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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

Perdas do Herbicida por ErosãoPerdas do Herbicida por Erosão

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

Trifluralin Soja/Milho

Toxidez de Herbicidas nas Culturas em Sucessão

Imazethapyr Soja/Sorgo


Picloram em Pepino adubação orgânica



Diuron Algodão/Algodão


Imazaquin Soja/Milho

Clomazone MamonaFoto: Liv Soares Severino


Herbicidas residuais

Maior período de controle

Menor número de aplicações

Efeito residual (carryover)

Impacto ambiental negativo

Resíduos de herbicidas no Solo – “Carryover”

BIORREMEDIAÇÃO DE SOLOS CONTAMINADOS

- Ação de plantas/microrganismos -

O que pode ser feito?

► 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

Pré seleção

ETAPAS DA FITORREMEDIAÇÃO

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

Solo mantido sem cultivo

após aplicação do herbicida

Ensaios em campo com S.aterrimum

EXEMPLO COM O USO DE PICLORAM EM PASTAGENS

Lixiviação de Picloram após similação de chuva em solo argiloso (pH 5,8)

Testemunha Testemunha

Picloram Picloram

Eleusine corocana

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

[email protected]

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

ETAPAS DA FITORREMEDIAÇÃO

• Langmuir

• FreundlichFreundlich

• Slygin-Frumkin

• Henry

• BET (Brunauer, Emmett, and Teller)

Teorias de Adsorção utilizadas

Concentração da solução (mg L-1)

Sorv

ido

(mg

L-1)

Modelo Linear

Modelo Freundlich

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