Diuron and hexazinone behavior isolated and when applied in mixture and the soil

A cultura da cana-de-açúcar está entre as mais importantes do Brasil. Para manutenção da produtividade, maior qualidade da matéria prima e menores custos de produção o método químico de controle de plantas daninhas é o mais utilizado nesta cultura. Mesmo com todos os benefícios atrelados ao uso dos herbicidas, na prática são observados inúmeros efeitos adversos ao ambiente decorrentes do uso desses compostos sem o conhecimento de suas interações com a matriz do solo. O comportamento dos herbicidas no solo é influenciado pelos processos de retenção, transformação e transporte dessas moléculas no ambiente. Os processos de retenção e transformação governam o transporte dos herbicidas, por isso podem favorecer ou não a contaminação das águas superficiais e subterrâneas por esses compostos. O processo de retenção define a disponibilidade dos herbicidas na solução do solo e tem influência direta na meia-vida dos mesmos no solo. Os herbicidas diuron e hexazinone normalmente aplicados em mistura se destacam pela eficiência e espectro de controle de espécies de plantas daninhas na cultura da cana-de-açúcar. No entanto, existem na literatura poucos estudos sobre o comportamento dessa mistura no solo. Com esse propósito, objetivou-se nesta pesquisa estudar a sorção, dessorção e meia-vida do diuron e hexazinone em solos de diferentes regiões do Brasil, quando aplicados de forma isolada ou em mistura formulada. As amostras dos Latossolo Vermelho-Amarelo foram coletadas nos municípios de Gurupi-TO e de Viçosa-MG, sendo subdivididas e incubadas com diferentes concentrações de matéria orgânica proveniente de esterco bovino. Coletou-se, também, uma amostra de um Organossolo no município de Venda Nova do Imigrante- ES. A meia-vida do diuron e do hexazinone em mistura foi determinada em amostras dos três solos. As isotermas de sorção e dessorção foram construídas utilizando o método batch equilíbrium e a identificação e quantificação dos herbicidas nos solos foram feitas por cromatografia líquida de alta eficiência (CLAE) com detector UV-Vis. A meia-vida foi avaliada em períodos de 1, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210 e 240 dias após aplicação do herbicida na dose equivalente a 3,0 kg ha-1 do produto comercial Hexazinone-D nortox (132 g kg-1 de hexazinone + 468 g kg-1 de diuron). Em todos os solos o diuron e o hexazinone apresentaram valores de coeficiente de sorção (Kf) maiores quando em mistura. Observou-se relação direta entre adição de esterco ao substrato e valores do Kf. Maiores valores de dessorção (Kfd) em relação aos da sorção ocorreram nos solos Latossolo Vermelho-Amarelo coletadas nos municípios de Gurupi- TO e de Viçosa-MG; indicando liberação gradual no tempo desses herbicidas para a solução dos solos quando se faz adubações orgânicas. Para o Organossolo a dessorção foi muito baixa não sendo possível sua quantificação pelo método utilizado. Os valores de meia vida (t 1⁄2) observados permitiram classificar o diuron e o hexazinone como persistente e de persistência intermediaria nos solos, respectivamente. Concluiu-se que a utilização dos herbicidas diuron e hexazinone em mistura apresenta vantagens do ponto de vista ambiental porque quando aplicados separados são classificados como lixiviáveis e em mistura não lixiviáveis. A adubação orgânica aumenta a retenção desses produtos na matriz dos solos por interações fracas, uma vez que tanto o processo de sorção como de dessorção são favorecidos nesse caso. Existe relação direta entre o teor de matéria orgânica do solo e meia-vida do diuron. Esta relação é inversa para o hexazinone.The cultivation of sugarcane is among the most important in Brazil. To maintain productivity, higher quality of raw materials and lower production costs the chemical method of weed control is the most used in this culture. Even with all the benefits related to the use of herbicides, they are observed in practice numerous adverse effects on the environment resulting from the use of these compounds without the knowledge of their interactions with the soil matrix. The behavior of the herbicide in the soil is influenced by the retention, transformation and transport processes of such molecules in the environment. As the processes of retention and transformation govern the transport of herbicides thus may favor or not the contamination of surface and groundwater by these compounds. The retention process defines the availability of herbicides in the soil solution and has direct influence on the half-life of these in the soil. Herbicides diuron and hexazinone normally applied in mixture stand for efficiency and control spectrum of weed species in the culture of sugarcane. However, there are few studies in the literature on the behavior of this mixture into the soil. For this purpose, the objective in this research study the adsorption, desorption and half-life of diuron and hexazinone in soils from different regions of Brazil, when applied alone or in formulated mixture. Samples of latossol were collected in the municipalities of Gurupi-TO and Viçosa-MG, being subdivided and incubated with different concentrations of organic matter from cattle manure. Collected is also one of a Organossol in the city of Venda Nova do Imigrante-ES. The half-life of diuron, hexazinone and the mixture was determined in the three soils samples. The sorption and desorption isotherms were built using the batch equilibrium method and the identification and quantification of herbicides in the soil made by high-performance liquid chromatography (HPLC) with UV-Vis detector. The half-life was assessed at 1, 30, 60, 90, 120, 150, 180, 210 and 240 days after application of the herbicide at a dose equivalent to 3.0 kg ha-1 Commercial product Hexazinone-D Nortox (132 g kg-1 + hexazinone 468 g kg-1 diuron). In all soils diuron and hexazinone had higher sorption coefficient (Kf) values when mixed. There was a direct relationship between adding manure to the substrate and values of Kf. Higher desorption coefficient values (Kfd) in relation to the sorption occurred in latossol soils collected in the municipalities of Gurupi-TO and Viçosa-MG; indicating gradual release over time of these herbicides on soil solution when making organic fertilizer. For Organosol desorption was very low it was not possible to quantify the method used. The half-life values (t 1⁄2) observed can be classified diuron and hexazinone as persistent and persistence intermediate soils, respectively. It was concluded that the use of diuron herbicides and hexazinone mixture has advantages from an environmental point of view because when applied separated are classified as leachable and non-leachable mixture. The organic fertilization increases the retention of those products in the soil matrix, since both the sorption and desorption are favored in this case. There is a direct relationship between having to soil organic matter and half-life of diuron. This relationship is reversed for hexazinone