Degradación de Metolachlor en Suelos
Carbonatados y No Carbonatados Bajo
Condiciones Controladas
Jacqueline Vega Pérez
J.A. Dumas y J. O’Hallorans
Proyecto Cooperativo TSTAR
ZTS-27
Estación Experimental Agrícola
Introducción:
•Los plaguicidas son sustancias de origen
orgánico o inorganico.
•Se emplean en la agricultura para el control
de las plagas.
•Presentan diverso grado de toxicidad.
Introducción:
Hipótesis:
•Los compuestos orgánicos se adsorben menos
en suelos carbonatados en comparación con
los suelos no-carbonatados.
•La naturaleza de la materia orgánica del suelo
afecta la adsorción del plaguicida.
•La degradación del plaguicida es mayor en
suelos carbonatados que en suelos no-
carbonatados.
Objetivos del estudio:
•Caracterizar y comparar las propiedades
químicas y físicas de los suelos carbonatados
(Carb) con los suelos no-carbonatados (ncarb)
•Caracterizar la adsorción y degradación de un
herbicida usado como sonda de prueba
(metolachlor) en ambos tipos de suelos
(Bayamon-ncarb, San Anton-ncarb), San
Sebastian-carb y Yauco-carb)
Materiales y Métodos:
Acuífero Calizo del Norte
Acuífero Costero del Sur
Zona Cárstica
Zona Árida
Bayamón
San Antón
Yauco
San
Sebastián
• Muestreo de Suelo
Materiales y Métodos:
•Herbicida
•Nombre: Metolachlor
•Familia: Cloroacetanilida
•Peso molecular: 283.5
•Solubilidad (mg/L): 488
•Kow: 794 a 25°C
Materiales y Métodos
•Objetivo 1
•Caracterización de las propiedades químicas y
físicas del suelo
Químicas:
•pH, Potencial Redox (proporción 1:1)
•Área superficial
•% CaCO
3
»Titulación
Materiales y Métodos
•Extracción y Caracterización de Ácidos Húmicos
»Método de “Reflectancia Total Atenuada”.
»Instrumento: “Nicolet” modelo “Nexus 470 FI–IR”
•Determinación de Carbono Orgánico y Materia Orgánica
»Método: Walkley-Black
Materiales y Métodos:
•Objetivo 1
Físicas:
•Separación de partículas
•Caracterización de las arcillas
»Difracción de rayos X
»Instrumento:“Stemens” modelo “D 5000”
Materiales y Métodos:
•Objetivo 2
•Degradación del herbicida en el Suelo
Extracción por microondas
•100 ppm Herbicida
•200μl en 2 gr
•Capacidad de Campo
•Temperatura ~25° C
HPLC
Materiales y Métodos:
•Análisis de Data
•La data de degradación fue analizada con la
cinética de primer orden.
K t
1/2
= In [A]
0
K= In2
[A]
0
/2 t
1/2
•Se realizó análisis de varianza utilizando P<0.05,
y prueba Tukey para las diferencias entre medias.
Resultados
Cuadro 1: Propiedades químicas
Serie de
Suelo
ClasificaciónpH
(2:1)
Redox
(mV)
Bayamón No Carbonatados7.20 278
San Antón 8.18 273
San
SebastiánCarbonatados
8.00 184
Yauco 7.91 118
Resultados
Cuadro 2: Propiedades químicas
Serie de
Suelo
% CaCO
3
% CO
1
% MO
2
Bayamón 3 1.11 2.49
San Antón 1 0.95 2.14
San Sebastián66 2.02 4.53
Yauco 57 3.00 6.72
1-CO= carbono organico
2- MO= materia organica
Resultados
Cuadro 3: Propiedades físicas
Serie de Suelo%Arena
%Limo%Arcilla Área
Superficial
(g/m2)
Bayamón 39 8 53 75
San Antón 28 36 36 288
San Sebastián10 47 43 639
Yauco 39 21 40 ----
Resultados
Cuadro 4: Difracción de Rayos X
Serie de SueloMinerales presentes en la
fracción de arcilla
Bayamón Caolinita, Goetita, Gibsita, Magnetita
San Antón Vermiculita, Esmectita, Caolinita,
Goetita, Gibsita
San Sebastián Calcita, Vermiculita, Esmectita
Yauco Calcita, Vermiculita, Esmectita
Resultados
23
17
41 44
a
a
b
b
Resultados
Hallazgos
•La velocidad de degradación del herbicida se
incrementa entre 2 a 3 veces en los suelos
carbonatados en comparación a los no
carbonatados.
•La contenido de materia orgánica y carbonato
tiene un efecto considerable en la adsorción y
degradación del plaguicida
•La textura aparenta no ser un componente
importante envuelto en la degradación del
plaguicida
Agradecimientos
•programa TSTAR por el financiamiento de
este proyecto.
•Universidad de Puerto Rico (Estación
Experimental Agrícola-Laboratorio de
Plaguicidas) y Universidad de Florida por
las facilidades para llevar a acabo esta
investigación