Insetticidi: modalità di azione e di impiego

Gli insetticidi possono agire per contatto, cioè per deposito sul tegumento, per ingestione, cioè attraverso il tubo digerente, o per fumigazione, cioè in fase di vapore attraverso l’apparato respiratorio.

L’azione letale può essere di natura fisica, come nel caso di oli paraffinici, che avvolgono l’insetto impedendone la respirazione, o più frequentemente, chimica; quest’ultima presuppone la penetrazione nel corpo e la trans locazione a determinati siti d’azione.

Sull’entità tossica agiscono le velocità di penetrazione, di trans locazione, di metabolismo e di escrezione. In taluni casi l’azione tossica è dovuta a un metabolita dell’insetticida. Più frequentemente le azioni metaboliche hanno effetto detossificante: tra queste prevalgono processi idrolitici e ossidativi. Un’azione detossificante molto comune è svolta da enzimi detti ossidasi a funzione multipla o mista, alla cui efficienza sono da attribuire molti casi di resistenza.

Sostanze che inibiscono enzimi detossificanti, applicati congiuntamente agli insetticidi, ne potenziano l’attività esercitando un’azione sinergica.

Ad esempio carbammati e piretrine potenziati da composti come il piperonilbutossido.

Caratteristiche

Alcune caratteristiche dell’azione insetticida hanno notevole influsso sugli impieghi, per esempio:

a)      La larghezza dello spettro d’azione ( numero di specie su cui il prodotto è efficace ; gli insetticidi a largo spettro sono più economici e appaiono più facili da applicare, ma talvolta sono più pericolosi per la fauna utile;

b)      La persistenza d’azione, connessa alla stabilità chimica, alla solubilità in acqua e alla tensione di vapore, ha conseguenze positive sull’efficacia e negative, oltre certi limiti, in relazione ai residui tossici;

c)      La velocità d’azione: alcuni insetticidi agiscono prontamente, immobilizzando l’insetto in pochi secondi (potere abbattente o knock down) e risultano utili per impieghi domestici;

d)      La sistemicità o attività endoterapica: è la capacità di penetrare nelle piante, traslocare e svolgere l’attività insetticida in organi anche lontani dal punto di applicazione; consente di combattere insetti all’interno delle piante, o nei punti protetti da una folta vegetazione, e anche di applicare il prodotto al terreno ottenendo un assorbimento per via radicale.

Date le basse dosi d’impiego, gli insetticidi debbono venire nella maggior parte dei casi diluiti e applicati con l’ausilio di apposite apparecchiature ( nebulizzatori ecc. ). Fanno eccezione i principi attivi gassosi, distribuiti in bombole, e quelli liquidi o solidi ad alta tensione di vapore, che sono applicati lasciandoli diffondere in ambienti confinanti o nel terreno, nel quale vengono iniettati oppure lasciati penetrare previa copertura con film di plastica (fumigazione). Nella generalità dei casi la necessaria diluizione comporta una formulazione, cioè l’aggiunta di ausiliari. La formulazione richiede uno studio chimico-fisico e un controllo biologico, per accertare la stabilità, il comportamento nell’impiego, gli effetti degli ausiliari sull’efficacia, sulla persistenza, sulla  fitotossicità e sulla tossicità e la rispondenza a numerose norme ed esigenze connesse al trasporto e al commercio.

I più comuni tipi di formulazioni degli insetticidi sono le seguenti

Formulazioni per la preparazione di dispersioni acquose

Le dispersioni acquose, che sono la forma più comune di diluizione degli insetticidi, sono talvolta impiegate per bagni ( immersione di piante da vivaio, di animali domestici ecc.) o versate sul terreno; nella maggior parte dei casi sono, però nebulizzate. Esse sono preparate con:

a)     Concentrati o oli emulsionabili contenenti il 10-50% di principio attivo, solventi, emulsionanti, stabilizzanti ecc.

b)     Polveri bagnabili o disperdibili, con il 10-50% di principio attivo, un supporto solido, disperdenti, eventuali bagnanti, stabilizzanti

c)     Paste ( di interesse secondario ), con il 50-80 % di principio attivo, diluenti e tensioattivi

Formulazioni da applicare tal quali

a)     Polveri, per polverizzazione o a secco, componenti lo 0.5-10% di principio attivo su supporto inerte ed eventuali additivi

b)     Granuli, contenenti dallo 0.5 al 10 % di principio attivo, che viene ceduto più o meno lentamente nel terreno, in bacini di acqua, o anche su piante e foglie larghe e guainanti che li possono trattenere

c)     Spray costituiti prevalentemente da cherosene che si applicano con appositi nebulizzatori  oppure, insieme a propellenti, nelle comuni bombolette per per aerosol per impieghi domestici e giardinaggio

d)     Miscele per ultra basso volume che consiste nel distribuire con speciali nebulizzatori  quantità minime di liquido; è perciò possibile applicare, da terra o per via aerea, principi attivi non diluiti, o miscele molto concentrate con ausiliari che conferiscono le necessarie caratteristiche di viscosità, bassa volatilità ecc.. con questo sistema si sono ottenuti sensibili riduzioni dei costi di applicazione e distribuzione più uniformi

e)     Preparati fumogeni il cui principio attivo, che deve essere termostabile, viene unito a sostanze che, fatte bruciare lentamente, sviluppano fumi che diffondono l’insetticida

Formulazioni varie a lenta cessione

Hanno la funzione di costituire una riserva protetta di principio attivo e di cederlo lentamente, in modo da assicurarne una concentrazione il più possibile costante nell’ambiente circostante, con i seguenti vantaggi:

• Ridurre eventuali effetti negativi imputabili ad alte concentrazioni iniziali di principio attivo (fitotossicità, danni alla fauna utile ecc)
• Ridurre il numero degli interventi o le dosi di impiego, per principi attivi poco persistenti

Meccanismi di cessione

I meccanismi di cessione possono essere diversi: diffusione in fase di vapore, diffusione in soluzione acquosa, liberazione per progressiva disgregazione della matrice protettiva ecc.

Come matrice protettiva si usano svariate sostanze: resine, cere, oli, vari polimeri di sintesi; si è sviluppata anche l’applicazione dei processi di microincapsulazione, che consentono di rivestire singolarmente le particelle di una sostanza incoerente (polvere) o di una dispersione o emulsione, con una pellicola di varia natura, per lo più un polimero avente funzione di proteggere la sostanza incapsulata contro attacchi ossidativi, contro l’azione della luce, la dispersione per evaporazione, per dilavamento ecc. La sostanza protetta è gradualmente liberata per diffusione attraverso la pellicola o per graduale dispersione di questa.

L’autorizzazione alla vendita di insetticidi segue criteri molto severi: è richiesta, oltre ai risultati sperimentali di efficacia, anche una documentazione sugli effetti tossici a breve e a lungo termine, sui residui, sul metabolismo in piante e animali, sui metodi di analisi, sulle impurezze nel prodotto tecnico, e sono stabiliti limiti di tolleranza dei residui nelle diverse derrate, garantiti anche da intervalli di sicurezza tra l’ultimo trattamento e la raccolta detto tempo di carenza.

La documentazione richiesta riguarda non solo i principi attivi, ma anche i singoli formulati.

Grado di tossicità

In Italia i prodotti sono classificati in quattro gradi di tossicità nel modo seguente:

–         Prima classe: LD₅₀   su ratto inferiore a 50 mg/Kg

–         Seconda classe: LD₅₀ da 50 a 500 mg/Kg

–         Terza classe: LD₅₀ superiore a 500 mg/Kg

–         Quarta classe: principi attivi la cui manipolazione e impiego comportano rischi trascurabili per l’uomo. Occorre precisare che con il simbolo LD₅₀ ( acronimo di Lethal dose ) si intende la dose letale che uccide il 50% della popolazione campione.   Sono stati proposti e largamente sperimentati modelli di lotta razionale che vanno generalmente sotto il nome di lotta integrata. Essa  consiste in un programma coordinato di interventi con tutti i mezzi ( chimici, biologici ecc.) che consentano di ottenere un livello di controllo delle popolazioni di fitofagi. Deve soddisfare le necessità della produzione con il minimo effetto negativo sugli altri organismi e sull’ambiente.