Organoposforo Insecticides

Gli insetticidi organofosfori (OPI) sono un gruppo di sostanze chimiche contenenti fosforo nelle loro molecole, ampiamente utilizzate per proteggere le piante da vari parassiti. Questi insetticidi funzionano inibendo gli enzimi essenziali nel corpo dell'insetto, portando alla paralisi e alla morte dei parassiti. Hanno avuto un impatto significativo sull'agricoltura, fornendo una protezione efficace contro una vasta gamma di insetti.

Obiettivi e importanza nell'agricoltura e nell'orticoltura

L'obiettivo principale dell'uso di insetticidi organofosfori è quello di aumentare la produttività agricola proteggendo le piante da parassiti come insetti, acari e altri parassiti. In orticoltura e giardinaggio, vengono utilizzati per proteggere le colture come frutta, verdura e piante ornamentali. Questi insetticidi riducono significativamente i danni da parassiti degli insetti, portando a una migliore qualità e rese di colture più grandi.

Rilevanza dell'argomento

Lo studio e l'uso corretto degli insetticidi organofosfori sono un argomento pertinente, poiché l'uso efficace e sicuro di questi prodotti richiede un'attenta attenzione. L'uso errato o l'applicazione eccessiva può portare alla resistenza negli insetti, nonché a avere un impatto negativo sull'ambiente e sulla salute umana. La consapevolezza degli insetticidi organofosfori è importante per ridurre al minimo i rischi e garantire la sostenibilità agricola.

La storia degli insetticidi organofosfori (OPI)

Gli insetticidi organofosfori (OPI) svolgono un ruolo chiave nel controllo dei parassiti e sono una parte importante dell'agricoltura e della silvicoltura. La loro storia è iniziata nella prima metà del 20 ° secolo quando gli scienziati hanno iniziato a esplorare i composti di organofosforo, con l'obiettivo di creare agenti di protezione delle piante più efficaci e di lunga durata.

1. Ricerche e scoperte precoci

La prima ondata di interesse per i composti organofosfori si verificò negli anni '30 quando gli scienziati iniziarono a esplorare sostanze chimiche contenenti fosforo come potenziale mezzo per distruggere i parassiti degli insetti. Gli esperimenti iniziali con i composti organofosfori si sono concentrati sullo sviluppo di alternative più sicure agli insetticidi di organocloro, come il DDT. A quel tempo, le sostanze chimiche contenenti fosforo hanno dimostrato un'elevata tossicità per gli insetti, rendendoli agenti di protezione potenzialmente efficaci.

2. I primi insetticidi organofosfori di successo commerciale

Negli anni '40, tra la seconda guerra mondiale, i composti organofosfori attirarono l'attenzione dei militari come agenti chimici per la lotta ai parassiti, compresi gli insetti. Dopo la guerra, iniziarono la ricerca commerciale basata sugli sviluppi militari, volti ad applicare gli insetticidi organofosforici in agricoltura. Nel 1947, apparve il primo insetticida organofosforo commerciale - malathion - diventando rapidamente popolare a causa della sua elevata efficacia contro una vasta gamma di insetti. È stato usato in agricoltura e per proteggere la salute umana dalle malattie trasmesse da insetti.

3. Sviluppo e uso

Dall'inizio degli anni '50, gli insetticidi organofosfori divennero ampiamente usati in agricoltura. Hanno fornito una maggiore tossicità per gli insetti rispetto a molti composti organoclorurati precedentemente usati, come DDT. Opis divenne popolare nella lotta contro i parassiti, come i parassiti degli insetti su varie colture, tra cui cotone, tabacco, verdure e frutta. Alcuni dei composti più noti in questo gruppo includono Paration, Diazinon e Chlorpirifos.

4. Sicurezza e problemi ecologici

Sebbene gli insetticidi organofosfori fossero efficaci, il loro uso ha portato a nuovi problemi ecologici e tossicologici. Questi composti hanno mostrato un'elevata tossicità non solo per gli insetti ma anche per altri organismi, inclusi insetti benefici come api e animali. L'elevata volatilità e la capacità degli insetticidi organofosfori di accumularsi negli ecosistemi, inquinando il suolo e i corpi idrici, sono diventate problemi significativi. Di conseguenza, molti di questi composti furono sottoposti a restrizioni e divieti in alcuni paesi a partire dalla fine degli anni '70.

5. Approcci e sfide moderne

Oggi, gli insetticidi organofosfori rimangono ampiamente utilizzati; Tuttavia, la loro applicazione è limitata a causa di problemi ambientali e di sicurezza. I problemi con la resistenza degli insetti, la resistenza agli insetticidi organofosfori e la loro declino dell'efficacia sono diventati importanti preoccupazioni nella moderna protezione delle piante. Per prevenire lo sviluppo della resistenza, gli scienziati stanno sviluppando attivamente nuovi composti e metodi, combinando insetticidi organofosfori con metodi biologici e meccanici di controllo dei parassiti.

Pertanto, la storia degli insetticidi organofosfori è un viaggio da scoperte rivoluzionarie e applicazioni di successo al riconoscimento dei loro problemi ecologici e tossicologici, che hanno portato alla ricerca di metodi di protezione delle piante più sicuri e più sostenibili.

Classificazione

Gli insetticidi organofosfori sono divisi in diversi gruppi in base alla struttura chimica, al meccanismo d'azione e all'impatto sugli insetti. Questi includono:

1. Organofosfati - Il gruppo più comune di insetticidi organofosfori, tra cui sostanze come malathion, parazione e diazinone. Funzionano inibendo l'attività dell'acetilcolinesterasi, interrompendo la trasmissione di impulsi nervosi negli insetti.
2. Esteri fosfo-organici-sostanze chimiche in cui il fosforo è legato al carbonio attraverso un collegamento estere, come il triexpen e il piraclofene.
3. Nuove classi di composti organofosfori - composti sintetici, come sali di isopropilammina e piperazine, con meccanismi di azione specifici e elevata resistenza alle condizioni esterne.

1. Per struttura chimica

Gli insetticidi organofosfori possono essere classificati dalla struttura delle loro molecole, che determina le loro proprietà fisico-chimiche e l'attività contro diverse specie di insetti.

• Insetticidi organofosfori alifatici: questi composti chimici contengono catene di carbonio nella loro struttura. Un esempio è il malatione (uno dei primi prodotti che utilizzano composti organofosfori per proteggere le piante).
• Insetticidi organofosfori aromatici: questi insetticidi hanno un anello aromatico contenente atomi di fosforo. Un esempio è Trimethaphos.
• Insetticidi organofosfori clorurati: in questi prodotti il ​​fosforo è collegato agli atomi di cloro. Un esempio è il clorpirifos, che è un insetticida popolare basato sui composti organofosfori.

2. Mediante meccanismo d'azione

Il principale meccanismo d'azione degli insetticidi organofosfori prevede l'inibizione dell'enzima acetilcolinesterasi, interrompendo la trasmissione del nervo normale e causando paralisi degli insetti. A seconda di come influenzano il sistema nervoso, gli insetticidi organofosfori possono essere classificati come segue:

• Insetticidi che inibiscono l'acetilcolinesterasi: queste sostanze bloccano l'attività dell'acetilcolinesterasi, portando all'accumulo di acetilcolina nelle sinapsi nervose e interruzione della trasmissione degli impulsi nervosi. Esempi: Malathion, Metamidophos, Chlorpirifos.
• Insetticidi che colpiscono altri enzimi: alcuni composti organofosfori influenzano altri enzimi coinvolti nella trasmissione nervosa. Esempi: dimetoato, fosfamidone.

3. Per durata dell'azione

Gli insetticidi organofosfori possono variare nella loro durata dell'azione, che influisce sulla frequenza dei trattamenti vegetali e l'efficienza economica.

• Insetticidi a lunga durata d'azione: questi prodotti hanno un effetto duraturo e possono controllare le popolazioni di parassiti per diverse settimane o mesi. Esempio: clorpirifos.
• Insetticidi a breve durata: questi prodotti agiscono rapidamente, ma il loro effetto svanisce rapidamente, richiedendo trattamenti ripetuti. Esempio: Malathion.

4. Per area di applicazione

Gli insetticidi organofosfori possono essere classificati in base alla loro area di applicazione:

• Insetticidi agricoli: questi prodotti vengono utilizzati per proteggere le colture agricole dai parassiti degli insetti. Esempio: clorpirifos, malathion.
• Insetticidi per la protezione della salute pubblica: questi prodotti vengono utilizzati per eliminare i vettori delle malattie, come zanzare e scarafaggi. Esempio: Metamidophos, Malathion.
• Insetticidi domestici: questi prodotti vengono utilizzati per eliminare i parassiti domestici. Esempio: dimetoato.

5. Per tossicità

Gli insetticidi organofosfori possono essere classificati in base al loro livello di tossicità per l'uomo, gli animali e l'ambiente:

• Prodotti altamente tossici: questi insetticidi sono altamente tossici e possono causare avvelenamento nell'uomo e negli animali. Esempi: Metamidophos, Parations.
• Prodotti moderatamente tossici: questi prodotti hanno una tossicità moderata, rendendoli meno pericolosi ma richiedono ancora cautela quando utilizzati. Esempio: Malathion.
• Prodotti a bassa tossicità: questi prodotti hanno una tossicità relativamente bassa per l'uomo e gli animali, ma sono ancora efficaci contro gli insetti. Esempio: dimetoato.

6. Per tipo di effetto

Gli insetticidi organofosfori possono agire come contatto o sistemico:

• Insetticidi di contatto: questi prodotti agiscono quando entrano in contatto con un insetto. Pietrano rapidamente il corpo dell'insetto attraverso il suo rivestimento esterno. Esempio: Malathion.
• Insetticidi sistemici: questi prodotti penetrano nelle piante e si diffondono attraverso di esse, permettendo loro di influenzare i parassiti che si nutrono della linfa della pianta. Esempio: fosfamidone.

7. Con metodo di applicazione

Gli insetticidi organofosfori possono essere classificati con il metodo della loro applicazione:

• Prodotti spray: questi insetticidi vengono applicati alle piante sotto forma di soluzioni o emulsioni. Esempio: clorpirifos.
• Prodotti del suolo: questi insetticidi vengono applicati al suolo prima della semina o durante la crescita delle piante. Esempio: metamidofo.

Meccanismo d'azione

In che modo gli insetticidi influenzano il sistema nervoso degli insetti

Gli insetticidi organofosfori bloccano l'attività dell'acetilcolinesterasi, un enzima che normalmente abbatte l'acetilcolina neurotrasmettitore nelle sinapsi delle cellule nervose. Ciò si traduce nell'accumulo di acetilcolina, che provoca costante stimolazione delle cellule nervose, portando alla paralisi dell'insetto. In alcuni casi, questi insetticidi possono anche influenzare i canali di sodio nelle cellule, interrompendo il funzionamento del sistema nervoso normale.

Effetto sul metabolismo degli insetti

Gli insetticidi organofosfori possono anche colpire gli enzimi coinvolti nel metabolismo degli insetti. Ciò include l'inibizione del sistema di attività antiossidante, portando a danni cellulari e tissutali. L'interruzione del metabolismo può causare la morte dell'insetto per avvelenamento da sottoprodotti metabolici.

Esempi di meccanismi molecolari d'azione

• Inibizione dell'acetilcolinesterasi: la maggior parte degli insetticidi organofosfori lavora legandosi all'acetilcolinesterasi, bloccando la sua attività e interrompendo la neuro-trasmissione.
• Effetto sui canali di sodio: alcuni insetticidi organofosforici agiscono sui canali di sodio a membrana, causando la loro attivazione anormale e risultando in paralisi degli insetti.

Esempi di prodotti in questo gruppo

Vantaggi e svantaggi

Prodotti come Malathion, Paration e Diazinon sono altamente efficaci contro una vasta gamma di insetti. Uccidono rapidamente i parassiti e hanno un ampio spettro di attività. Tuttavia, hanno anche svantaggi, come l'elevata tossicità per gli insetti benefici (ad esempio, le api) e gli animali, nonché un'elevata volatilità e resistenza al degrado nell'ambiente, che può portare a contaminazione da terreno e acqua.

Esempi di prodotti

• Malathion: usato per proteggere le verdure, la frutta e le colture in orticoltura e agricoltura. Efficace contro afidi, tripidi e altri parassiti.
• Paration: usato in agricoltura per proteggere da una vasta gamma di parassiti come mosche e coleotteri.
• Diazinon: efficace contro molti parassiti del suolo e insetti dannosi come larve, tripidi e altri.

Impatto ambientale

• Impatto sugli insetti benefici

Gli insetticidi organofosfori possono essere tossici per gli insetti benefici come api e coccinelle. Le api, che svolgono un ruolo importante nell'impollinazione, possono morire al contatto con l'insetticida, che interrompe l'equilibrio dell'ecosistema e riduce i rendimenti delle colture.

• Livelli residui di pesticidi nel suolo, nell'acqua e nelle piante

Alcuni insetticidi organofosfori possono rimanere nel suolo, nell'acqua e nelle piante per lunghi periodi. Ciò può portare alla contaminazione ambientale e all'accumulo di sostanze tossiche nelle catene alimentari.

• Fotostabilità e degradazione degli insetticidi in natura

Gli insetticidi organofosfori hanno una fotostabilità variabile, che influenza la loro degradazione in natura. Alcune sostanze si rompono rapidamente alla luce solare, mentre altre persistono nell'ambiente e possono contaminare gli ecosistemi.

• Biomagnificazione e accumulo nelle catene alimentari

Gli insetticidi organofosfori possono accumularsi nei tessuti di piante e animali, portando alla biomagnificazione nelle catene alimentari. Ciò può comportare l'accumulo di sostanze tossiche nei corpi di esseri umani e animali che consumano prodotti contaminati.

Il problema della resistenza degli insetti agli insetticidi

Cause di resistenza

Gli insetti possono sviluppare resistenza agli insetticidi organofosfori attraverso cambiamenti genetici che consentono loro di sopravvivere dopo l'esposizione all'insetticida. Ciò può derivare da mutazioni che aumentano la capacità degli insetti di metabolizzare o espellere sostanze tossiche.

Esempi di parassiti resistenti

• Colorado Cotato Beetle: con lo sviluppo della resistenza a vari insetticidi, compresi i prodotti organofosfori, lo scarabeo di patate del Colorado è diventato difficile da controllare in alcune regioni.
• Afidi: in alcuni casi, gli afidi hanno sviluppato resistenza agli insetticidi organofosfori, rendendoli più resistenti ai trattamenti.

Metodi per prevenire la resistenza

Per prevenire la resistenza, è importante ruotare gli insetticidi con diverse modalità di azione, utilizzare trattamenti combinati e applicare metodi biologici e meccanici di controllo dei parassiti.

Uso sicuro degli insetticidi

• Preparare soluzioni e dosaggi

Quando si utilizzano insetticidi organofosfori, è importante seguire rigorosamente le istruzioni sulla confezione relativa ai dosaggi. L'uso eccessivo può portare a contaminazione ambientale e resistenza nei parassiti.

• Utilizzo di attrezzature protettive

Attrezzature protettive come guanti, maschere e occhiali dovrebbero essere indossati per prevenire il contatto con gli insetticidi sulla pelle e sul sistema respiratorio.

• Raccomandazioni per il trattamento delle piante

Il trattamento dovrebbe essere fatto la mattina presto o la sera per evitare di avere un impatto sulle api e altri insetti benefici. Le condizioni meteorologiche come l'assenza di pioggia e venti leggeri dovrebbero essere prese in considerazione per migliorare l'efficacia del trattamento.

• Periodi di attesa prima della raccolta

Dopo aver applicato gli insetticidi, è importante osservare i periodi di attesa prima di raccogliere per ridurre al minimo il rischio di residui di pesticidi nelle colture.

Alternative agli insetticidi chimici

• Insetticidi biologici

L'uso di nemici naturali dei parassiti, come gli entomofagi (insetti predatori), può essere un'alternativa efficace agli insetticidi chimici.

• Insetticidi naturali

Esistono molti insetticidi naturali, come olio di neem, infusioni di aglio e soluzioni di tabacco, che sono ecologiche e sicure per gli esseri umani.

• Trappole di feromone e altri metodi meccanici

Le trappole di feromoni possono attrarre e catturare parassiti, riducendo al minimo la necessità di trattamenti chimici.

Esempi di insetticidi più popolari in questo gruppo

Rischi e precauzioni

• Impatto sulla salute umana e animale

Gli insetticidi organofosfori possono essere tossici per l'uomo e gli animali, in particolare con un contatto prolungato o un uso improprio.

• Sintomi di avvelenamento da insetticidi

L'avvelenamento può manifestarsi come mal di testa, nausea, vomito, debolezza e nei casi gravi, convulsioni e perdita di coscienza.

• Pronto soccorso per avvelenamento

Se si verifica l'avvelenamento, rimuovere immediatamente la persona o l'animale dall'area, sciacquare gli occhi e la pelle e consultare l'attenzione medica.

Conclusione

Gli insetticidi organofosfori sono un mezzo efficace per proteggere le piante dai parassiti. Tuttavia, il loro uso richiede cautela e aderenza alle linee guida per la sicurezza per ridurre al minimo gli impatti negativi sulla salute umana e sull'ambiente.

• Promemoria delle misure di sicurezza

Seguendo le istruzioni, l'uso di attrezzature protettive e l'osservazione dei periodi di attesa prima della raccolta sono misure importanti per l'uso sicuro degli insetticidi.

• Chiama l'uso di metodi di controllo dei parassiti più sicuri e più ecologici

È importante cercare e attuare attivamente metodi di controllo dei parassiti più sicuri e più ecologici, come il controllo biologico e l'uso di insetticidi naturali.

Domande frequenti (FAQ)

Cosa sono gli insetticidi organofosfori?
Gli insetticidi organofosfori sono un gruppo di sostanze chimiche contenenti fosforo, usati per uccidere i parassiti degli insetti. Funzionano inibendo l'attività dell'enzima acetilcolinesterasi, interrompendo la normale trasmissione degli impulsi nervosi negli insetti.

In che modo gli insetticidi organofosfori influenzano gli insetti?
Gli insetticidi organofosfori influenzano il sistema nervoso degli insetti inibendo l'acetilcolinesterasi, l'enzima che abbatte l'acetilcolina del neurotrasmettitore. Ciò provoca l'accumulo di acetilcolina nelle sinapsi, portando a una stimolazione continua di cellule nervose, paralisi e morte dell'insetto.

Quali insetticidi sono nel gruppo organofosforo?
Questo gruppo include prodotti come Malathion, Paration, Diazinon e Chlorpirifos. Queste sostanze sono efficaci contro vari parassiti, tra cui insetti, acari e larve.

Quali sono i vantaggi degli insetticidi organofosfori?
Gli insetticidi organofosfori hanno un'elevata tossicità per gli insetti, rendendoli efficaci contro una vasta gamma di parassiti. Agiscono rapidamente, consentendo una rapida eliminazione delle minacce alle colture agricole.

Quali sono gli svantaggi degli insetticidi organofosfori?
Gli svantaggi includono la tossicità per gli insetti benefici (ad es. Api), animali e umani se non applicati correttamente. Possono anche persistere nell'ambiente, contaminando il suolo e l'acqua, il che aumenta i rischi ecologici.

In che modo gli insetticidi organofosfori influenzano l'ambiente?
Gli insetticidi organofosfori possono accumularsi nel suolo e nell'acqua, portando alla contaminazione da ecosistema. Sono anche tossici per gli insetti benefici, come api e insetti predatori, interrompendo l'ecosistema e riducendo la biodiversità.

Che cos'è la biomagnificazione nel contesto degli insetticidi organofosfori?
La biomagnificazione è il processo di accumulo di sostanze tossiche, come gli insetticidi organofosfori, nelle catene alimentari. Queste sostanze possono accumularsi nei tessuti di animali e piante, aumentando la loro concentrazione mentre si spostano sulla catena alimentare.

Come si possono prevenire la resistenza degli insetti agli insetticidi organofosfori?
Per prevenire la resistenza, si consiglia di ruotare i prodotti con diverse modalità di azione, utilizzare trattamenti combinati e seguire dosaggi raccomandati e intervalli di applicazione per evitare la creazione di condizioni per lo sviluppo della resistenza nei parassiti.

Quali misure di sicurezza dovrebbero essere seguite quando si utilizzano insetticidi organofosfori?
Quando si lavora con gli insetticidi organofosfori, dovrebbero essere utilizzate apparecchiature protettive (guanti, maschere, occhiali), è necessario seguire i dosaggi, si devono prestare applicazioni durante i periodi raccomandati e si dovrebbero osservare intervalli di raccolta per ridurre al minimo i livelli di residui nelle colture.

Quali sono le alternative agli insetticidi organofosfori?
Le alternative includono insetticidi biologici (entomofagi, batteri e funghi), insetticidi naturali (ad es. Olio di neem, infusioni di aglio) e metodi meccanici come trappole di feromone e pesticidi organici, che sono meno tossici per l'ambiente e gli organismi benefici.