Organophosphorinsekticider

Organophosphorinsekticider (OPIS) er en gruppe kemiske stoffer, der indeholder fosfor i deres molekyler, der er vidt brugt til at beskytte planter mod forskellige skadedyr. Disse insekticider fungerer ved at hæmme essentielle enzymer i insektets krop, hvilket fører til lammelse og dødsfald. De har haft en betydelig indflydelse på landbruget og giver effektiv beskyttelse mod en lang række insekter.

Mål og betydning i landbrug og havebrug

Det primære mål med at bruge organophosphor-insekticider er at øge landbrugsproduktiviteten ved at beskytte planter mod skadedyr som insekter, mider og andre parasitter. I havebrug og havearbejde bruges de til at beskytte afgrøder såsom frugt, grøntsager og prydplanter. Disse insekticider reducerer skaderne fra insektskadedyr markant, hvilket fører til bedre kvalitet og større afgrødeudbytter.

Relevans af emnet

Undersøgelsen og korrekt anvendelse af organophosphorinsekticider er et relevant emne, da den effektive og sikre anvendelse af disse produkter kræver omhyggelig opmærksomhed. Forkert brug eller overanvendelse kan føre til modstand i insekter samt påvirke miljøet og menneskers sundhed negativt. Bevidsthed om organophosphor-insekticider er vigtig for at minimere risici og sikre landbrugs bæredygtighed.

The History of Organophosphorus Insecticides (OPIS)

Organophosphors insekticider (OPIS) spiller en nøglerolle i skadedyrsbekæmpelse og er en vigtig del af landbrug og skovbrug. Deres historie begyndte i første halvdel af det 20. Århundrede, da forskere begyndte at udforske organophosphorforbindelser med det formål at skabe mere effektive og langvarige plantebeskyttelsesmidler.

1. Tidlig forskning og opdagelser

Den første bølge af interesse for organophosphorforbindelser forekom i 1930'erne, da forskere begyndte at udforske fosforholdige kemikalier som potentielle midler til at ødelægge insektskadedyr. Indledende eksperimenter med organophosphorforbindelser var fokuseret på at udvikle sikrere alternativer til organochlorinsekticider, såsom DDT. På det tidspunkt demonstrerede fosforholdige kemikalier høj toksicitet for insekter, hvilket gjorde dem til potentielt effektive beskyttelsesmidler.

2. Den første kommercielt succesrige organophosphorinsekticider

I 1940'erne tiltrækkede midt i 2. Verdenskrig organophosphorforbindelser opmærksomheden fra militæret som kemiske agenter til bekæmpelse af skadedyr, herunder insekter. Efter krigen begyndte kommerciel forskning, der var baseret på militær udvikling, med det formål at anvende organophosphorinsekticider i landbruget. I 1947 optrådte den første kommercielle organophosphorinsekticid - Malathion - og blev hurtigt populært på grund af dets høje effektivitet mod en lang række insekter. Det blev brugt i landbruget og til at beskytte menneskers sundhed mod insektbårne sygdomme.

3. Udvikling og brug

Siden de tidlige 1950'ere blev organophosphor-insekticider vidt brugt i landbruget. De gav insekter højere toksicitet end mange tidligere anvendte organochlorforbindelser, såsom DDT. OPI'er blev populære i kampen mod skadedyr, såsom insektskadedyr på forskellige afgrøder, herunder bomuld, tobak, grøntsager og frugter. Nogle af de mest kendte forbindelser i denne gruppe inkluderer parathion, diazinon og chlorpyrifos.

4. Sikkerhed og økologiske problemer

Selvom organophosphorinsekticider var effektive, førte deres anvendelse til nye økologiske og toksikologiske problemer. Disse forbindelser udviste høj toksicitet ikke kun for insekter, men også for andre organismer, herunder gavnlige insekter som bier og dyr. Organophosphorus insekticider med høj volatilitet og evne til at akkumulere i økosystemer, forurenende jord- og vandmasser, blev betydelige problemer. Som et resultat blev mange af disse forbindelser underkastet begrænsninger og forbud i visse lande, der startede i slutningen af ​​1970'erne.

5. Moderne tilgange og udfordringer

I dag forbliver organophosphorinsekticider vidt brugt; Deres anvendelse er imidlertid begrænset på grund af miljømæssige og sikkerhedsmæssige bekymringer. Problemer med insektresistens, modstand mod organophosphor-insekticider og deres faldende effektivitet er blevet store bekymringer i moderne plantebeskyttelse. For at forhindre udvikling af resistens udvikler forskere aktivt nye forbindelser og metoder, der kombinerer organophosphorinsekticider med biologiske og mekaniske skadedyrsbekæmpelsesmetoder.

Historien om organophosphor-insekticider er således en rejse fra revolutionære opdagelser og vellykkede anvendelser til anerkendelsen af ​​deres økologiske og toksikologiske problemer, hvilket førte til søgen efter sikrere og mere bæredygtige metoder til plantebeskyttelse.

Klassifikation

Organophosphorinsekticider er opdelt i flere grupper baseret på kemisk struktur, virkningsmekanisme og indflydelse på insekter. Disse inkluderer:

1. Organophosphater - Den mest almindelige gruppe af organophosphor-insekticider, herunder stoffer som Malathion, Parathion og Diazinon. De arbejder ved at hæmme acetylcholinesterase-aktivitet og forstyrre transmission af nerveimpulser hos insekter.
2. Phospho-organiske estere-kemikalier, hvor fosfor er bundet til kulstof via et esterbind, såsom triexpen og pyraclophen.
3. Nye klasser af organophosphorforbindelser - syntetiske forbindelser, såsom isopropylaminsalte og piperaziner, med specifikke virkningsmekanismer og høj modstand mod eksterne tilstande.

1. Ved kemisk struktur

Organophosphorinsekticider kan klassificeres efter strukturen af ​​deres molekyler, der bestemmer deres fysisk-kemiske egenskaber og aktivitet mod forskellige insekter arter.

• Alifatiske organophosphor-insekticider: Disse kemiske forbindelser indeholder kulstofkæder i deres struktur. Et eksempel er Malathion (et af de første produkter, der bruger organophosphorforbindelser til at beskytte planter).
• Aromatiske organophosphorinsekticider: Disse insekticider har en aromatisk ring indeholdende fosforatomer. Et eksempel er trimethaphos.
• Chlorerede organophosphorinsekticider: I disse produkter er fosfor forbundet til kloratomer. Et eksempel er chlorpyrifos, som er et populært insekticid baseret på organophosphorforbindelser.

2. Ved handlingsmekanisme

Den primære virkningsmekanisme af organophosphor-insekticider involverer inhibering af enzymet acetylcholinesterase, forstyrrer normal nerveoverførsel og forårsager lammelse af insekter. Afhængig af hvordan de påvirker nervesystemet, kan organophosphorinsekticider klassificeres som følger:

• Insekticider, der hæmmer acetylcholinesterase: disse stoffer blokerer aktiviteten af ​​acetylcholinesterase, hvilket fører til akkumulering af acetylcholin i nervesynapser og forstyrrelse af nerveimpulsoverførsel. Eksempler: Malathion, metamidophos, chlorpyrifos.
• Insekticider, der påvirker andre enzymer: Nogle organophosphorforbindelser påvirker andre enzymer involveret i nervetransmission. Eksempler: dimethoate, phosphamidon.

3. Ved handlingsvarighed

Organophosphor-insekticider kan variere i deres virkningstid, hvilket påvirker hyppigheden af ​​plantebehandlinger og økonomisk effektivitet.

• Langvirkende insekticider: Disse produkter har en varig virkning og kan kontrollere skadedyrpopulationer i flere uger eller måneder. Eksempel: Chlorpyrifos.
• Kortvirkende insekticider: Disse produkter fungerer hurtigt, men deres virkning slider hurtigt af, hvilket kræver gentagne behandlinger. Eksempel: Malathion.

4. Efter ansøgningsområde

Organophosphorinsekticider kan klassificeres baseret på deres anvendelsesområde:

• Landbrugsmæssige insekticider: Disse produkter bruges til at beskytte landbrugsafgrøder mod insektskadedyr. Eksempel: Chlorpyrifos, Malathion.
• Insekticider til beskyttelse af folkesundheden: Disse produkter bruges til at eliminere sygdomsvektorer, såsom myg og kakerlakker. Eksempel: Metamidophos, Malathion.
• Husholdningsinsekticider: Disse produkter bruges til at eliminere husholdningsskadedyr. Eksempel: Dimethoate.

5. Af toksicitet

Organophosphorinsekticider kan klassificeres efter deres toksicitetsniveau til mennesker, dyr og miljøet:

• Meget giftige produkter: Disse insekticider er meget giftige og kan forårsage forgiftning hos mennesker og dyr. Eksempler: Metamidophos, parathion.
• Moderat giftige produkter: Disse produkter har moderat toksicitet, hvilket gør dem mindre farlige, men kræver stadig forsigtighed, når de bruges. Eksempel: Malathion.
• Produkter med lav toksicitet: Disse produkter har relativt lav toksicitet for mennesker og dyr, men de er stadig effektive mod insekter. Eksempel: Dimethoate.

6. Efter type effekt

Organophosphorinsekticider kan fungere enten som kontakt eller systemisk:

• Kontakt insekticider: Disse produkter fungerer, når de kommer i kontakt med et insekt. De trænger hurtigt ind i insektets krop gennem dens ydre dækning. Eksempel: Malathion.
• Systemiske insekticider: Disse produkter trænger ind i planterne og spreder sig over dem, så de kan påvirke skadedyr, der lever af plantens safte. Eksempel: Phosphamidon.

7. Ved anvendelse af metoden

Organophosphorinsekticider kan klassificeres ved hjælp af metoden til deres anvendelse:

• Sprøjtningsprodukter: Disse insekticider påføres planter i form af opløsninger eller emulsioner. Eksempel: Chlorpyrifos.
• Jordprodukter: Disse insekticider påføres jorden inden plantning eller under plantevækst. Eksempel: Metamidophos.

Handlingsmekanisme

Hvordan insekticider påvirker insekt nervesystemet

Organophosphor-insekticider blokerer aktiviteten af ​​acetylcholinesterase, et enzym, der normalt nedbryder neurotransmitteren acetylcholin i synapser af nerveceller. Dette resulterer i akkumulering af acetylcholin, hvilket forårsager konstant stimulering af nerveceller, hvilket fører til lammelse af insektet. I nogle tilfælde kan disse insekticider også påvirke natriumkanaler i celler, hvilket forstyrrer det normale nervesystemfunktion.

Effekt på insektmetabolismen

Organophosphorinsekticider kan også påvirke enzymer involveret i metabolismen af ​​insekter. Dette inkluderer inhibering af antioxidantaktivitetssystemet, hvilket fører til celle- og vævsskade. Forstyrrelse af stofskifte kan få insektet til at dø af forgiftning ved metaboliske biprodukter.

Eksempler på molekylære virkningsmekanismer

• Acetylcholinesteraseinhibering: De fleste organophosphor-insekticider fungerer ved at binde til acetylcholinesterase, blokere dens aktivitet og forstyrre neuro-transmission.
• Effekt på natriumkanaler: Nogle organophosphor-insekticider virker på membrannatriumkanaler, hvilket forårsager deres unormale aktivering og resulterer i insektlammelse.

Eksempler på produkter i denne gruppe

Fordele og ulemper

Produkter som Malathion, Parathion og Diazinon er yderst effektive mod en lang række insekter. De dræber hurtigt skadedyr og har et bredt spektrum af aktivitet. Imidlertid har de også ulemper, såsom høj toksicitet for gavnlige insekter (f.eks. Bier) og dyr, samt høj volatilitet og modstand mod nedbrydning i miljøet, hvilket kan føre til jord- og vandforurening.

Eksempler på produkter

• Malathion: Brugt til at beskytte grøntsager, frugter og afgrøder i havebrug og landbrug. Effektiv mod bladlus, thrips og andre skadedyr.
• Parathion: Brugt i landbruget til at beskytte mod en lang række skadedyr såsom fluer og biller.
• Diazinon: Effektiv mod mange jordskadedyr og skadelige insekter såsom larver, thrips og andre.

Miljøpåvirkning

• Indflydelse på gavnlige insekter

Organophosphorinsekticider kan være giftige for gavnlige insekter såsom bier og marihøner. Bier, der spiller en vigtig rolle i pollinering, kan dø ved kontakt med insekticidet, som forstyrrer balancen i økosystemet og reducerer afgrøderne.

• Restpesticidniveauer i jord, vand og planter

Nogle organophosphorinsekticider kan forblive i jord, vand og planter i lange perioder. Dette kan føre til miljøforurening og ophobning af giftige stoffer i fødekæder.

• Fotostabilitet og nedbrydning af insekticider i naturen

Organophosphorinsekticider har varierende fotostabilitet, hvilket påvirker deres nedbrydning i naturen. Nogle stoffer nedbrydes hurtigt under sollys, mens andre fortsætter i miljøet og kan forurene økosystemer.

• Biomagnificering og ophobning i fødekæder

Organophosphorinsekticider kan akkumuleres i vævene fra planter og dyr, hvilket fører til biomagnificering i fødevarekæder. Dette kan resultere i ophobning af giftige stoffer i kroppen af ​​mennesker og dyr, der forbruger forurenede produkter.

Problemet med insektmodstand mod insekticider

Årsager til modstand

Insekter kan udvikle resistens over for organophosphor-insekticider gennem genetiske ændringer, der giver dem mulighed for at overleve efter eksponering for insekticidet. Dette kan være resultatet af mutationer, der øger insekternes evne til at metabolisere eller udskille giftige stoffer.

Eksempler på resistente skadedyr

• Colorado Potato Beetle: Med udviklingen af ​​resistens over for forskellige insekticider, inklusive organophosphorprodukter, er Colorado Potato Beetle blevet vanskelig at kontrollere i nogle regioner.
• Bladlus: I nogle tilfælde har bladlus udviklet resistens over for organophosphorinsekticider, hvilket gør dem mere resistente over for behandlinger.

Metoder til at forhindre modstand

For at forhindre resistens er det vigtigt at rotere insekticider med forskellige virkningsmetoder, bruge kombinerede behandlinger og anvende biologiske og mekaniske skadedyrsbekæmpelsesmetoder.

Sikker brug af insekticider

• Forberedelse af løsninger og doseringer

Når man bruger organophosphorinsekticider, er det vigtigt at følge instruktionerne nøje på emballagen vedrørende doseringer. Overforbrug kan føre til miljøforurening og modstand i skadedyr.

• Brug af beskyttelsesudstyr

Beskyttelsesudstyr såsom handsker, masker og beskyttelsesbriller skal bæres for at forhindre kontakt med insekticiderne på huden og åndedrætssystemet.

• Anbefalinger til plantebehandling

Behandlingen skal udføres i den tidlige morgen eller aften for at undgå at påvirke bier og andre gavnlige insekter. Vejrforhold såsom fravær af regn og lette vinde bør tages i betragtning for at forbedre behandlingens effektivitet.

• Ventningsperioder før høstning

Efter påføring af insekticider er det vigtigt at observere ventetider før høst for at minimere risikoen for pesticidrester i afgrøder.

Alternativer til kemiske insekticider

• Biologiske insekticider

Brug af naturlige fjender af skadedyr, såsom entomofager (rovdyrinsekter), kan være et effektivt alternativ til kemiske insekticider.

• Naturlige insekticider

Der er mange naturlige insekticider, såsom neemolie, hvidløgsinfusioner og tobaksopløsninger, som er miljøvenlige og sikre for mennesker.

• Feromonfælder og andre mekaniske metoder

Pheromonfælder kan tiltrække og fange skadedyr og minimere behovet for kemiske behandlinger.

Eksempler på de mest populære insekticider i denne gruppe

Risici og forholdsregler

• Indflydelse på menneskelig og dyrs sundhed

Organophosphorinsekticider kan være giftige for mennesker og dyr, især med langvarig kontakt eller forkert brug.

• Symptomer på insekticidforgiftning

Forgiftning kan manifestere sig som hovedpine, kvalme, opkast, svaghed og i alvorlige tilfælde anfald og tab af bevidsthed.

• Førstehjælp til forgiftning

Hvis forgiftning opstår, skal du straks fjerne personen eller dyret fra området, skylle øjne og hud og søge lægehjælp.

Konklusion

Organophosphorinsekticider er et effektivt middel til at beskytte planter mod skadedyr. Imidlertid kræver deres anvendelse forsigtighed og overholdelse af retningslinjer for sikkerhed for at minimere negative påvirkninger på menneskers sundhed og miljøet.

• Påmindelse om sikkerhedsforanstaltninger

Efter instruktioner er det vigtige foranstaltninger til sikker anvendelse af insekticider ved hjælp af beskyttelsesudstyr og observation af ventetid før høstning.

• Ring for brugen af ​​sikrere og mere miljøvenlige skadedyrsbekæmpelsesmetoder

Det er vigtigt at aktivt søge og implementere mere sikre og mere miljøvenlige skadedyrsbekæmpelsesmetoder, såsom biologisk kontrol og brugen af ​​naturlige insekticider.

Ofte stillede spørgsmål (FAQ)

Hvad er organophosphorinsekticider?
Organophosphorinsekticider er en gruppe kemiske stoffer, der indeholder fosfor, der bruges til at dræbe insektskadedyr. De arbejder ved at hæmme aktiviteten af ​​enzymet acetylcholinesterase og forstyrre den normale transmission af nerveimpulser i insekter.

Hvordan påvirker organophosphorinsekticider insekter?
Organophosphorinsekticider påvirker insekt nervesystemet ved at hæmme acetylcholinesterase, enzymet, der nedbryder neurotransmitteren acetylcholin. Dette får acetylcholin til at akkumulere i synapser, hvilket fører til kontinuerlig stimulering af nerveceller, lammelse og insektets død.

Hvilke insekticider er i organophosphor-gruppen?
Denne gruppe inkluderer produkter som Malathion, Parathion, Diazinon og Chlorpyrifos. Disse stoffer er effektive mod forskellige skadedyr, herunder insekter, mider og larver.

Hvad er fordelene ved organophosphor-insekticider?
Organophosphorinsekticider har høj toksicitet for insekter, hvilket gør dem effektive mod en lang række skadedyr. De handler hurtigt, hvilket muliggør hurtig eliminering af trusler mod landbrugsafgrøder.

Hvad er ulemperne ved organophosphor-insekticider?
Ulemper inkluderer toksicitet for gavnlige insekter (f.eks. Bier), dyr og mennesker, hvis de ikke påføres korrekt. De kan også vedvare i miljøet og forurene jord og vand, hvilket øger økologiske risici.

Hvordan påvirker organophosphorinsekticider miljøet?
Organophosphorinsekticider kan akkumuleres i jord og vand, hvilket fører til kontaminering af økosystemet. De er også giftige for gavnlige insekter, såsom bier og rovdyrinsekter, forstyrrer økosystemet og reducerer biodiversiteten.

Hvad er biomagnificering i sammenhæng med organophosphorinsekticider?
Biomagnificering er processen med at akkumulere giftige stoffer, såsom organophosphorinsekticider, i fødevarekæder. Disse stoffer kan akkumuleres i vævene hos dyr og planter og øge deres koncentration, når de bevæger sig op i fødekæden.

Hvordan kan modstand af insekter mod organophosphor-insekticider forhindres?
For at forhindre modstand anbefales det at rotere produkter med forskellige virkningsmetoder, bruge kombinerede behandlinger og følge anbefalede doseringer og anvendelsesintervaller for at undgå at skabe betingelser for udvikling af modstand i skadedyr.

Hvilke sikkerhedsforanstaltninger skal følges, når man bruger organophosphor-insekticider?
Når man arbejder med organophosphor-insekticider, skal der anvendes beskyttelsesudstyr (handsker, masker, beskyttelsesbriller), der skal følges doseringer, skal der indføres anvendelser i anbefalede tidspunkter, og høstintervaller skal observeres for at minimere restniveauer i afgrøder.

Hvad er alternativerne til organophosphor-insekticider?
Alternativer inkluderer biologiske insekticider (entomofager, bakterier og svampe), naturlige insekticider (f.eks. Neemolie, hvidløgsinfusioner) og mekaniske metoder som feromonfælder og organiske pesticider, som er mindre giftige for miljøet og gavnlige organismer.