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抑制呼吸的杀虫剂组

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上次審核:11.03.2025

抑制呼吸的杀虫剂组是一类旨在破坏昆虫细胞呼吸过程的化学物质。这些杀虫剂会影响线粒体呼吸链的主要成分,从而降低能源生产效率,并最终导致昆虫的死亡。呼吸抑制剂可以阻止呼吸过程的各个阶段,包括电子传输链和负责底物氧化和ATP合成的酶促反应。

在农业和园艺中使用的目标和重要性

使用抑制呼吸的杀虫剂的主要目标是有效控制害虫种群,这有助于增加产量和降低产物损失。在农业中,这些杀虫剂用于保护谷物作物,蔬菜,水果和其他栽培植物免受各种害虫的影响,例如梅里布格,蚜虫,pupe虫等。在园艺中,它们用于保护装饰植物,果树和灌木,以保持其健康和美学吸引力。由于其特异性和高效性,呼吸抑制剂是综合害虫管理(IPM)的重要工具,可确保可持续和生产性农业。

主题的相关性

随着世界人口不断增长和粮食需求的增长,有效的害虫管理变得至关重要。抑制呼吸的杀虫剂提供了独特的作用机理,可用于抵抗耐药的害虫物种。但是,这些杀虫剂的使用不当会导致害虫中抗性的发展和负面的环境后果,例如减少有益昆虫的种群和环境污染。因此,重要的是研究呼吸抑制剂的作用机理,对生态系统的影响并开发其应用的可持续方法。

历史

抑制呼吸的杀虫剂群的历史涉及影响昆虫细胞呼吸的化学物质的发展,从而抑制了它们使用氧气用于代谢过程的能力。这些杀虫剂成为害虫控制的重要工具,但是随着使用的使用,生态问题和抗药性问题出现了。本文将讨论这组杀虫剂的历史,包括关键阶段,化学物质及其用法。

1。早期的研究和发展

在1940年代,科学家开始探索影响细胞呼吸以产生更有效杀虫剂的方法。这些研究导致出现了一系列化学物质,这些化学物质抑制了昆虫线粒体呼吸链中的关键酶,破坏了它们的代谢并最终导致其死亡。

示例:
Dimethoate - 最早影响呼吸的杀虫剂之一。它是在1950年代开发的,对各种有害生物都表现出很高的功效。

2。 1950S-1960S:新产品的出现

在1950年代和1960年代,科学家继续开发影响细胞呼吸的化学物质。这导致了在农业中广泛使用的新杀虫剂的出现,以抗击各种害虫,例如蚜虫,螨虫和其他昆虫。

示例:
Phosmet - 一种有机磷杀虫剂,通过破坏线粒体的正常功能来抑制昆虫呼吸。这种杀虫剂被广泛用于农业,尤其是在与蔬菜作物害虫的斗争中。

3。 1970年代:生态和毒理学问题增加

在1970年代,抑制呼吸的杀虫剂的使用导致毒性增加和生态问题的出现。这些物质不仅对害虫,而且对有益的昆虫(例如蜜蜂和掠食性昆虫)产生有害影响。这些化学物质在生态系统,污染土壤和水体中的积累也存在问题。

示例:
乙酰二哌三 - 一种影响昆虫呼吸和神经系统的拟除虫菊酯杀虫剂。最初是为害虫控制而开发的,后来引起了人们对其对生态系统的影响的担忧。

4。 1980年代 - 1990年代:抵抗的发展

随着抑制呼吸的杀虫剂的使用增加,出现了抗性问题。昆虫开始适应这些产品的影响,从而降低了它们的有效性。为了打击抵抗,开发了新的杀虫剂组合,并提出了诸如旋转不同类型的杀虫剂之类的策略。

示例:
克罗芬葡萄嗪 - 一种影响昆虫呼吸的杀虫剂,在1990年代广泛使用,但由于在某些害虫种群中发展的耐药性而降低了其有效性。

5。现代方法:选择性和可持续性

近几十年来,研究人员致力于开发更多的选择性杀虫剂,该杀虫剂仅针对害虫,同时最大程度地减少对有益昆虫和其他生物的影响。这导致了对不仅结合化学杀虫剂而且还融合生物学和机械害虫控制方法的合并方法的研究。

示例:
Spinosad - 一种使用影响昆虫神经系统并破坏呼吸的酶的生物杀虫剂。由于其高疗效和环境影响降低,该产品变得流行。

6。问题和观点

近年来,与抑制呼吸的杀虫剂相关的生态问题越来越成为科学讨论的主题。害虫中抗药性的发展,以及安全系统中有毒物质的安全性和生物积累的问题,仍然迫切关注。

目前在该领域的研究着重于创建更环保和有效的产品,以最大程度地减少对有益昆虫和环境的影响。

示例:
印em油基产品 - 用于生态有害生物控制。尽管它们不直接抑制呼吸,但它们是控制昆虫种群的安全替代方法。

抵抗和创新问题

抑制呼吸的昆虫对昆虫的抗性的发展已成为与其使用相关的主要问题之一。暴露于这些杀虫剂重复治疗的害虫可以演变为不易其影响。这需要开发具有不同作用机理的新杀虫剂,并实施可持续的害虫控制方法,例如旋转杀虫剂和使用合并产品。现代研究旨在创建具有改善特性的呼吸抑制剂,从而降低抵抗力发展的风险并最大程度地减少环境影响。

分类

抑制呼吸的杀虫剂根据各种标准进行分类,包括化学组成,作用方式和活性范围。抑制呼吸的主要杀虫剂包括:

  • 烤面包酮:源自Derris和Lonchocarpus植物的根的天然杀虫剂。它们阻止了线粒体呼吸链中的复合物I,以防止电子转移和ATP产生。
  • 苯基膦酸盐:抑制呼吸链各种复合物的合成化合物,破坏了昆虫的细胞呼吸。
  • 匈牙利抑制剂:专门设计用于阻断昆虫呼吸酶的现代合成杀虫剂。
  • 硫代氨基酸盐:一组影响代谢过程的杀虫剂,包括细胞呼吸。
  • Strichnobenzones:阻断线粒体呼吸链中复合物III的杀虫剂,导致细胞呼吸和昆虫死亡的停止。

这些组中的每个组都有独特的特性和作用方式,可以在各种条件下和不同的栽培植物中使用。

抑制呼吸的杀虫剂可以通过几种特征分类:

化学结构的分类

  • 氰化物:线粒体中的电子传输,破坏细胞呼吸。
  • 有机磷化合物:块呼吸链酶,例如细胞色素,抑制正常的线粒体功能。
  • 苯甲酸酯化合物:干扰细胞中的代谢过程,防止正常呼吸。
  • 硝化物:主动阻塞昆虫线粒体中的呼吸酶,破坏其能量交换。

按动作方式进行分类

  • 干扰呼吸链:负责氧运输和能量产生的块酶,导致氧饥饿。
  • 抑制氧化和磷酸化:与葡萄糖氧化和ATP合成有关的块过程,导致能量不足和昆虫死亡。
  • 电子转移阻塞:抑制与线粒体中电子转移有关的酶,破坏了呼吸过程。

按应用区域进行分类

  • 农业:用于保护农作物免受害虫,例如果蝇,甲虫,蚜虫,螨虫和其他损害植物的昆虫。
  • 仓库存储和粮食安全:用于消除臭虫,蟑螂和苍蝇等害虫,这些虫害会损害食品并降低储存商品的质量。
  • 林业:用于控制影响森林作物和木材的害虫。

通过毒性和安全性分类

  • 对昆虫有毒,但对哺乳动物相对安全:这些杀虫剂仅损害昆虫,并且正确应用时对哺乳动物的影响很小。
  • 对所有生物有剧毒:如果不采取安全措施,影响呼吸的某些杀虫剂对昆虫,动物和人类都可能是危险的。
  • 对人类和动物的安全,但有效地抵抗昆虫:这些杀虫剂用于安全的地方,例如家庭和食品存储区域。

产品的示例

  • 有机磷杀虫剂(例如,马拉硫酮,PARATHION):阻断昆虫呼吸链酶,用于农业作物保护。
  • 氰化物(例如氰化氢):干扰昆虫代谢和阻塞呼吸的活性物质,以各种形式用于销毁仓库和食物存储中的害虫。
  • 硝化菜(例如硝基氨酸):对许多昆虫有效并广泛用于农业。

动作机理

杀虫剂如何影响昆虫的神经系统

  • 通过破坏能量代谢,抑制呼吸的杀虫剂间接影响昆虫神经系统。由于神经细胞严重依赖ATP来维持膜电位和传播神经冲动,因此细胞呼吸的破坏会导致ATP水平降低。这会导致神经膜去极化,损害神经冲动的传播并导致昆虫瘫痪。

对昆虫代谢的影响

  • 细胞呼吸的破坏会导致代谢过程(例如喂养,繁殖和运动)的分解。细胞呼吸的效率降低可降低ATP的产生,减缓重要功能并降低害虫活性和生存能力。结果,昆虫的喂养和繁殖能力降低,这有助于控制其种群并防止对植物的损害。

作用的分子机制

  • 抑制呼吸的杀虫剂阻断线粒体呼吸链的各种复合物。例如,烤面包酮阻断复合物I(烟酰胺 - 腺苷二核苷酸脱氢酶),以防止电子从NADH转移到辅酶q。这会阻止电子传输链,减少ATP的产生,并导致NADH积累,从而导致昆虫细胞的能源危机。其他杀虫剂,例如苯基膦酸盐,可以抑制复合物III(细胞色素B-C1复合物),破坏电子转移并引起相似的作用。这些分子机制可确保呼吸抑制剂对各种害虫的高效。

接触和全身动作之间的差异

  • 抑制呼吸的杀虫剂可以具有接触和全身作用。接触杀虫剂直接与昆虫接触,穿透角质层或呼吸道,阻断呼吸酶,并在现场引起麻痹和死亡。系统性杀虫剂穿透植物组织并散布在整个植物中,从而长期保护对植物不同部位的害虫。系统性的行动允许更长的害虫控制和更广泛的应用,确保有效的作物保护。

该组中产品的示例

烤面包酮:

  • 作用方式:阻止线粒体呼吸链的复合物I,防止电子转移和ATP产生。
  • 产品的示例:烤面包酮250,阿格罗特蛋白,斯特罗盖顿
  • 优点:针对多种害虫,自然来源,哺乳动物毒性相对较低的效率很高。
  • 缺点:对水生生物,环境危害,水体附近的有限应用。

苯基膦酸盐:

  • 作用方式:抑制线粒体呼吸链的复合物,破坏电子转移和ATP的产生。
  • 产品的示例:苯膦酸100,农业面积,呼吸复合物
  • 优点:高效率,广泛的作用,系统分布。
  • 缺点:对有益昆虫的毒性,害虫抗性的潜力,环境污染。

匈牙利抑制剂:

  • 作用方式:线粒体呼吸链中的特定酶,破坏细胞呼吸并导致昆虫死亡。
  • 产品的示例:Ungarik-50,抑制剂,Agroungar
  • 优点:具体作用,对抗性害虫物种的高效力,哺乳动物的毒性低。
  • 缺点:高成本,作用范围有限,土壤污染的风险。

硫代氨基酸:

  • 作用方式:通过抑制特定的呼吸酶来影响代谢过程,包括细胞呼吸。
  • 产品的示例:硫代氨基甲酸-200,Agrothio,Metabrom
  • 优点:针对广泛的昆虫,全身作用,抵抗降解的高效能。
  • 缺点:对有益昆虫的毒性,土壤和水中的潜在积累,害虫耐药性的发展。

Strichnobenzones:

  • 作用方式:线粒体呼吸链的块III,破坏电子传输并停止ATP的产生。
  • 产品的示例:Strichnobenzone-150,Agrostikh,复杂B
  • 优点:针对广泛的害虫,全身作用,对光降解的耐药性的高效。
  • 缺点:对水生生物的毒性,潜在的环境污染,害虫中抗性的发展。

杀虫剂及其环境影响

对有益昆虫的影响

  • 抑制呼吸的杀虫剂对包括蜜蜂,黄蜂和其他传粉媒介在内的有益昆虫以及自然控制害虫种群的掠食性昆虫有毒性作用。这导致生物多样性的降低和生态系统平衡的破坏,对农业生产力和生物多样性产生负面影响。

土壤,水和植物中的残留杀虫剂

  • 抑制呼吸的杀虫剂可以长时间在土壤中积聚,尤其是在高湿度和温度的情况下。这导致通过径流和浸润污染水源。在植物中,杀虫剂分布在各个部位,包括叶子,茎和根,促进系统保护,但也导致食品和土壤中杀虫剂的积累,可能影响人类和动物的健康。

自然界中杀虫剂的光稳定性和降解

  • 许多抑制呼吸的杀虫剂具有很高的光稳定性,这增加了其在环境中的作用。这样可以防止阳光快速降解,并促进其在土壤和水生生态系统中的积累。对降解的高耐药性使从环境中去除杀虫剂并增加了其对非目标生物的影响的风险。

生物磁化和食物链中的积累

  • 抑制呼吸的杀虫剂会积聚在昆虫和动物的体内,向上移动食物链并引起生物磁化。这导致食物链上层(包括捕食者和人类)的杀虫剂浓度更高。杀虫剂的生物磁化会引起严重的生态和健康问题,因为累积的杀虫剂会导致动物和人类的慢性中毒和健康问题。

昆虫对杀虫剂的抗性问题

抵抗发展的原因

  • 昆虫对抑制呼吸的昆虫的耐药性发展是由基因突变和通过反复使用杀虫剂选择抗性个体引起的。这些杀虫剂的频繁和不受控制的使用促进了耐药基因在害虫种群中的迅速传播。遵守剂量和施用时间表的依从性不足也可以加速抗药性开发过程,从而使杀虫剂的有效性降低。

耐药害虫的示例

  • 对杀虫剂的抵抗力已经在各种害虫中观察到抑制呼吸,包括粉蝇,蚜虫,螨虫和某些蛾类。这些害虫显示出对杀虫剂的敏感性降低,使其更难控制,并导致需要更昂贵和有毒的化学物质或转向替代控制方法。

防止电阻的方法

  • 为了防止昆虫对抑制呼吸的杀虫剂的耐药性发展,有必要使用不同的作用机理旋转杀虫剂,结合了化学和生物控制方法,并采用综合的害虫管理策略。遵循建议的剂量和申请时间表也很重要,以避免选择抗性个体并长期保持产品的有效性。

杀虫剂的安全申请指南

溶液准备和剂量

  • 适当的溶液制备和准确的杀虫剂剂量对于其有效且安全的应用至关重要。严格遵循制造商准备解决方案和施用剂量以避免植物治疗过量或不足的说明,这一点很重要。使用测量工具和优质水有助于确保准确的给药和有效的治疗。

处理杀虫剂时使用防护设备

  • 使用抑制呼吸的杀虫剂时,有必要使用适当的防护装备,例如手套,口罩,护目镜和防护服,以最大程度地减少暴露于人体的杀虫剂的风险。防护装备有助于防止与皮肤和粘膜接触,并吸入有毒杀虫剂蒸气。

治疗植物的建议

  • 用杀虫剂治疗植物,可在早晨或傍晚抑制呼吸,以避免影响蜜蜂等授粉媒介。避免在炎热的大风天气中处理,因为这可能会导致将杀虫剂喷射到有益的植物和生物上。还建议考虑植物生长阶段,避免在活跃的开花和结果期间进行治疗。

在收获之前观察等待时间

  • 在施用杀虫剂后,在收获之前观察建议的等待期,以抑制呼吸可确保产品安全并防止杀虫剂残留物进入食品。重要的是遵循制造商关于等待期的指示,以避免中毒风险并确保产品质量。

化学杀虫剂的替代品

生物杀虫剂

  • 使用昆虫噬细胞,细菌和真菌制剂代表了抑制呼吸的化学杀虫剂的环境安全替代品。生物杀虫剂,例如苏云金芽孢杆菌,有效地控制了害虫,而不会损害有益的生物和环境。这些方法促进了可持续的害虫管理和保护生物多样性。

天然杀虫剂

  • 天然杀虫剂,例如印em油,烟草输注和大蒜溶液,对植物和环境都是安全的,可用于控制害虫。这些疗法具有驱虫剂和杀虫特性,可以有效控制无合成化学物质的昆虫种群。天然杀虫剂可与其他方法结合使用以获得最佳结果。

信息素陷阱和其他机械方法

  • 信息素陷阱吸引和杀死害虫,减少其数量并防止扩散。其他机械方法(例如粘陷阱和障碍物)也有助于控制害虫种群,而无需使用化学物质。这些方法是管理害虫的有效和环境安全的方法。

该组流行杀虫剂的例子

产品名称

主动成分

行动方式

应用区域

烤面包酮

烤面包酮

阻断线粒体呼吸链的复合物I,防止电子转移和ATP产生

蔬菜作物,果树

苯基膦酸盐

苯膦酸盐

抑制呼吸链复合物,破坏电子转移和ATP的产生

谷物作物,蔬菜,水果

匈牙利抑制剂

匈牙利抑制剂

阻断线粒体中特定的呼吸酶,破坏细胞呼吸并导致昆虫死亡

蔬菜和水果作物,观赏植物

硫代氨基酸

硫代氨酸

抑制线粒体呼吸链的特定酶,影响细胞呼吸

蔬菜作物,谷物,水果

Strichnobenzones

Strichnobenzone

阻止线粒体呼吸链的复合物III,破坏电子传输并停止ATP产生

蔬菜,水果和装饰作物

优点和缺点

优点:

  • 针对多种害虫的高效率
  • 特定的作用,对哺乳动物的最小影响
  • 植物中的系统性分布,确保长期保护
  • 与其他控制方法结合以增强有效性的潜力

缺点:

  • 对有益昆虫的毒性,包括蜜蜂和黄蜂
  • 在害虫中发展抗性的潜力
  • 土壤和水的潜在污染
  • 与传统杀虫剂相比,某些产品的高成本

风险和预防措施

对人类和动物健康的影响

  • 抑制呼吸的杀虫剂如果不正确地使用会对人类和动物的健康产生严重影响。当摄入或吸收人体时,它们会引起中毒症状,例如头晕,恶心,呕吐,头痛,在极端情况下,癫痫发作和意识丧失。如果杀虫剂与皮肤接触或摄入治疗的植物,动物,尤其是宠物,也有中毒的风险。

杀虫剂中毒的症状

  • 杀虫剂中毒的症状抑制呼吸,包括头晕,头痛,恶心,呕吐,无力,呼吸困难,癫痫发作和意识丧失。如果杀虫剂进入眼睛或皮肤上,可能会发生刺激,发红和燃烧。如果摄取杀虫剂,需要立即进行医疗护理。

中毒的急救

  • 如果怀疑被杀虫剂中毒抑制呼吸,请立即停止与杀虫剂接触,将受影响的皮肤或眼睛用大量水冲洗至少15分钟,并寻求医疗护理。如果吸入,请移至新鲜空气并咨询医生。如果吞咽杀虫剂,请立即致电紧急服务,并遵循产品标签上提供的急救说明。

预防害虫

替代害虫控制方法

  • 文化方法,例如农作物旋转,覆盖,去除感染的植物以及引入抗性植物品种,有助于防止害虫侵袭并减少抑制呼吸的杀虫剂的需求。这些方法为害虫带来了不利的疾病,并增强了植物健康。生物控制方法,包括使用昆虫噬细胞和其他虫害的其他天然捕食者,也是有效的预防措施。

为害虫创建不利条件

  • 适当的浇水,清除掉落的叶子和植物碎屑,并保持干净的花园和蔬菜斑块会为害虫繁殖和扩散带来不利的条件。安装物理屏障,例如网和边界,有助于防止害虫进入植物。还建议定期检查植物并迅速去除损坏的零件,从而降低其对害虫的吸引力。

结论

抑制呼吸的杀虫剂的合理使用在植物保护和增加农业和观赏植物的产量中起着重要作用。但是,有必要遵循安全指南并考虑生态方面,以最大程度地减少对环境和有益生物的负面影响。结合化学,生物学和文化控制方法的综合害虫管理方法促进了可持续的农业发展和生物多样性保护。继续研究旨在降低人类健康和生态系统风险的新杀虫剂和控制方法的发展也很重要。

经常询问问题(FAQ)

  1. 什么是抑制呼吸的杀虫剂群,它们是用什么?

抑制呼吸的杀虫类是一类旨在破坏昆虫细胞呼吸过程的化学物质。它们用于控制农业和园艺中的害虫种群,增加产量并防止对栽培植物的损害。

  1. 抑制呼吸的杀虫剂如何影响昆虫的神经系统?

这些杀虫剂通过破坏能量代谢间接影响昆虫的神经系统。细胞呼吸的破坏会导致ATP水平降低,这会导致神经膜去极化,神经冲动障碍和瘫痪。

  1. 是否会抑制呼吸有害的杀虫类对有益昆虫的造成的杀害?

是的,这些杀虫剂对包括蜜蜂和黄蜂在内的有益昆虫有毒。他们的应用需要严格遵守法规,以最大程度地减少对有益昆虫的影响并防止生物多样性丧失。

  1. 如何防止昆虫的抗药性抑制杀虫剂?

为了防止耐药性,有必要以不同的作用方式旋转杀虫剂,结合化学和生物控制方法,并遵循建议的剂量和施用时间表。

  1. 哪些生态问题与抑制呼吸的杀虫剂的使用有关?

使用这些杀虫剂会导致有益的昆虫种群,土壤和水污染以及食物链中杀虫剂的积累,从而导致重大的生态和健康问题。

  1. 可以抑制呼吸的杀虫剂用于有机农业吗?

否,这些杀虫剂由于其合成起源和对环境和有益生物的潜在负面影响而不符合有机农业标准。

  1. 应如何应用呼吸的杀虫剂以获得最大有效性?

严格遵循制造商的剂量和申请时间表的说明,在早晨或晚上处理植物,避免在传粉媒介活动期间涂抹,并确保杀虫剂在植物上的分布。

  1. 是否有替代杀虫剂控制呼吸的杀虫剂的替代方法?

是的,有生物杀虫剂,天然疗法(例如印em油,大蒜溶液),信息素陷阱和机械控制方法,可以用作抑制呼吸的化学杀虫剂的替代方法。

  1. 如何将抑制呼吸的杀虫剂的环境影响最小化?

仅在必要时使用杀虫剂,遵循建议的剂量和施用时间表,避免用杀虫剂污染水源,并采用综合的害虫控制方法来减少对化学产品的依赖。

  1. 在哪里可以在哪里抑制呼吸?

这些杀虫剂可在专业的农业技术商店,在线零售商和植物保护产品供应商中获得。购买之前,重要的是要验证所使用的产品的合法性和安全性。

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