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

Abstract

A aplicação de um pesticida sobre culturas agrícolas implica em processos de transformação do composto e no consequente aparecimento de produtos de degradação resultantes desses processos. Em campos de arroz onde, em geral, o cultivo é feito em solos alagados, as condições peculiares levam a processos característicos, predominando mecanismos diferentes daqueles observados nas culturas feitas em solos secos. Embora o herbicida propanil seja extensivamente utilizado em cultivos de arroz, poucos estudos têm tratado da degradação nas condições comumente encontradas nos campos. Propanil e seu produto de degradação majoritário, 3,4-dicloroanilina (DCA), foram monitorados em águas e solo de campos de arroz do Delta do Ebro (Espanha). A determinação em amostras de água foi feita por análise on-line SPE/LC/DAD/APCI-MS, utilizando como adsorvente estireno-divinilbenzeno (PLRP-S). Para amostras de solo, a extração foi feita com metanol (em sistema Soxhlet) e clean-up com Florisil. A análise por cromatografia líquida permitiu detecção sensível e reprodutiva por conjunto de diodos, bem como a confirmação inequívoca dos compostos por espectrometria de massas. As concentrações do herbicida nas águas dos campos de arroz variaram entre 1,89-71,07 ng/mL, enquanto maiores concentrações foram determinadas para DCA (18,54-469,97 ng/mL). Os tempos de meia-vida calculados para o herbicida e seu principal produto de degradação foram de 1,24-3,83 e 1,58-1,63 dias, respectivamente. Em solo, a transformação do propanil também foi rápida, com persistência do DCA até um mês após a aplicação do herbicida (concentração de 119,7 ± 22,1 ng/g).O estudo de degradação do propanil nas condições controladas em laboratório evidenciou a influência da matéria orgânica no processo de transformação do herbicida.

The aplication of pesticide over cultivated areas implies changes to the compound, resulting in degradation products. In general, rice is cultivated in swampy areas; therefore, these peculiar conditions result in specific processes differing from those observed on dry soils. Although the extensive usage of propanil herbicide around the world, few studies concerning degradation on paddy field conditions have been carried out. Propanil and its major degradation product, 3,4-dichloroaniline (DCA), were monitored in surface water and soil samples from the rice fields of the Ebro Delta area (Spain). The determination in water samples was made by on-line SPE/LC/DAD/APCI-MS, using styrene-divinylbenzene copolymer (PLRP-S) as a sorbent material. In soil samples, the extraction was made with methanol (using Soxhlet system) and then clean-up with Florisil. The liquid chromatographic analysis allowed a sensitive and reproductive detection by diode array, and also an unequivocal confirmation by using a mass spectrometric detector. Propanil’s concentration in water samples of the rice fields varied from 1.89- 71.07 ng/mL, while higher concentrations of DCA were determined (18.54-469.97 ng/mL). The herbicide and its degradation product exhibited half-lives of 1.24-3.83 and 1.58-1.63 days, respectively. In the paddy soil, propanil also transformed very quickly to DCA, with the evidence of this compound being persistant up to one month after herbicidal application (concentration of 119.7 ± 22.1 ng/g). Under controled conditions the laboratory studies demonstrated the influence of organic matter over the herbicide transformation. A strong interaction with humic acids extracted from sediments pointed out that, besides the biological factors already stated in literature, other mechanisms also influence the propanil degradation.