Comparative study between certain traditional neonicotinoid formulations and their nano-form in toxicity to aphids and whitefly and their residues in certain medicinal plants / by Mohamed Ramadan Abdel-Kader Salama ; supervisors : Dr. Dalia Ahmed Abd El-Salam Barakat , Dr. El-Desoky Sabry Ibrahim

Thesis (M.Sc.)-Cairo University, 2023.

Bibliography: pages 149-162.

Basil, Fennel and Marjoram are considered as important medicinal and aromatic plants worldwide especially in Egypt. Many different pests attack these crops causing a great loss in the amount and the quality, thus using chemical pesticides is one of the effective solutions in many cases. Pesticide residues are one of the problems that appear to be a great obstacle to the industry of pharmaceutical and cosmetics driven from these plants. Decreasing the amount of used pesticides is one of the solutions that are considered. Using nano-pesticides is one of the novel trends which may help to solve pesticide residue problems in medicinal and aromatic plants.
Field trials have been conducted in Fayoum Governorate, for two consecutive seasons (2018, 2019) using four insecticides thiamethoxam (Actara 25% WG), dinotefuran (Oshin 20% WG), acetamiprid (Mospilan 20% SP) and thiocyclam hydrogen oxalate (Evisect 50% SP) to evaluate their efficacy against whitefly (Bemisia tabaci) and aphid (Aphis craccivora) on fennel, marjoram and basil. Dinotefuran and acetamiprid showed the highest efficacy against whitefly and aphid respectively. Acetamiprid and dinotefuran were chosen to be prepared in the nano-forms according to the data obtained from field experiments held during seasons 2018 and 2019, bioassay tests which were also used to specify the effective rates of application to be used and results referred to10% of the recommended rates of conventional insecticides to be applied on target insects. Third season (2020) was applied to evaluate acetamiprid and dinotefuran with the recommended rates compared to their nano-form with 1/10 of the recommended rates of the conventional. The efficacy was nearly the same however, considering the lower quantaties of the nano formulations. The reduction were almost 90% or higher for all tested insecticides traditional or nano-formulation.
Insecticides dissipation in basil, fennel and marjoram plants and soil was studied by randomly collecting samples from the treated area with the third season rates to determine the residues at 0, 1, 3,5, 7, 10 and 15 days after spraying. The calculated half-life period (RL50, and DT50) values of tested pesticides on fennel plant and soil were (1.99, 1.93, 2.74, 3.42) and (3.73, 3.69, 3.57, 2.53) days for acetamiprid, nano- acetamiprid, dinotefuran and nano- dinotefuran respectively, on marjoram plant and soil were (3.12, 2.84, 3.04, 3.51) and (3.84, 3.42, 1.99, 3.42) days and for basil were (2.89, 1.81, 2.10,
2.95) and (3.85, 3.42, 3.89, 2.75) days, respectively. Environmental effect of (UV.), sunlight and temperature (25º, 45º C) was measured on the degradation of third season insecticides acetamiprid, nano- acetamiprid, dinotefuran and nano- dinotefuran. The calculated half-dissipation time (DT50) caused by UV was (8.12, 3.35, 5.29 and 3.23) where sunlight were (28.23, 7.51, 29.64 and 13.07) hours for acetamiprid, nano-acetamiprid, dinotefuran and nano- dinotefuran, respectively. The DT50 values resulting from exposure to 25º and 45º C temperatures were (74.36, 70.51, 52.51 and 65.37) and (21.63, 17.75,
24.84 and 36.37) hours, for acetamiprid, nano-acetamiprid, dinotefuran and nano-dinotefuran, respectively

يعتبر كلا من الريحان والشمر والبردقوش من النباتات الطبية والعطرية الهامة علي مستوي العالم وخاصة في مصر. وتصاب هذه النباتات بالعديد من الافات مسببة خسائر كبيرة سواء في المحصول والجودة ولحل هذه المشكلة يتم استخدام المبيدات الكيميائية في حالات كثيرة. ويمثل ظهور متبقيات هذه المبيدات عائقا كبيرا في صناعة الأدوية ومستحضرات التجميل المشتقة من هذه النباتات. يعد الحد من استخدام كمية المبيدات من الحلول التي لها أهمية في ذلك ويعتبر استخدام المبيدات في الصورة النانونية من الأتجاهات الحديثة التي تساهم في حل مشكلة متبقيات المبيدات في النباتات الطبية والعطرية.
أجريت التجارب الحقلية في محافظة الفيوم وذلك في موسمين متتاليين (2018 و 2019) وذلك باستخدام أربعة مبيدات وهي الثيومسياكسام (الاكتارا 25% WG) والدينيتيفيوران (الأوشين 20% WG) والاسيتامبريد (الموسبيلان 20% SP) والثيوسيكلام هيدروجين أوكسالات (الإفيسكت 50% SP) وذلك لتقييم كفائتها ضد الذبابة البيضاء (Bemisia tabaci) و المن (Aphis craccivora) علي الشمر والبردقوش والريحان. وقد أعطي مبيد الدينيتيفيوران والأسيتامبريد كفاءة عالية ضد كلا من الذبابة البيضاء والمن علي التوالي. وقد تم أختبار مبيد الاسيتامبريد والدينيتيفيوران وذلك لتجهيزهما في صورة النانو طبقا للنتائج المتحصل عليها من التجارب الحقلية من خلال موسمي 2018 و 2019. وقد تم اجراء التقييم الحيوي وذلك لتحديد المعدلات التي سوف يتم تطبيقها التي أشارت الي استخدام 10% من المعدل الموصي به في الصورة العادية وذلك لتطبيقها ضد هذه الافات. في موسم 2020 تم تطبيق المبيدات لتقييم كفاءة مبيد الاسيتامبريد والدينيتيفيوران بالمعدلات الموصي بها وذلك لمقارنتها بالصور النانونية لها وذلك باستخدام 0,1 من المعدل الموصي به للصورة التقليدية. وقد أظهرت النتائج أن الكفاءة كانت متساوية لحد ما مع الاخذ في الاعتبار استخدام كميات أقل في صورة المستحضرات النانونية. وقد كانت نسبة الخفض في تعداد الافات غالبا 90% لكل المبيدات أو أكثر سواء للمبيدات في الصورة التقليدية أو مستحضراتها النانونية.
تم تتبع اختفاء المبيدات في كلا من نباتات الشمر والبردقوش والريحان في النبات والتربة وذلك بجمع عينات عشوائية من الأماكن المعاملة في الموسم الثالث وذلك لتقدير المتبقيات علي فترات (صفر، 1، 3، 5، 7، 10، 15 يوم) بعد الرش. وقد تم حساب فترة نصف العمر للمبيدات المختبرة في نبات الشمر والتربة فكانت (1,99، 1,93، 2,74، 3,42) و (3,73، 3,69، 3,57، 2,53 يوم) لكلا من الاسيتامبريد والنانو اسيتامبريد والدينيتيفيوران والنانو دينيتيفيوران علي التوالي. بينما في نبات البردقوش والتربة كانت (3,12، 2,84، 3,04، 3,51 يوم) و (3,84، 3,42، 1,99، 3,42 يوم) بينما في نبات الريحان كانت (2,89، 1,81، 2,1، 2,95 يوم) و (3,85، 3,42، 3,89، 2,75 يوم) علي التوالي.
تم دراسة تأثير العوامل الخارجية مثل الأشعة الفوق بنفسجية وأشعة الشمس والحرارة (25، 45º م) وذلك لقياس تأثيرها علي الأسيتامبريد والنانو اسيتامبريد والدينيتيفيوران والنانو دينيتيفيوران وقد تم حساب فترة نصف العمر للمبيدات بواسطة الأشعة فوق البنفسجية فكانت (8,12، 3,35، 5,29، 3,23 ساعة) بينما كانت تحت أشعة الشمس (28,23، 7,51، 29,64، 13,07 ساعة) وذلك لكلا من الاسيتامبريد والنانو اسيتامبريد والدينيتيفيوران والنانو دينيتيفيوران علي التوالي. بينما كانت نتائج قيم معدل التحطم النصفي عند التعريض لدرجة حرارة 25º م ودرجة حرارة 45º م كانت (74,36، 70,51، 52,51، 65,37 ساعة) و (21,63، 17,75، 24,84، 36,37 ساعة) علي التوالي لكلا من الاسيتامبريد والنانو اسيتامبريد والدينيتيفيوران والنانو دينيتيفيوران علي التوالي

Issues also as CD.

Text in English and abstract in Arabic & English.