Fate and transport of herbicides used in growing transgenic canola in Quebec soils

Canola is the second most important oilseed crop after soybean. More than 90% of the canola crop grown in the world is transgenic. Before this crop is grown more extensively in Quebec, there is a need to assess environmental risks associated with genetically engineered canola, mainly Roundup Ready (glyphosate- resistant) and Liberty Link (glufosinate-resistant) varieties. We have conducted a field study to compare and contrast the fate and transport of glyphosate and glufosinate herbicides in soil (used in transgenic canola production), with trifluralin, a herbicide commonly used with non-transgenic (conventional) canola cultivars. Yield data were also collected in each test plot. Three treatments were assigned (type of transgenic canola, variety, and plant stage at which herbicide application was made), in quadruplicate, in a completely randomized block design set up at two sites: Emile A. Lods Agronomy Research Centre in the Macdonald Campus of McGill University and the Normandin site of Agriculture and Agri food Canada. Soil samples were collected from two depths, 0-0.15 m and 0.15-0.30 m, at different times (1, 7 and 20 days) after herbicide application, during the growing season. Non-significant yield differences were observed between herbicide-resistant and conventional canola grown in Quebec. Glufosinate was found to be the least persistent herbicide (half-life = 7 days), while trifluralin was found to have the longest persistence in the soil (half-life = 54 days). The overall order of persistence was Trifluralin > Glyphosate > Glufosinate. Negligible leaching was observed in case of glyphosate and glufosinate to a depth of 0.30 m. Since glyphosate was found to be highly adsorbed on to the topsoil at the Lods site, herbicide concentrations were recalculated for the top 2 mm of soil, as per published literature, and they were very high, thus heightening concerns for polluted surface runoff. Trifluralin was found at the lower depth (0.15-0.30 cm) at 7 and 20 days after herbicide application, with higher (relative to each herbicide's level in the soil one day after application) residual concentrations than herbicides used in herbicide resistant (HR) canola.Le canola est au deuxième rang mondial, après le soja, comme culture oléagineuse. Plus de 90% de la récolte de canola provident de variétés transgéniques. Avant que cette culture prenne sa place au Québec il est nécessaire d'évaluer les risqué environnementaux associés au canola transgénique, en particulier les variétés Roundup Ready (tolérant au glyphosate) et Liberty Link (tolérant au glufosinate). Une étude au champ, nous a permis de comparer et mettre en contraste le devenir et le transport d'herbicides à base de glyphosate and glufosinate, utilisées dans la production de canola transgénique, dans le sol, avec la trifluraline, un herbicide servant au contrôle des mauvais herbes dans le canola non-transgénique (conventionnel). Le rendement fut évalue pour chaque parcelle. Trois traitements furent imposes (type de canola transgénique, variété, et étape de développement de la culture lors de l'application d'herbicide), avec 4 répétitions, dans un protocole complètement aléatoire et plans en blocs aléatoires complets, mis en place à deux sites: la Ferme Lods sur le campus Macdonald de l'université McGill, et au site Normandin d'Agriculture et Agroalimentaire Canada. Des échantillons de sol furent prélevés à deux profondeurs (0-0.15 m et 0.15-0.30 m), à différent moments (1, 7 et 20 jours) après l'application d'herbicide. Des différences non-significatives furent notées entre le rendement des variétés de canola résistantes aux herbicides et le canola conventionnel, cultivées au Québec. Le glufosinate se montra l'herbicide le moins persistant dans le sol (demi vie = 7 jours), tandis que la trifluraline se montra le plus persistant (demi-vie = 54 jours). Globalement, la persistance de ces herbicides suit l'ordre Trifluraline > Glyphosate > Glufosinate. Un niveau négligeable de lessivage jusqu'à une profondeur de 0.30 m fut observe pour le glyphosate et le glufosinate. Etant donné la forte liaison du glyphosate aux sols du site Lods, les concentrations recalculées pour the 2 mm en surface furent très élevées, représentant ainsi un certain risque de perte par ruissèlement. La trifluralin fut détectée dans la zone du sol la plus profonde (0.15-0.30 m) 7 et 20 jours après l'application d'herbicide application, et présenta des concentrations résiduelles plus élevés à 7 et 20 jours, sur une base relative aux niveaux présents dans le sol un jour après l'application des herbicides, que les herbicide appliqués aux variétés de canola résistantes aux herbicides