Substanță chimică insecticidă

Insecticid, orice substanță toxică care este folosită pentru a ucide insectele. Astfel de substanțe sunt utilizate în principal pentru combaterea dăunătorilor care infestează plantele cultivate sau pentru a elimina insectele purtătoare de boli în anumite zone.

Insecticidele pot fi clasificate în oricare dintre mai multe moduri, pe baza chimiei lor, a acțiunii lor toxicologice sau a modului lor de penetrare. În cea de-a doua schemă, acestea sunt clasificate în funcție de faptul dacă au efect la ingestie (otrăvuri la stomac), inhalare (fumigenți) sau la penetrarea corpului care acoperă (otrăvuri de contact). Majoritatea insecticidelor sintetice pătrund prin toate cele trei căi și, prin urmare, se disting mai bine unele de altele prin chimia lor de bază. Pe lângă sintetice, unii compuși organici care apar în mod natural în plante sunt insecticide utile, la fel și unii compuși anorganici; unele dintre acestea sunt permise în aplicații pentru agricultură ecologică. Majoritatea insecticidelor sunt pulverizate sau prafuite pe plante și pe alte suprafețe traversate sau alimentate de insecte.

Moduri de penetrare

Otrăvurile de stomac sunt toxice numai dacă sunt ingerate prin gură și sunt cele mai utile împotriva acelor insecte care au părți ale gurii care mușcă sau mestecă, cum ar fi omizile, gândacii și lăcustele. Otrăvirile principale ale stomacului sunt arsenicalele - de exemplu, verdele de la Paris (acetoarsenit de cupru), arsenatul de plumb și arsenatul de calciu; și compușii fluorici, printre care fluorura de sodiu și criolitul. Acestea sunt aplicate sub formă de spray-uri sau praf pe frunzele și tulpinile plantelor mâncate de insectele țintă. Otrăvurile de stomac au fost înlocuite treptat de insecticide sintetice, care sunt mai puțin periculoase pentru oameni și alte mamifere.

Otrăvurile de contact pătrund în pielea dăunătorului și sunt folosite împotriva acelor artropode, cum ar fi afidele, care străpung suprafața unei plante și sug sucurile. Insecticidele de contact pot fi împărțite în două grupe principale: compuși naturali și organici sintetici. Insecticidele de contact care apar în mod natural includ nicotina, dezvoltată din tutun; piretru, obținut din florile Chrysanthemum cinerariaefolium și Tanacetum coccineum; rotenona, din rădăcinile speciilor Derris și ale plantelor aferente; și uleiuri din petrol. Deși inițial acești compuși au fost derivați în principal din extracte de plante, agenții toxici ai unora dintre ei (de exemplu, piretrine) au fost sintetizați. Insecticidele naturale sunt de obicei de scurtă durată pe plante și nu pot oferi protecție împotriva invaziilor prelungite. Cu excepția piretrului, acestea au fost în mare parte înlocuite cu insecticide organice sintetice mai noi.

Fumiganții sunt compuși toxici care intră în sistemul respirator al insectei prin spiralele sale sau prin deschizăturile respiratorii. Acestea includ substanțe chimice precum cianură de hidrogen, naftalină, nicotină și bromură de metil și sunt utilizate în principal pentru uciderea dăunătorilor de insecte ale produselor depozitate sau pentru fumigarea grădiniței.

Insecticidele sintetice

Insecticidele de contact sintetice sunt acum agenții primari ai combaterii insectelor. În general, acestea pătrund ușor insectele și sunt toxice pentru o gamă largă de specii. Principalele grupări sintetice sunt hidrocarburile clorurate, fosfații organici (organofosfați) și carbamații.

Hidrocarburi clorurate

Hidrocarburile clorurate au fost dezvoltate începând cu anii 1940 după descoperirea (1939) a proprietăților insecticide ale DDT. Alte exemple ale acestei serii sunt BHC, lindan, clorobenzilat, metoxiclor și ciclodienele (care includ aldrina, dieldrina, clordanul, heptachlor și endrina). Unii dintre acești compuși sunt destul de stabili și au o acțiune reziduală îndelungată; prin urmare, acestea sunt deosebit de valoroase atunci când protecția este necesară pentru perioade lungi. Acțiunea lor toxică nu este pe deplin înțeleasă, dar se știe că perturbă sistemul nervos. Unele dintre aceste insecticide au fost interzise pentru efectele lor dăunătoare asupra mediului.

organofosfați

Organofosfatii sunt acum cea mai mare și mai versatilă clasă de insecticide. Doi compuși utilizați pe scară largă în această clasă sunt parathion și malathion; alții sunt Diazinon, naled, parathion de metil și diclorvos. Sunt deosebit de eficiente împotriva insectelor care sugă ca afidele și acarienii, care se hrănesc cu sucuri de plante. Absorbția substanțelor chimice în plantă se realizează fie prin pulverizarea frunzelor, fie prin aplicarea soluțiilor impregnate cu substanțele chimice pe sol, astfel încât aportul să se producă prin rădăcini. Organofosfatii au de obicei o acțiune reziduală mică și sunt, prin urmare, importante atunci când toleranțele reziduale limitează alegerea insecticidelor. În general, sunt mult mai toxice decât hidrocarburile clorurate. Organofosfatii ucid insectele prin inhibarea enzimei colinesteraza, care este esențială în funcționarea sistemului nervos.

carbamaţi

Carbuții sunt un grup de insecticide care include compuși precum carbamil, metomil și carbofuran. Sunt detoxifiate rapid și eliminate din țesuturile animale. Toxicitatea lor se presupune că provine dintr-un mecanism oarecum similar cu cel pentru organofosfați.

Contaminarea mediului și rezistența

Apariția insecticidelor sintetice la mijlocul secolului XX a făcut ca controlul insectelor și al altor dăunători cu artropod să fie mult mai eficient, astfel de substanțe chimice rămân esențiale în agricultura modernă, în ciuda dezavantajelor lor asupra mediului. Prin prevenirea pierderilor de culturi, creșterea calității produselor și scăderea costului agriculturii, insecticidele moderne au crescut randamentul culturilor cu până la 50% în unele regiuni ale lumii în perioada 1945-65. De asemenea, au fost importante în îmbunătățirea sănătății atât a oamenilor, cât și a animalelor domestice; malaria, febra galbenă și tifosul, printre alte boli infecțioase, au fost mult reduse în multe zone ale lumii prin utilizarea lor.

Însă utilizarea insecticidelor a dus, de asemenea, la câteva probleme grave, printre care contaminarea mediului și dezvoltarea rezistenței la speciile dăunatoare. Deoarece insecticidele sunt compuși otrăvitori, pot afecta negativ alte organisme în afară de insectele dăunătoare. Acumularea unor insecticide în mediu poate reprezenta, de fapt, o amenințare serioasă atât pentru viața sălbatică, cât și pentru oameni. Multe insecticide sunt de scurtă durată sau sunt metabolizate de animalele care le ingerează, dar unele sunt persistente, iar atunci când sunt aplicate în cantități mari, ele devin mediul înconjurător. Atunci când se aplică un insecticid, o mare parte din acesta ajunge în sol, iar apele subterane pot deveni contaminate din aplicarea directă sau din scurgerea din zonele tratate. Principalii contaminanți ai solului sunt hidrocarburile clorurate precum DDT, aldrina, dieldrină, heptachlor și BHC. Datorită pulverizării repetate, aceste substanțe chimice se pot acumula în soluri în cantități surprinzător de mari (10–112 kilograme pe hectar [10–100 kilograme pe acre]), iar efectul lor asupra vieții sălbatice este crescut, pe măsură ce se asociază cu lanțurile alimentare. Stabilitatea DDT și a rudelor sale duce la acumularea lor în țesuturile corporale ale insectelor care constituie dieta altor animale mai sus în lanțul alimentar, cu efecte toxice asupra acestora din urmă. Păsările de pradă, cum ar fi vulturii, șoimii și șoimul, sunt de obicei cele mai grave afectate, iar declinurile grave ale populațiilor lor au fost urmărite de efectele DDT și rudelor sale. În consecință, utilizarea acestor substanțe chimice a început să fie restricționată în anii '60 și interzisă direct în anii '70 în multe țări.

Cazurile de intoxicație cu insecticide ale oamenilor apar, de asemenea, ocazional, iar utilizarea unui organofosfat comun, parathion, a fost redusă drastic în Statele Unite în 1991, datorită efectelor sale toxice asupra muncitorilor agricoli care au fost direct expuși la acesta.

O altă problemă a insecticidelor este tendința unor populații ținte de insecte de a dezvolta rezistență, deoarece membrii sensibili ai acestora sunt omorâți și acele tulpini rezistente care supraviețuiesc se înmulțesc, eventual ca să formeze o majoritate a populației. Rezistența indică o populație de insecte anterior sensibilă, care nu mai poate fi controlată de un pesticid la ritmurile recomandate în mod normal. Sute de specii de insecte dăunătoare au dobândit rezistență la diferite pesticide organice sintetice, iar tulpinile care devin rezistente la un insecticid pot fi, de asemenea, rezistente la o secundă care are un mod de acțiune similar cu primul. Odată ce rezistența s-a dezvoltat, aceasta tinde să persiste în absența pesticidului pentru o perioadă de timp variabilă, în funcție de tipul de rezistență și de specia dăunătorului.

Insecticidele pot încuraja, de asemenea, creșterea populațiilor de insecte dăunătoare prin eliminarea inamicilor naturali care anterior îi țineau sub control. Natura nespecifică a substanțelor chimice cu spectru larg face ca acestea să aibă mai multe șanse să aibă astfel de efecte nedorite asupra abundenței insectelor dăunătoare și benefice.

Din cauza problemelor asociate cu utilizarea grea a unor insecticide chimice, practicile actuale de control al insectelor combină utilizarea lor cu metodele biologice într-o abordare numită control integrat. În această abordare, o utilizare minimă a insecticidului poate fi combinată cu utilizarea de soiuri de cultură rezistente la dăunători; utilizarea metodelor de creștere a culturilor care inhibă proliferarea dăunătorilor; eliberarea de organisme care sunt prădători sau paraziți ai speciilor dăunătoare; și întreruperea reproducerii dăunătorului prin eliberarea dăunătorilor sterilizați.