Пиретроиди

Пиретроидите са група синтетични инсектициди, които имитират действието на пиретрините, естествено срещащи се вещества, извлечени от цветовете на хризантемите. Тези инсектициди се използват активно за борба с различни насекоми вредители в селското стопанство, градинарството и в домакинствата. Пиретроидите са силно токсични за насекомите, блокират нервната им система и причиняват парализа, което води до смъртта им. За разлика от пиретрините, синтетичните пиретроиди са по-устойчиви на разграждане от слънчева светлина, което ги прави по-ефективни и дълготрайни.

Цели и значение в селското стопанство и градинарството

Основната цел на използването на пиретроиди е защитата на растенията от вредители. Тези инсектициди се прилагат за защита на широк спектър от селскостопански култури, от зеленчуци и плодове до зърнени култури и декоративни растения. Пиретроидите спомагат за намаляване на популацията на насекоми, които могат да причинят значителни щети в селскостопанския сектор, намалявайки както качеството, така и количеството на реколтата. В градинарството пиретроидите ефективно се борят с вредители като листни въшки, белокрилки и акари, защитавайки декоративните растения и подобрявайки тяхното здраве. Правилното използване на тези продукти допринася за увеличаване на добива и минимизиране на щетите от насекоми вредители.

Уместност на темата

Изучаването на пиретроидите е изключително важно, тъй като неправилната употреба на тези инсектициди може да доведе до развитие на резистентност у насекомите и да повлияе негативно на околната среда. От решаващо значение е да се научим как да избираме инсектициди правилно, спазвайки дозировките и правилата за приложение, за да се сведат до минимум рисковете за полезните насекоми и екосистемите като цяло. Освен това, повишаването на осведомеността за пиретроидите ще помогне в борбата срещу резистентността на насекомите към инсектициди, което е един от актуалните проблеми в селското стопанство и градинарството.

История на пиретроидите

Пиретроидите са синтетични инсектициди, които имитират действието на естествените пиретрини, открити в цветовете на някои видове хризантеми. От откриването и създаването им през 70-те години на миналия век, пиретроидите са широко използвани в селското стопанство и градинарството поради високата им ефективност, ниската им токсичност за бозайниците и бързото им разграждане в околната среда. Историята на пиретроидите започва с изучаването на природни вещества и разработването на техните синтетични аналози за по-безопасен и по-ефективен контрол на вредителите.

1. Ранно откриване и изучаване на пиретрините

Естествените пиретрини са изолирани за първи път през 19 век от хризантеми. До 40-те години на миналия век е открито, че пиретрините имат инсектицидна активност и могат ефективно да убиват насекоми. Тези вещества се разграждат бързо и имат минимално въздействие върху бозайниците, което ги прави привлекателни като инсектициди. Естествените пиретрини обаче имат ограничения по отношение на стабилността и ефективността, което води до търсенето на синтетични аналози.

2. Разработване на синтетични пиретроиди

През 70-те години на миналия век учените започват да разработват синтетични аналози на пиретрините – пиретроиди. Пиретроидите са създадени, за да подобрят стабилността и да увеличат продължителността на действието си, както и да осигурят по-висока токсичност за насекомите и по-ниска токсичност за хората и животните. Тези синтетични съединения имитирали механизмите на естествените пиретрини, блокирайки нервните импулси при насекомите, което води до парализа и смърт.

Пример:

• Перметрин – първият синтетичен пиретроид, разработен през 70-те години на миналия век, който получава широко признание заради високата си ефективност и устойчивост на разграждане. Перметринът се превръща в един от най-популярните инсектициди за борба с вредители в селското стопанство, а също и в домакинствата за защита от акари и комари.

3. Широко разпространена употреба на пиретроиди през 80-те и 90-те години на миналия век

От 80-те години на миналия век пиретроидите се използват в различни области, включително селското стопанство, борбата с вредители в домакинствата и ветеринарната медицина. С увеличаването на употребата на пиретроиди започва разработването на нови формулировки с подобрени характеристики, като повишена ефективност, екологична стабилност и намалена токсичност за нецелевите организми.
Пример:

• Циперметрин – синтетичен пиретроид, разработен през 80-те години на миналия век, който бързо се превръща в един от най-популярните инсектициди. Използва се за борба с широк спектър от вредители в селското стопанство, както и за борба с вектори на болести, като например комари, които пренасят вируси.
• Делтаметрин – друг пиретроид, който става широко използван през 90-те години на миналия век. Той е известен с високата си ефективност срещу различни насекоми като хлебарки, комари и мухи, а също така е използван за защита на селскостопанските култури от вредители.

4. Съвременни приложения и подобрения

С напредъка на технологиите през 2000-те и 2010-те години, пиретроидите продължиха да се усъвършенстват, ставайки по-безопасни и по-ефективни. Новото поколение инсектициди се отличава с подобрена стабилност, висока активност срещу широк спектър от вредители и намалени рискове за околната среда и човешкото здраве. Пиретроидите продължават да играят важна роля в интегрираните системи за борба с вредителите, съчетавайки химични, биологични и механични методи за контрол.

Пример:

• Ламбда-цихалотрин – един от съвременните пиретроиди, който е силно активен срещу широк спектър от вредители, включително насекоми, устойчиви на по-стари инсектициди. Този продукт се използва в селското стопанство и растениевъдството за защита от вредители като колорадския бръмбар и различни видове молци.

5. Проблеми и перспективи

Въпреки успеха на пиретроидите, употребата им не е безпроблемна. Един от най-съществените проблеми е развитието на резистентност у насекомите, което води до намалена ефективност на продуктите. В отговор на този проблем учените продължават да разработват нови пиретроидни формулировки, както и комбинирани продукти, за да преодолеят резистентността и да осигурят ефективна защита срещу вредители.

Съвременни тенденции в употребата на пиретроиди

Днес пиретроидите остават важни инсектициди в борбата с вредителите, но употребата им е значително ограничена поради проблеми с резистентността на насекомите и рискове за околната среда. Съвременните изследвания се фокусират върху разработването на пиретроиди с подобрени характеристики, които ще бъдат по-ефективни срещу резистентни вредители, както и върху намаляване на въздействието им върху полезните насекоми. Като алтернатива и допълнение към пиретроидите се разработват биологични методи за растителна защита, включително естествени насекоми врагове и използването на микроорганизми.

По този начин, историята на пиретроидите включва тяхното утвърждаване като ефективни и относително безопасни инсектициди, както и развитието на въпроса за устойчивостта на вредителите и въздействието върху околната среда. Разбирането на тази история помага в търсенето на нови и по-безопасни методи за борба с вредителите.

Класификация

Пиретроидите са голяма група инсектициди, използвани предимно за борба с вредители. Те синтетично имитират пиретрините - естествени инсектициди, открити в цветовете на хризантемите. В зависимост от тяхната химическа структура, активност и приложение, пиретроидите могат да бъдат класифицирани според различни характеристики.

1. По химична структура:

Пиретроидите могат да бъдат класифицирани въз основа на тяхната химическа структура, която се определя от наличието на определени функционални групи. Най-често срещаните класове са:

• Пиретроиди тип I (клас I): този клас включва пиретроиди, които не съдържат допълнителна атомна група, което ги прави по-токсични за насекомите. Пример за това е перметринът, който има добра активност и бърз ефект.
• Пиретроиди тип II (клас II): тези пиретроиди съдържат допълнителна атомна група, което значително повишава тяхната стабилност и намалява токсичността за животните. Циперметринът е един от най-популярните примери за тип II. Използва се в селското стопанство за контрол на вредители и в борбата с векторите на болести.

2. По скорост на действие:

Пиретроидите се различават по това колко бързо действат върху насекомите. В зависимост от това колко бързо предизвикват парализа и смърт у насекомото, те могат да бъдат класифицирани, както следва:

• Бързодействащи пиретроиди: тези инсектициди бързо парализират насекомите и започват да действат в рамките на минути след контакт. Перметринът е пример за бързодействащ пиретроид.
• Бавнодействащи пиретроиди: тези продукти действат по-бавно, като ефектите им стават забележими едва след няколко часа. Делтаметринът е пример за такива пиретроиди.

3. Чрез формуляр за кандидатстване:

Пиретроидите могат да бъдат класифицирани в зависимост от формата, в която се прилагат:

• Системни пиретроиди: тези инсектициди проникват в растението и се разпространяват в тъканите му, което ги прави ефективни срещу насекоми, които се хранят с растителни тъкани. Пример за такъв пиретроид е ландаметрин.
• Контактни пиретроиди: тези вещества действат директно при контакт с насекомото, причинявайки парализа и смърт. Циперметринът е пример за контактен пиретроид, който действа върху външните части на растението или върху самите насекоми.

4. По област на приложение:

Пиретроидите могат да бъдат класифицирани според областта на приложение:

• За селското стопанство: това е най-често срещаната област на приложение на пиретроидите, тъй като те се използват активно за защита на селскостопанските култури от различни насекоми вредители. Пример за това е хлорпирифосът, който се използва широко при зеленчуци, зърнени култури и овощни култури.
• За битова употреба: пиретроидите се използват и в домакинствата, например за защита от вредители на закрито, като хлебарки, мухи, комари и други насекоми. Делтаметрин и перметрин често се използват в домакински инсектицидни спрейове.
• За ветеринарна употреба: пиретроидите могат да се използват във ветеринарната медицина за защита на домашни любимци от паразити като бълхи и кърлежи. Пример за това е фенвалерат, който се използва в антибълхите за кучета и котки.

5. По стабилност:

Класификацията на пиретроидите по стабилност се основава на способността им да поддържат активност при различни условия на околната среда:

• Фотостабилни пиретроиди: тези инсектициди не се разграждат бързо под слънчева светлина, което ги прави ефективни за дългосрочна употреба на открити пространства. Циперметрин и делтаметрин са примери за такива фотостабилни пиретроиди.
• Фотонестабилни пиретроиди: тези вещества губят активността си под въздействието на слънчева светлина, което ограничава употребата им в открити селскостопански условия. Те обаче могат да се използват в затворени пространства или в комбинация с други продукти, които повишават стабилността.

6. По токсичност:

Пиретроидите се различават по своята токсичност за хора, животни и насекоми. Токсичността зависи от молекулярния състав и взаимодействието му с нервната система на насекомите.

• Силно токсични пиретроиди: продукти, които са силно токсични за насекоми и се използват срещу широк спектър от вредители. Пример за това е перметрин.
• Умерено токсични пиретроиди: тези инсектициди имат умерена токсичност и често се използват за защита на по-чувствителни растения. Пример за това е фенвалератът.

Механизъм на действие

• Как инсектицидите влияят на нервната система на насекомите:

Пиретроидите блокират предаването на нервни импулси в тялото на насекомото, като повлияват натриевите канали в нервната им система. Тези канали регулират потока на натриеви йони в нервните клетки, което е ключов процес за нормалното функциониране на нервната система. Когато се прилагат пиретроиди, тези канали стават хиперактивни, което води до нарушаване на нормалното предаване на нервни импулси. Това води до парализа и в крайна сметка до смърт на насекомото.

• Въздействие върху метаболизма на насекомите:

В допълнение към директните ефекти върху нервната система, пиретроидите могат да променят метаболизма на насекомите. Например, някои пиретроиди пречат на нормалната функция на клетките, което може да повлияе на енергийния метаболизъм, забавяйки процесите на растеж и развитие. Тези промени могат да отслабят способността на вредителите да се размножават и да повишат чувствителността им към други стресови фактори.

• Примери за молекулярни механизми на действие:

1. Действие върху ацетилхолинестеразата: пиретроидите могат да инхибират активността на ацетилхолинестеразата, което води до натрупване на ацетилхолин в нервните синапси, като по този начин нарушава нормалното предаване на нервните импулси.
2. Действие върху натриевите канали: пиретроидите засягат натриевите канали, причинявайки тяхното непрекъснато отваряне, което води до неконтролиран йонен поток и възбуждане на нервните клетки.

Разлика между контактно и системно действие:

• Контактните пиретроиди действат директно при контакт с повърхността на тялото на насекомото. Те бързо проникват в организма през външната обвивка и бързо причиняват парализа.
• Системните пиретроиди могат да проникнат в растенията и да се разпространяват през тях, като засягат вредителите не само чрез контакт с телата им, но и чрез хранене, когато насекомите консумират третираните растения.

Примери за продукти

Предимства:

• Бързо действие: пиретроидите започват да действат в рамките на минути след контакт, осигурявайки бърз контрол на популациите на вредителите.
• Широк спектър на действие: тези инсектициди са ефективни срещу различни видове вредители, включително листни въшки, мухи, акари и други насекоми.
• Ниска токсичност за бозайници: пиретроидите имат по-ниска токсичност за хора и животни в сравнение с други инсектициди.

Недостатъци:

• Въздействие върху полезните насекоми: пиретроидите могат да бъдат токсични за пчелите и други полезни насекоми, което намалява опрашването и нарушава екологичния баланс.
• Резистентност при вредителите: насекомите могат да развият резистентност към пиретроиди, което изисква ротация на продуктите или използване на комбинирани методи за контрол.

Примери за продукти:

• Делтаметрин: ефективен срещу листни въшки, белокрилки и други вредители. Силно активен пиретроид с бърз ефект.
• Циперметрин: широко използван в селското стопанство за защита на зеленчуци и овощни култури от различни насекоми.

Въздействие върху околната среда

• Въздействие върху полезни насекоми (пчели, хищни насекоми):

Пиретроидите могат да бъдат опасни за полезни насекоми, като пчели и калинки. Пчелите, които играят важна роля в опрашването на растенията, могат да умрат при контакт с пиретроиди. Това намалява биоразнообразието и засяга екосистемата.

• Остатъчни количества инсектициди в почвата, водата и растенията:

След прилагане на пиретроиди, остатъчни количества от веществото могат да останат в почвата, водата и растенията. Това създава риск от замърсяване на екосистемите, особено на водните басейни, което може да засегне живи организми като риби и водни растения.

• Фотостабилност и разграждане на инсектициди в природата:

Пиретроидите имат добра фотостабилност, което означава, че са устойчиви на разграждане от слънчева светлина. Това увеличава тяхната активност и продължителност на действие, но също така допринася за натрупването на химикали в околната среда.

• Биомагнификация и натрупване в хранителните вериги:

Инсектицидите могат да се натрупват в телата на животните, което води до биомагнификация – повишени концентрации на химикали на всяко ниво от хранителната верига. Това може да има вредни последици за животните и хората, които консумират продукти, съдържащи остатъчни инсектициди.

Проблемът с резистентността на насекомите към инсектициди

• Причини за резистентност:

Резистентността при насекомите възниква поради естествен подбор: индивиди, които имат мутации, позволяващи им да оцелеят след излагане на инсектициди, предават тези черти на потомството си. С течение на времето тези насекоми стават резистентни към продуктите, намалявайки тяхната ефективност.

• Примери за устойчиви вредители:

Колорадският бръмбар, листните въшки и други насекоми са станали резистентни към пиретроидите след многократна употреба на тези продукти в една и съща област.

• Методи за предотвратяване на резистентност:

За предотвратяване на резистентност се препоръчва редуване на инсектициди с различни механизми на действие, използване на комбинирани продукти и прилагане на интегрирани методи за борба с вредителите, като биологичен контрол и използване на естествени врагове.

Указания за безопасност при употреба на инсектициди

• Приготвяне на разтвора и дозировка:

Стриктно спазвайте посочените дози, тъй като излишъкът от инсектицид може да навреди на растенията и околната среда. Преди приложение е важно инсектицидът да се разреди правилно във вода и да се разбърка добре.

• Използване на предпазни средства при работа с инсектициди:

При употреба на пиретроиди трябва да се носят предпазни средства като ръкавици, маски и очила. Това предпазва от контакт на химикали с кожата и дихателната система.

• Препоръки за третиране на растенията:

Третирайте растенията вечер или рано сутрин, когато температурите са по-ниски и насекомите са по-активни. Избягвайте прилагане по време на дъждовно време или силни ветрове, за да предотвратите отмиването или разпространението на инсектицида в други зони.

• Спазване на периодите на изчакване преди прибиране на реколтата:

Важно е да се спазват периодите на изчакване, посочени на опаковката, за да се предотврати попадането на остатъчни химикали в храната.

Алтернативи на химическите инсектициди

• Биологични инсектициди:

Използването на ентомофаги, като например хищни акари, както и бактериални продукти като Bacillus thuringiensis, представлява ефективен начин за борба с вредителите без използване на химикали.

• Естествени инсектициди:

Маслото от нийм, разтворите от чесън и тютюневите настойки са естествени методи, които могат ефективно да отблъскват насекоми, без да вредят на растенията и околната среда.

• Феромонови капани и други механични методи:

Феромоните и капаните за насекоми помагат за намаляване на популациите на вредителите без използване на химикали.

Примери за популярни продукти от тази група

Име на продукта	Активна съставка	Механизъм на действие	Област на приложение
Би-58	Делтаметрин	Нарушава активността на натриевите канали	Земеделие, градинарство
Актара	Тиаметоксам	Засяга никотиновите рецептори	Защита срещу смучещи вредители

Рискове и предпазни мерки

• Въздействие върху здравето на хората и животните:

Пиретроидите могат да бъдат токсични за хора и животни, ако се използват неправилно. При употребата им е необходимо повишено внимание.

• Симптоми на отравяне с инсектициди:

Отравянето с пиретроиди се проявява с главоболие, гадене, повръщане и световъртеж. В случай на отравяне, трябва да се потърси незабавна медицинска помощ.

• Първа помощ при отравяне:

Изплакнете устата и очите, потърсете медицинска помощ и вземете активен въглен, за да ускорите отстраняването на токсините от тялото.

Заключение

Рационалното използване на пиретроиди помага за ефективна борба с вредителите, но изисква внимателно внимание към безопасността. Спазването на препоръките за дозиране и приложение минимизира рисковете и постига максимална ефективност.

Често задавани въпроси (ЧЗВ)

• Какво представляват пиретроидите?

Пиретроидите са синтетични химични инсектициди, разработени от пиретрин, естествено съединение, извлечено от цветовете на хризантемата. Тези инсектициди се използват активно за борба с широк спектър от насекоми вредители поради високата им токсичност за насекомите и относително ниската им токсичност за бозайниците.

• Как действат пиретроидите?

Пиретроидите засягат нервната система на насекомите, като нарушават нормалното функциониране на невроните. Те блокират натриевите канали по клетъчните мембрани, причинявайки непрекъснато активиране на нервните клетки, водещо до парализа и смърт на насекомите. Това води до бързо и ефективно елиминиране на вредителите.

• По какво пиретроидите се различават от другите инсектициди?

Пиретроидите са високоефективни срещу насекоми с относително ниска токсичност за бозайници, включително хора. Те действат бързо и имат относително кратка продължителност на действие, което намалява риска от натрупване на остатъци в околната среда. Пиретроидите обаче могат да бъдат токсични за водните организми и някои полезни насекоми.

• Какви са предимствата на пиретроидите?

Пиретроидите имат няколко предимства: действат бързо, ефективни са срещу много видове насекоми, имат ниска токсичност за хора и животни при правилна употреба и се разграждат сравнително бързо в околната среда. Това ги прави популярни за употреба в селското стопанство и градинарството.

• Какви са недостатъците на пиретроидите?

Основният недостатък на пиретроидите е, че те могат да причинят резистентност у насекомите, когато се използват многократно или непрекъснато. Те могат да бъдат токсични и за полезни насекоми, като пчели и други опрашители, както и за водните екосистеми. Пиретроидите са силно токсични за рибите и други водни организми, което изисква повишено внимание, когато се използват в близост до водни басейни.

• Как пиретроидите влияят на екосистемата?

Пиретроидите могат да засегнат полезни насекоми, като пчели, калинки и ентомофаги (естествени врагове на вредителите), нарушавайки екосистемата. Те могат също така да проникнат във водни басейни и да навредят на водните екосистеми, като убиват риби и други водни организми. За да се сведе до минимум въздействието върху околната среда, е важно да се спазват указанията за употреба на пиретроиди.

• Кои насекоми са най-уязвими към пиретроиди?

Пиретроидите са ефективни срещу много видове насекоми, включително брашнести червеи, листни въшки, акари, мравки и селскостопански вредители, като например колорадския бръмбар. Те се използват за борба с вредителите както в селското стопанство, така и в домакинствата.

• Как може да се предотврати резистентността към пиретроиди?

За да се предотврати резистентност, е важно да се редуват инсектициди с различни механизми на действие, да се използват в комбинация с други методи за контрол (напр. биологични инсектициди или механични методи) и да се спазват препоръките за дозировка и честота на приложение. Редуването на продуктите и правилната им употреба намаляват вероятността от поява на резистентни популации от вредители.

• Как трябва да се използват безопасно пиретроидите?

Когато използвате пиретроиди, е важно да следвате препоръките на опаковката и да носите защитно облекло (ръкавици, очила, маска), за да избегнете контакт с кожата и дихателните пътища. Също така, избягвайте да ги прилагате при силен вятър и дъжд и спазвайте периодите на изчакване преди прибиране на реколтата, за да сведете до минимум риска от остатъци от пестициди в продуктите.

• Има ли алтернативи на пиретроидите?

Да, съществуват алтернативи на пиретроидите, като например органични инсектициди (масло от нийм, чеснов чай), биологични методи за борба с вредителите (ентомофаги, бактерии и вируси) и механични методи като капани и физическо отстраняване на вредители. Тези методи могат да бъдат по-безопасни за околната среда и човешкото здраве, но може да изискват повече усилия и време за постигане на подобна ефективност.