Development of an FIA system with amperometric detection for determination of bentazone in estuarine waters

On the basis of its electrochemical behaviour a new flow-injection analysis (FIA) method with amperometric detection has been developed for quantification of the herbicide bentazone (BTZ) in estuarine waters. Standard solutions and samples (200 µL) were injected into a water carrier stream and both pH and ionic strength were automatically adjusted inside the manifold. Optimization of critical FIA conditions indicated that the best analytical results were obtained at an oxidation potential of 1.10 V, pH 4.5, and an overall flow-rate of 2.4 mL min–1. Analysis of real samples was performed by means of calibration curves over the concentration range 2.5x10–6 to 5.0x10–5 mol L–1, and results were compared with those obtained by use of an independent method (HPLC). The accuracy of the amperometric determinations was ascertained; errors relative to the comparison method were below 4% and sampling rates were approximately 100 samples h–1. The repeatability of the proposed method was calculated by assessing the relative standard deviation (%) of ten consecutive determinations of one sample; the value obtained was 2.1%.

Electrochemical determination of the herbicide bentazone using a carbon nanotube b-Cyclodextrin modified electrode

An electrochemical sensor has been developed for the determination of the herbicide bentazone, based on a GC electrode modified by a combination of multiwalled carbon nanotubes (MWCNT) with b-cyclodextrin (b-CD) incorporated in a polyaniline film. The results indicate that the b-CD/MWCNT modified GC electrode exhibits efficient electrocatalytic oxidation of bentazone with high sensitivity and stability. A cyclic voltammetric method to determine bentazone in phosphate buffer solution at pH 6.0, was developed, without any previous extraction, clean-up, or derivatization steps, in the range of 10–80 mmolL 1, with a detection limit of 1.6 mmolL 1 in water. The results were compared with those obtained by an established HPLC technique. No statistically significant differences being found between both methods.

Selective herbicide strategies for use in Australian desmanthus seed crops

Grass and broad-leaved weeds can reduce both yields and product marketability of desmanthus (Desmanthus virgatus) seed crops, even when cultural control strategies are used. Selective herbicides might economically control these weeds, but, prior to this study, the few herbicides tolerated by desmanthus did not control key weed contaminants of desmanthus seed crops. In this study, the tolerance of desmanthus cv. Marc to 55 herbicides used for selective weed control in other leguminous crops was assessed in 1 pot trial and 3 Queensland field trials. One field trial assessed the tolerance of desmanthus seedlings to combinations of the most promising pre-emergent and post emergent herbicides. The pre-emergent herbicides, imazaquin, imazethapyr, pendimethalin, oryzalin and trifluralin, gave useful weed control with very little crop damage. The post-emergent herbicides, haloxyfop, clethodim, propyzamide, carbetamide and dalapon, were safe for controlling grass weeds in desmanthus. Selective post-emergence control of broad-leaved weeds was achieved using bentazone, bromoxynil and imazethapyr. One trial investigated salvaging second-year desmanthus crops from mature perennial weeds, and atrazine, terbacil and hexazinone showed some potential in this role. Overall, our results show that desmanthus tolerates herbicides which collectively control a wide range of weeds encountered in Queensland. These, in combination with cultural weed control strategies, should control most weeds in desmanthus seed crops.

Interference and management of parthenium: The world's most important invasive weed

Parthenium (Parthenium hysterophorus L.) is one of the most aggressive herbaceous weeds of the Asteraceae family. It is widely distributed, almost across the world and has become the most important invasive weed. Comprehensive information on interference and control of this devastating species is required to facilitate better management decisions. A broad review on the interference and management of this weed is presented here. Inspite of its non-tropical origin, parthenium grows quite successfully under a wide range of environmental conditions. It is spreading rapidly in Australia, Western Africa, Asia, and Caribbean countries, and has become a serious weed of pastures, wastelands, roadsides, railwaysides, water courses, and agricultural crops. The infestations of parthenium have been reported to reduce grain and forage yields by 40–90%. The spread of parthenium has been attributed to its allelopathic activity, strong competitiveness for soil moisture and nutrients, and its capability to exploit natural biodiversity. Allelochemicals released from parthenium has been reported to decrease germination and growth of agronomic crops, vegetables, trees, and many other weed species. Growth promoting effects of parthenium extracts at low concentrations have also been reported in certain crops. Many pre- and post-emergence herbicides have been evaluated for the control of parthenium in cropped and non-cropped areas. The most effective herbicides are clomazone, metribuzin, atrazine, glyphosate, metsulfuron methyl, butachlor, bentazone, dicamba, and metsulfuron methyl. Extracts, residues, and essential oils of many allelopathic herbs (Cassia, Amaranthus, and Xanthium species), grasses (Imperata and Desmostachya species), and trees (Eucalyptus, Azadirachta, Mangifera species, etc.) have demonstrated inhibitory activities on seed germination and seedling growth of parthenium. Metabolites of several fungi, e.g., Fusarium oxysporun and Fusarium monilifonne, exhibit bioherbicidal activity against seeds and seedlings of this weed. Intercropping, displacement by competitive plant species like Cassia species, bisset bluegrass, florgen blugress, buffelgrass, along with the use of biological control agents like Mexican beetle, seed-feeding and stem-boring weevils, stem-galling and leaf-mining moth, and sap-feeding plant hopper, have been reported as possible strategies for the management of parthenium. An appropriate integration of these approaches could help minimize spread of parthenium and provide sustainable weed management with reduced environmental concerns.

Economic analysis of integrated weed management in field bean (Phaseolus vulgaris L.)

Field experiments were conducted in field bean in the north-eastern part of the Republic of Croatia to compare weed control and crop response under different management practices within the critical period of field bean production. The practices consisted in broadcast application of labelled rate of preemergence herbicide (PRE) and postemergence herbicide application: (POST) broadcast, band application over the rows, and band application combined with mechanical cultivation using of different herbicide doses recommended by the manufacturer (2x, 1x, 1/2x, 1/4x, 1/8x). In 1999, weed control with PRE application of pendimethalin was superior to POST bentazone application due to late emergence of weeds and lack of residual herbicide control. In 2000 bentazone combined with cycloxydim controlled weeds in field bean better than PRE herbicide application. Based on the results of this research, single PRE or POST application of herbicide did not control a broad spectrum of weeds and did not provide the commercially acceptable full season control. Reduced rates of herbicide are not advisable tinder high weed pressure.

Segurança das condições de trabalho de tratorista em aplicações de herbicidas em soja e amendoim e eficiência de equipamentos de proteção individual

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Redução do Impacto Ambiental de Poluentes Orgânicos Persistentes

Nos dias de hoje a contaminação dos solos e águas subterrâneas com pesticidas através da agricultura tornou-se um problema. Problema este, considerado ainda maior nas áreas onde o abastecimento de água potável é quase totalmente à base de água subterrânea, causando deste modo risco para a saúde humana devido à exposição directa de possíveis resíduos de pesticidas na água potável. É certo que a persistência dos pesticidas no solo é importante para obter um bom controlo sob as ervas daninhas durante a sua época de crescimento, contudo o uso desses pesticidas contamina não só o solo como as águas superficiais. As questões acerca do uso de pesticidas na actualidade continuarão a persistir, uma vez que existem muitos factores e características inerentes a este processo que necessitam de ser abordadas e mais importante que isso estudadas, como por exemplo a sua degradação e toxicidade. Neste trabalho efectuou-se o encapsulamento de pesticidas em moléculas de β – ciclodextrina (β-CD). O que se pretende com este encapsulamento, é aumentar a hidrofilicidade do pesticida de forma a garantir que este persista o tempo suficiente permitindo um bom controlo das ervas daninhas, tendo sempre em conta as preocupações inerentes ao uso dos pesticidas, como por exemplo a dificuldade de biodegradação. O estudo centrou-se em torno de dois dos pesticidas mais utilizados em Portugal: MCPA e Bentazona. Estes herbicidas foram encapsulados individualmente na β-CD formando assim complexos, mais solúveis e eventualmente mais estáveis quimicamente garantindo uma redução dos efeitos dos pesticidas no meio ambiente. Este estudo foi dividido essencialmente em duas partes: a síntese e caracterização dos complexos pesticida-β-CD e posteriormente a avaliação da estabilidade química em solução aquosa e da solubilidade dos complexos formados. A utilização de diversas técnicas analíticas nomeadamente DSC, FTIR, Espectrofotometria de UV, HPLC e Electroquímica permitiram concluir que o pesticida MCPA encapsula pela acção da β-CD aquando do complexo formado em solução etanólica e numa proporção estequiométrica MCPA:β-CD de 1:2 respectivamente. Obteve-se para as várias soluções estudadas, todas elas com concentrações diferentes de β-CD, uma constante de estabilidade de 102,4. No caso da Bentazona, os resultados preliminares obtidos indiciam claramente a formação de um complexo com a β-CD para o complexo formado em solução etanólica.

Otimização e validação de metodologia analítica empregando SPE e LC-ESI-MS/MS para determinação de multiclasses de agrotóxicos e metabólitos em água de superfície e de abastecimento público

A aplicação de agrotóxicos nas práticas agrícolas aumentou muito nos últimos anos. Isto vem ocorrendo devido ao crescimento populacional, demandando maior produção de alimentos. O uso de agrotóxicos e seus resíduos tornaram-se um problema devido a possível contaminação das águas de superfície e subterrânea, podendo impactar o meio ambiente e causar danos à saúde pública. Na cidade de Rio Grande, RS, Brasil, o suprimento de água potável é realizado pela CORSAN (Companhia Riograndense de Saneamento), que capta a água do Canal São Gonçalo, o qual estabelece uma ligação entre as duas lagoas: Lagoa dos Patos e Lagoa Mirim. Em suas margens há também a captação de água para irrigação das culturas agrícolas. Esta interação entre o uso da água das lagoas e a agricultura, pode resultar na contaminação das águas que são captadas para abastecimento dos municípios situados na região. Uma metodologia analítica empregando Extração em Fase Sólida (SPE) e Cromatografia Líquida acoplada a uma fonte de ionização por Electrospray tandem Espectrometria de Massas (LCESI-MS/MS) foi desenvolvida e validada para a determinação de dezoito agrotóxicos multiclasses (herbicidas, inseticidas e fungicidas) e dois metabólitos em amostras de água superficial e de abastecimento público. Esta metodologia foi aplicada para monitoramento durante dez meses na água superficial do Canal São Gonçalo e na água de consumo da cidade de Rio Grande, após o tratamento pela CORSAN. Os agrotóxicos selecionados foram: clomazona, bispiribaque-sódio, diurom, atrazina, simazina, imazetapir, imazapique, metsulfuron-metílico, quincloraque, penoxsulam, 2,4-D, pirazosulfuron-etílico, bentazona, propanil, irgarol, tebuconazol, fipronil e carbofurano. Os metabólitos foram: 3,4-DCA e 3-hidroxicarbofurano. Os limites de detecção do método variaram entre 0,4 – 40,0 ng L -1 , enquanto para os limites de quantificação a variação foi de 4,0 – 100,0 ng L -1 . Todos os compostos apresentaram excelente linearidade, com coeficiente de determinação maior do que 0,99. As recuperações empregando SPE com cartuchos contendo 500 mg de C18ec, variaram entre 70 a 120%, para 95% dos compostos, apresentando %RSD 20%. Através do monitoramento de múltiplas reações (MRM), duas transições diferentes (íon precursor – íon produto) foram selecionadas para cada composto, uma para quantificação e outra para confirmação, o que aumentou a seletividade do método. Para as amostras analisadas, foram detectados agrotóxicos nível de ng L -1 . O método desenvolvido é sensível, rápido e apresenta elevada seletividade, permitindo a identificação e a quantificação dos agrotóxicos em águas superficiais e de abastecimento público, atendendo os níveis requeridos pelos órgãos reguladores como da União Européia (98/83/EC) e do Brasil segundo a Portaria Nº. 518 (25/03/2004).

EFEITOS DE DIFERENTES TIPOS DE CONTROLE DE PLANTAS INFESTANTES SOBRE A MIRMECOFAUNA EM Eucalyptus grandis

Este estudo teve como objetivo avaliar os efeitos de diferentes tipos de controle de plantas infestantes sobre a mirmecofauna em um plantio inicial de Eucalyptus grandis . Para tanto, em março de 2011 foi realizado o início da implantação da cultura, em uma área localizada no município de Santa Maria - RS. Os seis tratamentos constituíram-se em controle químico total de plantas infestantes, na linha e na entrelinha de plantio, com glifosato (T1); controle químico total de plantas infestantes, na linha de plantio, com glifosato (T2); controle químico de monocotiledôneas na linha e entrelinha de plantio, com setoxidim (T3); controle químico de dicotiledôneas na linha e entrelinha de plantio, com bentazona (T4); controle químico total de plantas infestantes em faixa de um metro paralela à linha de plantio, com glifosato, e de um metro na parte central da entrelinha, sem controle (T5); e testemunha, sem controle de plantas infestantes (T6). O levantamento da mirmecofauna foi realizado no período de um ano utilizando-se três métodos de coleta: isca atrativa, armadilha de solo e funil de Berlese, com seis repetições por tratamento, em cada data de coleta. Nesse período foram coletadas 46.675 formigas, distribuídas em 37 espécies, não sendo verificada diferença significativa entre o total de espécimens coletados. Na área do tratamento constituído pelo controle de plantas infestantes somente na linha de plantio verificou-se eficiência amostral de 99,0% e Sobs = 35. Entre os índices de Diversidade de Shannon (H’), destacou-se o valor encontrado para a área do tratamento T2 (H’= 1,34) em detrimento dos valores das áreas nas quais foram instalados os tratamentos T1 (H’= 1,25) e T5 (H’= 1,23). Havendo assim, uma maior coexistência de espécies de formigas entre as áreas com estrutura florística menos alterada e entre as áreas mais simplificadas. Não tendo sido verificada correlação significativa (r = 0,0463) entre a riqueza de espécies de formigas coletadas e o número de plantas infestantes encontradas ao final do experimento. Assim, conclui-se que os efeitos indiretos da ação dos herbicidas afetam mais a composição local de espécies de formigas do que sua riqueza.