ABSTRACT This work evaluates the groundwater contamination hazard associated with the use of pesticides, considering their properties, the soil where they are applied and the aquifer to which they can potentially leach. The study area considered was the Quequén Grande River basin where the only water supply is the Pampeano aquifer and agriculture is the dominant activity. The contamination hazard was obtained by combining the aquifer vulnerability (DRASTIC index) and the potential pollutant load (AFT index) working whit ARCGIS software. The sectors with the least vulnerability were in the upper zone of the watershed and those with the greatest vulnerability in the lower zone. Five pesticides were classified with a category higher than “unlikely leaching”, obtaining the highest potential pollutant loads in the upper sector. Two hazard maps were obtained. In both, the least hazard areas are located in the northeast, where the water table is deeper, and the percentage of organic matter is higher. The areas of greatest hazard are in the west and southeast due to the shallow water level, lower content of organic matter, and low thickness of the A horizon. These maps obtained can then be used in groundwater management: if the contaminant load is low, the use of the maps obtained according to the AFT index is considered sufficient. On the contrary, in those cases where the load is greater, the use of hazard maps should be considered.

RESUMEN El objetivo del presente trabajo consistió en evaluar el peligro de contaminación del agua subterránea asociado al uso de plaguicidas, considerando sus propiedades, las del suelo donde son aplicados y las del acuífero al cual potencialmente pueden lixiviar. La zona de estudio considerada fue la cuenca del río Quequén Grande donde la única provisión de agua es el acuífero Pampeano y la agricultura la actividad dominante. Se trabajó en entorno ARCGIS y el peligro de contaminación se obtuvo por la combinación de la vulnerabilidad del acuífero (índice DRASTIC) y la carga contaminante potencial (índice AFT). El mapa de vulnerabilidad mostró que los sectores menos vulnerables se ubican en la zona alta de la cuenca y los de mayor en la zona baja. Cinco plaguicidas fueron clasificados con una categoría superior a “poco probable lixiviación”, con las mayores cargas contaminantes en el sector alto. Se obtuvieron dos mapas de peligro, con las zonas de menor peligro en la zona NE, debido al nivel freático más profundo y mayor porcentaje de materia orgánica. Las zonas de mayor peligro se ubican en el sector O y SE, debido a menores contenidos de materia orgánica, bajos espesores del horizonte A y un nivel freático más somero. Estos mapas obtenidos pueden ser utilizados entonces en la gestión del hídrico subterráneo: si la carga contaminante es baja, se considera suficiente el uso de los mapas obtenidos según el índice AFT. Por el contrario, en aquellos casos que la carga sea mayor, se debe contemplar el uso de los mapas de peligrosidad.

Resumen: Conyza sumatrensis es una de las malezas más problemáticas en Argentina debido a su alta producción de semillas, rápida germinación y gran dispersión. En los últimos años, su presencia se incrementó en todas las áreas donde se realiza la producción de cultivos bajo siembra directa. Si bien es una especie muy prolífica, bajo condiciones de competencia intraespecífica puede afectarse su comportamiento. El objetivo de este trabajo fue evaluar la dinámica de emergencia de C. sumatrensis y la competencia intraespecífica como proceso de autoregulación poblacional. Los ensayos se realizaron en la Estación Experimental Agropecuaria de Balcarce, INTA Argentina. La emergencia de plántulas se registró mensualmente. Los efectos de la competencia intraespecífica se evaluaron a partir de las respuestas en crecimiento y fecundidad frente a densidades entre 0 y 600 plantas m-2. La emergencia de C. sumatrensis se concentró durante el otoño (60 %), observándose un segundo pico (20 %) en primavera. El incremento de la densidad de plantas provocó una disminución en la altura, número de ramificaciones y biomasa (radicular, aérea y reproductiva), así como en la producción de semillas por planta. El crecimiento y la fecundidad se redujeron hasta una densidad de 75 plantas m-2, por encima de la cual permanecieron relativamente constantes. Los resultados obtenidos demostraron que existió un proceso de regulación poblacional que podría restringir el potencial reproductivo de la especie, y permitirían además estimar las condiciones óptimas para obtener determinados tamaños de plantas y evaluar las respuestas poblacionales a la aplicación de los tratamientos químicos.

Summary: Conyza sumatrensis is one of the most problematic weeds in Argentina because of its high seed production, rapid germination and a high dispersal ability of the seeds. In the last years, its presence has increased in all areas under no tillage. Although it is a very prolific species, intraspecific competence may affect its behavior. The objective of this work was to evaluate the pattern of emergence of C. sumatrensis and the intraspecific competition as a self-regulation process. Trials were conducted at the Agricultural Experimental Station of Balcarce, INTA, Argentina. Weed emergency was recorded monthly. Competitive ability was assessed by the response of growth and fecundity to densities ranging between 0 to 600 plants m-2. Emergence of C. sumatrensis was concentrated during the autumn (60 %) while a second peak was observed in the spring (20 %). The increase in plant density caused a decrease in height, number of branches and biomass (underground, aerial, and reproductive), as well as in seed production per plant. Growth and fecundity decreased until density reached 75 plants m-2, above it they remained relatively constant. Results indicated a regulating effect on C. sumatrensis population that could restrict the reproductive potential of this species, and would also allow to estimate the optimal conditions to obtain certain sizes of plants and to evaluate the population responses to the application of the chemical treatments.

ABSTRACT Imazapyr is a broad-spectrum herbicide that belongs to the imidazolinone chemical family. In Argentina it is used on Imidazolinone-tolerant corn and sunflower Clearfield ®. Due to its low adsorption capacity, and high desorption capacity and soil persistence, imazapyr is prone to leaching into groundwater. There is a lack of information available regarding groundwater leaching of imazapyr in Argentina. Therefore, the objective of this study was to determine the risk of imazapyr leaching in three Argentinean soils (Tandil, Anguil and Cerro Azul sites). The indexes applied to estimate lixiviation risk of the herbicide imazapyr were GUS (Groundwater Ubiquity Score), RF (Retardation Factor) and AFT (Attenuation Factor log-transformed). The indexes were calculated using environmental properties (half-life and adsorption) obtained from batch experiments, and from pesticides databases. AFT was calculated for three rates of net groundwater recharges: 0.3, 1.1 and 2.3 mm day-1. According to the GUS and AFT indexes, imazapyr has a high leaching potential, following the order Tandil > Cerro Azul > Anguil soils. The results indicate that the weak adsorption and high persistence of imazapyr may increase its movement in the soil profile and the risk of groundwater pollution.

RESUMEN Imazapir es un herbicida de amplio espectro de control de malezas, perteneciente al grupo químico de las Imidazolinonas. En Argentina se aplica a gran escala en los cultivos de girasol y maíz Clearfield®. Debido a que posee baja capacidad de adsorción, alta capacidad de desorción y prolongada persistencia en el suelo, representa alto riesgo de lixiviación y de contaminación del agua subterránea. En Argentina es escasa la información generada al respecto. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue determinar el riesgo de lixiviación del herbicida imazapir hacia el agua subterránea en tres suelos contrastantes del país (Tandil, Anguil y Cerro Azul). Se utilizaron los índices GUS (Groundwater Ubiquity Score), Factor de Retardo (RF) y Factor de Atenuación log-transformado (AFT), considerándose para el cálculo de este último tres recargas netas de agua subterránea: 0,3; 1,1; y 2,3 mm día-1. Los índices fueron estimados empleando las propiedades ambientales (vida media y adsorción) de bases de datos y obtenidas experimentalmente para cada sitio de estudio. De acuerdo a los índices GUS y AFT, imazapir presentó alto riesgo de lixiviación hacia el agua subterránea en los tres suelos, según el orden Tandil > Cerro Azul > Anguil. Los resultados mostraron que una débil adsorción y una elevada persistencia podrían conducir a una alta movilidad de imazapir en el perfil del suelo, lo cual implicaría un alto riesgo de contaminación del agua subterránea.

Extraction and quantification of herbicide residues from soil are important to make monitoring studies and to minimize the pollution risk. The objectives of this research were: to evaluate the efficacy of different solvents for the extraction and quantification of imazapyr residues from Argentine soils and to determine the concentration effect and soil properties influences on herbicide recovery. Extraction solutions including 0.1M pH 7 potassium chloride (KCl), 0.5 M sodium hydroxide (NaOH), 0.1M pH 14 potassium chloride (KCl), 0.1 M potassium hydroxide (KOH), methanol/water (CH3OH/H(2)0 80:20), 0.5 M sodium hydroxide/methanol(NaOH/CH3OH 80:20), and 0.5 M sodium hydroxide/acetonitrile (NaOH/CH3CN 80:20) to extract imazapyr from soil were investigated. Percentage recovery with each solution extraction was obtained. Then four argentine soils (Tres Arroyos, Balcarce, Anguil and Cerro Azul) and four imazapyr concentrations (5, 25, 50 and 100 ng/kg) were selected to evaluate the chosen method. Treatments were arranged in a completely randomized factorial design. The herbicide residues were determined and quantified by ultra performance liquid chromatography-mass spectrometry. The recovery obtained showed significant differences between the extraction solutions. The best recovery (95%) was obtained using 0.1 M pH 7 potassium chloride. Interaction effect between soils and concentration was detected. The lowest recovery from soils was found using low imazapyr concentrations. Results have shown that the proposed methodology was suitable to detect and quantify imazapyr residues in different soils and in a wide range of concentrations.

La extracción y cuantificación de residuos de herbicidas en el suelo resultan de gran importancia para monitorear su presencia y minimizar el riesgo de contaminación asociado al uso de los mismos. Los objetivos de este trabajo fueron a) evaluar la eficiencia de distintos extractantes en la detección y cuantificación de residuos de imazapir en suelos de Argentina y b) determinar el efecto de la concentración del herbicida y de las características edafológicas en el porcentaje de recuperación de la metodología. Para desarrollar el primer objetivo, se seleccionaron siete extractantes (KCl (0.1 M pH 7), NaOH (0.5 M), KCl (0.1 M pH 14), KOH (0.1 M), CH3OH/H(2)0 (80:20), NaOH/CH3OH (80:20; 0.5 M) e NaOH/CH3CN (80:20; 0.5 M)), determinándose el porcentaje de recuperación con cada uno de ellos. Posteriormente, una vez seleccionado el extractante óptimo, para el segundo objetivo, se analizaron cuatro suelos de Argentina (Tres Arroyos, Balcarce, Anguil y Cerro Azul) y cuatro concentraciones de imazapir (5, 25, 50 y 100 ng/kg). El ensayo se estableció bajo un diseño completamente aleatorizado en arreglo factorial. Las determinaciones se llevaron a cabo mediante cromatografía líquida de alta resolución acoplada a espectrometría de masas. Los resultados indicaron que el porcentaje de recuperación varió significativamente en función de la disolución empleada para la extracción. La disolución de cloruro de potasio (0.1 M, pH 7) resultó superior a los demás extractantes, alcanzando una recuperación de 95 %. Se detectó efecto de interacción (p < 0.05) entre los suelos y las concentraciones evaluadas. En líneas generales, los valores de recuperación en los suelos estudiados resultaron inferiores cuando se aplicaron bajas concentraciones del herbicida. La metodología propuesta resultó adecuada para la determinación y cuantificación de imazapir en distintos suelos y en un amplio rango de concentraciones.

O presente trabalho foi realizado para estudar a persistência dos herbicidas atrazine, metribuzin e simazine em solos do sudeste da Província de Buenos Aires, Argentina, por meio de um bioensaio com aveia. Doses de atrazine de 0, 0,58, 1,16 e 2,32 mig g-1 de ingrediente ativo (i.a.), doses de metribuzin de 0, 0,14, 0,28 e 0,56 mig g-1 de i.a., e doses de simazine de 0, 0,72, 1,45 e 2,9 mig g-1 de i.a. de solo seco, foram aplicadas em vasos que continham solos de Balcarce e San Cayetano. O conteúdo de matéria orgânica (MO) e o pH do solo de Balcarce foram 5,5% e 5,8%, enquanto no solo de San Cayetano foram 2,9% e 6,7%, respectivamente. Com a parte aérea das plantas de aveia calculou-se o peso relativo da matéria seca (PSR) em relação ao tratamento sem herbicida. Considerando uma redução de 20% do PSR, as persistências nas doses recomendadas para os solos de Balcarce e San Cayetano foram, respectivamente: atrazine (1,16 mig g-1 de i.a.), 78 e 130 dias após tratamento (DAT); metribuzin (0,28 mig g-1 de i.a.), 63 e 77 DAT; simazine (1,45 mig g-1 de i.a.), 81 e 156 DAT. Os resultados indicam que a persistência foi maior com altas doses dos herbicidas, com baixo conteúdo de MO e alto pH dos solos.

An oat bioassay was conducted in pots under greenhouse conditions to determine the persistence of atrazine, metribuzin and simazine herbicides in soils of the southeast of Buenos Aires Province, Argentina. Atrazine rates of 0, 0.58, 1.16 and 2.32 mug g-1 of active ingredient (a.i.), metribuzin rates of 0, 0.14, 0.28 and 0.56 mug g-1 of a.i., and simazine rates of 0, 0.72, 1.45 and 2.9 mug g-1 of a.i. dry soil weight were applied to pots containing soils from Balcarce and San Cayetano sites. Organic matter (OM) content and pH of Balcarce soil were 5.5% and 5.8%, while for San Cayetano soil were 2.9% and 6.7%, respectively. Relative dry weight (RDW) of oat shoots was calculated as percentage of control. Considering a 20% RDW reduction of oat shoots, persistences of recommended rates for the region were: atrazine (1.16 mug g-1 of a.i.), 78 and 130 days after treatment (DAT) for Balcarce and San Cayetano soil, respectively; metribuzin (0.28 mug-1 of a.i.), 63 and 77 DAT for Balcarce and San Cayetano soil, respectively; simazine (1.45 mug g-1 of a.i.), 81 and 156 DAT for Balcarce and San Cayetano soil, respectively. Results show that persistence of atrazine, metribuzin and simazine in soil increased with high rates, low OM content and high pH.

Conduziram-se estudos no campo durante três anos no sudeste da Província de Buenos Aires, Argentina, para determinar o período crítico de controle de plantas daninhas no milho. Os tratamentos consistiram de dois períodos diferentes de interferência das plantas daninhas: um período crítico livre de plantas daninhas, e um período crítico de remoção de plantas daninhas. O período crítico livre de plantas daninhas foi ajustado por meio da equação Gompertz, enquanto o período crítico de remoção de plantas daninhas foi ajustado mediante a equação logística. Foram utilizadas as unidades térmicas para descrever cada período de interferência de plantas daninhas. O período crítico livre e o período crítico de remoção de plantas daninhas variaram de 222 a 416 e de 128 a 261 unidades térmicas acumuladas, respectivamente, para impedir uma perda de rendimento de 2,5%. A biomassa das plantas daninhas variou ao contrário do rendimento do cultivo, em todos os anos estudados. Quando as plantas daninhas competiram com o cultivo desde a emergência, foi alcançado um grande incremento de biomassa aos dez dias após a emergência do cultivo. Porém, poucas plântulas de plantas daninhas emergiram e prosperaram depois do estádio de 5-6 folhas de milho (10-20 dias após a emergência).

Field studies were conducted over 3 years in southeast Buenos Aires, Argentina, to determine the critical period of weed control in maize (Zea mays L.). The treatments consisted of two different periods of weed interference, a critical weed-free period, and a critical time of weed removal. The Gompertz and logistic equations were fitted to relative yields representing the critical weed-free and the critical time of weed removal, respectively. Accumulated thermal units were used to describe each period of weed-free or weed removal. The critical weed-free period and the critical time of weed removal ranged from 222 to 416 and 128 to 261 accumulated thermal units respectively, to prevent yield losses of 2.5%. Weed biomass proved to be inverse to the crop yield for all the years studied. When weeds competed with the crop from emergence, a large increase in weed biomass was achieved 10 days after crop emergence. However, few weed seedlings emerged and prospered after the 5-6 leaf maize stage (10-20 days after emergence).