Electrochemical oxidation of propanil and related N-substituted amides

The electrochemical behaviour of propanil and related N-substituted amides (acetanilide and N,N-diphenylacetamide) was studied by cyclic and square wave voltammetry using a glassy carbon electrode. Propanil has been found to have chemical stability under the established analytical conditions and showed an oxidation peak at +1.27V versus Ag/AgCl at pH 7.5. N,N-diphenylacetamide has a higher oxidation potential than the other compounds of +1.49V versus Ag/AgCl. Acetanilide oxidation occurred at a potential similar to that of propanil, +1.24V versus Ag/AgCl. These results are in agreement with the substitution pattern of the nitrogen atom of the amide. A degradation product of propanil, 3,4-dichloroaniline (DCA), was also studied, and showed an oxidation peak at +0.66V versus Ag/AgCl. A simple and specific quantitative electroanalytical method is described for the analysis of propanil in commercial products that contain propanil as the active ingredient, used in the treatment of rice crops in Portugal.

Electrochemical and spectroscopic studies of the oxidation mechanism of the herbicide propanil

Electrochemical oxidation of propanil in deuterated solutions was studied by cyclic, differential pulse, and square wave voltammetry using a glassy carbon microelectrode. The oxidation of propanil in deuterated acid solutions occurs at the nitrogen atom of the amide at a potential of +1.15 V vs Ag/ AgCl. It was also found that, under the experimental conditions used, protonation at the oxygen atom of propanil occurs, leading to the appearance of another species in solution which oxidizes at +0.60 V. The anodic peak found at +0.79 V vs Ag/AgCl in deuterated basic solutions is related to the presence of an anionic species in which a negative charge is on the nitrogen atom. The electrochemical data were confirmed by the identification of all the species formed in acidic and basic deuterated solutions by means of NMR spectroscopy. The results are supported by electrochemical and spectroscopic studies of acetanilide in deuterated solutions.

Rapid degradation of propanil in rice crop fields

Propanil and its major degradation product, 3,4-dichloroaniline (DCA), were monitored in surface water and soil samples from two rice fields of the Ebre Delta area (Tarragona, Spain) following agricultural application. On-line solid-phase extraction (SPE) (water) and Soxhlet extraction (soil) followed by liquid chromatography/diode array detection (LC/DAD) were used for the trace determination of both compounds. Unequivocal confirmation/identification was conducted by using liquid chromatography/atmospheric pressure chemical ionization-mass spectrometry, LC/APCI/MS (using negative and positive ionization modes). Concentrations of the herbicide propanil in water samples varied from 1.9 to 55.9 mu g/L. Propanil degraded very rapidly to DCA, and high concentrations of this product were found, varying from 16.5 to 470 mu g/L in water and 119 +/- 22 mu g/kg in soil samples. No detectable DCA (<0.001%) was found in the applied pesticide formulation, indicating that DCA formation took place after propanil application. These field results compared favorably with laboratory experiments showing that humic interactions had a strong influence on the pesticide degradation. The half-lifes under real conditions for propanil and DCA, calculated using a first-order decay, were 1.2 and 1.6 days, respectively.

Comportamento do herbicida propanil em cultura de arroz irrigado

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da degradação do herbicida propanil em campos de cultivo de arroz

Pós-graduação em Química - IQ

Diversity of propanil-degrading bacteria isolated from rice rhizosphere and their potential for plant growth promotion

The herbicide propanil has long been used in rice production in southern Brazil. Bacteria isolated from contaminated soils in Massaranduba, Santa Catarina, Brazil, were found to be able to grow in the presence of propanil, using this compound as a carbon source. Thirty strains were identified as Pseudomonas (86.7%), Serratia (10.0%), and Acinetobacter (3.3%), based on phylogenetic analysis of 16S rDNA. Little genetic diversity was found within species, more than 95% homology, suggesting that there is selective pressure to metabolize propanil in the microbial community. Two strains of Pseudomonas (AF7 and AF1) were selected in bioreactor containing chemotactic growth medium, with the highest degradation activity of propanil exhibited by strain AF7, followed by AF1 (60 and 40%, respectively). These strains when encapsulated in alginate exhibited a high survival rate and were able to colonize the rice root surfaces. Inoculation with Pseudomonas strains AF7 and AF1 significantly improved the plant height of rice. Most of the Pseudomonas strains produced indoleacetic acid, soluble mineral phosphate, and fixed nitrogen. These bacterial strains could potentially be used for the bioremediation of propanil-contaminated soils and the promotion of plant growth.

Comportamento dos herbicidas propanil e clomazone em solos alagados.

Com os objetivos de avaliar a distribuição, persistência e degradação dos herbicidas no solo, na água e seu escape para outros corpos de água e avaliar os mecanismos de absorção/dessorção no solo, foi instalado um experimento de campo no Município de Pelotas no Rio Grande do Sul, utilizando-se os herbicidas propanil e clomazone na cultura de arroz alagado. O processo adotado para amostrar os produtos no solo foi aperfeiçoado, com a introdução de tubos de PVC perfurados que permitiam a ocorrência dos processos de troca no solo. Foram feitas as isotermas de adsorção para o propanil e clomazone, ajustadas por quatro modelos distintos. Fez-se também analise química dos grãos para os elementos N, P, K, Ca, Mg, S, Cu, Mn, Zn, determinando-se o teor de proteína bruta.Os resultados obtidos para o clomazone mostram que não houve contaminação ambiental pelo produto uma vez que nao foi detectada sua presença nas amostras de solo e agua do experimento. A ocorrência do propanil somente foi detectada nas amostras de solo coletadas com os tubos perfurados aos 30 e 120 dias após a emergência das plantas. Dos modelos de curvas de adsorção testados e comparados pelo método dos resíduos padronizados, o modelo de Freundlich foi o que melhor descreveu o comportamento dos dois produtos.

Poluição das águas por herbicidas utilizados no cultivo do arroz irrigado na região central do estado do Rio Grande do Sul, Brasil: predição teórica e monitoramento

This article presents an evaluation of the pollution of river water by herbicides used in the culture of irrigated rice in Rio Grande do Sul State, Brazil. Firstly, a theoretical evaluation was made using the approaches suggested by EPA-USA, the "Groundwater Ubiquity Score" index and the Goss method to estimate the pollution possibilities. Afterwards, a monitoring program was established for the rivers of the area from 2001 to 2003 to investigate the presence of herbicide residues. The results indicate that the herbicides clomazone and propanil are the ones with larger presence and frequency in the analyzed samples. The theoretical forecast was confirmed by the results of the monitoring program.

Determinação de herbicidas usados no cultivo de arroz irrigado na região sul do estado de Santa Catarina através da SPME-GC-ECD

Evaluation of the pollution by the herbicides alachlor, propanil and atrazine in water samples from four rivers in the cities of Turvo and Meleiro, south of Santa Catarina State, was made using the SPME-GC-ECD method. The proposed method was optimized and validated. The correlation coefficients were higher than 0.997 and linear ranges of the analytical curves were 0.1-4; 0.1-2.5 and 0.1-5 µg L-1 for atrazine, alachlor and propanil, respectively. The herbicides were quantified by GC-ECD and identified by GC-MS. Both of the selected rivers presented contamination by at least one of the studied herbicides.

Desenvolvimento de métodos analíticos para determinação de agrotóxicos em sedimentos por cromatografia gasosa monodimensional e bidimensional abrangente com micro detector de captura de elétrons

The development of analytical methods for determination of eight pesticides of different chemical classes (trichlorfon, propanil, fipronil, propiconazole, trifloxystrobin, permethrin, difenoconazole and azoxystrobin) in sediments with gas chromatography-micro-electron capture detector (GC/µECD) and comprehensive two-dimensional gas chromatography with micro-electron capture detector (GCxGC/µECD) is described. These methods were applied to real sediment samples, and the best results were obtained using a 5% diphenyl-methylpolysiloxane column for 1D-GC. For GCxGC the same column was employed in the first dimension and a 50%-phenyl-methylpolysiloxane stationary phase was placed in the second dimension. Due to the superior peak capacity and selectivity of GCxGC, interfering matrix peaks were separated from analytes, showing a better performance of GCxGC.

Efeito do bentazon e bentazon + dichlorprop na cultura do arroz irrigado e sobre as plantas daninhas

Foi instalado um experimento de campo, em solo barrento, com a finalidade de se verificar o efeito do bentazon e da mistura de bentazon + dichlorprop sobre o desenvolvimento do arroz em cultura irrigada e sobre o controle das plantas daninhas. Os tratamentos utilizados foram os seguintes: bentazon á 0,75-1,00 e1,50 kg/ha; bentazon + dichlorprop a 0,80 + 1,00 e 1,00 + 1,40 kg/ha; propanil a 4,20 kg/ha (tratamento padrão); testemunha capinada e testemunha sem capina. Todas as pulverizações foram realizadas em pósemergência. As plantas daninhas encontradas no experimento foram: capituva - Echinochloa colonum (L) Link, tiririca amarela - Cyperus esculentus L., beldroega - Portulaca oleracea L. e carurú comum - Amaranthus viridis L. Bentazon a 1,00 e 1,50 kg/ha e bentazon + dichlorprop a 1,00 + 1,40 kg/ha foram eficientes no controle de P. oleracea, A. viridis e C. esculentus; já a dose menor de bentazon apresentou bons resultados contra P. oleracea e A. viridis, enquanto que a dose menor de bentazon + dichlorprop controlou apenas P. oleracea. Propanil, de uma maneira geral, proporcionou eficiente ação sobre as plantas daninhas. Nas condições em que foi realizado o experimento nenhum dos herbicidas, nas suas respectivas doses, apresentou fitotoxicidade para as plantas de arroz da variedade IAC-435 ou prejudicou a produção da cultura.

Controle de plantas daninhas na cultura do arroz de sequeiro (Oryza sativa L.)

Com o objetivo de verificar o controle de plantas daninhas com herbicidas na cultura do arroz de sequeiro, foi conduzido o presente experimento em um latossolo roxo, série Jaboticabal com 4,82% de m.o, utilizando-se a variedade Pratão Precoce. Foram util izados os seguintes tratamentos com as respectivas doses em kg do i.a/ha: pendimethalin a 0,75, 1,00 e 1,50; AC-92390 a 1,00, 2,00 e 3,00; butachlor a 2,05; benthiocarb a 4,50; oxadiazon a 1,0 todos em pré emergência; e propanil a 4,32; propanil + 2,4-D amina a 2,88 + 0,36 e propanil + parathion metílico a 1,98 + 0,24, em pósemergência aos 29 dias após o plantio. As plantas daninhas que ocorreram em maior densidade foram: carrapicho-de-carneiro (Acanthospermum hispidum D.C.) , trapoe raba (Commelina sp.), falsa-dormideira (Cassia patellaria D.C.), anileira (Indigofera hirsuta L.), capimcarrapicho (Cenchrus echinatus L.), beldroega (Portulacca oleracea L.) e guanxuma (Sida sp.). O carrapicho-de-carneiro só foi controlado pelos tratamentos em pós -emergência; a falsa-dormideira pelo butachlor e pelos tratamentos em pós-emergência. No controle geral os melhores indices foram obtidos com os tratamentos em pós-emergência. Os tratamentos em pré-emergência foram capinados aos 36 dias após o pl antio devido ao baixo controle do carrapicho-de-carneiro, e os de pós-emergência aos 54 di as devid o ao baixo controle da trapoeraba. Quanto à fitotoxicidade à cultura o tratamento propanil + parathion metflico atingiu fitotoxicidade quase forte (nota 5,8) pela escala E.W.R.C., todavia não houve diferença significativa entre os diferentes tratamentos com herbicida na produção de grãos.

Efeitos de herbicidas nos teores de clorofilas de Spirodela punctata

Com o objetivo de verificar na planta aquática Spirodela punctata o efeito de diferentes concentrações (0,005; 0,05; 0,5 e 5 mgL-1 de ingrediente ativo) dos herbicidas butachlor, glyphosate e propanil sobre os teores de clorofila a, b e na razão clorofila a/b, foram conduzidos, por sete dias completos, bioensaios em sala climatizada. Determinou-se os teores de clorofilas através de leituras espectrofotométricas nas absorbâncias A645 e A663 nm. Os resultados mostraram que o butachlor diminuiu o teor de clorofila b, o glyphosate o teor de clorofila a, enquanto o propanil diminuiu os teores de clorofila a, b e a razão a/b, provocando a maior redução de pigmentos na espécie.

Controle químico de plantas daninhas na cultura do arroz irrigado no estado do Ceará

A presente pesquisa foi conduzida, em condições de irrigação por inundação, em um solo de aluvião eutrófico da Fazenda Experimental Vale do Curu, Pentecoste-CE, em 1995. Teve como objetivo verificar a ação dos herbicidas propanil (4,80 kg/ha de i.a.), fenoxaprop-ethyl (0,14 kg/ha de i.a.), fenoxaprop-p-ethyl (0,11 kg/ha de i.a.), oxadiazon (0,62 kg/ha de i.a.) e as misturas: propanil + molinate (2,52 kg/ha de i.a. + 2,52 kg /ha de i.a.) e propanil + 2,4-D (2,72 kg/ha de i.a. + 2,52 kg/ha de i.a.), no controle das plantas daninhas e efeito fitotoxico sobre as plantas das cultivares de arroz CICA-8 e METICA-1. Foi avaliado também o efeito dos herbicidas sobre a produção de arroz em casca e outros componentes da produção de grãos. Os herbicidas mais eficientes no controle das plantas daninhas foram: propanil e as misturas propanil + 2,4-D e propanil + molinate, com 90%, 98% e 95% de controle, respectivamente. Esses herbicidas proporcionaram também as maiores produções de arroz em casca, semelhantes à testemunha capinada. A altura da planta; o número de dias para o início de floração; o comprimento da panícula e o peso de 1.000 sementes, não foram afetados pelos herbicidas testados. Os sintomas de fitotoxidade causados pelos herbicidas as plantas de arroz, variaram de leve a muito leve, tendo o propanil se mostrado o mais severo, porém sem causar decréscimo significativo a produção de arroz em casca.

Controle químico de plantas daninhas aquáticas: Alternanthera philoxeroides, Enhydra anagallis e Pycreus decumbens

As espécies de plantas aquáticas podem causar inúmeros inconvenientes ao uso múltiplo da água quando elas se desenvolvem desordenadamente. Assim, o objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de diferentes herbicidas no controle químico de plantas de Alternanthera philoxeroides, Enhydra anagallis e Pycreus decumbens em caixa-d'água. Quando as plantas atingiram o seu pleno desenvolvimento (antes do florescimento), foram aplicados, nas espécies Alternanthera philoxeroides e Enhydra anagallis, os herbicidas: 2,4-D amina (U-46 D FLUID 720) a 2.880 g e.a. ha-1; diquat (REWARD 240) a 480 g i.a. ha-1; imazapyr (ARSENAL 250) a 500 e 750 g e.a. ha-1; glyphosate (RODEO 480) a 3.360 g e.a. ha-1 com e sem o surfatante Aterbane BR (0,5% v v-1); glyphosate + diquat (3.360 + 480 g i./e.a. ha-1 ); glyphosate + 2,4-D (3.360 + 2.880 g e.a. ha-1); e diquat + 2,4-D (480 + 2.880 g i./e.a. ha-1), além de uma testemunha sem aplicação de herbicida. Para a espécie Pycreus decumbens foram aplicados: 2,4-D amina (U-46 D FLUID 720) a 2.880 g e.a. ha-1; diquat (REWARD 240) a 480 g i.a. ha-1; propanil (STAM 480) a 2.880 g i.a. ha-1; glyphosate (RODEO 480) a 3.360 g e.a. ha-1 mais o surfatante Aterbane BR (0,5% v v-1); glyphosate + propanil (3.360 + 2.880 g i./e.a. ha-1); glyphosate + diquat (3.360 + 480 g i./e.a. ha-1); glyphosate + 2,4-D (3.360 + 2.880 g e.a. ha-1); propanil + 2,4-D (2.880 + 2.880 g i./e.a. ha-1); e diquat + 2,4-D (480 + 2.880 g i./e.a. ha-1), além de uma testemunha sem aplicação de herbicida. Os herbicidas foram aplicados com um pulverizador estacionário, pressurizado a ar comprimido e equipado com um reservatório de 2 litros, pontas Teejet XR11002VS, com um consumo de calda de 200 L ha-1. As avaliações de controle das plantas daninhas foram visuais, por meio de uma escala de percentual de notas, além de se avaliar a massa seca das plantas. Verificou-se que o controle químico apresenta-se como uma boa alternativa de manejo para as espécies A. philoxeroides, E. anagallis e P. decumbens, e a mistura de herbicidas pode aumentar a eficiência de controle. E. anagallis apresentou alta sensibilidade à ação dos herbicidas; entretanto, as espécies A. philoxeroides e P. decumbens evidenciaram alta capacidade de regeneração, principalmente quando se utilizaram herbicidas de ação de contato.