Sorption, desorption, leaching and half-life of diuron in four Brazilian latosols

O conhecimento do comportamento dos herbicidas no solo é de fundamental importância para fazer recomendações seguras desses compostos do ponto de vista técnico e ambiental. Neste trabalho avaliou-se a sorção, dessorção, lixiviação e a meia-vida do diuron em Latossolo Vermelho-Amarelo (LVA), Latossolo Vermelho-Amarelo húmico (LVAh), Latossolo Amarelo (LA) e Latossolo Vermelho (LV), com diferentes valores de pH, utilizando-se bioensaios e cromatografia liquida de alta eficiência (CLAE). A sorção e dessorção do diuron foram determinadas pelo método de Batch Equilibrium e para os estudos de lixiviação foram utilizadas colunas de PVC preenchidas com os solos e seccionadas a diferentes profundidades (0-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30 cm). Após aplicação do diuron no topo das colunas, simulou-se precipitação de 60 mm de chuva, por 4 horas. Estas permaneceram por 72 horas na posição vertical para drenagem da água, sendo posteriormente abertas longitudinalmente para retirada das amostras dos solos para quantificação do herbicida por CLAE e semeio da espécie bioindicadora (Cucumis sativus). A intoxicação e a matéria seca das plântulas foram avaliadas aos 21 dias após emergência. O ensaio de meia-vida consistiu em aplicar o diuron em vasos contendo os diferentes solos. Nestes foram retiradas amostras dos solos para quantificação do herbicida e semeada a espécie bioindicadora aos 1, 8, 15, 22, 36, 66, 96, e 156 dias após aaplicação. A intoxicação e a matéria seca das plântulas indicadoras foram avaliadas aos 21 dias após emergência. Os solos com maiores teores de matéria orgânica, LVA e LVAh, apresentaram maiores coeficientes de sorção. O processo de dessorção do diuron foi inverso ao de sorção. A movimentação descendente do diuron foi maior no LV, solo que apresentou textura arenosa e o menor teor de matéria orgânica. A elevação do pH aumentou a concentração do herbicida nas camadas superficiais do solo evidenciando maior sorção. O bioensaio foi eficiente em detectar a presença do diuron, até mesmo em camadas mais profundas dos solos LVA pH 5,9, LV pH 5,0, LV pH 6,2 e LA pH 6,3, onde o herbicida se encontrava em baixas concentrações. Os valores de meia-vida estimados do diuron foram de 40, 46, 89, 90 e 91 dias para o LV pH 6,2, LA pH 6,3, LV pH 5,0, LVA pH 5,9 e LVA pH 5,0, respectivamente. A sorção, dessorção, lixiviação e meia-vida do diuron são influenciadas pelas características físicas e químicas dos solos. Maiores teores de matéria orgânica nos solos favorecem a sorção e a persistência (meia-vida) e desfavorecem a lixiviação e a dessorção do diuron. Aplicações do diuron em solos arenosos com baixo teor de matéria orgânica representam alto risco ambiental, principalmente em solos com lençol freático mais rasos.The knowledge of the behavior of herbicides in soil is crucial to secure recommendations from the standpoint of technical and environmental. In this work, the sorption, desorption, leaching, and half-life of diuron in Red-Yellow Latosol (LVA), Red Latosol (LV), and Yellow Latosol (LA), with different pH values, were evaluated using bioassays and high performance liquid chromatography (HPLC). Sorption and desorption of diuron were determined by "Batch Equilibrium" method. PVC columns filled with soils and sectioned at different depths (0-5, 5-10, 10-15, 15-20, 20-25, 25-30 cm) were used for the diuron leaching study. After the diuron application in the top of the columns, 60 mm of rain, for 4 hours, were simulated. Subsequently, they were opened longitudinally to collected soil samples to quantify the herbicides using HPLC and to seed bioindicator plant (Cucumis sativus). Intoxication and dry matter of plants were evaluated 21 days after the emergence. To determine the persistence of diuron, the herbicide applying was made in pots containing different soils. In these pots, soil samples were collected for quantification of the herbicide and the bioindicator plant was seed at 1, 8, 15, 22, 36, 66, 96, and 156 days after application. The intoxication and dry matter of plants were evaluated 21 days after the emergence. The soils with higher organic matter content, LVA and LVAh showed higher sorption coefficients. The diuron desorption process was the inverse of the diuron sorption. The diuron downward movement was higher in the LV, that is a sandy soil and has less organic matter. The pH rise increased theherbicide concentration in the surface layers of the soil with increased sorption. The bioassay was effective todetect the presence of diuron, even in deeper layers of the LVA pH 5.9, LV pH 5.0, LV pH 6.2, and LA pH 6.3, where there were low herbicide concentrations. The half-life values of diuron were estimatedin 40, 46, 89, 90, and 91 days respectively for LV pH 6,2, LA pH 6,3, LV pH 5,0, LVA pH 5,9, and LVA pH 5,0. The sorption, desorption, leaching, and half-life of diuron are influenced by physical and chemical characteristics of soils. Higher content of organic matter in soils favors the sorption and persistence (half-life) and discourages leaching and desorption of diuron. Applications of diuron in sandy soils with low organic matter content represent a high risk, mainly in soils with shallower groundwater.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic