Relatiile erbicidelor cu solul

Relatiile erbicidelor cu solul

Erbicidele aplicate sau incorporate in sol intra in relatii de reciprocitate cu solul, comportarea erbicidelor in sol fiind influentata, mai mult sau mai putin, de procesele fizice, chimice sau biochimice pe care acestea le sufera.

A) Procese fizice. Cele mai importante procese fizice care pot actiona asupra erbicidelor ajunse in sol sunt: adsorbtia, desorbtia, volatilizarea si levigarea.

1. Adsorbtia este proprietatea unor substante solide sau lichide de a atrage si retine la suprafata lor atomi, molecule sau ioni ai altor substante gazoase sau lichide. Intensitatea fenomenului depinde atat de substanta capabila sa fixeze unele componente dintr-un amestec la suprafata lor (adsorbent), cat si substanta retinuta (adsorbant) si respectiv gradul de dispersie, deci de marimea suprafetelor de separare. Toate erbicidele sunt adsorbite de complexul argilo-humic al solului, unele mai mult, altele mai putin. Odata adsorbite, aceste molecule sunt inofensive (pasive) si sunt inaccesibile plantelor. Cu cat adsorbtia este mai puternica, cu atat efectul erbicidului se diminueaza. Adsorbtia este mai mare la solurile cu complex coloidal dezvoltat, precum si cu un continut de humus mai mare. Adsorbtia este mai mare pe solurile acide decat pe solurile alcaline.

Cunoasterea fenomenului de adsorbtie are o importanta practica deosebita deoarece in functie de intensitatea acestuia trebuie corelate dozele de erbicide care se aplica la sol.

2. Desorbtia este procesul chimic prin care, din complexul argilo-humic, se elibereaza molecule sau ioni de erbicid. Moleculele de apa inlocuiesc de obicei moleculele sau ionii de erbicid.

Erbicidul fixat pe substanta organica este eliberat relativ repede, fie prin fenomene fizice, fie dupa mineralizarea humusului, in timp ce argila retine practic ireversibil erbicidul. Moleculele de erbicid eliberate pot trece in solutia solului unde sunt expuse procesului de absorbtie de catre plante.

3. Volatilizarea este fenomenul prin care o substanta chimica (erbicid) trece de la starea lichida in starea gazoasa. Vaporii de erbicid sunt molecule de erbicid. Deplasarea acestora in atmosfera cauzata de vant sau de temperaturile ridicate se numeste deriva sau drift de vapori de erbicid.

Acest proces fizic poate fi considerat nefavorabil din doua motive: pe de o parte diminueaza cantitatea de erbicid din sol si prin aceasta efectul fitotoxic asupra buruienilor, iar pe de alta parte, prin deplasarea laterala a vaporilor de erbicid purtati de vant pot fi distruse culturile sensibile din vecinatate.

Intensitatea volatilizarii este direct proportionala cu temperatura si umiditatea solului, dar si cu presiunea de vapori a erbicidului.

4. Levigarea este procesul fizic de deplasare descendenta a moleculelor de erbicide pe profilul solului odata cu apa provenita din precipitatii sau irigare. Prin levigare erbicidele sunt deplasate din straturile superficiale ale solului, unde trebuie sa combata buruienile, spre straturile mai profunde, unde pot deveni fitotoxice pentru plantele de cultura cu inradacinare mai adanca. In acelasi timp, erbicidele levigate pot ajunge in apele freatice si de suprafata, poluandu-le.

Levigarea erbicidelor este direct proportionala cu doza aplicata si cantitatea de precipitatii cazute si invers proportionala cu adsobtia erbicidelor pe argila si humusul din sol. Cu cat un sol este mai bogat in argile si humus, adsorbtia este mai puternica iar levigarea mai slaba. Cresterea temperaturii si a umiditatii, reducand adsorbtia, favorizeaza levigarea.

B).Procese chimice. Acestea constau in descompunerea fotochimica si diferitele reactii chimice care au loc intre erbicide si unele componente ale solului.

1. Descompunerea fotochimica. Unele erbicide ajunse la sol si expuse luminii solare sufera unele modificari moleculare. Reactiile fotochimice sunt cauzate de radiatiile ultraviolete cuprinse intre lungimile de unda de 40-444 A (angstromi).Descompunerea erbicidelor prin interventia luminii, a razelor ultraviolete, sunt fenomene rapide.

Lumina constituie o cale de descompunere, respectiv de inactivare, care nu poate juca un rol decat asupra substantelor active de la suprafata solului sau de la o foarte mica adancime.

2. Reactii chimice intre erbicide si constituentii solului sunt reactii de oxido-reducere, hidroliza, de formare de saruri sau diferite complexe chimice.

C). Procese biologice. Sunt procesele de: absorbtie de catre radacinile plantelor si de descompunere de catre microorganisme.

1. Absorbtia de catre radacinile plantelor se realizeaza de catre organele subterane ale plantelor si ca atare, reduce concentratia erbicidelor in solutia solului.

2. Descompunerea de catre microorganisme. Microorganismele folosesc erbicidele organice ca sursa de hrana si de energie, determinand astfel descompunerea lor pana la produsele finale: CO₂, H₂O, N, P etc. Aceasta este calea principala prin care erbicidele din sol sunt metabolizate sau distruse.

Pentru a induce biodegradarea, substanta trebuie sa ajunga in contact cu microorganismele active. Aceasta se realizeaza prin intermediul solutiei solului, procesul biodegradarii fiind mai usor pentru substantele solubile in apa. Cu cat creste concentratia erbicidului in solutia solului, cu atat se accelereaza si biodegradarea.

S-a observat ca initial erbicidul (de exemplu 2,4 D) introdus in sol ramane nedescompus, iar numarul microorganismelor nu se schimba. Dupa o perioada de timp variabila, moleculele erbicidului incep sa fie descompuse si paralel se observa cresterea numarului de microorganisme. Durata fazei de latenta depinde de viteza multiplicarii microorganismelor.

In cazul in care solul este tratat din nou cu 2,4 D sau cu un alt compus apropiat ca structura intr-un interval de cateva luni, erbicidul incepe sa fie descompus imediat, fara perioada de latenta initiala, fenomen numit "imbogatirea solului".

Capacitatea erbicidelor de a fi metabolizate - proprietate numita biodegradabilitate - si proprietatea inversa, rezistenta moleculelor unei substante la metabolizare - numita recalcitranta moleculara - depinde de structura chimica a fiecarei substante.

Factorii de mediu determina viteza descompunerii in sol a erbicidelor. In cea mai mare masura influenteaza umiditatea, capacitatea de schimb, cantitatea de argila si de humus din sol.Temperatura solului influenteaza si ea descompunerea, dar in mod indirect, determinand viteza de proliferare a microorganismelor. Biodegradarea are loc cu intensitate maxima la temperaturi moderate (25-35ºC).

Un alt factor care poate influenta mult activitatea microorganismelor din sol este agrotehnica culturii. S-a constatat de multe ori, ca diversitatea si activitatea populatiilor microbiene este cu mult mai mare in solurile cultivate decat in cele intelenite si ca masurile agrotehnice pot influenta si actiunea de degradare a erbicidelor.