Хормонални инсектициди

Хормоналните инсектициди са клас химикали, които имитират или нарушават хормоналните процеси при насекомите. Те засягат ендокринната система на вредителите, нарушавайки тяхното развитие, метаморфоза и репродуктивни функции. Хормоналните инсектициди се използват широко в селското стопанство и градинарството за ефективен контрол на популациите от насекоми вредители, намаляване на техния брой и предотвратяване на щети по културите.

Цели и значение в селското стопанство и градинарството

Основната цел на използването на хормонални инсектициди е да се контролират популациите от вредители чрез нарушаване на жизнения им цикъл. Това спомага за намаляване на броя на вредителите, увеличаване на добивите и подобряване на качеството на продуктите. 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 своята специфичност, хормоналните инсектициди са важен компонент на интегрираното управление на вредителите (ИУВ), осигурявайки устойчиво и ефективно земеделие.

Уместност на темата

Предвид нарастващото население на света и нарастващото търсене на храни, ефективното управление на насекомите вредители е от критично значение. Хормоналните инсектициди предлагат по-екологично безопасни и целенасочени методи за контрол в сравнение с традиционните химични инсектициди. Неправилната употреба на хормонални инсектициди обаче може да доведе до развитие на резистентност у вредителите и негативни 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 разработването на устойчиви методи за приложение са ключови аспекти на съвременната агрохимия.

История

Хормоналните инсектициди са група химикали, които влияят на хормоналната система на насекомите, нарушавайки нормалното им развитие, което може да доведе до смърт или прекратяване на размножаването. Те не убиват насекомите директно, а вместо това блокират естествените им физиологични процеси, като линеене или метаморфоза, нарушавайки жизнения им цикъл. Разработването на тези инсектициди започва в средата на 20-ти век и през този период те еволюират от експериментални химикали до широко използвани средства за растителна защита.

• Ранни изследвания и открития

Изследванията на хормоналните инсектициди започват с изучаването на биологията на метаморфозата на насекомите. През 20-те и 30-те години на миналия век учените започват да осъзнават значението на хормоните в процесите на линеене и метаморфоза, особено тези, които регулират трансформацията на ларвите в какавиди и какавидите във възрастни. През това време е 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 биха могли да повлияят на хормоналната система на насекомите и да ги използват като средства за борба с вредителите. Една от първите стъпки в тази посока е откритието, че екзогенни хормони, въведени в тялото на насекомото, могат да нарушат процеса на линеене. Скоро след това химиците започват да разработват синтетични химикали, които биха могли да имитират ефектите на тези хормони и да се използват в селското стопанство.

• Разработването на първите продукти

Първата вълна от изследвания върху хормоналните инсектициди се провежда през 50-те години на миналия век. Един от първите продукти, използващи хормоналния принцип на действие, е етипроксимид, който нарушава линеенето при насекомите. Той обаче не е толкова ефективен, колкото се очаква, и не получава широко приложение. През 60-те години на миналия век химиците започват работа по подобряването на тези продукти и е синтезиран пропоксур, който се оказва по-ефективен и екологично безопасен.

Значително постижение е създаването на инсектициди, които действат върху процеса на метаморфоза. Тези продукти започват да се използват за борба с вредители като листни въшки, мухи, хоботници и много други селскостопански вредители. Предимството им е, че въздействат на насекомите в различни етапи от жизнения им цикъл, особено по време на ларвния и какавидния стадий.

• Бързо развитие и употреба на хормонални инсектициди

През 60-те и 70-те години на миналия век хормоналните инсектициди се използват широко в селското стопанство. Продукти на базата на хлорфенапир, дифлубензурон и други химични съединения се превръщат в основно средство за защита на различни култури от вредители. Те са особено ефективни в борбата с насекоми вредители по култури като памук, тютюн, зеленчуци и плодове. Тези продукти действат върху екзогенните хормони на насекомите, блокирайки способността им да се линеят, което в крайна сметка води до тяхната смърт или спиране на развитието.

През този период активно се използват и хормонални инсектициди за защита на растенията от болести, пренасяни от насекоми. Продуктите са използвани не само в селското стопанство, но и в горското стопанство, както и в борбата с паразитите в общественото здравеопазване.

Проблеми с безопасността и околната среда

Въпреки високата си ефективност, хормоналните инсектициди не са били безпроблемни. Те се оказали силно токсични не само за насекоми, но и за други организми, включително полезни насекоми като пчели и калинки, както и за животни. Високата им летливост и натрупване в екосистемите се превърнали в сериозен проблем. Хормоналните инсектициди замърсили почвата, водоемите и растенията, което довело до дългосрочни екологични последици.

Освен това, много от тези продукти причиняват проблеми с резистентността на насекомите, което намалява тяхната ефективност с течение на времето. В резултат на това в края на 70-те и 80-те години на миналия век са въведени ограничения върху употребата 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 е станало по-ограничено. Поради съображения за безопасност, много страни са въвели строги екологични и токсикологични изисквания. Въпреки това, хормоналните инсектициди остават важна част от борбата с вредителите в селското и горското стопанство.

Проблемът със съпротивлението и нови подходи

От 2010-те години насам стана очевидно, че хормоналните инсектициди, подобно на други химични агенти, са обект на проблеми с резистентност при насекомите. Много видове вредители са се адаптирали към тези продукти, намалявайки тяхната ефективност. Резистентността се е превърнала в основна тема за изследователите и много изследвания са фокусирани върху решаването на този проблем.

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

Друго решение е комбинираното използване на хормонални инсектициди с други методи за защита, като например биологични агенти или техники за интегрирано управление на вредителите. Този подход позволява намалена употреба на химикали, като същевременно се поддържа висока ефективност в растителната защита.

Класификация

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

• Молоскинал: синтетичен аналог на ювенилен хормон, използван за предотвратяване на правилното развитие на насекоми.
• Лироил: хормонален инсектицид, повлияващ метаморфозата, причиняващ дезориентация в развитието на ларвите.
• Трипектанил: инсектицид, имитиращ екдистероиди, нарушаващ процесите на линеене и метаморфоза.
• Вирфенфурон: синтетичен ефектинов аналог, използван за борба с вредители чрез нарушаване на хормоналния им баланс.
• Депенрол: хормонален инсектицид, който засяга репродуктивните процеси при насекомите, намалявайки способността им за размножаване.

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 на насекомите

• Хормоналните инсектициди влияят на нервната система на насекомите, като модулират хормоналните сигнали, които контролират развитието и метаморфозата. Тези инсектициди имитират или блокират действието на естествените хормони, като ювенилен хормон и екдистероиди, което води до нарушаване на нормалните процеси на растеж и развитие при насекомите.

Въздействие върху метаболизма на насекомите

• Нарушаването на хормоналните сигнали води до смущения в метаболитните процеси като хранене, размножаване и движение. Това намалява активността и жизнеността на вредителите, ефективно контролирайки техните популации и предотвратявайки щети по растенията.

Примери за молекулярни механизми на действие

• Хормоналните инсектициди, като например молоскинал, се свързват с рецепторите на ювенилния хормон, блокирайки действието му и предотвратявайки нормалното развитие на ларвите. Други инсектициди, като например трипектанил, имитират действието на екдистероидите, причинявайки нарушения в процесите на линеене и трансформация. Тези молекулярни механизми осигуряват висока ефективност на хормоналните инсектициди срещу различни насекоми вредители.

Разлика между контактно и системно действие

• Хормоналните инсектициди могат да имат контактно или системно действие. Контактните хормонални инсектициди действат директно при контакт с насекомите, прониквайки през кутикулата или дихателните пътища и причинявайки локални нарушения 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 части на растението. 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 ювенилен хормон, блокира нормалното развитие на ларвите.
• Примери за продукти: moloskinal-250, agromolos, juvenil.
• Предимства: висока ефективност срещу ларви, ниска токсичност за бозайници, системно действие.
• Недостатъци: токсичност за полезни насекоми, възможно развитие на резистентност, риск за околната среда.

Лироил

• Механизъм на действие: повлиява метаморфозата, причинявайки дезориентация в развитието на насекомите.
• Примери за продукти: лироил-150, агролиро, метаморфозин.
• Предимства: ефективен срещу широк спектър от вредители, системно действие, ниска токсичност за бозайници.
• Недостатъци: токсичност за пчелите и други полезни насекоми, потенциално замърсяване на почвата и водата, развитие на резистентност.

Трипектанил

• Механизъм на действие: имитира екдистероидите, нарушавайки линеенето и метаморфозата.
• Примери за продукти: трипектанил-200, агрипект, екдистерол.
• Предимства: висока ефикасност срещу ларви и какавиди, системно действие, ниска токсичност за бозайници.
• Недостатъци: токсичност за полезни насекоми, потенциално натрупване в почвата и водата, развитие на резистентност.

Вирфенфурон

• Механизъм на действие: синтетичен ефектинов аналог, нарушава хормоналния баланс на насекомите.
• Примери за продукти: вирфенфурон-100, агровирфен, ефектофурон.
• Предимства: широк спектър на действие, висока стабилност, системно действие.
• Недостатъци: токсичност за пчелите и други полезни насекоми, потенциално замърсяване на околната среда, развитие на резистентност.

Депенрол

• Механизъм на действие: повлиява репродуктивните процеси, намалявайки способността за размножаване на насекомите.
• Примери за продукти: депенрол-50, агропен, репродуктол.
• Предимства: ефективен за дългосрочен контрол на популацията, ниска токсичност за бозайници, системно действие.
• Недостатъци: токсичност за полезни насекоми, потенциално натрупване в почвата и водата, развитие на резистентност.

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 за хищните насекоми, които естествено контролират популациите на вредителите. Това води до намаляване на биоразнообразието и нарушаване на баланса на екосистемата, което се отразява негативно на селскостопанската производителност и биоразнообразието.

Остатъчни нива на инсектициди в почвата, водата и растенията

• Хормоналните инсектициди могат да се натрупват в почвата за дълги периоди, особено при условия на висока влажност и температура. Това води до замърсяване на водните източници чрез оттичане 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 хранителните продукти и почвата, което потенциално може да засегне здравето на хората и животните.

Фотостабилност и разлагане на инсектициди в природата

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

Биомагнификация и натрупване в хранителните вериги

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

Устойчивост на насекоми към инсектициди

Причини за резистентност

• Резистентността на насекомите 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 вредителите. Недостатъчното спазване на дозите и схемите на приложение също ускорява развитието на резистентност, което прави инсектицида по-малко ефективен.

Примери за устойчиви вредители

• Резистентност към хормонални инсектициди е наблюдавана при различни видове насекоми вредители, включително белокрилки, листни въшки, молци и някои бръмбари. Тези вредители показват намалена чувствителност към инсектициди, което ги прави по-трудни за контрол и води до необходимост от по-скъпи и токсични продукти или преминаване към алтернативни методи за контрол.

Методи за предотвратяване на резистентност

• За да се предотврати развитието на резистентност към хормонални инсектициди при насекомите, е необходимо да се използва ротация на инсектициди с различни механизми на действие, да се комбинират химични и биологични методи за контрол и да се прилагат интегрирани стратегии за борба с вредителите. Важно е също така да се спазват препоръчителните дози и схеми на приложение, за да се избегне селекцията на резистентни индивиди и да се поддържа ефективността на продуктите в дългосрочен план.

Указания за безопасно приложение

Приготвяне на разтвори 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 стриктно да се спазват инструкциите на производителя за приготвяне на разтвори 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 дозирането и ефективността на третирането.

Използване на предпазни средства при работа с инсектициди

• При работа с хормонални инсектициди трябва да се използват подходящи предпазни средства, като ръкавици, маски, очила и защитно облекло, за да се сведе до минимум рискът от излагане на инсектицида върху човешкото тяло. Предпазните средства помагат за предотвратяване на контакт с кожата и лигавиците, както и вдишване на токсични инсектицидни изпарения.

Препоръки за третиране на растенията

• Прилагайте хормонални инсектициди върху растенията сутрин или вечер, за да избегнете излагане на опрашители, като пчели. Избягвайте прилагането им по време на горещо и ветровито време, тъй като това може да доведе до разпространение на инсектицида и замърсяване на полезни растения и организми. Препоръчително е също да се вземе предвид фазата на растеж на растението, като се избягва третирането по време на активен цъфтеж и плододаване.

Спазване на периодите на изчакване преди прибиране на реколтата

• Спазването на препоръчителните периоди на изчакване преди прибиране на реколтата след прилагане на хормонални инсектициди гарантира безопасността на консумацията и предотвратява попадането на остатъци от инсектициди в хранителните продукти. Важно е да се следват инструкциите на производителя относно времената на изчакване, 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 препарати осигурява екологично безопасна алтернатива на химическите инсектициди. Биологичните инсектициди, като bacillus thuringiensis, ефективно контролират насекомите вредители, без да увреждат полезните организми и околната среда. Тези методи допринасят за устойчивото управление на вредителите и опазването на биоразнообразието.

Естествени инсектициди

• Естествените инсектициди, като масло от нийм, тютюневи настойки и разтвори от чесън, са безопасни за растенията и околната среда за борба с вредителите. Тези продукти имат репелентни и инсектицидни свойства, което позволява ефективен контрол на популацията на насекоми без синтетични химикали. Естествените инсектициди могат да се използват в комбинация с други методи за постигане на най-добри резултати.

Феромонови капани и други механични методи

• Феромоновите капани привличат и унищожават насекоми вредители, намалявайки броя им и предотвратявайки разпространението им. Други механични методи, като например лепкави повърхностни капани и бариери, също помагат за контрол на популациите на вредителите без употребата на химикали. Тези методи са ефективни и екологично безопасни за борба с вредителите.

Примери за най-популярните инсектициди в тази група

Молоскинал

• Активна съставка: молоскинал
• Механизъм: свързва се с ювенилен хормон, блокирайки нормалното развитие на ларвите
• Приложение: зеленчукови култури, овощни дървета
• Продукти: moloskinal-250, agromolos, juvenil

Лироил

• Активна съставка: лироил
• Механизъм: засяга метаморфозата, причинявайки дезориентация в развитието на насекомите
• Приложение: зеленчукови и овощни култури, градинарство
• Продукти: лироил-150, агролиро, метаморфозин

Трипектанил

• Активна съставка: трипектанил
• Механизъм: имитира екдистероиди, нарушавайки линеенето и метаморфозата
• Приложение: зеленчукови и овощни култури, декоративни растения
• Продукти: трипектанил-200, агрипект, екдистерол

Вирфенфурон

• Активна съставка: вирфенфурон
• Механизъм: нарушава хормоналния баланс, причинявайки парализа и смърт на вредителите
• Приложение: зеленчуци, овощни и декоративни култури
• Продукти: вирфенфурон-100, агровирфен, ефетофурон

Депенрол

• Активна съставка: депенрол
• Механизъм: засяга репродуктивните процеси, намалявайки способността за размножаване на насекомите
• Приложение: зеленчукови и овощни култури, градинарство
• Продукти: депенрол-50, агропен, репродуктол

Предимства и недостатъци

• Предимства
  • Висока ефективност срещу широк спектър от насекоми вредители
  • Специфичност на действието, минимално въздействие върху бозайниците
  • Системно разпределение в растението, осигуряващо дългосрочна защита
  • Ниска токсичност за полезни насекоми при правилно приложение
• Недостатъци
  1. Токсичност за полезни насекоми, включително пчели и оси
  2. Потенциално развитие на резистентност при насекоми вредители
  3. Възможно замърсяване на почвата и водните източници
  4. По-висока цена на някои продукти в сравнение с традиционните инсектициди

Рискове и предпазни мерки

• Въздействие върху здравето на хората и животните Хормоналните инсектициди могат да повлияят значително на здравето на хората и животните, ако се използват неправилно. При поглъщане те могат да причинят 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 Симптомите на отравяне с хормонален инсектицид включват замаяност, главоболие, гадене, повръщане, слабост, затруднено дишане, гърчове и загуба на съзнание. Ако инсектицидът попадне в очите или кожата, може да се появи дразнене, зачервяване и парене. В случай на поглъщане, незабавно потърсете медицинска помощ.
• Първа помощ при отравяне: ако има съмнение за отравяне с хормонални инсектициди, 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 опаковката на продукта.

Превенция на вредителите

• Алтернативни методи за борба с вредителите - културни методи като сеитбообращение, мулчиране, премахване на заразени растения и въвеждане на устойчиви сортове, помагат за предотвратяване на появата на вредители и намаляват нуждата от инсектициди. Тези методи създават неблагоприятни условия за насекоми вредители и укрепват здравето на растенията. Биологичните методи за контрол, включително използването на ентомофаги и други естествени хищници на насекоми, също са ефективни инструменти за превенция.
• Създаването на неблагоприятни условия за вредителите, правилното поливане, премахването на паднали листа и растителни остатъци, както и поддържането на чистотата в градината, създават неблагоприятни условия за размножаване и разпространение на вредителите. Поставянето на физически бариери, като мрежи и бордюри, помага за предотвратяване на достигането на вредителите до растенията. Редовната проверка на растенията и навременното отстраняване на повредените части също намаляват привлекателността на растенията за вредителите.

Заключение

Рационалното използване на хормонални инсектициди играе важна роля в растителната защита и увеличаването на добива на селскостопански и декоративни растения. Въпреки това е от съществено значение да се спазват правилата за безопасност и да се вземат предвид екологичните аспекти, за да се сведат до минимум отрицателните въздействия върху околната среда и полезните организми. Интегриран вредител

Подходът към управление, съчетаващ химични, биологични и културни методи за контрол, насърчава устойчивото селскостопанско развитие и опазването на биоразнообразието. Също така е от решаващо значение да се продължи с изследванията на нови инсектициди и методи за контрол, за да се намалят рисковете за човешкото здраве и екосистемите.

Често задавани въпроси (ЧЗВ)

• Какво представляват хормоналните инсектициди и за какво се използват?

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

• Как хормоналните инсектициди влияят на нервната система на насекомите?

Хормоналните инсектициди влияят на нервната система на насекомите, като модулират хормоналните сигнали, отговорни за развитието и метаморфозата. Това води до непрекъснато активиране на нервните импулси, парализа и смърт на насекомите.

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

Да, хормоналните инсектициди са токсични за полезните насекоми, включително пчелите и осите. Употребата им изисква стриктно спазване на разпоредбите, за да се сведе до минимум въздействието върху полезните насекоми.

• Как можем да предотвратим развитието на резистентност у насекомите към хормонални инсектициди?

За да се предотврати резистентност, е необходимо да се редуват инсектициди с различни механизми на действие, да се комбинират химични и биологични методи за контрол и да се спазват препоръчителните дози и схеми на приложение.

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

Употребата на хормонални инсектициди 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.

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

Не, хормоналните инсектициди не отговарят на изискванията за биологично земеделие поради синтетичния си характер и потенциалното си отрицателно въздействие върху околната среда и полезните организми.

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

Необходимо е стриктно да се спазват инструкциите на производителя за дозировка и приложение, да се третират растенията сутрин или вечер, да се избягва третиране по време на активност на опрашителите и да се осигури равномерно разпределение на инсектицида върху растенията.

• Има ли алтернативи на хормоналните инсектициди за борба с вредителите?

Да, има биологични инсектициди, природни средства (масло от нийм, чеснови разтвори), феромонови капани и механични методи за контрол, които могат да се използват като алтернативи на хормоналните инсектициди.

• Как може да се сведе до минимум въздействието на хормоналните инсектициди върху околната среда?

Използвайте инсектицида само когато е необходимо, следвайте препоръчителните дози и схеми на приложение, избягвайте замърсяване на водоизточници и прилагайте интегрирани методи за борба с вредителите, за да намалите зависимостта от химически агенти.

• Къде могат да се закупят хормонални инсектициди?

Хормонални инсектициди се предлагат в специализирани магазини за селскостопански продукти, онлайн магазини и доставчици на продукти за растителна защита. Преди покупка се уверете в законността и безопасността на използваните продукти.