Lixiviación en columna de suelo de los herbicidas metsulfurón metilo y 2,4-d en suelos arroceros de los municipios de Espinal y Prado (Tolima)

El uso de plaguicidas destinados a prevenir, destruir o controlar cualquier tipo de plaga, incluido vectores de enfermedades, plantas o animales indeseables en la producción de alimentos , ha tenido un aumento significativo en los últimos años, gracias a los múltiples beneficios que genera tanto a productores como a consumidores [1, 2], entre otros el incremento entre la relación costo beneficio, la mejora de calidad y cantidad de las cosechas o la reducción de las pérdidas en la post cosecha. Sin embargo, dicho aumento puede traer algunas consecuencias negativas para el medio ambiente ya que se estima que alrededor de un 2 a 5% de estos cumple con su objetivo principal, el restante interacciona con todos los compartimentos ambientales [3]. La interacción de los plaguicidas con el ambiente genera varios tipos de movimiento, dentro de los que se destacan la lixiviación, la escorrentía o la volatilización. Cada uno de ellos involucra diferentes partes del ecosistema y se relacionan entre sí, con las condiciones climáticas, las características físicas y químicas de los plaguicidas y con los receptores en el medio ambiente. De la amplia gama de plaguicidas existentes en el mercado, los herbicidas son los más importantes en Colombia ya que alcanzaron ventas superiores a los 14 millones 700 mil litros (55,9%) [4]. El destino ambiental de los plaguicidas es una preocupación importante de los gobiernos, particularmente de los herbicidas por su aplicación directa al suelo [5].En los cultivos de arroz se suman dos características adicionales, la primera es que las malezas son la principal plaga, la segunda son las características anaeróbicas de este cultivo, ya que los rendimientos mayores en producción los brinda el arroz de riego o inundado, siendo el más usado en la zona centro [6]. En el presente trabajo de investigación, se evaluó la lixiviación en columna de suelo de los herbicidas metsulfurón metilo y ácido 2, 4 diclorofenoxiacético (2,4-D), para dos suelos en condiciones de inundación, ubicados en los municipios de Espinal y Prado, Departamento del Tolima, mayormente productores de arroz. Los ensayos se realizaron empleando columnas de 30 cm de longitud y 10,1 cm de diámetro. La cuantificación de los plaguicidas en las fracciones de lixiviados obtenidas en la base de la columna se realizó mediante técnicas cromatográficas. Una vez terminados los ensayos de lixiviación se realizaron extracciones de suelo, para determinar las concentraciones residuales de herbicidas en función de la profundidad [7]. Se representó la curva de elución (Breakthrough curve, BTC) de bromuro, 2,4-D y metsulfurón metilo en la columna de suelo saturado de agua del Municipio del Espinal. Se obtuvieron los coeficientes del modelo de transporte en equilibrio (CDE1) y no equilibrio (PNE2 y CNE3) mediante el programa CXTFIT 2. 1 que resuelven la ecuación de convección-dispersión, ajustando la curva obtenida de manera experimental [8, 9]. Para el herbicida 2,4-D, se calculó el coeficiente de retardo (R) en los modelos no equilibrio físico (PNE) y no equilibrio químico (2 site). Se observa que el valor estadístico del coeficiente de correlación (R) calculado fue significativamente igual en todos los modelos con respecto al promedio (2,0750,04), aunque el modelo que mejor se ajustó en las condiciones de nuestro experimento fue el de PNE. Con el valor del coeficiente de retardo mejor ajustado por las ecuaciones en PNE, se determinó la constante de adsorción para el herbicida en condiciones anaerobias (22,69 LKg-1), valor coincidente con el calculado por algunos investigadores en condiciones aerobias [10, 11]. Para el metsulfurón metilo se obtuvo la curva de lixiviación con las concentraciones de las muestras, aunque por la forma y la estructura de dicho gráfico no es posible ajustar la curva a las ecuaciones modelo del programa. Con respecto a la columna preparada con el suelo del Municipio de Prado, para el ion bromuro se obtuvo más de un 50% de la curva de elución; por otra parte no se obtuvieron las curvas de elución para el ácido 2,4-diclorofenoxiacético y metsulfurón metilo, ya que a lo largo del experimento se tuvo un flujo (0,04-0,06 ml/h) principalmente debido al alto porcentaje de arcillas dentro de este, razón por la cual se observó una mayor retención del bromuro y los herbicidas. Adicionalmente se observó que el volumen de agua eluido fue ¼ de volumen de poro, durante 6 meses aproximadamente que duró el ensayo. Dicho tiempo no fue suficiente para percolar la totalidad del trazador ni de los herbicidas. Finalmente se realizó la extracción de ion bromuro en el suelo utilizado para la columna de Prado encontrando un porcentaje de recuperación (suma de los lixiviados y la cantidad retenida en el suelo) de 94,6%. Mediante ensayos de degradación en biómetros, se evaluó la degradación en condiciones anaeróbicas para el 2,4-D en las muestras de suelo tanto del municipio de Espinal como el de Prado, encontrando un tiempo de vida media (DT50) para el 2,4-D de 11,13 días en el suelo de Espinal y 7,4 días para la muestra de suelo de Prado. Particularmente se observa la disminución del tiempo de vida media del 2,4-D con el incremento del contenido de arcillas en el suelo, fenómeno que se explica por el mayor retardo que presenta dicho herbicida en las arcillas, aunque la lixiviación se ajuste a las ecuaciones de PNE y la adsorción no sea representativa bajo dichas condiciones. Por otro lado dichos tiempos de vida media reflejan una trasformación rápida del herbicida en el momento que entran en contacto con el suelo, concluyendo que el potencial de lixiviación disminuye por la disminución de la concentración disponible en la matriz de suelo. (Texto tomado de la fuente)

• Autores: Huertas Campos, Julián Andrés
• Fecha de publicación: 2014
• Institución: Universidad Nacional de Colombia
• Repositorio: Universidad Nacional de Colombia
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unal.edu.co:unal/49877
• Acceso en línea: https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/49877; http://bdigital.unal.edu.co/43401/
• Palabra clave: 54 Química y ciencias afines / Chemistry; Lixiviación; Columnas de suelo; Metsulfurón metilo; Ácido 2,4- diclorofenoxiacético; CXTFIT; Leaching; Soil columns; Metsulfurón methyl; 2,4-dichclorophenoxiacetic acid; CXTFIT software
• Rights: openAccess
• License: Atribución-NoComercial 4.0 Internacional