ความก้าวหน้าการประยุกต์ใช้สารกำจัดแมลงนีโอนิโคตินอยด์ในกระบวนการผลิตยาฆ่าแมลง

สารกำจัดศัตรูพืชเคมีมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งในการควบคุมศัตรูพืชและผลผลิตที่มีเสถียรภาพ นีโอนิโคตินอยด์เป็นสารกำจัดศัตรูพืชเคมีที่สำคัญที่สุดในโลก ได้รับการจดทะเบียนให้ใช้ในประเทศจีนและกว่า 120 ประเทศ รวมถึงสหภาพยุโรป สหรัฐอเมริกา และแคนาดา ส่วนแบ่งการตลาดคิดเป็นมากกว่า 25% ของโลก สารนีโอนิโคตินอยด์ควบคุมตัวรับนิโคตินิกอะเซทิลโคลีนเอสเตอเรส (nAChRs) ในระบบประสาทของแมลงอย่างจำเพาะเจาะจง ทำให้ระบบประสาทส่วนกลางเป็นอัมพาตและทำให้แมลงตาย และมีฤทธิ์ในการควบคุมแมลง Homoptera, Coleoptera, Lepidoptera และแม้แต่แมลงศัตรูพืชเป้าหมายที่ต้านทานโรคได้อย่างดีเยี่ยม ณ เดือนกันยายน พ.ศ. 2564 มีสารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มนีโอนิโคตินอยด์ที่จดทะเบียนในประเทศของฉัน 12 ชนิด ได้แก่ อิมิดาโคลพริด ไทอะเมทอกแซม อะเซทามิพริด โคลไทอะนิดิน ไดโนทีฟูแรน ไนเทนไพรม์ ไทอะโคลพริด และสฟลูเฟนามิด มีผลิตภัณฑ์เตรียมสารมากกว่า 3,400 ชนิด ได้แก่ ไนไตรล์ ไพเพอราซีน คลอโรไทลีน ไซโคลพลพริด และฟลูออโรไพราโนน ซึ่งในจำนวนนี้มีสารประกอบเตรียมสารคิดเป็นมากกว่า 31% อะมีน ไดโนทีฟูแรน ไนเทนไพรม์ และอื่นๆ

ด้วยการลงทุนอย่างต่อเนื่องในสารกำจัดแมลงนีโอนิโคตินอยด์ในระบบนิเวศทางการเกษตรในปริมาณมหาศาล ปัญหาทางวิทยาศาสตร์ต่างๆ เช่น ความต้านทานต่อเพลี้ยอ่อน ความเสี่ยงต่อระบบนิเวศ และสุขภาพของมนุษย์ ได้กลายเป็นประเด็นสำคัญ ในปี พ.ศ. 2561 ประชากรเพลี้ยอ่อนฝ้ายในเขตปกครองตนเองซินเจียงอุยกูร์มีระดับความต้านทานต่อสารกำจัดแมลงนีโอนิโคตินอยด์ในระดับปานกลางและระดับสูง โดยความต้านทานต่ออิมิดาโคลพริด อะเซตามิพริด และไทอะเมทอกแซมเพิ่มขึ้น 85.2-412 เท่า และ 221-777 เท่า ตามลำดับ และ 122-1,095 เท่าตามลำดับ การศึกษาระดับนานาชาติเกี่ยวกับความต้านทานต่อยาของประชากรเพลี้ยอ่อนเบมิเซียทาบาซียังชี้ให้เห็นว่าตั้งแต่ปี พ.ศ. 2550 ถึง พ.ศ. 2553 เพลี้ยอ่อนเบมิเซียทาบาซีมีความต้านทานต่อสารกำจัดแมลงนีโอนิโคตินอยด์สูง โดยเฉพาะอย่างยิ่งอิมิดาโคลพริดและไทอะโคลพริด ประการที่สอง ยาฆ่าแมลงนีโอนิโคตินอยด์ไม่เพียงแต่ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อความหนาแน่นของประชากร พฤติกรรมการกิน พลวัตเชิงพื้นที่ และการควบคุมอุณหภูมิของผึ้งเท่านั้น แต่ยังส่งผลกระทบเชิงลบอย่างมีนัยสำคัญต่อการพัฒนาและการสืบพันธุ์ของไส้เดือนดินอีกด้วย นอกจากนี้ ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2537 ถึง พ.ศ. 2554 อัตราการตรวจพบยาฆ่าแมลงนีโอนิโคตินอยด์ในปัสสาวะของมนุษย์เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งบ่งชี้ว่าการบริโภคและการสะสมของยาฆ่าแมลงนีโอนิโคตินอยด์ทางอ้อมเพิ่มขึ้นทุกปี จากการฟอกไตด้วยไมโครไดอะไลซิสในสมองหนู พบว่าความเครียดจากคลอไทอะนิดินและไทอะเมทอกแซมสามารถกระตุ้นการหลั่งโดปามีนในหนู และไทอะโคลพริดสามารถกระตุ้นระดับฮอร์โมนไทรอยด์ในพลาสมาของหนูเพิ่มขึ้น อนุมานได้ว่ายาฆ่าแมลงนีโอนิโคตินอยด์สามารถส่งผลกระทบต่อความเสียหายของการให้นมต่อระบบประสาทและระบบต่อมไร้ท่อของสัตว์ การศึกษาแบบจำลองในหลอดทดลองของเซลล์ต้นกำเนิดมีเซนไคมอลไขกระดูกมนุษย์ยืนยันว่าไนเทนไพแรมสามารถก่อให้เกิดความเสียหายต่อดีเอ็นเอและความผิดปกติของโครโมโซม ส่งผลให้มีปริมาณออกซิเจนรีแอคทีฟภายในเซลล์เพิ่มขึ้น ซึ่งส่งผลต่อกระบวนการสร้างกระดูก ด้วยเหตุนี้ หน่วยงานจัดการศัตรูพืชแห่งแคนาดา (PMRA) จึงได้ริเริ่มกระบวนการประเมินยาฆ่าแมลงกลุ่มนีโอนิโคตินอยด์บางชนิดใหม่ และหน่วยงานความปลอดภัยด้านอาหารแห่งยุโรป (EFSA) ยังได้สั่งห้ามและจำกัดการใช้สารอิมิดาโคลพริด ไทอะเมทอกแซม และคลอเทียนิดิน

การผสมสารกำจัดศัตรูพืชหลายชนิดไม่เพียงแต่ช่วยชะลอการดื้อยาของสารกำจัดศัตรูพืชเป้าหมายเดียวและปรับปรุงฤทธิ์ของสารกำจัดศัตรูพืชเท่านั้น แต่ยังช่วยลดปริมาณสารกำจัดศัตรูพืชและลดความเสี่ยงต่อผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งเปิดโอกาสให้เกิดการบรรเทาปัญหาทางวิทยาศาสตร์ข้างต้นและการนำสารกำจัดศัตรูพืชไปใช้อย่างยั่งยืน ดังนั้น บทความนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่ออธิบายงานวิจัยเกี่ยวกับการผสมสารกำจัดศัตรูพืชนีโอนิโคตินอยด์และสารกำจัดศัตรูพืชอื่นๆ ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคเกษตรกรรม ครอบคลุมสารกำจัดศัตรูพืชออร์กาโนฟอสฟอรัส สารกำจัดศัตรูพืชคาร์บาเมต และสารไพรีทรอยด์ เพื่อให้เป็นข้อมูลอ้างอิงทางวิทยาศาสตร์สำหรับการใช้สารกำจัดศัตรูพืชนีโอนิโคตินอยด์อย่างมีเหตุผลและการจัดการอย่างมีประสิทธิภาพ

1 ความก้าวหน้าในการผสมกับยาฆ่าแมลงออร์แกโนฟอสฟอรัส

สารกำจัดศัตรูพืชออร์กาโนฟอสฟอรัสเป็นสารกำจัดแมลงที่นิยมใช้กันในการควบคุมศัตรูพืชระยะแรกในประเทศของผม สารเหล่านี้ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์อะเซทิลโคลีนเอสเตอเรสและส่งผลต่อการส่งสัญญาณประสาทตามปกติ นำไปสู่การตายของศัตรูพืช สารกำจัดศัตรูพืชออร์กาโนฟอสฟอรัสมีระยะเวลาตกค้างยาวนาน และปัญหาความเป็นพิษต่อระบบนิเวศและความปลอดภัยของมนุษย์และสัตว์ก็เด่นชัด การผสมสารเหล่านี้กับสารกำจัดศัตรูพืชนีโอนิโคตินอยด์สามารถบรรเทาปัญหาทางวิทยาศาสตร์ข้างต้นได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่ออัตราส่วนของอิมิดาโคลพริดและสารกำจัดศัตรูพืชออร์กาโนฟอสฟอรัสทั่วไป ได้แก่ มาลาไทออน คลอร์ไพริฟอส และฟอสซิม อยู่ที่ 1:40-1:5 จะทำให้สามารถควบคุมหนอนแมลงวันต้นหอมได้ดีขึ้น และค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วม (co-toxicity) อยู่ที่ 122.6-338.6 (ดูตารางที่ 1) ในจำนวนนี้ อิมิดาโคลพริดและฟอสซิมมีฤทธิ์ควบคุมเพลี้ยอ่อนเรพซีดในแปลงปลูกสูงถึง 90.7% ถึง 95.3% และมีระยะเวลาออกฤทธิ์นานกว่า 7 เดือน ขณะเดียวกัน ได้มีการเตรียมสารประกอบอิมิดาโคลพริดและฟอสซิม (ชื่อทางการค้าของไดฟิไมด์) ที่อัตรา 900 กรัม/ลูกบาศก์เมตร พบว่ามีประสิทธิภาพในการควบคุมเพลี้ยอ่อนเรพซีดตลอดช่วงการเจริญเติบโตมากกว่า 90% สารประกอบไทอะเมทอกแซม อะเซเฟต และคลอร์ไพริฟอสมีฤทธิ์ฆ่าแมลงได้ดีต่อกะหล่ำปลี และมีค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วม (Co-toxicity) อยู่ที่ 131.1 ต่อ 459.0 นอกจากนี้ เมื่ออัตราส่วนของไทอะเมทอกแซมและคลอร์ไพริฟอสอยู่ที่ 1:16 ความเข้มข้นของสารที่ทำให้ตายได้ครึ่งหนึ่ง (ค่า LC50) ของ S. striatellus อยู่ที่ 8.0 มิลลิกรัม/ลิตร และมีค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมอยู่ที่ 201.12 ได้ผลดีเยี่ยม เมื่ออัตราส่วนสารประกอบของไนเทนไพรัมและคลอร์ไพริฟอสอยู่ที่ 1:30 พบว่ามีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันได้ดีในการควบคุมเพลี้ยกระโดดหลังขาว และค่า LC50 อยู่ที่เพียง 1.3 มิลลิกรัมต่อลิตร การใช้ไซโคลเพนทาไพร์ คลอร์ไพริฟอส ไตรอะโซฟอส และไดคลอร์วอสร่วมกัน มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันได้ดีในการควบคุมเพลี้ยอ่อนข้าวสาลี หนอนเจาะสมอฝ้าย และด้วงหมัดผัก และมีค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมอยู่ที่ 134.0-280.0 เมื่อผสมฟลูออโรไพราโนนและฟอสซิมในอัตราส่วน 1:4 ค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมอยู่ที่ 176.8 ซึ่งแสดงให้เห็นฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันอย่างชัดเจนในการควบคุมหนอนแมลงวันต้นหอมอายุ 4 ปี

สรุปได้ว่า ยาฆ่าแมลงนีโอนิโคตินอยด์มักใช้ร่วมกับยาฆ่าแมลงออร์กาโนฟอสฟอรัส เช่น มาลาไธออน คลอร์ไพริฟอส ฟอสซิม อะซีเฟต ไตรอะโซฟอส ไดคลอร์วอส ฯลฯ ส่งผลให้ประสิทธิภาพในการควบคุมดีขึ้น และลดผลกระทบต่อระบบนิเวศได้อย่างมีประสิทธิภาพ ขอแนะนำให้พัฒนาสารประกอบของยาฆ่าแมลงนีโอนิโคตินอยด์ ฟอสซิม และมาลาไธออน ต่อไป และเพิ่มข้อได้เปรียบในการควบคุมของสารประกอบ

2 ความก้าวหน้าในการผสมกับยาฆ่าแมลงคาร์บาเมต

สารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มคาร์บาเมตถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในภาคเกษตรกรรม ป่าไม้ และปศุสัตว์ โดยยับยั้งการทำงานของเอนไซม์อะซิทิลโคลิเนสและคาร์บอกซิลเอสเทอเรสของแมลง ส่งผลให้เกิดการสะสมของเอนไซม์อะซิทิลโคลีนและคาร์บอกซิลเอสเทอเรส และฆ่าแมลง ช่วงเวลานี้สั้น และปัญหาความต้านทานต่อศัตรูพืชก็ร้ายแรง ระยะเวลาการใช้สารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มคาร์บาเมตสามารถขยายออกไปได้โดยการผสมสารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มนีโอนิโคตินอยด์ เมื่อใช้อิมิดาโคลพริดและไอโซโพรคาร์บในการควบคุมเพลี้ยกระโดดหลังขาวในอัตราส่วน 7:400 ค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมสูงสุดคือ 638.1 (ดูตารางที่ 1) เมื่ออัตราส่วนของอิมิดาโคลพริดและไอโซโพรคาร์บอยู่ที่ 1∶16 ผลของการควบคุมเพลี้ยกระโดดข้าวจะเห็นได้ชัดที่สุด โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมอยู่ที่ 178.1 และระยะเวลาการออกฤทธิ์ยาวนานกว่าการใช้เพียงครั้งเดียว การศึกษายังแสดงให้เห็นว่าสารแขวนลอยไทอะเมทอกแซมและคาร์โบซัลแฟนที่บรรจุในแคปซูลขนาดเล็ก 13% มีประสิทธิภาพในการควบคุมและความปลอดภัยต่อเพลี้ยอ่อนข้าวสาลีในแปลงปลูกได้ดี โดยเพิ่มขึ้นจาก 97.7% เป็น 98.6% หลังจากใช้น้ำมันอะเซตามิพริดและคาร์โบซัลแฟนแบบกระจายตัว 48% ในอัตราส่วน 36-60 กรัมสารออกฤทธิ์/ลูกบาศก์เซนติเมตร พบว่ามีประสิทธิภาพในการควบคุมเพลี้ยอ่อนฝ้าย 87.1-96.9% และมีระยะเวลาออกฤทธิ์นานถึง 14 วัน และพบว่าศัตรูธรรมชาติของเพลี้ยอ่อนฝ้ายมีความปลอดภัย

สรุปแล้ว ยาฆ่าแมลงนีโอนิโคตินอยด์มักผสมไอโซโพรคาร์บ คาร์โบซัลแฟน ฯลฯ ซึ่งสามารถชะลอความต้านทานของศัตรูพืชเป้าหมาย เช่น เพลี้ยอ่อนและเพลี้ยอ่อน และช่วยยืดอายุการใช้งานของยาฆ่าแมลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ ประสิทธิภาพของสารควบคุมของสารผสมนี้ดีกว่าสารเดี่ยวอย่างเห็นได้ชัด และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในภาคเกษตรกรรม อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องระมัดระวังคาร์โบซัลเฟอร์ ซึ่งเป็นสารย่อยสลายของคาร์โบซัลแฟน ซึ่งเป็นพิษร้ายแรงและถูกห้ามใช้ในการเพาะปลูกพืชผัก

3 ความก้าวหน้าในการผสมกับยาฆ่าแมลงไพรีทรอยด์

สารกำจัดแมลงกลุ่มไพรีทรอยด์ก่อให้เกิดความผิดปกติของการส่งสัญญาณประสาทโดยมีผลต่อช่องไอออนโซเดียมในเยื่อหุ้มเส้นประสาท ซึ่งนำไปสู่การตายของแมลงศัตรูพืช การลงทุนที่มากเกินไปทำให้ความสามารถในการกำจัดพิษและการเผาผลาญของแมลงศัตรูพืชเพิ่มขึ้น ความไวต่อยาลดลง และเกิดการดื้อยาได้ง่าย ตารางที่ 1 แสดงให้เห็นว่าการใช้สารอิมิดาโคลพริดร่วมกับเฟนวาเลอเรตมีประสิทธิภาพในการควบคุมเพลี้ยอ่อนมันฝรั่งได้ดีกว่า และค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมที่อัตราส่วน 2:3 สูงถึง 276.8 การเตรียมสารประกอบอิมิดาโคลพริด ไทอะเมทอกแซม และอีเธอร์รีทริน เป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการป้องกันการท่วมขังของเพลี้ยกระโดดสีน้ำตาล โดยควรผสมอิมิดาโคลพริดและอีเธอร์รีทรินในอัตราส่วน 5:1 และไทอะเมทอกแซมและอีเธอร์รีทรินในอัตราส่วน 7:1 การผสมจะได้ผลดีที่สุด และค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมอยู่ที่ 174.3-188.7 สารประกอบแขวนลอยไมโครแคปซูลที่ประกอบด้วยไทอะเมทอกแซม 13% และเบต้า-ไซฮาโลทริน 9% มีฤทธิ์เสริมฤทธิ์กันอย่างมีนัยสำคัญ โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมอยู่ที่ 232 ซึ่งอยู่ในช่วง 123.6- ในช่วง 169.5 กรัม/ลูกบาศก์เมตร สามารถควบคุมเพลี้ยอ่อนยาสูบได้ถึง 90% และเป็นสารกำจัดศัตรูพืชหลักในการควบคุมศัตรูพืชยาสูบ เมื่อผสมคลอไทอะนิดินและเบต้า-ไซฮาโลทรินในอัตราส่วน 1:9 ค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมสำหรับด้วงหมัดมีค่าสูงสุด (210.5) ซึ่งช่วยชะลอการเกิดการดื้อต่อคลอไทอะนิดิน เมื่ออัตราส่วนของอะเซตามิพริดต่อไบเฟนทริน เบต้า-ไซเพอร์เมทริน และเฟนวาเลอเรตอยู่ที่ 1:2, 1:4 และ 1:4 ค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมมีค่าสูงสุดอยู่ระหว่าง 409.0 ถึง 630.6 เมื่ออัตราส่วนของไทอะเมทอกแซม:ไบเฟนทริน ไนเทนไพราม:เบต้า-ไซฮาโลทริน เท่ากับ 5:1 พบว่าค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมมีค่าเท่ากับ 414.0 และ 706.0 ตามลำดับ และผลการควบคุมเพลี้ยอ่อนแบบผสม (ค่า LC50 1.4-4.1 มก./ลิตร) มีความสำคัญสูงสุดต่อเพลี้ยอ่อนแตง ผลการควบคุมเพลี้ยอ่อนของคลอไทอะนิดินและเบต้า-ไซฮาโลทริน (ค่า LC50 1.4-4.1 มก./ลิตร) สูงกว่าผลการควบคุมเพลี้ยอ่อนแตงอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ (ค่า LC50 42.7 มก./ลิตร) และผลการควบคุมที่ 7 วันหลังการทดลองสูงกว่า 92%

ปัจจุบัน เทคโนโลยีผสมของสารกำจัดศัตรูพืชนีโอนิโคตินอยด์และสารกำจัดศัตรูพืชไพรีทรอยด์มีการพัฒนาค่อนข้างก้าวหน้า และมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการป้องกันและควบคุมโรคและแมลงศัตรูพืชในประเทศของฉัน ซึ่งช่วยชะลอการดื้อยาของสารกำจัดศัตรูพืชไพรีทรอยด์และลดความเป็นพิษของสารกำจัดศัตรูพืชนีโอนิโคตินอยด์ นอกจากนี้ การใช้สารกำจัดศัตรูพืชนีโอนิโคตินอยด์ร่วมกับเดลตามีทริน บิวทอกไซด์ ฯลฯ สามารถควบคุมยุงลายบ้าน (Aedes aegypti) และยุงก้นปล่อง (Anopheles gambiae) ซึ่งดื้อยาไพรีทรอยด์ และให้คำแนะนำในการป้องกันและควบคุมศัตรูพืชที่ถูกสุขลักษณะทั่วโลก
4 ความก้าวหน้าในการผสมกับยาฆ่าแมลงอะไมด์

ยาฆ่าแมลงกลุ่มอะไมด์ส่วนใหญ่ยับยั้งตัวรับไนตินในปลาของแมลง ทำให้แมลงหดตัว เกร็งกล้ามเนื้อ และตายลง การใช้ยาฆ่าแมลงกลุ่มนีโอนิโคตินอยด์ร่วมกับยาฆ่าแมลงทั้งสองชนิดร่วมกันสามารถบรรเทาความต้านทานของแมลงและยืดอายุวงจรชีวิตของแมลงได้ สำหรับการควบคุมแมลงเป้าหมาย ค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมอยู่ที่ 121.0 ถึง 183.0 (ดูตารางที่ 2) เมื่อผสมไทอะเมทอกแซมและคลอแรนทรานิลิโพรลกับสารละลาย 15∶11 เพื่อควบคุมตัวอ่อนของ B. citricarpa ค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมสูงสุดอยู่ที่ 157.9 ผสม thiamethoxam, clothianidin และ nitenpyram กับ snailamide เมื่ออัตราส่วนอยู่ที่ 10:1 ค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมจะอยู่ที่ 170.2-194.1 และเมื่ออัตราส่วนของ dinotefuran และ spirulina อยู่ที่ 1:1 ค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมจะสูงที่สุด และผลการควบคุมต่อ N. lugens ก็โดดเด่น เมื่ออัตราส่วนของ imidacloprid, clothianidin, dinotefuran และ sflufenamid อยู่ที่ 5:1, 5:1, 1:5 และ 10:1 ตามลำดับ ผลการควบคุมดีที่สุด และค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมดีที่สุด คือ 245.5, 697.8, 198.6 และ 403.8 ตามลำดับ ผลการควบคุมเพลี้ยอ่อนฝ้าย (7 วัน) สามารถทำได้ถึง 92.4% ถึง 98.1% และผลการควบคุมผีเสื้อมอดข้าวหลามตัด (7 วัน) สามารถทำได้ถึง 91.9% ถึง 96.8% และศักยภาพในการใช้ก็มีมหาศาล

สรุปได้ว่า การผสมสารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มนีโอนิโคตินอยด์และเอไมด์ไม่เพียงแต่ช่วยลดการดื้อยาของศัตรูพืชเป้าหมายเท่านั้น แต่ยังช่วยลดปริมาณการใช้ยา ลดต้นทุนทางเศรษฐกิจ และส่งเสริมการพัฒนาที่สอดคล้องกับสภาพแวดล้อมของระบบนิเวศ สารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มเอไมด์เป็นสารสำคัญในการควบคุมศัตรูพืชเป้าหมายที่ดื้อยา และสามารถใช้ทดแทนสารกำจัดศัตรูพืชบางชนิดที่มีความเป็นพิษสูงและระยะเวลาตกค้างยาวนานได้ดี ส่วนแบ่งตลาดกำลังเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง และมีแนวโน้มการพัฒนาที่กว้างขวางในด้านการผลิตทางการเกษตร

5 ความก้าวหน้าในการผสมกับยาฆ่าแมลงเบนโซยูเรีย

สารกำจัดแมลงเบนโซยูเรียเป็นสารยับยั้งการสังเคราะห์ไคติเนส ซึ่งทำลายแมลงศัตรูพืชโดยส่งผลกระทบต่อการเจริญเติบโตตามปกติของแมลง การดื้อยาข้ามสายพันธุ์กับสารกำจัดแมลงชนิดอื่นนั้นไม่ง่ายนัก และสามารถควบคุมแมลงศัตรูพืชเป้าหมายที่ดื้อต่อสารกำจัดแมลงออร์แกโนฟอสฟอรัสและไพรีทรอยด์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ สารนี้ถูกใช้อย่างแพร่หลายในสูตรยาฆ่าแมลงนีโอนิโคตินอยด์ จากตารางที่ 2 จะเห็นได้ว่า การผสมสารอิมิดาโคลพริด ไทอะเมทอกแซม และไดฟลูเบนซูรอน ร่วมกันมีผลดีต่อการควบคุมตัวอ่อนของต้นกระเทียม และจะได้ผลดีที่สุดเมื่อผสมไทอะเมทอกแซมและไดฟลูเบนซูรอนในอัตราส่วน 5:1 ค่าความเป็นพิษสูงถึง 207.4 เมื่ออัตราส่วนการผสมของคลอไทอะนิดินและฟลูเฟนอกซูรอนอยู่ที่ 2:1 ค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมต่อตัวอ่อนของต้นกระเทียมอยู่ที่ 176.5 และผลการควบคุมในแปลงปลูกสูงถึง 94.4% การผสมผสานไซโคลเฟนาเพียร์และสารกำจัดศัตรูพืชเบนโซยูเรียชนิดต่างๆ เช่น โพลีฟลูเบนซูรอนและฟลูเฟนอกซูรอนมีผลในการควบคุมแมลงผีเสื้อกลางคืนและแมลงกินใบข้าวได้ดี โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมอยู่ที่ 100.7 ถึง 228.9 ซึ่งสามารถลดปริมาณการใช้ยาฆ่าแมลงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

เมื่อเปรียบเทียบกับสารกำจัดศัตรูพืชออร์แกโนฟอสฟอรัสและไพรีทรอยด์ การใช้สารกำจัดศัตรูพืชนีโอนิโคตินอยด์และเบนโซยูเรียร่วมกันนั้นสอดคล้องกับแนวคิดการพัฒนาสารกำจัดศัตรูพืชสีเขียวมากกว่า ซึ่งสามารถขยายขอบเขตการควบคุมและลดปริมาณการใช้สารกำจัดศัตรูพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ สภาพแวดล้อมทางนิเวศวิทยายังปลอดภัยกว่าอีกด้วย

6 ความก้าวหน้าในการผสมกับยาฆ่าแมลงเนโครทอกซิน

ยาฆ่าแมลงเนเรท็อกซินเป็นสารยับยั้งตัวรับนิโคตินิกอะเซทิลโคลีน ซึ่งสามารถทำให้เกิดพิษจากแมลงและเสียชีวิตได้โดยการยับยั้งการถ่ายทอดสารสื่อประสาทตามปกติ เนื่องจากมีการใช้อย่างแพร่หลาย จึงไม่ต้องดูดหรือรมควันอย่างเป็นระบบ จึงเกิดการดื้อยาได้ง่าย การควบคุมแมลงเจาะลำต้นข้าวและแมลงเจาะลำต้นสามชนิดที่พัฒนาความต้านทานโดยการผสมยาฆ่าแมลงนีโอนิโคตินอยด์มีประสิทธิภาพดี ตารางที่ 2 แสดงให้เห็นว่า เมื่อผสมอิมิดาโคลพริดและสารกำจัดแมลงชนิดเดียวในอัตราส่วน 2:68 พบว่าสารไดพล็อกซินมีประสิทธิภาพในการควบคุมแมลงศัตรูพืชได้ดีที่สุด และมีค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมเท่ากับ 146.7 เมื่ออัตราส่วนของไทอะเมทอกแซมและสารกำจัดแมลงชนิดเดียวเท่ากับ 1:1 จะมีผลเสริมฤทธิ์กันอย่างมีนัยสำคัญต่อเพลี้ยอ่อนข้าวโพด และมีค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมเท่ากับ 214.2 ไทอะเมทอกแซม·สารกำจัดแมลงชนิดแขวนตะกอนเดี่ยว 40% มีประสิทธิภาพในการควบคุมแมลงสูงถึง 93.0%-97.0% ของปริมาณแมลงในวันที่ 15 ออกฤทธิ์ยาวนานและปลอดภัยต่อการเจริญเติบโตของข้าวโพด ผงยาฆ่าแมลงอิมิดาโคลพริด·สารกำจัดแมลงชนิดวงแหวนละลายน้ำได้ 50% มีประสิทธิภาพในการควบคุมแมลงมอดลายทองแอปเปิลได้อย่างดีเยี่ยม และประสิทธิภาพในการควบคุมแมลงสูงถึง 79.8% ถึง 91.7% ภายใน 15 วันหลังดอกบานเต็มที่

เนื่องจากเป็นยาฆ่าแมลงที่ประเทศของผมพัฒนาขึ้นเอง ยาฆ่าแมลงจึงมีความอ่อนไหวต่อหญ้า ซึ่งทำให้มีข้อจำกัดในการใช้งานในระดับหนึ่ง การผสมผสานยาฆ่าแมลงเนโครทอกซินและยาฆ่าแมลงนีโอนิโคตินอยด์ช่วยให้สามารถควบคุมศัตรูพืชเป้าหมายได้มากขึ้นในการผลิตจริง และยังเป็นตัวอย่างที่ดีของการประยุกต์ใช้ในกระบวนการพัฒนาสารประกอบยาฆ่าแมลง

7 ความก้าวหน้าในการผสมกับยาฆ่าแมลงเฮเทอโรไซคลิก

สารกำจัดศัตรูพืชเฮเทอโรไซคลิกเป็นสารกำจัดศัตรูพืชอินทรีย์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายและมีปริมาณมากที่สุดในภาคเกษตรกรรม โดยส่วนใหญ่ตกค้างอยู่ในสิ่งแวดล้อมเป็นเวลานานและย่อยสลายได้ยาก การผสมสารกำจัดศัตรูพืชนีโอนิโคตินอยด์สามารถลดปริมาณสารกำจัดศัตรูพืชเฮเทอโรไซคลิกและลดความเป็นพิษต่อพืชได้อย่างมีประสิทธิภาพ และการผสมสารกำจัดศัตรูพืชขนาดต่ำสามารถเสริมฤทธิ์กันได้อย่างมีประสิทธิภาพ จากตารางที่ 3 จะเห็นได้ว่าเมื่ออัตราส่วนของอิมิดาโคลพริดและไพเมโทรซีนอยู่ที่ 1:3 ค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมจะสูงถึง 616.2 การควบคุมเพลี้ยกระโดดนั้นออกฤทธิ์เร็วและยาวนาน การผสมอิมิดาโคลพริด ไดโนเทฟูแรน และไทอะโคลพริด ร่วมกับเมซิลโคนาโซลตามลำดับ เพื่อควบคุมตัวอ่อนของด้วงงวงดำยักษ์ ตัวอ่อนของหนอนกระทู้เล็ก และด้วงงวงคูน้ำ ไทอะโคลพริด ไนเทนไพราม และคลอโรไทลีน ถูกนำมาใช้ร่วมกันตามลำดับ การรวมกันของเมซิลโคนาโซลมีประสิทธิภาพในการควบคุมเพลี้ยจักจั่นส้มได้อย่างดีเยี่ยม การรวมกันของสารกำจัดแมลงนีโอนิโคตินอยด์ 7 ชนิด เช่น อิมิดาโคลพริด ไทอะเมทอกแซม และคลอร์เฟนาไพร์ มีผลเสริมฤทธิ์กันในการควบคุมหนอนต้นหอม เมื่ออัตราส่วนของไทอะเมทอกแซมและฟิโพรนิลอยู่ที่ 2:1-71:1 ค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมอยู่ที่ 152.2-519.2 อัตราส่วนของไทอะเมทอกแซมและคลอร์เฟนาไพร์อยู่ที่ 217:1 และค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมอยู่ที่ 857.4 มีผลในการควบคุมปลวกได้อย่างชัดเจน การใช้ไทอะเมทอกแซมและฟิโพรนิลร่วมกันเป็นสารกำจัดเมล็ดพันธุ์สามารถลดความหนาแน่นของศัตรูพืชข้าวสาลีในไร่นาได้อย่างมีประสิทธิภาพ และปกป้องเมล็ดพืชและต้นกล้าที่งอกแล้ว เมื่ออัตราส่วนผสมของอะเซตามิพริดและฟิโพรนิลอยู่ที่ 1:10 การควบคุมแมลงวันบ้านที่ดื้อยาแบบเสริมฤทธิ์กันมีความสำคัญที่สุด

โดยสรุปแล้ว สารกำจัดศัตรูพืชเฮเทอโรไซคลิกส่วนใหญ่เป็นสารฆ่าเชื้อรา ได้แก่ ไพริดีน ไพร์โรล และไพราโซล มักใช้ในการผลิตทางการเกษตรเพื่อแต่งเมล็ด เพิ่มอัตราการงอก และลดศัตรูพืชและโรคพืช สารกำจัดศัตรูพืชเฮเทอโรไซคลิกเป็นสารผสมเพื่อป้องกันและควบคุมศัตรูพืชและโรคพืช มีบทบาทสำคัญต่อการพัฒนาเกษตรกรรมสีเขียว สะท้อนถึงข้อดีของการประหยัดเวลา แรงงาน เศรษฐกิจ และการเพิ่มผลผลิต

8 ความก้าวหน้าในการผสมยาฆ่าแมลงชีวภาพและยาปฏิชีวนะทางการเกษตร

สารกำจัดศัตรูพืชชีวภาพและยาปฏิชีวนะทางการเกษตรออกฤทธิ์ช้า มีระยะเวลาออกฤทธิ์สั้น และได้รับผลกระทบอย่างมากจากสิ่งแวดล้อม การผสมสารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มนีโอนิโคตินอยด์สามารถเสริมฤทธิ์กันได้ดี ขยายขอบเขตการควบคุม ยืดอายุประสิทธิภาพ และเพิ่มความคงตัว จากตารางที่ 3 พบว่าการใช้สารอิมิดาโคลพริดร่วมกับบิวเวอเรีย บาสเซียนา หรือเมทาไรเซียม อะนิโซพเลียอี ร่วมกัน สามารถเพิ่มฤทธิ์ฆ่าแมลงได้ 60.0% และ 50.6% ตามลำดับ หลังจาก 96 ชั่วโมง เมื่อเทียบกับการใช้บิวเวอเรีย บาสเซียนา และเมทาไรเซียม อะนิโซพเลียอี เพียงอย่างเดียว การใช้ไทอะเมทอกแซมร่วมกับเมทาไรเซียม อะนิโซพเลียอี ร่วมกันสามารถเพิ่มอัตราการตายโดยรวมและอัตราการติดเชื้อราของตัวเรือดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ประการที่สอง การใช้สารอิมิดาโคลพริดร่วมกับเมทาไรเซียม อะนิโซพเลียอี ร่วมกัน มีผลเสริมฤทธิ์กันอย่างมีนัยสำคัญในการควบคุมด้วงหนวดยาว แม้ว่าปริมาณเชื้อราโคนิเดียจะลดลงก็ตาม การใช้สารอิมิดาโคลพริดและไส้เดือนฝอยร่วมกันสามารถเพิ่มอัตราการติดเชื้อของริ้นฝอยทราย ซึ่งช่วยเพิ่มการคงอยู่ของแมลงในไร่นาและเพิ่มศักยภาพในการควบคุมทางชีวภาพ การใช้สารกำจัดศัตรูพืชนีโอนิโคตินอยด์ 7 ชนิดร่วมกับออกซิเมทริน มีประสิทธิภาพในการควบคุมเพลี้ยกระโดดข้าวได้ดี และมีค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วม (co-toxicity) อยู่ที่ 123.2-173.0 นอกจากนี้ ค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมของคลอไทอะนิดินและอะบาเมกตินในส่วนผสม 4:1 กับเบมิเซีย ทาบาซิ อยู่ที่ 171.3 และการทำงานร่วมกันอย่างมีนัยสำคัญ เมื่ออัตราส่วนสารประกอบของไนเทนไพแรมและอะบาเมกตินอยู่ที่ 1:4 พบว่าสามารถควบคุมเพลี้ยกระโดดข้าว (N. lugens) ได้นานถึง 93.1% เมื่ออัตราส่วนของคลอธิอะนิดินต่อสปิโนแซดอยู่ที่ 5∶44 ผลการควบคุมจะดีที่สุดต่อ B. citricarpa ตัวเต็มวัย โดยมีค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมที่ 169.8 และไม่มีการครอสโอเวอร์ระหว่างสปิโนแซดและนีโอนิโคตินอยด์ส่วนใหญ่ที่แสดงให้เห็นว่ามีความต้านทาน เมื่อรวมกับผลการควบคุมที่ดี

การควบคุมสารกำจัดศัตรูพืชชีวภาพร่วมกันเป็นประเด็นสำคัญในการพัฒนาเกษตรกรรมสีเขียว เชื้อรา Beauveria bassiana และ Metarhizium anisopliae ทั่วไป มีฤทธิ์ควบคุมศัตรูพืชได้ดีเมื่อใช้ร่วมกับสารเคมี สารกำจัดศัตรูพืชชีวภาพเพียงชนิดเดียวจะได้รับผลกระทบจากสภาพอากาศได้ง่าย และประสิทธิภาพของสารกำจัดศัตรูพืชยังไม่คงที่ การผสมสารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มนีโอนิโคตินอยด์ช่วยแก้ไขข้อบกพร่องนี้ได้ แม้จะลดปริมาณสารเคมีลง แต่ก็ช่วยให้มั่นใจได้ว่าสารกำจัดศัตรูพืชที่ผสมแล้วจะออกฤทธิ์เร็วและยาวนาน ขอบเขตการป้องกันและควบคุมศัตรูพืชได้ขยายกว้างขึ้น และลดภาระด้านสิ่งแวดล้อมลง การผสมสารกำจัดศัตรูพืชชีวภาพและสารเคมีกำจัดศัตรูพืชร่วมกันเป็นแนวคิดใหม่สำหรับการพัฒนาสารกำจัดศัตรูพืชสีเขียว และมีแนวโน้มการใช้งานที่กว้างขวาง

9 ความก้าวหน้าในการผสมกับยาฆ่าแมลงชนิดอื่น

การผสมสารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มนีโอนิโคตินอยด์และสารกำจัดศัตรูพืชอื่นๆ แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพในการควบคุมที่ดีเยี่ยม จากตารางที่ 3 พบว่าเมื่อใช้อิมิดาโคลพริดและไทอะเมทอกแซมร่วมกับเทบูโคนาโซลเป็นสารควบคุมเมล็ดพืช พบว่าประสิทธิภาพในการควบคุมเพลี้ยอ่อนข้าวสาลีดีเยี่ยม และเพิ่มความปลอดภัยทางชีวภาพแบบไม่เจาะจงเป้าหมาย ขณะเดียวกันก็ช่วยเพิ่มอัตราการงอกของเมล็ดพืช สารประกอบที่เตรียมจากอิมิดาโคลพริด ไตรอะโซโลน และดินโคนาโซล มีประสิทธิภาพในการควบคุมโรคและแมลงศัตรูพืชข้าวสาลี %~99.1% การผสมสารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มนีโอนิโคตินอยด์และไซริงโกสโตรบิน (1∶20~20∶1) มีผลเสริมฤทธิ์กันอย่างชัดเจนต่อเพลี้ยอ่อนฝ้าย เมื่ออัตราส่วนมวลของไทอะเมทอกแซม ไดโนเทฟูแรน ไนเทนพีระมิด และเพนพีระมิดอยู่ที่ 50:1-1:50 ค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมอยู่ที่ 129.0-186.0 ซึ่งสามารถป้องกันและควบคุมแมลงปากดูดแบบเจาะได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่ออัตราส่วนของอีพอกซิเฟนและฟีนอกซีคาร์บอยู่ที่ 1:4 ค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมอยู่ที่ 250.0 และผลการควบคุมเพลี้ยกระโดดข้าวดีที่สุด การใช้ยาอิมิดาโคลพริดร่วมกับอะมิทิมิดีนร่วมกันมีผลยับยั้งเพลี้ยอ่อนฝ้ายได้อย่างชัดเจน และอัตราการเสริมฤทธิ์สูงสุดเมื่อใช้อิมิดาโคลพริดในปริมาณ LC10 ต่ำสุด เมื่ออัตราส่วนมวลของไทอะเมทอกแซมและสไปโรเตทราแมทอยู่ที่ 10:30-30:10 ค่าสัมประสิทธิ์ความเป็นพิษร่วมอยู่ที่ 109.8-246.5 และไม่มีผลต่อความเป็นพิษต่อพืช นอกจากนี้ ยาฆ่าแมลงประเภทน้ำมันแร่ เช่น หญ้าเขียว ดินไดอะตอม และยาฆ่าแมลงหรือสารเสริมอื่นๆ ร่วมกับยาฆ่าแมลงประเภทนีโอนิโคตินอยด์ ยังสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการควบคุมแมลงเป้าหมายได้อีกด้วย

การใช้สารประกอบของสารกำจัดศัตรูพืชชนิดอื่นๆ ส่วนใหญ่ประกอบด้วยไตรอะโซล เมทอกซีอะคริเลต ไนโตรอะมิโนกัวนิดีน อะมิทราซ กรดคีโตควอเทอร์นารี น้ำมันแร่ และดินเบา เป็นต้น เมื่อทำการคัดกรองสารกำจัดศัตรูพืช เราควรตระหนักถึงปัญหาความเป็นพิษต่อพืชและระบุปฏิกิริยาระหว่างสารกำจัดศัตรูพืชแต่ละชนิดได้อย่างมีประสิทธิภาพ ตัวอย่างสารประกอบยังแสดงให้เห็นว่าสารกำจัดศัตรูพืชหลายชนิดสามารถผสมกับสารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มนีโอนิโคตินอยด์ได้เพิ่มมากขึ้น ซึ่งทำให้มีทางเลือกในการควบคุมศัตรูพืชมากขึ้น

10 บทสรุปและแนวโน้ม

การใช้สารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มนีโอนิโคตินอยด์อย่างแพร่หลายส่งผลให้ความต้านทานของศัตรูพืชเป้าหมายเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ ข้อเสียเปรียบทางนิเวศวิทยาและความเสี่ยงต่อสุขภาพของสารเหล่านี้ได้กลายเป็นประเด็นสำคัญในการวิจัยและปัญหาการใช้งานในปัจจุบัน การผสมสารกำจัดศัตรูพืชชนิดต่างๆ อย่างมีเหตุผล หรือการพัฒนาสารเสริมฤทธิ์กันของสารกำจัดศัตรูพืช ถือเป็นมาตรการสำคัญในการชะลอการดื้อยา ลดการใช้ และเพิ่มประสิทธิภาพ และยังเป็นกลยุทธ์สำคัญสำหรับการใช้สารกำจัดศัตรูพืชดังกล่าวอย่างยั่งยืนในภาคเกษตรกรรม บทความนี้ทบทวนความก้าวหน้าของการใช้สารกำจัดศัตรูพืชกลุ่มนีโอนิโคตินอยด์ร่วมกับสารกำจัดศัตรูพืชชนิดอื่นๆ และชี้แจงข้อดีของการผสมสารกำจัดศัตรูพืช ดังนี้ 1. ชะลอการดื้อยา 2. เพิ่มประสิทธิภาพในการควบคุม 3. ขยายขอบเขตการควบคุม 4. เพิ่มระยะเวลาการออกฤทธิ์ 5. เพิ่มประสิทธิภาพการออกฤทธิ์ 6. ควบคุมการเจริญเติบโตของพืช 7. ลดการใช้สารกำจัดศัตรูพืช 8. ลดความเสี่ยงต่อสิ่งแวดล้อม 9. ลดต้นทุนทางเศรษฐกิจ 10. ปรับปรุงการใช้สารเคมีกำจัดศัตรูพืช ในขณะเดียวกัน ควรให้ความสำคัญอย่างยิ่งต่อผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมร่วมกันของสูตรยา โดยเฉพาะอย่างยิ่งความปลอดภัยของสิ่งมีชีวิตที่ไม่ใช่เป้าหมาย (เช่น ศัตรูธรรมชาติของศัตรูพืช) และพืชที่ไวต่อสารเคมีในระยะการเจริญเติบโตที่แตกต่างกัน รวมถึงประเด็นทางวิทยาศาสตร์ เช่น ความแตกต่างของผลการควบคุมที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางเคมีของยาฆ่าแมลง การผลิตยาฆ่าแมลงแบบดั้งเดิมนั้นใช้เวลานานและใช้แรงงานมาก มีต้นทุนสูง และต้องใช้วงจรการวิจัยและพัฒนาที่ยาวนาน การผสมยาฆ่าแมลงอย่างมีเหตุผล มีมาตรฐาน และมีเหตุผล จึงเป็นทางเลือกที่มีประสิทธิภาพ ไม่เพียงแต่ช่วยยืดอายุการใช้งานของวงจรการใช้ยาฆ่าแมลงเท่านั้น แต่ยังส่งเสริมวงจรการควบคุมศัตรูพืชที่ดีอีกด้วย การพัฒนาระบบนิเวศอย่างยั่งยืนเป็นปัจจัยสนับสนุนที่สำคัญ