JÉSSICA MUNHOZINFLUÊNCIA DA ADIÇÃO DA PALHA DE CANA-DE-AÇÚCAR NAADSORÇÃO DO HERBICIDA TEBUTHIURON EM SOLO DECULTIVO DE CANA-DE-AÇÚCARAssis/SP2016
JÉSSICA MUNHOZINFLUÊNCIA DA ADIÇÃO DA PALHA DE CANA-DE-AÇÚCAR NAADSORÇÃO DO HERBICIDA TEBUTHIURON EM SOLO DECULTIVO DE CANA-DE-AÇÚCARTrabalho de Conclusão de Curso apresentado ao cursode Química Industrial do Instituto Municipal de EnsinoSuperior de Assis – IMESA e a Fundação Educacional doMunicípio de Assis – FEMA, como requisito parcial àobtenção do Certificado de Conclusão.Orientanda: Jéssica MunhozOrientadora: Dra. Patrícia Cavani Martins de MelloAssis/SP2016
FICHA CATALOGRÁFICAMUNHOZ, Jéssica.Influência da adição da palha da cana-de-açúcar na adsorção do herbicidaTebuthiuron em solo de cultivo de cana-de-açúcar / Jéssica Munhoz. FundaçãoEducacional do Município de Assis –FEMA – Assis, 2016.70p.1. Palha da cana-de-açúcar. 2. Tebuthiuron. 3. Adsorção.CDD: 660Biblioteca da FEMA
INFLUÊNCIA DA ADIÇÃO DA PALHA DE CANA-DE-AÇÚCAR NAADSORÇÃO DO HERBICIDA TEBUTHIURON EM SOLO DE CULTIVO DECANA-DE-AÇÚCARJÉSSICA MUNHOZTrabalho de Conclusão de Curso apresentado ao InstitutoMunicipal de Ensino Superior de Assis, como requisito doCurso de Graduação, avaliado pela seguinte comissãoexaminadora:Orientadora:Dra. Patricia Cavani Martins de MelloExaminadora: Dra. Mary Leiva de FariaAssis/SP2016
DEDICATÓRIADedico este trabalho aos meus pais, que lutaramdurante quatro anos para garantir os meusestudos e por isso merecem esta conquista tantoquanto eu.
AGRADECIMENTOSAgradeço a Deus e a toda minha família por ter me dado força em todos os momentos quea vontade era desistir diante dos obstáculos, porém os apoios de todos fizeram com que eume levantasse ainda mais forte.Ao meu noivo Atílio Brizzi que com toda paciência e carinho estava sempre ao meu ladome apoiando nas horas difíceis da graduação.E por fim, a minha orientadora Dra. Patricia Cavani que acreditou em mim e me ajudou naelaboração deste trabalho de conclusão de curso, do início ao fim.
“Talvez não tenha conseguido fazer o melhor,mas lutei para que o melhor fosse feito. Não souo que deveria ser, mas Graças a Deus, não sou oque era antes”.Marthin Luther King
RESUMOO Tebuthiuron (TBH) é um herbicida amplamente utilizado na lavoura de cana-de-açúcar.É considerado um agroquímico tóxico pois é persistente, móvel, possui alta solubilidade emágua, levando assim, a contaminação do solo e dos reservatórios. Com o aumento daprodução açucareira, faz-se necessário aplicações de técnicas que visam minimizar osefeitos negativos causados pela aplicação destes agentes químicos no solo. Portanto, estetrabalho teve como objetivo avaliar o efeito da adição de palhas de cana-de-açúcar naadsorção do herbicida TBH em solo de cultivo de cana-de-açúcar. Realizaram-se análisesfísico-químicas para identificação das características do solo e a quantificação do TBH nomesmo, após aplicação nas recomendações agronômicas, comparando-se solo adicionadoou não de palha de cana de açúcar. O solo foi caracterizado como levemente ácido, detextura argilosa e alta C.T.C., ideais para o desenvolvimento da cultura de cana de açúcar.A resposta do sistema cromatográfico foi efetiva para o TBH. A curva de calibraçãoapresentou resposta linear e bom coeficiente de correlação. Para a quantificação do TBHutilizou-se o método da adição padrão, em função da presença de interferentes dasamostras. Contudo pode-se observar que nas coletas realizadas em 01/07/2016, em ambosos solos e na coleta do dia 13/07/2016 apenas na profundidade de 0-10cm, a concentraçãode TBH foi menor no solo com a palha da cana-de-açúcar. Para todas os outros soloscoletados, a concentração de TBH no solo com palha da cana-de-açúcar foi maior do queno solo em que não possuía a cobertura. Este fator mostra a capacidade de retenção doTBH neste tipo de solo, quando do seu enriquecimento com a palhada de cana de açúcar,nas profundidades estudadas. O valor de K oc do TBH é relativamente baixo, classificandoo como um herbicida lixiviável, portanto o teor de matéria orgânica do solo e a classificaçãodo mesmo influencia na mobilidade desse herbicida.Palavras-chave: Palha da cana-de-açúcar; Tebuthiuron; Adsorção.
ABSTRACTThe Tebuthiuron (TBH) is a herbicide widely used in the fields of sugarcane. It is consideredas a toxic agrochemical it is persistent, mobile, has high solubility in water, thus leading tocontamination of soil and reservoirs. With the increase in sugar production, it is necessaryfor technical applications that aim to minimize the negative effects caused by the applicationof these chemicals in the soil. Therefore, this study aimed to evaluate the effect of addingsugarcane straw in the adsorption of TBH herbicide in soil sugarcane cultivation. There werephysicochemical analysis to identify their soil characteristics and quantification of TBH inthat, after application on the agronomic recommendations, comparing the added soil or nosugar cane straw. The soil was characterized as slightly acidic, clayey and high C.T.C., idealfor the development of the sugar cane crop. The response of the chromatographic systemwas effective for TBH. The calibration curve showed a linear response and good correlationcoefficient. To quantify the TBH used the standard addition method according to thepresence of interfering sample. However, it can be seen that the samples taken on07.01.2016, in both soils and day of collection 07.13.2016 only in depth of 0-10cm, theconcentration of TBH was lower in the ground with the straw sugar cane. For all the othersoils collected, the concentration of TBH on the ground with straw sugarcane was higherthan that in the soil that had no coverage. This factor shows the retention capability of TBHthis type of soil where the enrichment with sugar cane straw, studied in depth. The Koc valueof TBH is relatively low, classifying it as a leachable herbicides, so the content of soil organicmatter and the classification of the same influences the mobility of this herbicide.Keywords: Straw sugarcane; Tebuthiuron; Adsorption.
LISTA DE ILUSTRAÇÕESFigura 1: Fórmula estrutural do Tebuthiuron. . 22Figura 2: Sítios de ligação de alguns herbicidas inibidores do fotossistema II ao complexoproteíco QB na membrana dos cloroplastos. . 24Figura 3: Representação esquemática dos processos envolvidos no comportamento e nodestino ambiental dos agrotóxicos, com ênfase nos processos que ocorrem no solo. . 27Figura 4: Esquema da celulose, hemicelulose e lignina na parede celular das plantas . 31Figura 5: Casos de intoxicações por agrotóxicos no Brasil de 1999 a 2009. . 37Figura 6: Área demarcada para estudo de adsorção do TBH (A: sem aplicação de palha decana-de-açúcar; B: com aplicação da palha de cana-de-açúcar). . 40Figura 7: Cromatograma da solução 0,05 mg/L, com o pico de TBH em destaque. . 51Figura 8: Cromatograma da solução 10,0 mg/L, com o pico de TBH em destaque. . 51Figura 9: Cromatograma do solvente (MeOH) utilizado no preparo das soluções padrão. 52Figura 10: Curva padrão do TBH em metanol. . 52Figura 11: Cromatograma de extrato fortificado de amostra de solo. . 57Figura 12: Cromatograma de extrato de amostra de solo. 57Figura 13: Concentração de TBH nas profundidades de 0-10cm em solo com e semcobertura de palhada. . 58Figura 14: Concentração de TBH nas profundidades de 10-20cm em solo com e semcobertura de palhada. . 58
LISTA DE TABELASTabela 1: Classificação quanto a periculosidade ambiental e de acordo com os efeitos àsaúde humana dos agrotóxicos. . 20Tabela 2: Principais agrotóxicos utilizados na cultura da cana-de-açúcar. . 21Tabela 3: Características físico químicas do TBH. . 23Tabela 4: Coeficiente de adsorção pela matéria orgânica, persistência, índices de GUS,LIX, AF e KOW para o tebuthiuron . 29Tabela 5: Principais processos que envolve MOS e seus efeitos no solo. . 30Tabela 6: Tipos de intoxicações causadas pelos principais tipos de agrotóxicos. . 36Tabela 7: Resultados correspondentes a análise granulométrica do solo. . 49Tabela 8: Concentração das soluções padrão, tempo de retenção, área e altura dospicos.padrão empregadas para quantificação do TBH no solo analisado. . 50Tabela 9: Concentrações de TBH nas amostras de solo coletado no monitoramento. . 55
SUMÁRIO1. INTRODUÇÃO . 132. HISTÓRICO DA CANA-DE-AÇÚCAR . 152.1 O CONTEXTO ATUAL DA CANA-DE-AÇÚCAR.163. AGROTÓXICOS. 183.1 CLASSIFICAÇÕES DOS AGROTÓXICOS.193.2 TEBUTHIURON.223.2.1 Classificação e Características Físico-Químicas.223.2.2 Modo de Ação.233.2.3 Toxicidade.254. COMPORTAMENTO DE HERBICIDAS NO SOLO.274.1 MATÉRIA ORGÂNICA DO SOLO.294.2 PALHA DA CANA-DE-AÇÚCAR.315. AGROTÓXICOS: UM TEMA PARA O ENSINO DE QUÍMICA . 336. MATERIAIS E MÉTODOS . 396.1 MATERIAIS.396.2 REAGENTES.396.3 MÉTODOS.406.3.1 Preparo do Solo para o Estudo da Adsorção do TBH.406.3.2 Amostragem do Solo.416.3.3 Análise do pH do Solo.416.3.4 Capacidade de troca de cátions (CTC) e bases trocáveis.416.3.4.1 Método do KCl 1 mol.L-1.416.3.4.2 Método do HCl 0,05 mol.L-1 .426.3.4.3 Método do Acetato de Sódio a pH 7,0.426.3.4.4 Método do Acetato de Amônio a pH 7,0.426.3.4.5 Determinação de Alumínio Trocável.436.3.4.6 Determinação de Cálcio e Magnésio Trocáveis.436.3.4.7 Determinação de Cálcio Trocável.436.3.4.8 Determinação de Potássio Trocável.436.3.4.9 Determinação de Sódio Trocável.446.3.5 Umidade.44
6.3.6 Determinação do Teor de Material Mineral.446.3.7 Determinação do Teor de Matéria Orgânica do Solo.446.3.8 Análise Granulométrica.446.3.9 Extração de TBH do Solo.456.3.10 Análise Cromatográfica.467. RESULTADOS E DISCUSSÕES.477.1 CARACTERÍSTICAS FISICO-QUÍMICAS.477.1.1 pH do solo.477.1.2 C.T.C do solo.477.1.3 Umidade do solo.487.1.4 Matéria orgânica do solo (MOS).497.1.5 Granulometria do solo.497.2 QUANTIFICAÇÃO DO TEBUTHIURON (TBH).508. CONSIDERAÇÕES FINAIS.61REFERÊNCIAS.62
131. INTRODUÇÃOCom o crescimento da população mundial, houve a necessidade do desenvolvimento detecnologias que promovessem aumento da produtividade agrícola, disponibilizandoalimentos em quantidade e qualidade necessária ao atendimento da demanda populacional(MELO et al., 2015).Produtos químicos que ajudam no combate as pragas e doenças das plantas, como:herbicidas, acaricidas, inseticidas, fungicidas, pesticidas, entre outros, tem sidoempregados na agricultura, pois auxiliam no desenvolvimento das plantas assegurandoníveis de qualidade e quantidade das espécies. A aplicação desses agrotóxicos, entretanto,tem causado impactos ambientais ao ambiente e ao homem, por serem substânciasquímicas potencialmente tóxicas (MELO et al., 2015).O setor canavieiro é um dos setores agrícolas de maior crescimento no Brasil, devido aprodução açucareira e a grande produção de álcool, utilizado como combustível parasubstituição daqueles derivados do petróleo (BARELA, 2005). Conforme Lorenzi et al (1994apud SMARSI, MENDONÇA, 2009), como qualquer outra cultura, a cana-de-açúcar(Sacharun officinarum) também tem a sua produtividade reduzida com a presença deplantas daninhas, logo se faz necessário o uso de alguns agentes químicos.Por ser cultivada em larga escala e ter o crescimento inicial lento, a utilização do controlequímico das plantas daninhas é ferramenta indispensável na condução da cultura da canade-açúcar (SOUTHWICK et al., 2002). O intenso uso de herbicidas faz com que nas áreaspróximas ao cultivo de cana-de-açúcar seja registrada a maior ocorrência de resíduos deherbicidas em águas superficiais e subterrâneas em relação a outras culturas(SOUTHWICK et al., 2002, BLANCO et al., 2010).O Tebuthiuron (TBH) é um herbicida amplamente utilizado na lavoura de cana-de-açúcarem aplicações de pré-emergência e em cana crua, para prevenir as espécies infestantescaracterísticas (CAVANAGHI et al., 2009). É considerado um dos agroquímicos maistóxicos aplicados na cultura da cana, pois é persistente, móvel, possui alta solubilidade emágua, levando assim, a contaminação do solo e dos reservatórios de água (ALVES;FERREIRA; LANZA, 2012).
14A contaminação do solo pode ser minimizada pela aplicação de matéria orgânica, pois estaatua como agente de mobilização e complexação. Sua aplicação no combate aos impactosambientais ocasionados pela utilização de agroquímicos tem sido pesquisada, a fim decontribuir com a preservação ambiental (COSTA; MONTEIRO; TORNISIELO, 1997). Estatécnica é chamada de fitorremediação, pois faz o emprego de plantas para removerem ouimobilizarem o residual de contaminantes químicos encontrados no solo, diminuindo assimos impactos provocados pelos mesmos (PIRES et al.,2003).Tendo em vista o aumento da produção açucareira, faz-se necessário aplicações detécnicas que visam minimizar os efeitos negativos causados pela aplicação destes agentesquímicos no solo. Portanto, este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da adição depalhas de cana-de-açúcar na adsorção do herbicida Tebuthiuron (TBH) em solo de cultivode cana-de-açúcar.
152. HISTÓRICO DA CANA-DE-AÇÚCAR NO BRASILA cana-de-açúcar teve origem na região leste da Indonésia e Nova Guiné, ao longo demuitos séculos se disseminou para várias ilhas do sul do Oceano Pacífico, Indochina,Arquipélago da Malásia e Bengala, aparecendo somente na Índia tropical como plantaprodutora de açúcar. Os Persas foram os primeiros a desenvolver técnicas de produção doaçúcar e também estabeleceram as rotas para que os asiáticos e africanos recebessem oproduto (HAMERSKI, 2009).Em meados do século XVI, com a necessidade de colonização, de defender e explorar asriquezas deste território, a cultura da cana-de-açúcar foi implantada em solos brasileiros.Vários foram os motivos para a escolha desta cultura, sendo o principal deles o tipo de solo,que era propício para este cultivo, além de que, o açúcar era o produto mais bem cotadono comércio europeu, capaz de gerar valiosos lucros (RODRIGUES, 2010).Os portugueses com a experiência adquirida com o cultivo de cana-de-açúcar na Ilha daMadeira, introduziram-na no Brasil, no ano de 1532, sendo Martim Afonso de Souza oresponsável pela instalação do primeiro engenho brasileiro na cidade de São Vicente. Entrea chegada dos colonizadores portugueses e a consolidação da agroindústria açucareira,decorreram-se aproximadamente sessenta anos. No final do século XVI o Brasil tinha naBahia e em Pernambuco duas grandes e prósperas regiões produtoras de açúcar, devidoao clima tropical, o solo favorável e a proximidade dos portos de Salvador e Recife o quefacilitava a distribuição do produto para o mercado consumidor, enquanto São Vicenteentrava em declínio (ARBEX, 2001).O cultivo da cana no Brasil sofreu dois impactos negativos, o primeiro foi após a introduçãoda cultura no Caribe, na América Central, onde os resultados mais expressivos foram emCuba, assim houve um colapso no cultivo brasileiro, no entanto, esse impacto não eliminoucompletamente seu cultivo no país. O segundo, chamado “O fim do ciclo do Açúcar",ocorreu quando os franceses desenvolveram tecnologia para a produção de açúcar a partirde beterraba, neste período a dependência dos europeus do açúcar da cana brasileirareduziu drasticamente. O declínio das exportações de açúcar de 24% chegou a 10% dadécada de 30 a 80 do século XIX (CARVALHO et al., 2013).
16Somente após a abolição da escravatura, que a agroindústria brasileira remanejou osrecursos utilizados na aquisição e manutenção dos escravos para modernização dosequipamentos e ampliação das usinas. O Brasil finalmente entrava na era do açúcarcentrifugado, técnica que já era utilizada desde 1970 em Cuba e nas Antilhas (ARBEX,2001).Como resposta a essa crise internacional, novas aplicações para a cana-de-açúcardeveriam ser e
O solo foi caracterizado como levemente ácido, de . The Tebuthiuron (TBH) is a herbicide widely used in the fields of sugarcane. It is considered as a toxic agrochemical it is persistent, mobile, has high solubility in water, thus leading to . com o pico de TBH em destaque.51 Figura 8: Cromatograma da solução 10,0 mg/L, com o pico de .
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