Organofosfor insekticider

Organofosfor insekticider (OPI) är en grupp kemiska ämnen som innehåller fosfor i sina molekyler, allmänt används för att skydda växter från olika skadedjur. Dessa insekticider fungerar genom att hämma väsentliga enzymer i insektens kropp, vilket leder till förlamning och dödsfall. De har haft en betydande inverkan på jordbruket, vilket ger ett effektivt skydd mot ett brett spektrum av insekter.

Mål och betydelse i jordbruk och trädgårdsodling

Det primära målet med att använda organofosforinsekticider är att öka jordbruksproduktiviteten genom att skydda växter från skadedjur som insekter, kvalster och andra parasiter. I trädgårdsodling och trädgårdsskötsel används de för att skydda grödor som frukt, grönsaker och prydnadsväxter. Dessa insektsmedel minskar avsevärt skador från insektsskadegörare, vilket leder till bättre kvalitet och större grödor.

Ämnets relevans

Studien och korrekt användning av organofosfor insekticider är ett relevant ämne, eftersom effektiv och säker användning av dessa produkter kräver noggrann uppmärksamhet. Felaktig användning eller överapplikation kan leda till motstånd hos insekter, liksom negativt påverka miljön och människors hälsa. Medvetenhet om organofosfor insekticider är viktigt för att minimera riskerna och säkerställa jordbrukshållbarhet.

Organofosforsinsekticidernas historia (OPI) (OPIS)

Organophosforus insekticider (OPI) spelar en nyckelroll i skadedjursbekämpning och är en viktig del av jordbruket och skogsbruk. Deras historia började under första hälften av 1900-talet då forskare började utforska organofosforföreningar och syftade till att skapa mer effektiva och långvariga växtskyddsmedel.

1. Tidig forskning och upptäckter

Den första vågen av intresse för organofosforföreningar inträffade på 1930-talet då forskare började utforska fosforinnehållande kemikalier som potentiella medel för att förstöra insektsskadegörare. Inledande experiment med organofosforföreningar fokuserade på att utveckla säkrare alternativ till organoklorinsekticider, såsom DDT. Vid den tiden visade fosforinnehållande kemikalier hög toxicitet för insekter, vilket gjorde dem potentiellt effektiva skyddsmedel.

2. De första kommersiellt framgångsrika organofosforinsekticiderna

På 1940-talet, bland andra världskriget, lockade organofosforföreningar föreningar av militären som kemiska medel för att bekämpa skadedjur, inklusive insekter. Efter kriget inleddes kommersiell forskning baserad på militärutvecklingen, som syftar till att tillämpa organofosforinsekticider inom jordbruket. 1947 verkade den första kommersiella organofosforinsekticiden - Malathion - och blev snabbt populär på grund av dess höga effektivitet mot ett brett spektrum av insekter. Det användes i jordbruket och för att skydda människors hälsa från insektsburna sjukdomar.

3. Utveckling och användning

Sedan början av 1950-talet användes organofosfor insekticider i stor utsträckning inom jordbruket. De tillhandahöll högre toxicitet för insekter än många tidigare använde organoklorföreningar, såsom DDT. OPIS blev populära i kampen mot skadedjur, till exempel insektsskadegörare på olika grödor, inklusive bomull, tobak, grönsaker och frukt. Några av de mest kända föreningarna i denna grupp inkluderar parathion, diazinon och klorpyrifos.

4. Säkerhet och ekologiska frågor

Även om organofosfor insekticider var effektiva ledde deras användning till nya ekologiska och toxikologiska problem. Dessa föreningar uppvisade hög toxicitet inte bara för insekter utan också för andra organismer, inklusive gynnsamma insekter som bin och djur. Den höga volatiliteten och förmågan hos organofosfor insekticider att ackumuleras i ekosystem, förorenande mark- och vattendrag, blev betydande problem. Som ett resultat utsattes många av dessa föreningar för begränsningar och förbud i vissa länder som började i slutet av 1970-talet.

5. Moderna tillvägagångssätt och utmaningar

Idag förblir organofosfor insekticider allmänt använda; deras tillämpning är dock begränsad på grund av miljö- och säkerhetsproblem. Frågor med insektsresistens, resistens mot organofosfor insekticider och deras minskande effektivitet har blivit stora problem i modernt växtskydd. För att förhindra utveckling av resistens utvecklar forskare aktivt nya föreningar och metoder och kombinerar organofosfor insekticider med biologiska och mekaniska skadedjursbekämpningsmetoder.

Således är historien om organofosfor insekticider en resa från revolutionära upptäckter och framgångsrika tillämpningar till erkännande av deras ekologiska och toxikologiska problem, vilket ledde till sökandet efter säkrare och mer hållbara metoder för växtskydd.

Klassificering

Organofosfor insekticider är indelade i flera grupper baserat på kemisk struktur, verkningsmekanism och påverkan på insekter. Dessa inkluderar:

1. Organofosfater - Den vanligaste gruppen av organofosfor insekticider, inklusive ämnen som malathion, parathion och diazinon. De arbetar genom att hämma acetylkolinesterasaktivitet, störa överföringen av nervimpulser hos insekter.
2. Fosfo-organiska estrar-kemikalier där fosfor är bundna till kol via en esterlänk, såsom triexpen och pyraclophene.
3. Nya klasser av organofosforföreningar - syntetiska föreningar, såsom isopropylaminsalter och piperaziner, med specifika verkningsmekanismer och hög resistens mot yttre förhållanden.

1. Genom kemisk struktur

Organofosfor insekticider kan klassificeras genom strukturen för deras molekyler, som bestämmer deras fysikalisk-kemiska egenskaper och aktivitet mot olika arter av insekter.

• Alifatiska organofosfor insekticider: Dessa kemiska föreningar innehåller kolkedjor i deras struktur. Ett exempel är malathion (en av de första produkterna som använder organofosforföreningar för att skydda växter).
• Aromatiska organofosfor insekticider: Dessa insekticider har en aromatisk ring som innehåller fosforatomer. Ett exempel är Trimethaphos.
• Klorerade organofosfor insekticider: I dessa produkter är fosfor ansluten till kloratomer. Ett exempel är klorpyrifos, som är en populär insekticid baserad på organofosforföreningar.

2. Genom handlingsmekanism

Den primära verkningsmekanismen för organofosfor insekticider involverar hämma enzymet acetylkolinesteras, störande normal nervöverföring och orsakar förlamning av insekter. Beroende på hur de påverkar nervsystemet kan organofosfor insekticider klassificeras enligt följande:

• Insekticider som hämmar acetylkolinesteras: Dessa substanser blockerar aktiviteten för acetylkolinesteras, vilket leder till ackumulering av acetylkolin i nervsynapser och störning av nervimpulsöverföring. Exempel: malathion, metamidophos, klorpyrifos.
• Insekticider som påverkar andra enzymer: Vissa organofosforföreningar påverkar andra enzymer involverade i nervöverföring. Exempel: Dimetoate, fosfamidon.

3. Enligt handlingens varaktighet

Organofosfor insekticider kan variera i sin verkningstid, vilket påverkar frekvensen av växtbehandlingar och ekonomisk effektivitet.

• Långverkande insekticider: Dessa produkter har en varaktig effekt och kan kontrollera skadedjurspopulationer under flera veckor eller månader. Exempel: Klorpyrifos.
• Kortverkande insekticider: Dessa produkter fungerar snabbt, men deras effekt försvinner snabbt och kräver upprepade behandlingar. Exempel: Malathion.

4. Efter ansökningsområde

Organofosfor insekticider kan klassificeras baserat på deras tillämpningsområde:

• Jordbruksinsekticider: Dessa produkter används för att skydda jordbruksgrödor från insektsskadegörare. Exempel: klorpyrifos, malathion.
• Insekticider för folkhälsoskydd: Dessa produkter används för att eliminera sjukdomsvektorer, såsom myggor och kackerlackor. Exempel: Metamidophos, Malathion.
• Hushållens insekticider: Dessa produkter används för att eliminera hushållsskadegörare. Exempel: Dimetoate.

5. Med toxicitet

Organofosfor insekticider kan klassificeras med deras toxicitetsnivå för människor, djur och miljön:

• Mycket giftiga produkter: Dessa insekticider är mycket giftiga och kan orsaka förgiftning hos människor och djur. Exempel: Metamidophos, parathion.
• Måttligt giftiga produkter: Dessa produkter har måttlig toxicitet, vilket gör dem mindre farliga men kräver fortfarande försiktighet när de används. Exempel: Malathion.
• Produkter med låg toxicitet: Dessa produkter har relativt låg toxicitet för människor och djur, men de är fortfarande effektiva mot insekter. Exempel: Dimetoate.

6. Efter typ av effekt

Organofosfor insekticider kan fungera antingen som kontakt eller systemisk:

• Kontaktinsekticider: Dessa produkter fungerar när de kommer i kontakt med ett insekt. De tränger snabbt in i insektens kropp genom dess yttre täckning. Exempel: Malathion.
• Systemiska insekticider: Dessa produkter penetrerar växterna och sprids över dem, vilket gör att de kan påverka skadedjur som livnär sig på växtens sap. Exempel: fosfamidon.

7. Med metod för tillämpning

Organofosfor insekticider kan klassificeras med metoden för deras tillämpning:

• Sprayprodukter: Dessa insekticider appliceras på växter i form av lösningar eller emulsioner. Exempel: Klorpyrifos.
• Jordprodukter: Dessa insekticider appliceras på jorden före plantering eller under växttillväxt. Exempel: Metamidophos.

Handlingsmekanism

Hur insekticider påverkar insektsnernsystemet

Organofosfor insekticider blockerar aktiviteten hos acetylkolinesteras, ett enzym som normalt bryter ner neurotransmitteren acetylkolin i synapser av nervceller. Detta resulterar i ackumulering av acetylkolin, vilket orsakar konstant stimulering av nervceller, vilket leder till förlamning av insektet. I vissa fall kan dessa insekticider också påverka natriumkanaler i celler, vilket stör det normala nervsystemets funktion.

Effekt på insektsmetabolism

Organofosfor insekticider kan också påverka enzymer som är involverade i metabolismen av insekter. Detta inkluderar hämning av antioxidantaktivitetssystemet, vilket leder till cell- och vävnadsskador. Störning av metabolism kan leda till att insektet dör av förgiftning genom metaboliska biprodukter.

Exempel på molekylära verkningsmekanismer

• Acetylkolinesterasinhibering: De flesta organofosfor insekticider fungerar genom att binda till acetylkolinesteras, blockera dess aktivitet och störa neuroöverföring.
• Effekt på natriumkanaler: Vissa organofosfor insekticider verkar på membrannatriumkanaler, vilket orsakar deras onormala aktivering och resulterar i insektsförlamning.

Exempel på produkter i denna grupp

Fördelar och nackdelar

Produkter som malathion, parathion och diazinon är mycket effektiva mot ett brett spektrum av insekter. De dödar snabbt skadedjur och har ett brett spektrum av aktivitet. De har emellertid också nackdelar, såsom hög toxicitet för gynnsamma insekter (t.ex. Bin) och djur, samt hög volatilitet och motstånd mot nedbrytning i miljön, vilket kan leda till jord- och vattenföroreningar.

Exempel på produkter

• Malathion: Används för att skydda grönsaker, frukt och grödor i trädgårdsodling och jordbruk. Effektivt mot bladlöss, trippor och andra skadedjur.
• Parathion: Används i jordbruket för att skydda mot ett brett spektrum av skadedjur som flugor och skalbaggar.
• Diazinon: Effektivt mot många markskedjur och skadliga insekter som larver, thrips och andra.

Miljöpåverkan

• Påverkan på gynnsamma insekter

Organofosfor insekticider kan vara giftiga för gynnsamma insekter som bin och nyckelpigor. Bin, som spelar en viktig roll i pollinering, kan dö vid kontakt med insekticiden, som stör balansen i ekosystemet och minskar grödor.

• Återstående bekämpningsmedel i jord, vatten och växter

Vissa organofosfor insekticider kan förbli i jord, vatten och växter under långa perioder. Detta kan leda till miljöföroreningar och ackumulering av giftiga ämnen i livsmedelskedjor.

• Fotostabilitet och nedbrytning av insekticider i naturen

Organofosfor insekticider har varierande fotostabilitet, vilket påverkar deras nedbrytning i naturen. Vissa ämnen bryts snabbt under solljus, medan andra kvarstår i miljön och kan förorena ekosystem.

• Biomagnifiering och ackumulering i livsmedelskedjor

Organofosfor insekticider kan ackumuleras i vävnaderna hos växter och djur, vilket leder till biomagnifiering i livsmedelskedjor. Detta kan resultera i ackumulering av giftiga ämnen i kropparna hos människor och djur som konsumerar förorenade produkter.

Problemet med insektsmotstånd mot insekticider

Orsak till motstånd

Insekter kan utveckla resistens mot organofosfor insekticider genom genetiska förändringar som gör att de kan överleva efter exponering för insekticiden. Detta kan vara resultatet av mutationer som ökar insekternas förmåga att metabolisera eller utsöndra toxiska ämnen.

Exempel på resistenta skadedjur

• Colorado Potato Beetle: Med utvecklingen av resistens mot olika insekticider, inklusive organofosforprodukter, har Colorado Potato Beetle blivit svår att kontrollera i vissa regioner.
• Bladlöss: I vissa fall har bladlöss utvecklat resistens mot organofosfor insekticider, vilket gör dem mer resistenta mot behandlingar.

Metoder för att förhindra motstånd

För att förhindra resistens är det viktigt att rotera insekticider med olika handlingssätt, använda kombinerade behandlingar och tillämpa biologiska och mekaniska skadedjursbekämpningsmetoder.

Säker användning av insektsmedel

• Förbereda lösningar och doser

När man använder organofosforinsekticider är det viktigt att strikt följa instruktionerna på förpackningen angående doser. Överanvändning kan leda till miljöföroreningar och motstånd i skadedjur.

• Använda skyddsutrustning

Skyddsutrustning som handskar, masker och skyddsglasögon bör bäras för att förhindra kontakt med insekticiderna på huden och andningsorganen.

• Rekommendationer för växtbehandling

Behandling bör göras tidigt på morgonen eller kvällen för att undvika att påverka bin och andra gynnsamma insekter. Väderförhållanden som frånvaro av regn och lätt vind bör beaktas för att förbättra behandlingens effektivitet.

• Vänta perioder före skörden

Efter applicering av insekticider är det viktigt att observera väntetiden innan skörden för att minimera risken för bekämpningsmedel i grödor.

Alternativ till kemiska insekticider

• Biologiska insektsmedel

Att använda naturliga fiender av skadedjur, såsom entomofager (rovdjursoktor), kan vara ett effektivt alternativ till kemiska insekticider.

• Naturliga insekticider

Det finns många naturliga insekticider, såsom neemolja, vitlöksinfusioner och tobakslösningar, som är miljövänliga och säkra för människor.

• Feromonfällor och andra mekaniska metoder

Feromonfällor kan locka och fånga skadedjur, vilket minimerar behovet av kemiska behandlingar.

Exempel på de mest populära insekticiderna i denna grupp

Risker och försiktighetsåtgärder

• Påverkan på människor och djurhälsa

Organofosfor insekticider kan vara giftiga för människor och djur, särskilt med långvarig kontakt eller felaktig användning.

• Symtom på insekticidförgiftning

Förgiftning kan manifestera sig som huvudvärk, illamående, kräkningar, svaghet och i allvarliga fall, kramper och medvetenhetsförlust.

• Första hjälpen för förgiftning

Om förgiftning inträffar, ta bort omedelbart personen eller djuret från området, skölj ögon och hud och sök läkare.

Slutsats

Organofosfor insekticider är ett effektivt sätt att skydda växter från skadedjur. Deras användning kräver emellertid försiktighet och efterlevnad av säkerhetsriktlinjerna för att minimera negativa effekter på människors hälsa och miljön.

• Påminnelse om säkerhetsåtgärder

Följande instruktioner är användning av skyddsutrustning och observerande väntetioder före skörd viktiga åtgärder för säker användning av insekticider.

• Koppla till användning av säkrare och mer miljövänliga skadedjursbekämpningsmetoder

Det är viktigt att aktivt söka och implementera säkrare och mer miljövänliga skadedjursbekämpningsmetoder, såsom biologisk kontroll och användning av naturliga insekticider.

Vanliga frågor (FAQ)

Vad är organofosfor insekticider?
Organofosfor insekticider är en grupp kemiska ämnen som innehåller fosfor, som används för att döda insektsskadegörare. De arbetar genom att hämma aktiviteten hos enzymet acetylkolinesteras, vilket stör den normala överföringen av nervimpulser hos insekter.

Hur påverkar organofosfor insekticider insekter?
Organofosfor insekticider påverkar insektsnervsystemet genom att hämma acetylkolinesteras, enzymet som bryter ner neurotransmitteren acetylkolin. Detta får acetylkolin att ackumuleras i synapser, vilket leder till kontinuerlig stimulering av nervceller, förlamning och död av insektet.

Vilka insekticider finns i organofosforgruppen?
Denna grupp inkluderar produkter som malathion, parathion, diazinon och klorpyrifos. Dessa ämnen är effektiva mot olika skadedjur, inklusive insekter, kvalster och larver.

Vilka är fördelarna med organofosfor insekticider?
Organofosfor insekticider har hög toxicitet för insekter, vilket gör dem effektiva mot ett brett spektrum av skadedjur. De agerar snabbt, vilket möjliggör snabbt eliminering av hot mot jordbruksgrödor.

Vilka är nackdelarna med organofosfor insekticider?
Nackdelar inkluderar toxicitet för gynnsamma insekter (t.ex. Bin), djur och människor om de inte tillämpas korrekt. De kan också fortsätta i miljön och förorena jord och vatten, vilket ökar ekologiska risker.

Hur påverkar organofosfor insekticider miljön?
Organofosfor insekticider kan ackumuleras i jord och vatten, vilket leder till ekosystemföroreningar. De är också giftiga för gynnsamma insekter, såsom bin och rovdjur, störer ekosystemet och minskar biologisk mångfald.

Vad är biomagnifiering i samband med organofosfor insekticider?
Biomagnifiering är processen för att samla toxiska ämnen, såsom organofosfor insekticider, i livsmedelskedjor. Dessa ämnen kan ackumuleras i vävnaderna hos djur och växter, vilket ökar deras koncentration när de rör sig upp i livsmedelskedjan.

Hur kan insekter motstånd mot organofosfor insekticider förhindras?
För att förhindra motstånd rekommenderas det att rotera produkter med olika handlingssätt, använda kombinerade behandlingar och följa rekommenderade doser och applikationsintervall för att undvika att skapa förutsättningar för utveckling av motstånd i skadedjur.

Vilka säkerhetsåtgärder bör följas när man använder organofosfor insekticider?
När du arbetar med organofosforinsekticider bör skyddsutrustning (handskar, masker, skyddsglasögon) användas, doser bör följas, applikationer bör göras under rekommenderade tider och skörd av intervaller bör observeras för att minimera restnivåerna i grödor.

Vilka är alternativen till organofosfor insekticider?
Alternativ inkluderar biologiska insekticider (entomofager, bakterier och svampar), naturliga insekticider (t.ex. Neem-olja, vitlöksinfusioner) och mekaniska metoder som feromonfällor och organiska bekämpningsmedel, som är mindre giftiga för miljön och fördelaktiga organismer.