Efecto del calcio, magnesio, potasio y pH sobre la inactivación

Agron. Costarr. 3(2): 175-180,1979
EFECTO DEL CALCIO, MAGNESIO, POTASIO Y pH SOBRE LA INACTIVACION
INICIAL
DE LA ATRAZINA
Y DEL METRIBUZIN
EN UN SUELO USTIC HUM 1TROPEPT1*
Elemer Bornemisza, Primo L. Chavarria,
Jose L. Rangel y Arturo L. Castrillo**
ABSTRACT
Effect of calcium, magnesium, potassium and pH on the initial inactivation of atrazineand metribuzin. The effect of pH, soil K level and of different
Ca/Mg ratios on the initial inactivation of atrazine or metribuzine in soil (Ustic
Humitropept) was studied using oat as indicator plant. The studied pH-swere
4.9,5.5 and 6.1 and the Ca/Mg ratios 1:1,4: 1 and 7: 1. The K levels studied were 0.18, 0.36, 0.54 or 0.72 meq/1 00 g soil. In the first experiment using 1.5 ppm
of atrazine or 0.5 ppm of metribuzin, a marked effect of K on oats growth was
noted which masked the effect of the herbicides.
In the second experiment using 1.5 ppm of atrazine or 0.75 ppm of metribuzin special check-plots were incorporated with all the treatments except the
herbicide. A high inactivation at low pH values was observed, which decreased
as pH was raised. Only small differences which were not statistically significant,
were observed between the different Ca/Mg ratios. However, inactivation decreased slighty as the Ca/Mg ratio increased from 1: 1 to 1:7.
INTRODUCCION
Existen factores como el pH, la superficie del
suelo ,y otros que afectan el comportamiento de
los herbicidas en el suelo (3,13) y que determinan
en gran parte el resultado de las aplicaciones de
esos productos. Sin embargo, la atencion a estos
factores en condiciones desuelos tropicales ha sido
poca, par 10 que es necesario realizar estudios sobre su comportamiento a fin de usarlas en forma
adecuada.
1
*
**
Recibidopara su publicacionel 28 de febrerode
1978.
En el presente estudio se investigo el efecto del
Ca, Mg y K, y del pH sabre la inactivacion inicial
de la atrazina (2 cloro-4-etilamino-6-isapropil amino-s-atrazina) y del metribuzin (4-amino-6 tert-butil-3- (metiltio)-as-triazin-s-(4H)-ona). El primero
de estos es un herbicida usado en el control de las
malezas en maiz, sorgo y calla de azucar, mientras
que el segundo es u~ producto reciente que se comienza a usaf para el control de malas hierbas
principalmente en soja, tomate y papa.
MATERIALES Y METODOS
'
Estainvestigacionrecibio apoyo parcial del CONICIT parasu realizacion.
.
..
Los dos pnmeros
son profesores y los dos slgulen-
Se usa la capa superior ( 0-30 cm) de un suelo
clasificado como Ustic Humitropept (A. Alvarado,
comunicacion personal, 1977), cuyas propiedades
se. resumen en el Cuadra 1 y que provenia
de San
,.,
tes estudiantes, de la Escuelade Fitotecnia, Universidad de Costa Rica.
Isldro del General. El suelo se seco al aKe, se paso
par una malla de 2 rom.
176
AGRONOMIACOSTARRICENSE
La composiciontextual del suelo se efectuosegUnel metodo del hidrometro adaptadopOTForsythe (2). El pH sedeterminoen agua.la materiaorganica por el m etododeWalkley-Black(8) y la capacidad de intercambiocationico(CIC) segunPeechet
al. (9) extrayendo con acetato de amonio IN a
pH 7 en el cual se determinaronlos cationesintercambiables.El Al intercambiablese determino en
un extracto con KCl IN segunLin y Coleman(5).
La necesidadde ~l se determin6 pOTel tnetodo
de Abruna (1).
.
Herbicidas
Para suplir la atrazina se uso un producto de
uso experimentalformulado par la compafiia ciba-geigycomo suspensionacuosade 500 g/l. Como fuente de metribuzin se uso el producto 11amado Sencoren polvomojablea170%ia producido
por la ChemagroCorporation.
Metodo bioanalitico paradeterminar105herbicidas
Cuadra1. fAlgu
nagcaracter
i sticas
' "
,
".
d I
ISlcas y qulmlcas
e
suelousado.
C
.
tl~a . , que es su~ce~tl e a am ~s er ICIdas,segun los procedoimlentos descntos pOI Sante1man (10) y Weber(14). Seusaronrecipientesplas-
V I' =
a or
"
aracterlstlca
pH H2O
pH K!;::,,1~;
,.
ticos con rondo perforado
'
4.9
g de suelo con los diferentes tratarnientos. Se sem-
~
braron 18 semil~as
de avena~ semantuvola humedad cerca del myel de capacldadde campo.A los
5, 10 y 15 dias despuesde la siembraseaplicaron
en cada recipiente, 50 ml de la solucionnutritiva
(b/o)
'I'~~
",4.. ,,'
.,
;
Ca
Mg
","
K .~~
'-'
'",.cn
,'1t,9(1",
,].5
,', ".,;;,;
I
rilodificada
,
pOT
Weber
(14).
A
los
18
,
dlas ~~pesola parte aereade la av~nay p~r com-
,
paraclon con los patrones se calcul0 la cantldad de
j
,ti10:";I)i~:.,"'i.1'i91?
Nom~te~t\1af.l",j
Hoagland
.
Q...$"
y,.,
en los cuales se coloco
450 g de arena para 1as curvas de calIbraclon
.'
0 300
3.5 ..'
CIC
4.7
AI (mea/1.PQg)" l' ,-,10 ;.,
M.O.
" .
,
Como planta mdlcadora se uso avena (Avena saL)
"bl
b h b. .
herbicidapresenteen cadatratamiento.
'.J~}~tciIr6$'0
-
'0
Experimentos de inactivation
P
Tratamientos del suelo
S
e
h . '
ICleron
1,
ap lcaron
d'f
d
os
t
'
experunen
"
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K
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1
1
'
prunerose
1
I eren es mve es e
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. 1 t . d 0 18 en/100
lIe
t len
. d0 de1 mve
na IVO e , meq
y gan-.
do a 0,36, 0,54 6 0,72 meq de K/I00 ggde
suelo,
di t 1 d""
d
1 . , d KC1 1N
me an.e a a IClon
. e unasoUClon e
. .
Estos
mveles
se
aphcaron
a
suelos
cuyo
pH
se
aJust' 49 5 5 6 1
0a , , , y , .
En el segundoexperimento,seestudi6el efecto
de las relacionesCa/Mg; se agregola cantidadde
cationescalcUladoscon carbonatode calcio y carbonato de magnesiocon basea la necesidadde cal,
para llevar el pH original de 4,9 basta5,5 6 6,1. Se
usaronlas relacionesCa/Mgde 1:1,4: 1 07: 1 para
10grarlas diferenciasde pH.
se
.
1 .
etermmar
aplicaron
..
a
1,5
metnbuzm
ppm
.
mactlvaClon
de
",
d
1
e
.
atrazina
para el experunento
y
h
os
0,50
b
er
" .
.
lCl
ppm
1, y la mIsma
.
d
as
de
can-
."
ttdad de atrazma
pero 0,75 d~ metnbuzm para el
'
experun~~to2, y se comparo
el pesode la avena
que creCIOen los suelos tratados, con el peso de la
., en los patrones,segun
"
avenaque creCIO
el metodo
b loana
.
1I,t ICOant es descn
.t o. Para conocer 1a respuestade la avenaa dosisactivasde los herbicidas,
se uso arenade cuarzocomo sustratoy se aplicaran dosisde 0,0 a 0,24 ppm de atrazinay de 0,0 a
0,18 ppm de metribuzin. Seasumioque la capacidad de la arenaparainactivarherbicidasesdespreciable,por 10que las curvasde crecirnientoque se
obtuvieron se usaron para estimar, pOTcomparacion de 10spesosde la avena,la cantidadde herbicida que permaneciaactivo en el s\:telocuandose
aplicaronlos distintostratarnientos.
o
BORNEMISZA et al: Inactivacion de herbicidas en suelos
Diseno experimental
En ambos experimentos se usa un disefio de bloques al azar con cuatro repeticiones. En el experimento I se compararon dos herbicidas, cuatro niveles de K y tres niveles de pH, mientras que en el
Cuadro 2. Analisis de variacion para el peso total
de las plantas de avena, en el experimenta de inactivacion inicial de atrazina y metribuzin con diferentes contenidos de K y valoresde pH en el suelo.
.
experimento2 se probaron dos herbicidas,tres nivelesde pH y tres relacionesCa/Mg,usandoun ana- Fuentede variacion
lisis de regresionlineal par no teller tratamientos
igualmenteespaciados.
Par esto,en segundoexperimento se empleo un disefio de regresionpoli- T9T ~L.
nomial.
R~petlc!ones
f-erbicidas
Error (a)
-
C.V.
RESULTADOSY DISCUSION
En el Cuadra 2 se presenta el anaIisis de variacion de los datos de peso fresco de la avena en el
experimento I. Se observa el efecto diferente de
debe a que la toxicidad del metribuzin es mayor
que la de la atrazinaya que en el experimentose
usarondosisdistintas de cadauno.
EI efecto significativodel pH tambien coincide
con el comportamiento de las triazinas, en diversas
condiciones(7,8,11).
95
3
1
3
Cuadrados
Medios
0,190
9,.194**
0,172
.
17,71
2
3,630*
Lineal, .
Cuadrat ICO
f-erb x pH
1
1
2
5,557**
1,713
2,156
cionespH. potasio, herbicidas,potasioy herbicidas Potasio
La diferencia entre herbicidas sabre la avena se
G.L.
pH
los dos herbicidas,ademasdel efecto significativo Error (b)
del
y el efecto
altamente
significativo
pota- ~. V.
sio.pH
Resultaron
tambien
significativas
lasdel
interac-
pH potaslo.
177
12
32 ' 38
3
0,575
7203**
'
Lineal
1
19,881
**
Cuadratico
Cubico
1
1
1,682* *
0,046
pH x Potasio
Herb.x Potasio
f-erb. x pH x Potasio
Error (c)
3
6
6
54
0,733**
0,368*
0,378*
0,117
C. V.
14,61
-
.
** = Diferencia significativa al 1%
En la Fig. I, dondeseobserva
el efectoparalos
dos herbicidasa diferentesvaloresde pH se nota
como a medida que aumentael contenidode K en
el suelo disminuyela inactivacion,yque esteefecto seacentuaespecialmentea valoresde pH elevados. La mellor inactivaciona pH alto no coincide
con las observaciones
en suelosde regionestempladas(7,11) pero conflfma los datos de Ochoacon
sueloslocales(8). Como se ve en la Fig. 2, parte
del mejor crecimientose debe a la adiccion de K.
* = Diferenciasignificativaal 5%
En el Cuadra 3 se presentanlos resultadosdel
anaIisisde varianzapara el experimentosabre el
efecto de lasrelacionesCa/Mg.Senota,al igual que
en el primer experimento,una diferenciasignificativa entre herbicidasy el pH. No se detecto diferenciassignificativaspara las relacionesCa/Mg,pero si entre los valoresde pH. En esteexperimento
se deja un testigo (sin herbicida)para cadatrataAI analizarel efecto del pH en la Fig. I senota miento 10 que permitio expresarlos resultadosen
una mellor inactivaciona pH alto. Quedala duda porcentajedel rendimientodel testigo.De estamade si en un suelotan bajo en Ca como estey en ge- nera se separoel efecto de los nutrimentosafiadineral en los ultisoles,el efecto del calcio es nutri- dos sabre el crecimiento de la avenay de su incional en vez de actuar sabreel herbicida,10que fluencia sabrela capacidadde los suelosparainacexplicariala contradiccioncon la literatura.
tivar los herbicidas.En la Fig. 3, se detecta una
178
AGRONOMIACOSTARRICENSE
inactivacion
mayorde los herbicidas
a pH baja,10
'.}1
~ 3,8!7~
~
3,40
~
~
2,95
:
i
2,50
~
2,05
~
~
...
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/ //...,
;/
_A
~-~---~-~-
'" ---,--
mientos sabre el crecimiento de la planta indicadora, de los que ocasionansabrelos herbicidasque
",/
afectan el crecimiento
-..,tribuzin]if
,tribuzfn
1,15
==-~~~~~~irnm ~:J
:::~.~::~~:~~::: ~:~
01.
0,18
4,9
]if 5 5
0,36
0,54
Potasio
(neq/100
g)
En el Cuadra 4 se presenta el grado de inactiva-
cion de los dos herbicidasen el experimento2. En
0,72
Cd3A
Uil ro.
Efecto de la interaccion triple, herbicida,
pH y cantidad de K sabre el peso de las
plantas de avena.
S.
m
he
Fuente de variacion
G.L.
Total
t-erbicida
Relaci6n Ca/Mg-Herbicida
pH-herbicida
Error
89
2
6
6
75
Coeficiente
ri>icida
' I.. d
..,
na ISIS e varlaClon para eI porcentaje de peso fresco (en relacion al testigo)"
,~Splantas de avena, en el experimento de inactivacion inicial de
atrazina y metribuzin con distintos valares de ph y de la relacion Ca/Mg en el
suelo.
5,
** Significativoal 1%
8
5,
ns No significativo
4,
~
4,
-8
~
3,
"
'"
y.
i
...
-82,00../
~
..
E
~
If
-----
"
f:"
01"
..
.."
y.
Atrazina
-5,38 + 103,3X -96,7x2
pH
.
0,18
Fig. 2.
..
y relaciones de Ca/Mg en el ..elo.
T ratamlento
.
..
1,25
13,44010
Cuadra4. Inactivacionde losherbicidasa diferentesvaloresde pH
-- - - -- --
--
!
518,86
12988,80**
1163,48ns
623,76**
112,85
2,58 + 24,1X- 169X2
'
Cat heri>icida
...
"" 2,
C.M.
de variaci6n
...
~
~
-:;
de las plantas, tal como se
sefialoparael primer experimento.
",
1,60
Fig. 1.
donde no se tomo la precaucionde incluir testigos
sin herbicidapara cadatratamiento. Seestimaque
esto
confirma
que en
los
bioensayos
esimportante
considerar
y separar
los
efectos
quetienen
lostrata-
__.,...k""-
~
i
que concuerdacon la literatura (7,11,13) aunque
contradice los resultadosdel primer experimento,
/r---
.
036
,
054
,
Potasio (neq/100
g)
Efecto cuadratico
.
072
'611:1
de las dosis de K sabre
el pesototal de lasplantasde avenacon Y
sin herbicida.
Rendimiento'
Ca/Mg
%
Inactivacibn"
%
(O.75ppml
Rendimiento'
%
Inactivaci6n"
%
4,9 11
5,51:1
95
90
99
98
77
71
93
91
5,54:1
6:1 4:1
82
71
67
96
94
93
66
54
43
89
85
82
6,1 7:1
57
91
38
80
.
..
Metribuzin
(1,5ppm)
%depeoofr.~odeIIOllenaconre.,.c'oalteo'igoolnherbicida
%In.,,;..,i6n=100-000io.,,i._.100
Oooio.plicad.o
BORNEMISZAet aJ:Inactivaciandeherbicidasen suelos
0
100
an
~
179
pH
RELACION
Ca/mg
ATRAZINA
f-ffiTP.IBUZIN
90
cIS
~
Q)
~
8
A
B
4,9
5,5
1:1
1:1
C 5,5
4: 1
D 6,1
1:1
E
6,1
4:1
F
6,1
7:1
0
..@!o
70
at)(
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.~
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~
~
60
~
p..-;
o..@!
u
50
~
I/)
~a
'-'
40
0
I/)
~
30
ABC
D
E
F
Tratamientos
Fig.
3.
Peso fresco promedio de las plantas de avena obtenido en el ensayo de inactivacion inical de
atrazinay metribuzin.
la Fig. 3, seobservaque la inactivacianesalta a pH
bajo y disminuyea medidaque aumentael pH. Esto sugiereque en suelosdel tipo estudiadoel encaladoreducetambienla cantidadde herbicidanecesariapara obtener buen efecto. POttal razan,si se
quiere usaf la cantidad optima de herbicida, esrecomendableconocer el pH de los suelos(4,6,11).
En 10 que se refiere al efecto de las relaciones
Ca/Mg,se nota que estasno tienen muchaimportancia aunquelas relacionesmas ampliasdeterminan una mellor inactivaciande los herbicidas.
En generalel metribuzin se inactiva menosque
la atrazina,10 que explica en parte su mayor fitotoxicidad. Esto coincide con su mayor solubilidad
en agua, probablementecomo resultados.de su
composician quimica que contiene varios grupos
polarese hidrofilicos, entre otrasrazones.
micos del suelo sobreel comportamientode herbicidas,como cuandoseestudiael efectode estosen
el campo.
RESUMEN
Se hicieron dos experimentosen invernadero
para estudiar el efecto del pH, de las relaciones
Ca/Mg-y del nivel de K en el suelo,sobrela inactivacian inicial de la atrazina y del metribuzin. Se
usa avenacomo planta indicadorade la actividad
de los herbicidasen el suelo(Ustic Humitropept).
Los valoresde pH estudiadosfueron4,8,5,5 y
6,1; las relacionesCa/Mg de 1: t, 4: 1 y 7: 1 y los
nivelesde K de 0,18, 0,36, 0,54 y 0,72 meq/l00g
de suelo.
Seestimaque lasobservaciones
antesexpuestas
En el primer experimentocon 1,5 ppm de atradebenset consideradas,
tanto al iniciar experimen- zilla yO,S ppm de metribuzin se nota un efecto
tos que involucran el efecto de tratamientosqui- fuerte del potasio aplicadosobreel crecimientode
180
AGRONOMIACOSTARRICENSE
la avena, 10 que enmascaro e1.efecto de 1.osherbicidas.
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atrazina y 0,75 ppm de metribuzin se tuvieron testigos sin herbicida para cada tratarniento, 10 que
permitio
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I deI los suelos
t d. dpara
E inacti~
ta
V I h b. .
ar os er lCl as en e sue 0 es u la o. n es s
condiciones se confirma que ocurre una inactivacion alta de los herbicidasa pH bajo, la cual decrece a medida que aumenta el pH. Se observaron peq uefias diferencias no significativas estadistica-
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para
las
...'
dllerentes
.
relaclones
/
CaMg,
zine
.103
aun.
que se nota una tendencia decreciente de inactivacion, al aumentar el valor de la relacion desde 1: 1.
basta 1.:7 .
Losdautores
agradecen
al.
Dr. ' Ismael
M. Pontigo
I
t
b .
t
d
t
'
ayu
a en
os
aspec
os
lome
ncos
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