Циперметрин

Циперметрин (цимбуш, арриво, рипкорд, циперкилл, нурел, шерпа) — синтетический пиретроид, инсектицид и акарицид контактно-кишечного действия. Это один из первых пиретроидов, получивших широкое применение в защите растений, и занимает первое место среди пестицидов по числу выпускаемых в мире препаратов. Препараты на основе циперметрина широко применяются как инсектициды для обработки овощных, плодовых и огородных культур, а также для борьбы с эктопаразитами сельскохозяйственных животных, с вредителями запасов продовольствия, бытовыми насекомыми и для обработки одежды для защиты от иксодовых клещей.

История

Предшественники синтетических пиретроидов — природные пиретрины, получаемые из цветков кавказской, персидской, далматской и других видов ромашки. Природные пиретрины обладают высокой инсектицидной активностью, но быстро разлагаются на свету, поэтому они непригодны для использования в садах.

Высушенные цветки некоторых видов ромашки использовались в качестве инсектицида еще в древнем Китае и затем в средние века в Персии. Началом научных исследований этих веществ можно считать 1694 г., когда впервые были описаны растения далматской, или пепельнолистной ромашки, которая в диком виде росла на Кавказе и в Далмации (район Югославии). Позже было установлено, что цветки нескольких видов ромашки (род Chrysanthemium семейства Asteraceae – сложноцветных) обладают инсектицидными свойствами, но далматская ромашка (Chrysanthemium cinerafolis), соцветия которой содержат до 1,5% пиретрина, нашла наибольшее распространение. В Европе высушенные и измельченные соцветия (пиретрум), обладающие замечательным свойством убивать тараканов, клопов, мух и комаров, стали известны более 200 лет назад благодаря торговцам из Армении, которые продавали их как персидский порошок (“Persian dust”, “insect powder”).

Далматская ромашка была введена в культуру и успешно выращивалась в Японии, Бразилии и США. С 1890 г. в Японии началось производство москитных палочек, а впоследствии спиралей, которые долго горели и отпугивали мошек. К 1938 г. в мире производили около 18 тыс. т. сухих цветков в год, из них около 70% в Японии. Химическое изучение факторов инсектицидной активности пиретрума начато в 1908 г. В 20-х годах XX столетия было доказано наличие циклопропанового кольца в молекулах пиретрума и установлена структура пиретрина I и пиретрина II. Найдено, что инсектицидные компоненты цветков пиретрума содержат шесть кетоэфиров хризантемовой и пиретриновой кислот, очень схожих структурно и определяющих инсектицидную активность пиретрума.

В 30-х годах XX столетия на основе извлечения пиретринов органическими растворителями из цветков ромашки начато производство препаратов пиретрума. Препараты были безвредны для человека и животных, но дороги в производстве, нестойки и быстро теряли инсектицидную активность.

В результате многолетних исследований пиретринов химикам удалось получить фотостабильные пиретроиды, пригодные для использования в сельском хозяйстве. Первые синтетические пиретроиды на основе перметрина, циперметрина, дельтаметрина поступили на рынок в 1976—1977 гг и активно используются по сей день. Преимуществами пиретроидов перед традиционными инсектицидами являются высокая биологическая активность против насекомых на разных стадиях их развития и, как результат, низкие нормы расхода.

Для того, чтобы понять уровень активности синтетических аналогов пиретринов, следует сравнить данные по относительной токсичности пиретроидов к комнатным мухам. Если токсичность карбофоса, широко распространенного инсектицида из группы фосфорорганических препаратов, принять за 1, то инсектицидная активность пиретрина составит 2, фенвалерата – 38, перметрина – 60, циперметрина – 210, дельтаметрина – 1500.

Действие циперметрина на насекомых

Попав в организм насекомого нарушает функцию нервной системы, действуя на натрий-калиевые
каналы и обмен кальция в синапсах, что приводит к выделению излишнего количества ацетилхолина при прохождении нервного импульса. Отравление проявляется в сильном возбуждении, поражении двигательных центров и последующей смерти насекомого.

Изомеры

Технический продукт содержит восемь изомеров, различающихся по физико-химическим свойствам и биологической активности. Одни из изомеров более эффективны против чешуекрылых, другие — жесткокрылых. Получены вещества, содержащие несколько отдельных изомеров.

• Альфа-циперметрин содержит смесь двух изомеров (1 : 1). Препараты: Фастак, КЭ (100г/л); Альфа Ципи, КЭ (100г/л), Ринг Экстра, КС. Инсектицидное действие препарата сохраняется до 10 дней. Эффективность против вредителей падает при повышении температуры воздуха выше 25° С. Совместим с большинством известных инсектицидов, акарицидов и фунгицидов. Препарат стабилен в течение 4-х лет со дня изготовления при температуре 0°С до +30°С в закрытой заводской упаковке.
• Бета-циперметрин содержит четыре изомера в соотношении 2 : 2 : 3 : 3. Препарат: Кинмикс, КЭ (5 0 г/л).
• Зета-циперметрин — смесь четырех изомеров, обогащенная a-S-изомером. Препараты: Фьюри, ВЭ (100 г/л); Таран, ВЭ (100 г/л); Зета, ТАБ, С П (16г/кг).

Циперметрин — контактно-кишечный инсектицид с высокой начальной токсичностью, эффективный против грызущих и сосущих насекомых. Продолжительность защитного действия 10-15 дней. Альфа- и бета-циперметрин отличаются большей стойкостью и продолжительностью защитного действия, чем циперметрин. Зета-циперметрин в 2,5-3 раза более токсичен для насекомых, чем циперметрин, к нему не развивается приобретенная устойчивость (резистентность).

Использование циперметрина

Препараты на основе циперметрина рекомендованы для защиты многих зерновых, овощных и плодовых культур от следующих вредителей: колорадский жук, картофельная коровка, белокрылка, тли, трипсы, листогрызущие гусеницы, яблонная плодожорка, листовертки, яблонная медяница, картофельная моль, пилильщики, короеды, хлопковая совка, кукурузный мотылек, хлебный клопик, пьявица, блошки, хлебные трипсы, клоп вредная черепашка, хлебные жуки, злаковые галлицы, хлебная жужелица, внутристеблевые мухи, луговой мотылек, бобовая огневка, соевая плодожорка, многоядный листоед, гороховая зерновка, гороховая плодожорка, фитономус, рапсовый цветоед, свекловичные блошки, белянки, совки, моли, саранчовые, цикадки, постельные клопы, тараканы, муравьи, блохи и другие.

Срок последней обработки фруктовых деревьев — 40 дней до сбора урожая, шиповника — 90. Системным действием не обладает, но долго сохраняется на обработанных поверхностях (20–30 дней), так как достаточно устойчив к действию высоких температур и ультрафиолетовых лучей. Хорошо подавляет устойчивые к фосфорорганическим инсектицидам популяции тлей.

Аналогично применяют и препараты на основе зета-циперметрина. У препаратов на основе альфа-циперметрина более длительный период ожидания: после обработки свеклы — 45 дней, яблони — 50 дней. Препараты на основе бета-циперметрина эффективны при внесении даже в количестве 5…30 г д. в. на 1 га, поэтому они разрешены к применению на всех перечисленных ранее культурах. Даже на крыжовнике и смородине их можно применять 2 раза за период вегетации. Срок последней обработки — 20 дней до сбора урожая. Для расширения спектра инсектицидного действия, повышения эффективности выпускают комбинированные препараты на основе циперметрина: Алатар (малатион + циперметрин), Ципи (хлорпирифос + циперметрин), Креоцид Про (циперметрин + креолин), Инта-Ц-М (циперметрин + малатион), Искра (циперметрин + перметрин).

Синтетические пиретроиды — хорошо удерживаются кутикулой листьев и, ограниченно проникая в них, обеспечивают глубинное инсектицидное действие. Они нелетучи, фотостабильны, на неживой поверхности могут сохраняться до 12 мес (перметрин).

При обработке садов и помещений препаратами на основе циперметрина следует неукоснительно соблюдать технику безопасности. Все работы производить в защитной одежде с использованием качественного респиратора.

Препараты на основе циперметрина

Для борьбы с синантропными насекомыми

Циперметрин выпускается в виде 10%-ного, 25%-ного и 40%ного к.э. (арриво 10%-ного и 25%-ного к.э.), 5%-ного с.п. (дескорд) и в других формах. На основе циперметрина различные предприятия России выпускают дуст «Инсорбцид-нео» (0,24 % ДВ), дуст «Цимтал» (0,06 % ДВ), инсектицид-Ц (0,2 % ДВ), инсектицидные карандаши («Иней», «Баубас», «Ника», «Виртокс» и др., содержащие разное количество ДВ циперметрина — от 0,3 % в «Виртоксе» до 5 % в «Инее»), с.п. «Ципермакс» (3,75 % ДВ), приманки для мух — «Циперфлай» (0,1 %), «Аква-вир» (0,05 % ДВ). Разработаны рецептуры парафинированных брикетов «Ротан» для борьбы с тараканами, включающие 0,2 % циперметрина с пищевыми добавками, а также препараты в аэрозольной упаковке — «Циперол», «Цидем».

В настоящее время широкое распространение получил препарат «Фьюри», являющийся зета-изомером циперметрина (фирма ФМС, США). В России указанный препарат применяется под названием «Мустанг». Для уничтожения синантропных насекомых препарат применяют в виде 0,001%- 0,05%-ной водной эмульсии. Продолжительность остаточного инсектицидного действия на обработанных поверхностях составляет 1,5-2 месяца.

После использования в жилых помещениях, все поверхности которых касаются люди следует тщательно вымыть. После обработки домашних животных от блох и клещей, как минимум месяц гладить их не рекомендуется.

Для личных подсобных хозяйств:

• Бомбер, ДШ — дымовая шашка (тиабендазол + циперметрин)
• Инта-Вир, TAБ — таблетки
• Инта-Ц-М, ТАБ — таблетки (малатион (карбофос) + циперметрин)
• Искра, ТАБ — таблетки (перметрин + циперметрин)
• Карбоцин, ТАБ — таблетки (малатион (карбофос) + циперметрин)
• Молния Экстра, КЭ — концентрат эмульсии
• Шарпей, МЭ — микро-эмульсия

При использовании этих препаратов, ручные работы в саду разрешены только через 7-10 дней после обработки.

Опасность циперметрина для людей и окружающей среды

Синтетические пиретроиды нетоксичны для растений, период их полураспада на разных растениях — 2…20 дней, остаточные количества препаратов более длительно сохраняют биологическую активность. Пиретроиды плохо передвигаются в почве. Период их полураспада в почве — 1-10 недель. Метаболиты нетоксичны и далее распадаются до диоксида углерода.

Сравнительная характеристика параметров острой токсичности препаративных форм циперметрина (среднесмертельная доза для крыс):

• Альфа-циперметрин — 235 мг/кг
• Бета-циперметрин — 125 мг/кг
• Зета-циперметрин — 87,5 мг/кг

Зета-циперметрин высокотоксичен для человека и теплокровных животных, циперметрин и бета-циперметрин среднетоксичны, а альфа-циперметрин малотоксичен, но опасен в остаточных количествах, поэтому наличие их в большинстве продуктов не допускается.

Циперметрин

По степени воздействия при введении в желудок циперметрин относится к I-III классу опасности. Высокотоксичен для пчел и рыб. Обладает умеренно выраженным раздражающим действием. Кумулятивные свойства не выражены, слабый аллерген. ПДК в.р.з. 0,5 мг/м3 (пары + аэрозоль), I класс опасности.

Как показывают исследования, только на 40-е сутки после обработки содержание циперметрина в яблоках не превышало гигиенические нормативы. По всей видимости то же самое и с другими фруктами.

Альфа-циперметрин

Разложение альфа-циперметрина в почве в аэробных условиях связано с его минерализацией (в анаэробных условиях через 120 суток) и встраиванием в структуру почвенного органического вещества. При разложении альфа-циперметрина в почве образуется метаболит 3-феноксибензойная кислота (до 48%). В контролируемых лабораторных условиях альфа-циперметрин проявил себя как среднестойкое вещество. За пределы почвенного горизонта альфациперметрин не мигрирует. Период полураспада альфа-циперметрина в почве в полевых условиях — 14-112 дней, в суглинистой почве — 13 недель. Загрязнение поверхностных водоемов альфа-циперметрином маловероятно.

Препараты на основе альфа-циперметрина слабо токсичны (III класс опасности) для млекопитающих и дождевых червей. Его метаболиты ЗРВА и DCVA — IV класс опасности для млекопитающих. Альфа-циперметрин чрезвычайно токсичен (1 класс опасности) для пчел, шмелей, шершней, рыб, водорослей и зоопланктона. Способность к биоаккумуляции высокая.

Зета-циперметрин

Относится к III-му классу опасности при однократном пероральном поступлении в организм млекопитающих и к IV-му классу опасности при накожном воздействии. Кожно-резорбтивное и сенсибилизирующее действия у препарата не выявлены. При ингаляции соединение относится по ДВ (в виде аэрозоля) ко II-му классу опасности. ПДК в.р.з. 0,5 мг/м³. Чрезвычайно токсичен (I класс опасности) для всех полезных насекомых, рыб, водорослей и зоопланктона. Способность к биоаккумуляции высокая.

Плюсы препаратов на основе циперметрина

• Препараты на основе циперметрина очень эффективно уничтожают насекомых-вредителей.
• Не установлено тератогенного, эмбриотоксического и мутагенного действий циперметрина. И это есть — хорошо.

Минусы препаратов на основе циперметрина

• Препараты на основе циперметрина очень эффективно уничтожают всех полезных насекомых, рыб и прочую водную фауну.
• При длительном применении у насекомых возникает резистентность, поэтому инсектициды следует чередовать.
• Циперметрин — яд. Является нейротропными препаратом не только для насекомых и водной фауны, но и для человека. Интоксикации, вызванные пиретроидами, характеризуются, в первую очередь, нарушениями функции нервной системы, как наиболее чувствительной к их воздействию. Также у млекопитающих отмечается развитие гипофункции щитовидной железы; изменение состава крови (снижение содержания гемоглобина, общего белка и глюкозы на фоне повышения лактата, общего билирубина и СЖК и другие реакции) и прочие радости.

Литература

• Зинченко В. А. Химическая защита растений: средства, технология и экологическая безопасность — М.: КолосС, 2012
• Проект технической документации на пестицид РИНГ ЭКСТРА, КС (200 г/л альфа-циперметрина). Оценка воздействия на окружающую среду. Москва 2022 г.
• Рустамов, Ю. М. Санитарно-токсикологическая характеристика циперметрина : специальность 16.00.06 : автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата ветеринарных наук / Рустамов Юнис Мамедали оглы. – Москва, 1994. – 20 с.
• Рахматуллин, Э. К. Эколого-токсикологические аспекты применения пиретроидных инсектоакарицидных препаратов производных циперметрина и перметрина / Э. К. Рахматуллин. – Ульяновск : Ульяновский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, 2017. – 188 с.
• Федоренко, Ю. М. Остаточные количества хлорпирифоса и циперметрина в плодах яблони сохраняются дольше, чем считалось ранее / Ю. М. Федоренко, М. Е. Подгорная // Защита и карантин растений. – 2013. – № 8. – С. 43.
• Федоренко, Ю. М. Деградация циперметрина в плодах яблони в условиях интенсивного садоводства / Ю. М. Федоренко // Субтропическое и декоративное садоводство. – 2012. – № 47. – С. 200-206.
• Глыбина, А. А. Циперметрин: экологическая опасность и токсичность для животных / А. А. Глыбина, В. И. Герунов // Актуальные проблемы ветеринарной науки и практики : Материалы национальной научно-практической онлайн-конференции факультета ветеринарной медицины ИВМиБ ФГБОУ ВО Омский ГАУ, Омск, 13 ноября 2020 года. – Омск: ФГБОУ ВО Омский ГАУ, 2020. – С. 278-280.
• Герунов, В. И. Оценка тиреотоксического действия циперметрина / В. И. Герунов, А. А. Глыбина, Л. К. Герунова // Экологические чтения-2021 : ХII Национальная научно-практическая конференция с международным участием, Омск, 04–05 июня 2021 года. – Омск: Омский государственный аграрный университет им. П.А. Столыпина, 2021. – С. 162-165.
• Трубина, Л. В. Факторы, мотивирующие население использовать средства индивидуальной химической защиты от нападения иксодовых клещей / Л. В. Трубина // Омский научный вестник. – 2012. – № 2(114). – С. 75-77.
• Герунов В. И., Глыбина А. А., Герунова Л. К. Оценка тиреотоксического действия циперметрина //Экологические чтения-2021. – 2021. – С. 162-165.
• Rimoldi F., Schneider M.I., Ronco A.E. Short and Long-Term Effects of Endosulfan, Cypermethrin, Spinosad, and Methoxyfenozide on Adults of Chrysoperla externa (Neuroptera: Chrysopidae) // Journal of Economic Entomology.-2012.-Vol.105, N 6. P. 1982-1987