Имидаклоприд — системный инсектицид , принадлежащий к классу химических веществ, называемых неоникотиноиды , которые действуют на центральную нервную систему насекомых. Химическое вещество воздействует на передачу раздражителей в нервной системе насекомых. В частности, он вызывает блокировку никотинэргических нейрональных путей. Блокируя никотиновые рецепторы ацетилхолина , имидаклоприд предотвращает передачу импульсов ацетилхолина между нервами, что приводит к параличу насекомого и возможной смерти. Он эффективен при контакте и через желудок. [1] Поскольку имидаклоприд гораздо сильнее связывается с рецепторами нейронов насекомых , чем с рецепторами нейронов млекопитающих, этот инсектицид более токсичен для насекомых, чем для млекопитающих. [2]
С 1999 [3] по крайней мере до 2018 года [обновлять][ 4] [5] имидаклоприд был наиболее широко используемым инсектицидом в мире. Хотя на него сейчас нет патента, основным производителем этого химиката является компания Bayer CropScience (часть Bayer AG ). Он продается под разными названиями для разных целей; его можно применять путем инъекции в почву, инъекции в деревья , нанесение на кожу растения, разбрасывание по листьям или наземное внесение в виде гранулированного или жидкого состава или в качестве обработки семян , покрытых пестицидами . [6] [2] [7] Имидаклоприд широко используется для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве. Другие области применения включают нанесение на фундаменты для предотвращения повреждения термитами, борьбу с вредителями в садах и газонах, обработку домашних животных от блох, [2] защиту деревьев от сверлящих насекомых, [8] и консервирующую обработку некоторых видов лесоматериалов. [9]
Обзор Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA), проведенный в 2018 году, пришел к выводу, что большинство видов использования неоникотиноидных пестицидов, таких как имидаклоприд, представляют риск для диких и медоносных пчел. [10] [11] В 2022 году Агентство по охране окружающей среды США (EPA) пришло к выводу, что имидаклоприд, вероятно, окажет негативное воздействие на 79 процентов находящихся под угрозой исчезновения или находящихся под угрозой исчезновения видов, внесенных в федеральный список, и 83 процента критически важных мест обитания. [12] Пестицид запрещен к использованию на открытом воздухе во всем Европейском Союзе с 2018 года, но имеет частичное одобрение в США и других частях мира, где он широко используется. [13] [14]
Имидаклоприд – наиболее широко используемый инсектицид в мире. [3] [4] [5] Его основные области применения включают:
При применении на растениях имидаклоприд, имеющий системное действие, медленно поглощается корнями растений и медленно перемещается вверх по растению через ткани ксилемы .
Предполагаемое годовое использование этого соединения в сельском хозяйстве США составлено Геологической службой США и демонстрирует тенденцию к увеличению с момента его введения в 1994 по 2014 год, когда оно достигло 2 000 000 фунтов (910 000 кг). [17] Однако с 2015 по 2019 год их использование сократилось из-за опасений по поводу воздействия неоникотиноидов на насекомых-опылителей. [18] В мае 2019 года Агентство по охране окружающей среды отозвало одобрение ряда продуктов, содержащих имидаклоприд, в рамках юридического урегулирования, хотя некоторые составы по-прежнему доступны. [19] [20]
При использовании на деревьях может потребоваться 30–60 дней, чтобы достичь вершины (в зависимости от размера и высоты) и проникнуть в листья в достаточно больших количествах, чтобы действовать эффективно. Имидаклоприд можно найти в стволе, ветвях, ветках, листьях, листочках и семенах. Многие деревья опыляются ветром. Но другие, такие как фруктовые деревья, липа, катальпа и черная акация, опыляются пчелами и ветром, и имидаклоприд, вероятно, будет обнаружен в цветах в небольших количествах. Для борьбы с сверлящими насекомыми необходимо использовать более высокие дозы, чем для других типов. [8]
21 января 1986 г. патент на имидаклоприд был подан и выдан 3 мая 1988 г. в США (патент США № 4742060) компанией Nihon Tokushu Noyaku Seizo KK из Токио, Япония. [21]
25 марта 1992 года компания Miles, Inc. (позже Bayer CropScience) подала заявку на регистрацию имидаклоприда для газонных трав и декоративных растений в Соединенных Штатах. 10 марта 1994 года Агентство по охране окружающей среды США одобрило регистрацию имидаклоприда. [22]
26 января 2005 г. Федеральный реестр отметил введение «(Допусков к пестицидам) чрезвычайных исключений» для имидаклоприда. Его использование было разрешено Гавайям (для) использования этого пестицида на бананах (), а штатам Миннесота, Небраска и Северная Дакота для использования этого пестицида на подсолнечнике (ах) . [23]
Имидаклоприд — системный инсектицид, принадлежащий к классу хлороникотинил- неоникотиноидных инсектицидов. Он действует, препятствуя передаче нервных импульсов у насекомых, необратимо связываясь со специфическими никотиновыми рецепторами ацетилхолина насекомых . [24]
Как системный пестицид имидаклоприд легко перемещается по ксилеме растений из почвы в листья, плоды, пыльцу и нектар растения. Имидаклоприд также демонстрирует превосходное трансламинарное перемещение в растениях, может проникать через кутикулу листа и легко проникать в ткани листа. [25]
Поскольку имидаклоприд эффективен при очень низких уровнях (нанограмм и пикограмм), его можно применять в более низких концентрациях (например, 0,05–0,125 фунта/акр или 55–140 г/га), чем другие инсектициды. Доступность имидаклоприда и его благоприятный пакет токсичности по сравнению с другими инсектицидами, представленными на рынке в 1990-х годах, позволили EPA заменить более токсичные инсектициды, включая ингибиторы ацетилхолинэстеразы, фосфорорганические соединения и метилкарбаматы. [26] [27]
Основными путями диссипации имидаклоприда в окружающую среду являются водный фотолиз (период полураспада = 1–4 часа) и поглощение растениями. Основные фотометаболиты включают имидаклоприд деснитро, имидаклоприд олефин, имидаклоприд мочевину и пять второстепенных метаболитов. Конечным продуктом фотодеградации является 6-хлорникотиновая кислота (6-CNA) и, в конечном итоге, диоксид углерода. Поскольку имидаклоприд имеет низкое давление паров , он обычно не улетучивается . [24]
Хотя имидаклоприд быстро разрушается в воде в присутствии света, он остается стойким в воде в отсутствие света. Его растворимость в воде составляет 0,61 г/л, что является относительно высоким показателем. [28] В темноте, при pH от 5 до 7, он распадается очень медленно, а при pH 9 период полураспада составляет около 1 года. В почве в аэробных условиях имидаклоприд устойчив с периодом полураспада порядка 1–3 лет. На поверхности почвы период полураспада составляет 39 дней. [29] Основные почвенные метаболиты включают имидаклоприд нитрозимин, имидаклоприд деснитро и имидаклоприд мочевину, которые в конечном итоге разлагаются до 6-хлорникотиновой кислоты, CO 2 и связанных остатков. [15] [24] Недавно было показано, что 6-хлорникотиновая кислота минерализуется через путь никотиновой кислоты (витамин B 3 ) в почвенных бактериях. [30]
В почве имидаклоприд прочно связывается с органическими веществами. Без воздействия света имидаклоприд медленно разлагается в воде и, таким образом, может сохраняться в грунтовых водах в течение длительных периодов времени. Однако при обследовании подземных вод в районах США, которые были обработаны имидаклопридом от изумрудной ясеневой точицы , имидаклоприд обычно не обнаруживался. При обнаружении он присутствовал на очень низких уровнях, в основном в концентрациях менее 1 части на миллиард (частей на миллиард) с максимальным значением 7 частей на миллиард, что ниже уровня, опасного для здоровья человека. Обнаружения обычно происходили в районах с пористыми каменистыми или песчаными почвами с небольшим количеством органических веществ, где высок риск выщелачивания и/или где уровень грунтовых вод находился близко к поверхности. [31]
Учитывая его высокую растворимость в воде (0,5–0,6 г/л) и стойкость, как Агентство по охране окружающей среды США, так и Агентство по регулированию борьбы с вредителями в Канаде считают, что имидаклоприд обладает высоким потенциалом попадания в поверхностные воды и выщелачивания в грунтовые воды. и таким образом предостерегите от применения его в районах, где почвы проницаемы, особенно там, где уровень грунтовых вод неглубокий. [15] [24]
Согласно стандартам, установленным министерством охраны окружающей среды Канады, при правильном использовании (в рекомендуемых нормах, без орошения и когда не прогнозируются сильные дожди) имидаклоприд не вымывается в более глубокие слои почвы, несмотря на его высокую растворимость в воде (Rouchaud et al. 1994; Томлин 2000; Крон и Хеллпойнтнер 2002). [24] В серии полевых испытаний, проведенных Rouchaud et al. (1994, 1996), в которых имидаклоприд применялся на участках сахарной свеклы, последовательно было продемонстрировано, что не происходит заметного выщелачивания имидаклоприда в слой почвы толщиной 10–20 см. Имидаклоприд был применен на кукурузном поле в Миннесоте, и в сегментах колонны образцов ниже сегмента глубины 0–15,2 см не было обнаружено остатков имидаклоприда (Rice et al. 1991, обзор Mulye 1995). [15] [24]
Однако исследование по мониторингу воды, проведенное в штате Калифорния в 2012 году и проводившееся путем сбора сельскохозяйственных стоков в течение вегетационного периода 2010 и 2011 годов, обнаружило имидаклоприд в 89% проб с уровнями от 0,1 до 3,2 мкг/л. 19% образцов превысили порог EPA хронической токсичности для водных беспозвоночных, составляющий 1,05 мкг/л. Авторы также отмечают, что канадские и европейские нормативы значительно ниже (0,23 мкг/л и 0,067 мкг/л соответственно) и превышены в 73% и 88% образцов соответственно. Авторы пришли к выводу, что «имидаклоприд обычно перемещается за пределы объекта и загрязняет поверхностные воды в концентрациях, которые могут нанести вред водным беспозвоночным». [32]
Влияние имидаклоприда на здоровье человека зависит от дозы, продолжительности и частоты воздействия. Последствия также могут зависеть от здоровья человека и факторов окружающей среды. Люди, которые могут перорально проглотить острые дозы, будут испытывать рвоту , потливость , сонливость и дезориентацию . Это должно быть преднамеренным, поскольку для возникновения токсической реакции потребуется проглотить большое количество. [2]
На основании лабораторных исследований на крысах Всемирной организацией здравоохранения и Агентством по охране окружающей среды США имидаклоприд классифицируется как «умеренно токсичный» при острой пероральной нагрузке на млекопитающих и низкой токсичности при кожном воздействии (класс II или III, требующий «Предупреждения»). или надпись «Внимание»). Агентство по охране окружающей среды США (группа E) классифицирует его как «маловероятный» канцероген и как слабо мутагенный. Он не внесен в список по токсичности для репродуктивной системы или развития , но внесен в Приказ EPA по проверке уровня 1 для химических веществ, подлежащих тестированию в рамках Программы скрининга эндокринных нарушений (EDSP). [22] [33] Допустимые значения остатков имидаклоприда в пищевых продуктах варьируются от 0,02 мг/кг в яйцах до 3,0 мг/кг в хмеле . [1]
Имидаклоприд и его метаболит нитрозоимин (WAK 3839) хорошо изучены на крысах, мышах и собаках.
У собак ЛД 50 составляет 450 мг/кг массы тела (т.е. в любой выборке собак среднего размера весом 13 кг (29 фунтов) половина из них погибнет после приема 5850 мг имидаклоприда, или около 1 ⁄ часть унции). Острая ингаляционная ЛД 50 у крыс не достигалась при максимально достижимых концентрациях - 69 миллиграммах на кубический метр воздуха в виде аэрозоля и 5323 мг а.и./м 3 воздуха в виде пыли.
У млекопитающих первичными эффектами после острого перорального применения имидаклоприда в высоких дозах являются смертность, преходящие холинергические эффекты (головокружение, апатия, двигательные нарушения, затрудненное дыхание) и преходящая задержка роста. Воздействие высоких доз может быть связано с дегенеративными изменениями в яичках, тимусе, костном мозге и поджелудочной железе. При более высоких дозах также наблюдались сердечно-сосудистые и гематологические эффекты.
Основные эффекты длительного воздействия имидаклоприда в более низких дозах оказываются на печень, щитовидную железу и массу тела (снижение). Пероральное воздействие низких и средних доз было связано с репродуктивной токсичностью, задержкой развития и нейроповеденческими нарушениями у крыс и кроликов. Имидаклоприд не является ни канцерогенным для лабораторных животных, ни мутагенным в стандартных лабораторных анализах. [34]
Он не раздражает глаза и кожу кроликов и морских свинок . [1]
Имидаклоприд крайне токсичен для медоносных пчел: его ЛД 50 колеблется от 5 до 70 нанограмм на пчелу. [35] Семьи медоносных пчел различаются по своей способности усваивать токсины, что объясняет такой широкий диапазон. Имидаклоприд более токсичен для пчел, чем фосфорорганический диметоат (пероральная доза 50 152 нг/пчела) или пиретроид циперметрин (пероральная доза 50 160 нг/пчела). [35] Токсичность имидаклоприда для пчел отличается от большинства инсектицидов тем, что он более токсичен при пероральном приеме, чем при контакте. Контактная острая ЛД 50 составляет 0,024 мкг активного ингредиента на пчелу. [36]
В лабораторных исследованиях было показано, что сублетальные уровни имидаклоприда ухудшают навигацию, пищевое поведение, пищевое поведение и способность к обонятельному обучению у медоносных пчел ( Apis mellifera ). [35] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] Однако в целом, несмотря на то, что многие лабораторные исследования показали потенциальную токсичность неоникотиноидов, большинство полевых исследований обнаружено лишь ограниченное воздействие или отсутствие воздействия на медоносных пчел. [44]
У шмелей воздействие имидаклоприда в концентрации 10 частей на миллиард снижает естественное пищевое поведение, увеличивает смертность рабочих и приводит к замедлению развития расплода. [45] [46] Вероятный механизм заключается в том, что путь мевалоната существенно подавляется хроническим воздействием имидаклоприда, что может помочь объяснить нарушение имидаклоприда когнитивных функций. [47]
Имидаклоприд считается крайне токсичным для птиц и вызывает репродуктивную токсичность у птиц. [24]
Для перепелов ( Colinus Virginianus ) имидаклоприд оказался умеренно токсичным с 14-дневной LD 50 152 мг активного вещества/кг. Он был слегка токсичным в 5-дневном диетическом исследовании с острым пероральным приемом LC 50 в дозе 1420 мг а.и./кг, NOAEC < 69 мг а.и./кг в диете и LOAEC = 69 мг а.и./кг в диете. У птиц, подвергшихся воздействию, наблюдались атаксия, опущение крыльев, опистотонус, неподвижность, гиперактивность, зоб и кишечник были заполнены жидкостью, а также обесцвечена печень. В исследовании репродуктивной токсичности на перепелах NOAEC = 120 мг а.и./кг рациона и LOAEC = 240 мг а.и./кг рациона. Истончение яичной скорлупы и снижение веса взрослых наблюдались при дозе 240 мг активного вещества/кг. [22] [24]
Имидаклоприд высокотоксичен для четырех видов птиц: японского перепела, домашнего воробья, канарейки и голубя. Острая пероральная доза LD 50 для японского перепела ( Coturnix coturnix ) составляет 31 мг активного вещества/кг массы тела при NOAEL = 3,1 мг активного вещества/кг. Острая пероральная ЛД 50 для домашнего воробья ( Passer Domesticus ) составляет 41 мг а.и./кг массы тела при NOAEL = 3 мг а.и./кг и NOAEL = 6 мг а.и./кг. СД 50 для голубя ( Columba livia ) и канарейки ( Serinus canaria ) составляет 25–50 мг активного вещества/кг. Утки кряквы более устойчивы к воздействию имидаклоприда при 5-дневной диетической LC 50 > 4797 частей на миллион. NOAEC для массы тела и потребления корма составляет 69 мг а.и./кг рациона. Репродуктивные исследования на утках-кряквах показали истончение яичной скорлупы при дозе 240 мг а.и./кг. [22] [24]
По данным Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов, имидаклоприд представляет потенциально высокий острый риск как для травоядных , так и для насекомоядных птиц. [27] Хронический риск не был точно установлен. [24]
Наблюдательное исследование 2014 года, проведенное в Нидерландах, связало снижение численности некоторых популяций птиц с остатками имидаклоприда в окружающей среде, хотя оно и не пришло к выводу о причинно-следственной связи. [48]
Имидаклоприд в острой форме очень токсичен для водных беспозвоночных , значения ЕС 50 составляют 0,037–0,115 частей на миллион. Он также высокотоксичен для водных беспозвоночных при хроническом применении (воздействие на рост и движение): NOAEC / LOAEC = 1,8/3,6 частей на миллион у дафний ; NOAEC = 0,001 у комаров Chironomus и NOAEC/LOAEC = 0,00006/0,0013 ppm у креветок-мизид .
Его токсичность для рыб относительно невелика; [1] однако Агентство по охране окружающей среды запросило анализ побочных эффектов на рыбу, пищевые цепи которой включают чувствительных водных беспозвоночных. [15] Исследование, опубликованное в 2018 году, продемонстрировало накопление имидаклоприда в крови радужной форели, что противоречит утверждениям компании Bayer о том, что при применении имидаклоприда не происходит персистенции (биоаккумуляции). [49] [50]
Было доказано, что имидаклоприд отключает некоторые гены, которые некоторые сорта риса используют для производства защитных химикатов. Хотя имидаклоприд используется для борьбы с коричневой цикадкой и другими вредителями риса, есть свидетельства того, что имидаклоприд фактически увеличивает восприимчивость растений риса к заражению и нападению цикадок. [51] Было показано, что имидаклоприд увеличивает скорость фотосинтеза при температуре горного хлопка выше 36 градусов по Цельсию. [52]
В середине-конце 1990-х годов французские пчеловоды сообщили о значительных потерях пчел, которые они связывали с использованием имидаклоприда. [ нужна цитата ] В 1999 году министр сельского хозяйства Франции приостановил использование имидаклоприда на семенах подсолнечника и назначил группу ученых-экспертов для изучения воздействия имидаклоприда на пчел. В 2003 году эта группа опубликовала отчет, в котором пришел к выводу, что имидаклоприд представляет значительный риск для пчел. [53] В 2004 году министр сельского хозяйства Франции приостановил использование имидаклоприда для обработки семян подсолнечника и кукурузы. Определенные обработки семян имидаклопридом также были временно запрещены в Италии после предварительных мониторинговых исследований, которые выявили корреляцию между гибелью пчел и использованием неоникотиноидных пестицидов. [54]
В январе 2013 года в отчете Европейского агентства по безопасности пищевых продуктов (EFSA) был сделан вывод о том, что неоникотиноиды представляют неприемлемо высокий риск для пчел: «Был выявлен высокий острый риск для медоносных пчел в результате воздействия пыльного заноса при обработке семян кукурузы, рапса и Также был выявлен высокий острый риск воздействия остатков нектара и/или пыльцы». [27] EFSA также выявило ряд пробелов в научных данных и не смогло завершить оценку рисков для некоторых видов использования, разрешенных в Европейском Союзе (ЕС). После доклада страны-члены ЕС проголосовали за ограничение использования трех основных неоников, включая имидаклоприд, для обработки семян, внесения в почву (гранулы) и внекорневой обработки культур, привлекательных для пчел. [55]
В феврале 2018 года Европейское управление по безопасности пищевых продуктов опубликовало еще один отчет, в котором пришел к выводу, что неоникотиноиды представляют серьезную опасность для пчел . [27] В апреле 2018 года государства-члены ЕС решили запретить неоникотиноиды для любого наружного применения. [56]
1 июля 2022 года штат Массачусетс в США запретил коммерческие продажи имидаклоприда и других неоникотиноидов – ацетамиприда , клотианидина , динотефурана , тиаклоприда и тиаметоксама – широкой публике для любого наружного применения. [57] Лицензированные дилеры смогут продавать только лицам, имеющим лицензию и сертификат на использование пестицидов. Штаты Мэриленд, Коннектикут и Вермонт также ограничивают использование неоникотиноидных пестицидов. [58]
Среди прочего имидаклоприд продается под торговыми марками: Confidor (Bayer CropScience India), [59] Marathon (OHP, США). [60] [61]
{{cite web}}
: CS1 maint: unfit URL (link)