Sorção e dessorção do herbicida pendimetalina em solo e palha de cana-de-açúcar

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Oliveira, Gabriella Francisco Pereira Borges de
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRRJ
Texto Completo: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13301
Resumo: A descontinuidade do processo de queima da palhada trouxe desafios para as práticas de manejo no cultivo de cana-de-açúcar. Apesar dos benefícios ambientais e agronômicos associados à permanência da palhada no solo, esse sistema de produção pode interferir negativamente na eficiência dos herbicidas para o controle de plantas daninhas. Isso ocorre, porque a palha de cana-de-açúcar tanto funciona como uma barreira física quanto interage com as moléculas dos herbicidas, alterando sua dinâmica no ambiente. A sorção corresponde ao principal mecanismo de retenção dos herbicidas à palhada e pode ser favorecida em função das características físico-químicas das moléculas dos herbicidas e da composição química da palhada. Esses fatores também influenciam no processo de dessorção, o qual está associado à liberação das moléculas na solução do solo. A pendimetalina é um herbicida pré-emergente utilizado no cultivo de cana-de-açúcar no Brasil para controle de gramíneas e algumas plantas daninhas de folhas largas e, por suas características hidrofóbicas, possui elevada capacidade de permanecer retido aos coloides do solo e à palhada. Nesse sentido, o emprego de adjuvantes em herbicidas pré-emergentes, embora não seja uma prática comum, pode alterar sua dinâmica no ambiente, bem como auxiliar na sua eficiência agronômica. O objetivo deste trabalho foi avaliar a sorção e a dessorção, em solo e em palha de cana-de-açúcar, do herbicida pendimetalina isoladamente e em mistura com adjuvante. O ensaio 1 consistiu na análise de estabilidade qualitativa e quantitativa das soluções de pendimetalina nas formulações concentrado emulsionável (EC) e suspensão de encapsulado (CS) e as respectivas misturas com óleo vegetal (Aureo®) a 0,1% (v/v), óleo mineral (Assist®) a 0,5% (v/v) e acetona a 0,1% (v/v). O ensaio 2 correspondeu ao pré-teste para determinação da proporção solo:solução e palha:solução, assim como do tempo de equilíbrio, mais adequados para o ensaio de sorção. O ensaio 3 consistiu na determinação das isotermas de sorção e dessorção. O ensaio de sorção foi realizado utilizando as soluções de pendimetalina na formulação EC isoladamente e em mistura com Aureo® em concentrações entre 2,5 e 40 μg mL-1, por serem consideradas mais estáveis nos ensaios anteriores. O solo foi empregado na proporção de 1:2 (m/v) e a palha na proporção 1:50 (m/v), permanecendo o sistema em agitação pelo período de 12 e 24 horas, respectivamente. O ensaio de dessorção foi realizado, descartando o sobrenadante e adicionando solução aquosa de CaCl2 a 0,01 mol L-1 sem herbicida, permanecendo o sistema em agitação por 24 horas. A concentração de pendimetalina no sobrenadante foi determinada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Os dados foram submetidos à análise de variância (p ≤ 0,05) e foi utilizado o software ISOFIT para obtenção dos parâmetros das isotermas dos modelos de Freundlich e linear. O modelo linear foi o mais adequado para representação das isotermas de sorção e dessorção. O coeficiente de sorção para o solo foi igual a 18,48 mL g-1 para a pendimetalina na formulação EC isoladamente, enquanto os coeficientes para a palha de cana-de-açúcar foram equivalentes a 355,52 e 27,24 mL g-1 para a formulação EC isoladamente e para o sistema EC + Aureo®. Na dessorção, os valores de Kd obtidos foram superiores aos de sorção, indicando que houve retorno do herbicida para a solução. Portanto, a sorção da pendimetalina em palha de cana-de-açúcar, na formulação EC isoladamente é maior em comparação com a mistura com Aureo®, indicando que a adição de adjuvante pode diminuir sua retenção na palhada e, consequentemente, aumentar a eficiência no controle de plantas daninhas
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Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola e Ambiental) - Instituto de Tecnologia, Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2018. .https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/13301A descontinuidade do processo de queima da palhada trouxe desafios para as práticas de manejo no cultivo de cana-de-açúcar. Apesar dos benefícios ambientais e agronômicos associados à permanência da palhada no solo, esse sistema de produção pode interferir negativamente na eficiência dos herbicidas para o controle de plantas daninhas. Isso ocorre, porque a palha de cana-de-açúcar tanto funciona como uma barreira física quanto interage com as moléculas dos herbicidas, alterando sua dinâmica no ambiente. A sorção corresponde ao principal mecanismo de retenção dos herbicidas à palhada e pode ser favorecida em função das características físico-químicas das moléculas dos herbicidas e da composição química da palhada. Esses fatores também influenciam no processo de dessorção, o qual está associado à liberação das moléculas na solução do solo. A pendimetalina é um herbicida pré-emergente utilizado no cultivo de cana-de-açúcar no Brasil para controle de gramíneas e algumas plantas daninhas de folhas largas e, por suas características hidrofóbicas, possui elevada capacidade de permanecer retido aos coloides do solo e à palhada. Nesse sentido, o emprego de adjuvantes em herbicidas pré-emergentes, embora não seja uma prática comum, pode alterar sua dinâmica no ambiente, bem como auxiliar na sua eficiência agronômica. O objetivo deste trabalho foi avaliar a sorção e a dessorção, em solo e em palha de cana-de-açúcar, do herbicida pendimetalina isoladamente e em mistura com adjuvante. O ensaio 1 consistiu na análise de estabilidade qualitativa e quantitativa das soluções de pendimetalina nas formulações concentrado emulsionável (EC) e suspensão de encapsulado (CS) e as respectivas misturas com óleo vegetal (Aureo®) a 0,1% (v/v), óleo mineral (Assist®) a 0,5% (v/v) e acetona a 0,1% (v/v). O ensaio 2 correspondeu ao pré-teste para determinação da proporção solo:solução e palha:solução, assim como do tempo de equilíbrio, mais adequados para o ensaio de sorção. O ensaio 3 consistiu na determinação das isotermas de sorção e dessorção. O ensaio de sorção foi realizado utilizando as soluções de pendimetalina na formulação EC isoladamente e em mistura com Aureo® em concentrações entre 2,5 e 40 μg mL-1, por serem consideradas mais estáveis nos ensaios anteriores. O solo foi empregado na proporção de 1:2 (m/v) e a palha na proporção 1:50 (m/v), permanecendo o sistema em agitação pelo período de 12 e 24 horas, respectivamente. O ensaio de dessorção foi realizado, descartando o sobrenadante e adicionando solução aquosa de CaCl2 a 0,01 mol L-1 sem herbicida, permanecendo o sistema em agitação por 24 horas. A concentração de pendimetalina no sobrenadante foi determinada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Os dados foram submetidos à análise de variância (p ≤ 0,05) e foi utilizado o software ISOFIT para obtenção dos parâmetros das isotermas dos modelos de Freundlich e linear. O modelo linear foi o mais adequado para representação das isotermas de sorção e dessorção. O coeficiente de sorção para o solo foi igual a 18,48 mL g-1 para a pendimetalina na formulação EC isoladamente, enquanto os coeficientes para a palha de cana-de-açúcar foram equivalentes a 355,52 e 27,24 mL g-1 para a formulação EC isoladamente e para o sistema EC + Aureo®. Na dessorção, os valores de Kd obtidos foram superiores aos de sorção, indicando que houve retorno do herbicida para a solução. Portanto, a sorção da pendimetalina em palha de cana-de-açúcar, na formulação EC isoladamente é maior em comparação com a mistura com Aureo®, indicando que a adição de adjuvante pode diminuir sua retenção na palhada e, consequentemente, aumentar a eficiência no controle de plantas daninhasCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorAGEVAPFAPERJ - Fundação Carlos Chagas Filho de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio de JaneiroElimination of pre-harvest burning has brought challenges for management practices in sugarcane production. Despite of environmental and agronomic benefits associated to the permanence of straw in the soil, this production system may negatively affect herbicides efficiency in weed control. It occurs because sugarcane straw may work as a physical barrier and interact with molecules of the herbicides, changing their dynamics in the environment. The sorption corresponds to the main retention mechanism of the herbicides to the straw and can be favored according to the physical-chemical characteristics of the molecules of the herbicides and the chemical composition of the straw. These factors also influence the desorption process, which is associated with the release of the molecules in the soil solution. Pendimethalin is a pre-emergent herbicide used in the cultivation of sugarcane in Brazil to control grasses and some weeds with broad leaves. Due to its hydrophobic characteristics, it has high sorption capacity in soil and straw. Although there is not a common practice, using adjuvants in pre-emergent herbicides may change their dynamics in the environment as well as improve their agronomic efficiency. The objective of this work was to evaluate sorption and desorption, in soil and sugarcane straw, of pendimethalin alone and in mixture with adjuvant. Assay 1 consisted of qualitative and quantitative stability analysis of pendimethalin solutions in emulsifiable concentrate (EC) and capsule suspension (CS) formulations and mixtures with 0.1% (v/v) of vegetable oil (Aureo®), 0.5% (v/v) of mineral oil (Assist®) and 0.1 % (v/v) of acetone. Assay 2 corresponded to the pre-test to determine soil:solution and straw: solution and equilibrium time best suited for the sorption assay. Assay 3 consisted of determining sorption and desorption isotherms. Sorption assay was performed using pendimethalin in the EC formulation alone and in mixture with Aureo® in concentrations between 2.5 and 40 μg mL-1, because these solutions were considered more stable. Soil was used in the proportion of 1: 2 (w/v) and straw in the proportion of 1:50 (w/v). Systems were in agitation for 12 and 24 hours, respectively. Desorption assay was performed by discarding the supernatant and adding aqueous solution of 0.01 mol L-1 CaCl2 without herbicide. Systems were stirred for 24 hours. Concentration of pendimethalin in the supernatant was determined by high performance liquid chromatography (HPLC). Data were submitted to analysis of variance (p ≤ 0.05) and ISOFIT software were used to obtain the isotherms parameters of the Freundlich and linear models. Linear model was the most suitable for representing the sorption and desorption isotherms. Sorption coefficient for soil was 18.48 mL g-1 for pendimethalin in the EC formulation alone, while the coefficients for sugarcane straw were 355.52 and 27.24 mL g-1 for the EC formulation alone and for the EC + Aureo® system. In desorption experiment, the Kd values obtained were higher than the sorption values, indicating the herbicide returned to the solution. Therefore, the sorption of pendimethalin in straw for the EC formulation alone is higher when in mixture with Aureo®, indicating the addition of adjuvant may decrease its retention in the straw and, consequently, increase the weed control efficiencyapplication/pdfporUniversidade Federal Rural do Rio de JaneiroPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola e AmbientalUFRRJBrasilInstituto de TecnologiaPré-emergenteÓleo mineralÓleo vegetalAdjuvantePre-emergentMineral oilVegetable oilAdjuvantEngenharia AgrícolaSorção e dessorção do herbicida pendimetalina em solo e palha de cana-de-açúcarSorption and desorption of pendimethalin herbicide in soil and sugarcane strawinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 13875. Agrotóxicos e afins - Avaliação de compatibilidade físico-química. Rio de Janeiro, 12p., 2014. AGROFIT – AGROFIT. Sistema de Agrotóxicos Fitossanitários. 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description A descontinuidade do processo de queima da palhada trouxe desafios para as práticas de manejo no cultivo de cana-de-açúcar. Apesar dos benefícios ambientais e agronômicos associados à permanência da palhada no solo, esse sistema de produção pode interferir negativamente na eficiência dos herbicidas para o controle de plantas daninhas. Isso ocorre, porque a palha de cana-de-açúcar tanto funciona como uma barreira física quanto interage com as moléculas dos herbicidas, alterando sua dinâmica no ambiente. A sorção corresponde ao principal mecanismo de retenção dos herbicidas à palhada e pode ser favorecida em função das características físico-químicas das moléculas dos herbicidas e da composição química da palhada. Esses fatores também influenciam no processo de dessorção, o qual está associado à liberação das moléculas na solução do solo. A pendimetalina é um herbicida pré-emergente utilizado no cultivo de cana-de-açúcar no Brasil para controle de gramíneas e algumas plantas daninhas de folhas largas e, por suas características hidrofóbicas, possui elevada capacidade de permanecer retido aos coloides do solo e à palhada. Nesse sentido, o emprego de adjuvantes em herbicidas pré-emergentes, embora não seja uma prática comum, pode alterar sua dinâmica no ambiente, bem como auxiliar na sua eficiência agronômica. O objetivo deste trabalho foi avaliar a sorção e a dessorção, em solo e em palha de cana-de-açúcar, do herbicida pendimetalina isoladamente e em mistura com adjuvante. O ensaio 1 consistiu na análise de estabilidade qualitativa e quantitativa das soluções de pendimetalina nas formulações concentrado emulsionável (EC) e suspensão de encapsulado (CS) e as respectivas misturas com óleo vegetal (Aureo®) a 0,1% (v/v), óleo mineral (Assist®) a 0,5% (v/v) e acetona a 0,1% (v/v). O ensaio 2 correspondeu ao pré-teste para determinação da proporção solo:solução e palha:solução, assim como do tempo de equilíbrio, mais adequados para o ensaio de sorção. O ensaio 3 consistiu na determinação das isotermas de sorção e dessorção. O ensaio de sorção foi realizado utilizando as soluções de pendimetalina na formulação EC isoladamente e em mistura com Aureo® em concentrações entre 2,5 e 40 μg mL-1, por serem consideradas mais estáveis nos ensaios anteriores. O solo foi empregado na proporção de 1:2 (m/v) e a palha na proporção 1:50 (m/v), permanecendo o sistema em agitação pelo período de 12 e 24 horas, respectivamente. O ensaio de dessorção foi realizado, descartando o sobrenadante e adicionando solução aquosa de CaCl2 a 0,01 mol L-1 sem herbicida, permanecendo o sistema em agitação por 24 horas. A concentração de pendimetalina no sobrenadante foi determinada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Os dados foram submetidos à análise de variância (p ≤ 0,05) e foi utilizado o software ISOFIT para obtenção dos parâmetros das isotermas dos modelos de Freundlich e linear. O modelo linear foi o mais adequado para representação das isotermas de sorção e dessorção. O coeficiente de sorção para o solo foi igual a 18,48 mL g-1 para a pendimetalina na formulação EC isoladamente, enquanto os coeficientes para a palha de cana-de-açúcar foram equivalentes a 355,52 e 27,24 mL g-1 para a formulação EC isoladamente e para o sistema EC + Aureo®. Na dessorção, os valores de Kd obtidos foram superiores aos de sorção, indicando que houve retorno do herbicida para a solução. Portanto, a sorção da pendimetalina em palha de cana-de-açúcar, na formulação EC isoladamente é maior em comparação com a mistura com Aureo®, indicando que a adição de adjuvante pode diminuir sua retenção na palhada e, consequentemente, aumentar a eficiência no controle de plantas daninhas
publishDate 2018
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