Фуміганти

Фуміганти - це хімічні речовини, розроблені для знищення шкідників, патогенних мікроорганізмів та насіння бур’янів у ґрунті, а також для стерилізації просторів комах та інших малих організмів. Вони використовуються як в сільському господарстві, так і в садівництві для захисту культур від різних загроз. Фуміганти можуть бути в газоподібній або рідкій формі, застосовуватися у закритих приміщеннях, таких як теплиці, ґрунти, зберігання зерна та інші сільськогосподарські установи.

Цілі та важливість використання у сільському господарстві та садівництві

Основна мета використання фумігант - забезпечити ефективний захист рослин від широкого спектру шкідників, включаючи комах, грибків та бактеріальних захворювань. У сільському господарстві фуміганти використовуються для очищення ґрунту перед посадкою культур, руйнуванням шкідливих організмів та збільшення врожаю врожаю. У садівництві вони допомагають контролювати шкідників на декоративних та фруктових рослинах, зберігаючи своє здоров'я та естетичну цінність. Фуміганти також використовуються для стерилізації зерна, насіння та інших сільськогосподарських продуктів, що запобігають поширенню захворювань та шкідників.

Актуальність теми

Зі зростанням глобального населення та зростанням попиту на продовольство, ефективне та стійке управління шкідниками стали критично важливими. Вивчення та належне застосування фумігантів допомагає мінімізувати шкоду шкідникам, підвищити продуктивність сільського господарства та зменшити економічні втрати. Важливо також врахувати екологічні аспекти використання фумігантів для запобігання негативного впливу на навколишнє середовище та корисні організми. Сучасні методи боротьби зі шкідниками спрямовані на зменшення використання хімічних речовин та переходу до більш екологічно чистих та безпечніших методів захисту рослин.

Історія

Фуміганти відіграють важливу роль у профілактиці та лікуванні захворювань рослин, а також у санітарній обробці товарів. Їх історія охоплює кілька десятиліть, і в міру просування технологій були розроблені різні фуміганти, які відрізняються за складом та механізмом дії.

Ранні дослідження та перші фуміганти

Використання фумігантів датується 19 століттям, коли були введені перші хімічні речовини, які можна було застосувати в газоподібній формі для усунення шкідників. У цей період хімічні дослідження фумігант не були настільки просунутими, як зараз, і застосування обмежувались експериментами з природними сполуками.

• Сірка: один з перших фумігант, що використовуються для контролю грибів, шкідників на рослинах та для дезінфекції складів. Сірку використовували ще в стародавньому Єгипті для збереження їжі від комах та боротьби з рослинними захворюваннями.

Розвиток фумігації у 20 столітті

На початку 20 століття використання фумігант стало більш науково обґрунтованим, оскільки хіміки почали розробляти нові речовини, які були більш ефективними та безпечнішими для людини та тварин.

• Цианід водню (HCN): На початку 20 століття ціанід водню широко використовувався як фумігант, особливо для дезінфікуючих приміщень від шкідників комах. Однак, як просунулися токсикологічні дослідження, його використання було обмежене через високу токсичність для людей та тварин.
• Метиловий бромід (CH3BR): Ця речовина стала популярною в 40-х роках як ефективний фуміг, що використовується для захисту сільськогосподарських культур та зберігання продуктів харчування. Однак, коли розвиваються екологічні стандарти та вплив на шар озону, був визнаний, його використання почало зменшуватися.

Екологічні проблеми та заборони

У 1970-х та 1980-х роках стало зрозуміло, що деякі фуміганти, такі як метилбромід, можуть значно порушити екосистеми. Було вирішено встановити обмеження щодо використання метилового броміду, і в 1992 році був підписаний протокол Монреаля, згідно з яким країни зобов’язані поступово припинити його використання. Це призвело до розвитку альтернативних фумігантів, які не мали такого руйнівного впливу на навколишнє середовище.

• Phosgene: Розроблений у 1970-х роках як альтернативний фуміг для боротьби з шкідниками. Він використовувався в сільському господарстві та складах, але, як і інші хімічні речовини, він був обмежений через його токсичність та вплив на навколишнє середовище.

Сучасні фуміганти та їх застосування

Сьогодні багато альтернативних фумігантів відповідають більш жорстким стандартам навколишнього середовища та безпеки. Сучасні фуміганти використовуються в сільському господарстві для захисту продуктів харчування, а також у медичних застосуванні для дезінфекції та стерилізації приміщень.

• Сірка (повторне використання): Сірка продовжує використовуватись як фумігант, особливо для боротьби з грибковими захворюваннями рослин. При розробці технологій були розроблені нові методи застосування сірки, такі як сублімація сірки, що робить її використання більш ефективним та безпечнішим.
• Фторид сірки (SF2): З розвитком нових технологій фторид сірки використовувався як альтернатива метилброміду в контролі шкідників. Ця речовина безпечніша для озонового шару і використовується в різних галузях, таких як сільське господарство, зберігання їжі та дезінфекція приміщення.
• Оксид етилену (C2H4O): Ця газоподібна речовина використовується для стерилізації та дезінфекції в різних галузях, включаючи медицину та зберігання їжі. Оксид етилену є ефективним фумігантним і використовується як у чистому вигляді, так і в сумішах з іншими газами.

Майбутнє фумігації

З розвитком науки та технологій розробляються нові речовини, які можуть використовуватися як фуміганти з меншим впливом на навколишнє середовище. Очікується, що в майбутньому фуміганти будуть безпечнішими для здоров'я людини та навколишнього середовища та будуть більш ефективними у боротьбі з шкідниками та захворюваннями.

Приклад:

• Алюмінієвий фосфід: використовується як фумігант на складах та для захисту їжі від шкідників. Цей фуміг безпечний для використання у закритих приміщеннях і ефективно проти широкого спектру комах.

Історія фумігантів охоплює протягом століття досліджень та використання хімікатів для усунення шкідників. Важливість фумігації в сільському господарстві та інших галузях промисловості; Однак, з науковим прогресом, необхідно враховувати екологічні та токсикологічні наслідки, що призводить до пошуку безпечних та ефективних альтернатив традиційним фумігантам.

Класифікація

Фуміганти класифікуються за різними критеріями, включаючи хімічний склад, механізм дії та поле застосування. Основними групами фумігантів належать:

• Органічні фуміганти: синтетичні органічні сполуки, такі як метамфоза та диметилфосфит.
• Неорганічні фуміганти: такі як сірководню та фосфін.
• Біологічні фуміки: Використання біологічних агентів для вбивства шкідників, наприклад, бактерії Bacillus thuringiensis.
• Газоподібні фуміганти: використовується для стерилізації ґрунту та приміщення, наприклад, метиленхлориду та етиленоксиду.
• Рідкі фуміганти: використовується у формі розчину для обробки рослин та ґрунту.

Залежно від механізму дії, складу та області застосування, фуміганти можна класифікувати на кілька груп. Давайте розглянемо основні категорії фумігант:

Природні фуміганти

Це речовини, що використовуються в газоподібній формі і мають природне походження. Вони, як правило, вважаються менш токсичними для навколишнього середовища, а люди порівняно з синтетичними фумігантами.

• Сірка: використовується для дезінфекції та боротьби зі шкідниками, особливо в теплицях та садівництві. Сірка може бути в газоподібній або паровій формі і використовується для боротьби з грибами та комахами.
• Ефірні олії: деякі ефірні олії (наприклад, евкаліптове масло, м'ята або цитрусові) використовуються для захисту рослин від комах. Ці олії мають репелентні властивості і можуть гальмувати розвиток деяких мікроорганізмів.

Синтетичні фуміганти

Ця група включає хімічні речовини, які були синтезовані для більш цілеспрямованого боротьби з шкідниками. Вони є високотоксичними, але можуть мати побічні ефекти, такі як забруднення навколишнього середовища та підвищена стійкість шкідників.

• Метиловий бромід (CH3BR): один з найвідоміших фумігант. Він використовується для захисту сільськогосподарських культур, дезінфікуючих приміщень та товарів. Однак з кінця 1990-х років його використання було обмежене через загрозу виснаження шару озону.
• Цианід водню (HCN): використовується для дезінфекції та боротьби з шкідниками, насамперед для обробки складів та приміщень. Цианід водню високотоксичний і вимагає обережності під час використання.
• Фосфіди металів: До них належать фосфід алюмінію та фосфід магнію. Ці речовини використовуються для захисту зерна та інших продуктів. Вони вивільняють фосфін, токсичний газ, коли вони контактують з вологою.

Біологічні фуміганти

Це речовини, отримані з біологічних джерел або синтезуються з використанням живих організмів. Біологічні фуміки призначені для боротьби з шкідниками з мінімальним впливом на екологію та люди.

• Оксид етилену (C2H4O): газ, що використовується для стерилізації та дезінфекції в різних галузях, таких як медицина, харчова промисловість та сільське господарство. Він має вигадливі властивості і є ефективним проти широкого спектру мікроорганізмів.
• Бактеріальні та грибкові фуміганти: використовуються для боротьби з грибковими захворюваннями та деякими комахами. Наприклад, екстракти або препарати на основі бактерій Bacillus, які можуть усунути шкідників у газоподібній формі.

Фуміганти з регулюючими ростом

Ці фуміганти використовуються для придушення росту та розвитку шкідників на різних стадіях їх життєвого циклу, а також для дезінфекції.

• Алюмінієвий фосфід: один з найпоширеніших фумігантів для зберігання зерна та інших сільськогосподарських продуктів. Ця хімічна речовина звільняє фосфін, який руйнує шкідників, порушуючи їх дихання та метаболізм.
• Фосфін: використовується для дезінфекції та боротьби зі шкідниками у закритих просторах. Фосфін активно використовується для боротьби з шкідниками на сховищах, складах та промислових майданчиках.

Природно-синтетичні фуміганти

Ця категорія включає речовини, які можуть бути як синтетичними, так і природними. Вони мають репелентний або токсичний вплив на шкідників і використовуються в різних галузях, таких як сільське господарство, зберігання продуктів харчування та навіть домогосподарські умови.

• Карбофос: синтетичний фумігант, який активно використовується для захисту рослин у садівництві, а також для дезінфікуючих приміщень та транспортних засобів.
• DIMETHOATE: Використовується як фумігант для боротьби зі шкідниками, включаючи захист овочів, фруктів та квітів. Він має широкий спектр дій і використовується для запобігання захворювань рослин.

Механізм дії

• Як інсектициди впливають на нервову систему комах

Фуміганти діють на нервову систему комах, блокуючи передачу нервового імпульсу. Вони можуть інгібувати ферменти, такі як ацетилхолінестераза, порушуючи передачу нервового сигналу та викликають параліч комах. Деякі фуміганти блокують натрієві канали в нервових клітинах, викликаючи постійне збудження та загибель шкідників.

• Вплив на метаболізм комах

Фуміганти можуть впливати на метаболічні процеси комах, порушуючи синтез білків, вуглеводів та ліпідів. Це призводить до зниження життєздатності та репродуктивної здатності комах. Порушення нормального метаболізму перешкоджає росту та розвитку, зменшуючи популяції комах.

• Приклади молекулярних механізмів дії

Такі фуміганти, як хлорпірифос, інгібують ацетилхолінестеразу, що призводить до накопичення ацетилхоліну та порушення передачі нервів. Інші фуміганти можуть діяти на натрієві канали, викликаючи постійну деполяризацію нервових клітин та параліч. Наприклад, органофосфатні фуміганти блокують ферменти, необхідні для нормального функціонування нервової системи, що призводить до смерті комах.

• Різниця між контактом та системними ефектами

Звертайтеся до фумігантів, діють безпосередньо, коли контактують з шкідниками, вбиваючи їх негайно. Вони проникають у кутикули або дихальні тракти комах, впливаючи на їх нервову систему. Системні фуміганти проникають у рослинні тканини, поширюючись по всій рослині та забезпечуючи захист від шкідників, які харчуються рослинними тканинами. Системні фуміганти пропонують довгостроковий контроль шкідників, але потребують більш ретельного дозування та термінів застосування.

Основні групи інсектицидів хімічним складом

Органофосфати

Механізм дії

Органофосфати інгібують ацетилхолінестеразу, порушуючи передачу нервів і викликаючи параліч комах.

Приклади продуктів

• Метамфоза
• Фосфенція
• Етилфосфорно

Переваги та недоліки

Переваги: ​​висока ефективність, широкий спектр дії, швидкий ефект.

Недоліки: висока токсичність для людини та тварин, небезпека для навколишнього середовища, розвиток потенційної стійкості у шкідників.

Піретроїди

Механізм дії

Піретроїди блокують канали натрію в нервовій системі комах, викликаючи параліч та смерть.

Приклади продуктів

• Перметрин
• Дельтаметрин
• Ламбда-цилотрин

Переваги та недоліки

Переваги: ​​низька токсичність для ссавців, висока ефективність, стійкість до світла.

Недоліки: токсичність для корисних комах (бджіл, оси), розвиток резистентності у шкідників, можливе накопичення в навколишньому середовищі.

Неонікотиноїди

Механізм дії

Неонікотиноїди діють на нікотинові рецептори ацетилхоліну, викликаючи безперервне збудження нервових клітин.

Приклади продуктів

• Імідаклоприд
• Тіаметоксам
• Клопійка

Переваги та недоліки

Переваги: ​​системні дії, висока ефективність проти попелиць та білих білків, стійкість до розкладання.

Недоліки: токсичність для бджіл та інших запилювачів, потенційне накопичення у водних екосистемах, розвиток резистентності у шкідників.

Карбамати

Механізм дії

Карбамати інгібують ацетилхолінестеразу, подібно до органофосфатів, порушуючи нервову систему комах.

Приклади продуктів

• Карбаріл
• Метоміл
• Карбендазим

Переваги та недоліки

Переваги: ​​висока ефективність, широкий спектр дій.

Недоліки: токсичність для людини та тварин, вплив на корисних комах, екологічні ризики.

Фенілпіразоли

Механізм дії

Фенілпіразоли впливають на центральну нервову систему комах, порушуючи передачу нервового сигналу та викликають параліч.

Приклади продуктів

• Хлорфенапір
• Сульфадіазин

Переваги та недоліки

Переваги: ​​висока ефективність проти широкого спектру шкідників комах, низька токсичність для ссавців.

Недоліки: токсичність для водних організмів, потенційне накопичення в навколишньому середовищі.

Інсектициди та їх вплив на навколишнє середовище

• Вплив на корисних комах

Фуміганти, особливо контактні інсектициди, шкода корисних комах, таких як бджоли, оси та хижацьких комах, порушують баланс екосистем та зниження ефективності біологічного контролю. Знищення корисних комах призводить до зменшення запилення та ослаблених природних механізмів боротьби з шкідниками.

• Залишковий рівень інсектицидів у ґрунті, воді та рослинах

Фуміганти можуть тривалий час залишатися в ґрунті, воді та рослинах, викликаючи забруднення навколишнього середовища та накопичення токсичних речовин у харчових ланцюгах. Залишкові інсектициди можуть мати тривалий вплив на навколишнє середовище, зменшуючи біорізноманіття та порушуючи природні процеси.

• Фотостабільність та розкладання інсектицидів у природі

Багато інсектицидів дуже фото, що збільшує їх наполегливість, але ускладнює їх руйнування в природі. Це призводить до їх накопичення в навколишньому середовищі та потенційному біомагніфікації. Наприклад, неонікотиноїди повільно руйнуються під сонячним світлом, сприяючи їхній довгостроковій присутності в екосистемі.

• Біомагніфікація та накопичення в харчових ланцюгах

Інсектициди можуть накопичуватися в тканинах комах та тварин, що призводить до біомагніфікації та підвищення токсичності при більш високих рівнях харчового ланцюга, включаючи людину. Це спричиняє серйозні екологічні та здоров’я, оскільки накопичені інсектициди можуть спричинити отруєння та проблеми зі здоров’ям у тварин та людей.

Проблема стійкості до шкідників до інсектицидів

• Причини розвитку опору

Часте та неконтрольоване використання інсектицидів сприяє відбору стійких популяцій шкідників. Генетичні мутації та потік генів між комахами прискорюють розвиток резистентності. Недоруба з рекомендованими дозуваннями та режимами застосування також сприяє розвитку резистентності.

• Приклади стійких шкідників

Резистентність розвивалася у таких шкідників, як біліли, попелиці, кліщі та деякі види молі. Ці шкідники демонструють зниження чутливості до інсектицидів, що ускладнює їх контроль та вимагає використання сильніших та більш токсичних продуктів.

• Методи запобігання опору

Для запобігання резистентності необхідно обертати інсектициди з різними механізмами дії, поєднувати методи хімічного та біологічного контролю та застосовувати інтегровані стратегії управління шкідниками. Також важливо дотримуватися рекомендованих дозування та режимів застосування, щоб уникнути вибору стійких людей.

Безпечне використання інсектицидів

• Підготовка рішень та дозування

Важливо суворо дотримуватися інструкцій виробника щодо підготовки рішень та дозування інсектицидів. Надмірне використання може призвести до екологічних проблем та розвитку резистентності у шкідників. Використання вимірювальних інструментів для точного дозування допомагає уникнути помилок та забезпечує ефективне та безпечне використання інсектицидів.

• Використання захисного обладнання

Працюючи з інсектицидами, слід носити захисні засоби, такі як рукавички, маски, окуляри та захисний одяг, щоб мінімізувати опромінення людини. Захисна передача допомагає запобігти контакту зі шкірою та слизовими оболонками, а також вдиханням парів токсичних інсектицидів.

• Рекомендації щодо обробки рослин

Обробляйте рослини рано вранці або ввечері, щоб уникнути впливу інсектицидів на бджіл та інших запилювачів. Уникайте лікування у вітряну погоду та дощові дні, оскільки це може призвести до поширення інсектицидів до корисних рослин та організмів.

• Періоди очікування перед збиранням

Необхідно спостерігати за рекомендованими періодами очікування перед збиранням врожаю після застосування інсектицидів, щоб уникнути хімічних залишків у харчових продуктах. Спостереження за періодами очікування забезпечує безпеку споживання та запобігає ризику для здоров'я людини.

Альтернативи хімічним інсектицидам

• Біологічні інсектициди

Використання ентомофагів, бактеріальних та грибкових препаратів для боротьби з шкідниками комах є екологічно безпечним

Альтернатива хімічним інсектицидам. Біологічні інсектициди, такі як Bacillus thuringiensis, ефективно боротьба з шкідниками, не завдаючи шкоди корисним організмам та навколишньому середовищу.

• Натуральні інсектициди

Використання таких природних агентів, як Neem Oil, Tobacco Infusions та часникові розчини, ефективно контролюють шкідників без використання синтетичних хімічних речовин. Ці методи відбивають комах та запобігають їх відтворенню, збереженню здоров’я рослин та екосистеми.

• Феромонові пастки та інші механічні методи

Феромонові пастки приваблюють та знищують шкідників комах, зменшуючи їх популяції та запобігаючи їх поширенню. Інші механічні методи, такі як липкі пастки та бар'єри, також допомагають контролювати популяції шкідників без використання хімічних речовин.

Приклади популярних інсектицидів цієї групи

Переваги та недоліки

Переваги

• Висока ефективність проти широкого спектру шкідників
• Швидкі дії, що забезпечують негайне скорочення населення
• Використовується в різних умовах та на різних культурах

Недоліки

• Висока токсичність для людей та тварин, якщо зловживають
• Небезпека навколишнього середовища, включаючи забруднення ґрунту та води
• Можливість розвитку стійкості до шкідників, зниження ефективності

Ризики та запобіжні заходи

• Вплив на здоров'я людини та тварин

Неправильне або надмірне використання інсектицидів може спричинити отруєння у людини та тварин. Симптоми можуть варіюватися від легкого подразнення шкіри та очей до серйозних неврологічних та дихальних розладів. Токсичність інсектицидів вимагає суворого дотримання правил безпеки під час використання.

• Симптоми отруєння інсектицидами

Симптоми отруєння можуть включати запаморочення, нудоту, блювоту, слабкість, судоми, труднощі дихання та втрата свідомості. Якщо інсектицид контактує з очима або шкірою, негайно промийте уражену ділянку великою кількістю води.

• Перша допомога для отруєння

У випадку контакту з інсектицидами зі шкірою або очима промийте уражену ділянку водою не менше 15 хвилин. Якщо вдихнути, перейдіть у свіже повітря і зверніться за медичною допомогою. Захоплене вставку, зателефонуйте до служб екстреної допомоги та дотримуйтесь інструкцій з надання першої допомоги.

Профілактика шкідників

• Альтернативні методи управління шкідниками

Використання культурних практик, таких як обертання врожаю, мульчування та належне догляд за рослинами, допомагає запобігти спалахам шкідників та зменшує потребу в інсектицидах. Ці методи створюють несприятливі умови для шкідників та покращують здоров'я рослин.

• Створення несприятливих умов для шкідників

Правильне зрошення, видалення загиблих листя та сміттєвого сміття, а також підтримка чистоти саду створює несприятливі умови для розведення шкідників та зменшення їх популяцій. Використання фізичних бар'єрів, таких як сітки та кордони, також допомагає запобігти доступу до шкідників.

Висновок

Раціональне використання інсектицидів відіграє важливу роль у захисті рослин та збільшенню врожайності. Дотримуючись рекомендацій щодо безпеки та належної дозування, допомагає мінімізувати вплив на навколишнє середовище та ризики для здоров'я. Також важливо інтегрувати хімічні методи з біологічними та культурними методами боротьби з шкідниками для досягнення стійкого управління шкідниками та підтримки балансу екосистем.

Часті запитання (FAQ)

Що таке фуміганти?

Фуміганти - це хімічні речовини, що використовуються для знищення шкідників, патогенних мікроорганізмів та насіння бур’янів у ґрунті та на рослинах. Вони можуть застосовуватися як гази або рідини та розроблені для стерилізації ґрунту, зерна та сільськогосподарських структур.

Які типи фумігантів існують?

Основні типи фумігантів включають органічні фуміганти (наприклад, метамфоз), неорганічні фуміганти (наприклад, сульфід водню), біологічні фуміганти (наприклад, бактерії Bacillus thuringiensis) та газоподібні фуміганти (наприклад, метиленовий хлорид).

Як фуміганти впливають на комах?

Фуміганти діють на нервову систему комах, блокуючи передачу нервового імпульсу та спричиняють параліч та загибель шкідників. Вони можуть інгібувати ферменти або блокувати нервові канали, порушуючи нормальні життєві процеси комах.

Чи можна використовувати фуміганти в теплиці?

Так, фуміганти широко використовуються в теплиці для стерилізації ґрунту та боротьби з шкідниками. Однак слід дотримуватися правил безпеки, а також слід використовувати відповідне захисне обладнання, а також рекомендації щодо дози та часу застосування.

Чи шкідливі фуміганти для корисних комах?

Так, фуміганти можуть бути токсичними для корисних комах, включаючи бджіл та хижацьких комах. Тому важливо застосовувати фуміганти обережно, уникаючи застосування в періоди активності запилювачів та ретельно моніторинг використання цих продуктів.

Як запобігти стійкості до шкідників фумігантам?

Щоб запобігти резистентності, необхідно обертати фуміганти з різними механізмами дії, поєднувати методи хімічного та біологічного контролю та дотримуватися рекомендованих графіків дозування та застосування.

Чи можуть фуміганти забруднювати навколишнє середовище?

Так, фуміганти можуть накопичуватися в ґрунті, воді та рослинах, що призводить до забруднення екосистеми та накопичення токсичних речовин у харчових ланцюгах. Це спричиняє серйозні проблеми з навколишнім середовищем та охороною здоров'я.

Які альтернативи фумігантам існують?

Альтернативи включають біологічні інсектициди, природні засоби (немнові, часникові розчини), феромонові пастки та методи механічного управління. Ці підходи дозволяють ефективно контролювати шкідників, не завдаючи шкоди навколишньому середовищу та корисним організмам.

Як вибрати відповідний фумігант для певної культури?

Вибір фумігантного залежить від типу шкідників, віку рослини, умов навколишнього середовища та дотримання правил безпеки. Рекомендується проконсультуватися з агрономами та дотримуватися керівних принципів виробників щодо ефективного та безпечного застосування продуктів.

Де можна придбати фуміганти?

Fumigants доступні в спеціалізованих сільськогосподарських магазинах, інтернет-магазинах та у постачальників захисту рослин. Перш ніж купувати, забезпечити законність та безпеку продукції, що використовується.