นีโอนิโคตินอยด์

สารนีโอนิโคตินอยด์เป็นสารกำจัดแมลงสังเคราะห์ชนิดหนึ่งที่มีโครงสร้างคล้ายคลึงกับสารนิโคตินอยด์จากธรรมชาติ ซึ่งเป็นสารประกอบออกฤทธิ์ที่พบในต้นยาสูบ สารกำจัดแมลงเหล่านี้ได้รับการออกแบบให้ส่งผลต่อระบบประสาทของแมลง โดยควบคุมจำนวนแมลงศัตรูพืช เช่น เพลี้ยอ่อน เพลี้ยแป้ง ไร และอื่นๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ สารนีโอนิโคตินอยด์ใช้กันอย่างแพร่หลายในเกษตรกรรม พืชสวน และการจัดสวนในเมือง เพื่อปกป้องพืชผลและไม้ประดับ

เป้าหมายและความสำคัญของการใช้งานในด้านเกษตรกรรมและพืชสวน

เป้าหมายหลักของการใช้สารนีโอนิโคตินอยด์คือเพื่อให้การป้องกันพืชจากแมลงศัตรูพืชต่างๆ ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยเพิ่มผลผลิตและลดการสูญเสียผลผลิต ในภาคเกษตร นีโอนิโคตินอยด์ถูกนำมาใช้ในการบำบัดพืชไร่ พืชผัก ต้นไม้ผลไม้ และพืชทางการเกษตรอื่นๆ ในด้านการทำสวน นีโอนิโคตินอยด์ใช้เพื่อปกป้องไม้ประดับและไม้พุ่ม ป้องกันไม่ให้ใบ ลำต้น และผลไม้เสียหาย เนื่องจากสารนีโอนิโคตินอยด์มีลักษณะเป็นระบบ จึงสามารถแทรกซึมเข้าไปในเนื้อเยื่อของพืชได้ จึงช่วยปกป้องพืชจากแมลงศัตรูพืชได้ยาวนาน

ความเกี่ยวข้องของหัวข้อ

การศึกษาวิจัยและการใช้สารนีโอนิโคตินอยด์อย่างเหมาะสมถือเป็นประเด็นสำคัญของเกษตรกรรมและพืชสวนสมัยใหม่ ประชากรโลกที่เพิ่มขึ้นและความต้องการอาหารที่เพิ่มขึ้นทำให้ต้องใช้วิธีการป้องกันพืชจากศัตรูพืชที่มีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม การใช้สารนีโอนิโคตินอยด์มากเกินไปและไม่สามารถควบคุมได้ทำให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อม เช่น ประชากรแมลงที่มีประโยชน์ เช่น ผึ้ง ลดลง และความต้านทานต่อศัตรูพืชลดลง ดังนั้น จึงมีความสำคัญที่จะต้องศึกษาเกี่ยวกับกลไกการทำงานของสารนีโอนิโคตินอยด์ ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม และพัฒนาวิธีการใช้สารนีโอนิโคตินอยด์อย่างยั่งยืน

ประวัติศาสตร์

• ประวัติของสารนีโอนิโคตินอยด์

นีโอนิโคตินอยด์เป็นกลุ่มของยาฆ่าแมลงที่พัฒนาขึ้นในช่วงปลายศตวรรษที่ 20 ซึ่งได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงในการกำจัดแมลงศัตรูพืช ผลิตภัณฑ์เหล่านี้เป็นสารประกอบสังเคราะห์ของนิโคตินซึ่งส่งผลต่อระบบประสาทของแมลง ประวัติของนีโอนิโคตินอยด์มีความเกี่ยวข้องอย่างใกล้ชิดกับการพัฒนาทางวิทยาศาสตร์เคมีและการแสวงหาสารป้องกันพืชที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัยยิ่งขึ้น

• การวิจัยและการค้นพบในระยะเริ่มแรก

สารนีโอนิโคตินอยด์ได้รับการพัฒนาขึ้นโดยเป็นส่วนขยายของงานวิจัยที่ดำเนินการในช่วงทศวรรษปี 1970 เมื่อนักวิทยาศาสตร์เริ่มศึกษาสารเคมีที่มีคุณสมบัติคล้ายกับนิโคตินแต่มีคุณสมบัติที่ดีขึ้นในการกำจัดแมลงศัตรูพืช นิโคตินเป็นที่รู้จักในฐานะยาฆ่าแมลงที่มีประสิทธิภาพตั้งแต่ต้นศตวรรษที่ 19 แต่การใช้งานมีจำกัดเนื่องจากมีความเป็นพิษสูงและไม่เสถียร ในช่วงทศวรรษปี 1980 นักวิทยาศาสตร์เริ่มมองหาสารอนาล็อกที่ปลอดภัยกว่าและเสถียรกว่าซึ่งอาจมีผลยาวนานและเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมน้อยลง

• การพัฒนาของนีโอนิโคตินอยด์ตัวแรก

สารนีโอนิโคตินอยด์ชนิดแรกถูกสังเคราะห์ขึ้นในช่วงทศวรรษปี 1980 ในปี 1990 บริษัท Sygenta (ซึ่งในขณะนั้นเปลี่ยนชื่อเป็น Novartis) ได้เปิดตัวสารนีโอนิโคตินอยด์ชนิดแรกที่ประสบความสำเร็จทางการค้า ซึ่งก็คือ อิมิดาโคลพริด ผลิตภัณฑ์นี้ถือเป็นการปฏิวัติวงการเนื่องจากพิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิภาพในการกำจัดศัตรูพืชได้หลากหลายชนิด เช่น เพลี้ยอ่อน ด้วงมันฝรั่งโคโลราโด และแมลงชนิดอื่นๆ ได้มากกว่าเมื่อเทียบกับยาฆ่าแมลงทั่วไป อิมิดาโคลพริดได้รับการใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคเกษตรกรรมอย่างรวดเร็วเพื่อปกป้องทั้งพืชผลและพืชในสวนและสนามหญ้า

• การขยายการใช้งาน

ในทศวรรษต่อมา บริษัทอื่นๆ เริ่มพัฒนาสารนีโอนิโคตินอยด์ชนิดใหม่ เช่น ไทอะเมทอกแซม แอคทารา คลอเทียนิดิน และอื่นๆ ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ได้รับความนิยมในตลาดอย่างรวดเร็วเนื่องจากมีประสิทธิภาพสูงและมีผลยาวนาน สารเหล่านี้กลายมาเป็นยาฆ่าแมลงที่สำคัญในการต่อสู้กับศัตรูพืชหลากหลายชนิด เช่น เพลี้ยอ่อน ด้วงมันฝรั่งโคโลราโด ด้วงข้าวโพด เพลี้ยแป้ง และแมลงศัตรูพืชอื่นๆ อีกมากมาย สารนีโอนิโคตินอยด์ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ ตั้งแต่เกษตรกรรมและพืชสวนไปจนถึงการปกป้องสุขภาพของมนุษย์ (เช่น การป้องกันโรคที่เกิดจากแมลง)

• ประเด็นด้านความปลอดภัยและสิ่งแวดล้อม

อย่างไรก็ตาม ตั้งแต่ช่วงปลายทศวรรษ 1990 เป็นต้นมา การใช้สารนีโอนิโคตินอยด์ได้ก่อให้เกิดความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมและพิษวิทยาอย่างร้ายแรง ในช่วงปีแรกๆ ของการใช้ สารนีโอนิโคตินอยด์แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพสูงและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมเพียงเล็กน้อย แต่เมื่อเวลาผ่านไป ผลข้างเคียง โดยเฉพาะต่อแมลงที่มีประโยชน์ เช่น ผึ้ง ก็เริ่มปรากฏให้เห็น การศึกษามากมายเชื่อมโยงการใช้สารนีโอนิโคตินอยด์กับการตายของผึ้งจำนวนมาก ทำให้เกิดการอภิปรายอย่างกว้างขวางเกี่ยวกับความปลอดภัยของสารนีโอนิโคตินอยด์

นอกจากนี้ นีโอนิโคตินอยด์ยังเริ่มก่อให้เกิดการต้านทานในแมลงศัตรูพืชบางชนิด ทำให้ประสิทธิภาพของสารลดลง

• ข้อจำกัดและข้อห้าม

เพื่อตอบสนองต่อความกังวลที่เพิ่มขึ้นเกี่ยวกับความปลอดภัยของนีโอนิโคตินอยด์และผลกระทบต่อผึ้งและสิ่งมีชีวิตที่มีประโยชน์อื่นๆ สหภาพยุโรปจึงได้กำหนดข้อจำกัดในการใช้สารนีโอนิโคตินอยด์ในการบำบัดพืชผลที่ดึงดูดผึ้งในปี 2013 และในปี 2018 ข้อจำกัดเหล่านี้ได้รับการขยายให้ครอบคลุมถึงการห้ามใช้สารนีโอนิโคตินอยด์สามชนิดที่ได้รับความนิยมมากที่สุด (อิมิดาโคลพริด ไทอะเมทอกแซม และคลอเทียนิดิน) ในทุ่งโล่ง
อย่างไรก็ตาม แม้จะมีข้อจำกัดเหล่านี้ นีโอนิโคตินอยด์ก็ยังคงถูกใช้ในบางประเทศ และการพัฒนาสารนีโอนิโคตินอยด์ยังคงเป็นพื้นที่สำคัญในการปกป้องพืชเคมี

• แนวทางที่ทันสมัยและอนาคตของนีโอนิโคตินอยด์

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความพยายามในการพัฒนาสูตรที่ปลอดภัยยิ่งขึ้นและวิธีการสร้างสรรค์ในการใช้สารนีโอนิโคตินอยด์ยังคงดำเนินต่อไป นักวิทยาศาสตร์และผู้เชี่ยวชาญกำลังทำงานเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์ที่มีผลกระทบต่อแมลงที่มีประโยชน์น้อยลง เช่น ผึ้งและแมลงนักล่าอื่นๆ ในขณะเดียวกัน ก็มีความสนใจเพิ่มขึ้นในแนวทางการจัดการศัตรูพืชแบบผสมผสานที่ผสมผสานวิธีการทางเคมี ชีวภาพ และเกษตรศาสตร์

ประวัติศาสตร์ของนีโอนิโคตินอยด์จึงเป็นตัวอย่างของการเดินทางจากการค้นพบที่ประสบความสำเร็จและเทคโนโลยีปฏิวัติวงการ ไปสู่การรับรู้ถึงความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อมและการพัฒนาวิธีการปกป้องพืชแบบใหม่และปลอดภัยยิ่งขึ้น

การจำแนกประเภท

สารนีโอนิโคตินอยด์แบ่งตามองค์ประกอบทางเคมี กลไกการออกฤทธิ์ และสเปกตรัมของกิจกรรม กลุ่มหลักของสารนีโอนิโคตินอยด์ ได้แก่:

• อิมิดาโคลพริด: หนึ่งในตัวแทนที่พบมากที่สุด มีประสิทธิภาพในการกำจัดเพลี้ยอ่อน เพลี้ยแป้ง ไร และแมลงศัตรูพืชอื่นๆ
• ไทอะเมทอกแซม: มีชื่อเสียงในเรื่องประสิทธิภาพสูงและความเป็นพิษต่ำต่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ใช้เพื่อปกป้องพืชผลธัญพืช
• คลอเทียนิดิน: ใช้ในการปกป้องพืชผักและผลไม้ มีความทนทานต่อการย่อยสลายในดินสูง
• อะเซตามิพริด: มีประสิทธิภาพต่อแมลงศัตรูพืชหลายชนิด รวมทั้งด้วงและแมลงหวี่ขาว
• พีช: ใช้ในการควบคุมเพลี้ยอ่อนและแมลงหวี่ขาว โดยมีพิษต่ำต่อแมลงที่มีประโยชน์

สารนีโอนิโคตินอยด์แบ่งตามโครงสร้างทางเคมี กลไกการออกฤทธิ์ และการประยุกต์ใช้ มาดูสารนีโอนิโคตินอยด์ประเภทหลัก ๆ กัน

การจำแนกตามโครงสร้างทางเคมี

นีโอนิโคตินอยด์แบ่งออกเป็นหลายกลุ่มตามโครงสร้างทางเคมี โดยแต่ละกลุ่มจะมีลักษณะการสังเคราะห์และผลกระทบต่อสิ่งมีชีวิตเป้าหมายที่แตกต่างกัน

• สารประกอบนิโคตินอยด์ที่มีคลอโรไพริมิดีนเป็นเบส กลุ่มนีโอนิโคตินอยด์นี้มีคลอโรไพริมิดีนเป็นส่วนประกอบ สารประกอบนี้มีประสิทธิภาพในการกำจัดศัตรูพืชได้หลากหลายชนิด เช่น เพลี้ยอ่อน ด้วงงวง และศัตรูพืชทางการเกษตรอื่นๆ
  ตัวอย่าง: ไทอะเมทอกแซม — หนึ่งในนีโอนิโคตินอยด์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายซึ่งมีคลอโรไพริมิดีนเป็นเบส
• สารประกอบนิโคตินอยด์ที่มีเบสเป็นนีโอนิโคตินิลไพริดีน: กลุ่มนี้มีวงแหวนไพริดีนในสารออกฤทธิ์ ซึ่งทำให้แตกต่างจากนีโอนิโคตินอยด์อื่นๆ สารประกอบเหล่านี้มีประสิทธิภาพต่อแมลงศัตรูพืชหลากหลายชนิด
  ตัวอย่าง: อิมีดาโคลพริด — นีโอนิโคตินอยด์ที่รู้จักกันดีซึ่งมีเบสเป็นนีโอนิโคตินิลไพริดีน ใช้กันอย่างแพร่หลายในการควบคุมแมลงศัตรูพืช
• สารประกอบนิโคตินอยด์ที่มีเบสเป็นไทอาโซล: สารประกอบไทอาโซลมีโครงสร้างโมเลกุลเฉพาะตัว ซึ่งทำให้สามารถสะสมในเนื้อเยื่อพืชและให้ผลยาวนาน
  ตัวอย่าง: อะเซตามิพริด — หนึ่งในสารประกอบในกลุ่มนี้ ใช้เพื่อปกป้องพืชจากศัตรูพืชต่างๆ

การจำแนกตามโหมดการทำงาน

นีโอนิโคตินอยด์สามารถจำแนกตามการกระทำต่อสิ่งมีชีวิตในแมลงได้เช่นกัน โดยจะส่งผลต่อระบบประสาทโดยมีอิทธิพลต่อการส่งสัญญาณประสาท

• สารนีโอนิโคตินอยด์ที่สัมผัส: สารประกอบเหล่านี้จะออกฤทธิ์เมื่อสัมผัสกับแมลงโดยตรง หลังจากสัมผัสกับร่างกายของแมลงแล้ว สารประกอบดังกล่าวจะแทรกซึมเข้าไปในสิ่งมีชีวิตและขัดขวางการทำงานของระบบประสาท
  ตัวอย่าง: ฟลอนิคามิด — สารนีโอนิโคตินอยด์ที่ออกฤทธิ์เมื่อสัมผัสกับแมลงศัตรูพืช โดยจะขัดขวางการส่งสัญญาณประสาท
• นีโอนิโคตินอยด์ในระบบ: สารประกอบเหล่านี้สามารถแทรกซึมเข้าไปในเนื้อเยื่อของพืช แพร่กระจายผ่านเนื้อเยื่อ และให้การปกป้องแม้กระทั่งจากแมลงที่กินน้ำเลี้ยงพืช
  ตัวอย่าง: ไทอะเมทอกแซมและอิมีดาโคลพริด — สารประกอบทั้งสองนี้มีฤทธิ์ในระบบและสามารถนำไปใช้กับเมล็ดพืชเพื่อให้การปกป้องตั้งแต่ช่วงเริ่มต้นการเจริญเติบโตของพืช

การจำแนกตามพื้นที่การใช้งาน

นีโอนิโคตินอยด์ยังสามารถจำแนกประเภทได้ตามพื้นที่การใช้งาน โดยขึ้นอยู่กับชนิดของพืชผลและแมลงศัตรูพืชที่เป็นเป้าหมาย

• นีโอนิโคตินอยด์สำหรับการป้องกันพืชผลทางการเกษตร: สารประกอบเหล่านี้ใช้ต่อสู้กับศัตรูพืชที่ทำลายพืชผลทางการเกษตร มีประสิทธิภาพในการป้องกันแมลงศัตรูพืชได้หลากหลายชนิด เช่น เพลี้ยอ่อน เพลี้ยแป้ง เพลี้ยแป้งขาว และอื่นๆ อีกมากมาย
  ตัวอย่าง: อิมิดาโคลพริด — มักใช้ในการปกป้องพืชผล เช่น ข้าวโพด ข้าว ผัก และผลไม้
• สารนีโอนิโคตินอยด์สำหรับปกป้องไม้ประดับ: สารประกอบเหล่านี้ใช้เพื่อปกป้องไม้ประดับจากศัตรูพืช เช่น ไรเดอร์และเพลี้ยอ่อน
  ตัวอย่าง: อะเซตามิพริด — ใช้ในการกำจัดศัตรูพืชในไม้ประดับ เช่น กุหลาบและพุ่มไม้
• นีโอนิโคตินอยด์สำหรับการป้องกันแมลงพาหะนำโรค: กลุ่มของสารประกอบนี้ยังใช้เพื่อปกป้องพืชจากแมลงที่สามารถพาหะนำโรคต่างๆ เช่น ไวรัสหรือเชื้อรา
  ตัวอย่าง: ไทอะเมทอกแซม — ใช้เพื่อปกป้องพืชผลทางการเกษตรจากศัตรูพืช เช่น เพลี้ยอ่อนและแมลงอื่นๆ ที่อาจแพร่เชื้อก่อโรค

การจำแนกตามความเป็นพิษและการต้านทาน

นีโอนิโคตินอยด์ยังสามารถจำแนกประเภทได้ตามระดับความเป็นพิษและความสามารถในการสะสมในพืช ซึ่งส่งผลต่อความคงอยู่ของสารในระบบนิเวศ

• นีโอนิโคตินอยด์ที่มีพิษสูง: สารประกอบเหล่านี้มีพิษสูงต่อแมลงและใช้ปริมาณเพียงเล็กน้อยเพื่อควบคุมแมลงศัตรูพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพ
  ตัวอย่างเช่น อิมิดาโคลพริด — มีพิษสูงและทำลายแมลงศัตรูพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยปริมาณเพียงเล็กน้อย
• นีโอนิโคตินอยด์ที่มีพิษต่ำ: สารประกอบเหล่านี้มีพิษต่ำแต่ยังคงมีประสิทธิภาพในการต่อสู้กับแมลง สารประกอบเหล่านี้สามารถใช้ในพื้นที่ที่ต้องการวิธีการกำจัดศัตรูพืชที่ปลอดภัยกว่า
  ตัวอย่างเช่น อะเซตามิพริด — มีพิษน้อยกว่านีโอนิโคตินอยด์ชนิดอื่น จึงเหมาะสำหรับใช้ในบางสาขา

กลไกการออกฤทธิ์

• ยาฆ่าแมลงส่งผลต่อระบบประสาทของแมลงอย่างไร

สารนีโอนิโคตินอยด์ส่งผลต่อระบบประสาทของแมลงโดยจับกับตัวรับนิโคตินอะเซทิลโคลีนในเซลล์ประสาท ส่งผลให้เส้นประสาทถูกกระตุ้นอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้แมลงเป็นอัมพาตและตาย ซึ่งแตกต่างจากยาฆ่าแมลงประเภทก่อนๆ สารนีโอนิโคตินอยด์มีความเฉพาะเจาะจงต่อแมลงสูง ทำให้พิษต่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังอื่นๆ ลดลง

• ผลกระทบต่อการเผาผลาญของแมลง

สารนีโอนิโคตินอยด์จะไปขัดขวางกระบวนการเผาผลาญในแมลง ทำให้แมลงมีกิจกรรม การสืบพันธุ์ และการอยู่รอดลดลง การยับยั้งการส่งสัญญาณของเส้นประสาทจะไปขัดขวางการทำงานที่จำเป็น เช่น การกินอาหาร การเคลื่อนไหว และการสืบพันธุ์

• ตัวอย่างกลไกการทำงานของโมเลกุล

สารนีโอนิโคตินอยด์บางชนิด เช่น อิมิดาโคลพริด จะจับกับตัวรับนิโคตินอะเซทิลโคลีน ทำให้เซลล์ประสาทถูกกระตุ้นตลอดเวลา สารอื่น ๆ เช่น ไทอะเมทอกแซม จะปิดกั้นช่องไอออน ทำให้การส่งสัญญาณของเส้นประสาทถูกรบกวน กลไกเหล่านี้ทำให้สามารถกำจัดแมลงศัตรูพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพสูง

• ความแตกต่างระหว่างผลจากการสัมผัสและผลต่อระบบ

สารนีโอนิโคตินอยด์มีฤทธิ์ทั่วร่างกาย กล่าวคือ สารนีโอนิโคตินอยด์แทรกซึมเข้าไปในเนื้อเยื่อของพืชและแพร่กระจายไปทั่วทุกส่วน รวมทั้งใบ ลำต้น และราก สารนีโอนิโคตินอยด์ช่วยปกป้องพืชได้ในระยะยาวและควบคุมแมลงศัตรูพืชที่กินส่วนต่างๆ ของพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพ สารนีโอนิโคตินอยด์สามารถออกฤทธิ์แบบสัมผัสได้ แต่ประสิทธิภาพหลักอยู่ที่การกระจายไปทั่วร่างกาย

ตัวอย่างสินค้าจากกลุ่มนี้

• อิมิดาโคลพริด
  กลไกการออกฤทธิ์: จับกับตัวรับนิโคตินอะเซทิลโคลีน ทำให้เกิดการกระตุ้นเซลล์ประสาทอย่างต่อเนื่อง
  ตัวอย่างผลิตภัณฑ์:
  • อัคทารา
  • คลอร์ดอร์
  • ลาเนอร์จิล

ข้อดีและข้อเสีย
ข้อดี: ออกฤทธิ์ได้หลากหลาย กระจายไปทั่วร่างกาย พิษต่ำต่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม
ข้อเสีย: พิษต่อผึ้งและแมลงผสมเกสรอื่นๆ มีโอกาสเกิดการดื้อยาในแมลงศัตรูพืช

• ไทอะเมทอก
  แซม กลไกการออกฤทธิ์: ปิดกั้นช่องไอออน ขัดขวางการส่งสัญญาณของเส้นประสาท
  ตัวอย่างผลิตภัณฑ์:
  • เบลการ์
  • ไทเรต
  • เรดัต

ข้อดีและข้อเสีย
ข้อดี: ประสิทธิภาพสูง ความเป็นพิษต่ำต่อแมลงที่มีประโยชน์ ทนทานต่อการย่อยสลาย
ข้อเสีย: เป็นพิษต่อผึ้งหากใช้ไม่ถูกวิธี อาจสะสมในดินได้

• คลอเทียนิดิน
  กลไกการออกฤทธิ์: จับกับตัวรับอะเซทิลโคลีน ทำให้เกิดอาการอัมพาตของแมลง
  ตัวอย่างผลิตภัณฑ์:
  • โคลเฟอร์
  • คาร์ติมาร์
  • เนคโต

ข้อดีข้อเสีย

ข้อดี: ทนทานต่อการย่อยสลายสูง กระจายตัวทั่วถึง มีประสิทธิภาพต่อศัตรูพืชหลากหลายชนิด
ข้อเสีย: เป็นพิษต่อผึ้ง อาจปนเปื้อนน้ำและดิน

ยาฆ่าแมลงและผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม

• ผลกระทบต่อแมลงที่มีประโยชน์

สารนีโอนิโคตินอยด์ส่งผลกระทบอย่างมากต่อแมลงที่มีประโยชน์ เช่น ผึ้ง ตัวต่อ และแมลงผสมเกสรอื่นๆ ผึ้งมีความเสี่ยงที่จะได้รับพิษเมื่อเก็บน้ำหวานและละอองเรณูจากพืชที่ผ่านการบำบัด ส่งผลให้จำนวนผึ้งลดลงและกระบวนการผสมเกสรหยุดชะงัก ซึ่งส่งผลเสียต่อความหลากหลายทางชีวภาพและผลผลิตของพืชที่ต้องอาศัยการผสมเกสร

• ระดับสารกำจัดแมลงที่ตกค้างในดิน น้ำ และพืช

สารนีโอนิโคตินอยด์สามารถคงอยู่ในดินได้เป็นเวลานาน โดยเฉพาะในสภาพอากาศชื้นและอบอุ่น สารนีโอนิโคตินอยด์จะแทรกซึมเข้าไปในน้ำผ่านทางน้ำฝนและการชลประทาน ส่งผลให้แหล่งน้ำปนเปื้อน ในพืช สารนีโอนิโคตินอยด์จะกระจายไปทั่วทุกส่วน รวมทั้งใบ ลำต้น และราก ช่วยปกป้องระบบต่างๆ แต่ยังอาจสะสมในผลิตภัณฑ์อาหารได้อีกด้วย

• ความคงตัวของแสงและการสลายตัวของสารกำจัดแมลงในธรรมชาติ

สารนีโอนิโคตินอยด์หลายชนิดมีความเสถียรต่อแสงสูง ซึ่งทำให้สารออกฤทธิ์ในสิ่งแวดล้อมยาวนานขึ้น ส่งผลให้การสลายตัวของสารนีโอนิโคตินอยด์ช้าลงภายใต้รังสีอัลตราไวโอเลต และส่งผลให้สารนีโอนิโคตินอยด์สะสมในระบบนิเวศ ความต้านทานการย่อยสลายสูงทำให้มีสารกำจัดแมลงอยู่ในดินและน้ำเป็นเวลานาน ส่งผลให้มีความเสี่ยงต่อพิษต่อสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เพิ่มขึ้น

• การขยายตัวทางชีวภาพและการสะสมในห่วงโซ่อาหาร

สารนีโอนิโคตินอยด์มีศักยภาพในการเพิ่มจำนวนทางชีวภาพ เนื่องจากสารนีโอนิโคตินอยด์สามารถสะสมในร่างกายของแมลงและสัตว์ต่างๆ และเคลื่อนตัวขึ้นไปตามห่วงโซ่อาหาร ส่งผลให้มีปริมาณยาฆ่าแมลงในสัตว์นักล่าเพิ่มขึ้นและในห่วงโซ่อาหารสูงขึ้น ซึ่งรวมถึงมนุษย์ด้วย การเพิ่มจำนวนทางชีวภาพของสารนีโอนิโคตินอยด์ก่อให้เกิดปัญหาทางระบบนิเวศและสุขภาพที่ร้ายแรง เนื่องจากยาฆ่าแมลงที่สะสมอาจทำให้เกิดพิษเรื้อรังและความผิดปกติทางสุขภาพในสัตว์และมนุษย์ได้

ปัญหาแมลงศัตรูพืชดื้อยา

• สาเหตุของการเกิดความต้านทาน

การพัฒนาความต้านทานของแมลงศัตรูพืชต่อสารนีโอนิโคตินอยด์เกิดจากการกลายพันธุ์ทางพันธุกรรมและการคัดเลือกตัวที่ต้านทานด้วยการใช้ยาฆ่าแมลงชนิดเดียวกันซ้ำๆ การใช้สารนีโอนิโคตินอยด์บ่อยครั้งและไม่ควบคุมจะส่งเสริมการพัฒนาความต้านทานอย่างรวดเร็ว ทำให้ประสิทธิภาพของยาลดลงและต้องใช้สารที่แรงกว่าและมีพิษมากกว่า

• ตัวอย่างศัตรูพืชที่ต้านทาน

พบว่าแมลงศัตรูพืชหลายชนิดดื้อต่อสารนีโอนิโคตินอยด์ เช่น เพลี้ยแป้ง เพลี้ยอ่อน ไร และผีเสื้อกลางคืนบางชนิด แมลงศัตรูพืชเหล่านี้มีความไวต่อยาฆ่าแมลงลดลง ทำให้ควบคุมยากขึ้นและต้องใช้สารเคมีที่มีราคาแพงและอันตรายมากขึ้น

• วิธีการป้องกันการดื้อยา

เพื่อป้องกันการดื้อยา จำเป็นต้องหมุนเวียนใช้ยาฆ่าแมลงที่มีกลไกการออกฤทธิ์ต่างกัน ใช้วิธีการควบคุมสารเคมีและชีวภาพร่วมกัน และใช้กลยุทธ์การจัดการศัตรูพืชแบบผสมผสาน นอกจากนี้ ยังจำเป็นต้องปฏิบัติตามปริมาณที่แนะนำและตารางการใช้ยา เพื่อหลีกเลี่ยงการคัดเลือกบุคคลที่ต้านทานยา และเพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์มีประสิทธิภาพในระยะยาว

การใช้ยาฆ่าแมลงอย่างปลอดภัย

• การเตรียมสารละลายและปริมาณยา

การเตรียมสารละลายอย่างเหมาะสมและการกำหนดปริมาณยาฆ่าแมลงที่ถูกต้องถือเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการใช้ยาฆ่าแมลงอย่างมีประสิทธิภาพและปลอดภัย ปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตอย่างเคร่งครัดเพื่อหลีกเลี่ยงการใช้ยาเกินขนาดและการดูแลพืชที่ไม่เพียงพอ การใช้เครื่องมือวัดและ

คุณภาพน้ำช่วยให้มั่นใจถึงความแม่นยำของการจ่ายน้ำและการบำบัดที่มีประสิทธิภาพ

• การใช้อุปกรณ์ป้องกันเมื่อต้องจัดการกับยาฆ่าแมลง

เมื่อทำงานกับนีโอนิโคตินอยด์ ควรใช้อุปกรณ์ป้องกันที่เหมาะสม เช่น ถุงมือ หน้ากาก แว่นตา และเสื้อผ้าป้องกัน ซึ่งจะช่วยป้องกันไม่ให้ยาฆ่าแมลงสัมผัสกับผิวหนัง ดวงตา และระบบทางเดินหายใจ ลดความเสี่ยงของการได้รับพิษและผลเสียต่อสุขภาพ

• ข้อแนะนำในการดูแลพืช

ฉีดพ่นยาฆ่าแมลงให้พืชในช่วงเช้าตรู่หรือช่วงเย็นเพื่อลดผลกระทบต่อแมลงผสมเกสร เช่น ผึ้ง หลีกเลี่ยงฉีดพ่นยาฆ่าแมลงในช่วงอากาศร้อนและมีลมแรง เพราะอาจทำให้พืชและสิ่งมีชีวิตที่มีประโยชน์ได้รับยาฆ่าแมลง นอกจากนี้ ควรคำนึงถึงระยะการเจริญเติบโตของพืช โดยหลีกเลี่ยงฉีดพ่นยาฆ่าแมลงในช่วงที่พืชออกดอกและติดผล

• ยึดถือตามระยะเวลาการรอคอยก่อนการเก็บเกี่ยว

การปฏิบัติตามระยะเวลาการรอที่แนะนำก่อนการเก็บเกี่ยวหลังจากการใช้ยาฆ่าแมลงจะช่วยให้ผลิตภัณฑ์อาหารปลอดภัยและป้องกันการสะสมของสารเคมีตกค้างในอาหาร การปฏิบัติตามระยะเวลาการรอจะรับประกันความปลอดภัยในการบริโภคและป้องกันความเสี่ยงต่อสุขภาพ

ทางเลือกอื่นแทนยาฆ่าแมลงเคมี

• สารกำจัดแมลงชีวภาพ

การใช้สารกำจัดแมลง แบคทีเรีย และเชื้อราเป็นทางเลือกที่ปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อมแทนยาฆ่าแมลงเคมี ยาฆ่าแมลงชีวภาพ เช่น แบคทีเรียบาซิลลัส ทูริงเจนซิส สามารถกำจัดแมลงศัตรูพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตที่มีประโยชน์และสิ่งแวดล้อม

• ยาฆ่าแมลงจากธรรมชาติ

ยาฆ่าแมลงจากธรรมชาติ เช่น น้ำมันสะเดา น้ำหมักยาสูบ และน้ำกระเทียม ปลอดภัยต่อพืชและสิ่งแวดล้อมในการควบคุมแมลง วิธีการเหล่านี้มีคุณสมบัติในการขับไล่และฆ่าแมลง ช่วยควบคุมจำนวนแมลงได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ต้องใช้สารเคมีสังเคราะห์ ยาฆ่าแมลงจากธรรมชาติสามารถใช้ร่วมกับวิธีการอื่นๆ เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุด

• กับดักฟีโรโมนและวิธีการทางกลอื่น ๆ

กับดักฟีโรโมนสามารถดึงดูดและทำลายแมลงศัตรูพืชได้ ทำให้จำนวนแมลงลดลงและป้องกันการแพร่กระจาย วิธีการทางกลอื่นๆ เช่น กับดักกาวและสิ่งกีดขวางก็ช่วยควบคุมจำนวนแมลงศัตรูพืชได้โดยไม่ต้องใช้สารเคมี วิธีการเหล่านี้เป็นวิธีการจัดการแมลงศัตรูพืชที่มีประสิทธิภาพและปลอดภัยต่อสิ่งแวดล้อม

ตัวอย่างยาฆ่าแมลงที่นิยมในกลุ่มนี้

ชื่อสินค้า	ส่วนประกอบสำคัญ	กลไกการออกฤทธิ์	พื้นที่การใช้งาน
อิมิดาโคลพริด	อิมิดาโคลพริด	จับกับตัวรับนิโคตินอะเซทิลโคลีน ทำให้เกิดอัมพาตและเสียชีวิต	พืชผัก ธัญพืช ต้นไม้ผลไม้
ไทอาเมทอกแซม	ไทอาเมทอกแซม	การปิดกั้นช่องไอออน ขัดขวางการส่งสัญญาณของเส้นประสาท	พืชไร่ พืชผัก พืชผลไม้
คลอธิอานิดิน	คลอธิอานิดิน	จับกับตัวรับอะเซทิลโคลีน ทำให้เกิดอาการอัมพาตของแมลง	พืชผักและผลไม้ ไม้ประดับ
อะเซตามิพริด	อะเซตามิพริด	การจับกับตัวรับนิโคตินอะเซทิลโคลีน ทำให้เกิดการกระตุ้นประสาทอย่างต่อเนื่อง	ผัก ธัญพืช และพืชประดับ
พีช	พีช	จับกับตัวรับนิโคตินอะเซทิลโคลีน ทำให้เกิดอัมพาตและเสียชีวิต	พืชผักและไม้ประดับ ไม้ผล

ข้อดีข้อเสีย

ข้อดี

• ประสิทธิภาพสูงต่อแมลงศัตรูพืชหลากหลายชนิด
• การกระจายแบบเป็นระบบในพืชให้การปกป้องระยะยาว
• ความเป็นพิษต่ำต่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเมื่อเทียบกับยาฆ่าแมลงประเภทอื่น
• ความคงตัวของแสงสูง ช่วยให้มั่นใจถึงการทำงานระยะยาว

ข้อเสีย

• พิษต่อแมลงที่มีประโยชน์รวมทั้งผึ้งและตัวต่อ
• ศักยภาพในการพัฒนาความต้านทานต่อแมลงศัตรูพืช
• การปนเปื้อนที่อาจเกิดขึ้นในแหล่งดินและน้ำ
• ต้นทุนของผลิตภัณฑ์บางชนิดสูงเมื่อเทียบกับยาฆ่าแมลงแบบดั้งเดิม

ความเสี่ยงและข้อควรระวัง

• ผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์และสัตว์

สารนีโอนิโคตินอยด์อาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อสุขภาพของมนุษย์และสัตว์หากใช้ไม่ถูกวิธี เมื่อสารนีโอนิโคตินอยด์ถูกดูดซึมเข้าสู่ร่างกายมนุษย์ อาจทำให้เกิดอาการพิษ เช่น เวียนศีรษะ คลื่นไส้ อาเจียน ปวดศีรษะ และในกรณีร้ายแรง อาจชักและหมดสติ สัตว์โดยเฉพาะสัตว์เลี้ยงก็มีความเสี่ยงที่จะได้รับพิษเช่นกัน หากยาฆ่าแมลงสัมผัสกับผิวหนังหรือกินพืชที่ผ่านการบำบัดเข้าไป

• อาการเมื่อได้รับพิษจากยาฆ่าแมลง

อาการของพิษนีโอนิโคตินอยด์ ได้แก่ เวียนศีรษะ ปวดศีรษะ คลื่นไส้ อาเจียน อ่อนแรง หายใจลำบาก ชัก และหมดสติ หากยาฆ่าแมลงเข้าตาหรือผิวหนัง อาจเกิดการระคายเคือง แดง และแสบร้อน หากกลืนกินเข้าไป ควรไปพบแพทย์ทันที

• การปฐมพยาบาลเมื่อถูกพิษ

หากสงสัยว่าได้รับพิษจากนีโอนิโคตินอยด์ ให้หยุดการสัมผัสยาฆ่าแมลงทันที ล้างผิวหนังหรือดวงตาที่ได้รับผลกระทบด้วยน้ำปริมาณมากเป็นเวลาอย่างน้อย 15 นาที หากสูดดมเข้าไป ให้ย้ายไปยังที่ที่มีอากาศบริสุทธิ์และไปพบแพทย์ หากกลืนกินเข้าไป ให้โทรเรียกรถพยาบาลฉุกเฉินและปฏิบัติตามคำแนะนำในการปฐมพยาบาลที่ระบุไว้บนบรรจุภัณฑ์ของผลิตภัณฑ์

การป้องกันกำจัดศัตรูพืช

• วิธีการควบคุมศัตรูพืชแบบทางเลือก

การใช้วิธีทางวัฒนธรรม เช่น การหมุนเวียนพืช การคลุมดิน การกำจัดพืชที่ติดเชื้อ และการนำพันธุ์ที่ต้านทานมาใช้ ช่วยป้องกันการระบาดของแมลงศัตรูพืชและลดความจำเป็นในการใช้ยาฆ่าแมลง วิธีการควบคุมทางชีวภาพ เช่น การใช้แมลงกินแมลงและศัตรูธรรมชาติอื่นๆ ของแมลงศัตรูพืชก็มีประสิทธิผลเช่นกัน

• สร้างสภาพแวดล้อมที่ไม่เอื้ออำนวยต่อศัตรูพืช

การรดน้ำอย่างเหมาะสม การกำจัดใบไม้ร่วงและเศษซากพืช การรักษาความสะอาดของสวน และการติดตั้งสิ่งกีดขวางทางกายภาพ เช่น ตาข่ายและขอบแปลง จะช่วยป้องกันการระบาดของแมลงศัตรูพืชได้ การตรวจสอบต้นไม้เป็นประจำและกำจัดส่วนที่เสียหายโดยเร็วจะทำให้พืชดูไม่น่าดึงดูดใจสำหรับแมลงศัตรูพืช

บทสรุป

การใช้สารนีโอนิโคตินอยด์อย่างสมเหตุสมผลมีบทบาทสำคัญในการปกป้องพืชและเพิ่มผลผลิตของพืชผลทางการเกษตรและไม้ประดับ อย่างไรก็ตาม จะต้องปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านความปลอดภัยและควรใช้ยาฆ่าแมลงโดยคำนึงถึงปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมเพื่อลดผลกระทบเชิงลบต่อสิ่งแวดล้อมและสิ่งมีชีวิตที่มีประโยชน์ แนวทางการจัดการศัตรูพืชแบบผสมผสานซึ่งผสมผสานวิธีการทางเคมี ชีวภาพ และวัฒนธรรม ส่งเสริมการปฏิบัติทางการเกษตรที่ยั่งยืนและการอนุรักษ์ความหลากหลายทางชีวภาพ

คำถามที่พบบ่อย (FAQ)

นีโอนิโคตินอยด์คืออะไรและใช้เพื่ออะไร
นีโอนิโคตินอยด์เป็นยาฆ่าแมลงสังเคราะห์ชนิดหนึ่งที่ใช้ปกป้องพืชจากแมลงศัตรูพืชต่างๆ นีโอนิโคตินอยด์ใช้กันอย่างแพร่หลายในเกษตรกรรมและพืชสวนเพื่อเพิ่มผลผลิตและป้องกันความเสียหายของพืช

สารนีโอนิโคตินอยด์ส่งผลต่อระบบประสาทของแมลงอย่างไร
สารนีโอนิโคตินอยด์จะจับกับตัวรับนิโคตินอะเซทิลโคลีนในระบบประสาทของแมลง ส่งผลให้เซลล์ประสาทถูกกระตุ้นอย่างต่อเนื่อง ส่งผลให้แมลงเป็นอัมพาตและตายได้

กลุ่มหลักของนีโอนิโคตินอยด์มีอะไรบ้าง?
กลุ่มหลักของนีโอนิโคตินอยด์ ได้แก่ อิมิดาโคลพริด ไทอะเมทอกแซม คลอเทียนิดิน อะเซตามิพริด และเนคตาร์ แต่ละกลุ่มมีลักษณะเฉพาะในกลไกการออกฤทธิ์และขอบเขตการใช้

สารนีโอนิโคตินอยด์เป็นอันตรายต่อผึ้งหรือไม่?
ใช่แล้ว สารนีโอนิโคตินอยด์มีพิษต่อผึ้งและแมลงผสมเกสรอื่นๆ การใช้สารนีโอนิโคตินอยด์ต้องปฏิบัติตามกฎระเบียบอย่างเคร่งครัดเพื่อลดผลกระทบต่อแมลงที่มีประโยชน์

จะป้องกันการดื้อยาของนีโอนิโคตินอยด์ในแมลงได้อย่างไร?
เพื่อป้องกันการดื้อยา จำเป็นต้องหมุนเวียนใช้ยาฆ่าแมลงที่มีกลไกการออกฤทธิ์ต่างกัน ใช้วิธีการควบคุมทางเคมีและชีวภาพร่วมกัน และปฏิบัติตามขนาดยาและตารางการใช้ยาที่แนะนำ

ปัญหาสิ่งแวดล้อมใดบ้างที่เกี่ยวข้องกับการใช้สารนีโอนิโคตินอยด์
การใช้สารนีโอนิโคตินอยด์ทำให้จำนวนแมลงที่มีประโยชน์ลดลง เกิดการปนเปื้อนในดินและน้ำ และเกิดการสะสมของยาฆ่าแมลงในห่วงโซ่อาหาร ส่งผลให้เกิดปัญหาสิ่งแวดล้อมและสุขภาพที่สำคัญ

นีโอนิโคตินอยด์สามารถนำมาใช้ในเกษตรอินทรีย์ได้หรือไม่?
ไม่ได้ นีโอนิโคตินอยด์ส่วนใหญ่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนดสำหรับเกษตรอินทรีย์ เนื่องจากมีต้นกำเนิดจากการสังเคราะห์ และส่งผลเสียต่อสิ่งแวดล้อมและสิ่งมีชีวิตที่มีประโยชน์

วิธีการใช้สารนีโอนิโคตินอยด์เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด
ปฏิบัติตามคำแนะนำของผู้ผลิตอย่างเคร่งครัดเกี่ยวกับขนาดยาและตารางการใช้ ให้ยาพืชในช่วงเช้าหรือช่วงดึก หลีกเลี่ยงการใช้ยาในช่วงที่แมลงผสมเกสรเคลื่อนไหว และให้ยาฆ่าแมลงกระจายอย่างทั่วถึงในพืช

มีทางเลือกอื่นสำหรับการกำจัดศัตรูพืชแทนนีโอนิโคตินอยด์หรือไม่?
ใช่ มีสารกำจัดแมลงทางชีวภาพ วิธีการรักษาตามธรรมชาติ (น้ำมันสะเดา น้ำกระเทียม) กับดักฟีโรโมน และวิธีการควบคุมด้วยกลไกที่สามารถใช้เป็นทางเลือกแทนสารกำจัดแมลงทางเคมีได้

สามารถซื้อนีโอนิโคตินอยด์ได้ที่ไหนบ้าง?
นีโอนิโคตินอยด์มีวางจำหน่ายตามร้านขายอุปกรณ์ทางการเกษตร ร้านค้าออนไลน์ และผู้จำหน่ายผลิตภัณฑ์ป้องกันพืช ก่อนซื้อ ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ที่ใช้นั้นถูกต้องตามกฎหมายและปลอดภัย