Хормонални инсектициди

Хормоналните инсектициди са клас химикали, които имитират или нарушават хормоналните процеси при насекоми. Те засягат ендокринната система от вредители, нарушавайки тяхното развитие, метаморфоза и репродуктивни функции. Хормоналните инсектициди се използват широко в селското стопанство и градинарството за ефективен контрол на популациите от вредители от насекоми, намаляват броя им и предотвратяват увреждането на културите.

Цели и значение в селското стопанство и градинарството

Основната цел за използване на хормонални инсектициди е да се управляват популациите от вредители, като нарушават жизнените им цикли. Това спомага за намаляване на броя на вредителите, увеличаване на добивите на културите и подобряване на качеството на продукта. В градинарството хормоналните инсектициди се използват за защита на декоративни растения, овощни дървета и храсти от различни насекоми, запазвайки тяхното здраве и естетическа привлекателност. Поради тяхната специфичност, хормоналните инсектициди са важен компонент на интегрираното управление на вредителите (IPM), осигурявайки устойчиво и ефективно земеделие.

Релевантност на темата

Като се има предвид нарастващото глобално население и увеличаването на търсенето на храни, ефективното управление на вредителите от насекоми стана критично важно. Хормоналните инсектициди предлагат по-безопасни екологично и целенасочени методи за контрол в сравнение с традиционните химични инсектициди. Неправилното използване на хормонални инсектициди обаче може да доведе до развитие на резистентност в вредители и отрицателни последици за околната среда, като например намаляване на популациите на полезни насекоми и замърсяване на околната среда. Следователно, изучаването на механизмите на действие на хормоналните инсектициди, тяхното въздействие върху екосистемите и развитието на методите за устойчиво приложение са ключови аспекти на съвременната агрохимия.

История

Хормоналните инсектициди са група химикали, които засягат хормоналната система от насекоми, нарушавайки нормалното им развитие, което може да доведе до смърт или прекратяване на репродукцията. Те не убиват директно насекоми, а вместо това блокират естествените си физиологични процеси, като разтопяване или метаморфоза, нарушавайки жизнения им цикъл. Развитието на тези инсектициди започва в средата на 20 век и през този период те се развиват от експериментални химикали до широко използвани агенти за защита на културите.

• Ранни изследвания и открития

Изследванията на хормоналните инсектициди започват с изследването на биологията на метаморфозата на насекомите. През 20-те и 30-те години на миналия век учените започват да признават значението на хормоните в процесите на разтопяване и метаморфоза, особено тези, които регулират трансформацията на ларви в какавиди и какавиди в възрастни. През това време беше установено, че хормоните на насекомите контролират техния растеж, развитие и поведение.

През 30-те години на миналия век група учени започват да търсят вещества, които могат да повлияят на хормоналната система от насекоми и да ги използват като агенти за борба с вредителите. Една от първите стъпки в тази посока беше откритието, че екзогенните хормони, въведени в тялото на насекомото, могат да нарушат процеса на разтопяване. Скоро след това химиците започват да развиват синтетични химикали, които могат да имитират ефектите на тези хормони и да се използват в селското стопанство.

• Разработване на първите продукти

Първата вълна от изследвания на хормоналните инсектициди се провежда през 50-те години. Един от първите продукти, които използват принципа на хормоналното действие, беше етитроксидът, който наруши разтопяването на насекомите. Той обаче не беше толкова ефективен, колкото се очакваше и не получи широко използване. През 60-те години химиците започват да работят за подобряване на тези продукти, а пропоксурът е синтезиран, който се оказа по-ефективен и екологично безопасен.

Значително постижение беше създаването на инсектициди, които действат върху процеса на метаморфоза. Тези продукти започнаха да се използват за контрол на вредители като листни въшки, мухи, колела и много други селскостопански вредители. Предимството им беше, че те засегнаха насекомите на различни етапи от жизнения си цикъл, особено по време на етапите на ларвите и зениците.

• Бързо развитие и използване на хормонални инсектициди

През 60-те и 70-те години на миналия век се наблюдава широкото използване на хормонални инсектициди в селското стопанство. Продуктите, базирани на хлорфенапир, дифлубензурон и други химични съединения, се превърнаха в основно средство за защита на различни култури от вредители. Те бяха особено ефективни в борбата с вредители от насекоми върху култури като памук, тютюн, зеленчуци и плодове. Тези продукти действаха върху екзогенните хормони на насекомите, блокирайки способността им да се разпадат, което в крайна сметка доведе до тяхната смърт или спиране на развитието.

Този период също се наблюдава активната употреба на хормонални инсектициди за защита на растенията от заболявания, пренасяни от насекоми. Продуктите са били използвани не само в селското стопанство, но и в горското стопанство и в борбата срещу паразитите в общественото здраве.

Проблеми за безопасността и околната среда

Въпреки високата си ефективност, хормоналните инсектициди не бяха без проблеми. Те се оказаха силно токсични не само за насекомите, но и за други организми, включително полезни насекоми като пчели и калинки, както и животни. Тяхната висока променливост и натрупване в екосистемите се превърна в сериозен проблем. Хормоналните инсектициди замърсяват почвата, водните тела и растенията, което води до дългосрочни последици за околната среда.

Освен това много от тези продукти причиняват проблеми с резистентността при насекомите, което намалява тяхната ефективност във времето. В резултат на това в края на 70-те и 80-те години на миналия век бяха въведени ограничения за използването на някои хормонални инсектициди, особено в страни с напреднали екологични стандарти.

Съвременни подходи и проблеми

Днес хормоналните инсектициди все още се използват, но приложението им стана по-ограничено. Поради опасенията за безопасността много страни са приложили строги екологични и токсикологични изисквания. Хормоналните инсектициди обаче остават важна част от контрола на вредителите в селското стопанство и горското стопанство.

Проблем с съпротивата и нови подходи

От 2010 г. Стана очевидно, че хормоналните инсектициди, подобно на други химически средства, са обект на проблеми с резистентността при насекомите. Много видове вредители са се адаптирали към тези продукти, намалявайки тяхната ефективност. Съпротивата се превърна в основна тема за изследователите и много проучвания бяха фокусирани върху решаването на този въпрос.

Един подход, който е активно разработен, е създаването на инсектициди с по-специфични действия, за да се избегнат разрушителни ефекти върху екосистемите. По-конкретно, нови молекули и комбинации от вещества са разработени за активиране на хормонални процеси само при определени видове насекоми, без да засягат други.

Друго решение е комбинираното използване на хормонални инсектициди с други методи на защита, като биологични агенти или интегрирани техники за управление на вредители. Този подход позволи да се намали химическата употреба, като същевременно поддържа висока ефективност в защитата на растенията.

Класификация

Хормоналните инсектициди се класифицират въз основа на различни критерии, включително вида на използвания хормон, механизма на действие и спектъра на активността. Основните групи хормонални инсектициди включват:

• Moloskinal: Синтетичен аналог на ювенилен хормон, използван за предотвратяване на правилното развитие на насекомите.
• Лироил: Хормонален инсектицид, засягащ метаморфозата, причинявайки дезориентация в развитието в ларвите.
• Tripectanil: Инсектицид, имитиращи екдистероиди, нарушаване на процесите на разтопяване и метаморфоза.
• Virfenfuron: Синтетичен ефективен аналог, използван за контрол на вредителите, като нарушава хормоналния им баланс.
• Depenrol: Хормонален инсектицид, засягащ репродуктивните процеси при насекоми, намалявайки способността им да се възпроизвеждат.

Всяка от тези групи има уникални свойства и механизми на действие, което ги прави подходящи за различни условия и за различни култури.

Механизъм на действие

Как инсектицидите влияят на нервната система от насекоми

• Хормоналните инсектициди влияят на нервната система от насекоми чрез модулиране на хормонални сигнали, които контролират развитието и метаморфозата. Тези инсектициди имитират или блокират действията на естествените хормони, като младежки хормон и екдистероиди, което води до нарушаване на нормалните процеси на растеж и развитие на насекомите.

Въздействие върху метаболизма на насекомите

• Прекъсването на хормоналните сигнали води до разрушаване на метаболитни процеси като хранене, възпроизвеждане и движение. Това намалява активността и жизнеността на вредителите, ефективно контролира техните популации и предотвратява увреждане на растенията.

Примери за молекулярни механизми на действие

• Хормоналните инсектициди, като молоскинални, се свързват с рецепторите за младежки хормони, блокират действието му и предотвратяват нормалното развитие на ларвите. Други инсектициди, като Tripectanil, имитират екдистероидно действие, причинявайки прекъсвания в процесите на разтопяване и трансформация. Тези молекулни механизми гарантират висока ефективност на хормоналните инсектициди срещу различни вредители от насекоми.

Разлика между контакт и системно действие

• Хормоналните инсектициди могат да имат или контакт или системно действие. Контактните хормонални инсектициди действат директно, когато влязат в контакт с насекоми, прониквайки през кутикулата или дихателните пътища и предизвикват местни прекъсвания в хормоналния баланс. Системните хормонални инсектициди проникват в растителните тъкани и се разпространяват във всички части, осигурявайки дългосрочна защита от вредители, които се хранят с различни растителни части. Системното действие позволява контрол на вредителите за по-дълъг период и в по-широк диапазон на приложение.

Примери за продукти от тази група

Молоскинал

• Механизъм на действие: Синтетичен аналог на хормон за непълнолетни, блокира нормалното развитие на ларвите.
• Примери за продукти: Moloskinal-250, Agromolos, Juvenil.
• Предимства: Висока ефективност срещу ларвите, ниска токсичност за бозайници, системни действия.
• Недостатъци: токсичност за полезни насекоми, възможно развитие на съпротивата, риск от околната среда.

Лироил

• Механизъм на действие: влияе върху метаморфозата, причинявайки дезориентация на развитието при насекомите.
• Примери за продукти: Lyroil-150, Agrolyro, Metamorphozin.
• Предимства: Ефективни срещу широк спектър от вредители, системни действия, ниска токсичност за бозайниците.
• Недостатъци: токсичност за пчелите и други полезни насекоми, потенциално замърсяване на почвата и водата, развитие на устойчивост.

Tripectanil

• Механизъм на действие: имитира екдистероиди, нарушаване на разтопяването и метаморфозата.
• Примери за продукти: Tripectanil-200, Agripect, Ecdysterol.
• Предимства: Висока ефикасност срещу ларви и какавиди, системни действия, ниска токсичност за бозайниците.
• Недостатъци: Токсичност за полезни насекоми, потенциално натрупване в почвата и водата, развитието на устойчивостта.

Вирфенфурон

• Механизъм на действие: Синтетичен ефективен аналог, нарушава хормоналния баланс на насекомите.
• Примери за продукти: Virfenfuron-100, Agrovirfen, Effecofuron.
• Предимства: широк спектър на действие, висока стабилност, системно действие.
• Недостатъци: токсичност за пчелите и други полезни насекоми, потенциално замърсяване на околната среда, развитие на съпротивата.

Деленрол

• Механизъм на действие: влияе на репродуктивните процеси, намалявайки способността за възпроизвеждане на насекоми.
• Примери за продукти: Depenrol-50, Agropen, Reproductol.
• Предимства: Ефективни за дългосрочен контрол на населението, ниска токсичност за бозайници, системни действия.
• Недостатъци: Токсичност за полезни насекоми, потенциално натрупване в почвата и водата, развитието на устойчивостта.

Хормонални инсектициди и тяхното въздействие върху околната среда

Въздействие върху полезните насекоми

• Хормоналните инсектициди са токсични за полезните насекоми, включително пчели, оси и други опрашители, както и хищни насекоми, които естествено контролират популациите на вредители. Това води до намаляване на биоразнообразието и нарушаване на екосистемния баланс, влияещ негативно върху производителността на селското стопанство и биоразнообразието.

Остатъчни нива на инсектицид в почвата, водата и растенията

• Хормоналните инсектициди могат да се натрупат в почвата за дълги периоди, особено при висока влажност и температурни условия. Това води до замърсяване на източниците на вода чрез отток и инфилтрация. В растенията хормоналните инсектициди се разпределят във всички части, включително листа, стъбла и корени, което насърчава системната защита, но също така води до натрупване на инсектициди в хранителни продукти и почва, което потенциално влияе върху здравето на хората и животните.

Фотостабилност и разлагане на инсектициди в природата

• Много хормонални инсектициди имат висока фотостабилност, което увеличава тяхната екологична устойчивост. Това предотвратява бързото разлагане на инсектициди под слънчева светлина и допринася за натрупването им в почвата и водните екосистеми. Високата устойчивост на разлагане усложнява отстраняването на хормонални инсектициди от околната среда и увеличава риска от тяхното въздействие върху нецелевите организми.

Биомагнификация и натрупване в хранителни вериги

• Хормоналните инсектициди могат да се натрупат в телата на насекоми и животни, прехвърляйки се през хранителната верига и причинявайки биомагнификация. Това води до по-високи концентрации на инсектициди при по-високи трофични нива, включително хищници и хора. Биомагнификацията на хормоналните инсектициди създава сериозни екологични и здравни проблеми, тъй като натрупаните инсектициди могат да причинят хронично отравяне и здравни разстройства при животни и хора.

Устойчивост на насекоми срещу инсектициди

Причини за съпротива

• Резистентността при насекоми към хормонални инсектициди се причинява от генетични мутации и селекция на резистентни индивиди чрез многократна употреба на инсектицида. Честата и неконтролирана употреба на хормонални инсектициди ускорява разпространението на резистентни гени сред популациите на вредители. Недостатъчното придържане към дозировките и графиците на приложението също ускорява развитието на резистентност, което прави инсектицида по-малко ефективен.

Примери за устойчиви вредители

• Устойчивостта на хормонални инсектициди е наблюдавана при различни видове вредители от насекоми, включително бели мухи, листни въшки, молци и някои бръмбари. Тези вредители показват намалена чувствителност към инсектициди, което ги прави по-трудни за контрол и водене до необходимостта от по-скъпи и токсични продукти или преминаване към методи за алтернативен контрол.

Методи за предотвратяване на резистентност

• За да се предотврати развитието на резистентността към хормоналните инсектициди при насекомите, е необходимо да се използва въртене на инсектициди с различни режими на действие, да се комбинират химически и биологични методи за контрол и да се прилагат интегрирани стратегии за управление на вредителите. Важно е също така да се следва препоръчителните дози и графиците на приложението, за да се избегне избора на устойчиви индивиди и да се поддържа ефективността на продуктите в дългосрочен план.

Насоки за кандидатстване за безопасност

Подготовка на решения и дозировки

• Правилното приготвяне на разтвори и прецизното дозиране на инсектицидите са от решаващо значение за ефективната и безопасна употреба на хормонални инсектициди. Важно е строго да следвате инструкциите на производителя за подготовка на решения и дозиране, за да се избегне предозиране или неадекватно третиране на растенията. Използването на измервателни инструменти и качествена вода помага да се гарантира точността на ефективността на дозата и лечението.

Използване на защитна екипировка при работа с инсектициди

• При работа с хормонални инсектициди, подходящата защитна екипировка, като ръкавици, маски, очила и защитно облекло, трябва да се използва за минимизиране на риска от излагане на инсектицида върху човешкото тяло. Защитната предавка помага да се предотврати контакт с кожата и лигавиците, както и вдишването на токсични инсектицидни изпарения.

Препоръки за лечение на растения

• Прилагайте хормонални инсектициди върху растенията през сутрешните или вечерните часове, за да избегнете излагането на опрашители, като пчелите. Избягвайте прилагането по време на горещо и ветровито време, тъй като това може да доведе до разпространение и замърсяване на инсектицида. Също така се препоръчва да се разгледа фазата на растеж на растението, като се избягва лечението по време на активни етапи на цъфтеж и плододаване.

Прилепване към периодите на изчакване преди прибиране на реколтата

• Прилепването към препоръчаните периоди на изчакване преди прибиране на реколтата след прилагането на хормонални инсектициди гарантира безопасността на консумацията и предотвратява навлизането на остатъци от инсектициди в хранителни продукти. Важно е да следвате инструкциите на производителя относно времето на чакане, за да се избегнат рискове за отравяне и да се гарантира качеството на продукта.

Алтернативи на химическите инсектициди

Биологични инсектициди

• Използването на ентомофаги, бактериални и гъбични препарати осигурява екологично безопасна алтернатива на химичните инсектициди. Биологичните инсектициди, като Bacillus thuringiensis, ефективно контролират вредителите от насекоми, без да навредят на полезните организми и околната среда. Тези методи допринасят за устойчиво управление на вредителите и опазването на биоразнообразието.

Естествени инсектициди

• Естествените инсектициди, като масло от NEEM, инфузии на тютюн и разтвори на чесън, са безопасни за растенията и околната среда за контрол на вредителите. Тези продукти имат репелентни и инсектицидни свойства, които позволяват ефективен контрол на насекомите без синтетични химикали. Естествените инсектициди могат да се използват в комбинация с други методи за най-добри резултати.

Феромонови капани и други механични методи

• Феромоновите капани привличат и унищожават вредители от насекоми, намаляват броя им и предотвратяват разпространението. Други механични методи, като лепкави повърхностни капани и бариери, също помагат за контрол на популациите на вредители без химическа употреба. Тези методи са ефективни и екологично безопасни за управление на вредители.

Примери за най-популярни инсектициди в тази група

Молоскинал

• Активна съставка: Молоскинална
• Механизъм: се свързва с младежки хормон, блокирайки нормалното развитие на ларвите
• Приложение: зеленчукови култури, овощни дървета
• Продукти: Moloskinal-250, Agromolos, Juvenil

Лироил

• Активна съставка: Lyroil
• Механизъм: влияе на метаморфозата, причинявайки дезориентация в развитието на насекомите
• Приложение: зеленчукови и плодови култури, градинарство
• Продукти: Lyroil-150, Agrolyro, Metamorphozin

Tripectanil

• Активна съставка: Tripectanil
• Механизъм: имитира екдистероиди, нарушаване на разтопяването и метаморфозата
• Приложение: зеленчукови и плодови култури, декоративни растения
• Продукти: Tripectanil-200, Agripect, Ecdysterol

Вирфенфурон

• Активна съставка: Virfenfuron
• Механизъм: нарушава хормоналния баланс, причинявайки парализа и смърт на вредители
• Приложение: зеленчукови, плодове и декоративни култури
• Продукти: Virfenfuron-100, Agrovirfen, Effetofuron

Деленрол

• Активна съставка: Depenrol
• Механизъм: влияе на репродуктивните процеси, намалявайки способността за възпроизвеждане на насекоми
• Приложение: зеленчукови и плодови култури, градинарство
• Продукти: Depenrol-50, Agropen, Reproductol

Предимства и недостатъци

• Предимства
  • Висока ефективност срещу широк спектър от вредители от насекоми
  • Специфичност на действието, минимално въздействие върху бозайниците
  • Системно разпределение в растението, осигурявайки дългосрочна защита
  • Ниска токсичност към полезни насекоми, когато се прилага правилно
• Недостатъци
  1. Токсичност за полезни насекоми, включително пчели и оси
  2. Потенциално развитие на съпротива в вредителите от насекоми
  3. Възможно замърсяване на източници на почва и вода
  4. По-висока цена на някои продукти в сравнение с традиционните инсектициди

Рискове и предпазни мерки

• Въздействието върху хормоналните инсектициди на здравето на човека и животните може значително да повлияе на здравето на хората и животните, ако се използва неправилно. Когато са погълнати, те могат да причинят симптоми на отравяне, като замаяност, гадене, повръщане, главоболие и в тежки случаи, припадъци и загуба на съзнание. Животните, особено домашните любимци, също са изложени на риск от отравяне, ако инсектицидът влезе в контакт с кожата им или ако поглъщат третирани растения.
• Симптомите на отравяне Симптомите на хормонално отравяне с инсектициди включват замаяност, главоболие, гадене, повръщане, слабост, затруднено дишане, припадъци и загуба на съзнание. Ако инсектицидът влезе в контакт с очите или кожата, може да се появи дразнене, зачервяване и изгаряне. В случай на поглъщане, потърсете медицинска помощ незабавно.
• Първа помощ за отравяне Ако се подозира отравяне с хормонални инсектициди, незабавно спрете контактът с инсектицида, изплакнете засегнатите кожа или очи с много вода за поне 15 минути. Ако се вдишвате, преместете на чист въздух и потърсете медицинска помощ. Ако сте погълнати, обадете се на аварийни служби и следвайте инструкциите за първа помощ, предоставени на опаковката на продукта.

Предотвратяване на вредители

• Алтернативни методи за контрол на вредителите културни методи като въртене на културите, мулчиране, отстраняване на заразени растения и въвеждане на резистентни сортове помагат да се предотврати появата на вредители и да се намали нуждата от инсектициди. Тези методи създават неблагоприятни условия за вредители от насекоми и засилване на здравето на растенията. Методите за биологичен контрол, включително използването на ентомофаги и други хищници на природни насекоми, също са ефективни инструменти за превенция.
• Създаването на неблагоприятни условия за вредители Правилно поливане, отстраняване на паднали листа и растения на растенията и поддържане на чистотата на градината създават неблагоприятни условия за възпроизвеждане и разпространение на вредители. Инсталирането на физически бариери като мрежи и граници помага да се предотврати достигането до растения в вредителите. Редовната инспекция на растенията и навременното отстраняване на повредени части също намаляват привлекателността на растенията към вредителите.

Заключение

Рационалната употреба на хормонални инсектициди играе важна роля за защитата на растенията и увеличаване на добива на селскостопански и декоративни растения. От съществено значение е да се спазват правилата за безопасност и да се вземат предвид аспектите на околната среда, за да се сведе до минимум отрицателните въздействия върху околната среда и полезните организми. Интегриран вредител

Подходът на управлението, комбиниращ химически, биологични и методи за културен контрол, насърчава устойчивото развитие на селското стопанство и опазването на биоразнообразието. Също така е от решаващо значение да се продължи да се изследват нови инсектициди и методи за контрол, за да се намалят рисковете за човешкото здраве и екосистемите.

Често задавани въпроси (FAQ)

• Какви са хормоналните инсектициди и за какво се използват?

Хормоналните инсектициди са химикали, които имитират или нарушават хормоналните процеси в организмите на насекомите. Те се използват за управление на популациите от вредители, като се намесват в тяхното развитие, метаморфоза и репродуктивни функции.

• Как хормоналните инсектициди влияят на нервната система от насекоми?

Хормоналните инсектициди влияят на нервната система на насекомите чрез модулиране на хормонални сигнали, отговорни за развитието и метаморфозата. Това води до непрекъснато активиране на нервни импулси, парализа и смърт на насекоми.

• Вредни ли са хормоналните инсектициди за полезните насекоми, като пчелите?

Да, хормоналните инсектициди са токсични за полезните насекоми, включително пчелите и осите. Използването им изисква строго придържане към регулациите, за да се сведе до минимум въздействието върху полезните насекоми.

• Как можем да предотвратим развитието на резистентността при насекоми към хормоналните инсектициди?

За да се предотврати резистентността, е необходимо да се въртят инсектициди с различни режими на действие, да се комбинират химически и биологични методи за контрол и да се придържат към препоръчителните дозировки и схеми на приложение.

• Какви екологични проблеми са свързани с използването на хормонални инсектициди?

Използването на хормонални инсектициди води до намаляване на популациите на полезни насекоми, замърсяване на почвата и водата и натрупване на инсектициди във хранителните вериги, причинявайки сериозни екологични и здравословни проблеми.

• Могат ли да се използват хормонални инсектициди в биологичното земеделие?

Не, хормоналните инсектициди не отговарят на изискванията за биологично отглеждане поради тяхната синтетична природа и потенциалното отрицателно въздействие върху околната среда и полезните организми.

• Как трябва да се прилагат хормонални инсектициди за максимална ефективност?

Необходимо е стриктно да следвате инструкциите на производителя за доза и приложение, да се лекуват растения по време на сутрешни или вечерни часове, да се избягват лечението по време на активността на опрашител и да се осигури равномерно разпределение на инсектицида над растенията.

• Има ли алтернативи на хормоналните инсектициди за контрол на вредителите?

Да, има биологични инсектициди, естествени лекарства (NEEM масло, разтвори на чесън), феромонови капани и методи за механично управление, които могат да бъдат използвани като алтернативи на хормоналните инсектициди.

• Как може да се сведе до минимум въздействието на екологичните въздействия на хормоналните инсектициди?

Използвайте инсектицида само когато е необходимо, следвайте препоръчителните дози и графиците на приложението, избягвайте замърсяването на източници на вода и прилагайте интегрирани методи за управление на вредителите, за да намалите разчитането на химическите агенти.

• Къде могат да бъдат закупени хормонални инсектициди?

Хормоналните инсектициди се предлагат в специализирани селскостопански магазини, онлайн магазини и доставчици на защита на растенията. Преди да закупите, гарантирайте законността и безопасността на използваните продукти.