Dinâmica do indaziflam em solos condicionados com biocarvão

Abstract

Para atender a demanda mundial de alimentos é necessário aumentar a produtividade e garantir a sustentabilidade dos solos. Para que isso seja possível é necessário investir em boas práticas agrícolas para tornar o uso dos agroquímicos sustentável ao homem e ao meio-ambiente. Uma das maneiras de reduzir os riscos ambientais decorrentes do uso de agroquímicos como os herbicidas é a utilização de tecnologias que reduzam a contaminação do perfil dos solos como uso destes agrotóxicos. Isto é mais imperativo quando se utiliza um herbicida que apresenta longa persistência no ambiente como o indaziflam. Este herbicida está registrado no Brasil para uso nas culturas de cana-de- açúcar, café, citros, eucalipto e pinus. Por apresentar longa persistência no ambiente o uso do indaziflam sem o conhecimento de sua dinâmica no solo poderá resultar em sérios problemas ambientais e de carryover nas culturas subsequentes, além de contaminação de águas superficiais e subterrâneas. Nesta pesquisa foi desenvolvido e validado o método de extração sólido líquido com partição em baixa temperatura (ESL/PBT) para determinação do indaziflam em amostras de solos por cromatografia líquida de alta eficiência e detector UV/Vis (CLAE-UV/Vis). Foram também avaliados os efeitos do condicionamento de amostras de solo com biocarvão obtido por pirólise do bagaço da cana-de-açúcar sobre a sorção, dessorção, lixiviação, persistência e meia-vida do indaziflam pelos coloides do solo. Este estudo foi realizado utilizando métodos biológicos e de cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). O método ESL/PBT-CLAE-UV/Vis, desenvolvido e validado foi seletivo, preciso e exato para determinação de indaziflam nos solos avaliados. As porcentagens de recuperação do herbicida das amostras de solo variaram entre 79,56 e 106,41% e os coeficientes de variação entre 0,9 e 14,4%, conforme os parâmetros de validação estabelecidos. Contatou-se relação direta entre doses do biocarvão utilizadas no condicionamento do solo e a sorção do herbicida. A estimativa da sorção feita pelo método biológico utilizando plantas de Sorghum bicolor como indicadoras do herbicida no solo. Nas análises por CLAE-UV/vis o tempo de retenção determinado para o indaziflam foi de 4,6 minutos e as isotermas de sorção foram lineares, TIPO C, com coeficientes de sorção (Kf de 8,38 a 16,64) e coeficientes de dessorção (Kf de 16,64 a 75,84). Nos ensaios de lixiviação o indaziflam ficou retido nos primeiros 5 cm da superfície da coluna nos solos condicionados com biocarvão, e nos solos sem sua adição o herbicida lixiviou até 15 cm de profundidade. A meia-vida do indaziflam foi de 119 dias em solos sem adição de biocarvão e de 89 dias em solos condicionados com biocarvão. O potencial de contaminação da água subterrânea foi estimado pelo índice GUS (Groundwater Ubiquity Score). Este foi de 2,58 para solos não condicionados com biocarvão e para os solos condicionados foi de 1,84. Esses índices permitem classificar o indaziflam com potencial de lixiviação moderado. Os resultados dos ensaios biológicos confirmaram os resultados dos ensaios cromatográficos, podendo ser utilizados de forma isolada ou como complemento para avaliar esses processos no solo. O uso do biocarvão contribuiu para a maior retenção do herbicida no LVA, diminuiu a lixiviação, a persistência e a meia-vida, reduzindo os riscos de contaminação das camadas mais profundas do perfil do solo e de corpos de água subterrânea.

To supply global food demand, it is necessary to increase the productivity and to keep the soils sustainability. For this can be possible, it is necessary to research in good agricultural practices, so that the use of pesticides could be sustainable both human and the environment. One of the ways, to reduce environmental risks caused from the use of agrochemicals such as herbicides, should be the technologies apply that reduce contamination soil by herbicides. This is more necessary, when are applied longer persistence herbicides at the environmental like indaziflam. This herbicide was recently registered in Brazil for the control of weeds in sugarcane, coffee, citrus, and eucalyptus and pine crops. Because, its long persistence at the environmental, the use of indaziflam without the knowledge of its dynamics and dissipation into the soil could result in serious environmental problems like carryover in the subsequent crops, besides that surface and groundwater contamination. In this research, a solid-liquid extraction with low temperature partitioning (SLE/LTP) method was developed and validated for the extraction and quantification of indaziflam in the soil samples by high performance liquid chromatography and ultraviolet detection (HPLC-UV/Vis). The effects of the conditioned soil samples with sugarcane bagasse biochar on sorption, desorption, leaching, persistence and half-life of indaziflam by soil colloids were also evaluated. This study was carried out using biological and high performance liquid chromatography (HPLC) methods. The SLE/LTP HPLC-UV/Vis method, developed and validated, was selective, precise and accurate determination of indaziflam in the evaluated soils studied. The recoveries of the herbicide were between 79.56 and 106.41% and the coefficients of variation were between 0.9 and 14.4%, in conformity with the parameters established by national regulatory agencies. It was found direct relationship between the doses of biochar used in the conditioned soils and the sorption herbicide. Estimated sorption by the biological method used Sorghum bicolor like indicator plants of herbicide in the soil. In the analyzes by HPLC-UV / vis the retention time determined for indaziflam was 4.6 minutes and the sorption isotherms were linear, TYPE C, with sorption coefficients (Kf of 8.38 to 16.64) and coefficients desorption (Kf of 16.64 to 75.84). In the leaching experiments the indaziflam was retained in the first 5 cm of the column surface in the conditioned soils with biochar and in the soils without addition of biochar, the herbicide leached up to 15 cm deep. The indaziflam half-life was 119 days in soils without biochar and 89 days in soils conditioned with biochar. The GUS (Groundwater Ubiquity Score) was 2.58 for without biochar soils and for soils with biochar was 1.84, which could classify indaziflam with moderate leaching potential. The results of the biological experiments confirmed the results of the chromatographic tests, and can be used in isolated or complementary form to evaluate these processes in the soil. The biochar contributed to the greater retention of the herbicide into the soil LVA, decrease leaching, persistence and half-life, thus reducing risks of possible problems that deeper layers soils and groundwater contamination.