcev (entomofagi, bakterije in virusi) in mehanske metode, kot so pasti in fizično odstranjevanje škodljivcev. Te metode so lahko varnejše za okolje in zdravje ljudi, vendar lahko zahtevajo več truda in časa za dosego podobne učinkovitosti.