甘酐
Last reviewed: 29.06.2025

糖醛类杀虫剂是一类影响昆虫生长发育的杀虫剂。这类化合物针对与害虫生长、变态和生殖功能相关的生物过程。糖醛类杀虫剂会干扰激素调节和细胞机制,导致发育迟缓、形态发生障碍和生殖能力下降。使用这些杀虫剂可以减少害虫种群数量,从而有助于保护农业和观赏植物。
在农业和园艺中的应用目标和重要性
使用糖醛的主要目的是有效防治害虫,从而提高作物产量并减少产品损失。在农业领域,糖醛用于保护谷类作物、蔬菜、水果和其他农作物免受蚜虫、粉虱、果蝇等害虫的侵害。在园艺领域,糖醛用于保护观赏植物、果树和灌木,确保其健康和美观。糖醛是病虫害综合治理 (IPM) 的重要组成部分,将化学方法与生物防治和栽培防治策略相结合,以实现可持续的防治效果。
主题的相关性
在全球人口增长和粮食需求不断增加的背景下,有效的害虫防治至关重要。糖醛类杀虫剂为害虫防治提供了创新方法,减少了对毒性更大的化学品的需求。然而,不当使用这些杀虫剂可能会导致害虫产生抗药性,并造成负面的环境后果,例如益虫数量减少和环境污染。因此,研究糖醛类杀虫剂的作用机制、其对生态系统的影响以及开发可持续的施用方法是现代农业化学研究的关键内容。
乙二醛的历史
糖醛是一类相对较新的杀虫剂,用于农业和林业害虫防治。这类化学物质是影响昆虫神经系统、扰乱其正常活动和新陈代谢的有机化合物。糖醛的研发始于20世纪末,并成为旨在以最小的环境影响防治昆虫的更广泛杀虫剂类别的一部分。
- 早期研究与开发
糖醛的研究始于20世纪90年代。当时,大多数农业杀虫剂由于对蜜蜂等有益昆虫有毒性,且在生态系统中具有持久性,应用受到限制。在此背景下,科学家们开始寻找更安全、更有效的化学物质,既能有效杀灭害虫,又不会对环境造成损害。糖醛正是这类化学物质之一,对多种害虫表现出高活性。
- 乙二醛的商业用途
21世纪初,经过大量的实验室研究,以乙二醛为基础的产品开始商业化。这些化合物开始被用作新一代杀虫剂,能够有效防治农作物害虫以及温室和园艺害虫。与氯代磷酸酯或有机磷酸酯等老一代杀虫剂不同,乙二醛对生态系统和有益昆虫的影响较小。
- 例如:
Glyxocal(2000年代)——首批使用此类化学品的产品之一。它被证明能够有效对抗蚜虫、粉虱和科罗拉多马铃薯甲虫等害虫。
- 现状及用途
自2010年代以来,乙二醛一直被用于农业害虫防治。现代乙二醛基产品作为传统杀虫剂的替代品,表现出良好的效果,最大限度地减少了环境影响,并惠及有益昆虫。这些化学品正成为包括有机农业在内的综合害虫管理的重要组成部分。
- 例如:
Glyxocal-extra(2010年代)——初始产品的改进版,活性更显著,环境稳定性更高。用于防治蚜虫和粉虱等害虫。
- 优势与问题
乙二醛的优点包括对有益昆虫和动物的低毒性,以及在自然界中快速分解,从而减少了长期环境影响。然而,与任何杀虫剂一样,乙二醛也存在害虫产生抗药性的风险。因此,为了有效使用,应将乙二醛作为综合防治方法的一部分,并与其他害虫防治方法交替使用。
糖醛类杀虫剂是一类创新型杀虫剂,其不断发展,并在农业和园艺领域得到广泛应用。这类产品能够有效防治害虫,且不会对环境造成重大损害,是可持续农业的重要工具。然而,要成功使用糖醛类杀虫剂,需要控制害虫抗性并确保正确的施用方法。
分类
糖醛可根据多种标准进行分类,包括化学结构、作用机制和活性谱。糖醛的主要类别包括:
- 软体动物素:保幼激素的合成类似物,用于阻止昆虫幼虫的正常发育。
- 蜕皮类固醇:模仿蜕皮类固醇(调节昆虫变态的激素)作用的杀虫剂。
- 激素抑制剂:阻断天然激素(如代谢激素和生长激素)作用的化合物。
- 影响突变过程的杀虫剂:破坏昆虫遗传物质、阻止其正常生长发育的产品。
- 合成生物活性化合物:基于天然物质开发的现代杀虫剂,具有更高的功效和安全性。
这些类别各自具有独特的特性和作用机制,使其能够在各种条件下使用并控制不同的害虫种类。
- 按化学结构分类的糖醛
糖醛具有特定的化学结构,包括含有糖醛(糖苷)基团的分子。它们会根据分子中包含的功能基团而变化。糖醛有不同类型的类型,可根据特定化学元素的存在进行分类,例如碳、氢、氧组分和功能基团。
1.1. 含糖苷基团的糖醛
这些杀虫剂是糖苷类杀虫剂的主要类型,因为它们含有糖苷类分子,这些分子在昆虫体内被激活。这些产品的分子会促进毒性物质的积累,从而扰乱正常的生物过程。
- 示例产品:
Glyxocal-7——一种通过破坏昆虫体内碳水化合物代谢起作用的杀虫剂。
1.2. 含甲氧基的糖醛
其他类型的乙二醛含有甲氧基,可以通过抑制重要酶来影响昆虫体内的化学反应,从而产生毒性作用。
- 示例产品:
Methoxylglyxocal——一种用于控制棉花、水稻和蔬菜等作物害虫种群的产品。
- 按作用机制分类
糖醛根据其影响昆虫新陈代谢的方式进行分类。这些产品可以影响昆虫从幼虫到成虫的不同生命阶段。
2.1. 影响幼虫的产品
一些乙二醛旨在通过影响昆虫幼虫的发育和抑制代谢过程来对抗昆虫幼虫。
- 示例产品:
Larval glyxocal——一种影响昆虫幼虫并阻止其正常生长的产品。
2.2. 系统产品
系统性乙草醛能够渗透植物组织并扩散至整个植株,提供长期的害虫防治保护。这类杀虫剂在农业领域被广泛用于植物保护。
- 示例产品:
Glyxocal-s——一种有效控制蔬菜和水果作物害虫种群的系统性产品。
2.3. 影响成年昆虫的产品
一些乙二醛对成虫有效,会影响它们的神经系统和行为。这些产品通常用于对抗最有害的害虫,例如苍蝇、甲虫和蚊子。
- 示例产品:
Glyxocal-x——一种用于对抗成年有害昆虫(如果蝇和螨虫)的杀虫剂。
- 按毒性分类
糖醛也可以根据其对人类、动物和环境的毒性进行分类。有些糖醛对昆虫有剧毒,但正确使用时对哺乳动物和其他动物相对安全。
3.1. 高毒性乙二醛
这些产品对昆虫有剧毒,使用时需小心,以避免对环境造成负面影响。
- 示例产品:
Glyxocal-p——一种用于对抗多种害虫的剧毒杀虫剂。
3.2 低毒乙二醛
此类别的产品对人类和动物的毒性较低,但仍能有效控制昆虫数量。
- 示例产品:
Glyxocal-l——一种低毒杀虫剂,可安全用于有机农业。
- 按应用领域分类
糖醛可根据其适用作物和应用特性进行分类。
4.1. 糖醛在农业中的应用
这些产品用于保护农作物免受蚜虫、螨虫、粉虱等害虫的侵害。
- 示例产品:
Glyxocal-agro——一种用于保护蔬菜和谷物作物的杀虫剂。
4.2. 园艺和观赏植物用糖醛
它们用于保护观赏植物、灌木和树木免受甲虫和其他害虫的侵害。
- 示例产品:
Glyxocal-garden——一种用于保护观赏植物和果树的产品。
作用机制
杀虫剂如何影响昆虫的神经系统
- 糖醛通过干扰与生长和变态相关的生物过程间接影响昆虫的神经系统。例如,软体动物激素和激素抑制剂会干扰激素调节,导致神经冲动传递和肌肉收缩紊乱,从而导致昆虫瘫痪和死亡。蜕皮甾体是一种模仿天然激素的物质,它会干扰正常的变态过程,也会影响昆虫的神经系统,导致昆虫瘫痪和死亡。
对昆虫代谢的影响
- 激素调节和变态发育的紊乱会导致昆虫代谢过程(例如进食、生长和繁殖)的障碍。这会导致ATP水平降低,进而降低神经系统和肌肉功能所需的能量。结果,昆虫活动减少,生存能力下降,最终导致害虫种群减少。
分子作用机制的例子
- 抑制乙酰胆碱酯酶:一些糖醛阻断乙酰胆碱酯酶的活性,导致乙酰胆碱在突触间隙中聚集,从而扰乱神经冲动的传递。
- 阻断钠通道:拟除虫菊酯类和新烟碱类农药阻断神经细胞内的钠通道,引起神经冲动持续兴奋,造成肌肉麻痹。
- 调节激素受体:蜕皮类固醇和激素抑制剂与激素受体相互作用,破坏正常的生长和变态调节,导致发育异常和昆虫死亡。
- 破坏遗传过程:影响突变过程的杀虫剂会导致 DNA 和 RNA 损伤,从而阻止昆虫的正常细胞生长和发育。
接触效应和系统效应的区别
- 糖醛既有触杀作用,也有内吸作用。触杀性杀虫剂与昆虫接触后直接起效,穿透表皮或呼吸系统,导致局部激素调节和代谢紊乱。内吸性杀虫剂则渗透植物组织并扩散至整个植株,提供长期保护,防止害虫以植物各个部位为食。内吸性杀虫剂可在更长时间内、更广泛的施用区域内进行害虫防治,从而确保有效的作物保护。
本组产品示例
莫鲁斯基纳斯
作用机制:合成的保幼激素类似物,可抑制昆虫幼虫的正常发育。
示例产品:
- 莫鲁斯基纳尔-250
- 罗斯托帕尔
- 少年
优点和缺点
- 优点:对幼虫有较高的效率,作用的特异性强,对哺乳动物的毒性低。
- 缺点:昆虫可能产生抗药性、对有益昆虫有毒性、作用范围有限。
蜕皮激素
作用机制:模拟蜕皮激素,干扰昆虫的蜕皮和变态过程。
示例产品:
- 吡咯烷酮
- 蜕皮甾醇
- 变形亚硝
优点和缺点
- 优点:杀虫范围广,高效,内吸性强,对哺乳动物毒性低。
- 缺点:可能产生抗药性、对有益昆虫有毒性、成本高。
激素抑制剂
作用机制:阻断自然生长激素和变态激素的作用,从而扰乱昆虫的正常发育。
示例产品:
- 荷尔蒙
- 抑制素
- 规则
优点和缺点
- 优点:作用专一,对昆虫各个发育阶段均有效,对哺乳动物毒性低。
- 缺点:作用范围有限、可能产生抗药性、需要适当使用。
影响突变过程的杀虫剂
作用机制:破坏DNA和RNA合成等遗传过程,阻碍昆虫细胞的正常生长发育。
示例产品:
- 基因型
- 变酸
- DNA备用
优点和缺点
- 优点:高效、作用特异性、能够控制抗性害虫种类。
- 缺点:可能对非目标生物产生影响、成本高、新产品开发困难。
合成生物活性化合物
作用机理:基于天然物质开发,具有针对昆虫生物过程的特定作用机制。
示例产品:
- 生物生长
- 艾克塔西斯
- 合成菲特
优点和缺点
- 优点:药效高,稳定性提高,对哺乳动物毒性低。
- 缺点:可能产生抗药性,需要采用综合方法应用,成本高。
糖醛及其环境影响
对有益昆虫的影响
- 糖醛对有益昆虫(包括蜜蜂、黄蜂和其他传粉昆虫)以及自然控制害虫种群的捕食性昆虫具有毒性。这会导致生物多样性下降,破坏生态系统平衡,从而对农业生产力和生物多样性产生负面影响。糖醛对传粉昆虫的影响尤其危险,因为它会降低产量和产品质量。
土壤、水和植物中的杀虫剂残留量
- 糖醛会随着时间的推移在土壤中积累,尤其是在高湿度和高温条件下。这会导致水源通过径流和渗透受到污染。在植物中,糖醛分布于叶、茎和根等所有部位,提供系统性保护,但也会导致农药在食品和土壤中积累,从而对人类和动物的健康产生负面影响。
杀虫剂在环境中的光稳定性和降解
- 许多糖醛具有较高的光稳定性,这增加了它们在环境中的持久性。这阻止了糖醛在阳光下快速分解,并导致其在土壤和水生生态系统中积累。糖醛的高抗降解性使从环境中去除糖醛变得复杂,并增加了其对非目标生物产生影响的风险。
食物链中的生物放大和积累
- 糖醛会在昆虫和动物体内积聚,并沿着食物链向上移动,造成生物放大作用。这会导致食物链更高层级(包括捕食者和人类)的农药浓度升高。糖醛的生物放大作用会造成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障碍。例如,在昆虫组织中积聚的糖醛会将其转移到食物链的更高层级,影响捕食性昆虫和其他动物。
昆虫对乙二醛的抗性问题
耐药性产生的原因
- 昆虫对乙二醛产生抗药性是由于基因突变以及反复使用杀虫剂后产生的抗性个体选择。频繁且不受控制地使用乙二醛会促进抗性基因在害虫种群中快速传播。未充分遵守剂量和使用方法也会加速抗药性的产生,从而降低杀虫剂的有效性。此外,长期使用相同的作用机制会导致昆虫产生抗药性,从而降低整体害虫防治效果。
抗性害虫的例子
- 多种害虫,包括粉虱、蚜虫、螨虫和某些蛾类,都已观察到对甘草醛的抗性。例如,某些蚜虫和粉虱种群已记录到对甘草醛的抗性,这使得它们更难控制,导致需要更昂贵、毒性更大的处理方法,或采用其他防治方法。某些科罗拉多马铃薯甲虫也出现了抗性,这增加了防治该害虫的难度,需要更复杂的防治策略。
预防耐药性的方法
- 为了防止抗药性的产生,必须轮换使用不同作用机制的杀虫剂,结合化学和生物防治方法,并实施综合虫害管理策略。遵循推荐剂量和使用方案也很重要,以防止产生抗药性个体,并长期保持产品的有效性。其他措施包括使用混合产品,实施耕作措施以减轻虫害压力,以及利用生物防治剂来维持生态系统平衡。
安全使用杀虫剂
准备溶液和剂量
- 正确配制溶液并精确计量乙二醛对于有效安全使用至关重要。务必严格遵循制造商的溶液配制和计量说明,以避免过量或处理不足。使用测量工具和清洁水有助于确保准确计量和有效使用。建议在大规模使用杀虫剂前先进行小面积测试,以确定最佳条件和剂量。
处理杀虫剂时使用防护设备
- 处理乙二醛时,务必使用适当的防护装备,例如手套、口罩、护目镜和防护服,以最大程度地降低杀虫剂接触人体的风险。防护装备有助于防止皮肤和黏膜接触以及吸入有毒杀虫剂蒸汽。此外,在储存和运输过程中应采取适当的安全措施,以防止儿童和宠物意外接触。
植物处理建议
- 在清晨或傍晚使用乙二醛处理植物,以避免对蜜蜂等传粉昆虫造成影响。避免在炎热多风的天气使用,因为这会导致农药喷雾漂移,并污染有益植物和生物。还建议考虑植物的生长阶段,避免在活跃开花和结果期使用,以最大限度地降低对传粉昆虫的风险,并减少农药残留在果实和种子上的可能性。
观察收获前的等待期
- 施用乙二醛后,遵守建议的收获前等待期,可确保食用安全,并防止农药残留进入食品。遵循制造商的等待期指南至关重要,这可以避免中毒风险并确保产品质量。未正确遵守等待期可能会导致农药在食品中残留,从而对人类和动物的健康产生负面影响。
化学杀虫剂的替代品
生物杀虫剂
- 使用昆虫噬菌体、细菌和真菌制剂是针对昆虫生长发育的化学杀虫剂的一种环境安全替代品。苏云金芽孢杆菌和白僵菌等生物杀虫剂可以有效防治害虫,且不会损害有益生物和环境。这些方法有助于可持续的害虫管理和生物多样性保护,减少对化学物质的需求,并最大限度地减少农业实践对环境的影响。
天然杀虫剂
- 天然杀虫剂,例如印度楝油、烟草浸液和大蒜溶液,对植物和环境都是安全的害虫防治方法。这些方法具有驱虫和杀虫特性,无需使用合成化学品即可有效控制昆虫种群。例如,印度楝油含有印楝素和印楝素,它们会干扰昆虫的取食和生长,导致害虫麻痹甚至死亡。天然杀虫剂可以与其他方法结合使用,以获得最佳效果并降低害虫产生抗药性的风险。
信息素陷阱和其他机械方法
- 信息素诱捕器可以吸引并捕获害虫,减少其数量并防止其进一步扩散。信息素是昆虫用于交流的化学信号,例如吸引配偶进行繁殖。安装信息素诱捕器可以进行有针对性的害虫防治,而不会影响非目标生物。其他机械方法,例如粘性诱捕器、屏障和物理网,也有助于在不使用化学处理的情况下控制害虫种群。这些方法有效且环保,有助于生物多样性保护和生态系统平衡。
该类常用杀虫剂示例
产品名称 |
活性成分 |
作用机制 |
应用领域 |
---|---|---|---|
基因型 |
基因型 |
破坏 DNA 和 RNA 合成,阻止细胞生长 |
蔬菜作物、谷物、水果 |
变酸 |
变酸 |
破坏遗传物质,阻碍正常细胞发育 |
谷物作物、蔬菜、水果 |
DNA备用 |
DNA备用 |
抑制DNA和RNA合成,破坏细胞生长 |
蔬菜作物、谷物、水果 |
吡咯烷酮 |
吡咯烷酮 |
模仿蜕皮激素,破坏蜕皮和变态 |
蔬菜水果作物、园艺 |
蜕皮甾醇 |
蜕皮甾醇 |
模仿蜕皮激素,破坏蜕皮和变态 |
蔬菜水果作物、园艺 |
规则 |
规则 |
阻断激素受体,破坏生长和变态 |
蔬菜作物、观赏植物 |
优点和缺点
优势
- 对目标害虫有较高的防治效果。
- 作用特异性强,对哺乳动物的影响极小。
- 能够控制昆虫的各个生命阶段。
- 可以与其他控制方法结合以提高有效性。
- 迅速采取行动,迅速减少害虫数量。
- 在植物中系统分布,提供长期保护。
缺点
- 对有益昆虫(包括蜜蜂和黄蜂)有毒性。
- 害虫产生抗药性的潜力。
- 可能污染土壤和水源。
- 与传统杀虫剂相比,某些杀虫剂的成本较高。
- 需要严格遵守剂量和使用制度以防止产生负面后果。
- 某些杀虫剂的作用范围有限。
风险与预防措施
对人类和动物健康的影响
- 糖醛会影响昆虫的生长发育,如果使用不当,会对人类和动物的健康造成严重影响。摄入糖醛会引起中毒症状,例如头晕、恶心、呕吐、头痛,在极端情况下,还会出现癫痫发作和意识丧失。动物,尤其是宠物,如果接触到皮肤上的杀虫剂残留物或食用经过处理的植物,也有可能中毒。
农药中毒症状
- 格力舒卡中毒症状包括头晕、头痛、恶心、呕吐、虚弱、呼吸困难、癫痫发作和意识丧失。如果杀虫剂接触到眼睛或皮肤,可能会出现刺激、发红和灼烧感。如果误食,必须立即就医。
中毒急救
- 如果怀疑格力舒卡中毒,请立即停止接触杀虫剂,并用大量清水冲洗受影响的皮肤或眼睛至少15分钟。如果吸入,请转移到新鲜空气处并就医。如果误食,请立即寻求紧急医疗救助,并遵循产品标签上的急救说明。
结论
合理使用影响昆虫生长发育的乙二醛,对保护植物、提高农作物和观赏作物的产量具有重要作用。然而,必须遵守安全规则,并考虑环境因素,以最大程度地减少对环境和有益生物的负面影响。综合防治害虫,结合化学、生物和栽培控制方法,有助于实现农业可持续发展和生物多样性保护。继续研究开发新型杀虫剂和防治方法,以降低对人类健康和生态系统的风险也至关重要。
常见问题 (FAQ)
- 什么是糖醛?它有什么用途?糖醛是一类影响昆虫生长发育的杀虫剂。它们用于控制害虫种群、保护农作物和观赏植物、提高产量并防止植物受损。
- 糖醛是如何影响昆虫神经系统的?糖醛通过干扰激素调节和变态过程间接影响昆虫的神经系统,导致神经冲动传递和肌肉收缩紊乱,造成昆虫瘫痪和死亡。
- 糖醛对蜜蜂等益虫有害吗?是的,糖醛对包括蜜蜂和黄蜂在内的益虫有毒。其使用需要严格遵守相关规定,以最大程度地减少其对益虫的影响,防止生物多样性丧失。
- 如何预防昆虫对乙二醛产生抗药性?为了预防抗药性,必须轮换使用不同作用机制的杀虫剂,结合化学和生物防治方法,并遵循推荐的剂量和施用时间表。实施综合虫害管理策略以减少农药压力也至关重要。
- 使用糖草醛会带来哪些环境问题?糖草醛的使用会导致有益昆虫数量下降、土壤和水污染以及杀虫剂在食物链中积累,从而引发严重的生态和健康问题。
- 糖醛可以用于有机农业吗?一些糖醛可能被批准用于有机农业,尤其是那些基于天然微生物和植物提取物的糖醛。然而,合成糖醛通常不符合有机农业的要求,因为它们的化学来源以及对环境和有益生物的潜在影响。
- 如何使用乙草醛才能达到最佳效果?务必严格遵循制造商的剂量和使用时间说明,在清晨或傍晚进行植物处理,以避免影响传粉昆虫,并确保杀虫剂在植物上均匀分布。此外,建议在大面积使用前先进行小面积测试。
- 有没有可以替代乙二醛的害虫防治方法?是的,生物杀虫剂、天然产品(例如印楝油、大蒜溶液)、信息素诱捕器以及机械防治方法都可以作为乙二醛的替代品。这些方法有助于减少对化学品的依赖,并最大限度地减少对环境的影响。
- 如何最大限度地减少乙二醛对环境的影响?仅在必要时使用杀虫剂,遵循建议的剂量和施用时间表,避免农药流失到水源中,并实施综合虫害管理,以减少对化学方法的依赖。此外,使用具有高度特异性的杀虫剂有助于最大限度地减少对非目标生物的影响。
- 哪里可以买到甘草醛?甘草醛可在专业的农技商店、网上商店以及植物保护产品供应商处购买。购买前,请确保产品的合法性和安全性,并验证其是否符合有机或常规农业规范的要求。