Авермектини

Авермектините са група от макроциклични лактони, получени от бактерии от рода Streptomyces. Те проявяват силни инсектицидни, акарицидни и антипаразитни свойства и се използват широко в селското стопанство, ветеринарната медицина и здравеопазването. Авермектините са ефективни срещу широк спектър от вредители, включително насекоми, акари, паразитни червеи и други паразити, които причиняват щети на селскостопански култури, домашни животни и хора.

Цели и значение на използването в селското стопанство и градинарството

Основната цел за използване на авермектини е да се защитят селскостопанските култури от различни вредители, като по този начин се увеличава добива и намалява загубите на продукта. В градинарството се използват авермектини за защита на декоративни растения, овощни дървета и храсти от заразяване с насекоми и акари, поддържайки здравето и естетическата си привлекателност. Поради своята висока ефективност и активност на широкоспектърни, авермектините са основен инструмент за интегрирано управление на вредителите (IPM), осигуряващи устойчиво и продуктивно земеделие.

Релевантност на темата

Изучаването и правилно прилагането на авермектини е от решаващо значение за съвременното земеделие и градинарство. С увеличаването на глобалното население и търсенето на повишаване на храните, ефективното управление на вредителите става критично важно. Правилните изследвания и прилагане на авермектинови инсектициди помагат да се сведе до минимум щетите от културите, повишават производителността на селското стопанство и намаляват икономическите загуби. Въпреки това, прекомерното и неконтролирано използване на авермектини може да доведе до устойчивост на вредители и отрицателни въздействия върху околната среда, като спада на полезните популации от насекоми и замърсяване на околната среда. Следователно е жизненоважно да се разберат механизмите на действие на авермектините, тяхното екологично въздействие и да се разработят устойчиви методи на приложение.

История

Авермектините са група от инсектициди и антипаразитни средства, получени от съединения, изолирани от почвената актиномицети. Тези вещества са високоефективни срещу широк спектър от вредители, както и различни паразити, включително нематоди и акари. Авермектините изиграха значителна роля за контролирането на паразитни заболявания и вредители както в селското стопанство, така и в медицината. Историята им обхваща няколко десетилетия и включва ключови научни открития.

1. Откриване на авермектин

Историята на авермектините започва през 1975 г., когато японският учен Исао Йошида от Merck & amp; co. Започна да изследва почвените микроорганизми, известни като актиномицети. По време на експериментите си Йошида и неговите колеги изолират нов антибиотик, който има мощни антипаразитни свойства. Пробиотичните свойства, като неговата висока ефективност срещу различни паразитни инфекции, веднага привлече вниманието на изследователите. Този антибиотик е обявен за авермектин през 1979 г.

2. Развитие и търговска употреба

След изолирането на авермектин е проучена неговата молекулна структура и чрез химически модификации са разработени нови форми. Една такава модификация доведе до създаването на абамектини - по-стабилна и мощна форма. В началото на 80-те години беше доказано, че авермектините имат изключителна активност срещу кръгли червеи, акари и други паразити, което ги прави идеални за контрол на различни заболявания както в добитъка, така и в селското стопанство.

През 1987 г. Е въведен първият търговски инсектицид, базиран на авермектин, Малатион, който бързо стана популярен поради високата си ефективност срещу широк спектър от насекоми. Използван е в селското стопанство и за защита на общественото здраве от болести, пренасяни от насекоми.

3. Развитие и използване

От началото на 50-те години на миналия век инсектицидите, базирани на авермектин, стават широко използвани в селското стопанство. Те осигуряват по-висока токсичност на насекомите в сравнение с много по-рано използвани хлорирани съединения, като DDT. Авермектините станаха популярни в борбата срещу вредители като насекоми върху различни култури, включително памук, тютюн, зеленчуци и плодове. Някои от най-известните химикали в тази група включват паратион, диазинон и хлорпирифос.

4. Загриженост за безопасността и околната среда

Въпреки че авермектинните инсектициди са били ефективни, употребата им доведе до нови екологични и токсикологични проблеми. Тези съединения показват висока токсичност не само на насекомите, но и на други организми, включително полезни насекоми като пчели и животни. Нестабилността и способността на авермектините да се натрупват в екосистемите, замърсяващи почвените и водните тела, станаха значителни опасения. В резултат на това много от тези съединения бяха подложени на ограничения и забрани в някои страни, започващи от края на 70-те години.

5. Съвременни подходи и проблеми

Днес инсектицидите, базирани на авермектини, остават широко използвани, но приложението им е ограничено поради изискванията за околната среда и безопасността. Проблемите, свързани с резистентността на насекомите, устойчивостта на авермектинови инсектициди и намаляването на ефективността на тези съединения се превърнаха в основни притеснения при съвременния химически контрол на вредителите. За да предотвратят развитието на резистентност, учените активно разработват нови формулировки и методи, комбинирайки инсектициди на базата на авермектин с биологични и механични методи за контрол на вредителите.

По този начин историята на авермектините е пътуване от революционни открития и успешни приложения до разпознаването на техните екологични и токсикологични проблеми, което доведе до търсенето на по-безопасни и по-устойчиви методи за защита на растенията.

Класификация

Авермектините се класифицират въз основа на различни критерии, включително химичен състав, механизъм на действие и спектър на активност. Основните групи авермектини включват:

• Ивермектин: Един от най-широко използваните представители, ефективен срещу широк спектър от паразити, включително акари, червеи и насекоми в вредители.
• Абамектин: Използва се за контролиране на паразити в добитъка и селскостопански култури, известни със своята висока стабилност.
• Епирабамектин: Използва се във ветеринарни и селскостопански условия, ефективни срещу различни видове насекоми и акари.
• Милбемектин: Използван за контрол на растенията и животни, характеризиращ се с висока селективност и ниска токсичност на бозайниците.
• Авермектин В1А: специализиран инсектицид ефективен срещу специфични вредители като молци и някои видове бръмбари.

Всяка от тези групи притежава уникални свойства и механизми на действие, което позволява тяхното използване при различни условия и за различни видове култури.

Механизъм на действие

Как инсектицидите влияят на нервната система от насекоми

• Авермектините влияят на нервната система от насекоми чрез свързване към хлоридни канали, затворени с глутамат и GABA рецептори в нервните клетки. Това води до непрекъснато активиране на нервните импулси, което води до парализа и смърт на насекомите. За разлика от органофосфатите, които инхибират ацетилхолинестеразата, авермектините действат директно върху глутаматните и GABA рецепторите, осигурявайки по-селективно и ефективно действие.

Въздействие върху метаболизма на насекомите

• Прекъсването на предаването на нервния сигнал причинява повреди при метаболитни процеси при насекоми, като хранене, възпроизвеждане и движение. Това води до намалена активност и жизнеспособност на вредителите, подпомагайки ефективния контрол на населението и предотвратяване на увреждане на растенията.

Примери за молекулярни механизми на действие

• Авермектини като ивермектин се свързват с хлоридни канали, затворени с глутамат, причинявайки непрекъснато възбуждане на нерва. Други авермектини, като абамектин, също могат да взаимодействат с GABA рецептори, блокирайки тяхната функция и да доведе до подобни ефекти. Тези молекулярни механизми гарантират висока ефикасност на авермектините срещу различни вредители.

Разлика между контакт и системно действие

• Авермектините могат да проявяват както контакт, така и системни действия. Свържете се с авермектини действат директно при контакт с насекоми, прониквайки през кожичката или дихателните пътища, причинявайки парализа и смърт на място. Системните авермектини се абсорбират в растителни тъкани и се разпределят във всички части, осигурявайки дълготрайна защита срещу вредители, хранещи се с различни части на растението. Системното действие позволява разширен контрол на вредителите върху по-големи площи и по-дълги продължителни.

Примери за продукти от тази група

Ивермектин
Механизъм на действие
Свързва се с глутамат и GABA рецептори, причинявайки непрекъснато възбуждане на нерв и парализа на насекоми.
Примери за продукти

• Авагил
• Ивермектин-20
• Mirimectilin
  Предимства и недостатъци
  Предимства: широк спектър на активност, системно разпределение, ниска токсичност към бозайниците.
  Недостатъци: токсичност за полезни насекоми, риск от развитие на резистентност в вредители, опасности от околната среда.

Абамектин
Механизъм на действие
Свързва се с глутамат и GABA рецептори, причинявайки парализа и смърт на паразити.
Примери за продукти

• Абамет
• Абамектин-10
• Agroabam
  Предимства и недостатъци
  Предимства: Висока ефикасност, устойчивост на разграждане, системни действия.
  Недостатъци: токсичност за пчелите и други опрашители, потенциално замърсяване на почвата и водата, развитие на устойчивост в вредители.

Milbemectin
Механизъм на действие
Свързва се с глутаматни рецептори, причинявайки непрекъснато възбуждане на нерва и парализа.
Примери за продукти

• Милбемектин-2
• Милбегард
• Agromil
  Предимства и недостатъци
  Предимства: висока селективност, ефективна срещу широк спектър от вредители, ниска токсичност за бозайници.
  Недостатъци: Токсичност за полезни насекоми, потенциално натрупване на околната среда, развитие на съпротива в вредители.

Avermectin b1a
Механизъм на действие
Свързва се с глутамат и GABA рецептори, причинявайки парализа и смърт на насекоми.
Примери за продукти

• Авермектин-5
• Агроверм
• Mirimect
  Предимства и недостатъци
  Предимства: Ефективни срещу молци и други вредители, системно разпределение, висока устойчивост на деградация.
  Недостатъци: токсичност към пчелите, потенциално замърсяване на източници на вода, развитие на устойчивост в вредители.

Fenitrazole
Механизъм на действие
Инхибира ацетилхолинестеразата, нарушава предаването на нервния импулс и причинява парализа и смърт на насекоми.
Примери за продукти

• Фенитразол-150
• Агрофенит
• Fenitrop
  Предимства и недостатъци
  Предимства: Висока ефикасност срещу широк спектър от вредители, ниска токсичност за бозайници.
  Недостатъци: токсичност за водните организми, потенциалното натрупване на околната среда, развитието на резистентността в вредителите.

Инсектициди и тяхното въздействие върху околната среда

Въздействие върху полезните насекоми

• Авермектините упражняват токсични ефекти върху полезни насекоми, включително пчели, оси и други опрашители, както и хищни насекоми, които естествено контролират популациите на вредители. Това води до спад на биоразнообразието и нарушава баланса на екосистемите, което влияе негативно върху производителността на селскостопанските култури и биоразнообразието.

Остатъчни количества инсектициди в почвата, водата и растенията

• Авермектините могат да се запазят в почвата за продължителни периоди, особено при условия на висока влажност и температура. Това води до замърсяване на източниците на вода чрез отток и инфилтрация. В растенията авермектините се разпределят във всички части, включително листа, стъбла и корени, осигуряващи системна защита, но също така водят до натрупване на инсектициди в хранителни продукти и почва, което може да повлияе неблагоприятно върху здравето на хората и животните.

Фотостабилност и деградация на инсектициди в природата

• Много авермектини притежават висока фотостабилност, увеличавайки екологичната си устойчивост. Това пречи на бързото разграждане на инсектицидите при излагане на слънчева светлина, допринасяйки за тяхното натрупване в почвата и водните екосистеми. Високата устойчивост на разграждането усложнява отстраняването на авермектини от околната среда и увеличава риска от тяхното въздействие върху нецелевите организми.

Биомагнификация и натрупване в хранителни вериги

• Авермектините могат да се натрупват в тъканите на насекоми и животни, прогресирайки през хранителната верига и причинявайки биомагнификация. Това води до по-високи концентрации на инсектицида на горните нива на хранителната верига, включително хищници и хора. Биомагнификацията на авермектини води до тежки екологични и свързани със здравето проблеми, тъй като натрупаните инсектициди могат да причинят хронично отравяне и смущения в здравето при животни и хора.

Проблемът с устойчивостта на вредители срещу инсектициди

Причини за развитие на съпротивата

• Развитието на резистентността в вредителите към авермектини се ръководи от генетични мутации и селекция на резистентни индивиди чрез многократна употреба на инсектицида. Честото и неконтролирано прилагане на авермектини ускорява разпространението на резистентни гени в популациите на вредители. Недостатъчното придържане към протоколите за дозиране и приложение също ускорява процеса на развитие на резистентност, което прави инсектицида по-малко ефективен.

Примери за устойчиви вредители

• Устойчивостта на авермектини е наблюдавана при различни видове вредители, включително белота, листни въшки, акари и някои видове молец. Тези вредители проявяват намалена чувствителност към инсектицидите, усложнявайки техния контрол и налагат използването на по-скъпи и токсични агенти или преход към алтернативни методи за управление на вредители.

Методи за предотвратяване на резистентност

• За да се предотврати развитието на резистентността в вредителите в авермектините, е от съществено значение да се въртят инсектициди с различни механизми на действие, да се комбинират методи за химически и биологичен контрол и да се прилагат интегрирани стратегии за управление на вредителите. Също така е от решаващо значение да се придържате към препоръчителните дози и схемите на приложение, за да се избегне избора на устойчиви индивиди и да се поддържа дългосрочната ефикасност на продуктите на авермектина.

Правила за безопасното прилагане на инсектициди

Подготовка на решения и дозировки

• Правилното подготовка на разтвори и точното измерване на дозата са критично важни за ефективното и безопасно използване на авермектини. Необходимо е стриктно да следвате инструкциите на производителя за подготовка и дозировка на разтвора, за да се избегне свръх прилагане или неадекватно лечение на растенията. Използването на прецизни измервателни инструменти и висококачествена вода гарантира точността на дозата и ефективността на лечението.

Използване на защитно оборудване при работа с инсектициди

• Когато работите с авермектини, е от съществено значение да се използва подходяща защитна екипировка, като ръкавици, маски, очила и защитно облекло, за да се сведе до минимум рискът от излагане на инсектицид върху човешкото тяло. Защитното оборудване помага да се предотврати контакт с мембраните на кожата и лигавицата, както и вдишването на токсични инсектицидни пари.

Препоръки за лечение на растения

• Нанесете авермектини върху растенията през ранните сутрешни или късни вечерни часове, за да избегнете засягане на опрашителите като пчелите. Избягвайте прилагането по време на горещо и ветровито време, тъй като това може да доведе до отклонение от инсектициди и нежелателен контакт с полезни растения и организми. Също така се препоръчва да се разгледа етапът на растеж на растенията, като се избягва прилагането по време на периоди на активен цъфтеж и плододаване.

Спазване на интервалите преди прибиране на реколтата

• Прилепването към препоръчителните интервали преди прибиране на реколтата след прилагане на авермектини гарантира безопасността на консумацията на продукция и предотвратява навлизането на инсектицидни остатъци в хранителни продукти. Важно е да следвате указанията на производителя относно интервалите преди прибиране на реколтата, за да се избегнат рискове за отравяне и да се гарантира качеството на продукта.

Алтернативи на химическите инсектициди

Биологични инсектициди

• Използването на ентомофагични организми, бактериални и гъбични състави предлага екологично безопасна алтернатива на химическите инсектициди. Биологичните инсектициди, като Bacillus thuringiensis, ефективно се борят с насекомите от вредители, без да навредят на полезните организми и околната среда. Тези методи подкрепят устойчивото управление на вредителите и запазват биоразнообразието.

Естествени инсектициди

• Естествените инсектициди, като масло от NEEM, тютюневи екстракти и разтвори на чесън, са безопасни за растенията и околната среда и се използват за контрол на вредителите. Тези вещества притежават репелентни и инсектицидни свойства, което позволява ефективно управление на популациите от насекоми без използването на синтетични химикали. Естествените инсектициди могат да се използват в комбинация с други методи за постигане на оптимални резултати.

Феромонови капани и други механични методи

• Феромоновите капани привличат и премахват насекомите в вредителите, намаляват населението им и предотвратяват разпространението. Други механични методи, като лепкави капани и бариери, също помагат за контрол на популациите от вредители без използването на химически агенти. Тези методи са ефективни и екологични начини за управление на вредители.

Примери за най-популярните инсектициди в тази група

Предимства и недостатъци

Предимства

• Висока ефикасност срещу широк спектър от насекоми от вредители
• Системно разпределение в растенията, осигурявайки дългосрочна защита
• Ниска токсичност за бозайниците в сравнение с други класове инсектициди
• Висока фотостабилност, осигуряване на продължително действие

Недостатъци

• Токсичност за полезни насекоми, включително пчели и оси
• Потенциал за развитие на съпротива в населението на вредителите
• Възможно замърсяване на източници на почва и вода
• Висока цена на някои формулировки в сравнение с традиционните инсектициди

Рискове и предпазни мерки

Въздействие върху здравето на хората и животните

• Авермектините могат да имат сериозно въздействие върху здравето на хората и животните, ако бъдат злоупотребявани. При хората излагането може да причини симптоми на отравяне като замаяност, гадене, повръщане, главоболие и в тежки случаи, припадъци и загуба на съзнание. Животните, особено домашните домашни любимци, също са изложени на риск от отравяне, ако инсектицидът влезе в контакт с кожата им или ако поглъщат третирани растения.

Симптоми на отравяне с инсектициди

• Симптомите на отравяне с авермектин включват замаяност, главоболие, гадене, повръщане, слабост, затруднено дишане, припадъци и загуба на съзнание. Контактът с очи или кожа може да причини дразнене, зачервяване и усещания за парене. Поглъщането на инсектицида изисква незабавна медицинска помощ.

Първа помощ за отравяне

• В случай на подозрение за отравяне с авермектин, незабавно преустановете контакта 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 се погрижите, обадете се на аварийни служби и следвайте инструкциите за първа помощ, предоставени на етикета на продукта.

Предотвратяване на появата на вредители

Алтернативни методи за борба с вредителите

• Използването на културни практики като въртене на културите, мулчиране, премахване на заразени растения и устойчиви на засаждане сортове помага за предотвратяване на появата на вредители и намаляване на нуждата от употреба на инсектициди. Тези методи създават неблагоприятни условия за вредители и засилване на здравето на растенията. Методите за биологичен контрол, включително използването на ентомофаги хищници и други природни врагове на вредители, също са ефективни превантивни мерки.

Създаване на неблагоприятни условия за вредители

• Осигуряването на правилно напояване, премахването на паднали листа и растителни отломки, поддържането на чистота в градините и овощните градини създава неблагоприятни условия за възпроизвеждане и разпространение на вредители. Инсталирането на физически бариери, като мрежи и граници, помага да се предотврати достъпа на вредители до растения. Редовните инспекции на растенията и навременното отстраняване на повредени части намаляват привлекателността на растенията към вредители.

Заключение

Рационалното използване на авермектини играе решаваща роля за защита на растенията и засилване на добива на селскостопански и декоративни култури. От съществено значение е да се следват протоколите за безопасност и да се вземат предвид аспектите на околната среда, за да се сведе до минимум отрицателните въздействия върху екосистемата и полезните организми. Интегриран подход за управление на вредителите, съчетаващ химически, биологични и културни методи за контрол, насърчава устойчивото развитие на селското стопанство и опазването на биоразнообразието. Важно е също така да се продължат изследванията за разработването на нови инсектициди и методи за контрол, насочени към намаляване на рисковете за здравето за хората и екосистемите.

Често задавани въпроси (FAQ)

1. Какви са авермектините и за какво се използват?
Авермектините са група макроциклични лактони, използвани като инсектициди, акарициди и антипаразитни средства. Те са наети за защита на селскостопански култури, добитък и хора от различни паразити и вредители.

2. Как авермектините влияят на нервната система от насекоми?
Авермектините се свързват с глутамат и GABA рецептори в нервните клетки на насекомите, причинявайки непрекъснато възбуждане на нервните импулси. Това води до парализа и смърт на насекомите.

3. Вредни ли са авермектините за полезните насекоми като пчелите?
Да, авермектините са токсични за полезни насекоми, включително пчели и оси. Приложението им изисква строго придържане към регулациите, за да се сведе до минимум въздействието върху полезните насекоми.

4. Как да предотвратим развитието на съпротива в вредители в авермектини?
За да предотвратите устойчивостта, завъртете инсектициди с различни механизми на действие, комбинирайте методи за химически и биологичен контрол и се придържайте към препоръчителните дози и график на приложението.

5. Какви екологични проблеми са свързани с използването на авермектини?
Използването на авермектини води до намаляване на полезните популации от насекоми, замърсяване на почвата и водата и натрупване на инсектициди в хранителни вериги, което води до сериозни екологични и свързани със здравето проблеми.

6. Могат ли авермектините да се използват в биологичното земеделие?
Не, авермектините не отговарят на изискванията на биологичното земеделие поради техния синтетичен произход и потенциалното отрицателно въздействие върху околната среда и полезните организми.

7. Как правилно да се прилагат авермектини за максимална ефективност?
Строго следвайте инструкциите на производителя за схеми на дозиране и приложения, лекувайте растенията по време на ранни сутрешни или късни вечерни часове, избягвайте прилагането по време на периоди на активност на опрашител и осигурете равномерно разпределение на инсектицида върху растенията.

8. Има ли алтернативи на авермектините за контрол на вредителите?
Да, има биологични инсектициди, естествени вещества (NEEM масло, разтвори на чесън), феромонови капани и методи за механично управление, които могат да се използват като алтернативи на авермектините.

9. Как да сведем до минимум въздействието на авермектините върху околната среда?
Използвайте инсектициди само когато е необходимо, придържайте се към препоръчителните дозировки и график на приложения, предотвратявайте оттока на инсектициди във водни източници и прилагайте интегрирани методи за управление на вредителите, за да намалите разчитането на химически агенти.

10. Къде могат да бъдат закупени авермектини?
Авермектините се предлагат в специализирани селскостопански магазини, онлайн пазари и от доставчици на продукти за защита на растенията. Преди да закупите, гарантирайте законността и безопасността на използваните продукти.