Karbamatai

Karbamatai yra cheminių junginių grupė, kurioje yra karbamoilo grupė (-NH-C = O) ir yra plačiai naudojami kaip insekticidai augalams apsaugoti nuo kenkėjų. Šios medžiagos veikia nervų vabzdžių sistemą, slopindamos fermento acetilcholinesterazę, todėl kaupiasi acetilcholinas nervų galūnėse ir sutrikdo nervų perdavimą, dėl kurio vabzdžių paralyžius ir mirtis. Karbamatai turi platų veiklos spektrą, todėl jie yra veiksmingi nuo daugybės vabzdžių kenkėjų.

Tikslai ir svarba žemės ūkyje ir sodininkystėje

Karbamatai vaidina svarbų vaidmenį žemės ūkyje, apsaugodami augalus nuo kenkėjų ir užtikrindami sveiką pasėlių augimą. Šie insekticidai dažnai naudojami kenkėjams, tokiems kaip vabzdžiai, paveikiantys daržoves, vaisius, grūdus ir kitus augalus, kontroliuoti. Be to, jie yra naudojami sodininkystėje, siekiant apsaugoti dekoratyvinius augalus nuo kenkėjų, tokių kaip ambidai, baltifliai ir erkutės.

Temos aktualumas

Studijuoti karbamatą ir tinkamą jų pritaikymą yra labai svarbu efektyviai kontroliuoti kenkėjų kontrolę, sumažinti pasėlių nuostolius ir užtikrinti augalų sveikatą. Suprasti jų poveikį vabzdžiams ir ekosistemoms, taip pat laikytis saugių taikymo gairių, padeda sušvelninti aplinkos riziką ir sustiprinti atsparumo insekticidams valdymą. Didėjant atsparumui kenkėjų cheminėms medžiagoms, vis svarbesnė tampa alternatyvių kontrolės metodų tyrimu ir naudojant integruotus kenkėjų valdymo metodus.

Karbamatų istorija

Karbamatai yra insekticidų grupė, kuri pirmą kartą buvo sukurta XX amžiaus viduryje ir greitai išpopuliarėjo dėl jų efektyvumo ir plataus veiklos spektro prieš kenksmingus vabzdžius. Šie cheminiai junginiai tapo svarbia žemės ūkio ir miškininkystės dalimi, nes jie užtikrino veiksmingą apsaugą nuo įvairių vabzdžių kenkėjų.

1. Ankstyvieji tyrimai ir atradimai

Šeštajame dešimtmetyje prasidėjo karbamatų, kaip insekticidų, vystymasis. Šiuo laikotarpiu chemikai pradėjo tyrinėti organinius junginius, kuriuose yra karbamido grupės, siekdami sukurti naujas chemines medžiagas augalų apsaugai. Vienas iš pirmųjų reikšmingų žingsnių buvo atradimas, kad tokios cheminės medžiagos kaip metomilas ir karbarilas galėjo efektyviai paveikti vabzdžių nervų sistemą.

2. Pirmųjų komercinių produktų kūrimas

Karbamatai greitai patraukė žemės ūkio ir chemijos pramonės dėmesį. Šeštajame dešimtmetyje, po sėkmingų laboratorinių tyrimų, buvo sukurti pirmieji komerciškai prieinami produktai, tokie kaip karbarylis, kuris buvo įregistruotas 1956 m. Ši medžiaga tapo viena populiariausių insekticidų ir buvo naudojama kovojant su įvairiais vabzdžių kenkėjais žemės ūkyje.

3. Karbamato naudojimo išplėtimas

Septintajame ir aštuntajame dešimtmečiuose karbamatų naudojimas žymiai išsiplėtė. Šie produktai tapo viena iš pagrindinių žemės ūkyje naudojamos augalų apsaugos priemonių, ypač siekiant apsaugoti augalus nuo kenkėjų, tokių kaip amidai, vabalai, musės ir kiti kenkėjai. Karbamatai parodė didelį efektyvumą ir santykinai mažą toksiškumą augalams, todėl jie buvo plačiai pritaikyti žemės ūkio praktikoje.

4. Saugos ir ekologiniai klausimai

Nepaisant didelio jų veiksmingumo, dėl karbamatų vartojimo atsirado daugybė aplinkos ir toksikologinių problemų. Aštuntajame ir devintajame dešimtmečiuose paaiškėjo, kad karbamatai gali būti toksiški ne tik vabzdžiams, bet ir kitiems naudingiems organizmams, tokiems kaip bitės ir naudingi plėšrūnai. Tai sukėlė susirūpinimą dėl jų poveikio ekosistemoms ir biologinei įvairovei. Be to, kai kurie karbamatai pradėjo atsparumą vabzdžių kenkėjams, o tai dar labiau sumažino jų veiksmingumą.

5. Šiuolaikiniai požiūriai ir naudojimas

Šiandien karbamatai išlieka svarbi insekticidų klase, tačiau jų naudojimą riboja tokie veiksniai kaip saugos reikalavimai ir ekosistemos apsauga. Šiuolaikiniai tyrimai sutelkia dėmesį į karbamato naudojimo saugumo gerinimą, sumažinant jų poveikį naudingiems vabzdžiams ir kuriant strategijas, skirtas užkirsti kelią vabzdžių atsparumui šiems insekticidams. Kai kuriose šalyse buvo įvestos griežtos taisyklės, siekiant apriboti karbamatų naudojimą dėl jų aplinkos rizikos ir toksiškumo.

6. Pasipriešinimo problemos ir naujovės

Laikui bėgant vabzdžiai pradėjo vystyti atsparumą karbamatams, o tai tapo reikšmingu cheminių augalų apsaugos iššūkiu. Šiandien aktyviai kuriami nauji, efektyvesni produktai ir integruoti kenkėjų kontrolės metodai, įskaitant karbamatą, daugiausia dėmesio skiriant saugesniam ir tvaresniam naudojimui.

Taigi karbamatų istorija yra kelionė nuo jų pradinio vystymosi ir populiarumo iki poreikio, kad būtinybė būtų atsargesnis požiūris į šių insekticidų naudojimą.

Klasifikacija

Karbamatai yra organinių junginių klasė, apimanti ir natūralias medžiagas, ir sintetinius analogus. Priklausomai nuo molekulinės struktūros ir cheminių savybių, karbamatai gali būti klasifikuojami taip:

• Alifatiniai karbamatai-molekulės su tiesios grandinės anglies stuburu, tokiomis kaip karbarilas.
• Arilkarbamatai - karbamatai, kuriuose yra aromatinės grupės, pavyzdžiui, metomilo.
• Imidazolino ir triazolino karbamatai-karbamatai, apimantys azoto turinčias heterociklines struktūras.

Šios klasifikacijos padeda apibrėžti produktų veikimo diapazoną ir jų stabilumą degradacijai.

1. Pagal veiksmų mechanizmą

Karbamatų veikimo mechanizmas grindžiamas acetilcholinesterazės, fermento, kuris suskaido acetilcholiną nervų sistemos sinapsėse, aktyvumo blokavimą. Tai lemia acetilcholino kaupimąsi, nervo impulsų perdavimo sutrikimą ir vabzdžių paralyžių.

Acetilcholinesterazės inhibitoriai: Visi karbamatai veikia per panašų mechanizmą, slopindami acetilcholinesterazę, kuri sutrikdo nervų impulsų perdavimą vabzdžių kūne. Pavyzdžiai: metomilas, aldrinas.

2. Pagal cheminę struktūrą

Karbamatai gali būti klasifikuojami pagal jų molekulių struktūrą, o tai lemia jų fizikines ir chemines savybes ir specifinį aktyvumą.

Alifatiniai karbamatai: Šie junginiai turi angliavandenilių grandinę, pritvirtintą prie karbamilo grupės. Pavyzdys: metomilas.

Aromatiniai karbamatai: šiuose junginiuose yra aromatinių žiedų, kurie suteikia jiems ypatingų savybių. Pavyzdys: fenoksicarb.

3. Pagal veiksmo tipą

Karbamatai gali veikti kontaktą arba sistemiškai, atsižvelgiant į tai, kaip jie patenka į vabzdžių kūną.

Susisiekite su karbamatais: Šios medžiagos veikia tiesiogiai kontaktuojant su vabzdžiais. Pavyzdys: metomilas.

Sisteminiai karbamatai: Tai yra medžiagos, kurios prasiskverbia į augalus ir plinta per jų audinį, paveikiančios vabzdžius, kurie maitinasi augalų sultimis. Pavyzdys: Carbofuranas.

4. Pagal veiksmų trukmę

Karbamatai gali skirtis dėl jų poveikio trukmės, o tai lemia jų veiksmingumą ilgalaikiam ar trumpalaikiam veiksmui.

Ilgai veikiančios medžiagos: Šie insekticidai kelioms savaitėms ar mėnesiams apsaugo augalus nuo kenkėjų. Pavyzdys: Carbofuranas.

Trumpalaikiai veikiančios medžiagos: Šie insekticidai reikalauja dažnai pakartotinai pakartotinai gauti, nes jų poveikis greitai išnyksta. Pavyzdys: metomilas.

5. Pagal taikymo sritį

Karbamatai yra plačiai naudojami žemės ūkyje, sodininkystėje ir apsaugoti žmonių sveikatą nuo vabzdžių vektorių. Jie gali būti klasifikuojami pagal jų naudojimo sritį:

Žemės ūkio karbamatai: Šie insekticidai naudojami įvairiems augalams apsaugoti nuo vabzdžių kenkėjų. Pavyzdys: Carbofuranas, Aldrinas.

Karbamatai, skirti apsaugoti žmonių sveikatą: Šios medžiagos naudojamos norint pašalinti tokius ligos vektorius kaip uodai, blusos ir bedbugs. Pavyzdys: metomilas.

Karbamatai, skirti naudoti buitiniam naudojimui: Šie insekticidai naudojami vabzdžiams kontroliuoti gyvenamosiose patalpose. Pavyzdys: Sevinas.

6. Toksiškumu

Karbamatai gali skirtis nuo toksiškumo žmonėms, gyvūnams ir aplinkai, o tai daro įtaką jų saugiam naudojimui:

Labai toksiškos medžiagos: Šie insekticidai turi didelį toksiškumą žmonėms ir gyvūnams, todėl naudojant juos reikia ypatingo atsargumo. Pavyzdys: Aldrin.

Vidutiniškai toksiškos medžiagos: vidutinio toksiškumo karbamatai, kurie yra saugesni, tačiau vis tiek reikalauja atsargumo priemonių. Pavyzdys: metomilas.

Mažo toksiškumo medžiagos: Šios medžiagos turi palyginti mažą toksiškumą ir gali būti naudojamos esant mažesnei rizikai sveikatai. Pavyzdys: Sevinas.

7. Taikymo metodu

Karbamatai gali skirtis atsižvelgiant į tai, kaip jie taikomi augalams ir agronomijai:

Purškiamos medžiagos: Šie insekticidai naudojami augalams tirpalų ar emulsijų pavidalu. Pavyzdys: metomilas, aldrin.

Dirvožemio gydymo medžiagos: Šie insekticidai naudojami augalams apsaugoti sodinant ar augant. Pavyzdys: Carbofuranas.

Veiksmo mechanizmas

• Kaip insekticidai veikia vabzdžių nervų sistemą:

Karbamatai slopina acetilcholinesterazės, fermento, atsakingo už acetilcholino suskaidymą nervų sinapsėse, veikimą. Acetilcholino kaupimasis sukelia ilgalaikį nervų ląstelių stimuliavimą, sukelia paralyžių ir vabzdžių mirtį. Šis poveikis būdingas visiems karbamato insekticidams.

• Poveikis vabzdžių metabolizmui:

Karbamatai taip pat daro įtaką vabzdžių metabolizmui, sutrikdydami jų sugebėjimą apdoroti energiją ir maistines medžiagas. Tai lemia organų, kurie kontroliuoja judėjimą, virškinimą ir kvėpavimą, gedimus.

• Molekulinių veikimo mechanizmų pavyzdžiai:

Vienas molekulinio mechanizmo pavyzdys yra acetilcholinesterazės aktyvumo slopinimas, kuris apsaugo nuo normalaus nervo impulsų perdavimo. Tai sukelia paralyžių, nes impulsas negali keliauti išilgai nervų pluošto, sutrikdydamas vabzdžių judesių koordinavimą.

• Skirtumas tarp kontakto ir sisteminio poveikio:

Karbamatai gali parodyti abu kontaktinius veiksmus, kai kenkėjai miršta tiesiogiai kontaktuojant su insekticidu, ir sisteminiu poveikiu, kai insekticidas absorbuojamas per augalo kraujagyslių sistemą ir daro įtaką kenkėjams, maitinantiems jį.

Šios grupės produktų pavyzdžiai

Karbamato insekticidų pavyzdžiai yra:

• Carbaryl (Carbaryl)-vienas žinomiausių ir plačiausiai naudojamų produktų įvairiems kenkėjams, tokiems kaip vabzdžiai, amidai, musės ir kiti, kontroliuoti.
• Methomilas (metomilas) - veiksmingas nuo plataus spektro kenkėjų, įskaitant Kolorado bulvių vabalą ir muses.
• Oksamilas (oksamilas) - naudojamas apsaugoti augalus, tokius kaip bulvės ir daržovės.

Privalumai ir trūkumai

Karbamatų pranašumai yra didelis jų veiksmingumas prieš daugumą vabzdžių kenkėjų ir santykinai mažą toksiškumą žmonėms ir gyvūnams, kai jie vadovaujasi instrukcijomis. Tačiau jie turi tokių trūkumų kaip trumpalaikis veiksmas, vabzdžių atsparumo galimybė ir pavojus naudingiems vabzdžiams, įskaitant bites ir plėšriuosius vabzdžius.

Poveikis aplinkai

• Poveikis naudingiems vabzdžiams:

Nors karbamatai yra veiksmingi nuo kenkėjų, jie gali turėti toksišką poveikį naudingiems vabzdžiams, tokiems kaip bitės ir ladybugs. Tai gali sutrikdyti ekosistemas ir sumažinti apdulkintojų populiacijas.

• Lieka insekticidų lygis dirvožemyje, vandenyje ir augaluose:

Karbamatai gali likti dirvožemyje ir augaluose, sukeldami problemų, susijusių su liekanomis insekticidų koncentracijomis gaminiuose ir vandens telkiniuose. Tai gali kelti pavojų žmonių ir gyvūnų sveikatai.

• INSekticidų fotostumas ir skilimas gamtoje:

Karbamatai turi santykinai didelį fotostrumą, tai reiškia, kad jie gali išlikti aplinkoje net tada, kai yra veikiami saulės spindulių. Tačiau jie ilgainiui blogėja, nors šis procesas gali užtrukti ilgai.

• Biomagnifikacija ir kaupimasis maisto grandinėse:

Kaip ir kitos cheminės medžiagos, karbamatai gali kauptis maisto grandinėse, todėl gali atsirasti biomagnifikacija, ypač vandens ekosistemose. Tai gali turėti ilgalaikį poveikį gyvūnams ir augalams.

Vabzdžių atsparumas insekticidams

• Pasipriešinimo priežastys:

Vabzdžių pasipriešinimas atsiranda dėl pakartotinio insekticidų vartojimo iš tos pačios grupės, todėl atsiranda atsparių asmenų evoliucinis pasirinkimas.

• Atsparių kenkėjų pavyzdžiai:

Pavyzdžiai yra atsparumas kenkėjams, tokiems kaip amidai, baltaodžiai ir įvairios Kolorado bulvių vabalo rūšys.

• Metodai, kaip išvengti atsparumo:

Norint išvengti atsparumo, rekomenduojami tokie metodai kaip kintami produktai iš skirtingų klasių, naudojant kombinuotus produktus ir taikant integruotus kontrolės metodus, įskaitant biologinę ir mechaninę valdymą.

Insekticidų naudojimo saugos gairės

• Sprendimų ir dozių paruošimas:

Karbamato tirpalai turėtų būti paruošti griežtai pagal instrukcijas, kad būtų išvengta per didelio cheminių medžiagų koncentracijos. Neteisingos dozės gali sukelti neveiksmingą gydymą ar toksiškumą augalams.

• Apsauginės įrangos naudojimas:

Norint išvengti kontakto su chemine medžiaga, reikia dėvėti apsaugines priemones, tokias kaip pirštinės, kaukės ir akiniai.

• Augalų apdorojimo rekomendacijos:

Optimalios gydymo sąlygos yra ankstyvos ryto ar vakaro valandos, kai saulės veikla yra minimali. Venkite lietingų oro sąlygų, kad produktas nebūtų nuplaunamas nuo augalų.

• Laukimo laikotarpių laikymasis prieš derliaus nuėmimą:

Laukimo laikotarpių laikymasis padeda išvengti likusių medžiagų kaupimosi produktuose, kurie gali būti kenksmingi žmonėms.

Cheminių insekticidų alternatyvos

• Biologiniai insekticidai:

Natūralių kenkėjų, tokių kaip entomofagai, bakteriniai ir grybeliniai preparatai, naudojimas padeda kontroliuoti kenkėjų populiacijas, nenaudojant cheminių medžiagų.

• Natūralūs insekticidai:

Aliejai, tokie kaip neem aliejus ar česnako tirpalai, gali būti veiksminga alternatyva apsaugoti augalus nuo vabzdžių.

• Feromonų spąstai ir kiti mechaniniai metodai:

Feromonai naudojami kenkėjams pritraukti ir gaudyti, sumažindami cheminių insekticidų poreikį.

Populiariausių šios grupės insekticidų pavyzdžiai

Rizika ir atsargumo priemonės

• Poveikis žmonių ir gyvūnų sveikatai:

Nekontroliuojamas vartojimas gali sukelti apsinuodijimą žmonėmis ir augintiniais, sukeldami neurologines ir kitas ligas.

• Apsinuodijimo insekticidais simptomai:

Simptomai yra galvos skausmai, galvos svaigimas, pykinimas, vėmimas, greitas širdies plakimas ir koordinacijos praradimas.

• Pirmoji pagalba apsinuodijimui:

Nedelsdami sustabdykite kontaktą su medžiaga, nusiplaukite akis ir odą, paskambinkite gydytojui ir pateikite informacijos apie medžiagą.

Išvada

Karbamatai yra svarbūs insekticidai, tačiau dėl galimų pasekmių aplinkai ir atsparumo kenkėjams reikia kruopštaus naudojimo.

• Priminimas laikytis saugos gairių:

Tinkamas karbamatų vartojimas padeda išvengti neigiamo poveikio aplinkai ir žmonių sveikatai.

• Skambinkite naudoti saugesnius ir ekologiškus kenkėjų kontrolės metodus:

Svarbu aktyviai ieškoti ir įgyvendinti saugesnius ir ekologiškesnius kenkėjų kontrolės metodus, tokius kaip biologinė kontrolė ir natūralių insekticidų naudojimas.

DUK

1. Kas yra karbamatai?

Karbamatai yra insekticidų grupė, pagrįsta organiniais junginiais, kurie veikia slopindami fermento acetilcholinesterazės nervų sistemą vabzdžių sistemoje. Tai lemia acetilcholino kaupimąsi nervų sinapsėse, sutrikdydamas normalų nervų perdavimą ir sukelia vabzdžio mirtį.

2. Kaip karbamatai veikia vabzdžių nervų sistemą?

Karbamatai slopina fermento acetilcholinesterazę, todėl acetilcholinas kaupiasi nervų gale. Tai sukelia ilgalaikį nervų ląstelių stimuliavimą, o tai savo ruožtu sutrikdo nervų perdavimą, dėl kurio atsiranda paralyžius ir vabzdžio mirtis.

3. Kokie yra labiausiai žinomi ir dažniausiai naudojami karbamatai?

Kai kuriuose labiausiai žinomuose karbamatuose yra tokie produktai kaip karbarilas, metomilas ir oksamilas. Šie insekticidai yra naudojami kontroliuoti įvairius kenkėjus žemės ūkio augalams ir sodininkystei.

4. Kuo karbamatai skiriasi nuo kitų insekticidų grupių, tokių kaip organofosfatai?

Karbamatai, kaip ir organiniaifosfatai, slopina acetilcholinesterazę, tačiau jų veikimo trukmė yra trumpesnė, todėl jie yra mažiau toksiški žmonėms ir gyvūnams, palyginti su organofosfatu. Karbamatai taip pat dažniau naudojami labiau specializuotoms programoms žemės ūkio ir sodininkystės srityje.

5. Kokie yra karbamatų pranašumai?

Pagrindinis karbamatų pranašumas yra didelis jų efektyvumas prieš daugybę kenkėjų, įskaitant vabzdžius, erkes ir kitus nariuotakojus. Jie yra palyginti mažo toksiškumo žmonėms ir augintiniams, kai jie naudojami pagal instrukcijas.

6. Kokie yra karbamatų trūkumai?

Trūkumai apima jų trumpalaikį veiksmą, atsparumo vabzdžiams galimybes, toksiškumą naudingiems vabzdžiams (tokiems kaip bitėms) ir aplinkos užteršimo rizika kaupiant dirvožemyje ir vandenyje.

7. Kokia yra pagrindinė aplinkos rizika, kai naudojama karbamatai?

Karbamatai gali paveikti naudingus vabzdžius, tokius kaip bitės ir ladybugs. Be to, jie gali kauptis ekosistemose, užteršiančiame dirvožemyje, vandenyje ir augaluose, o tai kelia pavojų maisto grandinėms ir ekosistemų sveikatai apskritai.

8. Kaip galima išvengti vabzdžių atsparumo karbamatams?

Norint išvengti atsparumo, rekomenduojama pakaitomis iš skirtingų klasių produktų, naudoti kombinuotas kompozicijas ir naudoti integruotus kenkėjų valdymo metodus, tokius kaip biologinė ir mechaninė kontrolė.

9. Kokių atsargumo priemonių reikėtų imtis taikant karbamates?

Taikant karbamates, svarbu laikytis tikslių dozių, naudoti apsaugines priemones, tokias kaip pirštinės, akiniai ir kaukės, ir apsvarstykite paros laiką bei oro sąlygas augalų apdorojimui. Prieš derliaus nuėmimą taip pat labai svarbu laikytis laukimo laikotarpių.

10. Ar yra kenkėjų kontrolės karbamatų alternatyvų?

Taip, alternatyvos apima biologinius insekticidus (tokius kaip entomofagai, bakteriniai ir grybeliniai preparatai), natūralius insekticidus (tokius kaip neem aliejus, tabako užpilas, česnako tirpalai) ir mechaninius metodus, tokius kaip feromono spąstai ir fizinės augalų apsauga.