Détermination du chlorantraniliprole 18,5% SC dans l'écosystème rizicole et son évaluation des risques

Oct 05, 2023

Rapports scientifiques volume 13, Numéro d'article : 5464 (2023) Citer cet article

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Le chlorantraniliprole appartient au groupe des diamides anthraniliques et est largement utilisé contre un large éventail de lépidoptères nuisibles dans une variété de ravageurs des légumes et du riz, notamment le foreur jaune de la tige du riz et le dossier des feuilles. Des essais sur le terrain supervisés ont été menés pendant Rabi (2018-2019) et Kharif (2019) pour évaluer le schéma de dissipation et l'évaluation des risques du chlorantraniliprole 18,5 % SC dans l'écosystème du paddy après une application foliaire à raison de 30 et 60 g ma ha-1 au cours de deux saisons de culture différentes. La technique QuEChERS modifiée (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) a été utilisée pour l'extraction des résidus de CAP avec de l'acétonitrile et déterminée par LC-MS/MS (ESI +). La limite de quantification (LOQ) était de 0,01 µg g −1 pour les feuilles de paddy, la paille, la balle et le riz brun, respectivement et 0,005 µg g−1 pour le sol. Les récupérations moyennes obtenues étaient de 84,30 à 88,92 % pour les feuilles de paddy, de 94,25 à 97,81 % pour la paille, de 90,21 à 93,38 % pour les balles, de 93,57 à 96,40 % pour le riz brun et de 89,93 à 91,14 % pour le sol. Les résidus dans les feuilles de paddy se sont dissipés en 35 à 40 jours avec une demi-vie de 4,33 à 5,07 jours chez Rabi et de 3,92 à 4,86 ​​jours chez Kharif à 30 et 60 g ma ha−1, respectivement. Les résidus dans le sol se sont dissipés en 15 à 21 jours avec une demi-vie de 14,44 à 15,75 jours à Rabi et de 13,33 à 14,44 jours à Kharif aux doses respectives. Lors de la récolte, aucun résidu de chlorantraniliprole n'a été détecté dans la paille, la balle et le riz brun. Le risque alimentaire présenté par les feuilles de paddy (fourrage vert) pour le bétail s'est avéré sans danger pour la consommation car l'indice de danger est inférieur à un. L'évaluation du risque écologique du sol s'est avérée inférieure à un (RQ < 0,1) pour les vers de terre (Eisenia foetida) et les arthropodes (Aphidiusrhopalosiphi). La présente méthode pourrait être utile dans l'analyse des résidus de chlorantraniliproler dans différents écosystèmes de céréales et de cultures maraîchères et l'application à la dose recommandée est sans danger pour le produit final au moment de la récolte.

Le riz est la culture vivrière la plus importante de l'Inde pour la recherche, la priorité de production et la sécurité alimentaire nationale. L'utilisation répétée d'insecticides tout au long de la période de croissance des cultures a entraîné une contamination de l'environnement et leurs résidus dans les produits agricoles ont entraîné des risques pour la santé des organismes vivants1,2. Le développement de nouvelles molécules respectueuses de l'environnement visant à réduire les risques pour la santé humaine et l'environnement a permis de mieux comprendre les conséquences possibles de ces produits chimiques toxiques.

Chlorantraniliprole (CAP) 3-Bromo-N-[4-chloro-2-méthyl-6[méthylamine]carbonyl] phényl]-1-(3-chloro-2-pyridinyl)-1Hpyrazole-5carboxamide, un insecticide systémique végétal appartient à groupe diamide anthranilique avec un mode d'action unique appelé activateurs des récepteurs de la ryanodine qui perturbent la fonction musculaire normale3. L'activation des récepteurs de la ryanodine des insectes entraîne une libération non régulée de calcium (Ca2+) par les cellules musculaires du réticulum sarcoplasmique, entraînant une paralysie musculaire altérée, un arrêt de l'alimentation, une léthargie et finalement la mort des insectes4. Le CAP a été classé comme « pesticide à risque réduit » par l’Environmental Protection Agency des États-Unis5. Il est disponible en deux formulations différentes, à savoir le chlorantraniliprole 18,5 % SC (suspension concentrée) et 0,4 % G (granulés) recommandés à raison de 150 ml ha−1 et 10 kg ha−1, respectivement contre le foreur jaune de la tige du riz et la gestion des plis foliaires6. Avec une efficacité insecticide exceptionnelle, une activité intrinsèque élevée sur différents stades de vie des insectes, aucune résistance croisée à aucun insecticide actuel, une faible toxicité pour les mammifères, de bonnes propriétés larvicides, un excellent profil de protection pour les abeilles et autres pollinisateurs bénéfiques, arthropodes, micro-organismes du sol et vers de terre7. .

Jusqu’à présent, les études CAP se sont principalement concentrées sur la synthèse chimique, l’efficacité, la toxicologie et le mode d’action8,9,10. Cependant, de nombreuses techniques analytiques ont été rapportées pour l'identification et la quantification des résidus du PAC sur divers écosystèmes de cultures, à savoir les fruits, les légumes, les légumineuses et les céréales. Dans le raisin et la tomate, par HPLC avec un détecteur PDA11,12, le chou-fleur par HPLC équipé d'un spectromètre de masse13, le pois d'Angole par LC-MS/MS14, le maïs par UPLC-ESI-MS/MS15, le maïs par UPLC-MS/MS16, le riz en utilisant HPLC – PDA et LC – ESI – MS/MS17,18. Détermination de divers résidus de pesticides signalés dans le riz19,20,21,22. La littérature examinée indique clairement que la plupart des études de dissipation sur le CAP ont été menées dans l'écosystème végétal2,12,23,24,25. Cependant, il manque une étude sur l’écosystème du paddy utilisant la LC-MS/MS dans les conditions agro-climatiques indiennes. Par conséquent, une tentative est faite pour développer une méthode analytique hautement sensible et reproductible impliquant des techniques d'extraction QuEChERS modifiées26,27 pour traiter différentes matrices de paddy telles que les feuilles, la paille, la balle, le riz brun et le sol. La présente méthode est très sensible avec une LOQ rapportée de 0,01 μg g−1 (feuille de paddy, paille, balle et riz brun) et 0,005 μg g−1 (sol), respectivement, ce qui représente les avantages par rapport aux autres techniques d'analyse des traces de PAC. dans l'écosystème du riz. Toutes les matrices de la présente étude ont une utilité après la récolte, que ce soit comme produits industriels, céréales alimentaires ou aliments pour animaux. En outre, un essai supervisé sur le terrain a été mené pour étudier la persistance et la dissipation du CAP dans l'écosystème du riz et a calculé la demi-vie, la période d'attente sans danger et le risque associé à la consommation de feuilles vertes par le bétail et le risque écologique du sol pour les vers de terre et les arthropodes.