Авермектин

Авермектините са група 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 употребата в селското стопанство и градинарството

Основната цел на използването на авермектини е защитата на селскостопанските култури от различни вредители, като по този начин се увеличава добивът и се намаляват загубите на продукция. В градинарството авермектините се използват за защита на декоративни растения, овощни дървета и храсти от нападения от насекоми и акари, като по този начин се поддържа тяхното здраве и естетическа привлекателност. Поради високата си ефикасност и широкоспектърно действие, авермектините са важен инструмент в интегрираното управление на вредителите (IPM), осигурявайки устойчиво и продуктивно земеделие.

Уместност на темата

Изучаването и правилното прилагане на авермектини е от решаващо значение в съвременното земеделие и градинарство. С нарастването на световното население и нарастващото търсене на храна, ефективното управление на вредителите става от критично значение. Правилното проучване и прилагане на авермектинови инсектициди помагат за минимизиране на щетите по реколтата, повишаване на селскостопанската производителност и намаляване на икономическите загуби. Прекомерната и неконтролирана употреба на авермектини обаче може да доведе до резистентност към вредителите и отрицателни последици за околната среда, като например намаляване на популациите на полезни 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 за приложение.

История

Авермектините са група инсектициди и антипаразитни средства, получени от съединения, изолирани от почвени актиномицети. Тези вещества са високо ефективни срещу широк спектър от вредители, както и различни паразити, включително нематоди и акари. Авермектините играят важна роля в контрола на паразитните болести и вредителите както в селското стопанство, така и в медицината. Тяхната история 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 & Co. започва да изследва почвени микроорганизми, известни като актиномицети. По време на експериментите си Йошида и колегите му изолират нов антибиотик с мощни антипаразитни свойства. Пробиотичните свойства, като например високата му ефективност срещу различни паразитни инфекции, веднага привличат вниманието на изследователите. Този антибиотик е наречен авермектин през 1979 г.

2. Разработка и търговска употреба

След изолирането на авермектина, неговата молекулярна структура е изследвана и чрез химични модификации са разработени нови форми. Една такава модификация води до създаването на абамектини - по-стабилна и мощна форма. В началото на 80-те години на миналия век е доказано, че авермектините имат изключителна активност срещу кръгли червеи, акари и други паразити, което ги прави идеални за контрол на различни заболявания както в животновъдството, така и в селското стопанство.

През 1987 г. е въведен първият търговски инсектицид на базата на авермектин, малатион, който бързо става популярен поради високата си ефективност срещу широк спектър от насекоми. Той се използва в селското стопанство и за защита на общественото здраве от болести, пренасяни от насекоми.

3. Разработване и употреба

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

4. Безопасност и екологични проблеми

Въпреки че авермектиновите инсектициди са ефективни, употребата им води до нови екологични и токсикологични проблеми. Тези съединения показват висока токсичност не само за насекоми, но и за други организми, включително полезни насекоми като пчели и животни. Летливостта и способността на авермектините да се натрупват в екосистемите, замърсявайки почвата и водните басейни, се превръщат в сериозен проблем. В резултат на това много от тези съединения са подложени на ограничения и забрани в някои страни, започвайки от края на 70-те години на миналия век.

5. Съвременни подходи и проблеми

Днес инсектицидите на базата на авермектин остават широко използвани, но приложението им е ограничено поради екологични и безопасни изисквания. Проблемите, свързани с резистентността на насекомите, резистентността към авермектинови инсектициди и намаляващата ефективност на тези съединения, са се превърнали в основни проблеми в 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 борба с вредителите.

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

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 вредители.
• Абамектин: използва се за борба с паразити в добитъка и селскостопанските култури, известен с високата си стабилност.
• Епирабамектин: използва се във ветеринарната и селскостопанската област, ефективен срещу различни видове насекоми и акари.
• Милбемектин: използва се за борба с вредители по растенията и животните, характеризира се с висока селективност и ниска токсичност за бозайници.
• Авермектин b1a: 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 използването им при различни условия и за различни видове култури.

Механизъм на действие

Как инсектицидите влияят на нервната система на насекомите

• Авермектините въздействат върху нервната система на насекомите чрез свързване с глутамат-зависими хлоридни канали и гама-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 гама-рецепторите, осигурявайки по-селективно и ефективно действие.

Въздействие върху метаболизма на насекомите

• Нарушаването на предаването на нервните сигнали причинява смущения в метаболитните процеси при насекомите, като хранене, размножаване и движение. Това води до намалена активност и жизнеспособност на вредителите, което спомага за ефективен контрол на популацията и предотвратява щети по растенията.

Примери за молекулярни механизми на действие

• Авермектини като ивермектин се свързват с глутамат-зависими хлоридни канали, причинявайки непрекъснато нервно възбуждане. Други авермектини, като абамектин, също могат да взаимодействат с гама-рецепторите, блокирайки тяхната функция и предизвиквайки подобни ефекти. Тези молекулярни механизми осигуряват висока ефикасност на авермектините срещу различни вредители.

Разлика между контактно и системно действие

• Авермектините могат да проявяват както контактно, така и системно действие. Контактните авермектини действат директно при контакт с насекоми, прониквайки през кутикулата или дихателните пътища, причинявайки парализа и смърт на място. Системните авермектини се абсорбират в растителните тъкани и се разпределят във всички части, осигурявайки дълготрайна защита срещу вредители, хранещи се с различни части на растението. Системното действие позволява продължителен контрол на вредителите върху по-големи площи и за по-дълъг период от време.

Примери за продукти от тази група

Ивермектин
Механизъм на действие
Свързва се с глутаматни и гама-рецептори, причинявайки непрекъснато нервно възбуждане и парализа на насекоми.
Примери за продукти

• Авагил
• Ивермектин-20
• 
  Предимства и недостатъци на миримектилин
  Предимства: широк спектър на действие, системно разпространение, ниска токсичност за бозайници.
  Недостатъци: токсичност за полезни насекоми, риск от развитие на резистентност у вредителите, опасности за околната среда.

Абамектин
Механизъм на действие
Свързва се с глутаматните и гама- и гама-рецепторите, причинявайки парализа и смърт на паразити.
Примери за продукти

• Абамет
• Абамектин-10
• 
  Предимства и недостатъци на Agroabam
  Предимства: висока ефикасност, устойчивост на разграждане, системно действие.
  Недостатъци: токсичност за пчелите и други опрашители, потенциално замърсяване на почвата и водата, развитие на резистентност у вредителите.

Милбемектин
Механизъм на действие
Свързва се с глутаматните рецептори, причинявайки непрекъснато нервно възбуждане и парализа.
Примери за продукти

• Милбемектин-2
• Милбегард
• Агромил
  Предимства и недостатъци
  Предимства: висока селективност, ефективен срещу широк спектър от вредители, ниска токсичност за бозайници.
  Недостатъци: токсичност за полезни насекоми, потенциално натрупване в околната среда, развитие на резистентност у вредителите.

Авермектин b1a
Механизъм на действие
Свързва се с глутаматни и гама- и гама-рецептори, причинявайки парализа и смърт на насекоми.
Примери за продукти

• Авермектин-5
• Агроавермет
• 
  Предимства и недостатъци на Mirimect
  Предимства: ефективен срещу молци и други вредители, системно разпространение, висока устойчивост на разграждане.
  Недостатъци: токсичност за пчелите, потенциално замърсяване на водоизточниците, развитие на резистентност у вредителите.

Фенитразол
Механизъм на действие
Инхибира ацетилхолинестеразата, нарушавайки предаването на нервните импулси и причинявайки парализа и смърт на насекоми.
Примери за продукти

• Фенитразол-150
• Агрофенит
• 
  Предимства и недостатъци на Фенитроп
  Предимства: висока ефикасност срещу широк спектър от вредители, ниска токсичност за бозайници.
  Недостатъци: токсичност за водните организми, потенциално натрупване в околната среда, развитие на резистентност у вредителите.

Инсектициди и тяхното въздействие върху околната среда

Въздействие върху полезните насекоми

• Авермектините оказват токсично въздействие върху полезните насекоми, включително пчели, оси и други опрашители, както и върху хищните насекоми, които естествено контролират популациите на вредителите. Това води до намаляване на биоразнообразието и нарушава баланса на екосистемата, като се отразява негативно на производителността на селскостопанските култури и биоразнообразието.

Остатъчни количества инсектициди в почвата, водата и растенията

• Авермектините могат да се задържат в почвата за продължителни периоди, особено при условия на висока влажност и температура. Това води до замърсяване на водните източници чрез оттичане и инфилтрация. В растенията авермектините се разпределят във всички части, включително листа, стъбла и корени, осигурявайки системна защита, но също така водят до натрупване на инсектициди в хранителните продукти и почвата, което може да повлияе неблагоприятно на здравето на хората и животните.

Фотостабилност и разграждане на инсектициди в природата

• Много авермектини притежават висока фотостабилност, което увеличава тяхната устойчивост в околната среда. Това възпрепятства бързото разграждане на инсектицидите под въздействието на слънчева светлина, допринасяйки за натрупването им в почвата и водните екосистеми. Високата устойчивост на разграждане усложнява отстраняването на авермектините от околната среда и увеличава риска от тяхното въздействие върху нецелевите организми.

Биомагнификация и натрупване в хранителните вериги

• Авермектините могат да се натрупват в тъканите на насекоми и животни, преминавайки през хранителната верига и причинявайки биомагнификация. Това води до по-високи концентрации на инсектицида на най-високите нива на хранителната верига, включително хищници и хора. Биомагнификацията на авермектините води до сериозни екологични и здравословни проблеми, тъй като натрупаните инсектициди могат да причинят хронично отравяне и здравословни проблеми при животните и хората.

Проблемът с резистентността на вредителите към инсектициди

Причини за развитие на резистентност

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

Примери за устойчиви вредители

• Резистентност към авермектини е наблюдавана при различни видове насекоми вредители, включително белокрилки, листни въшки, акари и някои видове молци. Тези вредители проявяват намалена чувствителност към инсектицидите, което усложнява контрола им и налага използването на по-скъпи и токсични агенти или преминаването към алтернативни методи за борба с вредителите.

Методи за предотвратяване на резистентност

• За да се предотврати развитието на резистентност у вредителите към авермектини, е от съществено значение да се редуват инсектициди с различни механизми на действие, да се комбинират химични и биологични методи за контрол и да се прилагат интегрирани стратегии за управление на вредителите. Също така е изключително важно да се спазват препоръчителните дози и схеми на приложение, за да се избегне селекцията на резистентни индивиди и да се поддържа дългосрочната ефикасност на продуктите, съдържащи авермектин.

Правила за безопасно приложение на инсектициди

Приготвяне на разтвори и дозировки

• Правилното приготвяне на разтворите и точното измерване на дозата са от решаващо значение за ефективната и безопасна употреба на авермектини. Необходимо е стриктно да се спазват инструкциите на производителя за приготвяне на разтвора и дозиране, за да се избегне прекомерно приложение или неадекватно третиране на растенията. Използването на прецизни измервателни инструменти и висококачествена вода гарантира точност на дозирането и ефективност на третирането.

Използване на предпазни средства при работа с инсектициди

• При работа с авермектини е важно да се използват подходящи предпазни средства, като ръкавици, маски, очила и защитно облекло, за да се сведе до минимум рискът от излагане на инсектицид на човешкото тяло. Предпазните средства помагат за предотвратяване на контакт с кожата и лигавиците, както и вдишване на токсични инсектицидни пари.

Препоръки за третиране на растенията

• Прилагайте авермектини върху растенията рано сутрин или късно вечер, за да избегнете засягане на опрашителите като пчелите. Избягвайте прилагането им по време на горещо и ветровито време, тъй като това може да доведе до разпръскване на инсектицида и нежелан контакт с полезни растения и организми. Препоръчително е също да се вземе предвид етапът на растеж на растенията, като се избягва прилагането им по време на периоди на активен цъфтеж и плододаване.

Спазване на интервалите преди прибиране на реколтата

• Спазването на препоръчителните интервали преди прибиране на реколтата след прилагане на авермектини гарантира безопасността на консумацията на продукцията и предотвратява попадането на остатъци от инсектициди в хранителните продукти. Важно е да се спазват указанията на производителя относно интервалите преди прибиране на реколтата, за да се избегнат рискове от отравяне и да се гарантира качеството на продукта.

Алтернативи на химическите инсектициди

Биологични инсектициди

• Използването на ентомофаги, бактериални и гъбични формулировки предлага екологично безопасна алтернатива на химическите инсектициди. Биологичните инсектициди, като bacillus thuringiensis, ефективно се борят с вредителите, без да увреждат полезните организми и околната среда. Тези методи подпомагат устойчивото управление на вредителите и опазват биоразнообразието.

Естествени инсектициди

• Естествените инсектициди, като масло от нийм, тютюневи екстракти и разтвори от чесън, са безопасни за растенията и околната среда и се използват за борба с 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 елиминират вредителите, намалявайки популацията им и предотвратявайки разпространението им. Други механични методи, като лепкави капани и бариери, също помагат за контрол на популациите на вредителите без използването на химически агенти. Тези методи са ефективни и екологични начини за борба с вредителите.

Примери за най-популярните инсектициди в тази група

Име на продукта	Активна съставка	Механизъм на действие	Област на приложение
Ивермектин	Ивермектин	Свързване с глутаматни и гама-рецептори, причиняващо парализа и смърт на насекоми	Зеленчукови култури, зърнени култури, овощни дървета
Абамектин	Абамектин	Свързване с нервните импулси, причиняващо парализа и смърт на паразитите	Зеленчукови и овощни култури, градинарство
Милбемектин	Милбемектин	Свързване с глутаматните рецептори, причиняващо непрекъснато нервно възбуждане и парализа	Зеленчукови култури, зърнени култури, плодни растения
Авермектин b1a	Авермектин b1a	Свързване с глутаматни и гама-рецептори, причиняващо парализа и смърт на насекоми	Зеленчукови, овощни и декоративни култури
Фенитразол	Фенитразол	Инхибиране на ацетилхолинестеразата, нарушаване на предаването на нервните импулси и причиняване на парализа и смърт на насекоми	Зеленчукови, овощни и декоративни култури

Предимства и недостатъци

Предимства

• Висока ефикасност срещу широк спектър от вредители
• Системно разпространение в растенията, осигуряващо дългосрочна защита
• Ниска токсичност за бозайници в сравнение с други класове инсектициди
• Висока фотостабилност, осигуряваща продължително действие

Недостатъци

• Токсичност за полезни насекоми, включително пчели и оси
• Потенциал за развитие на резистентност в популациите на вредителите
• Възможно замърсяване на почвата и водните източници
• 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 сериозни последици за здравето на хората и животните, ако се използват неправилно. При хората експозицията може да причини симптоми на отравяне като замаяност, гадене, повръщане, главоболие, а в тежки случаи - гърчове 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 погълнат третирани растения.

Симптоми на отравяне с инсектициди

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

Първа помощ при отравяне

• В случай на съмнение за отравяне с авермектин, незабавно прекратете контакта с инсектицида, изплакнете засегнатата кожа или очите обилно с вода в продължение на поне 15 минути. При вдишване, излезте на чист въздух и потърсете медицинска помощ. При поглъщане, обадете се на спешни 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 сеитбообращение, мулчиране, премахване на нападнати растения и засаждане на устойчиви сортове помага за предотвратяване на появата на вредители и намаляване на необходимостта от употреба на инсектициди. Тези методи създават неблагоприятни условия за вредителите и укрепват здравето на растенията. Биологичните методи за контрол, включително използването на ентомофаги хищници и други естествени врагове на вредителите, също са ефективни превантивни мерки.

Създаване на неблагоприятни условия за вредители

• Осигуряването на правилно напояване, премахването на паднали листа и растителни остатъци, поддържането на чистота в градините и овощните градини създават неблагоприятни условия за размножаване и разпространение на вредители. Поставянето на физически бариери, като мрежи и бордюри, помага за предотвратяване на достъпа на вредители до растенията. Редовните проверки на растенията и навременното отстраняване на повредените части намаляват привлекателността на растенията за вредителите.

Заключение

Рационалното използване на авермектини играе ключова роля в защитата на растенията и повишаването на добива на селскостопански и декоративни култури. Важно е обаче да се спазват протоколите за безопасност и да се вземат предвид екологичните аспекти, за да се сведат до минимум отрицателните въздействия върху екосистемата и полезните организми. Интегрираният подход за борба с вредителите, съчетаващ химични, биологични и културни методи за контрол, насърчава устойчивото развитие на селското стопанство и опазването на биоразнообразието. Важно е също така да продължат изследванията за разработване на нови инсектициди и методи за контрол, насочени към намаляване на рисковете за здравето на хората и екосистемите.

Често задавани въпроси (ЧЗВ)

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

2. Как авермектините влияят на нервната система на насекомите?
Авермектините се свързват с глутаматните и гама-рецепторите в нервните клетки на насекомите, причинявайки непрекъснато възбуждане на нервни импулси. Това води до парализа и смърт на насекомите.

3. Вредни ли са авермектините за полезни насекоми като пчелите?
Да, авермектините са токсични за полезните насекоми, включително пчелите и осите. Приложението им изисква стриктно спазване на разпоредбите, за да се сведе до минимум въздействието върху полезните насекоми.

4. Как да се предотврати развитието на резистентност у вредителите към авермектини?
За да се предотврати резистентност, редувайте инсектициди с различни механизми на действие, комбинирайте химични и биологични методи за контрол и спазвайте препоръчителните дози и схеми на приложение.

5. Какви екологични проблеми са свързани с употребата на авермектини?
Употребата на авермектини води до намаляване на популациите на полезни насекоми, замърсяване на почвата и водата и натрупване на инсектициди в хранителните вериги, причинявайки сериозни екологични и здравни проблеми.

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

7. Как правилно да прилагате авермектини за максимална ефективност?
Стриктно спазвайте инструкциите на производителя за дозировка и схеми на приложение, третирайте растенията рано сутрин или късно вечер, избягвайте прилагане по време на периоди на активност на опрашителите и осигурете равномерно разпределение на инсектицида върху растенията.

8. Има ли алтернативи на авермектините за борба с вредителите?
Да, има биологични инсектициди, естествени вещества (масло от нийм, чеснови разтвори), феромонови капани и механични методи за борба, които могат да се използват като алтернативи на авермектините.

9. Как да се сведе до минимум въздействието на авермектините върху околната среда?
Използвайте инсектициди само когато е необходимо, спазвайте препоръчителните дози и схеми на приложение, предотвратявайте оттичането на инсектициди във водоизточници и прилагайте интегрирани методи за борба с вредителите, за да намалите зависимостта от химични агенти.

10. Къде могат да се закупят авермектини?
Авермектините се предлагат в специализирани селскостопански магазини, онлайн пазари и от доставчици на продукти за растителна защита. Преди покупка се уверете в законността и безопасността на използваните продукти.