Residue analysis of deltamethrin, malathion and pirimiphos-methyl in stored corn and their activity on Rhyzopertha dominica (Fabr., 1792) (Coleoptera - Bostrichidae)

Foi estudado o comportamento residual de deltametrina (K-obiol 25 CE); malation (Malatol 50 CE) e pirimifós-metil (Actellic 500 CE) em grãos de milho; o efeito deles sobre Rhyzopertha dominica (Fabr., 1792) (Coleoptera - Bostrichidae) e a importância dos danos causados pela espécie em milho, comparada com a de Sitophilus zeamais (Mots., 1855) (Coleoptera - Curculionidae). Os experimentos foram conduzidos no Laboratório de Toxicologia de Inseticidas do Departamento de Entomologia da Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", da Universidade de São Paulo, em Piracicaba - SP, no período de 06/03/93 a 06/09/93. Os inseticidas foram testados em duas dosagens cada um, aplicando-se 5 litros de calda preparada por tonelada de grãos, de modo a alcançar concentrações de: deltametrina 0,5 e 1,0 ppm; malation 20 e 40 ppm e pirimifós-metil 6 e 12 ppm. O delineamento experimental foi inteiramente ao acaso, com 3 repetições. As amostras foram tomadas mensalmente durante um período de 180 dias; para quantificações de resíduos, de infestação de adultos de R. dominica e para análise de umidade dos grãos. O método analítico para a quantificação de resíduos do piretróide constou de extração com uma mistura de hexano + éter etílico, seguida de partição com hexano, limpeza em coluna cromatográfica de florisil eluída com mistura de hexano + éter etílico e concentração dos extratos. O método para a quantificação dos fosforados procedeu-se pela extração com acetonitrila, seguida de partição com diclorometano, limpeza em coluna cromatográfica de carvão ativado eluída com uma mistura de acetonitrila + benzeno e concentração dos extratos. A determinação quantitativa foi realizada em cromatógrafo a gás, equipado com detector de ionização de chama alcalina (DICA). para os fosforados e detector de captura de elétrons (DCE, Ni63), para o piretróide. Os limites de detecção de resíduos pelos métodos de análise dos fosforados e piretróide foram 0,01 e 0,05 ppm, respectivamente. As porcentagens de recuperação variaram de 81 a 111% para deltametrina; 90 a 129% para malation e 99 a 129% para pirimifós-metil. As análises dos resíduos feitas aos 180 dias após a aplicação revelaram degradações de 69 e 73% dos depósitos obtidos das dosagens de 0,5 e 1,0 ppm de deltametrina e períodos de meias-vida de 107 dias para ambas as dosagens. Os depósitos das dosagens de 20 e 40 ppm de malation foram degradados em 73 e 70% no mesmo período e apresentaram períodos de meias-vida, de 109 e 110 dias, respectivamente. Dos depósitos das dosagens de 6 e 12 ppm de pirimifós-metil, houve degradação, em ambas, de 75% em ambas dosagens no mesmo período e apresentaram períodos de meias-vida de 130 e 93 dias, respectivamente. O controle de R. dominica foi efetivo somente com deltametrina, obtendo-se 100% de mortalidade para as duas dosagens utilizadas, mesmo aos 180 dias após o tratamento. Os fosforados foram inexpressivos no controle da praga desde o início do tratamento. Os danos causados por S. zeamais em grãos de milho foram aproximadamente cinco vezes maiores do que aqueles produzidos por R. dominica, sendo 16 e 3%, as perdas de peso dos grãos, respectivamente, 120 dias após a infestação. Os limites máximos de resíduos e intervalos de segurança estabelecidos pela legislação em grãos de milho são: 1,0 mg/kg e 30 dias, para deltametrina: 8 mg/kg e 60 dias para malation e 10 mg/kg e 30 dias para pirimifós-metil. Segundo os resultados obtidos, é necessário melhor estudo e avaliação da legislação em relação a estes parâmetros toxicológicos, pois a dosagem de deltametrina recomendada para o controle de pragas é igual ao limite máximo de resíduos; o intervalo de segurança encontrado para malation foi cerca de 2,5 vezes superior ao estabelecido pela legislação e o limite máximo de resíduos de pirimifós-metil é superior à dosagem recomendada para aplicação em grãos.Residue analysis of deltamethrin (K-obiol 25 CE), malathion (Malatol 500 CE) and pirimiphos-methyl (Actellic 500 CE) in stored com and their activity on Rhyzopertha dominica (Fabr., 1792) (Coleoptera - Bostrichidae) were evaluated in this study. The importance of this species was compared with Sitophilus zeamais (Mots., 1855) (Coleoptera - Curculionídae). The experiments were conducted at Toxicology Laboratory of Department of Entomology, Escola Superior de Agricultura "Luiz de Queiroz", Universidade de São Paulo, Piracicaba - SP. Each insecticide was tested in two dosages as follow: deltamethrin at 0.5 and 1.0 ppm, malathion at 20 and 40 ppm, and pirimiphos-methyl at 6 and 12 ppm. The experimental design was completely randomized with three replicates. The amount of 5 liters of prepared solution was applied per ton of grain. Samples of each treatment were taken monthly during a 6-month period in order to analyse the insecticide residues, infest with adults of R. dominica and determine the humidity content in the grain. The residue analysis for the pyrethroid consisted of extraction with a mixture of hexane + ethyl ether followed by partition with hexane, clean-up by florisil column chromatography eluted with a mixture of hexane + ethyl ether, and concentration of the extracts. For the organophosphates, extraction was done with acetonitrile followed by partition with dichloromethane, clean-up in a activated charcoal, column chromatography and concentration of the extracts. The quantitative measurements of the residues were determined by gas chromatography, equipped with alcali flame ionization detector for the organophosphates and with electron capture detector (ECD, Ni63) for the pyrethroid. The detection limits for the organophosphates and pyrethroid were 0.01 and 0.05 ppm, respectively. The percent of recovery varied from 81 to 111% for deltamethrin, 90 to 129% for malathion and 99 to 129% for pirimiphos-methyl. Residue analysis conducted at 180 days after treatment showed degradation of 69 and 73% and half-lives both of 107 days at rates of 0.5 and 1.0 ppm of deltamethrin. For malathion at 20 and 40 ppm, the degradation was 73 and 70% and half-lives of 109 and 110 days, respectively. And for pirimiphos-methyl at 6 and 12 ppm, the degradation was 75% at both rates and half-lives of 130 and 93 days, respectively. Effective control of R. dominica was obtained only with deltamethrin. Both rates of this product gave 100% mortality even at 180 days after treatment. Control of this pest was insignificant with the organophosphates tested since the day of treatment. The damage caused by S. zeamais on stored corn was approximately 5 times greater than that caused by R. dominica, with 16 and 3% of damage, respectively. According to legislation, the maximum detectable limit of residues and the safety interval for stored com are: 1 mg/kg and 30 days for deltamethrin, 8 mg/kg and 60 days for malathion and 10 mg/kg and 30 days for pirimiphos-methyl. Based on the results obtained herein, it is necessary a better understanding and further evaluation of the legislation regarding the above-mentioned toxicological parameters. For example, the recommended use-rate of deltamethrin is equal to the allowed maximum limit of residues, the safety interval for malathion is approximately 2.5 times greater than that established by law, and the maximum limit of pirimiphos-methyl residues is superior to the recommended rate for stored grains