DINÂMICA DE HERBICIDAS NO AMBIENTE
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
EM SISTEMAS AGRÍCOLAS, O SOLO REPRESENTA O DESTINO FINAL DOS
HERBICIDAS APLICADOS DIRETAMENTE A ELE OU À PARTE
AÉREA DAS PLANTAS
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
FOTÓLISE
VOLATILIZAÇÃO
DEGRADAÇÃO
MICROBIANA
LIXIVIAÇÃO
SORÇÃO
EROSÃO
ABSORÇÃO DEGRADAÇÃO QUÍMICA
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
- MUITAS INTERAÇÕES ENVOLVIDAS
- GRANDE NÚMERO DE MOLÉCULAS
- DIFERENTES CONDIÇÕES DE SOLO
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
SOLO
SISTEMA ECOLÓGICO DINÂMICO, RICO EM PARTÍCULAS MINERAIS, MATÉRIA ORGÂNICA, GASES E NUTURIENTES.
FORMA GENERALISTA
AR – 20 A 30% ÁGUA – 20-30%
SÓLIDOS – 45% (M.O. – 5%)
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
A INTENSIDADE DA INTERAÇÃO
SOLO X HERBICIDA
DEPENDE DAS
CARACTERÍSTICAS DE CADA UM
VARIANDO DE
HERBICIDA PARA HERBICIDA
E DE SOLO PARA SOLO
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
AS CARACTERÍSTICAS DO SOLO ESTÃO RELACIONADAS À ÁREA E
CONFIGURAÇÃO DE SUA SUPERFÍCIE E À QUANTIDADE E DISTRIBUIÇÃO DAS
CARGAS NESTA SUPERFÍCIE
Constituintes do solo CTC (cmol/kg) Superfície específica (m²/g)
Matéria orgânica 200-400 500-800
Vermiculita 100-150 600-800
Montmorilonita 80-150 600-800
Vermiculita dioctaedro 10-150 50-800
Ilita 10-40 65-100
Clorita 10-40 25-40
Caolinita 3-15 7-30
Óxidos e hidróxidos 2-6 10-80
Capacidade de troca de cátions e superfície específica de constituintes do solo
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
SORÇÃO
SOMA DE PROCESSOS
ADSORÇÃO DOS HERBICIDAS
ABSORÇÃO DOS HERBICIDAS NAS PARTÍCULAS DO SOLO (CONSIDERADA
DIFÍCIL)
ABSORÇÃO PELAS PLANTAS
FORTES LIGAÇÕES COVALENTES (PRECIPITAÇÃO)
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
SORÇÃO
EXTREMAMENTE LIGADO À M.O. E ARGILA
IMPORTANTE POIS CONDICIONAM A DISPONIBILIDADE DE UM PRODUTO NO SOLO REFLETINDO DIRETAMENTE NA
DOSE APLICADA
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
SORÇÃO
FORÇAS FÍSICAS
PONTES DE HIDROGÊNIO,
FORÇAS DE VAN DER WAALS,
FORÇAS ELETROSTÁTICAS,
LIGAÇÕES COVALENTES
INTERAÇÕES HIDROFÓBICAS
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
SORÇÃO
LIGAÇÕES ELETROSTÁTICAS
MOLÉCULAS QUE SE IONIZAM, EX: ATRAZINA E IMAZAQUIN
MOLÉCULAS QUE JÁ POSSUEM CARGAS EM SUA ESTRUTURA, COMO
O PARAQUAT E DIQUAT
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
SORÇÃO
LIGAÇÕES COVALENTES
MOLÉCULAS QUE APRESENTAM GRUPOS FOSFÔNICOS COM OS
ÓXIDOS E HIDRÓXIDOS DE FERRO E ALUMÍNIO DO SOLO
GLIFOSATO
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
SORÇÃO
INTERAÇÃO HIDROFÓBICA DOS AGROTÓXICOS ORGÂNICOS COM A
MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO
MAIOR RELEVÂNCIA PARA MOLÉCULAS APOLARES, MAS NÃO DEIXA DE SER
IMPORTANTE PARA TODAS AS OUTRAS MOLÉCULAS.
EX: HERBICIDAS PERTENCENTES AO GRUPO DAS SULFONILURÉIAS, COMO O
DIURON
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
SORÇÃO
FORÇAS FÍSICAS, COMO AS DE VAN DER
WAALS E AS PONTES DE HIDROGÊNIO,
ESTÃO SEMPRE ATUANDO SOBRE AS
MOLÉCULAS, INDEPENDENTEMENTE DO
ENVOLVIMENTO DE OUTROS MECANISMOS
DE LIGAÇÃO.
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
SORÇÃO
A COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA MATÉRIA ORGÂNICA
DO SOLO É COMPLEXA:
5 A 50% - CARBOIDRATOS
10 A 30% - LIGNINA
10 A 20% - PROTEÍNAS E PEPTÍDEOS
5% - FRAÇÃO SOLÚVEL EM ÁLCOOL E ÉTER
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
DESSORÇÃO
INVERSO DA SORÇÃO
ESTIMULADA PELA REMOÇÃO DO HERBICIDA DA SOLUÇÃO DO SOLO PELAS
RAIZES DAS PLANTAS
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
SOLUBILIDADE
CAPACIDADE DO HERBICIDA SE DILUIR EM ÁGUA
RELACIONADA COM A POLARIDADE DA MOLÉCULA DO HERBICIDA E PODE VARIAR
COM O pH
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
SOLUBILIDADE X ADSORÇÃO
EM GERAL
SÃO INVERSAMENTE RELACIONADOS
MAIOR SOLUBILIDADE MENOR ADSORÇÃO
Classes Limites de Solubilidade
Praticamente nula Menor que 1 ppm
Muito baixa 1 a 10 ppm
Baixa 11 a 50 ppm
Média 51 a 150 ppm
Alta 151 a 500 ppm
Muito alta 501 a 5000 ppm
Extremamente alta acima de 5000 ppm
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
CLASSES DE SOLUBILIDADE
HERBICIDA SOLUBILIDADEPPM
TRIFLURALINA 0,3CLASSIC 450
PIVOT 1400SPIDER 124COBRA 0,1
ATRAZINA 33GAMIT 1100
SANSON 12000SELECT 5520
2,4 D 600GLYPHOSATE 15700
(RODRIGUES E ALMEIDA, 2005)
SOLUBILIDADE
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
COEFICIENTES DE ADSORÇÃO - SOLO
KD =
KOC =
HERBICIDA ADSORVIDO NO SOLO
HERBICIDA NA SOLUÇÃO DO SOLO
KD
FRAÇÃOCARBONO ORGÂNICO DO SOLO
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
SOLUBILIDADE HERBICIDAS
COEFICIENTES DE PARTIÇÃO (KOW)
Koa > 10.000 potencial de adsorção na fração orgânica
Koa < 10 potencial de adsorção na fração mineral
oa owK Kou Quantidade do Herbicida no Octanol
Quantidade do Herbicida na Água
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
SOLUBILIDADE HERBICIDAS
COEFICIENTES DE PARTIÇÃO (KOW)
Koa Normalmente situa-se entre 0,01 e 1.000.000
Koa = 100 Facilidade máxima para cruzar a plasmalema; máxima facilidade de transporte para a parte aérea. Mímima translocação quando o herbicida é aplicado às folhas das plantas.
oa owK Kou Quantidade do Herbicida no Octanol
Quantidade do Herbicida na Água
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
SOLUBILIDADE
COEFICIENTES DE PARTIÇÃO (KOW)
Koa entre 10 e 30 máxima absorção pelas raízes.
Koa = 10 máxima absorção pelas folhas.
Koa = A dissociação de um herbicida pode aumentar em até 10.000 vezes esta característica.
oa owK Kou Quantidade do Herbicida no Octanol
Quantidade do Herbicida na Água
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
SOLUBILIDADE
COEFICIENTES DE PARTIÇÃO (KOW)
SEGUNDO GUIMARÃES (1992), O KOW TAMBÉM PODE SER USADO COMO
INDICADOR DO POTENCIAL DE BIOACUMULAÇÃO EM ORGANISMOS
VIVOS.
oa owK Kou Quantidade do Herbicida no Octanol
Quantidade do Herbicida na Água
aKHerbicida HHerbicida H
[ ].[ ][ ]
pKa Ka log( )
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
CONSTANTE DE IONIZAÇÃO
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
CONSTANTE DE IONIZAÇÃO
O pKA REPRESENTA O pH EM QUE
METADE DAS MOLÉCULAS
DO HERBICIDA ENCONTRAM-SE
DISSOSIADAS.
50% FORMA MOLECULAR
50% FORMA IONIZADA
1202,94,1155,05,2Bensulfuron-metil
1.200112,3320,04,2Cholorimuron-etil
7080,3115,05,2Sulfumeturon-metil
2.400*2600,0273,34,0DPX-M 6316
9.50011000,0141,03,3Metsulfuron-metil
7.000600,0465,53,6Chlorsulfuron
PH 7PH 5PH 7PH 5
SolubilidadeKoa ou KowPKaHerbicidas
1202,94,1155,05,2Bensulfuron-metil
1.200112,3320,04,2Cholorimuron-etil
7080,3115,05,2Sulfumeturon-metil
2.400*2600,0273,34,0DPX-M 6316
9.50011000,0141,03,3Metsulfuron-metil
7.000600,0465,53,6Chlorsulfuron
PH 7PH 5PH 7PH 5
SolubilidadeKoa ou KowPKaHerbicidas
* pH – 6,0 Beyer et al (1987)
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
Efeito do pH sobre a solubilidade e coeficiente de partição de alguns herbicidas
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
CONSTANTE DE IONIZAÇÃO
HERBICIDAS ÁCIDOS: APÓS DISSOCIAÇÃO – ÍON CARREGADO NEGATIVAMENE.
pH = pKa as duas forma estão iguais
pH < pKa = > não dissociada
pH > pKa = > dissociada
EX: SULFUNILURÉIAS E IMIDAZOLINONAS
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
CONSTANTE DE IONIZAÇÃO
HERBICIDAS BÁSICOS: APÓS DISSOCIAÇÃO – ÍON CARREGADO POSITIVAMENTE.
pH = pKa as duas forma estão iguais
pH < pKa = > dissociada
pH > pKa = > não dissociada
EX: DIPIRIDILOS E TRIAZINAS
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
CONSTANTE DE IONIZAÇÃO
HERBICIDAS QUE NÃO SOFREM DISSOCIAÇÃO
NÃO-IÔNICOS
EX: DINITROANILINAS E METOLACHLOR
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
LIXIVIAÇÃO
É O MOVIMENTO DESCENDENTE DOS HERBICIDAS OCASIONADO PELO MOVIMENTO DE ÁGUA NO SOLO
DEPENDENDE DA INTERAÇÃO
SORÇÃO X SOLUBILIDADE
PRECIPITAÇÃO...
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
LIXIVIAÇÃO
NECESSÁRIA PARA INCORPORAÇÃO SUPERCIAL DE HERBICIDAS NO SOLO
EXCESSIVA PODE CARREAR PRODUTO ABAIXO DA ÁREA DE FUNCIONAMENTO E
ATINGIR LENÇOL FREÁTICO
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
LIXIVIAÇÃO
RELAÇÃO INVERSA À ADSORÇÃO
EXCESSO DE CHUVA PODE AUMENTAR LIXIVIAÇÃO DE PRODUTOS COM ALTA
SOLUBILIDADE
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
LIXIVIAÇÃO
ENSAIOS EM COLUNAS DE SOLO
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
LIXIVIAÇÃO
ENSAIOS EM COLUNAS DE SOLO
Herbicida Solubilidade Movimento em colunas de 100cm
Solo barrento Solo areno-barrento
Trifluralin 0,3 2 5
Oryzalin 2,5 9 9
Simazine 5 14 27
Alachlor 242 20 28
Diuron 42 21 28
Eptc 370 24 42
Atrazina 33 25 28
Metolachlor 530 35 -
Tebuthiuron 2.300 51 81
Hexazinone 32.000 100 100
Ross & Lembi (1985)
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
LIXIVIAÇÃO
SOLUBILIDADE E MOVIMENTAÇÃO NO SOLO
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
FOTODECOMPOSIÇÃO
É A DEGRADAÇÃO DE UMA MOLÉCULA PELA RADIAÇÃO SOLAR
LUZ SOLAR É ABSORVIDA PELA MOLÉCULA OCORRENDO EXCITAÇÃO DE ELÉTRONS
ROMPENDO LIGAÇÕES QUE FAZEM PARTE DA MOLÉCULA
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
FOTODECOMPOSIÇÃO
DIFÍCIL LUZ ABAIXO DE 295nm NA SUPERFÍCIE DO SOLO – FOTODECOMPOSIÇÃO ACIMA DISTO
376Trifluralin
375Dinoseb
297Chlorambem
248Propanil
244Monuron
234Prophan
220, 2892,4,4 – D
220, 230, 2832,4 – D
220Simazine
Picos de absorçãoHerbicida
376Trifluralin
375Dinoseb
297Chlorambem
248Propanil
244Monuron
234Prophan
220, 2892,4,4 – D
220, 230, 2832,4 – D
220Simazine
Picos de absorçãoHerbicida
Herbicidas Porcentagens de perdas
Oryzalin 26,2
Pendimethalin 9,9
Trifluralin 18,4
Perdas de dinitroanilinas por fotodecomposição, após sete dias de exposição à luz solar.
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
FOTODECOMPOSIÇÃO
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
VOLATILIZAÇÃO
É O PROCESSO PELO QUAL AS MOLÉCULAS DOS HERBICIDAS PASSAM
DO SOLO (ESTADO LÍQUIDO) PARA A ATMOSFERA (FORMA GASOSA), SENDO
EM TERMOS PRÁTICOS PERDIDOS
QUANTO MAIOR A PRESSÃO DE VAPOR DE UM HERBICIDA MAIOR CHANCE DE
VOLATILIZAR
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
VOLATILIZAÇÃO
A PRESSÃO DE VAPOR DE UM COMPOSTO ORGÂNICO É DEFINIDA COMO A PRESSÃO À DETERMINADA TEMPERATURA EM QUE
A FASE DE VAPOR (GÁS) ESTÁ EM EQUILÍBRIO COM A FASE LÍQUIDA.
A PRESSÃO DE VAPOR MOSTRA-SE PROGRESSIVAMENTE CRESCENTE COM O
AUMENTO DA TEMPERATURA
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
VOLATILIZAÇÃO
Classes de Volatilidade Pressão de Vapor
Praticamente não voláteis < 10-8 mm de Hg
Pouco Voláteis de 10-7 a 10-5 mm de Hg
Medianamente voláteis de 10-4 a 10-3 mm de Hg
Muito voláteis > que 10-2 mm de Hg
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
VOLATILIZAÇÃO
CLASSES DE VOLATILIZAÇÃO
Perdas de trifluralin por volatilização
Tipo de aplicação Tempo Perdas (%)
Superficial 50 horas 25
Incorporada (7,5cm) 90 dias 3
van Scoyoc & Ahlrichs (1960)
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
DEGRADAÇÃO QUÍMICA
- HIDRÓLISE
- OXIDAÇÃO
- REDUÇÃO
- FORMAÇÃO DE SAIS INSOLÚVEIS EM ÁGUA
- COMPLEXAÇÃO QUÍMICA
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
DEGRADAÇÃO MICROBIANA
A DECOMPOSIÇÃO POR MICROORGANISMOS DO SOLO É
EXTREMAMENTE IMPORTANTE PARA A DEGRADAÇÃO DE DIVERSOS PESTICIDAS QUE CHEGAM AO SOLO, TENDO MUITOS
NESTA MODALIDADE A PRINCIPAL FORMA DE DISSIPAÇÃO NO MEIO.
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
DEGRADAÇÃO MICROBIANA
OS MICROORGANISMOS SÃO AFETADOS PELAS CONDIÇÕES DO SOLO, PRINCIPALMENTE UMIDADE,
TEMPERATURA E MATÉRIA ORGÂNICA
UMIDADE – 50 A 75%
TEMPERATURA – 25 A 35°C
pH – próximo à neutralidade
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
DEGRADAÇÃO MICROBIANA
A DECOMPOSIÇÃO POR MICROORGANISMOS DO SOLO É
EXTREMAMENTE IMPORTANTE PARA A DEGRADAÇÃO DE DIVERSOS PESTICIDAS QUE CHEGAM AO SOLO, TENDO MUITOS
NESTA MODALIDADE A PRINCIPAL FORMA DE DISSIPAÇÃO NO MEIO.
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
DEGRADAÇÃO MICROBIANA
DDT PSEUDOMONAS
PENTACLOROFENOL RODOCOCCUS, FLAVOBACTERIUM, ARTHORBACTER
FENOXIACÉTICOS NOCARDIOIDIS, PESUDOMONAS, ALCALIGENES
CLOROFENÓIS STREPTOMICES
TRIAZINAS PSEUDOMONAS
TIOCARBAMATOS FLAVOBACTERIUM
BIORREMEDIAÇÃO
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
DEGRADAÇÃO MICROBIANA
População microbiana de amostra de solo incubada com atrazina (1,66 g/L) por 14 dias
http://www.herbario.com.br/bot/toxicologia/biodegre.htm
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
DEGRADAÇÃO MICROBIANA
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
DEGRADAÇÃO MICROBIANA
http://www.herbario.com.br/bot/toxicologia/biodegre.htm
CromatografiaA - Amostra 4 - 0h B - Amostra 4 - 26 dias de incubação C - Amostra 5 - 0h D - Amostra 5 - 26 dias de incubação
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
PERSISTÊNCIA
HABILIDADE DE UM COMPOSTO EM MANTER SUA INTEGRIDADE AO LONGO DO
TEMPO NO AMBIENTE
MEIA VIDA
TEMPO NECESSÁRIO PARA A DECOMPOSIÇÃO DE 50% DO TOTAL DO
PRODUTO APLICADO AO SOLO
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
FATORES SE RELACIONAM
SOLUBILIDADE X ADSORÇÃO
SOLUBILIDADE X ADSORÇÃO X LIXIVIAÇÃO
ADSORÇÃO X PERSISTÊNCIA
SOLUBILIDADE X DEGRADAÇÃO BIOLÓGICA
PERSISTÊNCIA X CARRY OVER
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
CARRY OVER
Diclosulan a 40g/ha não nasceu girassol semeado a 60 e 90DAA
Brighente et al (2002)
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
CARRY OVER
PRODUTO APLICADOS NA SOJA – CARRYOVER MILHO
INFORMAÇÕES TÉCNICAS
CLASSSIC – 60 dias
SCEPTER – 300 dias
SPIDER – não plantar milho
FLEX – 150 dias
SCORPION E PIVOT – sem restrições.
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
SORÇÃO DE SULFENTRAZONE EM FUNÇÃO DA TEXTURA, MATÉRIA ORGÂNICA E UMIDADE DE SOLO
(RIZZI, 2003)
SULFENTRAZONE – 0,6 L.HA-1
3 SOLOS (argiloso, médio e médio arenoso)2 PROFUNDIDADES (0-20 E 20 A 40cm) 3 NÍVEIS DE UMIDADE NA APLICAÇÃO
(Capacidade de Campo, Saturado e Seco – elevado a CC 12HAA)
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
Extração do sulfentrazone da solução do solo 01 e 7daa.
A sorção do solo, avaliada pelo Kd foi diferenciada prioritariamente pela textura, MO e pelo nível de umidade de solo (maior
no solo seco).
A sorção do sulfentrazone aumentou com o passar do tempo e a disponibilidade na
solução do solo foi menor quando aplicado em solo seco.
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
LIXIVIAÇÃO
PLANTA DANINHA – FONTES ET AL (2004)
LIXIVIAÇÃO
HERBIGAÇÃO
P. DIRETO
P. CONVENCIONAL
METOLACHLOR
FOMESAFEM
BIOENSAIO COM SORGO
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
LIXIVIAÇÃO
ENSAIOS EM COLUNAS DE SOLO
FONTES ET AL (2004)
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
LIXIVIAÇÃO
ENSAIOS EM COLUNAS DE SOLO
FONTES ET AL (2004)
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
LIXIVIAÇÃO
ENSAIOS EM COLUNAS DE SOLO
FONTES ET AL (2004)
DINÂMICA DE HERBICIDAS NO SOLO
LIXIVIAÇÃO
ENSAIOS EM COLUNAS DE SOLO
FONTES ET AL (2004)