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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.
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
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