Degradation and sorption of fipronil and atrazine in Latossols with organic residues from sugarcane crop / Degradação e sorção de fipronil e atrazina em Latossolos com resíduos orgânicos da cultura de cana-de-açúcar

ABSTRACT: Organic residues from sugarcane crop and processing (vinasse, boiler ash, cake filter, and straw) are commonly applied or left on the soil to enhance its fertility. However, they can influence pesticide degradation and sorption. The objective of this study was to assess the effect of adding these organic residues on the degradation and sorption of fipronil and atrazine in two soils of the State of Mato Grosso do Sul, MS, Brazil. The degradation experiment was carried out with laboratory-incubated (40 days; 28°C; 70% field capacity) soils (0-10cm). The batch equilibration method was used to determine sorption. Fipronil (half-life values of 15-105 days) showed to be more persistent than atrazine (7-17 days). Vinasse application to the soil favored fipronil and atrazine degradation, whereas cake filter application decreased the degradation rates for both pesticides. Values for sorption coefficients (Kd) were determined for fipronil (5.1-13.2mL g-1) and atrazine (0.5-1.5mL g-1). Only straw and cake filter residues enhanced fipronil sorption when added to the soil, whereas all sugarcane residues increased atrazine sorption.

RESUMO: Resíduos orgânicos do cultivo e processamento da cana-de-açúcar (vinhaça, cinzas, torta de filtro e palha) são usualmente aplicados ou deixados no solo para aumentar sua fertilidade, mas eles podem influenciar na degradação e sorção de agrotóxicos. O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito da adição desses resíduos orgânicos no solo sobre a degradação e sorção do fipronil e da atrazina em dois solos no Estado de Mato Grosso do Sul, MS, Brasil. O experimento de degradação foi realizado com solos (0-10cm) incubados em laboratório (40 dias; 28°C; 70% da capacidade de campo). Para determinar a sorção, foi usado o método da batelada. Fipronil mostrou ser mais persistente (valores de meia-vida entre 15-105 dias) que atrazina (7-17 dias). O solo com adição de vinhaça favoreceu a degradação de fipronil e atrazina, enquanto adição da torta de filtro desacelerou o processo. Os valores do coeficiente de sorção (Kd) foram determinados para fipronil (5,1-13,2mL g-1) e atrazina (0,5-1,5mL g-1). Apenas os resíduos palha e torta de filtro aumentaram a sorção de fipronil quando adicionados ao solo, enquanto todos os resíduos aumentaram a sorção de atrazina.

Persistência de inseticidas e parâmetros microbiológicos em solo sob sistemas de manejo / Persistence of insecticides and microbiological attributes in a soil under different management systems

O objetivo deste trabalho foi avaliar a degradação dos inseticidas bifentrina, permetrina e tiametoxam em um solo sob sistemas de integração lavoura-pecuária (SILP), plantio direto (SPD) e convencional (SC), e sua relação com atributos microbiológicos (carbono da biomassa microbiana, respiração basal e atividade das enzimas -glucosidase e fosfatase ácida). O experimento foi realizado utilizando solos incubados (0-10cm) com umidade a 75% da capacidade de campo e 28ºC por 51 dias. Além de aumentos de matéria orgânica, biomassa e atividade microbiana, o sistema SILP também favoreceu a degradação mais rápida dos três inseticidas no solo, em comparação aos outros sistemas avaliados. Dentre os inseticidas avaliados, o tiametoxam apresentou degradação lenta no solo, com valores de meia-vida (TD50) entre 46 e 89 dias. Os valores de TD50 para bifentrina ficaram entre 14 e 44 dias e para permetrina entre 9 e 47 dias, considerando todos os sistemas avaliados.

The aim of this research was to evaluate the degradation of bifenthrin, permethrin and thiamethoxam insecticides in a soil under crop-livestock integration (CLIS), no-tillage (NTS) and conventional (CS) systems and its relationship with microbiological attributes (microbial biomass C, basal soil respiration and activities of β-glucosidase and acid phosphatase). The experiment was carried out using incubated soil (0-10cm) with moisture content about 75% of field capacity at 28ºC for 51 days. Besides the increase in soil organic matter content, biomass and microbial activity, CLIS system also favored a faster degradation of the three insecticides in soil compared to the others. Among the evaluated insecticides, thiamethoxam showed the slowest degradation in soil with half-life (DT50) values between 46 and 89 days. Bifenthrin DT50 values were between 14 and 44 days and for permethrin between 9 and 47 days.