O herbicida imazaquin apresenta um grupo funcional ionizável ácido e um básico, e seu comportamento no solo é dependente do pH, do conteúdo de carbono orgânico (CO) e dos teores de óxidos, principalmente em solos com carga variável. A energia livre (DG) da reacão de sorção de moléculas de 14C-imazaquin foi estudada em amostras superficiais e subsuperficiais de um Latossolo Vermelho acriférrico (LVwf), de um Latossolo Amarelo ácrico (LAw) e de um Nitossolo Vermelho eutroférrico (NVef), em quatro valores de pH. A equação de Freundlich foi ajustada aos resultados para determinação do coeficiente de sorção. Independentemente da profundidade de coleta das amostras, a estabilidade das formas sorvidas do imazaquin ao solo diminuiu com a elevação do pH. A sorção diminuiu, ou seja, a quantidade de moléculas remanescentes na solução do solo após o equilíbrio aumentou à medida que ocorreu a elevação do pH. Para todas as amostras, DG aumentou de forma mais abrupta nos valores de pH entre o valor da constante de dissociacão da molécula (pKa = 3,8) e pKa + 2 (= 5,8). Nesta faixa, a percentagem de moléculas aniônicas de imazaquin aumentou, favorecendo, desse modo, o aumento da repulsão eletrostática e da solubilidade da molécula em água. Dentre as amostras superficiais, o NVef apresentou maior quantidade de imazaquin sorvido, em razão da maior quantidade de CO e de argila, apresentando, conseqüentemente, menor valor de DG nos diferentes valores de pH. Entretanto, praticamente não ocorreu diferença entre as amostras subsuperficiais dos solos. Os resultados do DG de sorção evidenciaram a importância do pKa do pesticida, do potencial elétrico e da quantidade de óxidos na camada subsuperficial do solo para explicar o comportamento sortivo de herbicidas em solos tropicais altamente intemperizados.

The herbicide imazaquin has an acid and a basic ionizable functional group, and its behavior in soil depends on the pH and organic carbon (OC) and oxide contents, mainly in soils with variable charges. The free energy (DG) of 14C-imazaquin molecule sorption was evaluated in surface and subsurface samples of an Anionic "Rhodic" Acrudox (RA), an Anionic "Xanthic" Acrudox (XA), and a Rhodic Kandiudalf (RK), at four different pH levels. The Freundlich equation was fitted to the resulting data to determine the sorption coefficient. Independently of the sampling depth, the stability of the sorbed forms of imazaquin decreased as the pH increased. In other words, imazaquin sorption decreased, i.e., its remaining concentration in the soil solution after the equilibrium increased as the pH increased. For all samples, DG increased abruptly in the pH range that lies between the molecule dissociation constant value (pKa = 3.8) and pKa + 2 (= 5.8). Within this pH range, the percentage of anionic imazaquin forms increased, which entails electrostatic repulsion and water solubility. Among the surface samples, the RK soil showed higher sorption of imazaquin, probably due to its higher OC and clay contents, consequently presenting lower DG values at the different pH levels. However, there was practically no difference among the subsurface samples. DG values emphasized the importance of pesticide pKa, electric potential, and oxide contents in the subsurface soil layer for the understanding of the sorption behavior of ionizable herbicides in highly weathered tropical soils.

O objetivo deste estudo foi verificar a dissipação, efeito na microbiota e sorção/dessorção do 14C-diclosulam num Latossolo Vermelho distroférrico cultivado há 10 anos sob plantio direto (PD) ou convencional (PC). Foram realizados três ensaios paralelos: dissipação, sorção/dessorção, atividade microbiana. Nos ensaios de dissipação e sorção/dessorção, os tratamentos consistiram na aplicação de diclosulam a amostras de solo oriundas de dois sistemas de preparo de solo; no experimento de atividade microbiana, testou-se a aplicação ou não do herbicida em amostras dos dois sistemas. O ensaio de dissipação foi realizado em frascos de Bartha, com avaliação semanal da mineralização do herbicida por radiorrespirometria. Nos mesmos períodos de avaliação, em outros frascos, foram extraídos o herbicida e seus metabólitos e, subseqüentemente, foi quantificada a fração remanescente no solo (fração resíduo ligado) após oxidação em oxidador biológico. A atividade microbiana do solo foi avaliada por meio da técnica da 14C-glicose. Nas isotermas de sorção/ dessorção, utilizaram-se cinco concentrações do herbicida e quatro dessorções para cada concentração. O sistema plantio direto acelerou a dissipação do diclosulam no solo, conforme a maior atividade microbiana, e a maior formação de resíduo ligado, relativamente ao sistema convencional. A extração do herbicida diminuiu com o tempo, graças à metabolização e ao aumento na formação da fração resíduo ligado. O diclosulam apresentou baixa taxa de sorção, independentemente do sistema de manejo. A aplicação do diclosulam não interferiu na atividade microbiana do solo. O sistema de manejo interferiu na dissipação do diclosulam no solo.

The aim of this study was to evaluate the dissipation, effects on microorganisms, and sorption/desorption of 14C-diclosulam in Rhodic Hapludox soil samples, cultivated for 10 years under no-till (NT) or conventional tillage (CT) systems. We carried out three individual experiments. In the dissipation and sorption/desorption experiments, diclosulam was applied to soil samples of both management systems. The microbial activity experiment tested diclosulam application and non-application on the soil samples. The degradation experiment was carried out in Bartha flasks, weekly evaluating herbicide mineralization by radiorespirometry. In a parallel evaluation, the herbicide and its metabolites were extracted in other flasks, and the remaining fraction in the soil (bound-residue fraction) was quantified after oxidation in a biological oxidizer. The microbial activity was evaluated by the 14C-glucose technique. In order to obtain the sorption/desorption isotherms, we employed five herbicide concentrations, with four desorptions each. Diclosulam dissipation in the soil was accelerated by the no-till system, due to a higher microbial activity as well as a higher bound-residue formation, compared to the conventional system. The herbicide extraction decreased with time, due to metabolization and the increase in the bound-residue formation. Diclosulam presented a low sorption rate, independently of the management system. Diclosulam application was no hindrance for microbial soil activity, but the management systems did interfere with the dissipation of diclosulam in the soil.

A cinética e a sorção de pesticidas em solos permitem predizer a velocidade com que esta reação atinge o equilíbrio e investigar os possíveis mecanismos envolvidos durante a reação. Portanto, esses processos são fundamentais para que se possa compreender o destino dos pesticidas no solo. Este trabalho teve por objetivo estudar a sorção e a cinética do fungicida clorotalonil em cinco solos com diferentes teores de matéria orgânica do estado de São Paulo: Neossolo Quartzarênico órtico (RQo), Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf-1 e LVdf-2), Latossolo Vermelho perférrico (LVj) e Gleissolo (G). Nestes estudos, foi utilizado traçador radioativo, ou seja, 14C-clorotalonil, e a radioatividade foi detectada por espectrometria de cintilação líquida. Os ensaios foram realizados em sala climatizada (25±2ºC), em ambiente escuro. O ensaio de cinética constou de oito períodos de equilíbrio: 0; 0,5; 1,0; 2,0; 4,0; 8,0; 12,0 e 24,0h; sendo que nas amostras que atingiram equilíbrio (24h) foram realizados os testes de dessorção, em quatro etapas subseqüentes. Nos estudos de isotermas de sorção, as concentrações de clorotalonil empregadas situaram-se entre 0,05 e 0,76µgmL-1. O modelo matemático de Elovich foi ajustado aos resultados do estudo de cinética e o modelo de Freundlich foi ajustado aos resultados do estudo de isoterma de sorção. Observou-se elevada sorção de clorotalonil nos solos estudados, exceto no solo arenoso com baixo teor de matéria orgânica (RQo). A sorção do clorotalonil relacionou-se positivamente com a matéria orgânica do solo. A cinética de sorção desse fungicida envolveu duas fases, uma imediata, de maior relevância quantitativa, e outra mais lenta. Esses resultados mostram que uma pequena fração do clorotalonil aplicado ao solo estaria disponível para ser lixiviado ao lençol freático, mas atenção especial é necessária quando ele é aplicado em solos arenosos com baixo teor de matéria orgânica. Além do que, a fração do fungicida sorvida na fase lenta também pode ser facilmente dessorvida à solução do solo.

Pesticide kinetics and sorption allow to predict the equilibrium time of the reaction and to speculate over the reaction mechanisms involved.Therefore, their study is fundamental to understand the environmental fate of pesticides.The aim of this research was to evaluate the sorption and kinetics of the fungicide chlorothalonil in five distinct soils with different organic matter contents of the state of São Paulo (Brazil): Neossolo Quartzarênico órtico (RQo), Latossolo Vermelho distroférrico (LVdf-1 e LVdf-2), Latossolo Vermelho perférrico (LVj), and Gleissolo (G).The experiments were performed with a radiolabeled tracer, i.e., 14C-chlorothalonil, with radioactivity being measured by liquid scintillation spectrometry.The experiments were carried out under controlled laboratory conditions (25±2ºC), in a dark room. Kinetics was evaluated for 8 equilibrium periods: 0; 0.5; 1.0; 2.0; 4.0; 8.0; 12.0 and 24.0h. Desorption was performed in the samples equilibrated for 24hours, in 4steps. For sorption isotherm studies, the concentrations of chlorothalonil ranged from 0.05 to 0.76µgmL-1.The Elovich equation was fitted to the kinetics data whereas the Freundlich equation was fitted to the sorption isotherm studies.Chlorothalonil was highly sorbed to soils, except for the sandy soil with low organic matter content (RQo).Sorption was positively related to soil organic matter content.Moreover, sorption reaction occurred in two phases: a very fast phase occurring in the first few minutes responsible for most of the sorption, followed by a slow phase.The results show that a small fraction of the applied chlorothalonil would be available for groundwater leaching, but special attention is needed when it is applied to sandy soils with low organic matter content.Furthermore, chlorothalonil sorbed during the slow phase may be easily desorbed to the soil solution.

O presente trabalho objetivou estudar a influência da matéria orgânica na sorção e dessorção do glifosato em três solos com diferentes atributos mineralógicos. Os ensaios foram realizados no Laboratório de Ecotoxicologia do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/USP), em Piracicaba (SP). Os solos foram classificados como: Nitossolo Vermelho Eutroférrico (NVef), Latossolo Amarelo Ácrico (LAw) e Gleissolo (G). Para avaliar a influência da matéria orgânica na sorção do glifosato, os solos foram oxidados com H2O2 (30%). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com arranjo fatorial 3 x 2. No estudo da sorção, foram utilizadas cinco concentrações do herbicida: 0,42; 0,84; 1,68; 3,36 e 6,72 mg L-1, com radioatividade de 0,233 kBq mL-1. Os estudos de dessorção foram realizados na concentração de 0,84 mg L-1. Os resultados mostraram que o glifosato foi extremamente sorvido aos solos, independentemente da presença da matéria orgânica. A sorção do glifosato relacionou-se principalmente com a fração mineral dos solos, isto é, com os óxidos de Fe e Al, tendo a fração orgânica desempenhado papel secundário. Não houve dessorção do glifosato, ficando a maior parte como resíduo ligado.

The aim of this study was to evaluate the effects of soil organic matter on the sorption and desorption of glyphosate in three soils with different mineralogical attributes. The experiments were carried out at the Laboratório de Ecotoxicologia of the Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/USP), Piracicaba, SP (Brazil). The soils were classified as: Rhodic Kandiudalf (NVef), Anionic Acrudox (LAw) and Typic Humaquept (G). In order to evaluate the influence of organic matter on the ghyphosate sorption, the soils were oxidized with H2O2 (30%). The design was completely randomized with a 2 x 3 factorial experiment. For the sorption experiment, five gliphosate solutions were employed with concentrations of 0.42, 0.84, 1.68, 3.36 and 6.72 mg L-1 and radioactivity of 0.233 kBq mL-1. The desorption experiments were performed at concentration of 0.84 mg L-1. The results showed that glyphosate was extremely sorbed to all soils, regardless of the presence of organic matter. The glyphosate sorption was related mainly to the mineral fraction of the soils, i.e., to the Fe and Al oxides. However, the organic fraction only played a secondary role. It was not observed glyphosate desorption, mostly forming soil bound residues.

O herbicida imazaquin é uma molécula orgânica com grupos funcionais ionizáveis, sendo sua sorção dependente do pH e da carga elétrica líquida do solo. Neste trabalho, foi estudada a sorção do imazaquin nas camadas superficiais e subsuperficiais de um Latossolo Vermelho Acriférrico típico textura muito argilosa, considerando quatro diferentes valores de pH. Com uso de moléculas radiomarcadas com carbono-14, determinou-se a quantidade sorvida pela diferença entre a quantidade aplicada e a remanescente em solução. Os resultados foram ajustados à equação de Freundlich, para determinação do coeficiente de sorção (Kf). De maneira geral, o herbicida apresentou baixa sorção no solo. Nas amostras coletadas nas duas profundidades, a sorção diminuiu com a elevação do pH. Para um mesmo valor de pH, a sorção foi maior no horizonte subsuperficial do que no superficial, sendo a carga líquida positiva resultante do baixo teor de matéria orgânica e dos elevados conteúdos de óxidos de ferro e de alumínio. Quando a carga elétrica líquida do solo foi positiva, não foi possível predizer a sorção de imazaquin, considerando apenas a especiação da molécula e a sua partição na fração orgânica do solo.

Imazaquin herbicide is an organic molecule presenting ionizable functional groups, with its sorption depending on soil pH and electrical charges. In this research, sorption of imazaquin was evaluated on an Anionic Acrudox at different soil depths and pH values. Radiolabelled (14C) molecules were employed to study imazaquin sorption, which was estimated by the difference between applied concentration and that remaining in solution. The sorption data were fitted to Freundlich equation to determine the sorption coefficient values (Kf), which were, overall, low in the studied soil. At both soil depths, sorption decreased as pH increased. However, at a similar pH value, sorption was higher on the subsurface than on the surface sample, probably due to the positive charges resulting from the low organic matter and high Al and Fe oxide contents. When the soil surface charges were positive it was not possible to predict imazaquin sorption only from molecule speciation and its hydrophobic partition into soil organic fractions.

O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da adição de vinhaça, nas doses de 100 e 200 m³ ha-1, nos processos de degradação e adsorção do herbicida diuron em solos Terra Roxa Estruturada (TR) e Latossolo Vermelho-Amarelo (LV). Para o estudo da degradação, foi instalado um experimento em delineamento inteiramente casualizado, arranjado em fatorial 2 (solos) x 3 (vinhaça: 0, 100 e 200 m³ ha-1), que foi conduzido por 120 dias. A mineralização foi avaliada por radiorrespirometria. Após os 120 dias, a molécula original e seus metabólitos foram extraídos do solo e detectados em "radio-scanner". Paralelamente, foi realizado um ensaio para avaliação do efeito das doses de vinhaça juntamente com o herbicida na atividade microbiana, pH e C orgânico do solo. O experimento de adsorção foi realizado com os mesmos tratamentos empregados no estudo de degradação, utilizando cinco concentrações do herbicida. A degradação do diuron no solo TR foi maior na presença de vinhaça, o que não foi observado para o LV. A adição do resíduo contribuiu para o aumento da atividade microbiana e do pH. A adsorção do diuron foi baixa nos dois solos, não apresentando influência da adição da vinhaça.

The aim of this study was to evaluate the effects of vinasse (100 and 200 m³ ha-1) on the degradation and sorption of diuron in Rhodudalf and Haplorthox soiIs. For the degradation study an experiment was carried out in a completely randomized design with a factorial experiment of 2 (soils) x 3 (vinasse: 0, 100 and 200 m³ ha-1), for 120 days. The mineralization was evaluated by radiorespirometry. At the end of the incubation, the original compounds and their metabolites were extracted from the soils and detected in the radio-scanner. Another experiment was simultaneously carried out to evaluate the effect of the vinasse doses and herbicide on the microbial activity, pH and organic carbon content of the soil. The sorption experiment was carried out under the same conditions as the degradation study, with 5 herbicide concentrations. The diuron degradation in the Rhodudalf soil was higher in the vinasse presence, but no difference was found on the Haplorthox soil. The vinasse addition increased the microbial activity and the pH. The sorption of diuron was low and not affected by vinasse.