O objetivo desse trabalho foi estudar o comportamento do herbicida glifosato em solos sob diferentes aspectos e o deslocamento miscível da atrazina, empregando a modelagem matemática na determinação de parâmetros de sorção e transporte. Para tal, foram conduzidos vários experimentos com o glifosato, no Laboratório de Ecotoxicologia do Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/USP), sendo os ensaios referentes a atrazina conduzidos no Forchungszentrum Jülich, Jülich, Alemanha. No primeiro capítulo foi avaliada a influência da matéria orgânica na sorção e dessorção do glifosato em três solos brasileiros com diferentes atributos mineralógicos. A base deste estudo foi o estudo de isotermas de sorção, pela técnica "batch", em amostras de solo com e sem oxidação da matéria orgânica. No segundo capítulo, foi verificada a extensão do efeito de níveis crescentes de fósforo no solo na sorção e dessorção do glifosato. No capítulo terceiro foi estudado o comportamento do glifosato num caso especial: um solo mantido há 23 anos sob plantio direto ou plantio convencional. Para tanto, foram conduzidos 4 experimentos, nos quais foram verificados a mineralização e a formação de resíduo- ligado, a cinética de sorção e dessorção, a sorção/dessorção e a fitodisponibilidade do glifosato, através de um teste biológico. No último capítulo estudou-se o deslocamento miscível da atrazina em colunas deformadas de solo, empregando-se estudo de traçador (Br - ) e modelagem matemática para a determinação de parâmetros de sorção e de transporte do herbicida. Aos resultados de deslocamento do traçador foi aplicado o modelo de transporte baseado na equação de convecção-dispersão, considerando o equilíbrio de sorção. Para o deslocamento da atrazina foi utilizado o modelo matemático "two-site", também baseado na equação de convecção-dispersão, entretanto, considerando o não-equilíbrio químico de sorção. Neste capítulo também foi avaliada a sorção/dessorção da atrazina pela técnica "batch". Optou-se por utilizar a atrazina no estudo de deslocamento miscível e não o glifosato, pelo fato do segundo não apresentar potencial de mobilidade vertical no solo. Concluiu-se que a sorção do glifosato é instantânea, extremamente elevada e está relacionada, principalmente, a fração mineral do solo, sendo que a matéria orgânica desempenha papel secundário no caso de solos oxídicos. O glifosato compete com os fosfatos inorgânicos pelos sítios de sorção no solo, entretanto, esta competição somente passa a ser importante para níveis de P extremamente elevados, os quais não são atingidos em condições reais de campo. O glifosato não pode ser extraído do solo em condições normais de solos agricultáveis, permanecendo na forma de resíduo- ligado. O sistema de plantio direto pode contribuir com a aceleração da mineralização do glifosato no solo, todavia, sua meia-vida é baixa e está relacionada à formação de resíduo-ligado, não tendo apresentado problemas de fitotoxidez nos testes realizados. Com relação ao deslocamento da atrazina, concluiu-se que a molécula apresenta potencial de lixiviação no solo, sendo que este potencial é dependente da sorção nos sítios em equilíbrio e em não-equilíbrio com a solução do solo. No entanto, a sorção irreversível foi mais importante que a sorção "reversível" em ambos os sítios em equilíbrio e não-equilíbrio. Os modelos de transporte foram ajustados com sucesso aos dados de deslocamento miscível do traçador e da atrazina. Todavia, o modelo "two-site" superestimou a sorção irreversível (formação de resíduo-ligado), para a concentração residente na coluna. O modelo de transporte "two-site", ajustado aos dados de deslocamento miscível da atrazina, previu coeficientes de sorção linear semelhantes aos gerados pelo método "batch", o que não foi verdade para a dessorção. / The aim of this research was to evaluate the glyphosate behavior in soils under different aspects, as well as the miscible displacement of atrazine, using mathematical modeling to determine sorption and transport parameters. The experiments about glyphosate were carried out at Laboratory of Ecotoxicology of the Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA/USP), Piracicaba, SP (Brazil), and the studies about atrazine at Forchungszentrum Jülich, Jülich, Germany. In the first chapter we evaluated the effects of soil organic matter on the sorption and desorption of glyphosate in three soils with different mineralogical attributes. This was an isotherm batch experiment in soil samples with or without organic matter. In the second chapter we evaluated the effects of the increasing rates of phosphorus on the sorption and desorption of glyphosate. In the third chapter we studied the glyphosate behavior as an especial situation: An Brazilian Oxisol collected from both a no-till and a conventional management soil systems. Both agricultural systems had been in production for 23 years. Glyphosate mineralization, its bound-residue forms, sorption and desorption batch kinetics, sorption/desorption batch isotherms experiments, and glyphosate phythoavailability (to Panicum maximum) were determined. In the last chapter, the miscible displacement and the sorption/desorption of atrazine. In order to fit the atrazine breakthrough curves, to evaluate the contribution of sorption on the atrazine leaching (equilibrium vs nonequilibrium sorption; reversible vs irreversible sorption), we employed a tracer study (Br - ) and used mathematical modeling. We fitted the Br - displacement with an equilibrium convective dispersive transport model, and atrazine displacement with two-site chemical nonequilibrium dispersive convective transport model. The atrazine was employed in this study, instead glyphosate, because the second one does not present leaching potential. We concluded the glyphosate sorption is instantaneous, extremely high and presents relationship, mainly, with the mineral soil fraction. Soil organic matter only plays a secondary role for oxidic soils. Glyphosate competes with inorganic phosphates for specific sorption sites, but this competition becomes important when phosphorus is at rates higher than the normally seen in real field conditions. The glyphosate can not be extracted from the soil, under normal conditions of agricultural soils, remaining as bound-residues. The no-till system may contribute to the enhancement of glyphosate mineralization in the soil. However, its half-life is low and is related with the bound-residue formation. Glyphosate did not present phytotoxicity in the specific studied. About atrazine displacement, we concluded the atrazine presented a potential leaching. This potential was dependent of equilibrium and nonequilibrium sorption sites. However, irreversible sorption was more important than "reversible" sorption in equilibrium and nonequilibrium sites. Both equilibrium and nonequilibrium models successfully fitted the Br - and atrazine breakthrough curves, respectively, for both management systems. However, the two-site nonequilibrium model overestimated the irreversible sorption (bound-residue formation) for resident concentration of atrazine within soil column. The two-site nonequilibrium transport model predicted partition coefficients for sorption very similar to these measured in the sorption batch experiment. This was not true for desorption data.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:22:16Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-03-29Bitstream added on 2014-06-13T20:28:27Z : No. of bitstreams: 1 santana_dc_me_botfca.pdf: 2380867 bytes, checksum: e621a0789fc63c6a85a09939649894e3 (MD5) / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) / Normalmente, os estudos de lixiviação são comparados dentro de uma condição edafoclimática específica, desta maneira estudar o processo de lixiviação em condições reais de campo vem a ser a forma mais confiável de analisar o comportamento dos herbicidas no solo. O objetivo deste trabalho é avaliar o potencial de lixiviação dos herbicidas s-metolachlor, metribuzin, sulfentrazone e tebuthiuron em precipitações pluviométricas naturais, em dois solos com texturas contrastantes, argiloso (Latossolo Vermelho-Amarelo) e médio arenoso (Neossolos Litólicos), em condições de campo através de plantas bioindicadoras. As amostras foram coletadas em colunas de PVC com 30 cm de altura e 15 cm de diâmetro, introduzidas nos dois diferentes solos. As colunas foram retiradas cuidadosa mente escavando ao seu redor, mantendo a integridade original do solo durante a coleta das amostras que ocorreu após a aplicação dos herbicidas nas doses recomendadas para cada solo e posterior acúmulo das precipitações estipulada ao ambiente (30-40, 60-80 e 100-120 mm de chuva). As colunas foram separadas com corte longitudinal para a semeadura das espécies bioindicadoras de picão preto (Bidens pilosa), capim marmelada (Brachiaria plantaginea), pepino (Cucumis sativu), alface (Lactuca sativa) e sorgo (Sorghum bicolor), de maneira que pudessem emergir 25 plantas por espécie nas colunas. O delineamento experimental utilizado foi inteiramente casualizados com quatro repetições, dispostos em um esquema fatorial 3 x 8 para cada tipo de solo. Os fatores referem-se aos três índices de precipitação acumulada (31, 62 e 114 mm para solo argiloso e 36, 65 e 116 mm para solo médio arenoso) e as 8 camadas de profundidade... / Typically, studies of leaching are compared within a specific climate and soil condition, thereby studying the leaching process in real field conditions has to be the most reliable way to analyze the behavior of herbicides in soil. The objective of this study is to evaluate the leaching potential of herbicides s-metolachlor, metribuzin, sulfentrazone and tebuthiuron on natural rainfall, in two soils with contrasting textures, clay (Oxisol) and medium sand (Entisols) under conditions field using bioindicators. Samples were collected in PVC columns with 30 cm high and 15 cm in diameter, introduced in two different soils. The columns were removed carefully mind digging around, keeping the original integrity of the soil during the sampling that occurred after the application of herbicides at recommended doses for each soil and subsequent accumulation of precipitation stipulated to the environment (30-40, 60 - 80 and 100-120 mm of rain). The columns were separated by longitudinal section for the sowing of bioindicators beggarticks (Bidens pilosa), grass (Brachiaria plantaginea), cucumber (Cucumis sativu), lettuce (Lactuca sativa) and sorghum (Sorghum bicolor), so that they could 25 plants per species emerging in the columns. The experimental design was completely randomized with four replications in a factorial 3 x 8 for each soil type. The factors relate to the three indices of rainfall (31, 62 and 114 mm for clay soil and 36, 65 and 116 mm for average sandy soil) and eight layers of depth profile analysis on each floor (0-3, 3-6, 6-9, 9-12, 12-15, 15-20, 20-25, 25-30 cm). After sowing, to evaluate plant bioindicators in columns adopted the scale... (Complete abstract click electronic access below)

Orientador: Jorge Akutsu / Banca: Jorge Hamada / Banca: Bernardo Arantes do Nascimento Teixeira / Resumo: A "serragem cromada" é um tipo de resíduo sólido gerado em grandes quantidades nas indústrias de processamento de couro e nos curtumes do Brasil. Do ponto de vista ambiental é um resíduo considerado muito problemático, pois o mesmo se enquadra segundo a legislação brasileira na classe dos resíduos perigosos, devido à presença de concentrações lixiviáveis relativamente altas do elemento cromo trivalente utilizado no processo de curtimento. O destino da "serragem cromada" vinha tendo de maneira quase que generalizada seu simples lançamento em "lixões" sem nenhum tipo de controle. Mais recentemente, em função de pressões por parte dos órgãos de controle ambiental às indústrias de processamento de couro e curtumes, a "serragem cromada", vem sendo estocada nas mesmas, constituíndo enormes pilhas de armazenamento nos pátios dessas indústrias. Mediante o exposto, a presente pesquisa... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The "tanned leather waste" is a type of solid waste generated in great amounts in tanneries and industries of leather processing in Brazil. From tehe environmental point of view it is considered to be a very problematic waste, since its classification is "hazardous waste", according to the Brazilian rules, due to the presence of relatively high lixiviable concentrations of the element trivalent chromium used in the tanning process. "The tanned leather waste" destination tended to be the simple dropping on rubbish landfills without any type of control. More recently, due to pressures of the environmental control organs on the industries of leather processing and tanneries, "the tanned leather waste" has been stored inside the manufacturing facilities, becoming enormous strorage piles in those industries courtyards. By the exposed, this research proposes an appropriate way to the destination for... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

The market of flowers and ornamentals such as croton (Codiaeum variegatum) and petunia (Petunia×hybrida Vilm.-Andr) have been created new technologies to constantly development, as one of the most promising segments of horticulture. Fertilization providing adequate nutrition and less leaching to the environment is the objective of numerous studies around the world. Therefore, two studies were conducted to evaluate the use of controlled release fertilizer (CRF) on the growth of two ornamental species, and N loss by leaching. The first experiment aim to evaluate sources and rates of CRF and water soluble fertilizer (WSF) on croton growth and nitrogen concentration on drained solution. Results showed that treatments with WSF and low rates of CRF provided higher plants growth, and the amount of N leached was higher for WSF treatments. The second experiment objective to compare plant performance and cost for strategies that potentially provide adequate nutrition during both the production and consumer phases for container-grown Petunia plants. In addition, two experiments were conducted to evaluate nutrient release in sand containers inside of the greenhouse and under controlled temperature conditions without plants. Results showed that during production phase all fertilizer treatments produced high quality plants, and during consumer phase, plants grown with WSF only during the production phase were nutrient-deficient, while plants receiving CRFs were still growing vigorously, especially in a high rate. The release rates of all CRF products were temperature-dependent. In conclusion CRF provided plant growth at the same rate that WSF, with less N leaching and extra cost less than U$0.065 per plant with CRF during production. / O mercado de flores e plantas ornamentais tais como cróton (Codiaeum variegatum) e petúnia (Petunia×hybrida Vilm.-Andr) apresenta-se em constante desenvolvimento tecnológico, caracterizando-se como um dos mais promissores segmentos da horticultura. A adubação, visando o aumento da eficiência do fertilizante e redução de perdas, são temas de estudos em todo o mundo. Assim, foram realizados dois experimentos para avaliar o uso de fertilizantes de liberação controlada (FLC) no crescimento de duas espécies de plantas ornamentais e a perda de nitrogênio por lixiviação. O primeiro experimento teve como objetivo avaliar fontes e doses de FLC e solução nutritiva no crescimento de cróton e a concentração de nitrogênio (N) na solução drenada dos vasos. Os resultados revelaram que a solução nutritiva e as menores concentrações de FLC proporcionaram o maior crescimento das plantas, e as taxas de N perdidas por lixiviação foram superiores para o tratamento com solução. O segundo experimento objetivou comparar estratégias de adubação que proporcionem nutrição adequada durante a fase de produção e do consumidor com menor custo, as quais incluíam FLC e solução nutritiva. Simultaneamente, foram realizados dois experimentos para avaliar a liberação de nitrogênio pelos fertilizantes, sem as plantas, nas condições de cultivo das plantas (estufa) e em câmaras de crescimento sob três temperaturas de incubação. Os resultados mostraram que durante a fase de produção todos os tratamentos resultaram em plantas nos padrões comerciais, e no período que simulou a fase do consumidor as plantas que receberam apenas solução nutritiva durante a fase de produção apresentaram deficiência nutricional, enquanto com os FLC as plantas cresceram vigorosamente, principalmente para os tratamentos com as maiores doses. Os fertilizantes avaliados apresentaram diferença quanto à temperatura na liberação dos nutrientes, sendo maior a taxa de liberação quanto maior a temperatura. De acordo com os resultados o FLC proporcionou o crescimento das plantas na mesma proporção que a solução nutritiva, com uma redução na concentração de N por lixiviação e acréscimo inferior a U$0.065 no custo por planta quando utilizado FLC durante a produção.

O aumento das doses de potássio (K) para atender a demanda nutricional desse nutriente em cafezais produtivos induz a deficiência de Mg. Esta pesquisa foi realizada com o objetivo de compreender como a classe de solo interfere na interação entre esses nutrientes (K e Mg), de maneira que a aplicação de alta dose de K não afete a nutrição da planta em relação ao Mg. Dois experimentos foram conduzidos em duas classes de solo: Latossolo, com textura muito argilosa, em Machado-MG, e Argissolo, com textura media sobre argilosa, em Monte Santo de Minas-MG. Adotou-se delineamento fatorial com três doses de K (110, 260 e 390 kg ha-1 K2O) x cinco doses de Mg (0, 81, 162, 324 e 405 kg ha-1 MgO), com três repetições. No Argissolo, a lixiviação de K impediu a redução da concentração foliar de Mg, independentemente da dose de K. No Latossolo, a concentração de Mg foliar variou com a dose de K, e apresentou ajuste quadrático. A concentração foliar de Mg aumentou linearmente com a dose desse nutriente, independentemente da classe de solo e da dose de K. / The increasing levels of potassium (K) applied to attend coffee nutritional demand has induced a widespread of Magnesium (Mg) deficiency. The purpose of this research is to understand how the soil features interfere on the interaction between these nutrients (K and Mg) in the coffee, to guide the management of potassium fertilizer, where the application of high doses of K does not interfere with nutritional status the coffee with respect to Mg. Two experiments were conducted in contrasting soil classes at two sites: Oxisol, with a clay textured soil at Machado-MG, and an Ultisol, with medium texture at Monte Santo de Minas, in a factorial design with three rates of K (110, 260 and 390 kg ha-1 K2O) x 5 rates of Mg (without Mg, 81, 162, 324 and 405 kg ha-1 MgO) with three replications. On the Ultisol, K leaching prevented the reduction of leaf Mg content, independently of the application rate of K. On Oxisol, leaf Mg content was modified according to K rate, and presented quadratic adjust. Mg leaf content was enhanced linearly with the application of this nutrient, independently of the soil class and the K rate.

A \"Região dos Lagos\" de Santa Gertrudes é um exemplo das muitas áreas contaminadas com metais pesados existentes no Estado de São Paulo e no Brasil. O pólo de Revestimentos Cerâmicos de Santa Gertrudes dispôs inadequadamente seus resíduos sólidos e águas residuárias diretamente no solo por mais de três décadas, contaminando uma área de 1,5 km2. A despeito das incertezas que cercam e que prejudicam a plena compreensão de um processo de bioremediação de um solo contaminado, esta pesquisa avalia a influência do pH inicial e da adição de inoculo e nutrientes sobre a eficiência de remoção de chumbo (Pb) e zinco (Zn) de um latossolo vermelho, submetido à biolixiviação com Acidithiobacillus ferrooxidans e Acidithiobacillus thiooxidans. Este solo apresenta elevados teores de óxidos de ferro (8,3 %) e alumínio (16,8 %), argila (57 %), chumbo (717 mg/kg) e zinco (181 mg/kg). Os experimentos foram conduzidos em reatores em batelada, monitorados durante 30 dias e resultaram na solubilização de até 3,6 mgPb/L e 50,0 mgZn/L. Constatou-se que para este solo e sob as condições experimentais utilizadas, não foi necessária a redução inicial do pH; a solubilização do chumbo foi inexpressiva, provavelmente, devido à sua precipitação na forma de PbSO4; a do zinco decorreu, principalmente, da liberação de íons H+, produzidos durante a dissociação dos nutrientes, em particular o FeSO4, que promoveram a acidificação do meio. Embora a lixiviação química tenha sido o principal mecanismo de solubilização do zinco, a biolixiviação devido a Acidithiobacillus ferrooxidans indígenas foi registrada e incrementou em até 17 % a lixiviação deste elemento, a partir do décimo dia de experimentação. / The \"Lake Region\" of Santa Gertrudes is one of several contaminated sites with heavy metals in São Paulo State, Brazil. As in other regions of this country, in the 1970\'s the ceramic industries of Santa Gertrudes disposed their solid wastes and wastewaters directly in soil and contaminated an area of 1.5 km2. Biological solubilization of lead (Pb) and zinc (Zn) from soil of the Lake Region was tested in batch reactors. The biological process used the leaching capacity of Acidithiobacillus ferroxidans and Acidithiobacillus thiooxidans. Tests were performed to determine the influence of initial pH, the percentage of inoculum and the addition of nutrients on the efficiency of removal of these metals. The soil contained high concentration of iron oxides (8.3 %) and aluminum (16.8 %), clay (57 %), lead (717 mg/kg) and zinc (181 mg/kg). It was not necessary to reduce the initial pH of soil. Solubilization of lead (up to 3.6 mg/L) and zinc (up to 50 mg/L) was obtained, but the solubilization of Pb was low, probably because the element was precipitated as PbSO4. The solubilization of zinc was strongly correlated with the release of H+ ions produced from nutrient dissociation, particularly FeSO4, which promoted the acidification of solution. Although chemical solubilization was the main mechanism of Zn removal, biological solubilization by indigenous Acidithiobacillus ferroxidans was detected, reaching up to 17 % of the total element leached after 10 days of testing.

A cana-de-açúcar constitui-se em uma importante atividade agrícola no Brasil, sendo que sua produtividade relaciona-se a vários fatores, entre os quais a disponibilidade de quantidades adequadas de nutrientes, com destaque para o nitrogênio. Entretanto, o constante uso de fertilizantes aumentam a possibilidade de contaminação ambiental, principalmente de corpos de água. No presente trabalho foram avaliados o comportamento do N inorgânico e demais íons majoritários dissolvido presentes nas águas superficiais e sub-superficiais em áreas cultivadas com cana-de-açúcar, considerando as contribuições atmosféricas, e suas implicações ambientais. Em área experimental localizada no município de Santa Cruz das Palmeiras, SP, foram coletadas amostras de água em quatro pontos: pluviômetro, Ribeirão dos cocais, extrator de solução do solo e lençol freático; e analisadas por cromatografia iônica e microtitulação de Gran. Os principais íons majoritários foram caracterizados para cada ponto de amostragem considerando além de suas concentrações, a variabilidade sazonal e os transportes de carga dissolvida e potencial de perdas por lixiviação ao longo do período estudado. Observou-se que as águas de chuva e do Ribeirão dos Cocais apresentaram as menores concentrações iônicas, com um Total de Sólidos Dissolvidos (TDS) médio de 5,28 e 3,71 mg L-1, respectivamente; a solução do solo as maiores concentrações, com TDS médio variando de 78,67 a 130,56 mg L-1; e, as águas do lençol freático concentrações com valores intermediários, com TDS médio de 12,72 mg L-1. A participação dos íons nitrogenados dissolvidos no TDS foi de 17,87% para as águas de chuva, com picos de concentração dos íons NO3- e NH4+ no início dos períodos chuvosos; para os demais pontos de amostragem essa participação foi inferior a 5%, sem variações significativas ao longo do período estudado. Entre os íons nitrogenados, o NO3- foi a espécie de maior participação no TDS em todos os pontos de amostragem, com aportes atmosféricos na ordem de 35,68 kg a-1 em 2006 e 34,66 kg a-1 em 2007, e um transporte fluvial médio estimado de 46,16 kg para o período de cheia em 2007, o que representou o dobro da estimada para o período de estiagem do mesmo ano e correspondeu a 82% do NID transportado no período. Foi possível verificar também que durante o período de amostragem de solução do solo, janeiro a abril de 2006, os fluxos de água foram sempre descendentes, indicando um potencial de perdas por lixiviação na ordem de 2,94 kg ha-1 no período para os íons nitrogenados, com destaque para o NO3- com 1,59 kg ha-1 no período. As razões íon/Cl- estabelecidas mostraram que houve influência dos aportes terrestres locais nas águas de chuva e evidenciaram o controle dos aportes atmosféricos totais (chuva) sobre as águas do Ribeirão dos Cocais e do lençol freático, além de indicarem que não ocorreu a lixiviação da solução do solo para o lençol freático. Ainda assim, os riscos de contaminação associadas à cultura da cana-de-açúcar não podem ser desconsiderados, indicando a necessidade de mais estudos / The sugar cane is an important agricultural activity in Brazil and its productivity is related to several factors, such as the availability of suitable nutrients quantities, with emphasis on the nitrogen. However, the constant use of fertilizers increases the possibility of environmental contamination, mainly in water bodies. In this study were evaluated the inorganic N performance and other major dissolved ions present in surface and sub-surface waters in sugar cane areas, considering the atmospheric contributions and its environmental implications. In the experimental area, located in the municipality of Santa Cruz das Palmeiras, Brazil, were collected water samples in four points: pluviometer, Cocais stream, soil solution extractors and groundwater, which were analyzed by ionic chromatography and Gran microtitration. The major ions were characterized for each sampling point considering, beyond their concentrations, their seasonal variability and the dissolved loads transports and potential for loss by leaching during the studied period. It was observed that the waters samples from rain and Cocais stream had the lowest ionic concentrations, with average Total Dissolved Solids (TDS) of 5.28 and 3.71 mg L-1, respectively; soil solution presented the greatest concentrations, with average TDS ranging from 78.67 to 130.56 mg L-1, and in the groundwater samples the concentrations presented intermediate values, with TDS mean of 12.72 mg L-1. The participation of dissolved nitrogen ions in TDS was 17.87% for the rain waters, with concentration peaks for NO3- and NH4+ at the beginning of the rainy periods; for other sampling points such participation was less than 5%, without significant changes over the studied period. Among the nitrogen ions, the NO3- had the higher participation in TDS for all the sampling points, with atmospheric inputs of 35.68 kg y-1 in 2006 and 34.66 kg y-1 in 2007, and an average stream transport of 46.16 kg for the high water period in 2007, which was twice higher than the estimative for the low water period in the same year corresponding to 82% of the transported NID in this period. It was also verified that during the soil solution sampling, January to April 2006, the water flows had always descending movement, indicating a loss potential by leaching about 2.94 kg ha-1 for the nitrogen ions in the period emphasizing the NO3- with 1.59 kg ha-1. The íon/Cl- ratios showed that there was influence of the local land contributions in the rain waters and they demonstrated the control of the atmospheric total contributions (rain) in the waters of Cocais stream and groundwater, in addition, they also indicated that there was not soil solution leaching to the groundwater. Yet, the risks of contamination associated with the sugar cane plantations can not be disregarded, indicating the need for more studies

A cana de açúcar é uma das principais culturas sob o ponto de vista estratégico e econômico do país. Atualmente, a manutenção da palha na superfície do solo devido a colheita mecanizada é um fator comum nas usinas e altera o manejo dos canaviais, principalmente devido ao volume de material depositado, que normalmente varia de 5 a 20 Mg ha-¹. O sistema de cana crua pode comprometer em muitos casos a eficácia do herbicida devido o aumento da sorção na camada superficial de palha e consequentemente diminuição da lixiviação, sendo a água da chuva a principal responsável pela sua transferência para o solo. Além disso, a mistura de fertilizantes e condicionadores de solo no tanque de aplicação pode diminuir a eficácia de controle dos herbicidas e eficiência do fertilizante. Por isso, os objetivos desta pesquisa foram: (i) avaliar a influência do grau de decomposição da palha na eficácia e lixiviação dos herbicidas (14C) tebuthiuron e hexazinona; (ii) do regime de chuvas, do condicionador de solo (ácido húmico), da formulação comercial e do tempo de residência (\"aging\") na retenção (sorção) e lixiviação dos herbicidas (14C) tebuthiuron e hexazinona no sistema de cana crua. Para os ensaios de lixiviação, foram realizadas adaptações no protocolo para ensaios de lixiviação em colunas de acordo com a OECD (2004). O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 4 tratamentos (4 tipos de palha), 2 moléculas e 3 repetições, mais 6 controles sem palha, totalizando 30 parcelas (colunas). O ensaio para determinar a eficácia de herbicidas foi conduzido em vasos com as formulações comerciais Combine 500 SC (tebuthiuron) e Broker 750 WG (hexaxinona) nas doses de 900 e 187,5 g i.a. ha-¹. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado, com 4 tipos de palha (diferenciadas quanto ao grau de decomposição), 2 moléculas, 4 repetições, mais 16 controles sem aplicação de herbicida, totalizando 48 parcelas.Os resultados mostraram que: (i) independentemente de seu grau de decomposição, a presença de palha na superfície do solo afetou o potencial de lixiviação dos herbicidas (85 e 78% das quantidades aplicadas de tebuthiuron e hexazinona, respectivamente, ficaram retidos na palha). O grau de decomposição da palha afetou a eficácia de controle da hexazinona, mas não do tebuthiuron (84 e 98% de controle nos tratamentos de maior eficácia com a hexazinona e o tebuthiuron, respectivamente); (ii) observou-se que a forma de simulação da chuva influenciou a lixiviação dos herbicidas (27 e 39% das quantidades aplicadas de tebuthiuron e hexazinona, respectivamente, foram lixiviadas quando se usou um único canal de vazão, enquanto que 43 e 42% foram lixiviados, respectivamente, com 4 canais de vazão). Foi observado uma tendência do ácido húmico atuar como co-solvente aumentando a mobilidade do tebuthiuron e hexazinona na presença de ingrediente ativo. Há diferença quando se utiliza ingrediente ativo ou produto comercial na execução de experimentos. O potencial de sorção do tebuthiuron e hexazinona foi baixo em todos os solos e tratamentos estudados (Kd = 0,61-3,20 L kg-1 para o tebuthiuron e Kd = 0,07-1,75 L kg-1 para a hexazinona). De forma geral, o sistema de cana crua promove significativas alterações na dinâmica dos herbicidas. / Sugarcane is an important crop from the point of view of strategic and economic of Brazil. Nowadays, the maintenance of straw at harvesting is a common practice in sugar cane plants and modify the management of sugarcane crop owing to the amount of material deposited on the soil surface (5 to 20 Mg ha - ¹). That system in many cases may compromise the effectiveness of the herbicide owing to increased sorption in the surface layer of the straw and consequently decreased leaching. Furthermore, the mixture of fertilizer and soil conditioners at the same within tank can reduce the control effectiveness both herbicides and fertilizer. Therefore , the objectives of this research were : (i) to evaluate the influence of the decomposition degree of the straw on control efficacy and leaching of herbicides ( 14C) tebuthiuron and hexazinone (ii ) rainfall, soil conditioner ( humic acid), commercial formulation and the residence time ( \" aging \" ), retention (sorption) and leaching of herbicides( 14C ) tebuthiuron and hexazinone. The results showed that : (i) regardless of straw decomposition degree, the presence of straw on the soil surface affected the leaching potential of herbicides ( 85 and 78 % of the applied amounts of tebuthiuron and hexazinone, respectively, were retained in the straw ) . The straw decomposition degree affect control efficacy of hexazinone, but did not the tebuthiuron (84 and 98 % of control in treatments of major efficacy with hexazinone and tebuthiuron , respectively ), (ii ) it was observed that the form of rain simulation affected the leaching of herbicides (27 and 39 % of the applied amounts of tebuthiuron and hexazinone, respectively, were leached when it used a single flow channel, while 43 and 42 % were leached, respectively, with 4 channels of flow). There is a tendency of humic acid act as co-solvent increasing mobility of tebuthiuron and hexazinone with active ingredient. There is a difference when using the active ingredient in relationship commercial product on the experiments developing. The sorption potential of tebuthiuron and hexazinone was low in all soils and treatments studied (Kd = 0.61 to 3.20 L kg - 1 for tebuthiuron and Kd = 0.07 to 1.75 L kg - 1 for hexazinone ) . Overall, the raw sugarcane agricultural systems promote significant changes in the dynamics of herbicides.

O objetivo deste trabalho foi avaliar o método de fluxo em colunas de solo e o método “batch” na determinação da sorção de imazaquin; avaliar a cinética de sorção e dessorção do imazaquin em solos através do método “batch” e; determinar a sorção dependente do tempo do diuron e sua interação com o tamanho dos agregados do solo. Na primeira parte foi avaliada a sorção e a mobilidade do imazaquin em solos com diferentes características químicas, físicas e mineralógicas utilizando as técnicas de deslocamento miscível e “batch”. Com os dados de lixiviação do imazaquin utilizou-se um modelo matemático bicontínuo que considera a sorção sob condições de não-equilíbrio. O modelo forneceu alguns parâmetros de sorção e transporte do imazaquin através da coluna. No método “batch” os dados experimentais foram ajustados à equação de Freundlich, que também forneceu parâmetros de sorção. Na segunda parte foram estudadas a sorção e dessorção do imazaquin em solos com diferentes características químicas e mineralógicas através do uso de isotermas e estudos de cinética e assim quantificar a histerese no processo de sorção-dessorção. Para todos estes ensaios foi utilizado o método “batch”, com os dados das isotermas de sorção e dessorção sendo ajustados pela equação de Freundlich. Os dados de cinética foram ajustados pela equação de Elovich. No terceira e última parte foi avaliada a sorção do diuron em função do tempo de incubação e do tamanho do agregado do solo, assim como a interação destes dois fatores. Em períodos pré-determinados, amostras de solo incubadas com o diuron foram extraídas e oxidadas, obtendo-se as frações em equilíbrio com a solução, sorvida e resíduo-ligado. Com relação aos resultados, o imazaquin apresentou baixa sorção e alta mobilidade em coluna para todos os solos estudados, principalmente o mais arenoso. A curva de eluição do imazaquin ajustou-se ao modelo matemático que considera a sorção ocorrendo sob condição de não-equilíbrio. O método do deslocamento miscível apresentou os menores valores de Kd para o imazaquin, comparado ao método “batch”, sendo atribuída esta diferença ao não-equilíbrio no processo de sorção durante o transporte do imazaquin na coluna. No estudo de sorção/dessorção do imazaquin constatou-se que os coeficientes de sorção do imazaquin foram baixos para todos os solos, com a menor sorção sendo observada no solo RQ que apresenta baixos teores de argila e carbono orgânico do solo. Os coeficientes de dessorção do imazaquin foram maiores que seus coeficientes de sorção, demonstrando ocorrer histerese na dessorção. A histerese foi observada em todos os solos. A sorção do imazaquin ocorreu em duas fases, sendo que a segunda fase, mais lenta, é influenciada por processos difusivos. No estudo de incubação do diuron, houve correlação negativa entre o diuron extraído em solução de CaCl2 e o conteúdo de carbono orgânico no solo. Não foi observada interação entre o tempo de incubação e o tamanho dos agregados, evidenciando que a sorção dependente do tempo, neste caso, não está relacionada à estrutura do solo. A fração sorvida de diuron aumentou com o tempo de incubação, indicando que o processo de sorção é dependente do tempo. / The aim of this study was to evaluate the column flow and batch methods in the measurement of the imazaquin sorption: to evaluate de sorption kinetic and desorption of the imazaquin in soil by batch method and; to evaluate the time-dependent sorption of the diuron and the interaction with the aggregate size of the soil. In the first part it was evaluated the imazaquin mobility and sorption in soils with different mineralogical, physical and chemical characteristics. The imazaquin breakthrough curves were fitted by a mathematical model that considers the nonequilibrium sorption. The model provided sorption and transport parameters. In the batch method the experimental data were fitted to Freudlinch equation, which provided also the sorption parameters. In the second part were studied the imazaquin sorption/desorption in soils with with different mineralogical, physical and chemical characteristics. It was carried out by batch method and kinetics studies, which allowed quantifying the hysteresis in the sorption-desorption process. The experimental data were fitted to the Elovich equation. In the third and last part it was evaluated the time dependent sorption of the diuron and the influence of the aging and aggregate size. Samples of aged soil were extracted and combusted in pre-determined periods. It was obtained the equilibrium, sorbed and bound-residue fractions. Regarding the results, the imazaquin showed low sorption and high mobility in columns for the three soils, mainly the sandy soil. The imazaquin breakthrough curve fitted to the mathematical model that considers the nonequilibrium sorption. The miscible displacement method showed the lower values of the Kd than the batch method. This result was attributed to the nonequilibrium sorption during the imazaquin transport through the column. In the sorption/desorption study it was observed that the imazaquin sorption coefficients were low for the three soils. The RQ soil showed the lowest Kd value. This soil presented the lower clay and organic carbon content. The imazaquin desorption coefficients were higher than the sorption coefficients, evidencing that occurred hysteresis in the process. The imazaquin sorption occurred in two phases. The second phase, which is slower, seems to be influenced by diffusive processes. In the aging experiment it was noted negative correlation between extracted diuron in CaCl2 solution and organic carbon content. It was not observed interaction between the incubation period and aggregate size, demonstrating that the time dependent sorption, in this case, is not related to the soil structure. The sorbed fraction of the diuron increased during the aging, indicating that the sorption process is time dependent.

A cana-de-açúcar e uma das principais culturas agrícolas do pais, ocupando mais de oito milhões de hectares. Recentemente, o seu sistema de colheita passa pela substituição da queima para a não queima da palhada por ocasião da colheita, gerando de 8 a 20 Mg ha-1 de resíduos na superfície do solo. Alem disso, o aproveitamento de resíduos gerados no beneficiamento para produção do álcool ou açúcar e cada vez mais frequente. Estas medidas minimizam a erosão, levam a ciclagem de nutrientes e aumento nos teores de carbono orgânico do solo, reduzindo os custos de produção. Em decorrência destas praticas, alterações no comportamento ambiental de moléculas pesticidas são esperadas, pois se sabe que o seu potencial de sorção pode variar com o teor de carbono orgânico do solo, adição de resíduos e o tempo de residência no solo (\'aging\'). Alem disso, pode ocorrer interceptação dos herbicidas pelos resíduos aplicados ao solo reduzindo sua lixiviação. Por isso, os objetivos desta pesquisa foram: (i) avaliar o efeito da adição de três resíduos orgânicos (composto, palha e cinzas da palha da cana-de-açúcar) e do tempo de residência (\"envelhecimento\") no potencial de sorção dos herbicidas (14C) alachlor e diuron, e o efeito da adição destes resíduos na lixiviação do alachlor; (ii) determinar os coeficientes de sorção do alachlor e diuron (14C) em amostras de solos coletadas em regiões produtoras de cana-de-açúcar do estado de São Paulo, e verificar o efeito do sistema de colheita (com e sem queima) sobre estes coeficientes. Os resultados mostraram que (i): a adição de composto e palha não afetou enquanto que a adição de cinza aumentou significativamente o potencial de sorção dos herbicidas. O envelhecimento (28 dias) aumentou de 1,3 a 2,3 vezes os valores de Kd. A adição de palha e de cinza diminuiu a lixiviação do alachlor (< 1,0% do aplicado) em relação ao composto e o controle (~6% do aplicado). A palha reteve ~80% do alachlor aplicado. (ii): a sorção foi mais elevada para o herbicida diuron (Kd médio = 26,5 L kg-1) em relação ao alachlor (Kd médio = 2,3 L kg-1). De modo geral, os atributos do solo que melhor se correlacionaram com os valores de Kd foram os teores de carbono orgânico, argila e CTC. Os coeficientes de sorção do alachlor e diuron foram bem correlacionados com os teores de óxidos ferro livres e amorfos (r > 0,7), respectivamente. De forma geral, a manutenção da palha no solo promoveu incrementos nos valores de Kd, mas não alterou sua classificação quanto ao potencial de mobilidade. / Sugarcane is a major crop in Brazil covering more than eight million hectares. Recently, its harvesting system has been changing from burning to not-burning of straw at harvesting, generating 8-20 Mg ha-1 of residue on the soil surface. Furthermore, the use of waste generated in sugarcane processing for the production of alcohol or sugar is more and more frequent. These measures minimize soil erosion and favor nutrient cycling and increased levels of organic carbon in the soil, reducing production costs. As a result, changes in environmental behavior of pesticide molecules are expected, since their sorption potential can vary according to the organic carbon content in the soil, the addition of waste and the residence time in the soil (\"aging\"). Moreover, the residues on the soil can intercept herbicides reducing their leaching. Therefore, the objectives of this research were: (i) to evaluate the effect of three organic wastes (compost, straw and straw ashes of sugarcane) and residence time (\"aging\") on the sorption potential of herbicides (14C) alachlor and diuron, and the effect of these wastes on the leaching of alachlor; (ii) determine the sorption of alachlor and diuron (14C) in soil samples collected from sugarcane producing regions in Sao Paulo State, Brazil, and verify the effect of the harvesting system (with and without burning) on these coefficients. The results showed that: (i) the addition of the compost and straw did not affect herbicide sorption while the addition of ash significantly increased the sorption potential of herbicides. The aging (28 days) increased 1.3 to 2.3 times the Kd values. The addition of straw and ash decreased the leaching of alachlor (< 1.0% of applied dose) in relation to compost and control (~6% of applied dose). The straw retained ~80% of alachlor applied; (ii) the sorption was higher for the herbicide diuron (average Kd = 26.5 L kg-1) in relation to alachlor (average Kd = 2.3 L kg-1). In general, the soil characteristics that best correlated with Kd values were the contents of organic carbon, clay and CEC. The sorption coefficients of alachlor and diuron were well correlated with the concentration of free and amorphous iron oxides (r > 0.7), respectively. Overall, the maintenance of straw on the soil promoted increases in Kd values, but did not change its classification regarding its the potential of mobility.