Sugarcane herbicide leaching risk evaluation in Guarany Aquifer.

he region of Ribeirão Preto, São Paulo State, Brazil, is located over recharge area of the Guarany aquifer, the most important source of groundwater in the South Central region of the country. This region is also the most important sugarcane producing area of the country which produces a large amount of the ethanol. This study was conducted to determine the potential risk of herbicide groundwater contamination. The leaching risk potential of herbicides to groundwater was conducted using the weather simulator ?Weather Generator? (WGEN) coupled with the model ?Chemical Movement Trough Layered Soils? (CMLS94). The following herbicides were evaluated in clayey and sandy soils (Typic Haplorthox and Typic Quartzipsamment soils) found in the region: ametryn (N-ethyl-N\'-(1- methylethyl)-6-(methylthio)-1,3,5-triazine-2,4-diamine), atrazine (6-chloro-N-ethyl-N\'-(1-methylethyl)-1,3,5-triazine- 2,4-diamine), clomazone (2-[(2-chlorophenyl)methyl]-4,4-dimethyl-3-isoxazolidinone), diuron (3,4-dichlorophenyl)- N,N-dimethylurea), halosulfuron (3-chloro-5-[(4,6-dimethoxy-2-pyrimidinyl)amino]carbonyl], hexazinone (3- cyclohexyl-6-(dimethylamino)-1-methyl-1,3,5-triazine-2,4 (1H,3H)-dione), imazapic ((±)-2-[4,5-dihydro-4-methyl-4- (1-methylethyl)-5-oxo-1H-imidazol-2-yl]-5-methyl-3-pyridinecarboxylic acid), imazapyr ((±)-2-[4,5-dihydro-4-methyl- 4-(1-methylethyl)-5-oxo-1H-imidazol-2-yl]-3-pyridinecarboxylic acid), MCPA (4-chloro-2-methylphenoxy)acetic acid), metribuzin (4-amino-6-(1,1-dimethylethyl)-3-(methylthio)-1,2,4-triazin-5(4H)-one), MSMA (Amonosodium salt of MAA), paraquat (1,1\'-dimethyl-4,4\'-bipyridinium ion), pendimethalin (N-(1-ethylpropyl)-3,4-dimethyl-2,6- dinitrobenzenamine), picloram (4-amino-3,5,6-trichloro-2-pyridinecarboxylic acid), simazine (6-chloro-N,N\'-diethyl- 1,3,5-triazine-2,4-diamine), sulfentrazone [N-[2,4-dichloro-5-[4-(difluoromethyl)-4,5-dihydro-3-methyl-5-oxo-1H- 1,2,4-triazol-1-yl]phenyl]methanesulfonamide], and tebuthiuron [N-[5-(1,1-dimethylethyl)-1,3,4-thiadiazol-2-yl]-N,N\'- dimethylurea]. Results obtained by our simulation study have shown that the herbicides picloram, tebuthiuron, and metribuzin have the highest leaching potential, in either sandy or clayey soils, with picloram reaching the root zone of sugarcane at 0.6m in less than 150 days.

Sugarcane herbicide leaching risk evaluation in Guarany Aquifer.

2008

Deposition and leaching of tebuthiuron on sugar cane straw applied with and without alkyl polyglycoside adjuvant

A laboratory experiment was carried out aiming to study the effects of an alkyl polyglycoside adjuvant (APG) on deposition and leaching of the herbicide tebuthiuron applied on sugar cane straw. Tebuthiuron, at concentration of 1200 mg L-1, was applied separately and in tank mix with the APG adjuvant, at concentrations of 0.07 and 0.09% (wt v-1), using a spraying volume of 204 L ha-1. A precipitation equivalent to 20 mm of rain was simulated, 24 h after the applications, to evaluate the herbicide leaching. The quantification of tebuthiuron was carried out by the high performance liquid chromatography (HPLC). It was observed that the addition of APG adjuvant at 0.07% (wt v-1) provided an increase of 11.5% in the deposition of tebuthiuron on straw, reduction of 50.4% in the drift of the herbicide and it did not affect significantly the leached amount (68.5%), when compared with the treatment where tebuthiuron was applied alone (70.8%). At the concentration of 0.09% (wt v-1), the APG adjuvant caused an increase of 22.7% in the deposition; it reduced the drift of the herbicide by 99.9% and reduced the leached amount by 7.6% thereby increasing the retention of the herbicide by straw.

Behavior of simetryn and thiobencarb in the plough zone of rice fields

The behavior of simetryn and thiobencarb in flooded rice soil was investigated in a 2-year study. The concentrations of simetryn and thiobencarb were in the hundreds of μg kg^-1 in the top soil layer (0-5 cm) and became significantly lower in tens of μg kg^-1 in the deeper soil layers (5-10 and 10-15 cm). The half-lives of the two herbicides were also shorter (36 and 17 days for simetryn and thiobencarb, respectively) in the top soil layer, as they were most affected by environmental conditions, compared with corresponding values of 82 and 69 days in the 5-10 cm soil layer. Simetryn concentration was stable, while thiobencarb's half-life was 165 days in the 10-15 cm layer. About 35% of the applied mass of simetryn and thiobencarb were found in the rice soil compartment.

Mobilidade do sulfentrazone em Nitossolo Vermelho e em Neossolo Quartzarênico

O objetivo deste trabalho foi determinar a mobilidade do herbicida sulfentrazone em duas classes de solos (Nitossolo Vermelho e Neossolo Quartzarênico), em função de índices pluviométricos crescentes, sendo, portanto, influenciado pelas propriedades químicas e físicas dos solos com diferentes teores de ferro. em tubos de PVC de 10 cm de diâmetro por 50 cm de comprimento, preenchidos com os solos e saturados com água a 65% (p/p), foi aplicado o sulfentrazone (800 g ha-1). Na seqüência, foram simuladas chuvas diárias de 10 mm até atingir os índices pluviométricos de 30, 60 e 90 mm. Os tubos de PVC foram então desmontados - semeando-se Sorghum bicolor nas profundidades correspondentes de 2,5; 7,5; 12,5; 17,5; 22,5; e 30,0 cm da superfície do tubo - e mantidos em casa de vegetação por 15 dias, para avaliação da germinação e do crescimento inicial das plântulas. No final do experimento foram avaliadas as alterações morfofisiológicas que caracterizavam os efeitos tóxicos do produto, além de se medir o comprimento da parte aérea até a última lígula visível e a fitomassa seca das plantas. Quando sob precipitação de 90 mm no Neossolo Quartzarênico, o sulfentrazone formou uma banda de arraste de até 12,5 cm e, no Nitossolo Vermelho, até os 7,5 cm.

Control of Brachiaria decumbens and Panicum maximum by S-metolachlor as influenced by the occurrence of rain and amount of sugarcane straw on the soil

Com o objetivo de estudar o controle em pré-emergência de Brachiaria decumbens e Panicum maximum pelo herbicida S-metolachlor em função do intervalo de tempo entre a aplicação e a ocorrência de chuva e da quantidade de palha de cana-de-açúcar na superfície do solo, dois experimentos foram desenvolvidos em vasos mantidos em casa de vegetação. No primeiro, foram estudadas cinco quantidades de palha sobre o solo (0, 3, 6, 10 e 15 t ha-1) e cinco dosagens de S-metolachlor (0; 0,96; 1,44; 1,92 e 2,40 kg ha-1). No outro, foram avaliadas duas quantidades de palha sobre o solo (0 e 10 t ha-1) e sete intervalos de tempo entre a aplicação de S-metolachlor e a simulação de chuva (1 dia antes; logo após; 4, 8, 12, 16 e 20 dias após a aplicação). As dosagens de S-metolachlor não foram afetadas pelos níveis de palha na superfície do solo. Além disso, sem a manutenção de palha sobre o solo, o controle das plantas daninhas pelo herbicida S-metolachlor não foi influenciado pelos intervalos de tempo entre a aplicação e a simulação de chuva, até 20 dias. Com 10 t ha-1 de palha, o controle de B. decumbens e P. maximum pelo S-metolachlor não foi prejudicado quando choveu até 12 dias da sua aplicação ou um dia antes, mas, nesse caso apenas para P. maximum.

Dinâmica do tebuthiuron em palha de cana-de-açúcar

O tebuthiuron é um herbicida residual amplamente utilizado em cana-de-açúcar cultivada no sistema tradicional. em áreas de cana-crua, o comportamento desse herbicida na palha deixada sobre o solo não é muito conhecido. Para melhor entender esse comportamento, avaliou-se neste trabalho a dinâmica do tebuthiuron aplicado sobre a palha de cana-de-açúcar em diferentes períodos e intensidades de chuvas após a aplicação. Foram conduzidos quatro experimentos instalados em delineamento experimental inteiramente casualizado, com quatro repetições. No primeiro, avaliou-se a interceptação do herbicida tebuthiuron no momento da aplicação sobre 0, 1, 2, 4, 6, 8, 10, 15 e 20 t ha-1 de palha de cana-de-açúcar. No segundo, foi avaliada a passagem do herbicida em 5, 10 e 15 t ha-1 de palha, simulando-se o equivalente a 2,5, 5, 10, 15, 20, 35, 50 e 65 mm de chuva, um dia após a aplicação (DAA). No terceiro, estudou-se o efeito de diferentes períodos de permanência (0, 1, 7, 14 e 28 DAA) do tebuthiuron na palha (10 t ha-1) antes da aplicação das mesmas precipitações simuladas no segundo estudo, acrescentando-se ainda mais uma simulação de 20 mm aos 7 e aos 14 dias após a aplicação do herbicida e das lâminas acumuladas de 65 mm. No quarto, avaliou-se a transposição do herbicida aplicado a 10 t ha-1 de palha, recebendo posteriormente uma lâmina de chuva de água de 20 mm e, no outro tratamento, uma irrigação de vinhaça de 20 mm, um dia após a aplicação. A quantificação do tebuthiuron foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE). Nos estudos de dinâmica observou-se que, quanto maior a quantidade de palha, menor é a quantidade de produto que a transpõe no momento da aplicação. No segundo ensaio, pôde-se observar que, quanto maior a quantidade de palha, menor é a quantidade total extraída na simulação da precipitação. Para o terceiro estudo, os resultados indicaram que, quanto maior o tempo que o produto permanece na palha antes da ocorrência de chuva, menor é a extração total do produto com 65 mm de precipitação. Para as chuvas de 20 mm aos 7 e 14 dias após aplicação do herbicida e da lâmina de 65 mm para cada período, no terceiro ensaio, observou-se extração de quantidades mínimas do herbicida. A utilização de vinhaça como chuva simulada proporcionou aumento de 17% do tebuthiuron lixiviado, quando comparado com a mesma quantidade de chuva simulada com água.

Controle de plantas daninhas pelo amicarbazone aplicado na presença de palha de cana-de-açúcar

Considerando que a palha pode alterar a dinâmica e a eficácia dos herbicidas no sistema de cana-crua e complementar a ação destes, o objetivo deste trabalho foi verificar a eficácia do amicarbazone no controle de plantas daninhas presentes em variadas circunstâncias, incluindo a possibilidade de absorção do herbicida diretamente da palha de cana-de-açúcar. Para isso, conduziu-se um experimento em vasos com quatro repetições, em que, além das testemunhas com e sem palha, o amicarbazone foi aplicado em diferentes situações: sobre 5 t ha-1 de palha; sobre o solo posteriormente recoberto com 5 t ha-1 de palha; sobre o solo sem cobertura de palha e com ou sem simulação de distintas quantidades de chuva aplicada antes ou após aplicação do produto. A dose de amicarbazone aplicada foi de 1.400 g ha-1 de ingrediente ativo (i.a.), com consumo de calda equivalente a 200 L ha-1. As plantas daninhas utilizadas foram Brachiaria plantaginea, Brachiaria decumbens, Ipomoea grandifolia e Cyperus rotundus. Avaliaram-se a porcentagem de controle das plantas daninhas aos 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49 e 56 DAA, nos tratamentos em que o amicarbazone foi aplicado em pré-emergência, e aos 3, 10, 17, 24, 31 e 38 DAA, quando o herbicida foi aplicado em pós-emergência; a biomassa seca aos 56 ou 38 DAA; e a viabilidade dos tubérculos de C. rotundus, pelo teste de tetrazólio na última avaliação. Verificou-se que, independentemente da planta daninha avaliada, os maiores índices de controle foram alcançados quando o amicarbazone foi aplicado sobre a palha, simulando-se em seguida precipitação correspondente a 2,5 ou 30 mm de chuva, e nos tratamentos em que o herbicida foi aplicado diretamente no solo desnudo ou recoberto com palha. Dessa forma, para I. grandifolia, B. plantaginea e B. decumbens, patamares mais elevados de controle foram alcançados quando o amicarbazone atingiu o solo, tanto aplicado diretamente como quando lixiviado da palha pela chuva simulada após a aplicação. Já para C. rotundus, as maiores porcentagens de controle foram observadas quando o amicarbazone foi aplicado sobre a palha, com simulação de chuva imediatamente após a aplicação, evidenciando que a lixiviação pode ser um processo fundamental para uma apropriada absorção e eficácia do herbicida avaliado.

Associação do herbicida tebuthiuron com a cobertura de palha no controle de plantas daninhas no sistema de cana-crua

O objetivo da presente pesquisa foi verificar a eficácia do herbicida tebuthiuron no controle de plantas daninhas quando associadas à presença de palha de cana-de-açúcar. Para isso, conduziu-se um experimento em condições controladas em casa de vegetação, utilizando-se vasos com quatro repetições, onde, além das testemunhas com e sem palha, o tebuthiuron foi aplicado em diferentes situações: sobre 5 t de palha ha-1; sobre o solo posteriormente recoberto com 5 t de palha ha-1; sobre o solo sem cobertura de palha; e com ou sem simulação de distintas quantidades de chuva aplicada antes ou após a aplicação do produto. A dose de Combine 500 SC (tebuthiuron) aplicada foi de 1.000 g i.a. ha-1, com consumo de calda equivalente a 200 L ha-1. As plantas daninhas presentes no experimento foram Brachiaria plantaginea, Brachiaria decumbens e Ipomoea grandifolia. Avaliou-se a porcentagem de controle das plantas daninhas aos 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49 e 56 DAA nos tratamentos em que o tebuthiuron foi aplicado em pré-emergência e aos 3, 10, 17, 24, 31 e 38 DAA, quando o herbicida foi aplicado em pós-emergência; e a biomassa seca aos 56 ou 38 DAA. Verificou-se que, independentemente da planta daninha avaliada, os maiores índices de controle foram alcançados quando o tebuthiuron foi aplicado sobre a palha, simulando-se em seguida precipitação correspondente a 2,5 ou 30 mm de chuva, e nos tratamentos em que o herbicida foi aplicado diretamente no solo desnudo ou recoberto com palha. Dessa forma, para I. grandifolia, B. plantaginea e B. decumbens, os índices mais elevados de controle foram alcançados quando o tebuthiuron atingiu o solo, tanto aplicado diretamente como quando lixiviado da palha pela chuva simulada após a aplicação.

Dinâmica do herbicida amicarbazone (Dinamic) aplicado sobre palha de cana-de-açúcar (Saccarum officinarum)

O objetivo deste trabalho foi estudar a dinâmica do herbicida amicarbazone (Dinamic) aplicado sobre palha de cana-de-açúcar deixada sobre o solo, em sistema de cana crua. Três ensaios foram realizados para avaliar a dinâmica desse herbicida aplicado sobre diferentes quantidades de palha de cana-de-açúcar, em diferentes intervalos de tempo e volumes de simulação de chuvas após aplicação do herbicida. No primeiro ensaio, foi avaliada a interceptação do herbicida por 0, 1, 2,5, 5, 7,5, 10, 15 e 20 t de palha de cana-de-açúcar ha-1. A lixiviação do herbicida em 5, 10, 15 e 20 t de palha ha-1 foi avaliada sob simulação de chuva de 2,5, 5, 10, 15, 20, 35 e 65 mm, um dia após a aplicação (DAPC) do segundo ensaio. As chuvas foram acumulativas, aplicando-se de 2,5 em 2,5 mm. No terceiro ensaio, foi avaliado o efeito dos intervalos de tempo entre a aplicação do herbicida e a primeira chuva na lixiviação do herbicida Dinamic (0, 1, 7, 15 e 30 dias) em 10 t de palha ha-1, em função das mesmas precipitações simuladas no segundo ensaio. Nos segundo e terceiro ensaios foi realizada uma simulação de 20 mm em intensidade de 115 mm h-¹ aos 7 e 14 dias após as primeiras chuvas (DAPC). Os resultados obtidos no segundo e terceiro ensaios foram ajustados pelo modelo de Mitscherlich (Y = a * (1-10-c * (b + x))). A quantificação do herbicida foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência. Quantidades de palha iguais ou superiores a 5 t ha-1 apresentam interceptação quase que total do herbicida no momento da aplicação, sendo nula a transposição. Com o aumento da quantidade de palha, ocorreu diminuição na quantidade de herbicida lixiviado pela ação da chuva simulada, principalmente para valores de 15 e 20 t de palha de cana-de-açúcar ha-1. Quanto maior o intervalo de tempo entre a aplicação do herbicida e a primeira chuva, menor é a lixiviação total do produto. em relação às chuvas aos 7 e 14 DAPC, no segundo e terceiro ensaios, foram observadas pequenas quantidades extraídas do herbicida, considerando-se que grande parte do amicarbazone foi lixiviada com as primeiras chuvas, que indicaram que os primeiros 20 mm de chuva simulada foram importantes para lixiviação da maior parte do amicarbazone (Dinamic) retido pela palha no momento da aplicação.

Dinâmica do herbicida metribuzin aplicado sobre palha de cana-de-açúcar (Saccarum officinarum)

O herbicida metribuzin é recomendado para o controle de plantas daninhas na cultura de cana-de-açúcar. Entretanto, seu comportamento em áreas com colheita mecânica, que deixa grande quantidade de palha sobre o solo, não é bem conhecido. Este trabalho objetivou avaliar a dinâmica do herbicida metribuzin aplicado sobre diferentes quantidades de palha de cana-de-açúcar, períodos e intensidades de chuvas após a aplicação. Foram realizados três ensaios para avaliar a dinâmica do metribuzin aplicado sobre a palha de cana-de-açúcar. No primeiro, foi avaliada a interceptação do herbicida por 0, 1, 2,5, 5, 7,5, 10, 15 e 20 t de palha de cana-de-açúcar por hectare. No segundo, avaliou-se a lixiviação do metribuzin em 5, 10, 15 e 20 t de palha por hectare sob simulação de chuva de 2,5, 5, 10, 15, 20, 35, 50 e 100 mm, um dia após a aplicação (DAA). No terceiro, foi avaliado o efeito dos intervalos de tempo entre a aplicação do herbicida e a primeira chuva na lixiviação do metribuzin (0, 1, 7, 14 e 28 dias) em 10 t de palha por hectare, em função das mesmas precipitações simuladas no segundo ensaio. Os resultados obtidos no segundo e terceiro ensaios foram ajustados pelo modelo de Mitscherlich. A quantificação do herbicida foi realizada por cromatografia líquida de alta eficiência. A quantidade de metribuzin que transpõe as diferentes quantidades de palha com simulação acumulada de 100 mm de chuva é diferenciada, sendo maior para 5 t ha-1 e menor para quantidades maiores, até 20 t ha-1. A simulação média de chuvas equivalentes a de 20 a 30 mm iniciais é suficiente para promover uma transposição maior que 99% do metribuzin. Este herbicida é retido quando aplicado sobre a palha de cana-de-açúcar e permanece por períodos de até 28 DAA sem chuva.

Deposição e lixiviação do herbicida tebuthiuron em palha de cana-de-açúcar (cana-crua)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Potassium leaching from millet straw as affected by rainfall and potassium rates

Pearl millet (Penisetum glaucum) is an interesting species to be used as cover crop in tropical areas, showing a high ability in potassium uptake. Potassium (K) is not linked to organic compounds in the plant, and can easily be released from decaying straw becoming available for subsequent crops. This experiment evaluated K leaching from millet straw grown under potassium rates (0, 100, 200, and 300 mg dm-3), and submitted to five levels of simulated rain (5, 10, 20, 40, and 80 mm). Plants were grown in soil filled pots in a greenhouse. On the 50th day after emergence, the plants were desiccated with glyphosate. Artificial rain was applied over the straw. Potassium deficiency speeds up millet dehydration after herbicide application and increases lightly rain water retention in the straw. The amount of K leached right after plant desiccation is correlated with the residue nutrient content and can be as high as 64 kg ha-1 considering a mulch of 8 t ha -1. Although well-nourished millet plants release considerable amounts of K with the first rains, a large percentage of the nutrient is still retained in the straw. Copyright © Taylor & Francis, Inc.

Leaching potential and residual effect of amicarbazone in soils of contrasting texture

The infestation of weeds is a major biotic factor in the agroecosystem of cane sugar that may interfere in development and crop productivity. This study aimed to evaluate the potential for leaching and residual effects of the herbicide amicarbazone in contrasting soils. Samples were Quartzarenic Neosol (NR - sandy texture) and Red Latosol (LR - clay texture). For the leaching potential, after application of herbicide amicarbazone (NR 1.05 kg ha(-1) and LR 1.40 kg ha(-1)), layers of 0, 20, 40, 60, 80 and 100 mm of water were applied to soil columns. We evaluated the residual effect after the permanence of the herbicide in soil of clay texture and sandy for periods of 0, 25, 50, 75 and 100 days after application (DAA) of amicarbazone (0, 1.05, 1.40 kg ha(-1)) treatments. The amicarbazone started showing high leaching from the 60 mm layer of water in sandy texture soils, evidencing a shorter residual effect. In clay soil, slides from 20 to 80 mm of water reduced the biomass until a depth of 5-10 cm, with the use of this herbicide. Based on these results, we conclude that the amicarbazone showed higher leaching and lower residual effects in sandy soil. The residual effect of amicarbazone was prolonged as the content of clay and organic matter present in the soil increased.