Dinâmica ambiental de herbicidas
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- Judite Duarte Alvarenga
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1 Disciplina: Controle Químico de Plantas Daninhas Dinâmica ambiental de herbicidas Prof. Leonardo Bianco de Carvalho
2 Interação Herbicida x Ambiente
3 Dinâmica ambiental processos: Contextualização TRANSPORTE RETENÇÃO TRANSFORMAÇÃO
4 DERIVA FOTÓLISE FOTÓLISE ABSORÇÃO PELAS PLANTAS BIODEGRADAÇÃO VOLATILIZAÇÃO ESCORRIMENTO SUPERFICIAL ABSORÇÃO PELAS PLANTAS Adsorção HIDRÓLISE PRECIPITAÇÃO DEGRADAÇÃO QUÍMICA LIXIVIAÇÃO HIDRÓLISE Corpo hídrico Fase sólida SORÇÃO Dessorção Fase líquida ESCORRIMENTO SUB-SUPERFICIAL Solo Lençol freático
5 Dinâmica ambiental de herbicidas Processos de transporte
6 Processos de transporte Processos de transporte de herbicidas Escorrimento superficial (run-off) e subsuperficial (run-in) Após a aplicação / Chuvas
7 Processos de transporte de herbicidas Lixiviação (movimento vertical no solo) Processos de transporte Sorção e persistência (GUS) Após a aplicação
8 Processos de transporte Processos de transporte de herbicidas Deriva: deslocamento de moléculas de herbicidas para fora da área-alvo, atingindo outra área não-alvo Durante a aplicação (gotas, vento, velocidade de aplicação) Após a aplicação (volatilização) Temperatura, UR, S, PV
9
10 Processos de transporte Deriva por volatilização: 2,4-D éster DERIVA VOLATILIZAÇÃO
11 Processos de transporte Principais fatores que influenciam a deriva de herbicidas AMBIENTE INTENSIDADE APLICAÇÃO INTENSIDADE Vento > 8 km/h Velocidade do trator > 8 km/h Temperatura do ar > 25 o C Altura da barra > 50 cm Umidade do ar < 50% Tipo de ponta DMV < 250 µm Tamanho da gota < 100 µm Pressão > 60 psi Volume de calda < 100 L/ha HERBICIDA Pressão de vapor Solubilidade Constante da Lei de Henry INTENSIDADE > 10-6 mpa < 50 mg/l > 2,5x10-5 Pa.m3/mol
12 Dinâmica ambiental de herbicidas Processos de retenção
13 Processos de retenção Processos de retenção de herbicidas Precipitação: formação de precipitados entre as moléculas do herbicida e partículas argilominerais ou orgânicas por ligações covalentes de alta força. Antes da aplicação = partículas argilominerais ou orgânicas em suspensão na água de pulverização Após a aplicação = partículas argilomimerais do solo
14 Processos de retenção Processos gerais de retenção de herbicidas Adsorção: fenômeno temporário pelo qual o herbicida dissolvido na solução do solo se fixa às partículas coloidais do solo. Após a aplicação = partículas argilomimerais e matéria orgânica do solo
15 Processos de retenção Processos gerais de retenção de herbicidas Absorção: as moléculas do herbicida são absorvidas pela planta. Após a aplicação = raízes e outras partes subterrâneas da planta ou pela parte aérea (folhas, caule etc).
16 Processos de retenção Sorção (herbicidas no solo) Sorção: processo geral, extremamente completo, que determina a retenção dos herbicidas no solo Engloba os processos de precipitação, adsorção e absorção, que são difíceis de serem distinguidos, devido à complexidade de interações que ocorre em virtude da heterogeneidade do solo e de sua continuidade com sistemas biológicos, atmosféricos e aquáticos Após a aplicação = partículas argilominerais, matéria orgânica e plantas.
17 Processos de retenção Propriedades do solo vs Sorção Matéria orgânica Textura e mineralogia Umidade ph
18 Partícula Diâmetro Área Superficial (mm) (cm 2 /g) Cascalho > 2,0 11 Areia grossa 2-0,2 34 Areia fina 0,2-0, Silte 0,05-0, Argila < 0, Constituintes CTC Superfície específica (cmol/kg) (m 2 /g) Matéria orgânica Vermiculita Montmorilonita Ilita Clorita Caulinita Óxidos e Hidróxidos Textura Mineralogia e MO
19 Processos de retenção Propriedades do herbicida vs Sorção Kd e Koc pka Kow
20 Processos de retenção Comportamento de um herbicida ácido pka = 2,8
21 Processos de retenção Comportamento de um herbicida básico pka = 1,7 Atrazine (forma molecular)
22 Dinâmica ambiental de herbicidas Processos de transformação
23 Processos de transformação Processos de transformação de herbicidas Degradação dos herbicidas Luz (fotodecomposição ou fotólise) Água (hidrólise) Microorganismos (biológica ou biodegradação)
24 Processos de transformação Fotodecomposição Luz ultravioleta (290 a 450 nm) Rompimento de ligações ou catalisadora de reações Camada superficial do solo Ex. trifluralin, paraquat, diquat, clethodim, bentazon e atrazine
25 Processos de transformação
26 Processos de transformação Hidrólise Substituição de um ou mais átomos por íons hidroxil (OH - ) da água Em geral: solos úmidos e temperatura alta
27 Processos de transformação Biodegradação Detoxificação: transformação a compostos menos tóxicos ou não-tóxicos (oxirredução e hidrólise) Conjugação: formação de complexos com metabólitos não-tóxicos dos microorganismos
28 I fase de choque = diminuição acentuada da população de microorganismos II fase de adaptação = desenvolvimento de estirpes adaptadas III fase de recuperação = decomposição e aproveitamento de parte das moléculas do herbicida como fonte de energia
29 Degradação de glyphosate no solo
30 Leonardo Bianco de Carvalho
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