Specificity and Time-dependent Toxicity of Some Acaricides Against the Developmental Stages of the Two-Spotted Spider Mite, Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal of the Advances in Agricultural Researches | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume 30, Issue 3, September 2025, Pages 393-403 PDF (593.71 K) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Document Type: Research papers | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: 10.21608/jalexu.2025.424139.1285 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Magdy A. Massoud1; Hassan A. Mesbah1; Anar A. Bakr2; Mahmoud Sehier* 1; Shady Selim3 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1Plant Protection Department, Faculty of Agriculture (Saba-Basha), Alex. Univ., Alexandria, Egypt. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2Department of Applied Entomology and Zoology, Faculty of Agriculture (El-shatby), Alex. Univ., Alexandria, Egypt. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3Department of Pesticide Chemistry and Technology, Faculty of Desert and Environmental Agriculture, Matrouh Univ., Matrouh, Egypt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Abstract | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Bioassay studies were conducted to determine LC50 and to evaluate the toxicity of seven acaricides against the developmental stages of T. urticae under laboratory conditions. The results illustrated the importance of considering time-dependent toxicity in acaricide selection, with abamectin, chlorfenapyr, and fenpyroximate offering the most robust control against adult T. urticae over extended periods. The rapid-knockdown acaricides (chlorfenapyr, fenpyroximate) were optimal for severe infestations, while the delayed-action compounds (bifenazate, pyridaben, abamectin, fenbutatin oxide, etoxazole) proved superior in extended toxicity scenarios. Although etoxazole acted slowly, it resulted in a 23-fold decrease in LC₅₀, reducing the value from 100.24 to 4.41 µg ml⁻¹ over 144 hours. For the immature stage, bifenazate was the most initially toxic, followed by chlorfenapyr, fenpyroximate, and fenbutatin oxide, revealing LC50 values of 9.44, 10.45, 12.28 µg ml⁻¹, and 14.08, respectively. Abamectin showed moderate initial toxicity, while etoxazole and pyridaben were the least effective. However, bifenazate achieved the highest long-term toxicity (LC₅₀ = 0.71 µg ml⁻¹), a 13-fold improvement from its initial value. Chlorfenapyr, fenpyroximate, abamectin, and fenbutatin oxide also demonstrated late-period potency, and progressive improvements ranged between 13- and 17-fold. Etoxazole showed slowest substantial enhancement, while pyridaben exhibited moderate residual toxicity. For the egg stage, fenbutatin oxide and fenpyroximate had the highest acute ovicidal activity, with LC50 values of 5.29 and 5.97 µg ml⁻¹. They also showed strong delayed ovicidal activity (5.29 and 5.97 µg ml⁻¹), which makes them especially useful for integrated mite management programs that target egg stages. These results support the use of time-stratified rotation programs to improve mite control and resistance management, and they emphasize the significance of taking into account both immediate and long-term toxicity as well as the specificity when choosing acaricides. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Two-spotted spider mite; Tetranychus urticae; acaricides; bioassay; toxicity; eggs; immatures; adults; specificity; IPM; ovicidal; acute toxicity; long-term toxicity; LC50 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Full Text | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
INTRODUCTION The two-spotted spider mite, Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae), is a highly polyphagous pest that infests a wide range of economically important crops, including vegetables, fruits, and ornamental plants (Grbić et al., (2011). T. urticae’s rapid reproduction rate, short life cycle, and ability to develop resistance to acaricides make it a persistent threat to agricultural productivity (De Rouck et al., 2023). Effective management of T. urticae is further complicated by its ability to infest multiple plant growth stages, with different life stages (eggs, immatures, and adults) exhibiting varying susceptibility to chemical treatments (Nicastro et al., 2013; Puspitarini et al., 2021). The piercing-sucking feeding behavior of T. urticae damages plant cells, leading to reduced photosynthesis, leaf yellowing, defoliation, and stunted growth. Severe infestations can result in yield losses of up to 50–70% in susceptible crops such as tomatoes, strawberries, beans, and cotton. Additionally, mites’ rapid reproduction and resistance to many pesticides increase control costs for farmers (Afzal et al., 2023). Due to aesthetic damage, infested crops often lose their market value, and in some cases, entire harvests may face rejection. The global economic impact of T. urticae is estimated to be in billions of dollars annually, making it one of the most economically damaging mite species in agriculture. Additionally, T. urticae can transmit plant viruses (e.g., tomato spotted wilt virus) via feeding, further harming crops. Effective management strategies, including integrated pest management (IPM), are essential to mitigate these losses (Attia et al., 2013; Assouguem et al., 2022).
Chemical control remains a primary strategy for managing T. urticae populations. Chemical control of T. urticae relies on several pesticide groups, including acaricides, and insecticides. However, overuse has led to resistance, prompting the integration of biological controls and rotation of chemical modes of action to enhance efficacy and delay resistance development (Jakubowska et al., 2022; Makwarela et al., 2025). Overuse of acaricides has led to widespread resistance, reducing the efficacy of many active ingredients. Resistance development is particularly concerning for mites due to their short generation time and high genetic variability (Adesanya et al., 2021). Understanding the stage-specific efficacy of these acaricides is essential for developing targeted control strategies, as certain compounds may be more effective against eggs (ovicidal activity) or mobile stages (larvicidal/adulticidal activity). Additionally, assessing their toxicity across different life stages can help identify potential gaps in control and guide rotation schemes to delay resistance development (Khajehali et al., 2011; AnnaDurai et al., 2024). This study investigates the efficacy of some selected common acaricides that are used in Egypt related to different chemical groups with various sites of action against T. urticae at three developmental stages: eggs, immatures (larvae and nymphs), and adults. Thus, evaluating the specificity and toxicity of acaricides across different developmental stages of the two-spotted spider mite is crucial for designing effective resistance management strategies and optimizing integrated pest management (IPM) programs. MATERIALS & METHODS: Host plant used for leaf-spray technique: Seeds of the common kidney bean (Phaseolus vulgaris L.) were placed in small boxes lined with moist, dark absorbent tissue paper and incubated at 25°C for approximately 72 hours to promote germination. Germinated seeds were then individually transplanted into 500 mL plastic pots filled with a soil-to-vermicompost mixture at a 3:1 ratio. The pots were irrigated as needed and maintained in a climate-controlled chamber (25 ± 2 °C; 60 ± 5% relative humidity; photoperiod: 16 h light: 8 h dark) at the Department of Plant Protection, Faculty of Agriculture Saba Basha, Alexandria University. Seedlings that were three weeks old were used for subsequent experiments. Susceptible Tetranychus urticae strain: The laboratory strain of Tetranychus urticae used in this study was originally collected from infested cucumber plants (Cucumis sativus L.) in greenhouses located in El Ayat, in the central region of Giza Governorate, Egypt. These plants had never been exposed to pesticides. A stock culture of the mites was maintained on kidney bean (Phaseolus vulgaris L.) seedlings in a climate-controlled room. Acaricides used: The tested acaricides were abamectin (Crater® 3.37% EC), bifenazate (Acramite® 48% SC), chlorfenapyr (Challenger Super® 24% SC), etoxazole (Baroque® 10% SC), fenbutatin oxide (Damper® 55% SC), fenpyroximate (Ortus® 5% SC), and pyridaben (Sanmite® 20% WP), which mostly differed in their chemical group, specific targeted mite stage, product formulation, systemic activity, and mode of action. Bioassay experiment: In the bioassay, a range of concentrations for synthetic acaricides were tested. The synthetic acaricides included Baroque® 10% SC (etoxazole) at doses ranging from 2.5 to 640 ppm, abamectin (Crater® 3.37% EC) from 0.5 to 128 ppm, chlorfenapyr (Challenger Super® 24% SC) from 0.5 to 128 ppm, Acramite® 48% SC (bifenazate) from 0.5 to 128 ppm, Ortus® 5% SC (fenpyroximate) from 0.5 to 128 ppm, Sanmite® 20% WP (pyridaben) from 0.5 to 2560 ppm, and Dumper® 55% SC (fenbutatin oxide) from 0.5 to 128 ppm. The leaf-spray technique, recognized as a standard routine test by the IOBC/WPRS Working Group on "Pesticides and Beneficial Arthropods," was employed in this study (Helle and Overmeer, 1985). All tested compounds were bioassayed against different stages of T. urticae. Four replicates were used for each prepared concentration of the tested acaricides in distilled water, causing 10–90% mortality, compared with their counterparts in the untreated check (Tang et al., 2014). Determination toxicity of acaricides against the adult and immature stages: The toxicity of acaricides on adult and immature stages of T. urticae was evaluated. Ten spider mite individuals from each stage were transferred to bean leaves prepared as a 2 cm diameter disc and placed on wet cotton wool in a Petri dish (9 cm diameter). Petri dishes were surrounded with Vaseline to prevent mite escaping. Following that, pre-prepared acaricide concentrations were sprayed with a manual sprayer at a rate of 1 ml per plate (for four replicates of each concentration) and allowed to be dried for 1 h. In contrast, the control treatment was treated with only distilled water. The petri dishes were incubated at 25 ± 2°C, 60 ± 5% R.H., and a photoperiod of 16 h:8 h (L:D) (Jakubowska et al., 2022).The number of surviving mites was recorded from 1 to 6 days after treatment (Villanueva & Walgenbach, 2006). Determination toxicity of acaricides against the egg stage: The toxicity of acaricides on the egg stage of Tetranychus urticae was evaluated using the same methods and procedures described above. Ten eggs were transferred onto each bean leaf disc. The prepared acaricide concentrations were then sprayed onto the discs and allowed to dry. The untreated check group was treated with distilled water only. Egg hatching rates were recorded on the third, fourth, fifth, and sixth days after treatment. Throughout the experiment, the leaf discs were kept moist and replaced as needed. Statistical analysis: The mortality rate of eggs, immatures, and matures of the tested acari was estimated and corrected according to the formula (Abbott, 1925) as follows:
The LC50, chi-square (χ2), fiducial limits, and slope values were estimated using probit analysis (Finney, 1971) with Ldp line software, as described by (Bakr, 2000). (Available from: https://www.ehabsoft.com/). RESULTS Bioassay studies Bioassay studies were conducted to determine LC50 and to evaluate the toxicity of seven acaricides against the developmental stages (mature, immature, and egg stages) of T. urticae under laboratory conditions. The tested acaricides were abamectin (Crater®), bifenazate (Acramite®), chlorfenapyr (Challenger®), etoxazole (Baroque®), fenbutatin oxide (Damper®), fenpyroximate (Ortus®), and pyridaben (Sanmite®), which mostly differed in their chemical group, specific targeted mite stage, and mode of action. Toxicity of the tested acaricides on T. urticae developmental stages: Against the adults: Data in Table 1 showed that the toxicity of seven acaricides against adult Tetranychus urticae was evaluated over 144 hours, revealing distinct time-dependent efficacy patterns. At 24 hours post-treatment, chlorfenapyr showed the highest toxicity (LC₅₀ = 10.07 µg ml⁻¹), followed by fenpyroximate (12.60 µg ml⁻¹) and bifenazate (16.98 µg ml⁻¹). Abamectin (22.70 µg ml⁻¹) and fenbutatin oxide (19.0 µg ml⁻¹) exhibited moderate efficacy, while pyridaben and etoxazole were the least effective revealing high LC50 of 33.54 and 100.24 µg ml⁻¹, respectively. Tawfik & Elgohary (2015) At 48 hours, toxicity increased for most acaricides. Chlorfenapyr maintained its leading efficacy (LC₅₀ = 7.10 µg ml⁻¹), with fenpyroximate (LC₅₀ = 7.36 µg ml⁻¹) and abamectin (LC₅₀ = 12.06 µg ml⁻¹) showing notable improvements. Etoxazole, though still the slowest acting, began to display reduced LC₅₀ value of 62.68 µg ml⁻¹. At 72, 96, and 120 hours, efficacy trends became more pronounced. Chlorfenapyr, fenpyroximate, and fenbutatin oxide emerged as the most effective compounds, while abamectin demonstrated strong delayed toxicity. Etoxazole and pyridaben continued to lag but showed gradual improvements. Dose-response reliability remained consistently high throughout this period. At 144 hours, all acaricides reached their peak cumulative toxicity. Abamectin showed the highest overall efficacy (LC₅₀ = 0.83 µg ml⁻¹), a 27-fold improvement from its 24-hour value, followed closely by chlorfenapyr (0.75 µg ml⁻¹) and fenpyroximate (0.87 µg ml⁻¹). Fenbutatin oxide exhibited significant delayed toxicity, while etoxazole and pyridaben remain the least effective, despite some progress. In conclusion, the results illustrated the importance of considering time-dependent toxicity in acaricide selection, with abamectin, chlorfenapyr, and fenpyroximate offering the most robust control against adult T. urticae over extended periods. The rapid-knockdown agents (chlorfenapyr, fenpyroximate) were optimal for acute infestations, while the delayed-action
compounds (bifenazate, pyridaben, abamectin, fenbutatin oxide, etoxazole) proved superior in extended toxicity scenarios. Although etoxazole acted slowly, it resulted in a 23-fold decrease in LC₅₀, reducing the value from 100.24 to 4.41 µg ml⁻¹ over 144 hours. Moreover, most compounds demonstrated strong dose-response relationships (R² ranged between 0.97 and 0.99) along the bioassay intervals, confirming result reliability.Several reports, such as Weidong (2002), found that the LC50 values of abamectin ranged between 0.122 and 7.656 mg/L on the eggs and adults of T. urticae. Abamectin has been shown to be more effective than other compounds at reducing the mite population at all dosages. The difference may be because of the GABA-agonist mechanism of action and the translaminar efficacy that offers long-lasting effectiveness against feeding mites. Saber et al. (2018) found that the LC25 values of abamectin and pyridaben (0.04, and 136.96 µg/ml, respectively) were used for sublethal studies.
Table 1: Comparative toxicity of some acaricides against susceptible T. urticae adults under laboratory conditions.
LC50: median lethal concentration (concentration until death 50%), (X2) chi-square, (df) degrees of freedom, (SE) standard error, (h) heterogeneity factor, (g) value goodness of fit, and (R2) the coefficient of determination.
Furthermore, Maleknia et al. (2016) found that fenpyroximate was the most effective tested acaricide, showing the lowest LC₅₀ values (1.59-2.32 mg/L). In addition, Fatemi et al. (2021) found that abamectin and fenproxymate showed the highest toxicity for T. urticae adult females with LC50s of 1.61 and 1.16 mg ai/L, respectively. Moreover, Hosny et al. (2010) showed that the LC50 values of abamectin against T. urticae adults were 0.03 mg/L, which supports our findings. Alpkent & Ferizli (2024) referred to the LC50 values as 156 mg/L for pyridaben and 0.4 mg/L for abamectin against adults of T. urticae. With the same average efficacy rate as our results, Abdel-Wali et al. (2012) found that chlorfenapyr demonstrated high efficacy, with 92–98% mortality after one day and 48–68% after 15 days. Arain (2015) found that the highest LC50 values of pyridaben (Sanmite)® 15% EC were 29.85 on the first day and 11.34 mg/L for the second and third days after the application on adults of T. urticae.
Data in Table 2 illustrates the toxicity of the acaricides against the immature stage of T. urticae over a 144-hour period, showing clear time-dependent efficacy. At 24 hours, bifenazate was the most toxic (LC₅₀ = 9.44 µg ml⁻¹), followed by chlorfenapyr, fenpyroximate, and fenbutatin oxide (10.45, 12.28, and 14.08 µg ml⁻¹, respectively). Abamectin showed moderate initial toxicity (22.05 µg ml⁻¹), while etoxazole (52.35 µg ml⁻¹) and pyridaben (54.54 µg ml⁻¹) were the least effective. At 48 hours, toxicity increased for all acaricides. Bifenazate maintained its leading efficacy (LC₅₀ = 6.46 µg ml⁻¹), with chlorfenapyr and fenpyroximate remaining highly effective. Abamectin showed a notable 50% improvement, while etoxazole and pyridaben, though still lagging, demonstrated reduced LC₅₀ values. At 72, 96, and 120 hours, the efficacy trends intensified. Bifenazate, chlorfenapyr, and fenpyroximate sustained their strong performance, while abamectin and fenbutatin oxide exhibited significant delayed toxicity, showing 4-fold improvements by 96 hours. Etoxazole, consistent with its growth-inhibiting mode of action, progressed slowly but steadily, and pyridaben displayed moderate activity. At the end of the 144-hour period, all acaricides reached their peak cumulative toxicity. Bifenazate achieved the highest overall efficacy (LC₅₀ = 0.71 µg ml⁻¹), a 13-fold improvement from its initial value. Chlorfenapyr, fenpyroximate, abamectin, and fenbutatin oxide also demonstrated remarkable late-time potency, achieving LC₅₀ values of 1.56, 1.14, 1.30, and 1.66 µg ml⁻¹, respectively, with a range of 13 and 17-fold and progressive improvements over those obtained at 24 hours. Etoxazole, though still the slowest acting, showed substantial enhancement, while pyridaben exhibited moderate residual efficacy.
Table 2.: Comparative toxicity of some acaricides against susceptible T. urticae immatures under laboratory conditions.
LC50: median lethal concentration (concentration till death 50%), (X2) chi-square, (df) degrees of freedom, (SE) standard error, (h) heterogeneity factor, (g) value goodness of fit, and (R2) the coefficient of determination.
In conclusion, bifenazate was the most initially toxic, followed by chlorfenapyr, fenpyroximate, and fenbutatin oxide, revealing LC50 values of 9.44, 10.45, 12.28 µg ml⁻¹, and 14.08, respectively. Abamectin showed moderate initial toxicity, while etoxazole and pyridaben were the least effective. However, bifenazate achieved the highest overall efficacy (LC₅₀ = 0.71 µg ml⁻¹), a 13-fold improvement from its initial value. Chlorfenapyr, fenpyroximate, abamectin, and fenbutatin oxide also demonstrated remarkable late-stage potency, and progressive improvements ranged between 13- and 17-fold. Etoxazole was still the slowest acting, showing substantial enhancement, while pyridaben exhibited moderate residual efficiency. All compounds exhibited strong dose-response relationships (R²) ranged between 0.97 and 0.98), confirming the reliability of the results. These results support the use of time-stratified rotation programs to improve mite control and resistance management, and they emphasize the significance of taking into account both immediate and long-term toxicity when choosing acaricides. These findings concur with those of Taha (2017) and Ochiai et al. (2007), who discovered that etoxazole was successful in managing the larval stage of T. urticae. The highest mortality in the immature stage of T. urticae was observed at a concentration of 0.50 mL/L after 72 hours of treatment, which was 94%. The effect of fenpyroximate increased with increasing concentration and duration (Hanash et al., 2020). Bifenazate totally inhibited the development of immature T. urticae, preventing it from progressing to the nymphal stage, according to Kim & Yoo (2002).
Table 3 presents the toxicity of seven acaricides against T. urticae eggs, revealing distinct time-dependent toxicity patterns across three periods of 96, 120, and 144 hours of exposure. At 96 hours of post-treatment, bifenazate, fenbutatin oxide, and fenpyroximate demonstrated the highest toxicity against T. urticae eggs, with LC₅₀ values of 8.76, 8.51, and 9.89 µg ml⁻¹, respectively. Chlorfenapyr showed moderate efficacy (LC₅₀ = 13.23 µg ml⁻¹), while abamectin was less effective (LC₅₀ = 17.89 µg ml⁻¹). Etoxazole and pyridaben exhibited the lowest toxicity, requiring substantially higher concentrations for 50% mortality. All acaricides exhibited increased ovicidal activity at 120 hours. The most efficient compounds were fenpyroximate and fenbutatin oxide, w56 120 hours LC₅₀ values dropped to 6.61 and 6.59 µg ml⁻¹, respectively. While abamectin an chlorfenapyr demonstrated moderate to negligible improvements, bifenazate consistently maintained high toxicity (LC₅₀ = 8.31 µg ml⁻¹). Pyridaben showed a significant relative improvement, but it was still one of the least toxic compounds. Etoxazole showed some progressive toxic activity. At 144 hours, ovicidal activity reached peak efficacy. Fenbutatin oxide emerged as the most toxic compound (LC₅₀ = 5.29 µg ml⁻¹), followed closely by fenpyroximate (LC₅₀ = 5.97 µg ml⁻¹). Bifenazate demonstrated stable long-term efficacy, while abamectin and chlorfenapyr showed progressive toxicity. Etoxazole, despite a 36% total reduction of its 96-hour LC₅₀, remained the least effective compound, while pyridaben showed substantial late-stage activity with a 63% total toxicity increase from 96 hours. All bioassays demonstrated excellent dose-response relationships (R² = 0.99:1.00), confirming the reliability of the results. The results show that fenbutatin oxide and fenpyroximate had the highest initial ovicidal activity, with LC50 values of 5.29 and 5.97 µg ml⁻¹. They also showed strong delayed ovicidal activity (5.29 and 5.97 µg ml⁻¹), which makes them especially useful for integrated mite management programs that target egg stages.
Table 3. Comparative toxicity of some acaricides against susceptible T. urticae eggs under laboratory conditions.
LC50: median lethal concentration (concentration till death 50%), (X2) chi-square, (df) degrees of freedom, (SE) standard error, (h) heterogeneity factor, (g) value goodness of fit, and (R2) the coefficient of determination.
The results are aligned with Ochiai et al. (2007), who found that etoxazole was highly effective in controlling the egg stage of T. urticae. Similarly, Kim & Yoo (2002) found that the LC50 of abamectin and bifenazate were 0.56 ml/L and 0.81 ml/L, respectively, suggesting that the tested acaricides were effective against eggs and adult females of the T. urticae. The calculated LC50 of etoxazole (3.99 ml/L) was more effective against the egg stage of T. urticae (Basak et al., 2021). Fenpyroximate was the most toxic compound against the egg stage of spider mite T. urticae, with LC50 values of 3.98 and 8.54 ppm (Derbalah et al., 2013). In conclusion, the challenge of establishing a successful program for controlling plant mites stems from reliance on a limited number of acaricides, their repeated use, the development of resistance, and the inability to select the appropriate acaricide based on the severity of the infestation and the current stage of the mites. The obtained results proved that the toxicity of the tested acaricides varied due to their chemical composition, mode of action, and their specificity on the target acari stage. Although some acaricides had similar modes of action, they differed in toxicity levels because of variations in their chemical composition and specificity for the targeted stage. The results also indicated that some acaricides had acute toxicity, which could be suitable for controlling severe infestations, while other acaricides had a prolonged toxicity, which is ideal for long-term control, and some pesticides exhibit higher specificity for certain stages than others. These results support the use of time-stratified rotation programs to improve mite control and resistance management, emphasizing the importance of considering both immediate and long-term toxicity, as well as specificity, when selecting acaricides for developing an IPM strategy to control polyphagous acari. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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