ENT 311 Lecture 03: कीटनाशकों की विषाक्तता एवं संरूपण (Toxicity and Formulations of Insecticides)

ENT 311 · Pest Management in Crops and Stored Grains — Final Notes
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02 अध्ययन उद्देश्य (Learning Objectives)03 प्रस्तावना एवं विषय प्रवेश (Introduction)04 प्रमुख वैज्ञानिक परिभाषाएँ (Important Definitions)05 विस्तृत विषय व्याख्या (Detailed Topic Explanation)06 प्रकार एवं वैज्ञानिक वर्गीकरण (Types and Classification)07 महत्वपूर्ण सिद्धांत एवं अवधारणाएँ (Important Principles & Concepts)08 वैज्ञानिक एवं व्यावहारिक उदाहरण व केस स्टडी (Scientific & Practical Examples)09 तुलनात्मक सारणियाँ (Comparative Tables)10 महत्वपूर्ण सूत्र एवं गणितीय गणनाएँ (Formulas and Calculations)11 लेक्चर माइंड मैप (Lecture-Specific Mind Map)12 प्रक्रिया प्रवाह चित्र एवं आरेख (Flowcharts and Diagrams)13 परीक्षा उपयोगी महत्वपूर्ण तथ्य एवं टिप्स (Important Facts & Exam Tips)14 त्वरित पुनरावृत्ति सारांश (Quick Revision Summary)15 बहुविकल्पीय प्रश्नोत्तरी — 10 MCQs (With Answers & Explanations)16 संपूर्ण परीक्षा प्रश्न बैंक (One-Liners, VSA, SA & Long Answer Questions)Lecture 03: कीटनाशकों की विषाक्तता एवं संरूपण (Toxicity and Formulations of Insecticides)
विजुअल लर्निंग एवं वैज्ञानिक चित्र (Visual Concept Diagrams — Lecture 03)
CIB&RC विषाक्तता रंग त्रिकोण (Insecticide Act 1968 Toxicity Triangles) एवं LD50 घातक मात्रा वक्र
02 अध्ययन उद्देश्य (Learning Objectives)
इस व्याख्यान के अध्ययन के पश्चात विद्यार्थी सक्षम होंगे:
- कीटनाशक की ‘विषाक्तता’ (Toxicity — अंतर्निहित जहरीली क्षमता) और ‘जोखिम’ (Hazard — प्रयोग के समय नुकसान की संभावना) तथा तीव्र (Acute) बनाम दीर्घकालिक (Chronic) विषाक्तता में अंतर को समझना।
- मध्यांक घातक मात्रा ( in mg/kg), मध्यांक घातक सांद्रता (), मध्यांक घातक समय (), नॉक-डाउन समय (), प्रतीक्षा अवधि (Waiting Period / PHI), अधिकतम अवशेष सीमा (MRL) और स्वीकार्य दैनिक अंतर्ग्रहण (ADI) के मापदंडों को समझना।
- कीटनाशक अधिनियम, 1968 (Insecticides Act, 1968 & Rules, 1971 — CIB&RC, फरीदाबाद) के अंतर्गत कीटनाशक डिब्बों पर बने 4 विषाक्तता रंग त्रिकोणों—चमकीला लाल (Extremely toxic), चमकीला पीला (Highly toxic), चमकीला नीला (Moderately toxic) और चमकीला हरा (Slightly toxic)—के मान और चेतावनी शब्दों को कंठस्थ करना।
- कीटनाशकों के सभी शुष्क संरूपणों (DP, G, WP, SP, WDG/WG), तरल संरूपणों (EC, SL, SC, EW, ULV, CS) और धूम्रकों (Tablets/Liquids) की विशेषताओं को जानना तथा कीटनाशक मात्रा गणना के न्यूमेरिकल्स हल करना।
03 प्रस्तावना एवं विषय प्रवेश (Introduction)
मूल सामग्री (Core Course Content): कोई भी कीटनाशक केवल नाशीकीट के लिए ही जहर नहीं होता, बल्कि मनुष्य, पशुओं, पक्षियों और जलीय जीवों के लिए भी किसी न किसी स्तर पर विषैला होता है। किसी रसायन की इस विषैली शक्ति को अंतरराष्ट्रीय स्तर पर ‘मध्यांक घातक मात्रा’ ( — Median Lethal Dose, जिसे मिलीग्राम प्रति किलोग्राम देह भार [] में मापा जाता है) द्वारा व्यक्त किया जाता है। नियम बिल्कुल सरल है: जिस कीटनाशक का मान जितना कम होगा, वह कीटनाशक उतना ही अधिक घातक (More toxic) होगा!
भारत में ‘कीटनाशक अधिनियम, 1968’ (Insecticides Act, 1968) और ‘कीटनाशक नियम, 1971’ के तहत प्रत्येक कीटनाशक के डिब्बे/बोतल पर हीरे के आकार के वर्ग को दो त्रिभुजों में बाँटकर निचले त्रिभुज में 4 रंगों (लाल, पीला, नीला, हरा) का संकेत छपा होना अनिवार्य है ताकि एक अशिक्षित किसान भी रंग देखकर उसके खतरे को पहचान सके। साथ ही, शुद्ध तकनीकी रसायन को खेत में सुरक्षित प्रयोग योग्य बनाने के लिए विभिन्न संरूपणों (Formulations — DP, G, WP, EC, SL, SC, ULV) में बदला जाता है।
04 प्रमुख वैज्ञानिक परिभाषाएँ (Important Definitions)
05 विस्तृत विषय व्याख्या (Detailed Topic Explanation)
1. विषाक्तता के प्रकार एवं मापदंड (Types & Parameters of Toxicity)
- 1. तीव्र विषाक्तता (Acute Toxicity): कीटनाशक की एक ही बार की बड़ी खुराक (Single exposure — मुख से निगलने [Oral], त्वचा से [Dermal] या श्वास से [Inhalation]) लेने के कुछ मिनटों से 24–72 घंटे के भीतर उत्पन्न होने वाले गंभीर विषाक्त लक्षण या मृत्यु।
- 2. दीर्घकालिक विषाक्तता (Chronic Toxicity): अत्यंत सूक्ष्म मात्रा (Sub-lethal dose) के महीनों या वर्षों तक लगातार संपर्क या भोजन से शरीर में जाने पर उत्पन्न होने वाले दीर्घकालिक प्रभाव—जैसे कैंसरजन्यता (Carcinogenicity), उत्परिवर्तन (Mutagenicity), भ्रूण विकृति (Teratogenicity) व तंत्रिका क्षति।
- 3. (Median Lethal Time) एवं (Median Knock-down Time): किसी निश्चित मात्रा पर 50% कीटों के मरने में लगने वाला समय है और 50% कीटों के बेहोश होकर गिरने में लगने वाला समय है।
- 4. MRL (Maximum Residue Limit) एवं ADI (Acceptable Daily Intake): खाद्य पदार्थ में कानूनी रूप से अनुमत कीटनाशक अवशेष की अधिकतम मात्रा MRL ( या खाद्य भार) कहलाती है (निर्धारण: Codex Alimentarius Commission एवं भारत में FSSAI)। मनुष्य द्वारा जीवन भर प्रतिदिन बिना किसी स्वास्थ्य हानि के ग्रहण की जा सकने वाली मात्रा ADI ( मानव देह भार/दिन) कहलाती है।
2. CIB&RC (कीटनाशक नियम, 1971) के अनुसार 4 विषाक्तता रंग त्रिकोण (4 Toxicity Label Color Triangles)
प्रत्येक कीटनाशक पैकेट पर एक वर्ग (Square) होता है जो विकर्ण से दो त्रिभुजों में बँटा होता है: ऊपरी त्रिभुज (सफेद पृष्ठभूमि) में खतरे का चिह्न/चेतावनी शब्द होता है और निचले त्रिभुज में विषाक्तता का रंग होता है (Таблица 3.1 में पूर्ण विवरण देखें):
1. चमकीला लाल (Bright Red) — अत्यंत विषैला (Extremely Toxic)
Oral : (Dermal: )
ऊपरी त्रिभुज चिह्न: खोपड़ी और दो तिरछी हड्डियाँ (Skull & Crossbones) + लाल अक्षरों में ‘POISON / विष’
चेतावनी: ‘बच्चों की पहुँच से बाहर तालाबंद स्थान पर रखें।’
उदाहरण: फॉस्फाइड (Celphos), मोनोक्रोटोफॉस, फोरेट, कार्बोफ्यूरान, मिथाइल पैराथियान, डाइक्लोरवॉस।
2. चमकीला पीला (Bright Yellow) — अधिक विषैला (Highly Toxic)
Oral : (Dermal: )
ऊपरी त्रिभुज शब्द: ‘POISON / विष’
चेतावनी: ‘बच्चों की पहुँच से दूर रखें।’
उदाहरण: क्लोरपायरीफॉस, क्विनालफॉस, प्रोफेनोफॉस, डाइमेथोएट, इमिडाक्लोप्रिड, फिप्रोनिल, साइपरमेथ्रिन, इंडोक्साकार्ब।
3. चमकीला नीला (Bright Blue) — मध्यम विषैला (Moderately Toxic)
Oral : (Dermal: )
ऊपरी त्रिभुज शब्द: ‘DANGER / खतरा’
चेतावनी: ‘बच्चों की पहुँच से दूर रखें।’
उदाहरण: मैलाथियान, एसीफेट, थायोमेथोक्साम, इमामेक्टिन बेंजोएट, कार्टाप, फ्लोनिकामिड।
4. चमकीला हरा (Bright Green) — कम विषैला (Slightly Toxic / Safe)
Oral : (Dermal: )
ऊपरी त्रिभुज शब्द: ‘CAUTION / सावधान’
चेतावनी: सामान्य सुरक्षा निर्देश।
उदाहरण: नीम (Azadirachtin), Bt, NPV, Beauveria, क्लोरेंट्रानिलीप्रोल (Coragen), स्पाइनोसैड, ल्यूफेनुरॉन, बुप्रोफेजिन।
3. कीटनाशकों के प्रमुख संरूपण (Major Formulations of Insecticides)
- शुष्क / ठोस संरूपण (Dry / Solid Formulations):
- धूल / डस्ट (Dustable Powder — DP; 0.5–10% a.i.; कण आकार ): बिना पानी के सीधे सुबह ओस में डस्टर से बुरकने योग्य (जैसे मैलाथियान 5% DP, फेनवेलरेट 0.4% DP, क्विनालफॉस 1.5% DP)। सूखे क्षेत्रों में उपयोगी, किंतु हवा में उड़ने (Drift) का दोष।
- कणिकाएँ / दानेदार (Granules — G / GR; 2–10% a.i.; कण आकार या 15–60 mesh): हवा में नहीं उड़तीं और परजीवियों के लिए सुरक्षित हैं। मिट्टी या फसल की गोभ (Whorl — मक्का/धान/गन्ना) में डाली जाती हैं (जैसे कार्टाप 4% GR, क्लोरेंट्रानिलीप्रोल 0.4% GR, फिप्रोनिल 0.3% GR, कार्बोफ्यूरान 3% CG — जहाँ ‘C’ का अर्थ Encapsulated/Coated है)।
- जल में घुलनशील चूर्ण (Wettable Powder — WP; 25–80% a.i.): पानी में मिलाने पर निलंबन (Suspension) बनाता है (जैसे कार्बारिल 50% WP)।
- घुलनशील चूर्ण (Soluble Powder — SP): पानी में पूर्णतः घुलकर पारदर्शी घोल बनाता है (जैसे एसीफेट 75% SP, कार्टाप 50% SP)।
- जल-विक्षेपणीय कणिकाएँ एवं घुलनशील कणिकाएँ (WG/WDG & SG): धूल-रहित दाने जो पानी में तुरंत घुलते हैं (जैसे थायोमेथोक्साम 25% WG, फ्लोनिकामिड 50% WG, पाइमेट्रोजिन 50% WG, इमामेक्टिन बेंजोएट 5% SG)।
- तरल संरूपण (Liquid Formulations):
- पायसीकरणीय सांद्र (Emulsifiable Concentrate — EC): कार्बनिक विलायक + इमल्सीफायर; पानी में मिलाने पर दूधिया पायस (Milky emulsion) बनाता है (जैसे क्लोरपायरीफॉस 20% EC, प्रोफेनोफॉस 50% EC, डाइमेथोएट 30% EC, साइपरमेथ्रिन 25% EC)।
- घुलनशील सांद्र (Soluble Liquid — SL): पानी में पारदर्शी घोल (जैसे इमिडाक्लोप्रिड 17.8% SL)।
- निलंबन सांद्र (Suspension Concentrate — SC) एवं तेल विक्षेपण (OD): विलायक-मुक्त आधुनिक जलीय निलंबन (जैसे क्लोरेंट्रानिलीप्रोल 18.5% SC, फिप्रोनिल 5% SC, स्पाइनोसैड 45% SC, इंडोक्साकार्ब 14.5% SC)।
- अति-न्यून आयतन (Ultra-Low Volume — ULV) एवं बीज उपचार संरूपण (DS, WS, FS — Flowable Concentrate for Seed Treatment, जैसे Imidacloprid 48% FS — ‘Gaucho’)।
4. छिड़काव आयतन के आधार पर छिड़काव श्रेणियाँ (Spray Volume Categories for Field Crops)
- 1. उच्च आयतन छिड़काव (High Volume Spray – HV): ( — नैपसैक/फुट स्प्रेयर)।
- 2. न्यून आयतन छिड़काव (Low Volume Spray – LV): (मोटरचालित मिस्ट ब्लोअर / पावर स्प्रेयर)।
- 3. अति-न्यून आयतन छिड़काव (Ultra-Low Volume Spray – ULV): ( — रोटरी अटोमाइजर / माइक्रोनयेर स्प्रेयर; बूंद आकार )।
06 प्रकार एवं वैज्ञानिक वर्गीकरण (Types and Classification)
विश्व स्वास्थ्य संगठन (WHO) एवं CIB&RC के अनुसार विषाक्तता क्रम:
- घातकता का घटता क्रम: लाल त्रिकोण (Extremely toxic: ) पीला त्रिकोण (Highly toxic: ) नीला त्रिकोण (Moderately toxic: ) हरा त्रिकोण (Slightly toxic: )।
07 महत्वपूर्ण सिद्धांत एवं अवधारणाएँ (Important Principles & Concepts)
- तनूकरण का सार्वभौमिक नियम ( / Dilution Rule): किसी सांद्र कीटनाशक से वांछित प्रतिशत का छिड़काव घोल बनाते समय सक्रिय तत्व की प्रारंभिक मात्रा और अंतिम घोल में सक्रिय तत्व की मात्रा सदैव बराबर रहती है।
08 वैज्ञानिक एवं व्यावहारिक उदाहरण व केस स्टडी (Scientific & Practical Examples)
हल किए गए विश्वविद्यालयीय संख्यात्मक प्रश्न: कीटनाशक मात्रा एवं तनूकरण गणना (Insecticide Dose Calculation Numericals)
प्रश्न 1 (सांद्रता प्रतिशत से मात्रा गणना): चने की फसल में फली छेदक के नियंत्रण हेतु में पानी के साथ प्रोफेनोफॉस 50% EC (Profenofos 50% EC) का सांद्रता का घोल छिड़कना है। आवश्यक व्यावसायिक प्रोफेनोफॉस 50% EC की मात्रा (मिलीलीटर या लीटर में) ज्ञात कीजिए।
हल (Solution 1):
- सूत्र:
- मान रखने पर:
प्रश्न 2 (सक्रिय तत्व g a.i./ha से मात्रा गणना): गन्ने में तना छेदक के विरुद्ध क्लोरेंट्रानिलीप्रोल 18.5% SC (Coragen) की सिफारिश की दर से की गई है। प्रति हेक्टेयर कितने मिलीलीटर Coragen 18.5% SC लगेगा?
हल (Solution 2):
प्रश्न 3 (दानेदार कीटनाशक गणना): धान के खेत में कार्टाप हाइड्रोक्लोराइड 4% GR (Padan 4G) को की दर से बुरकने के लिए कुल कितने किलोग्राम Padan 4G खरीदना होगा?
हल (Solution 3):
- प्रति हेक्टेयर मात्रा ; अतः खेत के लिए ।
09 तुलनात्मक सारणियाँ (Comparative Tables)
तुलनात्मक सारणी 3.1: CIB&RC (Insecticides Rules, 1971) के अनुसार कीटनाशक विषाक्तता वर्गीकरण एवं रंग त्रिकोण
| विषाक्तता वर्ग (Toxicity Class) | निचले त्रिभुज का रंग | Oral (mg/kg) | Dermal (mg/kg) | ऊपरी त्रिभुज संकेत / शब्द | प्रमुख कीटनाशक उदाहरण |
|---|---|---|---|---|---|
| 1. अत्यंत विषैला (Extremely Toxic) | चमकीला लाल (Bright Red) | खोपड़ी व हड्डियाँ + POISON | एल्युमिनियम फॉस्फाइड, मोनोक्रोटोफॉस, फोरेट, कार्बोफ्यूरान | ||
| 2. अधिक विषैला (Highly Toxic) | चमकीला पीला (Bright Yellow) | POISON (विष) | क्लोरपायरीफॉस, प्रोफेनोफॉस, क्विनालफॉस, डाइमेथोएट, इमिडाक्लोप्रिड, फिप्रोनिल | ||
| 3. मध्यम विषैला (Moderately Toxic) | चमकीला नीला (Bright Blue) | DANGER (खतरा) | मैलाथियान, एसीफेट, थायोमेथोक्साम, इमामेक्टिन बेंजोएट, फ्लोनिकामिड | ||
| 4. कम विषैला (Slightly Toxic) | चमकीला हरा (Bright Green) | CAUTION (सावधान) | नीम (Azadirachtin), Bt, NPV, क्लोरेंट्रानिलीप्रोल, स्पाइनोसैड, बुप्रोफेजिन |
10 महत्वपूर्ण सूत्र एवं गणितीय गणनाएँ (Formulas and Calculations)
कीटनाशक मात्रा एवं घोल निर्माण के दोनों मास्टर सूत्र
- सूत्र 1 (जब सिफारिश % सांद्रता और पानी के आयतन में दी गई हो):
- सूत्र 2 (जब सिफारिश सीधे kg या g a.i./ha में दी गई हो):
- विषाक्तता और का व्युत्क्रमानुपाती नियम:
11 लेक्चर माइंड मैप (Lecture-Specific Mind Map)
- LD50 (mg/kg देह भार): 50% आबादी मारने वाली मात्रा (कम LD50 = अधिक जहरीला)
- LC50 (ppm/mg per L): जल या वायु में 50% मारक सांद्रता
- Acute (एकल खुराक से त्वरित) बनाम Chronic (दीर्घकालिक सूक्ष्म संपर्क)
- PHI / Waiting Period (अंतिम स्प्रे से तुड़ाई का अंतराल) एवं MRL (ppm)
- 1. लाल (Red): अत्यंत विषैला (LD50: 1–50 mg/kg) — खोपड़ी + POISON
- 2. पीला (Yellow): अधिक विषैला (LD50: 51–500 mg/kg) — POISON
- 3. नीला (Blue): मध्यम विषैला (LD50: 501–5000 mg/kg) — DANGER
- 4. हरा (Green): कम विषैला (LD50: >5000 mg/kg) — CAUTION
- शुष्क: DP (डस्ट), GR/CG (दानेदार), WP, SP (एसीफेट), WG/SG
- तरल: EC (पायस), SL (इमिडाक्लोप्रिड 17.8 SL), SC (कोराजेन 18.5 SC)
- बीज उपचार: FS (Gaucho 48 FS), DS, WS
- छिड़काव आयतन: HV (>400 L/ha), LV (50–400 L/ha), ULV (<5 L/ha)
- सूत्र 1: मात्रा = (पानी L × वांछित %) / % a.i.
- सूत्र 2: मात्रा = (सिफारिश a.i./ha × 100) / % a.i.
- CIB&RC मुख्यालय: फरीदाबाद (कीटनाशक अधिनियम, 1968)
12 प्रक्रिया प्रवाह चित्र एवं आरेख (Flowcharts and Diagrams)
13 परीक्षा उपयोगी महत्वपूर्ण तथ्य एवं टिप्स (Important Facts & Exam Tips)
- भारत में ‘कीटनाशक अधिनियम’ (Insecticides Act) वर्ष 1968 में पारित हुआ और ‘कीटनाशक नियम’ (Insecticides Rules) 1971 में लागू हुए; इसका केंद्रीय पंजीकरण बोर्ड (CIB&RC) फरीदाबाद में स्थित है।
- LD50 का मान जितना कम होता है, कीटनाशक उतना ही अधिक विषैला होता है।
- चमकीले लाल त्रिकोण (Extremely toxic) का मौखिक LD50 ‘1 से 50 mg/kg’, पीले का ’51 से 500 mg/kg’, नीले का ‘501 से 5000 mg/kg’ और हरे का ‘>5000 mg/kg’ होता है।
- अति-न्यून आयतन छिड़काव (ULV spraying) में प्रति हेक्टेयर ‘5 लीटर से कम’ (0.5–5 L/ha) घोल लगता है।
- इमिडाक्लोप्रिड 48% FS (Gaucho) में ‘FS’ का अर्थ ‘Flowable Concentrate for Seed Treatment’ है और कार्बोफ्यूरान 3% CG में ‘CG’ का अर्थ ‘Encapsulated Granule’ है।
14 त्वरित पुनरावृत्ति सारांश (Quick Revision Summary)
त्वरित पुनरावृत्ति सारांश (Quick Revision Summary):
- रंग त्रिकोण एवं : लाल (, खोपड़ी+POISON) पीला (, POISON) नीला (, DANGER) हरा (, CAUTION)।
- छिड़काव आयतन: High Volume (), Low Volume (), Ultra-Low Volume ()।
- दोनों सूत्र: तथा ।
15 बहुविकल्पीय प्रश्नोत्तरी — 10 MCQs (With Answers & Explanations)
उत्तर एवं व्याख्या देखें (Show Answer)
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16 संपूर्ण परीक्षा प्रश्न बैंक (One-Liners, VSA, SA & Long Answer Questions)
(A) 5 महत्वपूर्ण वन-लाइनर तथ्य (5 Important One-Liners)
- कीटनाशक का LD50 मान (mg/kg) जितना कम होता है, वह कीटनाशक उतना ही अधिक विषैला होता है।
- लाल त्रिकोण का Oral LD50 ‘1–50 mg/kg’, पीले का ’51–500′, नीले का ‘501–5000’ और हरे का ‘>5000 mg/kg’ होता है।
- अति-न्यून आयतन (ULV) छिड़काव में प्रति हेक्टेयर 0.5 से 5 लीटर (<5 L/ha) सांद्र कीटनाशक बिना पानी मिलाए छिड़का जाता है।
- अंतिम छिड़काव से फसल कटाई के बीच का सुरक्षित अंतराल ‘प्रतीक्षा अवधि’ (Waiting Period / PHI) कहलाता है।
- प्रतिशत सांद्रता से कीटनाशक मात्रा निकालने का सूत्र = (कुल पानी लीटर में × वांछित %) / संरूपण में % a.i. है।





