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HERBICIDAS NO SOLO E SEU HERBICIDAS NO SOLO E SEU EFEITO EM CULTURAS EM EFEITO EM CULTURAS EM
SUCESSÃO SUCESSÃO Antonio Alberto da SilvaAntonio Alberto da Silva
Rafael VivianRafael VivianUniversidade Federal de Viçosa
Laboratório de Herbicidas no Solo [email protected]
CONGRESSOBRASILEIRODO ALGODÃO
Uberlândia - 13 a 16 de agosto de 2007
COMPORTAMENTO DE HERBICIDAS NO SOLO
• Como ocorre?
• Por que devemos conhecer?
•A quem interessa?
•Como pode afetar as culturas em sucessão?
•O que pode ser feito?
Fungicidas; 16%
Inseticidas; 21%
Acaricidas; 4%
Herbicidas; 56%
Outros; 3%
Brasil
Fonte: World Agrochemical Markets
EUA
Argentina
Representação dos Herbicidas Representação dos Herbicidas no mercado de Agroquímicosno mercado de Agroquímicos
Herbicida
3 a 5 cm
Herbicida Herbicida
90 % dos produtos pulverizados atingem o
solo
(Law, 2001)
Alvo de AplicaçãoAlvo de Aplicação
Distribuição do Herbicida no AmbienteDistribuição do Herbicida no Ambiente
Contaminação de reservas de água
Degradação
Herbicida
Volatilização
Absorção
Lixiviação
Sorção
Redistribuição pela
Chuva
Interação das Propriedades
Solo x Herbicida SOLO HERBICIDA
Textura
Mineralogia
Matéria Orgânica
pH
Capacidade de retenção de água
Potencial redox (Eh)
Atividade microbiológica
Coeficiente de Partição n-octanol-água (Kow)
Dissociação ácido/base (pKa)
Pressão de Vapor (PV)
Solubilidade (S)
Constante da Lei de Henry (Kh)
Métodos para Avaliação de herbicidas no solo
•Método de agitação “batch sludge”
•Lisímetros
•Colunas de solo
•Modelagem matemática
DETERMINAÇÕES
•Cromatográfica
• Bioensaios
• Enzimática (Elisa)
Parâmetros Determinados
Interação Solo – Herbicida
* Coeficientes de sorção - Kd- Koc - Kf (Freundlich)- Kfoc
* Meia-vida (t 1/2)
“Processo interfacial referente à adesão ou atração de uma ou mais camadas iônicas ou moleculares para uma superfície” Schwarzenbach, 1993
Sorção - Adsorção - Precitipação - Absorção
Cálculos dos Coeficientes de adsorção
Kd = Cs
Caq
Koc = 100 Kd fco
Cs = Kf (Caq)1/nIsotermas de Freundlich:
Cs = Cm K 1 Ce 1 + K1 CeIsotermas de Langmuir:
KfKf Classificação Classificação
0 – 24
25 – 29
50 – 149
> 150
Baixa
Média
Grande
Elevada
Classificação dos solos quanto a capacidade de adsorção
Ibama, 1990
pKa
Dissociação de herbicidas ácidos e bases fracas
Bases forma molecular
Ácidos dissociados (aniônicos)Ácidos forma
molecular
Bases dissociadas (catiônicos)
Ácidos: R-COOH R-COO-
Bases: R-NH3+ R-NH2
pHsolo>pKapHsolo<pKa
HERBICIDA ÁCIDO FRACO
CTC DO SOLO:CARGAS NEGATIVAS
H0H+
HERBICIDA BASE FRACA
H0 H-
Dissociação de herbicidas ácidos e bases fracas
Adsorção de 2,4-D em função do pH
PCZ
2 3 4 5 6 7
pH
2,5
5,0
3,0
4,0
6,0
Concentração em solução (mg L-1)
Qua
ntid
ade
adso
rvid
a (m
g L-
1)
pKa= 2,73
A
AB C D E F
pH 4,2pH 4,2 pH 4,7pH 4,7 pH 5,0pH 5,0 pH 5,2pH 5,2 pH 5,7pH 5,7Test SH - pH 4,2Test SH - pH 4,2
Mobilidade de Imazaquin em função do pH
Inoue et al. 2002
Doses (g/ha) 0 0,15 0,31 0,62 1,25 2,50 5,00 10,0 20,0 40,0Doses (g/ha) 0 0,15 0,31 0,62 1,25 2,50 5,00 10,0 20,0 40,0Adsorção de Trifloxysulfuron-sodium em Adsorção de Trifloxysulfuron-sodium em solo e areiasolo e areia
Solo
Areia
0
2
4
6
8
10
12
0 1 2 3 4 5 6 7 8CO (dag kg-1)
Kd
(mL
g-1)
atr
simala
hex
Correlações obtidas para a adsorção de herbicidas e o Correlações obtidas para a adsorção de herbicidas e o percentual de carbono orgânico do solo.percentual de carbono orgânico do solo.
Curva resposta do coeficiente adsortivo Kd (L kg-1) para o herbicida ametryn em função da CTC dos
solos estudados.
CTC (Cmolc dm-3)0 2 4 6 8 10
Kd
(L k
g-1)
0
1
2
3
4
5
8264,0
)ln(2454,11369,2ˆ2 =
+=Υ
Rctc
Critério proposto por Widerson & Kim (1986) California Department of Food and Agriculture (CDFA)
Koc < 512 L kg-1 e t ½ >11 dias – Lixiviáveis
Critério proposto por Cohen et al. (1984) Koc < 300 L kg-1 e t1/2 > 21 dias - Lixiviáveis
Koc > 500 L kg-1 e t ½ < 14 dias - Não
Lixiviáveis
GUS = log t ½ * (4 – log Kfoc)Índice de GUS – Gustafson, (1989)
GUS > 2,8 ................................. LIXIVIÁVEISGUS < 1,8 ....................... NÃO LIXIVIÁVEIS2,8 > GUS >1,8 .............. INTERMEDIÁRIOS
IRA = P + M + D + V + IT
P = Persistência M=MobilidadeD=DoseV=VolatilidadeIT=Índice toxicológico
Índice de Risco Ambiental (IRA) Kogan & Allister (2004)
Índice de Risco Ambiental (IRA) Herbicidas P D V M IT IRATrifluralin 2 4 4 1 4 15Hexazinona 3 1 1 4 2 15Paraquat 4 3 1 1 2 11Imazapyr 3 1 1 4 2 11Triclopyr 1 1 2 4 2 11Oxyfluorfen 2 2 2 1 3 10Linuron 2 1 2 2 3 10Sulfentrazone 2 1 1 4 2 10Isoxaflutole 2 1 1 4 2 10Haloxyfop 1 1 1 3 3 9Oryzalin 1 3 1 1 3 9Glyphosate 1 3 1 1 2 8Fluazifop 1 1 1 1 3 7Amônio-glufosinato 1 1 1 1 2 6Sethoxydim 1 1 1 1 2 6
Herbicidas residuais
Maior período de controle
Menor número de aplicações
Efeito residual (carryover)
Impacto ambiental negativo
► Biorremediação
► Biodegradação
► Mineralização
– Redução de resíduos por microrganismo ou plantas
– Transformação total ou parcial de resíduos por microrganismo
ou plantas
– Conversão total de resíduos por microrganismo ou plantas a
água e CO2
Fitorremediação
Critérios para a seleção
► O microrganismo ou plantas devem possuir atividade metabólica que degrade ou complexe o contaminante
► Baixo custo – deve ser menor que os necessários por outras tecnologias
Limitações da técnica
• Seleção das espécies remediadoras
• Tempo para descontaminação
• Condições edafoclimáticas restritivas
Seleção para Trifloxysulfurn-sodium
Calopogonium muconoides Crotalaria juncea C. spectabilis
Canavalia ensiformis Stizolobium aterrimumDolichus lab lab
Fitorremediação de Trifloxysulfuron-sodium com Stizolobium aterrimum
0,0 7,5 15,00,0 7,5 15,0
Sem Fitorremediação Com Fitorremediação
Lixiviação de Picloram após similação de chuva em solo argiloso (pH 5,8)
Testemunha Testemunha
Picloram Picloram
Sem herbicida Picloram 80 g ha-1 Picloram 160 g ha-1
Sem herbicida Picloram 80 g ha-1 Picloram 160 g ha-1
Sem Fitorremediação
Com Fitorremediação
Fitorremediação com Eleusine corocana
Procópio et al.2007
Obrigado !
Antonio Alberto da SilvaUniversidade Federal de Viçosa
Laboratório de Herbicidas no Solo
CONGRESSOBRASILEIRODO ALGODÃO
Uberlândia - 13 a 16 de agosto de 2007
Solo x Herbicida
Prob
abili
dade
(%) Carryover
Adsorção
Lixiviação
Interação Solo x Cultura x Herbicida