Piretroizi

Piretroizii sunt un grup de insecticide sintetice care imită acțiunea piretrinelor, substanțe naturale extrase din florile de crizantemă. Aceste insecticide sunt utilizate în mod activ pentru a combate diverse insecte dăunătoare în agricultură, horticultură și în gospodării. Piretroizii sunt foarte toxici pentru insecte, blocând sistemul lor nervos și provocând paralizie, ceea ce duce la moartea lor. Spre deosebire de piretrine, piretroizii sintetici sunt mai stabili la degradarea sub influența luminii solare, ceea ce îi face mai eficienți și mai durabili.

Obiective și importanță în agricultură și horticultură

Scopul principal al utilizării piretroizilor este de a proteja plantele de dăunători. Aceste insecticide sunt aplicate pentru a proteja o gamă largă de culturi agricole, de la legume și fructe la cereale și plante ornamentale. Piretroizii ajută la reducerea populației de insecte care pot provoca pagube semnificative în sectorul agricol, reducând atât calitatea, cât și cantitatea recoltelor. În horticultură, piretroizii combat eficient dăunătorii precum afidele, musculițele albe și acarienii, protejând plantele ornamentale și îmbunătățind sănătatea acestora. Utilizarea corectă a acestor produse contribuie la creșterea randamentului și minimizează pagubele cauzate de insectele dăunătoare.

Relevanța subiectului

Studiul piretroizilor este extrem de important, deoarece utilizarea necorespunzătoare a acestor insecticide poate duce la dezvoltarea rezistenței la insecte și poate afecta negativ mediul înconjurător. Este crucial să învățăm cum să selectăm corect insecticidele, respectând dozele și regulile de aplicare, pentru a minimiza riscurile pentru insectele benefice și ecosistemele în ansamblu. În plus, creșterea gradului de conștientizare a piretroizilor va ajuta în lupta împotriva rezistenței insectelor la insecticide, care este una dintre problemele actuale din agricultură și horticultură.

Istoricul piretroizilor

Piretroizii sunt insecticide sintetice care imită acțiunea piretrinelor naturale găsite în florile anumitor specii de crizanteme. De la descoperirea și crearea lor în anii 1970, piretroizii au fost utilizați pe scară largă în agricultură și grădinărit datorită eficacității lor ridicate, toxicității reduse pentru mamifere și descompunerii rapide în mediu. Istoria piretroizilor a început cu studiul substanțelor naturale și dezvoltarea analogilor lor sintetici pentru un control mai sigur și mai eficient al dăunătorilor.

1. Descoperirea timpurie și studiul piretrinelor

Piretrinele naturale au fost izolate pentru prima dată în secolul al XIX-lea din crizanteme. Până în anii 1940, s-a descoperit că piretrinele au activitate insecticidă și pot ucide eficient insectele. Aceste substanțe se descompun rapid și au un impact minim asupra mamiferelor, ceea ce le face atractive ca insecticide. Cu toate acestea, piretrinele naturale aveau limitări în ceea ce privește stabilitatea și eficacitatea, ceea ce a dus la căutarea analogilor sintetici.

2. Dezvoltarea piretroizilor sintetici

În anii 1970, oamenii de știință au început să dezvolte analogi sintetici ai piretrinelor - piretroizii. Piretroizii au fost creați pentru a îmbunătăți stabilitatea și a crește durata lor de acțiune, precum și pentru a oferi o toxicitate mai mare pentru insecte și o toxicitate mai mică pentru oameni și animale. Acești compuși sintetici au imitat mecanismele piretrinelor naturale, blocând impulsurile nervoase la insecte, ducând la paralizie și moarte.

Exemplu:

• Permetrina – primul piretroid sintetic dezvoltat în anii 1970, care a câștigat o recunoaștere pe scară largă pentru eficacitatea sa ridicată și rezistența la degradare. Permetrina a devenit unul dintre cele mai populare insecticide pentru combaterea dăunătorilor în agricultură și, de asemenea, în gospodării pentru protecția împotriva acarienilor și țânțarilor.

3. Utilizarea pe scară largă a piretroizilor în anii 1980 și 1990

Încă din anii 1980, piretroizii au fost utilizați în diverse domenii, inclusiv agricultură, combaterea dăunătorilor casnici și medicina veterinară. Odată cu creșterea utilizării piretroizilor, a început dezvoltarea de noi formulări cu caracteristici îmbunătățite, cum ar fi o eficacitate sporită, stabilitate în mediu și toxicitate redusă pentru organismele nevizate.
Exemplu:

• Cipermetrină – un piretroid sintetic dezvoltat în anii 1980 care a devenit rapid unul dintre cele mai populare insecticide. Este utilizat pentru a controla o gamă largă de dăunători în agricultură și, de asemenea, pentru controlul vectorilor de boli, cum ar fi țânțarii care transmit viruși.
• Deltametrină – un alt piretroid care a devenit utilizat pe scară largă în anii 1990. Era cunoscut pentru eficacitatea sa ridicată împotriva diferitelor insecte, cum ar fi gândacii de bucătărie, țânțarii și muștele, și era folosit și pentru a proteja culturile agricole de dăunători.

4. Aplicații și îmbunătățiri moderne

Odată cu avansarea tehnologiei în anii 2000 și 2010, piretroizii au continuat să se îmbunătățească, devenind mai siguri și mai eficienți. Noua generație de insecticide se caracterizează prin stabilitate îmbunătățită, activitate ridicată împotriva unei game largi de dăunători și riscuri reduse pentru mediu și sănătatea umană. Piretroizii continuă să joace un rol important în sistemele integrate de gestionare a dăunătorilor, combinând metode de control chimice, biologice și mecanice.

Exemplu:

• Lambda-cihalotrină – unul dintre piretroizii moderni, foarte activ împotriva unei game largi de dăunători, inclusiv insecte rezistente la insecticidele mai vechi. Acest produs este utilizat în agricultură și plantare pentru protecția împotriva dăunătorilor precum gândacul cartofului din Colorado și diverse specii de molii.

5. Probleme și perspective

În ciuda succesului piretroizilor, utilizarea lor nu este lipsită de probleme. Una dintre cele mai semnificative probleme este dezvoltarea rezistenței la insecte, ceea ce duce la o eficacitate redusă a produselor. Ca răspuns la această problemă, oamenii de știință continuă să dezvolte noi formulări de piretroizi, precum și produse combinate, pentru a depăși rezistența și a oferi o protecție eficientă împotriva dăunătorilor.

Tendințe moderne în utilizarea piretroizilor

Astăzi, piretroizii rămân insecticide importante în lupta împotriva dăunătorilor, dar utilizarea lor este semnificativ limitată din cauza problemelor de rezistență a insectelor și a riscurilor de mediu. Cercetările moderne se concentrează pe dezvoltarea de piretroizi cu caracteristici îmbunătățite, care vor fi mai eficienți împotriva dăunătorilor rezistenți, precum și pe reducerea impactului acestora asupra insectelor benefice. Ca alternativă și supliment la piretroizi, se dezvoltă metode biologice de protecție a plantelor, inclusiv inamici naturali ai insectelor și utilizarea microorganismelor.

Astfel, istoria piretroizilor include stabilirea lor ca insecticide eficiente și relativ sigure, precum și dezvoltarea problemei rezistenței la dăunători și a impactului asupra mediului. Înțelegerea acestei istorii ajută la căutarea unor metode noi și mai sigure de combatere a dăunătorilor.

Clasificare

Piretroizii sunt un grup mare de insecticide utilizate în principal pentru combaterea insectelor dăunătoare. Aceștia imită sintetic piretrinele - insecticide naturale găsite în florile de crizantemă. În funcție de structura lor chimică, activitate și aplicare, piretroizii pot fi clasificați în funcție de diverse caracteristici.

1. După structura chimică:

Piretroizii pot fi clasificați în funcție de structura lor chimică, care este determinată de prezența anumitor grupe funcționale. Cele mai comune clase sunt:

• Piretroizi de tip I (clasa I): această clasă include piretroizi care nu conțin o grupare atomică suplimentară, ceea ce îi face mai toxici pentru insecte. Un exemplu este permetrina, care are o activitate bună și un efect rapid.
• Piretroizi de tip II (clasa II): acești piretroizi conțin o grupare atomică suplimentară, care le crește semnificativ stabilitatea și reduce toxicitatea pentru animale. Cipermetrina este unul dintre cele mai populare exemple de tip II. Este utilizată în agricultură pentru controlul insectelor dăunătoare și în lupta împotriva vectorilor de boli.

2. După viteza de acțiune:

Piretroizii diferă în funcție de rapiditatea cu care afectează insectele. În funcție de cât de repede induc paralizie și moarte la insectă, aceștia pot fi clasificați după cum urmează:

• Piretroizi cu acțiune rapidă: aceste insecticide paralizează rapid insectele și încep să acționeze în câteva minute de la contact. Permetrina este un exemplu de piretroid cu acțiune rapidă.
• Piretroizi cu acțiune lentă: aceste produse acționează mai lent, efectele lor devenind vizibile abia după câteva ore. Deltametrina este un exemplu de astfel de piretroizi.

3. Prin formularul de cerere:

Piretroizii pot fi clasificați în funcție de forma în care sunt aplicați:

• Piretroizi sistemici: aceste insecticide pătrund în plantă și se răspândesc în țesuturile acesteia, ceea ce le face eficiente împotriva insectelor care se hrănesc cu țesuturile plantelor. Un exemplu de astfel de piretroid este landametrina.
• Piretroizi de contact: aceste substanțe acționează direct la contactul cu insecta, provocând paralizie și moarte. Cipermetrina este un exemplu de piretroid de contact care acționează asupra părților externe ale plantei sau asupra insectelor în sine.

4. După domeniul de aplicare:

Piretroizii pot fi clasificați în funcție de domeniul lor de aplicare:

• Pentru agricultură: acesta este cel mai comun domeniu de aplicare a piretroizilor, deoarece sunt utilizați în mod activ pentru a proteja culturile agricole de diverse insecte dăunătoare. Un exemplu este clorpirifosul, care este utilizat pe scară largă la legume, cereale și culturi pomicole.
• Pentru uz casnic: piretroizii sunt utilizați și în gospodării, de exemplu, pentru a proteja împotriva dăunătorilor din interior, cum ar fi gândacii de bucătărie, muștele, țânțarii și alte insecte. Deltametrina și permetrina sunt frecvent utilizate în spray-urile insecticide de uz casnic.
• Pentru uz veterinar: piretroizii pot fi utilizați în medicina veterinară pentru a proteja animalele de companie de paraziți precum puricii și căpușele. Un exemplu este fenvaleratul, care este utilizat în tratamentele antipurici pentru câini și pisici.

5. Prin stabilitate:

Clasificarea piretroizilor după stabilitate se bazează pe capacitatea lor de a-și menține activitatea în diferite condiții de mediu:

• Piretroizi fotostabili: aceste insecticide nu se degradează rapid la lumina soarelui, ceea ce le face eficiente pentru utilizarea pe termen lung în spații deschise. Cipermetrina și deltametrina sunt exemple de astfel de piretroizi fotostabili.
• Piretroizi fotoinstabili: aceste substanțe își pierd activitatea sub acțiunea luminii solare, ceea ce le limitează utilizarea în condiții agricole deschise. Cu toate acestea, pot fi utilizați în spații închise sau în combinație cu alte produse care sporesc stabilitatea.

6. Prin toxicitate:

Piretroizii diferă în ceea ce privește toxicitatea lor pentru oameni, animale și insecte. Toxicitatea depinde de compoziția moleculară și de interacțiunea acesteia cu sistemul nervos al insectelor.

• Piretroizi extrem de toxici: produse extrem de toxice pentru insecte și utilizate împotriva unei game largi de dăunători. Un exemplu este permetrina.
• Piretroizi moderat toxici: aceste insecticide au o toxicitate moderată și sunt adesea folosite pentru a proteja plantele mai sensibile. Un exemplu este fenvaleratul.

Mecanismul de acțiune

• Cum afectează insecticidele sistemul nervos al insectelor:

Piretroizii blochează transmiterea impulsurilor nervoase în corpul insectelor prin afectarea canalelor de sodiu din sistemul lor nervos. Aceste canale reglează fluxul de ioni de sodiu în celulele nervoase, acesta fiind un proces cheie pentru funcționarea normală a sistemului nervos. Când se aplică piretroizi, aceste canale devin hiperactive, ducând la perturbarea transmiterii normale a impulsurilor nervoase. Acest lucru duce la paralizie și, în cele din urmă, la moartea insectei.

• Impact asupra metabolismului insectelor:

Pe lângă efectele directe asupra sistemului nervos, piretroizii pot modifica metabolismul insectelor. De exemplu, unii piretroizi interferează cu funcția normală a celulelor, ceea ce poate afecta metabolismul energetic, încetinind procesele de creștere și dezvoltare. Aceste modificări pot slăbi capacitatea dăunătorilor de a se reproduce și le pot crește sensibilitatea la alți factori de stres.

• Exemple de mecanisme moleculare de acțiune:

1. Acțiune asupra acetilcolinesterazei: piretroizii pot inhiba activitatea acetilcolinesterazei, ducând la acumularea de acetilcolină în sinapsele nervoase, perturbând astfel transmiterea normală a impulsurilor nervoase.
2. Acțiune asupra canalelor de sodiu: piretroizii afectează canalele de sodiu, provocând deschiderea continuă a acestora, ceea ce duce la un flux ionic necontrolat și la excitarea celulelor nervoase.

Diferența dintre acțiunea de contact și cea sistemică:

• Piretroizii de contact acționează direct la contactul cu suprafața corpului insectei. Aceștia pătrund rapid în organism prin învelișul exterior și provoacă rapid paralizie.
• Piretroizii sistemici pot pătrunde în plante și se pot răspândi prin ele, afectând dăunătorii nu numai prin contactul cu corpul lor, ci și prin hrănire atunci când insectele consumă plantele tratate.

Exemple de produse

Avantaje:

• Acțiune rapidă: piretroizii încep să acționeze în câteva minute după contact, asigurând un control rapid al populațiilor de dăunători.
• Gamă largă de acțiune: aceste insecticide sunt eficiente împotriva diferitelor tipuri de dăunători, inclusiv afide, muște, acarieni și alte insecte.
• Toxicitate scăzută pentru mamifere: piretroizii au o toxicitate mai scăzută pentru oameni și animale în comparație cu alte insecticide.

Dezavantaje:

• Impactul asupra insectelor benefice: piretroizii pot fi toxici pentru albine și alte insecte benefice, ceea ce reduce polenizarea și perturbă echilibrul ecologic.
• Rezistența la dăunători: insectele pot dezvolta rezistență la piretroizi, necesitând rotația produselor sau utilizarea unor metode combinate de combatere.

Exemple de produse:

• Deltametrină: eficientă împotriva afidelor, muștelor albe și a altor dăunători. Un piretroid foarte activ, cu efect rapid.
• Cipermetrină: utilizată pe scară largă în agricultură pentru a proteja culturile de legume și fructe de diverse insecte.

Impactul asupra mediului

• Impact asupra insectelor benefice (albine, insecte prădătoare):

Piretroizii pot fi periculoși pentru insectele benefice, cum ar fi albinele și buburuzele. Albinele, care joacă un rol important în polenizarea plantelor, pot muri în contact cu piretroizii. Acest lucru reduce biodiversitatea și afectează ecosistemul.

• Cantități reziduale de insecticide în sol, apă și plante:

După aplicarea piretroizilor, cantități reziduale din substanță pot rămâne în sol, apă și plante. Acest lucru creează un risc de contaminare a ecosistemelor, în special a corpurilor de apă, ceea ce poate afecta organismele vii precum peștii și plantele acvatice.

• Fotostabilitatea și degradarea insecticidelor în natură:

Piretroizii au o bună fotostabilitate, ceea ce înseamnă că rezistă descompunerii sub acțiunea luminii solare. Acest lucru le crește activitatea și durata de acțiune, dar contribuie și la acumularea de substanțe chimice în mediu.

• Biomagnificare și acumulare în lanțurile trofice:

Insecticidele se pot acumula în corpurile animalelor, ducând la biomagnificare – creșterea concentrațiilor de substanțe chimice la fiecare nivel al lanțului trofic. Acest lucru poate avea efecte dăunătoare asupra animalelor și oamenilor care consumă produse care conțin insecticide reziduale.

Problema rezistenței insectelor la insecticide

• Cauzele rezistenței:

Rezistența la insecte apare datorită selecției naturale: indivizii care au mutații care le permit să supraviețuiască expunerii la insecticide transmit aceste trăsături urmașilor lor. În timp, astfel de insecte devin rezistente la produse, reducându-le eficacitatea.

• Exemple de dăunători rezistenți:

Gândacul cartofului din Colorado, afidele și alte insecte au devenit rezistente la piretroizi după utilizarea repetată a acestor produse în aceeași zonă.

• Metode de prevenire a rezistenței:

Pentru a preveni rezistența, se recomandă rotația insecticidelor cu mecanisme de acțiune diferite, utilizarea de produse combinate și practicarea metodelor integrate de combatere a dăunătorilor, cum ar fi controlul biologic și utilizarea inamicilor naturali.

Instrucțiuni de siguranță pentru utilizarea insecticidelor

• Prepararea și dozajul soluției:

Respectați cu strictețe dozele specificate, deoarece un exces de insecticid poate dăuna plantelor și mediului. Înainte de aplicare, este important să diluați corespunzător insecticidul în apă și să îl amestecați bine.

• Utilizarea echipamentului de protecție la manipularea insecticidelor:

Când se utilizează piretroizi, trebuie purtat echipament de protecție, cum ar fi mănuși, măști și ochelari de protecție. Acestea protejează împotriva contactului chimic cu pielea și sistemul respirator.

• Recomandări pentru tratarea plantelor:

Tratați plantele seara sau dimineața devreme, când temperaturile sunt mai scăzute și insectele sunt mai active. Evitați aplicarea în timpul ploii sau al vântului puternic pentru a preveni spălarea insecticidului sau răspândirea acestuia în alte zone.

• Respectarea perioadelor de așteptare înainte de recoltare:

Este important să respectați perioadele de așteptare specificate pe ambalaj pentru a preveni pătrunderea substanțelor chimice reziduale în alimente.

Alternative la insecticidele chimice

• Insecticide biologice:

Utilizarea entomofagelor, cum ar fi acarienii prădători, precum și a produselor bacteriene precum bacillus thuringiensis, reprezintă o modalitate eficientă de a controla dăunătorii fără utilizarea substanțelor chimice.

• Insecticide naturale:

Uleiul de neem, soluțiile de usturoi și infuziile de tutun sunt metode naturale care pot respinge eficient insectele fără a dăuna plantelor și mediului.

• Capcane cu feromoni și alte metode mecanice:

Feromonii și capcanele pentru insecte ajută la reducerea populațiilor de dăunători fără utilizarea substanțelor chimice.

Exemple de produse populare din această grupă

Numele produsului	Ingredient activ	Mecanismul de acțiune	Domeniu de aplicare
Bi-58	Deltametrină	Perturbă activitatea canalelor de sodiu	Agricultură, horticultură
Aktara	Tiametoxam	Afectează receptorii nicotinici	Protecție împotriva dăunătorilor care sug

Riscuri și precauții

• Impact asupra sănătății umane și animale:

Piretroizii pot fi toxici pentru oameni și animale dacă sunt utilizați greșit. Se recomandă prudență la utilizarea lor.

• Simptome ale intoxicației cu insecticide:

Intoxicația cu piretroizi se manifestă prin dureri de cap, greață, vărsături și amețeli. În caz de intoxicație, trebuie solicitat imediat asistență medicală.

• Primul ajutor în caz de otrăvire:

Clătiți gura și ochii, solicitați asistență medicală și luați cărbune activ pentru a accelera eliminarea toxinelor din organism.

Concluzie

Utilizarea rațională a piretroizilor ajută la controlul eficient al dăunătorilor, dar necesită o atenție deosebită la siguranță. Respectarea recomandărilor de dozare și aplicare minimizează riscurile și atinge o eficacitate maximă.

Întrebări frecvente (FAQ)

• Ce sunt piretroizii?

Piretroizii sunt insecticide chimice sintetice dezvoltate din piretrină, un compus natural extras din florile de crizantemă. Aceste insecticide sunt utilizate în mod activ pentru combaterea unei game largi de insecte dăunătoare datorită toxicității lor ridicate pentru insecte și toxicității relativ scăzute pentru mamifere.

• Cum funcționează piretroizii?

Piretroizii afectează sistemul nervos al insectelor prin perturbarea funcționării normale a neuronilor. Aceștia blochează canalele de sodiu de pe membranele celulare, provocând activarea continuă a celulelor nervoase, ducând la paralizie și moartea insectelor. Acest lucru duce la eliminarea rapidă și eficientă a dăunătorilor.

• Prin ce se deosebesc piretroizii de alte insecticide?

Piretroizii sunt foarte eficienți împotriva insectelor, având o toxicitate relativ scăzută pentru mamifere, inclusiv pentru oameni. Acționează rapid și au o durată de acțiune relativ scurtă, ceea ce reduce riscul acumulării de reziduuri în mediu. Cu toate acestea, piretroizii pot fi toxici pentru organismele acvatice și pentru unele insecte benefice.

• Care sunt avantajele piretroizilor?

Piretroizii au mai multe avantaje: acționează rapid, sunt eficienți împotriva multor specii de insecte, au o toxicitate scăzută pentru oameni și animale atunci când sunt utilizați corect și se descompun relativ repede în mediu. Acest lucru îi face populari pentru utilizarea în agricultură și horticultură.

• Care sunt dezavantajele piretroizilor?

Principalul dezavantaj al piretroizilor este că pot cauza rezistență la insecte atunci când sunt utilizați în mod repetat sau continuu. De asemenea, pot fi toxici pentru insectele benefice, cum ar fi albinele și alți polenizatori, precum și pentru ecosistemele acvatice. Piretroizii sunt foarte toxici pentru pești și alte organisme acvatice, ceea ce necesită prudență atunci când sunt utilizați în apropierea apelor.

• Cum afectează piretroizii ecosistemul?

Piretroizii pot afecta insectele benefice, cum ar fi albinele, buburuzele și entomofagele (inamicii naturali ai dăunătorilor), perturbând ecosistemul. De asemenea, pot pătrunde în corpurile de apă și pot dăuna ecosistemelor acvatice prin uciderea peștilor și a altor organisme acvatice. Pentru a minimiza impactul asupra mediului, este important să se respecte instrucțiunile de utilizare a piretroizilor.

• Ce insecte sunt cele mai vulnerabile la piretroizi?

Piretroizii sunt eficienți împotriva multor specii de insecte, inclusiv ploșnițele, afidele, acarienii, furnicile și dăunătorii agricoli, cum ar fi gândacul cartofului din Colorado. Aceștia sunt utilizați pentru combaterea dăunătorilor atât în agricultură, cât și în mediul domestic.

• Cum poate fi prevenită rezistența la piretroizi?

Pentru a preveni rezistența, este important să se rotească insecticidele cu moduri de acțiune diferite, să se utilizeze în combinație cu alte metode de control (de exemplu, insecticide biologice sau metode mecanice) și să se respecte recomandările privind dozajul și frecvența de aplicare. Rotația produselor și utilizarea corectă reduc probabilitatea apariției unor populații de dăunători rezistenți.

• Cum ar trebui utilizate piretroizii în siguranță?

Când se utilizează piretroizi, este important să se respecte recomandările de ambalare și să se poarte îmbrăcăminte de protecție (mănuși, ochelari de protecție, mască) pentru a evita contactul cu pielea și căile respiratorii. De asemenea, se recomandă evitarea aplicării lor în condiții de vânt puternic și ploaie și respectarea perioadelor de așteptare înainte de recoltare pentru a reduce la minimum riscul de reziduuri de pesticide în produse.

• Există alternative la piretroizi?

Da, există alternative la piretroizi, cum ar fi insecticidele organice (ulei de neem, infuzie de usturoi), metodele biologice de combatere a dăunătorilor (entomofage, bacterii și virusuri) și metodele mecanice, cum ar fi capcanele și îndepărtarea fizică a dăunătorilor. Aceste metode pot fi mai sigure pentru mediu și sănătatea umană, dar pot necesita mai mult efort și timp pentru a obține o eficacitate similară.