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metadata.dc.type: Tese
Title: Biochar additions to agricultural soils: impacts on the behavior of mobile herbicides
metadata.dc.creator: Porto, Maria Alice Formiga
metadata.dc.contributor.advisor1: Silva, Daniel Valadão
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Mendes, Kassio Ferreira
metadata.dc.contributor.advisor-co2: Spokas, Kurt A.
metadata.dc.contributor.referee1: Silva, Daniel Valadão
metadata.dc.contributor.referee2: Mendes, Kassio Ferreira
metadata.dc.contributor.referee3: Souza Filho, Luiz Francisco da Silva
metadata.dc.contributor.referee4: Santos, José Barbosa dos
metadata.dc.contributor.referee5: Souza, Matheus de Freitas
metadata.dc.description.resumo: Herbicidas móveis têm um alto potencial de contaminação das águas subterrâneas. Assim, o biocarvão tem sido proposto como alternativa para reter herbicidas e modificar a comunidade microbiana do solo, limitando o transporte de herbicidas e outros contaminantes no solo e em fontes de água. O objetivo desta pesquisa foi avaliar o efeito das alterações do biocarvão na sorção-dessorção e mineralização de herbicidas móveis em solos agricultáveis. No capítulo um, a sorção-dessorção foram avaliadas usando o método de equilíbrio de batelada com cinco concentrações de hexazinone, metribuzin e quinclorac. O solo foi alterado com biocarvão de eucalipto (Eucalyptus grandis), casca de arroz (Oryza sativa) e bambu nativo (Merostachys skorvotzii) na proporção de 0 (controle - sem alterações) e 1% (m m-1), correspondentes a 0 e 12 t ha-1, respectivamente. A maior sorção em solo não alterado seguiu a ordem decrescente de herbicidas: quinclorac (65,9%)> metribuzin (21,4%)> hexazinone (16,0%). O biocarvão de bambu nativo proporcionou a maior sorção comparado aos solos alterados com biocarvão de casca de arroz e eucalipto para os três herbicidas. A maior dessorção nos solos não alterados seguiu a ordem decrescente de herbicidas: metribuzin (18,35%)> hexazinone (15,9%)> quinclorac (15,1%). A adição de biocarvão de bambu nativo proporcionou a menor dessorção entre as modificações do solo para os três herbicidas. No capítulo dois, a sorção e dessorção foram avaliadas usando o método de equilíbrio de batelada com cinco concentrações do metribuzin. Três solos foram alterados com biocarvão de madeira de uva (Vitis vinifera L.) e pinheiro loblolly (Pinus taeda L.) na concentração de 0 (controle - sem alterações) e 5% (m m-1), correspondentes a 0 e 60 t ha-1, respectivamente. A mineralização da 14C-metribuzin foi realizada em frascos biométricos a uma concentração de 4 mg kg-1 (concentração alvo). O 14CO2-metribuzin liberado da mineralização foi aprisionado em solução de hidróxido de sódio a 0,4 M (NaOH) analisada em cada tempo de amostragem (1, 3, 7, 14, 21, 28, 35 e 42 dias). A sorção do metribuzin nos três solos não alterados seguiu a ordem decrescente: drummer (61,3%)> oakville (24,56%)> ipava (22,35%). O biocarvão de madeira de uva (82,6 - 83,3%) apresentou a maior quantidade sorvida em comparação com o biocarvão de pinheiro loblolly (43,9 - 68,4%) nos três solos. O solo ipava forneceu a maior quantidade de metribuzin dessorvida entre os solos não alterados, tanto na primeira (40,52%) quanto na segunda (57,97%) etapas de dessorção. O biocarvão de pinheiro loblolly forneceu a menor quantidade dessorvida na primeira (16,4 - 29,5%) e segunda (24,7 - 42,5%) etapa de dessorção entre os dois biocarvões nos três solos. As duas etapas consecutivas de dessorção do metribuzin mostraram que mais de 65% do metribuzin sorvido foram retidos nos solos alterados com biocarvão de madeira de uva. A mineralização do metribuzin nos solos drummer, ipava e okaville foi baixa em relação à concentração de herbicida aplicada. A adição de biocarvão de madeira de uva e pinheiro loblolly reduziu a mineralização e aumentou a quantidade de metribuzin não extraível, mas esse efeito foi observado apenas em alguns solos. Como conclusão, a adição de biocarvão é uma boa alternativa para aumentar a sorção e evitar o transporte de herbicidas móveis em solos agrícolas.
Abstract: Mobile herbicides have a high potential for contaminating groundwater. Biochar have been proposed as an alternative to retain herbicides and modify soil microbial community, thus, limiting the transport of herbicides and other contaminants in soil and water sources. The objective of this research was to evaluate the effect biochar amendments on sorption-desorption and mineralization of mobile herbicides in agricultural soils. In chapter one, sorption-desorption were evaluated using the batch equilibrium method at five concentrations of hexazinone, metribuzin and quinclorac. Soil was amended with eucalyptus (Eucalyptus grandis), rice hull (Oryza sativa), and native bamboo (Merostachys skorvotzii) biochar at rate of 0 (control – unamended) and 1% (w w-1), corresponding to 0 and 12 t ha-1, respectively. The highest sorption in unamended soil followed the decreasing order of herbicides: quinclorac (65.9 %) > metribuzin (21.4 %) > hexazinone (16.0 %). Native bamboo biochar provided the highest sorption in comparison to rice hull and eucalyptus biochar amended soils for the three herbicides. The highest desorption in unamended soil followed the decreasing order of herbicides: metribuzin (18.35 %) > hexazinone (15.9 %) > quinclorac (15.1 %). Addition of native bamboo biochar provided the lowest desorption among the biochar amendments on the three herbicides. In chapter two, sorption and desorption were evaluated using the batch equilibrium method at five concentrations of metribuzin. Three soils were amended with grape wood (Vitis vinifera L.) and loblolly pine (Pinus taeda) biochars at rate of 0 (control – unamended) and 5% (w w-1), corresponding to 0 and 60 t ha-1, respectively. Mineralization of 14C-metribuzin was performed in biometer flasks at a rate of 4 mg·kg−1 (target concentration). The 14CO2-metribuzin released from mineralization was trapped in 0.4 M sodium hydroxide solution (NaOH) analyzed at each sampling time (1, 3, 7, 14, 21, 28, 35 and 42 days). Sorption of metribuzin on the three unamended soils followed the decreasing order: drummer (61.3 %) > oakville (24.56 %) > ipava (22.35 %). Grape wood biochar (82.6 – 83.3 %) showed the highest amount sorbed compared to loblolly pine biochar (43.9 – 68.4 %) in all the three soils. Ipava soil provided the highest amount of desorbed metribuzin among the unamended soils in both, first (40.52%) and second (57.97%) desorption step. Loblolly pine biochar provided the lowest amount desorbed on first (16.4 – 29.5 %) and second (24.7 – 42.5 %) desorption steps between the two biochars in all the three soils. The two consecutive steps of metribuzin desorption showed that more than 65% of the sorbed metribuzin was retained in the soils amended with grape wood biochar. Metribuzin mineralization in drummer, ipava and okaville soil was low in comparison to the initial concentration applied. The addition of grape wood and loblolly biochar decreased mineralization and increased the non-extractable amount of metribuzin, but this effect was only observed for some soils. As conclusion, the addition of biochar is a good alternative to increase the sorption and avoid the transport of mobile herbicides in agricultural soils.
Keywords: Material carbonáceo
Herbicida lixiviável
Persistência
Modificação do solo
Carbonaceous material
Leachable herbicide
Persistence
Soil amendment
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal Rural do Semi-Árido
metadata.dc.publisher.initials: UFERSA
metadata.dc.publisher.department: Centro de Ciências Agrárias - CCA
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Fitotecnia
Citation: Citação com autor incluído no texto: Porto (2019) Citação com autor não incluído no texto: (PORTO, 2019)
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
URI: http://repositorio.ufersa.edu.br/handle/prefix/5396
Issue Date: 17-Oct-2019
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