Mineralização e sorção de atrazina em latossolo roxo sob cultivo convencional e plantio direto

Albuquerque, M. A.; Schaefer, C. E. G. R.; Foloni, J. M.; Ker, J. C.; Fontes, L. E. F.

doi:10.1590/S0100-06832001000100019

Resumos

A atrazina, herbicida do grupo das s-triazinas, foi utilizada em experimentos de laboratório para estudos de mineralização e sorção em amostras de Latossolo Roxo sob cultivo convencional e plantio direto. Atrazina-14C marcada no anel de triazina foi adicionada às amostras de solos, sendo o 14CO2 produzido e os extratos de atrazina-14C do solo analisados por cintilação líquida. Os resultados mostraram taxas de mineralização de atrazina muito baixas, apresentando correlações significativas com os teores de carbono, nitrogênio total e frações húmicas do solo. A mineralização de atrazina decaiu em profundidade, e o Latossolo Roxo sob sistema plantio direto mostrou maior mineralização de atrazina em virtude dos maiores teores de carbono. Em contrapartida, a fase lag do plantio convencional foi mais curta, evidenciando maior adaptação microbiana nos solos sob manejo convencional, onde o herbicida é mais intensamente utilizado em pré-emergência. Com a adição de substratos orgânicos, houve aumento no processo de mineralização de atrazina. Verificou-se que a atrazina contém um componente rápido de sorção no Latossolo Roxo, em torno de duas horas, e um componente mais lento que se estabelece até 12 h. A matéria orgânica do solo foi o principal fator responsável pela sorção da atrazina (50% da atrazina adicionada) ao longo do tempo, enquanto os óxidos de ferro/alumínio e minerais de argila 1:1 não contribuíram, de forma significativa, para a sorção (5% da atrazina adicionada). Solos com baixo teor de matéria orgânica podem não reter atrazina em quantidades suficientes para evitar a contaminação subsuperficial, onde a molécula não pode ser mineralizada, trazendo riscos de contaminação do lençol freático.

biodegradação; adsorção; oxissolos; herbicida

Atrazine, an herbicide of the s-triazine group, was used in laboratory experiments to determine its mineralization and sorption on samples of a Dusky-Red Latosol under conventional and no-tillage systems. Atrazine ring-labeled 14C was added to the soil samples, with the 14CO2 being produced and atrazine-14C soil extracts analyzed by liquid scintillation. The results showed very low mineralization rates of atrazine, which were correlated with the total carbon and nitrogen contents, as well as with soil humic fractions. Atrazine mineralization decreased with depth, whereas the soil under no-tillage system showed higher atrazine mineralization compared with the conventional system, due to higher amounts of organic matter in the former. On the other hand, the lag phase of the conventional system was shorter, indicating a greater adaptation of the microbial community to degrade atrazine in soils where application of this herbicide is a common pre-emergence practice. The addition of organic substrates resulted in increasing atrazine mineralization. It was also verified that atrazine had a short-term sorption component of two hours, followed by a slower component established up to 12 hours. The soil organic matter was the main factor controlling atrazine sorption (50% of added atrazine), whereas iron/aluminum oxides and 1:1 clay minerals had no significant contribution to the sorption process (about 5% of the added atrazine). Soils with low organic matter content are not able to absorb enough atrazine to avoid subsurface contamination, resulting in serious risks of watertable pollution.

biodegradation; adsorption; Oxisols; herbicide

SEÇÃO VI - MANEJO E CONSERVAÇÃO DO SOLO E DA ÁGUA

M. A. Albuquerque^I; C. E. G. R. Schaefer^II; J. M. Foloni^III; J. C. Ker^II; L. E. F. Fontes^II

^IProfessora da Fundação Educacional de Caratinga - FUNEC. Av. Moacyr de Mattos 49, CEP 35300-047 Caratinga (MG). Bolsista CNPq

^IIProfessor do Departamento de Solos, Universidade Federal de Viçosa - UFV. CEP 36571-000 Viçosa (MG). Bolsista CNPq

^IIIEngenheiro-Agrônomo, Departamento de Solos, UFV

RESUMO

A atrazina, herbicida do grupo das s-triazinas, foi utilizada em experimentos de laboratório para estudos de mineralização e sorção em amostras de Latossolo Roxo sob cultivo convencional e plantio direto. Atrazina-¹⁴C marcada no anel de triazina foi adicionada às amostras de solos, sendo o ¹⁴CO₂ produzido e os extratos de atrazina-¹⁴C do solo analisados por cintilação líquida. Os resultados mostraram taxas de mineralização de atrazina muito baixas, apresentando correlações significativas com os teores de carbono, nitrogênio total e frações húmicas do solo. A mineralização de atrazina decaiu em profundidade, e o Latossolo Roxo sob sistema plantio direto mostrou maior mineralização de atrazina em virtude dos maiores teores de carbono. Em contrapartida, a fase lag do plantio convencional foi mais curta, evidenciando maior adaptação microbiana nos solos sob manejo convencional, onde o herbicida é mais intensamente utilizado em pré-emergência. Com a adição de substratos orgânicos, houve aumento no processo de mineralização de atrazina. Verificou-se que a atrazina contém um componente rápido de sorção no Latossolo Roxo, em torno de duas horas, e um componente mais lento que se estabelece até 12 h. A matéria orgânica do solo foi o principal fator responsável pela sorção da atrazina (50% da atrazina adicionada) ao longo do tempo, enquanto os óxidos de ferro/alumínio e minerais de argila 1:1 não contribuíram, de forma significativa, para a sorção (5% da atrazina adicionada). Solos com baixo teor de matéria orgânica podem não reter atrazina em quantidades suficientes para evitar a contaminação subsuperficial, onde a molécula não pode ser mineralizada, trazendo riscos de contaminação do lençol freático.

Termos de indexação: biodegradação, adsorção, oxissolos, herbicida.

ABSTRACT

Atrazine, an herbicide of the s-triazine group, was used in laboratory experiments to determine its mineralization and sorption on samples of a Dusky-Red Latosol under conventional and no-tillage systems. Atrazine ring-labeled ¹⁴C was added to the soil samples, with the ¹⁴CO₂ being produced and atrazine-¹⁴C soil extracts analyzed by liquid scintillation. The results showed very low mineralization rates of atrazine, which were correlated with the total carbon and nitrogen contents, as well as with soil humic fractions. Atrazine mineralization decreased with depth, whereas the soil under no-tillage system showed higher atrazine mineralization compared with the conventional system, due to higher amounts of organic matter in the former. On the other hand, the lag phase of the conventional system was shorter, indicating a greater adaptation of the microbial community to degrade atrazine in soils where application of this herbicide is a common pre-emergence practice. The addition of organic substrates resulted in increasing atrazine mineralization. It was also verified that atrazine had a short-term sorption component of two hours, followed by a slower component established up to 12 hours. The soil organic matter was the main factor controlling atrazine sorption (50% of added atrazine), whereas iron/aluminum oxides and 1:1 clay minerals had no significant contribution to the sorption process (about 5% of the added atrazine). Soils with low organic matter content are not able to absorb enough atrazine to avoid subsurface contamination, resulting in serious risks of watertable pollution.

Index terms: biodegradation, adsorption, Oxisols, herbicide.

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LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em fevereiro de 2000

Aprovado em setembro de 2000

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