COMPORTAMENTO_AMBIENTAL_DOS_HERBICIDAS

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DE PERNAMBUCO
DEPARTAMENTO DE AGRONOMIA
ÁREA DE FITOTECNIA
DISCIPLINA:
CONTROLE DE PLANTAS INVASORAS
TÓPICO:
COMPORTAMENTO AMBIENTAL DOS HERBICIDAS
Profª Angélica Virgínia Valois Montarroyos
E-mail: angelica.montarroyos@ufrpe.br
COMPORTAMENTO E DESTINO AMBIENTAL DOS 
HERBICIDAS
AGROECOSSISTEMA
H
HerbicidaHerbicida
AGROECOSSISTEMA
Tempo de ação
HH
HHH
H
H
H
Processos físicos
Processos físico-químicos
Processos biológicos
QUANDO 
ACONTECE 
CONTAMINAÇÃO 
AMBIENTAL?
• Quando o herbicida não atinge ou atinge 
parcialmente o alvo E/OU
• Quando o herbicida não apresenta uma 
degradação tão rápida.
RESULTADO: CONTAMINAÇÃO AMBIENTAL!
O que vai prejudicar outros componentes 
do agroecossistema.
O DESTINO DOS HERBICIDAS NO AMBIENTE É DETERMINADO
PELA INTERAÇÃO DOS PROCESSOS DE 
RETENÇÃO, TRANSPORTE E TRANSFORMAÇÃO
1. PROCESSOS DE RETENÇÃO
Referem-se à habilidade do solo de reter um herbicida evitando
que ele se mova tanto dentro como para fora da matriz do solo.
SORÇÃO – é um processo geral de retenção do herbicida no solo
que engloba os mecanismos de adsorção, absorção e precipitação.
ADSORÇÃO – é um processo temporário pelo qual uma
substância dissolvida se fixa a uma superfície sólida, ou seja,
remoção do herbicida da solução do solo e posterior retenção pelos
colóides.
ABSORÇÃO – é o processo pelo qual as raízes ou outras partes das
plantas e os microrganismos removem da solução do solo ou de
superfícies as moléculas do herbicida.
PRECIPITAÇÃO – é a formação de precipitados entre as
moléculas de herbicidas e posterior lixiviação.
DESSORÇÃO – é o processo de liberação do herbicida dos colóides
para a solução do solo.
ESTIMATIVA DE SORÇÃO DE UM HERBICIDA
COEFICIENTE DE SORÇÃO – Koc
Koc = representa a relação entre a concentração do herbicida
sorvido nas partículas do solo e a quantidade na solução do solo
em equilíbrio, levando em consideração o teor de carbono
orgânico presente no solo.
INTERPRETAÇÃO DO VALOR DE Koc
MOBILIDADE NO SOLO Koc
Muito Alta 0,5 a 99
Alta 100 a 599
Intermediária 600 a 4999
Baixa > 5000
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A CAPACIDADE DE ADSORÇÃO DE UM 
HERBICIDA É INVERSAMENTE PROPORCIONAL 
A SUA MOBILIDADE NO SOLO.
PRINCIPAIS PROPRIEDADES DO SOLO QUE INFLUENCIAM
NA ADSORÇÃO DOS HERBICIDAS
Teor de matéria orgânica
Textura
Umidade
pH do solo
SUPERFÍCIE ESPECÍFICA DAS PARTÍCULAS DO SOLO
FRAÇÃO DO SOLO SUPERFÍCIE ESPECÍFICA
(cm2/g)
Areia grossa 34
Areia fina 159
Silte 454
Argila (1:1) 23.000
Matéria orgânica 50.000
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CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS DOS 
HERBICIDAS QUE INFLUENCIAM NA SUA 
DINÂMICA NO SOLO
Capacidade de dissociação eletrolítica (pKa)
Coeficiente de partição octanol/água (Kow)
Solubilidade em água (S)
Pressão de vapor (P)
Meia-vida do herbicida no solo (T1/2)
É uma característica inerente à composição química do
composto. A natureza química das moléculas dos herbicidas
pode ser classificada em: Iônica e Não Iônica.
 As formas não iônicas são moléculas apolares cujas
propriedades físico-químicas independem do pH da solução
onde este herbicida está atuando.
 As formas iônicas podem ser subdivididas em aniônicas e
catiônicas, apresentando grau de ionização variável com o
pH da solução em função das constantes de ionização.
CAPACIDADE DE DISSOCIAÇÃO ELETROLÍTICA (pKa)
OU CONSTANTE DE IONIZAÇÃO
Herbicidas derivados de ácidos e bases fracas:
• Quanto menor o pH do solo em relação ao pKa do herbicida, 
maior será a tendência do herbicida se adsorver nas partículas 
coloidais do solo.
• Quando o pH do solo for superior ao pKa do herbicida, ele será 
prontamente dissociado e sua capacidade de ficar adsorvido nas 
partículas coloidais do solo será muito menor.
Ex: Herbicida Imazaquin aplicado em solo Franco-Siltoso:
pH: 4,7 – Adsorção: 62%
5,2 - 40%
5,5 - 25%
COEFICIENTE DE PARTIÇÃO OCTANOL/ÁGUA (Kow)
Refere-se à medida da intensidade da afinidade da molécula do 
herbicida pela fase polar (representada pela água = hidrofilicidade) e 
apolar (representada pelo 1-octanol = lipofilicidade).
O Kow influencia a absorção do herbicida pelas folhas, caules e raízes,
a translocação do ponto de absorção até o sítio de ação e a adsorção aos
colóides do solo (lixiviação, absorção radicular e persistência).
CLASSIFICAÇÃO DOS HERBICIDAS EM FUNÇÃO DOS VALORES DE Kow
2. PROCESSOS DE TRANSPORTE
Os processos de transporte dos herbicidas influenciam a
capacidade de contaminação dos recursos hídricos. Dentre as
principais formas de transporte destacam-se o escorrimento
superficial, a volatilização e a lixiviação.
ESCORRIMENTO SUPERFICIAL
Representa o arraste ou escorrimento em superfície do
herbicida juntamente com as partículas coloidais do solo, de
áreas pulverizadas para aquelas que não receberam diretamente
o produto.
O percentual de perdas do produto aplicado dependerá da
declividade da área, tipo de solo, práticas culturais, intensidade
da água e natureza e dose do produto aplicado. Normalmente as
perdas não excedem 1% do total do produto aplicado.
VOLATILIZAÇÃO
É o processo pelo qual o herbicida da solução do solo ou
após aplicação passa para forma de vapor podendo se perder
para a atmosfera por evaporação.
Fatores que influenciam a volatilização:
• Elevação da temperatura – aumenta a pressão de vapor do
herbicida e a taxa de evaporação da água contida no solo.
• Umidade do solo.
PRESSÃO DE VAPOR (P)
É a pressão exercida por um vapor em equilíbrio com
um líquido, a uma determinada temperatura, indicando o
grau de volatilização do herbicida, ou seja, a tendência do
herbicida se perder na forma de gás na atmosfera.
CLASSIFICAÇÃO DOS HERBICIDAS QUANTO A 
VOLATILIDADE
Volatilidade Pressão de vapor (P)
(mm Hg)
Não volátil < 10-8
Pouco volátil 10-7 a 10-5
Medianamente volátil 10-4 a 10-3
Muito volátil > 10-2
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SOLUBILIDADE EM ÁGUA (S)
CLASSIFICAÇÃO DOS HERBICIDAS QUANTO A SOLUBILIDADE
Solubilidade Valores (ppm)
Insolúvel < 1
Muito baixa 1 a 10
Baixa 11 a 50
Média 51 a 150
Alta 151 a 500
Muito alta 501 a 5.000
Extremamente alta > 5.000
É caracterizada pela quantidade máxima do herbicida
dissolvida em água pura em determinada temperatura, ou seja,
indica a proporção de herbicida que poderá estar disponível na
solução do solo, podendo ser absorvida por raízes e sementes em
germinação, ou ser lixiviada.
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LIXIVIAÇÃO
É o deslocamento descendente da molécula do herbicida no
perfil do solo.
A adsorção do herbicida pelos colóides do solo e a persistência
do herbicida no solo são as duas propriedades mais importantes
para o processo de lixiviação.
CLASSIFICAÇÃO DOS HERBICIDAS QUANTO AO 
POTENCIAL DE LIXIVIAÇÃO
Herbicida Valores de GUS*
Não lixiviável < 1,8Potencialmente lixiviável 1,8 a 2,8 
Lixiviável > 2,8
* O potencial de lixiviação de um herbicida é medido pelo índice 
GUS (Groundwater Ubiquity Score).
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É o movimento das gotas e vapores oriundos da
pulverização para fora da área alvo, causando menor efeito
biológico no controle químico e possibilitando a ocorrência de
danos em plantas cultivadas ou invasoras suscetíveis ao
produto aplicado, bem como a outras espécies vegetais, pessoas
e animais localizadas próximas à área de aplicação.
DERIVA
CONDIÇÕES CLIMÁTICAS IDEAIS PARA PULVERIZAÇÃO DE 
HERBICIDA
Condições climáticas Limites Ideal
Velocidade do vento 3 a 10 km/h 3 a 6 km/h
Umidade relativa 55 a 80% 70%
Temperatura abaixo de 300C 280C
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Os processos de transformação das moléculas de herbicidas no solo
e na água são decorrentes da degradação física, química e/ou biológica
dessas moléculas que levam à formação de compostos secundários ou à
completa mineralização das moléculas, obtendo-se como produtos finais
água, gás carbônico e compostos inorgânicos.
A degradação das moléculas de herbicidas no solo e a capacidade de 
adsorção deste influenciam diretamente a persistência do herbicida no 
ambiente.
3. PROCESSOS DE TRANSFORMAÇÃO
PERSISTÊNCIA
Constitui-se no período de tempo o qual o herbicida
permanece no meio ambiente. É medida pela meia-vida (t ½), que é o
tempo necessário para que ocorra a dissipação de 50% da quantidade
inicial do herbicida aplicado.
CLASSIFICAÇÃO DOS HERBICIDAS QUANTO A
PERSISTÊNCIA (IBAMA)
Classe t ½ (dias)
Não persistente < 30
Medianamente persistente 30 a 180
Persistente 181 a 360
Altamente persistente > 360
A persistência é dependente de fatores tais como:
• solo (teor de matéria orgânica, pH e textura)
• microrganismos (espécie e quantidade)
• ambiente (temperatura e precipitação)
• práticas culturais (sistemas de plantio e doses aplicadas)
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DEGRADAÇÃO QUÍMICA
1. OXIRREDUÇÃO E HIDRÓLISE
São responsáveis, em geral, pelo início de uma série de
atividades degradativas que ocorrem no solo e tornam-se
indispensáveis para os processos de transformação das moléculas de
herbicidas. O pH do solo pode influenciar na velocidade das reações a
depender do herbicida.
2. FOTÓLISE OU FOTODEGRADAÇÃO
É a degradação provocada pela radiação solar na faixa dos
raios ultravioletas (290-450 nm).
 Outras reações químicas podem afetar as moléculas dos herbicidas
como: desalogenação, isomerização e polimerização.
PRINCIPAIS FORMAS DE DEGRADAÇÃO DOS HERBICIDAS
DEGRADAÇÃO BIOLÓGICA OU BIODEGRADAÇÃO
É a degradação de um composto químico orgânico (molécula do
herbicida) pelos microrganismos nas camadas mais superficiais do solo.
Essa transformação pode ser primária ou mais complexa, implicando
na perda ou alteração da toxidez da molécula do herbicida.
 Depende da espécie do microrganismo e do tamanho
da população
 Condições do solo (textura, temperatura e umidade)
 Solubilidade e lixiviação do herbicida.