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Tipo do documento: Tese
Title: Dinâmica de moléculas pesticidas em lisímetro cultivado com milho (Zea mays L.) em sistema de sucessão de culturas
Autor: Conradi Junior, Elio 
Primeiro orientador: Gonçalves Júnior , Affonso Celso
Primeiro coorientador: Braccini, Alessandro Lucca
Primeiro membro da banca: Gonçalves Júnior , Affonso Celso
Segundo membro da banca: Secco, Deonir
Terceiro membro da banca: Coelho , Silvia Renata Machado
Quarto membro da banca: Schwantes , Daniel
Quinto membro da banca: Tarley , César Ricardo Teixeira
Resumo: Após sua inserção no ambiente, as moléculas pesticidas estão sujeitas à diferentes processos que podem influenciar no destino destas substâncias em diferentes compartimentos ambientais. Neste contexto, estudos sobre as interações moleculares de defensivos agrícolas utilizados na agricultura em diferentes culturas sob distintas condições edafoclimáticas são importantes para avaliação de possíveis problemas ambientais originados em função da utilização e aplicação dessas substâncias. Desta forma, o objetivo deste estudo foi avaliar o transporte de defensivos agrícolas e sua distribuição ambiental nas condições edafoclimáticas de Marechal Cândido Rondon, estado do Paraná, por meio de determinação do escoamento superficial e percolação do herbicida atrazina e do inseticida tiametoxam na cultura do milho, em Latossolo Vermelho. Por se tratar de um estudo ambiental, o trabalho de campo foi conduzido durante um ano agrícola (2020/2021), com o cultivo de uma safra de milho, inserido no sistema de sucessão de culturas (soja/milho), sendo avaliada a concentração das moléculas em diferentes matrizes (solo, planta e água) e a possibilidade de contaminação de águas superficiais e subterrâneas. Para isso, foi utilizado um lisímetro de percolação com uma amostra indeformada de solo (1 m³). O transporte de atrazina e tiametoxam foi avaliado sob a influência da precipitação simulada (150 mm h-¹), 24 e 48 h após a pulverização dos pesticidas, realizada 17 dias após a emergência do milho, sendo adotadas dose e número de aplicações de acordo com as recomendações técnicas dos respectivos produtos comerciais. Em laboratório, foi realizada caracterização granulométrica e química no solo, bem como estudos de sorção e dissipação do inseticida e avaliação de atributos físicos e químicos nos volumes de água de escoamento superficial e percolado. As determinações do pesticida foram realizadas por cromatografia líquida de ultra performance com detector de arranjo de diodos (UPLCDAD). As isotermas não lineares de Freundlich apresentaram um excelente ajuste na descrição da sorção de atrazina em um Latossolo Vermelho. O teor de matéria orgânica no solo tem influência no processo sortivo, no entanto a temperatura exerce pouca importância na retenção do herbicida. A meia-vida (T1/2) da atrazina em solo sob condições controladas indica um pesticida não persistente, com 8,82 dias. No entanto, o herbicida pode persistir em camadas profundas do solo por mais de 76 dias após a pulverização. Quando chuvas de alta intensidade ocorrem 24 horas após a aplicação, grandes proporções de atrazina são perdidas por escoamento nos primeiros 20 minutos de chuva. Ao mesmo tempo, perdas significativamente inferiores são observadas quando a precipitação ocorre 48 h após a pulverização. Eventos de chuva 24 h após a aplicação de atrazina podem causar perdas de até 84% nas folhas do milho e 94% no solo. No estudo de sorção envolvendo o inseticida tiametoxam em Latossolo Vermelho, foi obtido bom ajuste para isotermas não-lineares de Freundlich. O tiametoxam apresenta baixa capacidade sortiva com valores de Kf variando 0,587 e 1,385. Além disso, são observados valores de 1/n próximos a 1, o que sugere que o pesticida é adsorvido aos colóides do solo de maneira irreversível nas amostras de solo calcinado e não-calcinado. Os óxidos e hidróxidos de ferro e alumínio presentes no Latossolo Vermelho apresentam grande relevância na retenção do pesticida, seguidos pelo conteúdo de matéria orgânica do solo. Apesar de variações na média sorvida e valores de Kf, o aumento da temperatura do sistema pouco interfere no processo sortivo em amostras de solo com ou sem matéria orgânica. O estudo mostra que em função da sorção do tiametoxam à camada superficial do solo, e o curto tempo de meia vida da molécula em solo e plantas (não-persisitente), pode haver redução do risco de contaminação ambiental. Os resultados indicam baixa possibilidade de contaminação de águas superficiais ou subterrâneas nas condições estudadas (pulverização de acordo com as recomendações agronômicas), mesmo em condição de precipitação intensa 24 e 48 h após a pulverização do inseticida na cultura do milho. Práticas agronômicas conservacionistas que protejam o solo, principalmente nos períodos iniciais do cultivo do milho são fundamentais para redução do processo erosivo, visando mitigar a perda de solo e a possibilidade de contaminação de recursos hídricos por atrazina e tiametoxam via escoamento superficial.
Abstract: After their insertion into the environment, pesticide molecules are subject to different processes that can influence the fate of these substances in different environmental compartments. In this context, studies on the molecular interactions of pesticides used in agriculture in different crops under different edaphoclimatic conditions are important for assessing possible environmental problems arising from the use and application of these substances. Thus, the objective of this study was to evaluate the transport of pesticides and their environmental distribution in the edaphoclimatic conditions of Marechal Cândido Rondon, state of Paraná, by determining the surface runoff and percolation of the herbicide atrazine and the insecticide thiamethoxam in the corn crop , in Red Latosol. As this is an environmental study, the field work was carried out during an agricultural year (2020/2021), with the cultivation of a corn crop, inserted in the crop succession system (soybean/corn), and the concentration of molecules in different matrices (soil, plant and water) and the possibility of contamination of surface and groundwater. For this, a percolation lysimeter was used with an undisturbed soil sample (1 m³). The transport of atrazine and thiamethoxam was evaluated under the influence of simulated precipitation (150 mm h-¹), 24 and 48 h after pesticide spraying, carried out 17 days after corn emergence, adopting dose and number of applications according to with the technical recommendations of the respective commercial products. In the laboratory, granulometric and chemical characterization of the soil was carried out, as well as studies of sorption and dissipation of the insecticide and evaluation of physical and chemical attributes in the volumes of surface runoff and percolated water. Pesticide determinations were performed by ultra performance liquid chromatography with diode array detector (UPLC-DAD). Nonlinear Freundlich isotherms showed an excellent fit in the description of atrazine sorption in an Oxisol. The organic matter content in the soil influences the sorption process, however the temperature has little importance in the retention of the herbicide. The half-life (T1/2) of atrazine in soil under controlled conditions indicates a non-persistent pesticide, with 8.82 days. However, the herbicide can persist in deep soil layers for more than 76 days after spraying. When heavy rainfall occurs 24 hours after application, large proportions of atrazine are lost to runoff within the first 20 minutes of rainfall. At the same time, significantly lower losses are observed when precipitation occurs 48 h after spraying. Rain events 24 h after atrazine application can cause losses of up to 84% in maize leaves and 94% in soil. In the sorption study involving the insecticide thiamethoxam in an Oxisol, a good fit was obtained for non-linear Freundlich isotherms. Thiamethoxam has low sorting capacity with Kf values ranging from 0.587 to 1.385. Furthermore, values of 1/n close to 1 are observed, which suggests that the pesticide is irreversibly adsorbed to soil colloids in calcined and non-calcined soil samples. The oxides and hydroxides of iron and aluminum present in the Red Latosol are of great importance in the retention of the pesticide, followed by the content of organic matter in the soil. Despite variations in the average sorbed and Kf values, increasing the system temperature has little effect on the sorption process in soil samples with or without organic matter. The study shows that due to the sorption of thiamethoxam to the surface layer of the soil, and the short half-life of the molecule in soil and plants (non-persistent), there may be a reduction in the risk of environmental contamination. The results indicate a low possibility of contamination of surface or groundwater under the conditions studied (spraying according to agronomic recommendations), even in conditions of intense precipitation 24 and 48 h after spraying the insecticide on the corn crop. Conservationist agronomic practices that protect the soil, especially in the early stages of maize cultivation, are essential to reduce the erosion process, aiming to mitigate soil loss and the possibility of contamination of water resources by atrazine and thiamethoxam via surface runoff.
Keywords: Contaminação ambiental
defensivos agrícolas
sorção
lixiviação
CNPq areas: CIÊNCIAS AGRÁRIAS:AGRONOMIA
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Ciências Agrárias
Program: Programa de Pós-Graduação em Agronomia
Campun: Marechal Cândido Rondon
Citation: CONRADI JUNIOR , Elio. Dinâmica de moléculas pesticidas em lisímetro cultivado com milho (Zea mays L.) em sistema de sucessão de culturas. 2023. 183 f. Tese (Doutorado em Agronomia) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Marechal Cândido Rondon, 2023.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.unioeste.br/handle/tede/6791
Issue Date: 11-Aug-2023
Appears in Collections:Doutorado em Agronomia (MCR)

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