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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Utilização do conceito de fugacidade na previsão do comportamento ambiental do carbosulfan e do carbofuran na cultura do arroz irrigado
Author: Plese, Luis Pedro de Melo
Advisor: Foloni, Luiz Lonardoni
Abstract: Resumo: A utilização de produtos fitossanitários para o controle de plantas daninhas, pragas ou doenças têm sido muito difundido em função da necessidade crescente da oferta de alimentos, limitação de áreas agricultáveis e disponibilidade de mão-de-obra. Os problemas gerados com a aplicação de produtos fitossanitários, sem o devido conhecimento, podem causar riscos ao meio ambiente e à saúde humana. A tendencia é órgão fiscalizador é exigir que antes do lançamento de um novo produto no mercado e antes de sua aplicação em áreas agricultáveis seja feito estudo rigoroso de seu comportamento no meio ambiente. Quando existe um bom banco de dados, modelos matemáticos são desenvolvidos objetivando prever comportamento ambiental do produto fitossanitário. O conceito de fugacidade, embora não seja novo, praticamente não tem sido estudado no Brasil na áreadas ciencias agrárias. A fugacidade pode ser um novo caminho para quantificar o transporte, a biocumulação e transferência entre os compartimentos ambientais. Este trabalho teve por objetivos: (a) desenvolver uma metodologia preliminar de previsão de destino ambiental dos inseticidas carbosulfan e carbofuran no cultivo de arroz irrigado, através de modelo matemático baseado no conceito de fugacidade, para delimitar os compartimentos mais vulneráveis; (b) prever o comportamento e o destino ambiental das moléculas do carbosulfan e carbofuran no cultivo de arroz irrigado, aplicando o conceito de fugacidade; (c) verificar, em condições de campo, o comportamento e o destino ambiental do carbosulfan e do carbofuran, comparando-os com a previsão feita. A fase experimental foi desenvolvida na Fazenda Varjão, município de Bariri-SP, coordenadas (21º59'47¿S e 48º36'41¿LGr) em solo Gleissolos. A cultura foi implantada no dia 22/11/02, utilizando-se a cultivar IRGA-420. Para evitar possíveis contaminações, a área experimental foi locada em um tabuleiro de 2 ha a montante da propriedade. A propriedade foi dividida em tabuleiro com dimensões variáveis de 1,5 a 2,5 ha, totalizando 200 tabuleiros, separados por canais de irrigação e drenagem. Tradicionalmente, para o controle da larva da bicheira-da-raiz é recomendado o uso do inseticida carbosulfan, na dose de 400 g i.a. ha-1, no sistema de benzedura. Foram determinados 8 pontos ao acaso no tabuleiro estudado, para coleta de amostras. Os compartimentos amostrados foram água laminar, solução do solo e do próprio solo. As seqüências de tempo escolhidas para as coletas de amostras de água laminar e solução do solo foram de 0, 24, 48, 96, 192, 378 e 678 horas após a aplicação. As amostras de solo foram realizadas em 0, 24, 48, 96, 192, 378, 678, 1536 e 1656 horas após a aplicação. As cinéticas de degradação do carbofuran e do carbosulfan foram avaliadas em condições de campo através da análise dos resíduos das amostras coletadas. Utilizou-se da identificação e quantificação dos resíduos foi realizada através de um detector seletivo de massas, acoplado ao cromatógrafo. Este foi operado no modo de monitoramento de íons (SIM), sendo utilizados os fragmentos 160 e 164 para a quantificação de carbofuran e carbosulfan, respectivamente. Os dados experimentais e as equações diferenciais que descrevem a cinética do carbosulfan e do carbofuran permitiram estimar a meia-vida dos inseticidas na água e na solução do solo e no próprio solo. Os valores estimados das meias-vidas para o carbosulfan na água laminar, no solo e na solução do solo foram 1, 25 e 21 dias, respectivamente. Para o carbofuran as meias-vidas na água laminar e na solução do solo foram 3 e 10 dias, respectivamente. Os resultados indicam os compartimentos preferenciais do carbofuran, facilitando a tarefa de amostragens em programas do monitoramento da qualidade ambiental, e permite antecipar o destino ambiental do inseticida carbofuran. Experimentos de campo foram conduzidos para verificar a proximidade entre os valores simulados e os valores observados de concentrações do carbofuran na água e no solo

Abstract: Pesticide use to control pests, diseases and weeds is steadily increasing due to a general food demand increase, cropping area limitation, and manpower availability. Pesticide application without a sound knowledge may hazard environment and human health. Regulatory agencies enforces that, before a new product releasing to the market for agricultural use, intensive studies on its environment impacts ought to be developed. When a large and useful database is available, mathematical models are developed to estimate or predict product environmental behavior. In Brazil, although the available knowledge, practically there are no studies on fugacity concept applied to agricultural subjects. Fugacity in the proposed form might be a new tool in quantifying the movement, bioaccumulation and transfer of pesticides betweeen environment compartments. The objectives of this research work were: (a) to develop a preliminary method for predicting the environmental destination of carbosulfan and carbofuran insecticides applied to field irrigated rice, using a model based on the fugacity concept to delimit most vulnerable compartments; (b) to predict the behavior and environmental destination of carbosulfan and carbofuran molecules applied on field irrigated rice, using the fugacity concept; (c) to validate the prediction model by comparison with experimental data obtained under field conditions. The experimental data was obtained from a field irrigated rice experiment carried out at 'Varjão¿ Farm, district of Bariri, State of São Paulo, Brazil (21º59'47¿S and 48º36'41¿LGr) in a Gleissol type soil. Rice cv IRGA-420 was seeded in 11.22.2004, using the uppermost rice field area to avoid eventual contaminations. The property is divided in 1.5-2.5 ha-field areas, separated by rrigation or drainage channels. Traditionally, rice root weevil is controlled through carbosulfan application at the rate of 400 g a.i. ha-1. Eight sampling points were randomly located in the rice fields. The sampled compartments were: laminar water, soil solution and soil. The time sequence for water and soil solution samplings were 0, 24, 48, 96, 192, 378 and 678 hours after pesticide application, and for soil, 0, 24, 48, 96, 192, 378, 678, 1536 and 1656 hours after pesticide application. The carbofuran and carbosulfan degradation kinetics were evaluated through residue sample analysis. Residue identification and quantification were made through a mass selective detector (MSD) device coupled to a chromatograph. This equipment was operated in the system of ion monitoring mode (SIM), utilizing 160 and 164 fragments for the carbofuran and carbosulfan quantification, respectively. The experimental data and differential equations that describe the carbofuran and carbosulfan kinetics in the field rice water, allowed the insecticide half-life estimation in the three compartments: water, soil solution and soil. The estimated values for carbosulfan half-lives were: 1, 25 and 21 for water, soil and soil solution, respectively, and 3 and 10 days for carbofuran half-lives for the water and soil solution, respectively. The proposed model showed to be viable for the evaluation of insecticide behavior inthe irrigated field rice. High correlation was observed between data obtained by simulation and that from field experimentation, through residue analyses in the water and soil compartments. In an evaluation of environmental risks, the fugacity model level IV was adequate to estimate or predict the insecticide product destination
Subject: Arroz - Irrigação
Agricultura - Aspectos ambientais
Inseticidas
Pesticidas - Aspectos ambientais
Modelos matemáticos
Language: Português
Editor: [s.n.]
Citation: PLESE, Luis Pedro de Melo. Utilização do conceito de fugacidade na previsão do comportamento ambiental do carbosulfan e do carbofuran na cultura do arroz irrigado. 2005. 123p. Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Agricola, Campinas, SP. Disponível em: <http://www.repositorio.unicamp.br/handle/REPOSIP/257252>. Acesso em: 4 ago. 2018.
Date Issue: 2005
Appears in Collections:FEAGRI - Tese e Dissertação

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