Fate of cyantraniliprole and sulfoxaflor in tomato plants under field conditions and their efficacy against piercing sucking insects /
/ مآل سيانترانيليبرول و سلفوكسافلور فى نباتات الطماطم تحت الظروف الحقلية وكفاءتهما ضد الحشرات الثاقبة الماصة
by Izat Raafat Abdel-hameid Ateya ; Supervisors Dr. Mohamed Abdelhady Kandil , Dr. Moataz Abdelmoanem Mahmoud Moustafa , Dr. Mohammed Abdallah Ali Saleh.
- 160 pages : illustrations ; 25 cm. + CD.
Thesis (Ph.D)-Cairo University, 2023.
Bibliography: pages 137-160.
Understanding the dissipation kinetics and transformation pathways of cyantraniliprole and sulfoxaflor, which are belonging to diamide and sulfoximine classes of insecticides respectively, is very important. Since their either have insecticidal effect or may be exhibited environmental hazards than the parent product. The present study was carried out to explore the fate of cyantraniliprole and sulfoxaflor in tomato plants and soil under open field conditions and assessed their efficacy by using the foliar application and drip chemigation, and seed treatment with cyantraniliprole against whiteflies and aphids. The determination of residues was set on HPLC-DAD and identification of degradation products by LCMS single quadrupole mass. The dissipation rate of both insecticides was ascribed to first‐order kinetics. The trial results showed that half-lives in tomato fruits, leaves and soil were 1.63, 5.25 and 5.92 days, and 3.42, 6.42 and 4.99 days of cyantraniliprole and sulfoxaflor, respectively. The results showed that cyantraniliprole transformed into several degradation products and can be identified about nine products. IN-J9Z38 is considered the major transformed product detected in tomato fruits, leaves and soil. The detection of other degradation products varied within tomato fruits, leaves and soil. Three transformation products of sulfoxaflor were identified, i.e. mainly sulfoxaflor‐urea, sulfoxaflor‐ethanone and sulfoxaflor‐ethanol. Sulfoxaflor‐urea is the major transformation product which was more persistent than sulfoxaflor. The foliar application of both insecticides was fast-acting and effective against whitefly and aphid, however, it does not give the desired result. Comparably, drip chemigation could represent a feasible, affordable and sustainable way of controlling whitefly and aphids at a tomato plant. Furthermore, seed treatment was highly effective against whitefly, and its effectiveness was prolonged for a long time with minor infection. So seed treatment application needs only a one-time spray to exclude the risk of infection in undesirable climatic conditions. Our study highlights the dissipation rate, degradation products and transformation mechanism and tries to understand the fate of cyantraniliprole and sulfoxaflor under subtropical environmental conditions, and this will help in the management to establish the best scenario to minimize the adverse effects of residues. من المعروف أن كل مبيد له سرعة تحطم تحت الظروف البيئية وهذا يعتمد على التركيب الكيميائى للمادة الفعالة ، نوع المستحضر ، المحصول المعامل ، طريقة التطبيق الحقلى وتحت الظروف البيئية المصاحبة أثناء زراعة محصول الطماطم ، ولذلك فإن هذه الدراسة تهدف إلى معرفة مآل مبيدى سيانترانيليبرول و سلفوكسافلور تحت الظروف البيئية المصرية وذلك من خلال دراسة النقاط التالية التحطم الضوئى ، التحلل المائى وتمثيل المبيدات موضع الدراسة مع حساب فترة نصف العمر لثبات المبيدات تحت ظروف البيئة المصرية ، بالإضافة إلى تقييم الفاعلية للمبيدات المختبرة فى الحقل على نبات الطماطم ضد الحشرات الثاقبة الماصة(الذبابة البيضاء والمن). وقد أوضحت النتائج أن فترة نصف العمر فى كل من ثمار الطماطم ، الأوراق والتربة كانت 1.63، 5.25 و 5.92 يوما لمبيد سيانترانيليبرول على التوالى و 3.62، 6.42 و 4.99 يوما لمبيد سلفوكسافلور على التوالى. كما أمكن التعرف على عديد من نواتج التحطم لكلا المبيدين. وقد كان ناتج التحطم الرئيسى لمبيد سيانترانيليبرول هو IN-J9Z38 والذى تم تحديده فى عينات ثمار الطماطم ، الاوراق والتربة ووجد أنه أكثر ثباتا من المركب الأصلى. فى حين كان مركب سلفوكسافلور-يوريا هو ناتج التحطم الرئيسى لمبيد سلفوكسافلور وتم التعرف عليه فى الثمار والتربة وهو أيضا أكثر ثباتا من المركب الأصلى. كما أظهرت النتائج أن التطبيق بالرش الورقى بكلا المبيدين سريع المفعول ضد الذبابة البيضاء والمن، ومع ذلك فإنه أظهر فعالية أقل نسبيا. وبالمقارنة فإن التطبيق من خلال الرى بالتنقيط يعتبر طريقة ذات فعالية مستدامة وآمنة ومقبولة إقتصاديا. علاوة على ذلك، تعتبر معاملة البذرة من الطرق ذات الكفاءة العالية لمبيد سيانترانيليبرول ضد الذبابة البيضاء، واستمرت فعاليتها لفترة طويلة مع إصابة طفيفة. بشكل عام تسلط دراستنا الضوء على معدل الإختفاء ، التعرف على نواتج التحطم وآليته وتحاول فهم مصير مبيدى سيانترانيليبرول و سلفوكسافلور في ظل الظروف البيئية شبه الإستوائية، وهذا سيساعد في الإدارة المتكاملة للآفات لإنشاء أفضل سيناريو لتقليل الآثار الضارة للمخلفات.