Инсектицид

редактировать
FLIT ручной распылительный насос для инсектицидов 1928 года Фермер распыляет инсектицид на орехе кешью в Танзании Бытовой инсектицид

Инсектициды - это вещества, используемые для уничтожения насекомых. К ним относятся овициды и ларвициды, применяемые против насекомых яиц и личинок, соответственно. Инсектициды используются в сельском хозяйстве, медицине, промышленности и потребителями. Инсектициды считаются основным фактором повышения продуктивности сельского хозяйства в 20 веке. Практически все инсектициды могут значительно изменить экосистемы; многие из них токсичны для людей и / или животных; некоторые становятся концентрированными по мере распространения по пищевой цепочке.

Инсектициды можно разделить на две основные группы: системные инсектициды с остаточным или долгосрочным действием; и контактные инсектициды, не обладающие остаточной активностью.

Режим действия описывает, как пестицид убивает или инактивирует вредителей. Это другой способ классификации инсектицидов. Способ действия может иметь важное значение для понимания того, будет ли инсектицид токсичным для неродственных видов, таких как рыбы, птицы и млекопитающие.

Инсектициды могут быть репеллентными или не репеллентными. Социальные насекомые, такие как муравьи, не могут обнаружить нерепелленты и легко пролезть через них. Когда они возвращаются в гнездо, они берут с собой инсектицид и передают его своим товарищам по гнезду. Со временем это уничтожит всех муравьев, включая королеву. Это медленнее, чем некоторые другие методы, но обычно полностью уничтожает колонию муравьев.

Инсектициды отличаются от неинсектицидных репеллентов, которые отталкивают, но не убивают.

Содержание

  • 1 Вид активности
  • 2 Биологические пестициды
  • 3 Другие биологические подходы
    • 3.1 Защитные средства, содержащиеся в растениях
    • 3.2 Ферменты
    • 3.3 Бактериальные
  • 4 Синтетические инсектициды и натуральные инсектициды
    • 4.1 Хлорорганические соединения
    • 4.2 Органофосфаты и карбаматы
    • 4.3 Пиретроиды
    • 4.4 Неоникотиноиды
    • 4.5 Бутенолиды
    • 4.6 Рианоиды
  • 5 Регуляторы роста насекомых
  • 6 Вред окружающей среде
    • 6.1 Воздействие на нецелевые виды
    • 6.2 ДДТ
    • 6.3 Сток и просачивание
    • 6.4 Уменьшение опылителей
    • 6.5 Уменьшение количества птиц
  • 7 Альтернативы
  • 8 Примеры
    • 8.1 Хлориды
    • 8.2 Органофосфаты
    • 8,3 Карбаматы
    • 8,4 Пиретроиды
    • 8,5 Неоникотиноиды
    • 8,6 Рианоиды
    • 8,7 Регуляторы роста насекомых
    • 8,8 Получены из растений или микробов
    • 8,9 Биологические препараты
    • 8,10 Инсектициды неорганического / минерального происхождения
  • 9 См. Также
  • 10 Ссылки
  • 11 Дополнительная литература
  • 12 Внешние ссылки

Тип деятельности

Системные инсектициды становятся включенными оцениваются и распространяются системно по всему предприятию. Когда насекомые питаются растением, они проглатывают инсектицид. Системные инсектициды, продуцируемые трансгенными растениями, называются встроенными в растения защитными средствами (PIP). Например, ген, кодирующий конкретный биоцидный белок Bacillus thuringiensis, был введен в кукурузу (кукуруза ) и другие виды. Завод производит белок, который убивает насекомых при употреблении.

Контакт инсектициды токсичны для насекомых при прямом контакте. Это могут быть неорганические инсектициды, которые являются металлами и включают обычно используемые серу и менее часто используемые арсенаты, медь и фтор. соединения. Контактные инсектициды также могут быть органическими инсектицидами, то есть органическими химическими соединениями, произведенными синтетическим путем и содержащими наибольшее количество пестицидов, используемых сегодня. Или это могут быть природные соединения, такие как пиретрум, масло нима и т. Д. Контактные инсектициды обычно не обладают остаточной активностью.

Эффективность может быть связана с качеством применения пестицидов с небольшими каплями, такими как аэрозоли, часто улучшающие характеристики.

Биологические пестициды

Многие органические соединения вырабатываются растениями с целью защиты растения-хозяина от хищников. Банальный случай - древесная канифоль, которая является природным инсектицидом. В частности, продукция олеорезина видами хвойных является компонентом защитной реакции против нападения насекомых и инфекции грибкового патогена. Многие ароматы, например грушаное масло на самом деле является антифедантом.

Четыре экстракта растений используются в коммерческих целях: пиретрум, ротенон, масло нима и различные эфирные масла

Другие биологические подходы

Защитные средства, содержащиеся в растениях

Трансгенные культуры, действующие как инсектициды, появились в 1996 году с генетически модифицированного картофеля, который продуцировал белок Cry , полученный из бактерии Bacillus thuringiensis, которая токсична для жуков личинок, таких как колорадский жук. Метод был расширен за счет использования РНК интерференции РНКи, которая фатально заглушает критические гены насекомых . РНКи, вероятно, возникла как защита от вирусов. Клетки средней кишки у многих личинок захватывают молекулы и помогают распространять сигнал. Технология может быть нацелена только на насекомых, у которых есть заглушенная последовательность, как было продемонстрировано, когда конкретная РНКи воздействовала только на один из четырех видов плодовых мух. Ожидается, что этот метод заменит многие другие инсектициды, которые теряют эффективность из-за распространения устойчивости к пестицидам.

ферментов

Многие растения выделяют вещества, отпугивающие насекомых. Первыми примерами являются вещества, активируемые ферментом мирозиназой. Этот фермент превращает глюкозинолаты в различные соединения, токсичные для травоядных насекомых. Одним из продуктов этого фермента является аллилизотиоцианат, острый ингредиент в соусах из хрена.

Биосинтез антифедантов под действием мирозиназы.

Мирозиназа высвобождается только после измельчения мякоти хрена. Поскольку аллилизотиоцианат вреден как для растений, так и для насекомых, он хранится в безвредной форме глюкозинолата отдельно от фермента мирозиназы.

Бактериальные

Bacillus thuringiensis - это бактериальное заболевание. поражает Lepidopterans и некоторых других насекомых. Токсины, продуцируемые штаммами этой бактерии, используются в качестве ларвицида против гусениц, жуков и комаров. Токсины из Saccharopolyspora spinosa выделяют в результате ферментации и продают как Spinosad. Поскольку эти токсины мало влияют на другие организмы, они считаются более экологически безопасными, чем синтетические пестициды. Токсин из B. thuringiensis (токсин Bt ) был введен непосредственно в растения с помощью генной инженерии. Другие биологические инсектициды включают продукты на основе энтомопатогенных грибов (например, Beauveria bassiana, Metarhizium anisopliae ), нематод (например, Steinernema feltiae) и вирусы (например, Cydia pomonella грануловирус).

Синтетические инсектициды и природные инсектициды

Основное внимание в органической химии уделяется развитию химических инструменты для повышения продуктивности сельского хозяйства. Основное внимание уделяется инсектицидам. Многие из основных инсектицидов созданы на основе биологических аналогов. Многие другие не встречаются в природе.

Хлоридорганические соединения

Наиболее известный хлорорганический, ДДТ был создан швейцарским ученым Полем Мюллером. За это открытие он был награжден 1948 Нобелевской премией по физиологии и медицине. ДДТ был представлен в 1944 году. Он действует, открывая натриевые каналы в нервных клетках насекомых. Одновременный рост химической промышленности способствовал крупномасштабному производству ДДТ и связанных с ним хлорированных углеводородов.

Органофосфаты и карбаматы

Органофосфаты - еще один большой класс контактных инсектицидов. Они также нацелены на нервную систему насекомого. Органофосфаты взаимодействуют с ферментами ацетилхолинэстеразой и другими холинэстеразами, нарушая нервные импульсы и убивая или выводя из строя насекомых. Фосфаторганические инсектициды и боевые отравляющие вещества нервно-паралитического действия (такие как зарин, табун, зоман и VX ) работают таким же образом. Органофосфаты обладают кумулятивным токсическим действием на диких животных, поэтому многократное воздействие химических веществ усиливает токсичность. В США использование органофосфатов снизилось с появлением заменителей.

Карбаматные инсектициды имеют аналогичные механизмы действия с органофосфатами, но имеют гораздо более короткую продолжительность действия и несколько менее токсичны.

Пиретроиды

Пиретроид пестициды имитируют инсектицидную активность природного соединения пиретрум, биопестицида, обнаруженного в пиретринах. Эти соединения являются непостоянными модуляторами натриевых каналов и менее токсичны, чем органофосфаты и карбаматы. Соединения этой группы часто применяются против домашних вредителей.

Неоникотиноиды

Неоникотиноиды являются синтетическими аналогами природного инсектицида никотина (с гораздо меньшей острой токсичностью для млекопитающих и большей стойкостью в полевых условиях). Эти химические вещества являются агонистами ацетилхолинового рецептора . Это системные инсектициды широкого спектра действия с быстрым действием (минуты-часы). Их применяют в виде опрыскивателей, поливов, семян и обработки почвы. У обработанных насекомых наблюдаются тремор ног, быстрое движение крыльев, стилет отдергивание (тля ), дезориентированное движение, паралич и смерть. Имидаклоприд может быть наиболее распространенным. Недавно он подвергся тщательной проверке на предмет предположительно пагубного воздействия на пчел и его способности повышать восприимчивость риса к атакам цикадки.

Бутенолиды

Бутенолид пестициды представляют собой новую группу химических веществ, аналогичных неоникотиноидам по механизму действия, у которых пока есть только один представитель: флупирадифурон. Они являются агонистами ацетилхолинового рецептора , как и неоникотиноиды, но с другим фармакофором. Они представляют собой системные инсектициды широкого спектра действия, применяемые в виде спреев, поливов, семян и обработки почвы. Хотя классическая оценка риска считала эту группу инсектицидов (и в частности флупирадифурон) безопасной для пчел, новые исследования вызвали озабоченность по поводу их летального и сублетального воздействия, отдельно или в сочетании с другими химическими веществами или факторами окружающей среды.

Рианоиды

Рианоиды являются синтетическими аналогами с тем же механизмом действия, что и рианодин, природный инсектицид, извлеченный из Ryania speciosa ( Flacourtiaceae ). Они связываются с кальциевыми каналами в сердечных и скелетных мышцах, блокируя нервную передачу. Первым зарегистрированным инсектицидом из этого класса был Ринаксипир, родовое название хлорантранилипрол.

Регуляторы роста насекомых

Регулятор роста насекомых (IGR) - термин, придуманный для обозначения насекомого гормона миметики и более ранний класс химикатов, бензоилфенилмочевины, которые ингибируют хитин (экзоскелет) биосинтез у насекомых Дифлубензурон является представителем последнего класса и используется в основном для борьбы с гусеницами, являющимися вредителями. Наиболее успешными инсектицидами этого класса являются ювеноиды (аналоги ювенильного гормона ). Из них наиболее широко используется метопрен. Он не имеет наблюдаемой острой токсичности у крыс и одобрен Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) для использования в питьевой воде цистернах для борьбы с малярией. В основном он используется для борьбы с насекомыми, где взрослые насекомые являются вредителями, включая комаров, несколько видов мух и блох. Два очень похожих продукта, гидропрен и кинопрен, используются для борьбы с такими видами, как тараканы и белые мухи. Метопрен был зарегистрирован в EPA в 1975 году. Практически не было зарегистрировано никаких сообщений о резистентности. Более поздним типом IGR является агонист экдизона тебуфенозид (MIMIC), который используется в лесоводстве и других приложениях для борьбы с гусеницами, которые гораздо более эффективны. чувствительны к его гормональным эффектам, чем другие отряды насекомых.

Ущерб окружающей среде

Воздействие на нецелевые виды

Некоторые инсектициды убивают или наносят вред другим существам в дополнение к тем, для которых они предназначены. Например, птицы могут быть отравлены, когда они едят пищу, недавно обработанную инсектицидами, или когда они принимают гранулу инсектицида на земле за еду и съедают ее. Распыленный инсектицид может дрейфовать из области, в которую он применяется, в районы дикой природы, особенно когда он распыляется с воздуха.

ДДТ

Разработка ДДТ была мотивирована желанием заменить более опасные или менее эффективные альтернативы. ДДТ был введен для замены соединений на основе свинца и мышьяка, которые широко использовались в начале 1940-х годов.

ДДТ был доведен до сведения общественности Книга Рэйчел Карсон Тихая весна. Одним из побочных эффектов ДДТ является уменьшение толщины скорлупы яиц хищных птиц. Раковины иногда становятся слишком тонкими, чтобы оставаться жизнеспособными, что сокращает популяцию птиц. Это происходит с ДДТ и родственными соединениями из-за процесса биоаккумуляции, когда химическое вещество, благодаря своей стабильности и растворимости в жирах, накапливается в жировых тканях организмов. Кроме того, ДДТ может биомагнифицировать, что вызывает прогрессивно более высокие концентрации в жировой ткани животных, находящихся на более высоких уровнях пищевой цепи. Практически всемирный запрет на использование ДДТ и связанных с ним химикатов в сельском хозяйстве позволил некоторым из этих птиц, таким как сапсан, выздороветь в последние годы. Некоторые хлорорганические пестициды запрещены к использованию во всем мире. В глобальном масштабе они регулируются Стокгольмской конвенцией о стойких органических загрязнителях. К ним относятся: альдрин, хлордан, ДДТ, дильдрин, эндрин, гептахлор, мирекс и токсафен.

Сток и просачивание

Твердая приманка и жидкие инсектициды, особенно при неправильном применении в определенном месте, перемещаются потоком воды. Часто это происходит из-за неточечных источников, где сточные воды переносят инсектициды в более крупные водоемы. По мере таяния снега и дождя, перемещающегося над землей и через нее, вода собирает примененные инсектициды и откладывает их в более крупные водоемы, реки, заболоченные земли, подземные источники ранее питьевой воды и просачивается в водоразделы. Этот сток и просачивание инсектицидов может повлиять на качество источников воды, нанести ущерб естественной экологии и, таким образом, косвенно повлиять на человеческое население через биомагнификацию и биоаккумуляцию.

Уменьшение количества опылителей

Инсектициды могут убить пчел и могут быть причиной уменьшения количества опылителей, гибели пчел, опыляющих растения, и расстройство коллапса колонии (CCD), при котором рабочие пчелы из колонии улей или западной медоносной пчелы внезапно исчезают. Потеря опылителей означает снижение урожайности. Сублетальные дозы инсектицидов (например, имидаклоприда и других неоникотиноидов) влияют на поведение пчел при кормлении. Однако по состоянию на июнь 2007 года исследования причин CCD были безрезультатными.

Уменьшение количества птиц

Помимо воздействия прямого потребления инсектицидов, популяции насекомоядных птиц сокращаются из-за гибели их добычи. населения. Считается, что опрыскивание особенно пшеницы и кукурузы в Европе привело к 80-процентному сокращению числа летающих насекомых, что, в свою очередь, привело к сокращению местной популяции птиц на одну-две трети.

Альтернативы

Вместо этого использования химических инсектицидов для предотвращения повреждения урожая насекомыми, сейчас существует множество альтернативных вариантов, которые могут защитить фермеров от крупных экономических потерь. Вот некоторые из них:

  1. Селекция сельскохозяйственных культур, устойчивых или, по крайней мере, менее восприимчивых к атакам вредителей.
  2. Высвобождение хищников, паразитоидов или патогены для борьбы с популяциями вредителей в качестве формы биологического контроля.
  3. Химический контроль, такой как выброс феромонов в поле, чтобы сбить насекомых с толку и заставить их не находить себе партнеров и воспроизводить потомство.
  4. Интегрированная борьба с вредителями : использование нескольких методов в тандеме для достижения оптимальных результатов.
  5. Техника Push-pull : совмещение с «толкающей» культурой, которая отталкивает вредителей, и посадка «вытягивающей» культуры на границе, которая притягивает и удерживает его.

Примеры

Хлорорганические соединения

Органофосфаты

Карбаматы

Пиретринен <523489>Аллетрин
  • Цигалотрин, Лямбда-цигалотрин
  • Циперметрин
  • Цифлутрин
  • Дельтаметрин
  • Этофенпрокс
  • Фенвалерат
  • Перметрин
  • Фенотрин
  • Параллетрин
  • Параллетрин
  • Тетраметрин
  • Тралометрин
  • Трансфлутрин
  • Неоникотиноиды

    Рианоиды

    Регуляторы роста флюбендиуреазин

    496>Дифлубензурон
  • Флуфеноксурон
  • Циромазин
  • Метопрен
  • Гидропрен
  • Тебуфенозид
  • Получено из растений или микробов

    Biologicals

    Инсектициды неорганического / минерального происхождения

    См. Также

    Ссылки

    Дополнительная литература

    • McWilliams James E (2008). «« Горизонт открылся очень широко »: Лиланд О. Ховард и переход к химическим инсектицидам в США, 1894–1927». История сельского хозяйства. 82 (4): 468–95. DOI : 10.3098 / ah.2008.82.4.468. PMID 19266680.

    Внешние ссылки

    Поищите инсектицид в Викисловаре, бесплатном словаре.
    Викиисточник содержит текст статьи 1920 Encyclopedia Americana Инсектицид.

    .

    Последняя правка сделана 2021-05-24 03:19:18
    Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
    Обратная связь: support@alphapedia.ru
    Соглашение
    О проекте