Degradación de Metolachlor en Suelos Carbonatados y No Carbonatados Bajo

Condiciones Controladas

Jacqueline Vega Pérez

J.A. Dumas y J. O’Hallorans

Proyecto Cooperativo TSTARZTS-27

Estación Experimental Agrícola

Introducción:

• Los plaguicidas son sustancias de origen orgánico o inorganico.

• Se emplean en la agricultura para el control de las plagas.

• Presentan diverso grado de toxicidad.

Introducción:

Hipótesis:

• Los compuestos orgánicos se adsorben menos en suelos carbonatados en comparación con los suelos no-carbonatados.

• La naturaleza de la materia orgánica del suelo afecta la adsorción del plaguicida.

• La degradación del plaguicida es mayor en suelos carbonatados que en suelos no-carbonatados.

Objetivos del estudio:

• Caracterizar y comparar las propiedades químicas y físicas de los suelos carbonatados (Carb) con los suelos no-carbonatados (ncarb)

• Caracterizar la adsorción y degradación de un herbicida usado como sonda de prueba (metolachlor) en ambos tipos de suelos (Bayamon-ncarb, San Anton-ncarb), San Sebastian-carb y Yauco-carb)

Materiales y Métodos:

Acuífero Calizo del Norte

Acuífero Costero del Sur

Zona Cárstica

Zona Árida

Bayamón

San Antón

Yauco

San Sebastián

• Muestreo de Suelo

Materiales y Métodos:

• Herbicida

• Nombre: Metolachlor

• Familia: Cloroacetanilida

• Peso molecular: 283.5

• Solubilidad (mg/L): 488

• Kow: 794 a 25°C

Materiales y Métodos

• Objetivo 1

• Caracterización de las propiedades químicas y físicas del suelo

Químicas:• pH, Potencial Redox (proporción 1:1)

• Área superficial

• % CaCO3

» Titulación

Materiales y Métodos

• Extracción y Caracterización de Ácidos Húmicos

» Método de “Reflectancia Total Atenuada”. » Instrumento: “Nicolet” modelo “Nexus 470 FI–IR”

• Determinación de Carbono Orgánico y Materia Orgánica» Método: Walkley-Black

Materiales y Métodos:

• Objetivo 1 Físicas:

• Separación de partículas

• Caracterización de las arcillas

» Difracción de rayos X » Instrumento:“Stemens” modelo “D 5000”

Materiales y Métodos:

• Objetivo 2

• Degradación del herbicida en el Suelo

Extracción por microondas

•100 ppm Herbicida•200μl en 2 gr•Capacidad de Campo•Temperatura ~25° C

HPLC

Materiales y Métodos:

• Análisis de Data

• La data de degradación fue analizada con la cinética de primer orden.

K t1/2= In [A] 0 K= In2

[A] 0/2 t1/2

• Se realizó análisis de varianza utilizando P<0.05, y prueba Tukey para las diferencias entre medias.

Resultados

Cuadro 1: Propiedades químicas

Serie de Suelo

Clasificación pH

(2:1)

Redox

(mV)

Bayamón No Carbonatados 7.20 278

San Antón 8.18 273

San Sebastián Carbonatados

8.00 184

Yauco 7.91 118

Resultados

Cuadro 2: Propiedades químicas

Serie de Suelo

% CaCO3 % CO1 % MO2

Bayamón 3 1.11 2.49

San Antón 1 0.95 2.14

San Sebastián 66 2.02 4.53

Yauco 57 3.00 6.72

1-CO= carbono organico2- MO= materia organica

Resultados

Cuadro 3: Propiedades físicas

Serie de Suelo %Arena %Limo %Arcilla Área Superficial

(g/m2)

Bayamón 39 8 53 75

San Antón 28 36 36 288

San Sebastián 10 47 43 639

Yauco 39 21 40 ----

Resultados

Cuadro 4: Difracción de Rayos X

Serie de Suelo Minerales presentes en la fracción de arcilla

Bayamón Caolinita, Goetita, Gibsita, Magnetita

San Antón Vermiculita, Esmectita, Caolinita, Goetita, Gibsita

San Sebastián Calcita, Vermiculita, Esmectita

Yauco Calcita, Vermiculita, Esmectita

Resultados

23 1741 44

aa

bb

Resultados

Hallazgos

• La velocidad de degradación del herbicida se incrementa entre 2 a 3 veces en los suelos carbonatados en comparación a los no carbonatados.

• La contenido de materia orgánica y carbonato tiene un efecto considerable en la adsorción y degradación del plaguicida

• La textura aparenta no ser un componente importante envuelto en la degradación del plaguicida

Agradecimientos

• programa TSTAR por el financiamiento de este proyecto.

• Universidad de Puerto Rico (Estación Experimental Agrícola-Laboratorio de Plaguicidas) y Universidad de Florida por las facilidades para llevar a acabo esta investigación