Dinâmica de tebuthiuron e hexazinona em solos sob aplicação de biocarvão

Autor(es)

Letícia de Pierri

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Piracicaba.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALA/BC)
• Data de defesa: 2018-02-23

Membros da banca

Jussara Borges Regitano; Luis Reynaldo Ferracciú Alleoni; Eloana Janice Bonfleur; Carlos Eduardo Pellegrino Cerri; Etelvino Henrique Novotny

• Orientador: Jussara Borges Regitano

Resumo

A aplicação de biocarvão ao solo tem sido divulgada como prática com vantagens agrícolas e ambientais. Devido à sua elevada reatividade, o biocarvão pode interagir com contaminantes orgânicos e inorgânicos do solo, diminuindo o potencial poluidor de elementos tóxicos e pesticidas. Contudo, a eficácia de herbicidas pré-emergentes pode ser anulada devido à presença de biocarvão no solo, o que impõe a necessidade de doses maiores e resulta no aumento do risco de contaminação ambiental. Adicionalmente, pode haver maior persistência de pesticidas no solo devido à retenção e menor disponibilidade das moléculas em solos com biocarvão. As reações que ocorrem entre o biocarvão e os pesticidas dependem das próprias características do solo e da molécula, além do tempo de interação com o solo (aging) e das propriedades intrínsecas ao biocarvão (biomassa de origem, T°C de pirólise e granulometria). O tebuthiuron e a hexazinona são herbicidas com elevado potencial de lixiviação e podem ter seu destino alterado em função da presença de biocarvão no solo. Estas moléculas possuem elevado tempo de meia-vida (t1/2) e biodegradam lentamente no ambiente edáfico. Assim, processos oxidativos avançados (POA) podem acelerar a decomposição dos herbicidas, sendo ainda uma maneira de integrar o biocarvão em processos químicos para a dissipação de poluentes. Objetivou-se avaliar os efeitos da aplicação de biocarvão na dinâmica dos herbicidas tebuthiuron e hexazinona em solos, tendo-se como objetivos específicos: i) verificar o comportamento sortivo desses herbicidas frente à aplicação de biocarvões produzidos a partir de diferentes matérias-primas e T°C de pirólise, incluindo a influência de fatores como o aging dos herbicidas no solo, tamanho das partículas do biocarvão e disponibilidade de carbono orgânico dissolvido (COD) no solo promovida pela adição do biocarvão; ii) avaliar se a interação entre os herbicidas e o biocarvão afeta a eficiência de controle de braquiária (Brachiaria decumbens); iii) analisar a influência do biocarvão na dissipação e lixiviação de tebuthiuron e hexazinona; e iv) identificar o potencial de uso do biocarvão em POA, como suporte para catalisadores metálicos heterogêneos e como fonte de ferro para reações de Fenton, bem como avaliar o desempenho destes materiais na catálise oxidativa de hidrocarbonetos e dos herbicidas. Experimentos de sorção, (verificando a influência de biocarvões de diferentes matérias-primas e T°C de pirólise, aging e granulometria, além da avaliação em solos de texturas contrastantes), bem como de dissipação e lixiviação foram conduzidos, utilizando-se herbicidas radiomarcados. Em paralelo, a liberação de COD pelos biocarvões e pelos solos foi quantificada, enquanto que um experimento de eficiência de controle sobre braquiária em casa de vegetação foi conduzido. Os biocarvões foram, ainda, avaliados quanto ao potencial de uso como suporte para catalisadores metálicos e para reações de Fenton, avaliando-se sua performance para a oxidação dos herbicidas e de hidrocarbonetos. Apesar de não alterar a classe de lixiviação de tebuthiuron e hexazinona em curto prazo, quando considerado o efeito do aging, a presença de biocarvão de palha de cana-de-açúcar 550°C (PC550) no solo, independentemente da granulometria, pode auxiliar no manejo de herbicidas com elevada mobilidade, especialmente em solos de textura arenosa e com baixo teor de carbono. Neste caso, o herbicida tebuthiuron teve sua classificação alterada de \"molécula lixiviável\" (Kd,app < 5,0 L kg-1) para \"molécula não-lixiviável\" (Kd,app > 5,0 L kg-1). No entanto, o biocarvão de dejeto de galinha 350°C (DG350) aumenta o COD do solo, resultando na diminuição da sorção dos herbicidas. A adição dos biocarvões PC550 e DG350 ao solo não modificam a eficiência de controle de braquiária por moléculas altamente solúveis. Doses a partir das doses recomendadas em campo promovem controle eficiente, independentemente da presença ou não de biocarvão no solo. Tebuthiuron e hexazinona são moléculas recalcitrantes no ambiente, sendo muito baixas suas taxas de mineralização e de dissipação, tanto na presença como na ausência dos biocarvões PC550 e DG350. A presença de biocarvão no solo pouco influenciou a dissipação dessas moléculas. Os biocarvões PC550 e DG350 diminuem o potencial de lixiviação da hexazinona no solo de textura areia franca, mas não afetam o movimento vertical do tebuthiuron nas mesmas condições. Apesar do menor potencial para degradação de tebuthiuron e hexazinona em relação à epoxidação de hidrocarbonetos, a inserção do biocarvão para a síntese de catalisadores mostrou-se eficiente e permitiu o emprego deste material em processos de catálise industrial e ambiental, podendo auxiliar para o manejo da remediação de poluentes e contribuindo para expandir o uso do biocarvão. (AU)

• Processo FAPESP: 14/18293-7 - Dinâmica de tebuthiuron e hexazinona em solos sob aplicação de biocarvão
• Beneficiário: Letícia de Pierri
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado