Avermectins

Авермектини - це група макроциклічних лактонів, отриманих з бактерій роду Streptomyces. Вони виявляють сильні інсектицидні, акарицидальні та антипаразитні властивості та широко використовуються у сільському господарстві, ветеринарній медицині та охороні здоров'я. Авермектини ефективні проти широкого спектру шкідників, включаючи комах, кліщів, паразитарних глистів та інших паразитів, які завдають шкоди сільськогосподарським культурам, домашнім тваринам та людям.

Цілі та значення використання в сільському господарстві та садівництві

Основна мета використання авермектинів - захист сільськогосподарських культур від різних шкідників, тим самим збільшуючи врожайність та зменшення втрат продукту. У садівництві Avermectins використовується для захисту декоративних рослин, фруктових дерев та чагарників із зараження комах та кліща, зберігаючи своє здоров'я та естетичну привабливість. Через їх високу ефективність та активність широкого спектру дії, авермектини є важливим інструментом в інтегрованому шкіднику (IPM), що забезпечує стійке та продуктивне сільське господарство.

Актуальність теми

Вивчення та належне застосування авермектинів має вирішальне значення для сучасного сільського господарства та садівництва. Зі збільшенням глобального населення та попит на підвищення продуктів харчування, ефективне управління шкідниками стає критично важливим. Правильне дослідження та застосування інсектицидів Avermectin допомагають мінімізувати пошкодження сільськогосподарських культур, підвищити продуктивність сільського господарства та зменшити економічні втрати. Однак надмірне та неконтрольоване використання авермектинів може призвести до стійкості до шкідників та негативних впливів на навколишнє середовище, наприклад, зниження корисної популяції комах та забруднення навколишнього середовища. Тому життєво важливо зрозуміти механізми дії аванектинів, їх екологічний вплив та розробити методи стійкого застосування.

Історія

Авермектини - це група інсектицидів та антипаразитарних агентів, отриманих із сполук, виділених з ґрунтових актиноміцетів. Ці речовини є високоефективними проти широкого спектру шкідників, а також різних паразитів, включаючи нематоди та кліщів. Авермектини відіграли значну роль у контролі паразитарних захворювань та шкідників як у сільському господарстві, так і в медицині. Їх історія охоплює кілька десятиліть і включає ключові наукові відкриття.

1. Відкриття Avermectin

Історія Авермектини почалася в 1975 році, коли японський вчений Ісао Йошида в Merck & amp; co. Почав досліджувати ґрунтові мікроорганізми, відомі як Actinomycetes. Під час своїх експериментів Йошида та його колеги виділили новий антибіотик, який мав потужні антипараситні властивості. Пробіотичні властивості, такі як його висока ефективність проти різних паразитарних інфекцій, негайно привернули увагу дослідників. Цей антибіотик був названий авермектин у 1979 році.

2. Розробка та комерційне використання

Після виділення авермектину було вивчено його молекулярну структуру, і за допомогою хімічних модифікацій були розроблені нові форми. Одна з таких модифікацій призвела до створення абамектинів - більш стійкої та потужної форми. На початку 1980-х років було доведено, що авімектини мали виняткову активність проти круглих червів, кліщів та інших паразитів, що робить їх ідеальними для контролю різних захворювань як у худоби, так і в сільському господарстві.

У 1987 році було введено перший комерційний інсектицид на основі авермектину Малатіон, який швидко став популярним завдяки високій ефективності проти широкого кола комах. Він був використаний у сільському господарстві та для захисту охорони здоров'я від захворювань, що переносяться комахами.

3. Розробка та використання

З початку 1950-х років інсектициди на основі авермектину широко використовувались у сільському господарстві. Вони забезпечували більш високу токсичність комах порівняно з багатьма раніше використовуваними хлорованими сполуками, такими як DDT. Авермектини стали популярними в боротьбі з шкідниками, як комахи на різних культурах, включаючи бавовна, тютюн, овочі та фрукти. Деякі з найвідоміших хімічних речовин у цій групі включають паратион, діазінон та хлорпірифос.

4. Проблеми безпеки та екологічних проблем

Незважаючи на те, що інсектициди авермектину були ефективними, їх використання призвело до нових екологічних та токсикологічних проблем. Ці сполуки виявляли високу токсичність не тільки для комах, але й для інших організмів, включаючи корисних комах, таких як бджоли та тварини. Нестабільність та здатність авермектинів накопичуватися в екосистемах, забруднюючих ґрунту та водоймах, стали суттєвими проблемами. Як результат, багато з цих сполук були піддані обмеженням та заборонам у деяких країнах, починаючи з кінця 1970-х.

5. Сучасні підходи та проблеми

Сьогодні інсектициди на основі авермектину залишаються широко використовуються, але їх застосування обмежене через вимоги до навколишнього середовища та безпеки. Питання, пов’язані з резистентністю до комах, стійкістю до інсектицидів авермектину, та зниження ефективності цих сполук стали головними проблемами в сучасному контролі хімічних шкідників. Щоб запобігти розвитку резистентності, вчені активно розробляють нові рецептури та методи, поєднуючи інсектициди на основі авермектину з біологічними та механічними методами боротьби з шкідниками.

Таким чином, історія авермектинів - це подорож від революційних відкриттів та успішних застосувань до визнання їх екологічних та токсикологічних проблем, що призвело до пошуку безпечніших та більш стійких методів захисту рослин.

Класифікація

Авермектини класифікуються на основі різних критеріїв, включаючи хімічний склад, механізм дії та спектр активності. Основними групами авермектинів належать:

• Івермектин: Один з найбільш широко використовуваних представників, ефективний проти широкого спектру паразитів, включаючи кліщів, глистів та комах-шкідників.
• Абамектин: Займається для контролю паразитів у тваринництві та сільськогосподарських культурах, відомі своєю високою стабільністю.
• Епірабамектин: використовується у ветеринарних та сільськогосподарських умовах, ефективних проти різних видів комах та кліща.
• Мілбемектин: Використовується для боротьби з шкідниками рослин та тварин, що характеризується високою селективністю та низькою токсичністю ссавців.
• Avermectin B1A: Спеціалізований інсектицид, ефективний проти конкретних шкідників, таких як молі та певні види жуків.

Кожна з цих груп має унікальні властивості та механізми дії, що дозволяє їх використовувати в різних умовах та для різних типів культур.

Механізм дії

Як інсектициди впливають на нервову систему комах

• Авермектини впливають на нервову систему комах шляхом зв'язування з хлоридними каналами, що закриваються глутаматом, та рецепторами GABA в нервових клітинах. Це призводить до постійної активації нервових імпульсів, що призводить до паралічу та загибелі комах. На відміну від органофосфатів, які інгібують ацетилхолінестеразу, авермектини діють безпосередньо на рецептори глутамату та GABA, забезпечуючи більш селективні та ефективні дії.

Вплив на метаболізм комах

• Порушення передачі нервового сигналу викликає збої в метаболічних процесах у комах, таких як годування, відтворення та рух. Це призводить до зниження активності та життєздатності шкідників, що сприяє ефективному контролю населення та запобігання шкоді рослинам.

Приклади молекулярних механізмів дії

• Авермектини, як івермектин, зв'язуються з хлоридними каналами, що закриваються глутаматом, викликаючи постійне збудження нервів. Інші авермектини, такі як Абамектин, також можуть взаємодіяти з рецепторами GABA, блокуючи їх функцію та виробляючи подібні ефекти. Ці молекулярні механізми забезпечують високу ефективність авермектинів проти різних комах-шкідників.

Різниця між контактом та системною дією

• Авермектини можуть проявляти як контактну, так і системну дію. Контактні авермектини діють безпосередньо при контакті з комахами, проникаючи через кутикули або дихальні шляхи, викликаючи параліч та смерть на місці. Системні авермектини поглинаються в рослинні тканини та розподіляються по всіх частинах, забезпечуючи тривалий захист від шкідників, що живляться різними частинами рослини. Системна дія дозволяє здійснювати розширений боротьбу з шкідниками на більші ділянки та триваліші тривалості.

Приклади продуктів у цій групі

Івермектин
Механізм дії
Пов'язується з рецепторами глутамату та GABA, викликаючи постійне збудження нервів та параліч комах.
Приклади продуктів

• Авагіл
• Ivermectin-20
• Міримектилін
  Переваги та недоліки
  Переваги: ​​широкий спектр діяльності, системний розподіл, низька токсичність для ссавців.
  Недоліки: токсичність для корисних комах, ризик розвитку резистентності у шкідників, небезпека для навколишнього середовища.

Абамектин
Механізм дії
Пов'язується з рецепторами глутамату та GABA, викликаючи параліч та загибель паразитів.
Приклади продуктів

• Спалювати
• Абамектин-10
• Агробам
  Переваги та недоліки
  Переваги: ​​висока ефективність, стійкість до деградації, системні дії.
  Недоліки: токсичність для бджіл та інших запилювачів, потенційне забруднення ґрунту та води, розвиток резистентності у шкідників.

Milbemectin
Механізм дії
Зв'язується з рецепторами глутамату, викликаючи постійне збудження та параліч нервів.
Приклади продуктів

• Мілбемектин-2
• Мулбегард
• Агроміл
  Переваги та недоліки
  Переваги: ​​висока селективність, ефективна проти широкого спектру шкідників, низька токсичність для ссавців.
  Недоліки: токсичність для корисних комах, потенційне накопичення навколишнього середовища, розвиток резистентності у шкідників.

Avermectin b1a
Механізм дії
Пов'язується з рецепторами глутамату та GABA, викликаючи параліч та загибель комах.
Приклади продуктів

• Avermectin-5
• Агровермет
• Mirimect
  Переваги та недоліки
  Переваги: ​​ефективно проти молі та інших шкідників, системний розподіл, висока стійкість до деградації.
  Недоліки: токсичність для бджіл, потенційне забруднення джерел води, розвиток резистентності у шкідників.

Фенітразол
Механізм дії
Гальмує ацетилхолінестераза, порушуючи передачу імпульсу нерва та спричиняючи параліч та загибель комах.
Приклади продуктів

• Фенітразол-150
• Агрофеніт
• Fenitrop
  Переваги та недоліки
  Переваги: ​​висока ефективність проти широкого спектру шкідників, низька токсичність для ссавців.
  Недоліки: токсичність для водних організмів, потенційне накопичення навколишнього середовища, розвиток резистентності у шкідників.

Інсектициди та їх вплив на навколишнє середовище

Вплив на корисних комах

• Авермектини надають токсичну дію на корисних комах, включаючи бджоли, оси та інших запилювачів, а також хижацьких комах, які природно контролюють популяції шкідників. Це призводить до зниження біорізноманіття та порушення балансу екосистем, що негативно впливає на продуктивність сільськогосподарських культур та біорізноманіття.

Залишкова кількість інсектицидів у ґрунті, воді та рослинах

• Авермектини можуть зберігатися в ґрунті протягом тривалих періодів, особливо в умовах високої вологості та температури. Це призводить до забруднення джерел води через стік та інфільтрацію. У рослинах авермектини розподіляються по всіх частинах, включаючи листя, стебла та коріння, забезпечуючи системний захист, але також призводить до накопичення інсектицидів у харчових продуктах та ґрунті, що може негативно вплинути на здоров'я людини та тварин.

Фотостабільність та деградація інсектицидів у природі

• Багато авермектинів мають високу фотостабільність, збільшуючи їх екологічну наполегливість. Це перешкоджає швидкій деградації інсектицидів при впливі сонячного світла, сприяючи їх накопиченню в ґрунті та водних екосистемах. Висока стійкість до деградації ускладнює вилучення авермектинів із навколишнього середовища та збільшує ризик їх впливу на нецільові організми.

Біомагніфікація та накопичення в харчових ланцюгах

• Авермектини можуть накопичуватися в тканинах комах і тварин, прогресуючи через харчовий ланцюг і викликаючи біомагніфікацію. Це призводить до більш високої концентрації інсектициду на верхньому рівнях харчового ланцюга, включаючи хижаків та людей. Біомагніфікація авермектинів призводить до важких екологічних та медичних питань, оскільки накопичені інсектициди можуть спричинити хронічне отруєння та порушення здоров'я у тварин та людей.

Проблема стійкості до шкідників до інсектицидів

Причини розвитку опору

• Розвиток резистентності у шкідників до авермектинів зумовлений генетичними мутаціями та відбором стійких людей через повторне використання інсектициду. Часте та неконтрольоване застосування авермектинів прискорює поширення стійких генів у популяціях шкідників. Недостатня дотримання протоколів дозування та застосування також прискорює процес розвитку резистентності, що робить інсектицид менш ефективним.

Приклади стійких шкідників

• Резистентність до авермектинів спостерігалася у різних видів комах, включаючи біліли, попелиці, кліщі та певні види молі. Ці шкідники демонструють знижену чутливість до інсектицидів, ускладнюючи їх контроль і потребуючи використання дорожчих та токсичних агентів або переходу до альтернативних методів управління шкідниками.

Методи запобігання опору

• Щоб запобігти розвитку резистентності у шкідників до авімектинів, важливо обертати інсектициди з різними механізмами дії, поєднувати методи хімічного та біологічного контролю та впровадити інтегровані стратегії управління шкідниками. Також важливо дотримуватися рекомендованих дозування та графіків застосувань, щоб уникнути вибору стійких осіб та підтримувати довгострокову ефективність продуктів Avermectin.

Правила безпечного застосування інсектицидів

Підготовка рішень та дозування

• Правильна підготовка розчинів та точне вимірювання дозування є критично важливими для ефективного та безпечного використання авермектинів. Необхідно суворо дотримуватися інструкцій виробника щодо підготовки та дозування рішення, щоб уникнути надмірної застосування або недостатньої обробки рослин. Використання точних вимірювальних інструментів та високоякісної води забезпечує точність дозування та ефективність лікування.

Використання захисного обладнання при обробці інсектицидів

• Працюючи з авермектинами, важливо використовувати відповідні захисні передачі, такі як рукавички, маски, окуляри та захисний одяг, щоб мінімізувати ризик впливу інсектицидів на організм людини. Захисне обладнання допомагає запобігти контакту зі шкірними та слизовими мембранами, а також вдиханням парів токсичних інсектицидів.

Рекомендації щодо обробки рослин

• Застосовуйте авермектини на рослини в ранні ранкові або пізні вечірні години, щоб не впливати на запилювачів, як бджоли. Уникайте застосування під час спекотної та вітряної погоди, оскільки це може призвести до дрейфу інсектицидів та ненавмисного контакту з корисними рослинами та організмами. Також рекомендується розглянути стадію росту рослин, уникаючи застосування в періоди активного цвітіння та плодоношення.

Дотримання інтервали перед збиранням врожаю

• Дотримання рекомендованих інтервалів перед збиранням після застосування авермектинів забезпечує безпеку споживання продукції та запобігає входу в харчові продукти інсектицидів. Важливо дотримуватися вказівок виробника щодо інтервалів перед збиранням врожаю, щоб уникнути отруєння ризиків та забезпечити якість продукції.

Альтернативи хімічним інсектицидам

Біологічні інсектициди

• Використання ентомофагівних організмів, бактеріальних та грибкових рецептур пропонує екологічно безпечну альтернативу хімічним інсектицидам. Біологічні інсектициди, такі як Bacillus thuringiensis, ефективно боротьба з комахами-шкідниками, не завдаючи шкоди корисним організмам та навколишньому середовищу. Ці методи підтримують стійке управління шкідниками та зберігають біорізноманіття.

Натуральні інсектициди

• Природні інсектициди, такі як олія Neem, екстракти тютюну та розчини часнику, безпечні для рослин та навколишнього середовища та використовуються для контролю шкідників. Ці речовини мають репелентні та інсектицидні властивості, що дозволяє ефективно керувати популяціями комах без використання синтетичних хімічних речовин. Природні інсектициди можуть використовуватися в поєднанні з іншими методами для досягнення оптимальних результатів.

Феромонові пастки та інші механічні методи

• Феромонові пастки притягують та усувають комах-шкідників, зменшуючи їх населення та запобігаючи поширенню. Інші механічні методи, такі як липкі пастки та бар'єри, також допомагають контролювати популяції шкідників без використання хімічних засобів. Ці методи є ефективними та екологічно чистими способами управління шкідниками.

Приклади найпопулярніших інсектицидів у цій групі

Переваги та недоліки

Переваги

• Висока ефективність проти широкого спектру комах-шкідників
• Системний розподіл у рослинах, що забезпечує довгостроковий захист
• Низька токсичність для ссавців порівняно з іншими класами інсектицидів
• Висока фотостабільність, забезпечуючи тривалу дію

Недоліки

• Токсичність корисних комах, включаючи бджоли та оси
• Потенціал для розвитку опору в популяціях шкідників
• Можливе забруднення ґрунтових та водних джерел
• Висока вартість деяких рецептур порівняно з традиційними інсектицидами

Ризики та запобіжні заходи

Вплив на здоров'я людини та тварин

• Авермектини можуть мати серйозний вплив на здоров'я людини та тварин, якщо їх зловживають. У людей вплив може викликати симптоми отруєння, такі як запаморочення, нудота, блювота, головні болі та у важких випадках, судоми та втрата свідомості. Тварини, особливо домашні домашні тварини, також загрожують отруєнням, якщо інсектицид контактує зі своєю шкірою або якщо вони вживають оброблені рослини.

Симптоми отруєння інсектицидами

• Симптоми отруєння Авермектином включають запаморочення, головні болі, нудоту, блювоту, слабкість, труднощі дихання, судоми та втрата свідомості. Контакт з очима або шкірою може спричинити роздратування, почервоніння та печіння. Вживання інсектициду вимагає негайної медичної допомоги.

Перша допомога для отруєння

• У разі підозри на отруєння Авермектином негайно припиняйте контакт з інсектицидом, промийте уражену шкіру або очі великою кількістю води протягом принаймні 15 хвилин. Якщо вдихнути, перейдіть у свіже повітря і зверніться за медичною допомогою. Захоплене входженням, зателефонуйте до служб екстреної допомоги та дотримуйтесь інструкцій з надання першої допомоги, наданих на етикетці продукту.

Профілактика виникнення шкідників

Альтернативні методи управління шкідниками

• Використання культурних практик, таких як обертання врожаю, мульчування, видалення заражених рослин та посадка стійких сортів, допомагає запобігти виникненню шкідників та зменшити потребу в застосуванні інсектицидів. Ці методи створюють несприятливі умови для шкідників та зміцнення здоров'я рослин. Методи біологічного контролю, включаючи використання ентомофагних хижаків та інших природних ворогів комах шкідників, також є ефективними профілактичними заходами.

Створення несприятливих умов для шкідників

• Забезпечення належного зрошення, видалення загиблих листя та рослинного сміття, підтримуючи чистоту в садах та саду створюють несприятливі умови для розмноження шкідників та поширення. Встановлення фізичних бар'єрів, таких як сітки та кордони, допомагає запобігти доступу до шкідників до рослин. Регулярні інспекції рослин та своєчасне видалення пошкоджених деталей зменшують привабливість рослин до шкідників.

Висновок

Раціональне використання авермектинів відіграє вирішальну роль у захисті рослин та підвищенні врожайності сільськогосподарських та декоративних культур. Однак важливо дотримуватися протоколів безпеки та розглянути екологічні аспекти, щоб мінімізувати негативний вплив на екосистему та корисні організми. Інтегрований підхід до боротьби зі шкідниками, що поєднує методи хімічного, біологічного та культурного контролю, сприяє сталому розвитку сільського господарства та збереження біорізноманіття. Важливо також продовжувати дослідження розвитку нових інсектицидів та методів контролю, спрямованих на зменшення ризиків для здоров'я людей та екосистем.

Часті запитання (FAQ)

1. Що таке Авермектини і для чого вони використовуються?
Авермектини - це група макроциклічних лактонів, що використовуються як інсектициди, акарициди та антипаразитні засоби. Вони використовуються для захисту сільськогосподарських культур, худоби та людей з різних паразитів та шкідників.

2. Як авермектини впливають на нервову систему комах?
Авермектини зв'язуються з рецепторами глутамату та GABA у нервових клітинах комах, викликаючи постійне збудження нервових імпульсів. Це призводить до паралічу та смерті комах.

3. Чи шкідливі авімектини для корисних комах, таких як бджоли?
Так, авермектини токсичні для корисних комах, включаючи бджоли та оси. Їх застосування вимагає суворого дотримання правил, щоб мінімізувати вплив на корисних комах.

4. Як запобігти розвитку резистентності у шкідників до авермектинів?
Щоб запобігти резистентності, обертайте інсектициди з різними механізмами дії, поєднуйте методи хімічного та біологічного контролю та дотримуйтесь рекомендованих дозування та графіків застосування.

5. Які екологічні проблеми пов'язані з використанням авермектинів?
Використання авермектинів призводить до зниження корисних популяцій комах, забруднення ґрунту та води та накопичення інсектицидів у харчових ланцюгах, що спричиняє серйозні екологічні та медичні проблеми.

6. Чи можна використовувати авермектини в органічному землеробстві?
Ні, авермектини не відповідають вимогам органічного землеробства через їх синтетичне походження та потенційне негативне вплив на навколишнє середовище та корисні організми.

7. Як належним чином застосувати avermectins на максимальну ефективність?
Суворо дотримуйтесь інструкцій виробника щодо розкладів дозування та застосування, обробляють рослини в ранні ранкові або пізні вечірні години, уникайте застосування в періоди активності запилювачів та забезпечуйте рівномірне розподіл інсектициду на рослинах.

8. Чи є альтернативи авермектинам для боротьби зі шкідниками?
Так, існують біологічні інсектициди, природні речовини (немнова олія, часникові розчини), феромонові пастки та методи механічного контролю, які можуть бути використані як альтернативи авермектинам.

9. Як мінімізувати вплив авермектинів на навколишнє середовище?
Використовуйте інсектициди лише при необхідності, дотримуйтесь рекомендованих дозування та графіків застосувань, запобігайте стоку інсектицидів у джерела води та впроваджуйте інтегровані методи управління шкідниками, щоб зменшити залежність від хімічних агентів.

10. Де можна придбати авімектини?
Авермектини доступні в спеціалізованих сільськогосподарських магазинах, інтернет-ринках та у постачальників продуктів захисту рослин. Перш ніж купувати, забезпечити законність та безпеку продукції, що використовується.