Insecticide organofosforice

Insecticidele organofosforice (OPIS) sunt un grup de substanțe chimice care conțin fosfor în moleculele lor, utilizate pe scară largă pentru protejarea plantelor de diverși dăunători. Aceste insecticide funcționează prin inhibarea enzimelor esențiale din corpul insectelor, ceea ce duce la paralizie și moartea dăunătorilor. Aceștia au avut un impact semnificativ asupra agriculturii, oferind o protecție eficientă împotriva unei game largi de insecte.

Obiectivele și importanța în agricultură și horticultură

Scopul principal al utilizării insecticidelor organofosforice este creșterea productivității agricole prin protejarea plantelor de dăunători precum insecte, acarieni și alți paraziți. În horticultură și grădinărit, acestea sunt folosite pentru a proteja culturi precum fructe, legume și plante ornamentale. Aceste insecticide reduc semnificativ daunele provocate de dăunătorii insectelor, ceea ce duce la o calitate mai bună și la randamente mai mari ale culturilor.

Relevanța subiectului

Studiul și utilizarea corectă a organofosforului insecticide este un subiect relevant, deoarece utilizarea eficientă și sigură a acestor produse necesită o atenție atentă. Utilizarea incorectă sau aplicația excesivă poate duce la rezistență la insecte, precum și la un impact negativ asupra mediului și sănătății umane. Conștientizarea insecticidelor organofosforice este importantă pentru minimizarea riscurilor și asigurarea sustenabilității agricole.

Istoria insecticidelor organofosforice (OPIS)

Insecticidele organofosforice (OPIS) joacă un rol cheie în controlul dăunătorilor și sunt o parte importantă a agriculturii și a silviculturii. Istoria lor a început în prima jumătate a secolului XX, când oamenii de știință au început să exploreze compuși organofosforici, urmărind să creeze agenți de protecție a plantelor mai eficiente și de lungă durată.

1. Cercetări timpurii și descoperiri

Primul val de interes pentru compușii organofosforus a avut loc în anii 1930, când oamenii de știință au început să exploreze substanțele chimice care conțin fosfor ca mijloace potențiale pentru a distruge dăunătorii de insecte. Experimentele inițiale cu compuși organofosforus s-au concentrat pe dezvoltarea alternativelor mai sigure la insecticidele organoclorului, cum ar fi DDT. În acel moment, substanțele chimice care conțin fosfor au demonstrat o toxicitate ridicată pentru insecte, ceea ce le face agenți de protecție potențial eficienți.

2. Primele insecticide organofosforice de succes din punct de vedere comercial

În anii 1940, pe fondul celui de-al Doilea Război Mondial, compușii organofosforului au atras atenția armatei ca agenți chimici pentru combaterea dăunătorilor, inclusiv a insectelor. După război, au început cercetările comerciale bazate pe evoluții militare, care vizează aplicarea insecticidelor organofosforice în agricultură. În 1947, a apărut primul insecticid comercial organofosfor - malathion - devenind rapid popular datorită eficacității sale ridicate față de o gamă largă de insecte. A fost utilizat în agricultură și pentru a proteja sănătatea umană împotriva bolilor transmise de insecte.

3. Dezvoltare și utilizare

De la începutul anilor '50, insecticidele organofosforice au devenit utilizate pe scară largă în agricultură. Aceștia au oferit toxicitate mai mare insectelor decât mulți compuși organocloruri folosiți anterior, cum ar fi DDT. Opis a devenit popular în lupta împotriva dăunătorilor, cum ar fi dăunătorii de insecte pe diverse culturi, inclusiv bumbac, tutun, legume și fructe. Unii dintre cei mai cunoscuți compuși din acest grup includ Parathion, Diazinon și Chlorpirifos.

4. Probleme de siguranță și ecologice

Deși insecticidele organofosforice au fost eficiente, utilizarea lor a dus la noi probleme ecologice și toxicologice. Acești compuși au prezentat toxicitate ridicată nu numai pentru insecte, ci și pentru alte organisme, inclusiv insecte benefice precum albinele și animalele. Volatilitatea ridicată și capacitatea insecticidelor organofosforice de a se acumula în ecosisteme, poluarea corpurilor de sol și apă, a devenit probleme semnificative. Drept urmare, mulți dintre acești compuși au fost supuși restricțiilor și interdicțiilor din anumite țări începând cu sfârșitul anilor '70.

5. Abordările și provocările moderne

Astăzi, insecticidele organofosforice rămân utilizate pe scară largă; Cu toate acestea, cererea lor este limitată din cauza problemelor de mediu și de siguranță. Problemele legate de rezistența insectelor, rezistența la insecticidele organofosforice și eficacitatea lor în scădere au devenit preocupări majore în protecția modernă a plantelor. Pentru a preveni dezvoltarea rezistenței, oamenii de știință dezvoltă activ noi compuși și metode, combinând insecticidele organofosforice cu metode biologice și mecanice ale dăunătorilor.

Astfel, istoria insecticidelor organofosforice este o călătorie de la descoperiri revoluționare și aplicații de succes până la recunoașterea problemelor lor ecologice și toxicologice, ceea ce a dus la căutarea unor metode mai sigure și mai durabile de protecție a plantelor.

Clasificare

Insecticidele organofosforice sunt împărțite în mai multe grupuri pe baza structurii chimice, a mecanismului de acțiune și a impactului asupra insectelor. Acestea includ:

1. Organofosfați - cel mai frecvent grup de insecticide organofosforice, inclusiv substanțe precum malathion, parathion și diazinon. Ei lucrează prin inhibarea activității acetilcolinesterazei, perturbând transmiterea impulsurilor nervoase la insecte.
2. Esteri fosfo-organici-Produse chimice în care fosforul este legat de carbon printr-o legătură de ester, cum ar fi Triexpen și Pyraclofen.
3. Noi clase de compuși organofosforici - compuși sintetici, cum ar fi săruri de izopropilamină și piperazine, cu mecanisme specifice de acțiune și rezistență ridicată la condiții externe.

1. De structura chimică

Insecticidele organofosforice pot fi clasificate prin structura moleculelor lor, ceea ce determină proprietățile și activitatea lor fizico-chimică împotriva diferitelor specii de insecte.

• Insecticide alifatice Organofosfor: acești compuși chimici conțin lanțuri de carbon în structura lor. Un exemplu este Malathion (unul dintre primele produse care utilizează compuși organofosfor pentru a proteja plantele).
• Insecticide organofosforice aromatice: Aceste insecticide au un inel aromatic care conține atomi de fosfor. Un exemplu este trimeta.
• Insecticide organofosforice clorurate: În aceste produse, fosforul este conectat la atomii de clor. Un exemplu este clorpirifosul, care este un insecticid popular bazat pe compuși organofosforus.

2. Prin mecanism de acțiune

Mecanismul principal de acțiune al insecticidelor organofosforice implică inhibarea enzimei acetilcolinesterazei, perturbarea transmiterii normale a nervului și provocând paralizia insectelor. În funcție de modul în care acestea afectează sistemul nervos, insecticidele organofosforice pot fi clasificate după cum urmează:

• Insecticide care inhibă acetilcolinesteraza: aceste substanțe blochează activitatea acetilcolinesterazei, ceea ce duce la acumularea de acetilcolină în sinapsele nervoase și la perturbarea transmiterii impulsului nervos. Exemple: Malathion, Metamidophos, Chlorpyrifos.
• Insecticide care afectează alte enzime: unii compuși organofosforus afectează alte enzime implicate în transmiterea nervilor. Exemple: dimetoat, fosfamidon.

3. Pe durata acțiunii

Insecticidele organofosforice pot varia în durata acțiunii lor, ceea ce afectează frecvența tratamentelor vegetale și a eficienței economice.

• Insecticide cu acțiune lungă: aceste produse au un efect de durată și pot controla populațiile de dăunători timp de câteva săptămâni sau luni. Exemplu: Chlorpirifos.
• Insecticide cu acțiune scurtă: aceste produse acționează rapid, dar efectul lor se uzează rapid, necesitând tratamente repetate. Exemplu: Malathion.

4. Pe zona de aplicație

Insecticidele organofosforice pot fi clasificate pe baza zonei lor de aplicare:

• Insecticide agricole: Aceste produse sunt utilizate pentru a proteja culturile agricole împotriva dăunătorilor de insecte. Exemplu: Chlorpirifos, Malathion.
• Insecticide pentru protecția sănătății publice: aceste produse sunt utilizate pentru a elimina vectorii bolii, cum ar fi țânțarii și gandacii. Exemplu: Metamidophos, Malathion.
• Insecticide de uz casnic: aceste produse sunt utilizate pentru a elimina dăunătorii gospodăriei. Exemplu: DimeThoate.

5. Prin toxicitate

Insecticidele organofosforice pot fi clasificate după nivelul de toxicitate pentru oameni, animale și mediu:

• Produse foarte toxice: aceste insecticide sunt foarte toxice și pot provoca otrăvire la om și la animale. Exemple: Metamidophos, parathion.
• Produse moderat toxice: Aceste produse au o toxicitate moderată, ceea ce le face mai puțin periculoase, dar necesită totuși prudență atunci când sunt utilizate. Exemplu: Malathion.
• Produse cu toxicitate scăzută: Aceste produse au o toxicitate relativ scăzută pentru oameni și animale, dar sunt încă eficiente împotriva insectelor. Exemplu: DimeThoate.

6. După tipul efectului

Insecticidele organofosforice pot acționa fie ca contact, fie sistemic:

• Contactați insecticidele: aceste produse acționează atunci când vin în contact cu o insectă. Ei pătrund rapid în corpul insectei prin acoperirea sa exterioară. Exemplu: Malathion.
• Insecticide sistemice: aceste produse pătrund în plante și se răspândesc în toate acestea, permițându-le să afecteze dăunătorii care se hrănesc cu seva plantei. Exemplu: Fosfamidon.

7. Prin metodă de aplicare

Insecticidele organofosforice pot fi clasificate prin metoda aplicării lor:

• Produse pulverizate: Aceste insecticide sunt aplicate plantelor sub formă de soluții sau emulsii. Exemplu: Chlorpirifos.
• Produse din sol: Aceste insecticide sunt aplicate pe sol înainte de plantare sau în timpul creșterii plantelor. Exemplu: Metamidophos.

Mecanism de acțiune

Modul în care insecticidele afectează sistemul nervos al insectelor

Insecticidele organofosforice blochează activitatea acetilcolinesterazei, o enzimă care în mod normal descompune neurotransmițătorul acetilcolină în sinapsele celulelor nervoase. Aceasta duce la acumularea de acetilcolină, ceea ce determină stimularea constantă a celulelor nervoase, ceea ce duce la paralizia insectei. În unele cazuri, aceste insecticide pot afecta și canalele de sodiu în celule, perturbând funcționarea normală a sistemului nervos.

Efect asupra metabolismului insectelor

Insecticidele organofosforice pot afecta, de asemenea, enzimele implicate în metabolismul insectelor. Aceasta include inhibarea sistemului de activitate antioxidantă, ceea ce duce la deteriorarea celulelor și a țesuturilor. Întreruperea metabolismului poate determina insecta să moară din cauza otrăvirii prin produse secundare metabolice.

Exemple de mecanisme moleculare de acțiune

• Inhibarea acetilcolinesterazei: majoritatea insecticidelor organofosforice funcționează prin legarea la acetilcolinesteraza, blocarea activității sale și perturbarea neuro-transmisiei.
• Efect asupra canalelor de sodiu: Unele insecticide organofosforice acționează asupra canalelor de sodiu cu membrană, provocând activarea anormală a acestora și rezultând paralizia insectelor.

Exemple de produse din acest grup

Avantaje și dezavantaje

Produse precum Malathion, Parathion și Diazinon sunt extrem de eficiente împotriva unei game largi de insecte. Ei omoară rapid dăunători și au un spectru larg de activitate. Cu toate acestea, acestea au și dezavantaje, cum ar fi toxicitatea ridicată la insecte benefice (de exemplu, albine) și animale, precum și volatilitate ridicată și rezistență la degradare în mediu, ceea ce poate duce la contaminarea solului și a apei.

Exemple de produse

• Malathion: folosit pentru a proteja legumele, fructele și culturile în horticultură și agricultură. Eficient împotriva afidelor, a thrip-urilor și a altor dăunători.
• PARATHION: Folosit în agricultură pentru a proteja împotriva unei game largi de dăunători, cum ar fi muștele și gândacii.
• Diazinon: eficient împotriva multor dăunători de sol și insecte dăunătoare, cum ar fi larve, thrips și altele.

Impact asupra mediului

• Impact asupra insectelor benefice

Insecticidele organofosforice pot fi toxice pentru insecte benefice, cum ar fi albinele și doamnele. Albinele, care joacă un rol important în polenizare, pot muri la contactul cu insecticidul, ceea ce perturbă echilibrul ecosistemului și reduce randamentul culturilor.

• Niveluri de pesticide reziduale în sol, apă și plante

Unele insecticide organofosforice pot rămâne în sol, apă și plante pentru perioade îndelungate. Acest lucru poate duce la contaminarea mediului și la acumularea de substanțe toxice în lanțurile alimentare.

• Fotostabilitatea și degradarea insecticidelor în natură

Insecticidele organofosforice au o fotostabilitate variabilă, ceea ce afectează degradarea lor în natură. Unele substanțe se descompun rapid sub lumina soarelui, în timp ce altele persistă în mediu și pot contamina ecosistemele.

• Biomagnalizare și acumulare în lanțurile alimentare

Insecticidele organofosforice se pot acumula în țesuturile plantelor și animalelor, ceea ce duce la biomagnificare în lanțurile alimentare. Acest lucru poate duce la acumularea de substanțe toxice în corpurile oamenilor și animalelor care consumă produse contaminate.

Problema rezistenței insectelor la insecticide

Cauze de rezistență

Insectele pot dezvolta rezistență la insecticide organofosforice prin modificări genetice care le permit să supraviețuiască după expunerea la insecticid. Acest lucru poate rezulta din mutații care cresc capacitatea insectelor de a metaboliza sau excreta substanțe toxice.

Exemple de dăunători rezistenți

• Beetle de cartofi din Colorado: Odată cu dezvoltarea rezistenței la diverse insecticide, inclusiv produse organofosforice, gândacul de cartofi din Colorado a devenit dificil de controlat în unele regiuni.
• Afide: în unele cazuri, afidele au dezvoltat rezistență la insecticidele organofosforice, ceea ce le face mai rezistente la tratamente.

Metode pentru prevenirea rezistenței

Pentru a preveni rezistența, este important să rotiți insecticidele cu diferite moduri de acțiune, să utilizați tratamente combinate și să aplicați metode biologice și mecanice ale dăunătorilor.

Utilizarea în siguranță a insecticidelor

• Pregătirea soluțiilor și dozelor

Atunci când utilizați insecticide organofosforice, este important să urmați cu strictețe instrucțiunile privind ambalajul cu privire la doze. Utilizarea excesivă poate duce la contaminarea și rezistența mediului la dăunători.

• Folosind echipamente de protecție

Echipamentele de protecție, cum ar fi mănușile, măștile și ochelarii ar trebui să fie purtate pentru a preveni contactul cu insecticidele de pe piele și sistemul respirator.

• Recomandări pentru tratarea plantelor

Tratamentul trebuie făcut dimineața devreme sau seara pentru a evita impactul albinelor și alte insecte benefice. Ar trebui luate în considerare condițiile meteorologice, cum ar fi absența ploii și a vânturilor ușoare, pentru a îmbunătăți eficacitatea tratamentului.

• Perioade de așteptare înainte de recoltare

După aplicarea insecticidelor, este important să observăm perioadele de așteptare înainte de recoltare pentru a minimiza riscul de reziduuri de pesticide în culturi.

Alternative la insecticide chimice

• Insecticide biologice

Utilizarea inamicilor naturali ai dăunătorilor, cum ar fi entomofagele (insecte prădătoare), poate fi o alternativă eficientă la insecticidele chimice.

• Insecticide naturale

Există multe insecticide naturale, cum ar fi uleiul de neem, perfuziile de usturoi și soluțiile de tutun, care sunt ecologice și sigure pentru oameni.

• Capcane de feromoni și alte metode mecanice

Capcanele de feromoni pot atrage și captura dăunători, minimizând nevoia de tratamente chimice.

Exemple de cele mai populare insecticide din acest grup

Riscuri și precauții

• Impact asupra sănătății umane și animale

Insecticidele organofosforice pot fi toxice pentru oameni și animale, în special cu un contact prelungit sau cu o utilizare necorespunzătoare.

• Simptome de intoxicație cu insecticide

Otrăvirea se poate manifesta ca dureri de cap, greață, vărsături, slăbiciune și, în cazuri severe, convulsii și pierderea conștiinței.

• Primul ajutor pentru otrăvire

Dacă apare otrăvire, îndepărtați imediat persoana sau animalul din zonă, clătiți ochii și pielea și solicitați asistență medicală.

Concluzie

Insecticidele organofosforice sunt un mijloc eficient de protejare a plantelor împotriva dăunătorilor. Cu toate acestea, utilizarea lor necesită prudență și respectarea orientărilor de siguranță pentru a minimiza impactul negativ asupra sănătății umane și a mediului.

• Memento de măsuri de siguranță

Urmează instrucțiunile, utilizarea echipamentelor de protecție și observarea perioadelor de așteptare înainte de recoltare sunt măsuri importante pentru utilizarea în siguranță a insecticidelor.

• Apelați la utilizarea unor metode mai sigure și mai ecologice de combatere a dăunătorilor

Este important să căutați și să implementați în mod activ metode mai sigure și mai ecologice de combatere a dăunătorilor, cum ar fi controlul biologic și utilizarea insecticidelor naturale.

Întrebări frecvente (întrebări frecvente)

Ce sunt insecticidele organofosforice?
Insecticidele organofosforice sunt un grup de substanțe chimice care conțin fosfor, utilizate pentru a ucide dăunătorii de insecte. Ei lucrează prin inhibarea activității enzimei acetilcolinesterazei, perturbând transmiterea normală a impulsurilor nervoase la insecte.

Cum afectează insecticidele organofosforice insecte?
Insecticidele organofosforice afectează sistemul nervos al insectelor prin inhibarea acetilcolinesterazei, enzima care descompune neurotransmițătorul acetilcolină. Acest lucru face ca acetilcolina să se acumuleze în sinapse, ceea ce duce la stimularea continuă a celulelor nervoase, paralizia și moartea insectei.

Ce insecticide sunt în grupul organofosfor?
Acest grup include produse precum malathion, parathion, diazinon și clorpirifos. Aceste substanțe sunt eficiente împotriva diferitelor dăunători, inclusiv insecte, acarieni și larve.

Care sunt avantajele insecticidelor organofosforice?
Insecticidele organofosforice au o toxicitate ridicată pentru insecte, ceea ce le face eficiente împotriva unei game largi de dăunători. Ei acționează rapid, permițând eliminarea rapidă a amenințărilor la culturile agricole.

Care sunt dezavantajele insecticidelor organofosforice?
Dezavantajele includ toxicitatea la insecte benefice (de exemplu, albine), animale și oameni, dacă nu sunt aplicate corect. De asemenea, pot persista în mediu, contaminând solul și apa, ceea ce crește riscurile ecologice.

Cum afectează insecticidele organofosforice mediul?
Insecticidele organofosforice se pot acumula în sol și apă, ceea ce duce la contaminarea ecosistemului. De asemenea, sunt toxice pentru insecte benefice, cum ar fi albinele și insectele prădătoare, perturbând ecosistemul și reducând biodiversitatea.

Ce este biomagnificarea în contextul insecticidelor organofosforice?
Biomagnificarea este procesul de acumulare a substanțelor toxice, cum ar fi organofosfor insecticide, în lanțurile alimentare. Aceste substanțe se pot acumula în țesuturile animalelor și plantelor, crescând concentrația lor pe măsură ce se deplasează în lanțul alimentar.

Cum poate fi prevenită rezistența insectelor la insecticidele organofosforice?
Pentru a preveni rezistența, se recomandă rotirea produselor cu diferite moduri de acțiune, utilizarea tratamentelor combinate și urmați dozele recomandate și intervale de aplicare pentru a evita crearea de condiții pentru dezvoltarea rezistenței la dăunători.

Ce măsuri de siguranță ar trebui urmate atunci când se utilizează organofosfor insecticide?
Atunci când lucrați cu insecticide organofosforice, trebuie utilizate echipamente de protecție (mănuși, măști, ochelari), trebuie respectate doze, aplicațiile trebuie făcute în perioadele recomandate, iar intervalele de recoltare trebuie observate pentru a reduce la minimum nivelul reziduurilor în culturi.

Care sunt alternativele la insecticidele organofosforice?
Alternativele includ insecticide biologice (entomofage, bacterii și ciuperci), insecticide naturale (de exemplu, ulei de neem, perfuzii de usturoi) și metode mecanice precum capcanele de feromoni și pesticide organice, care sunt mai puțin toxice pentru mediu și organisme benefice.