Glyphosate sorption and desorption in soils with distinct phosphorus levels

ABSTRACT

The sorption of glyphosate by soils occurs due to the inner sphere complex formation with metals of soil oxides, which are related to the soil phosphate adsorption capacity. The aim of this study was to evaluate the effects of increasing rates of phosphorus on sorption and desorption of glyphosate in three soils with different mineralogical attributes. Soils were a Rhodic Kandiudalf, an Anionic Acrudox and a Typic Humaquept. Soil samples were amended with KH2PO4 at equivalent rates of 0; 1,000; 5,000; 20,000 and 50,000 kg ha-1 of P2O5, which are high from the agricultural point of view, but necessary in order to perform sorption and desorption studies. The experimental design consisted of a completely randomized factorial 2 soils x 5 phosphorus rates and 3 replicates. For the sorption experiments, five glyphosate solutions were employed (0.42; 0.84; 1.68; 3.36 and 6.72 mg L-1), with a 14C radioactivity of 0.233 kBq mL-1. Four steps of the desorption procedure with CaCl2 0.01 mol L-1 and one extraction with Mehlich 3 were performed only at one concentration (0.84 mol L-1). Soil samples were afterwards biologically oxidized to establish the radioactive balance. Glyphosate competes with phosphorus for specific sorption sites, but this competition becomes important when phosphorus is present at rates higher than 1,000 mg dm-3. Moreover, a small amount of applied glyphosate was extracted ( 10%), and the extraction increased with increasing soil phosphorus content.

RESUMO

A sorção do glifosato no solo ocorre devido a formação de complexos de esfera interna com os metais dos óxidos, o que está relacionado à capacidade dos solos em adsorver fosfatos. Isto sugere que haja competição entre o herbicida e os íons fosfato pelos sítios de adsorção específica do solo. Com isso, o presente trabalho teve o objetivo de verificar a extensão do efeito de níveis crescentes de fósforo no solo na sorção e dessorção do glifosato em solos com diferentes atributos mineralógicos. Os solos foram Nitossolo Vermelho eutroférrico, Latossolo Amarelo ácrico e Gleissolo. Amostras dos solos foram incubadas com KH2PO4, por 30 dias, nas doses equivalentes a 0; 1000; 5000; 20000 e 50000 kg ha-1 de P2O5, que são muito altos do ponto de vista agronômico, mas necessário para estudos de sorção e dessorção. O delineamento experimental foi do tipo inteiramente casualizado, em arranjo fatorial 3 (solos) X 5 (níveis de fósforo no solo), com três repetições. No estudo da sorção foram utilizadas cinco concentrações do herbicida 0,42; 0,84; 1,68; 3,36 e 6,72 mg L-1, com radioatividade (14C) de 0,233 kBq mL-1. Apenas para a concentração 0,84 mg L-1 foram feitas quatro dessorções com CaCl2 0,01 mol L-1 e uma extração com extrator Mehlich 3. Posteriormente, alíquotas do solo foram oxidadas em oxidador biológico para o fechamento do balanço de radioatividade. O glifosato compete com o fósforo pelos sítios de sorção específica no solo, mas essa competição somente é importante quando os níveis de P atingem valores superiores a 1000 mg dm-3. A extração do glifosato foi muito baixa e foi acrescida com aumento dos níveis de P no solo.