comportamento ambiental dos herbicidas · os fatores externos (temperatura, umidade, tipo de solo,...

INSTITUTO AGRONÔMICO/PG Tecnologia da Produção Agrícola/Manejo e Biologia de Plantas Daninhas/AZANIA(2010)

COMPORTAMENTO AMBIENTAL DOS HERBICIDAS



PARA O HERBICIDA ENTRAR NO AMBIENTE:

Os FATORES EXTERNOS (temperatura, umidade, tipo de solo, matéria orgânica, modo deaplicação) e FATORES INTRINSECOS (estrutura molecular, ingrediente ativo, físico química), noprimeiro momento, são responsáveis pela distribuição na atmosfera, no solo, água e biota.

padogeo.com

conjunto de seres

vivos de um

ecossistema, o que

inclui a flora, a

fauna, os fungos e

outros grupos

organismos.


MINIMIZAÇÃO DA ENTRADA DO HERBICIDA NO AMBIENTE:

A intensidade, a forma de distribuição e até mesmo a velocidade de entrada deherbicidas no ambiente pode ser minimizada com o controle de alguns fatoresexternos e intrínsecos

tamanho da gota

tipo de formulação

qualidade da água

condições ambientais no momento da aplicação

duração da aplicação

Permitem que o herbicida chegue

mais rapidamente ao alvo, evitando

desvio de rota.



PRÁTICAS AGRÍCOLAS ERRADAS E A ENTRADA DO HERBICIDA NO AMBIENTE:

Gotas muito finas permitem a

formação de névoa sobre a

cultura, permitindo que o

herbicida demore mais para

atingir o alvo (planta ou solo).

Havendo vento, as mesmas poderão

ser levadas pelo vento (deriva) para a

atmosfera.

Posteriormente, parte será inativada

por fotólise (caso a molécula seja

sensível a luz) e o restante poderá

causar impactos negativos ao

ambiente.

FOTÓLISE

dissociação de

moléculas orgânicas

complexas por efeito

da radiação

atmosférica.




Gotas muito finas permitem a

formação de névoa sobre a

cultura, permitindo que o

herbicida demore mais para

atingir o alvo (planta ou solo).

Havendo baixa umidade relativa do ar

e/ou temperatura elevada as gotas

serão evaporadas rapidamente e a

molécula herbicida ficará a mercê da

atmosfera.

Posteriormente, parte será inativada

por fotólise (caso a molécula seja

sensível a luz) e o restante poderá

causar impactos negativos ao

ambiente.

FOTÓLISE

dissociação de

moléculas orgânicas

complexas por efeito

da radiação

atmosférica




Argila ou matéria orgânica na

água da pulverização inativa o

herbicida ainda no tanque

através da adsorção.

No momento da pulverização

poderá ocorrer o entupimento

das pontas de pulverização,

demorando mais para o

herbicida atingir o alvo,

permanecendo mais exposto

ao ambiente.

As gotas (geralmente grandes)

poderão trazer colóides com grande

quantidade de herbicida adsorvido.

No solo a degradação poderá

demorar mais, permanecendo o

herbicida mais exposto no ambiente.

ADSORÇÃO

adesão das moléculas

contidas na calda a uma

superfície sólida (o

coloides).



QUANDO O HERBICIDA ESTÁ NO AMBIENTE:

RESULTADO FINAL:

Necessariamente o produto deve persistiralgum tempo e depois se degradar, casocontrário prejudicará outras plantas ou outroscomponentes da biota do agroecossistema.

Os FATORES EXTERNOS e FATORES INTRINSECOS são tambémresponsáveis, no segundo momento, pela degradação dasmoléculas em substâncias mais simples: carbono, nitrogênio,fósforo, etc.



FONTE: GEBLER & SPADOTTO (2004)

MOVIMENTAÇÃO E DEGRADAÇÃO DAS MOLÉCULAS HERBICIDAS NO AMBIENTE:

A movimentação dos herbicidas ocorrem por processos físicos (círculos amarelos) ea medida que permanecem no ambiente sofrem degradação por processos químicos(círculos vermelhos) ou biológicos (círculos verdes).

MOVIMENTAÇÃOProcessos físicos sãoresponsáveis pela maiormovimentação dos herbicidasno ambiente: escorrimentosuperficial (5%), lixiviação(1%), volatilização (40 a 80%).

DEGRADAÇÃOProcessos químicos ocorremna água e ar (oxidação,redução, hidrólise e fotólise).

Processos biológicos ocorremno solo (oxidação, redução ehidrólise relacionados a açãode microrganismos).




DEGRADAÇÃO DAS MOLÉCULAS HERBICIDAS NO AMBIENTE - VOLATILIZAÇÃO

herbicidaherbicida

Volatilização: processo físico de transferência da molécula herbicida para

a atmosfera. A molécula passa do estado físico sólido para gasoso.

Herbicidas apolares

(< miscibilidade em água)

Temperaturas elevadas

Céu claro

Solos arenosos

Pouca matéria orgânica

Presença de vento

Baixa umidade do ar

Herbicidas polares

(> miscibilidade em água)

Temperaturas amenas

Céu encoberto

Solos argilosos

Alto teor de matéria

orgânica

Ausência de vento

Elevada umidade do ar

volatilidade Pressão vapor (mm Hg)

Não voláteis <10-8 mm Hg

Pouco voláteis 10-7 a 10-5 mm Hg

Medianamente voláteis 10-4 a 10-3 mm Hg

Muito voláteis >10-2 mm Hg


290

Faixa de luz entre 290 a 400 nm:

Fotólise direta: quebra das ligações químicas

das moléculas de herbicidas

Fotólise indireta: quebra da molécula de

água originando radicais livres (OH- e O3-) que

causará a degradação da molécula do

herbicida.

grupo funcional Radical livre atmosférico

Aminas OH, HNO3-, HNO2

+, NO3-2

>S OH, NO3-2

-SH OH, NO3-2, O3

Alcanos OH, NO3-2, O3

-CH2 OH, NO3-2, O3

-CH3 OH-

>CH OH-

aromáticos heterocíclicos OH, HNO3-, -, HNO2

+


DEGRADAÇÃO DAS MOLÉCULAS HERBICIDAS ESTÁ NO AMBIENTE - FOTÓLISE

RECORDANDO

Fotólise: dissociação de

moléculas orgânicas complexas

por efeito da radiação

atmosférica. Mais comum em

herbicidas voláteis.JURY, et al. (1987)



DEGRADAÇÃO DAS MOLÉCULAS HERBICIDAS NO AMBIENTE - HIDRÓLISE

Processo físico-químico mais importante à degradação da maioria dos herbicidas e para sua

ocorrência é necessário a presença de água no solo.



DEGRADAÇÃO DAS MOLÉCULAS HERBICIDAS NO AMBIENTE - HIDRÓLISE

Processo físico-químico mais importante à degradação da maioria dos herbicidas e para sua

ocorrência é necessário a presença de água no solo.

INÍCIO: A temperatura do solo é o principal

fator ambiental para ocorrência da hidrólise.

O aumento de 1ºC na temperatura aumenta

em 10% a taxa de hidrólise.

OCORRÊNCIA: Os radicais OH- e H+ produzidos

serão usados em substituições nas molécula de

herbicidas, que, geralmente, resume-se a

transformação do caráter éster para ácido. Na

seqüência, outras substituições levarão a molécula

herbicida a total degradação.

ÁGUA NO SOLO: Os solos

argilosos armazenam maior

quantidade de água,

particularmente, os de argila 2:1

(montmorilonita), portanto, a taxa de

hidrólise é maior.

USO PRÁTICO: Moléculas de

herbicidas de estrutura

complexa não são degradadas

nas primeiras substituições

pelos radicais livres radicais

OH- e H+ , pois foram

desenvolvidas para exercer a

atividade herbicídica no solo

após essas primeiras

substituições. Depois de algum

tempo as substituições na

molécula serão profundas e

essas são degradadas.



DEGRADAÇÃO DAS MOLÉCULAS HERBICIDAS NO AMBIENTE - SORÇÃO

Conjunto de processos que envolvem a adsorção e a absorção das moléculas de herbicidas aos colóides do solo.

ADSORÇÃO

No solo a argila e matéria orgânica

possuem mais cargas negativas

que positivas. Por isso, os

herbicidas catiônicos são mais

fortemente ligados ao solo e os

aniônicos tendem a lixiviação.

DESORÇÃO

Ocorre quando os herbicidas ligados aos colóides do solo retomam a solução do solo.

ABSORÇÃO

Ocorre quando os

herbicidas entram nas

células de plantas (via

raiz), microrganismos

de solo e até mesmo na

fração lipídica da M.O.



DEGRADAÇÃO DAS MOLÉCULAS HERBICIDAS NO AMBIENTE - BIODEGRADAÇÃO

Conjunto de processos que proporciona a colonização da molécula herbicida por microrganismos desolo, tendo como resultado a degradação da molécula até seus componentes básicos.

No solo, a maior população de

microrganismos está presente nos primeiros

30 cm.

As bactérias aeróbicas são mais eficazes que

os fungos no processo de colonização das

moléculas herbicidas.

A degradação ocorre porque os

microrganismos utilizam as cadeias

carbônicas da molécula como substrato,

substituindo-as por elementos que permitem a

degradação (O, H), utilizando-se das reações

de redução, hidrólise, oxidação e conjugação.

Solos com pH > 5,5, temperatura amenas,

umidade na capacidade de campo favorecem

a atividade microbiana e posteriormente as

reações de biodegradação.

Herbicidas residuais

possuem moléculas

complexas capazes

de suportar a

colonização dos

microrganismos

durante certo tempo,

característica que

permite a

persistência do

produto durante

maior tempo no solo

(150 ou mais dias).marianaideiasforadacaixa.wordpress.com



DEGRADAÇÃO DAS MOLÉCULAS HERBICIDAS NO AMBIENTE

Retirada pela vegetação

Lixiviação

Escorrimento superficial


CARACTERÍSTICAS FISICO QUÍMICAS DOS HERBICIDAS

Obrigado!!!!

comportamento ambiental dos herbicidas · os fatores externos (temperatura, umidade, tipo de solo,...

Documents