JA N U S Z O STR O W SK I
DALSZE BADANIA NAD ELIM INOW ANIEM NASTĘPCZEGO W PŁYW U HERBICYDÓW
W DRODZE ICH A D SO R PC JI PRZEZ W ĘGIEL AKTYW NY
In sty tu t P rzem y słu O rganicznego w W arszaw ie
Dotychczasowe nasze b ad an ia dow iodły, że w ęgiel a k ty w n y C arbo- pol H-4 w y k azuje duże pow inow actw o sorpcyjne w stosunku do d iu ro n u [5], sym azyny [5], lin u ro n u [6] i m onolin u ro n u [7]. Rów nież in n e ośrodki badaw cze uin ten sy w n iły ostatnio p race dośw iadczalne n a d dekontam i- n acją gleby skażonej różnym i p estycydam i w drodze stosow ania w ęgla aktyw nego [1-3, 11, 12].
T akie odkażenie gleby m oże być p o trzeb n e p rzy stosow aniu h erb icy dów, k tó re z uw agi n a sw oją trw ałość w środow isku d y k tu ją przyjęcie określonego zm ianow ania n ie zawsze pożądanego, następ n ie w p rzy p ad k u przedsiew nego lu b posiew nego (zabiegi pasowe) zw alczania chw astów herbicydem , w y kazującym specjalnie przy w yższych daw kach niedosta teczną selektyw ność fitocydalnego działania, oraz po w szelkich pom ył kow ych zastosow aniach niew łaściw ych środków chw astobójczych.
Odkażenie gleby w ęglem a k ty w n y m lub innym i sorbentam i może pozwolić n a w yelim inow anie następczego ujem nego w pływ u herbicydów w drodze ich adsorpcji, lecz rów nocześnie w prow adzone do gleby sor benty, p rzy n ajm n iej teoretycznie, m ogą w yw ierać pew ien ujem n y w pływ n a efektyw ność chw astobójczą później stosow anych innych herbicydów .
Celem p odjętych badań było o kreślenie w p ływ u odkażenia w ęglem ak ty w n y m gleby trak to w anej sym azyną na skuteczność później stoso w anego linuronu.
M A TER IA Ł I M ETODY
Do badań użyto gliny lekkiej z Chylić o zaw artości iłu koloidalne go < 0,002 m m — 11% i substancji organicznej — 2,27%. p H H2o bada nej gleby w ynosiło 7,2, a p H Kci — 6,9. S ym azyna w ystępow ała w fo
r-78 J. O strow sk i
m ie proszku do zaw iesin w odnych o zaw artości 70% substan cji a k ty w nej, a lin uro n w form ie proszku do zaw iesin w odnych o zaw artości 50% ak ty w n ej substancji. Jako w ęgiel ak ty w n y stosow any był C arbo- pol H-4.
Glebę um ieszczono w w ysokich zlew kach szklanych i na jej po w ierzchnię odpipetow ano zaw iesiny herbicydów i w ęgla aktyw nego. P rz y ję te początkow e stężenia sym azyny i lin u ro n u w przeliczeniu na glebę pow ietrznie suchą w ynosiły po 1 ppm.
W zajem ny stosunek ilościowy w ęgla aktyw nego do poszczególnych herbicydów w ynosił 50:1 (bez uw zględniania zaników z upływ em czasu). W poszczególnych obiektach dośw iadczalnych tra k to w a n ie gleby sym a- zyną, linuronem i w ęglem a k ty w n y m m iało m iejsce w różnych kom bi nacjach i term inach, zgodnie z w yszczególnieniem w tab. 1.
T a b e l a 1
Odkażenie g le b y węglem aktywnym i je g o wpływ na sk u te c z n o ść p ó ź n ie j stosow anego lin u r o n u S o i l deco n ta m in a tio n by a c t iv a t e d carbon and i t s e f f e c t on
th e e f f i c a c y o f l a t e r a p p lie d lin u r o n
O biek ty dośw iadczaln e Treatm ents Ubytek masy go rczy cy w % White jiiuetard w eigh t r e d u c tio n i n % 1 G leba traktow ana symazyną i węglem aktywnym na p ó ł roku p rzed siewem go rczy cy
b i a ł e j
S o i l t r e a t e d w ith sim azin e and a c t iv a t e d carbon h a l f yea r b e fo r e w h ite mustard see d in g
8 ,4
2 G leba traktow ana samą symazyną na p ó ł roku przed siewem gorczy cy
S o i l t r e a te d w ith sim azin e h a l f y ea r b e fo r e w h ite mustard see d in g 5 1 ,8 3 Gleba traktow an a symazyną w dn iu siew u go rczy cy
S o i l t r e a t e d w ith sim azin e i n th e day o f w h ite mustard see d in g 8 5 ,0 4 G leba traktow ana symazyną i węglem aktywnym na p ó ł roku przed siewem go rczy cy
i dodatkowo traktowana linuronem w d n iu siew u
S o i l tr e a t e d w ith sim azin e and a c t iv a t e d carbon h a l f year b e fo r e w h ite mustard se e d in g and a d d it io n a l ly w ich lin u r o n in th e day o f see d in g
8 6 ,1
5 G leba traktow ana samym linuronem w dn iu siew u g o rczy cy b i a ł e j S o i l tr e a t e d w ith lin u r o n i n th e day o f w h ite mustard se e d in g i
i
87,13
i
i
W ciągu przeszło półrocznego trw an ia każdego dośw iadczenia zlew ki szklane z glebą w ielokrotnie i rów n om iern ie podlew ano wodą, sym ulu jąc opady atm osferyczne. Jako m ate ria ł biow skaźnikow y przy jęto gor czycę białą Sinapis alba L. w ysiew ając nasiona w e w szystkich obiektach dośw iadczalnych w jed n y m dniu, tj. dokładnie po upływ ie pół ro ku od założenia dośw iadczenia. S przęt gorczycy w ykonano po upływ ie 14 dni. Czas ten był w ystarczający do u zyskania efektów fitocydalnego dzia łania herbicydów . Po sprzęcie określono ciężar świeżej m asy roślin
bio-w skaźnikobio-w ych i obliczono u b y tk i śbio-w ieżej m asy bio-w procencie kontroli. Dośw iadczenie w ykonano d w u kro tn ie. W szystkie obiekty dośw iadczalne zakładano w czterech pow tórzeniach.
W Y N IK I
U zyskane w yniki dowodzą, że w ęgiel a k ty w n y C arbopol H-4 pozwo lił na bardzo duże ograniczenie d ziałan ia fitocydalnego sym azyny n a gorczycę białą, sianą n a glinie lekkiej w pół ro k u po stosow aniu h e rb i cydu i odkażeniu w ęglem (tab.).
Jednocześnie w ęgiel a k ty w n y zastosow any do d etoksykacji gleby skażonej sym azyną n a pół ro k u przed trak to w an iem tej gleby lin u ro - nem p rakty cznie nie obniżył jego skuteczności.
D Y S K U S J A
H erbicyd pow inien znajdow ać się w glebie w form ie biologicznie d ostępnej tylko tam , gdzie jego działan ie jest pożądane i tak długo, jak długo jego obecność jest potrzebna. D latego niepożądane pozostałości i uboczny lu b n astępczy w pływ herbicydów należy elim inow ać w szy st kim i do stępnym i sposobam i [4].
Oczywiście, obok elim inow ania ty ch biologicznie do stępnych pozo stałości w drodze stosow ania sorbentów lu b n a w e t inn y ch związków chem icznych, przyspieszających rozkład herbicydów , i prób z w p ro w a dzeniem sw oistych m ikroorganizm ów do gleby, problem pozostałości p o w inien być rozw iązyw any przez zm niejszenie dawek, tj. stosow anie b a r dziej skutecznych środków chw astobójczych lu b stosow anie zabiegów pasow ych, pozw alających na m niejsze zużycie środka n a jednostkę po w ierzchni.
W naszych badaniach w ęgiel ak ty w n y zastosow any tego samego dnia co sym azyna pozwolił n a bardzo duże ograniczenia następczego w pływ u tego herb icy du n a ro ślin y gorczycy białej, w ysiane w pół ro k u później, i p rak ty czn ie nie obniżył skuteczności lin u ro n u zastosowanego w pół rok u po d ekontam inacji gleby. Oczywiście, mogło to być częściowo w y nikiem addycyjnego działania fitocydalnego lin u ro n u i niew ielkich b io logicznie dostępnych pozostałości sym azyny, zw iązanych przez kom pleks gleby i w ęgla aktyw nego. N iem niej jed n ak om aw iany sorbent zastoso w an y n a pow ierzchnię gleby n a pół roku przed stosow aniem lin uronu nie ograniczył już w w yraźniejszy sposób biologicznie dostępnych ilości tego h erb icyd u w tej stre fie gleby w w ysokich zlew kach szklanych, gdzie jego d ziałan ie było najskuteczniejsze. Na zachow anie się i rozm ieszcze
80 J. O strow sk i
nie zaw iesiny węgla w ośrodku p orow atym gleby w płynęły n a pew no procesy kolm atacyjno-sufozyjne, zw iązane ze zjaw iskiem przepływ u za wiesin przez ośrodki porow ate, u inten sy w n ian e w ielokrotn ym podlew a niem w azonów (zlewek) w ciągu półrocza poprzedzającego stosow anie linuronu. Z resztą w ęgiel a k ty w n y najpraw dopodobniej m usiał z u p ły wem czasu ulegać pow olnem u u tle n ia n iu w środow isku gleby.
Oceniając w yniki detoksykacji sym azyny w drodze jej adsorpcji przez w ęgiel a k ty w n y w arto nadm ienić, że szereg herbicydów zw iąza nych przez ten ad so rb en t okazało się do stępnych dla roślin [2]. P raw d o podobnie więc są one rów nież dostępne d la m ikroorganizm ów glebow ych i podlegają w ten sposób rozkładow i m ikrobiologicznem u. Dla poró w n a nia — d iq u a t zaadsorbow any przez m on tm o rylo nit okazał się p rak ty cz nie n ied o stępn y dla ogórka i dla m ikroorganizm ów glebow ych, gdy ty m czasem ten sam herb icy d zw iązany przez k ao lin it był dostępny dla ogór ka i okazał się w pełni dostęp n y dla rozkładu m ikrobiologicznego [8-10]. Praw dopodobnie m ik ro flo ra gleby m ogła też przyspieszyć proces u tle nien ia w prow adzonego do gleby w ęgla aktyw nego. Z teoretycznego p u n k tu w idzenia budow a cząsteczek lin u ro n u stw arza m ożliwość w ią zania w odorowego m iędzy g ru p ą am inow ą i atom am i tle n u grup y k arb o - nylow ej n a pow ierzchni sorpcyjnej w ęgla aktyw nego.
R easum ując u zyskane w yniki należy podkreślić, że zagadnienie de- k o ntam inacji gleby w ęglem a k ty w n y m i jej w pływ na później stoso w any in n y herbicyd może w yglądać nieco inaczej przy pracy z in n ą glebą lub z in ny m w ęglem o różnej porow atości oraz m oże ulegać m o d yfikacjom w zależności od w aru nk ó w m ikroklim atyeznych. Na p rzy k ład należało użyć bardzo zróżnicow anych ilości w ęgla aktyw nego n a różnych glebach w celu podobnego ograniczenia pozostałości in sek ty cy dów z g ru p y chlorow anych w ęglow odorów w m ateriale roślinnym [3]. T ak w ięc m am y tu ta j p rzykład łącznego działania gleby i w ęgla a k ty w nego w ograniczaniu biodostępności pestycydu zaw artego w podłożu.
Stopień biologicznej dostępności zaadsorbow anego h erb icyd u jest isto tnym czynnikiem ok reślającym zanikanie h erbicydu z gleby w d ro dze adsorpcji i pow inien być b ra n y pod uw agę p rzy dyskutow aniu za gadnień biologicznie czynnych pozostałości i w p ływ u następczego h e r bicydów n a ro śliny przychodzące na d a n e pole w ram ach ro ta c ji płodo- zm ianow ej [6]. P ró by w p row adzenia do p ra k ty k i sztucznych sorbentów pow inny oczywiście być poprzedzone dodatkow ym i badaniam i n ad ich w pływ em n a zachow anie się i dostępność d la roślin składników m in e raln y ch zaw arty ch w glebie.
N ależy w reszcie p am iętać o tym , że w ęgiel a k ty w n y [2, 11] w y k a z u je słabe pow inow actw o sorpcyjne w stosunku do pew nych h e rb ic y
dów (np. triflu ralin , DCPA, diquat, paraq u at) i dlatego w n iek tó ry ch p rzypadkach będzie najpraw dopodobniej m ało p rzy d atn y do dekontam i- nacji. Jednocześnie jed n ak w odniesieniu do w ym ienionych herbicydów istn ieją m niejsze obaw y o uboczny naistępczy w pływ w cześniejszego sto sow ania w ęgla aktyw nego n a ich efektyw ność chw astobójczą. T ak więc do zagadnień odkażania gleby w ęglem ak ty w n y m należy podchodzić w każdym p rzy p ad k u indyw idualnie.
Z przeprow adzonych b adań m ożna w yciągnąć w niosek, że w prow a dzenie do gleby w ęgla aktyw nego pozw ala n a p rak ty czn e unieczynnie- nie sym azyny i że zabieg te n w zasadzie nie obniża efektyw ności lin u ro n u stosow anego w pół ro k u po odkażeniu badanej gleby. P rzykładow e w yk azanie b rak u ujem nego w p ły w u odkażenia gleby w ęglem ak ty w n y m n a skuteczność później stosow anego innego herb icy d u rzuca dodatkow e św iatło n a zag adnienie sorpcji i dostępności herbicydów i stw a rz a w ięk sze p ersp ek ty w y do elim inow ania następczego w pły w u herbicydów w p rak ty c e rolniczej.
L IT ER A TU R A
[1] A n d e r s e n A. H.: The in a ctiv a tio n of sim a zin e and lin u ron in so il by charcoal. W eed Res., t. 8, 1968, s. 58-60.
[2] C o f f e y D. L., W a r r e n G. F.: In a ctiv a tio n of h erb icid es by activated carbon and other adsorbents. W eed Sei., t. 17, 1969, s. 16-19.
[3] L i c h t e n s t e i n E. P., F u h r e m a n n T. W. , S c h u l t z K. R.: U se of carbon to red u ced u ptake of in secticid a l so il resid u es b y crop plants. J. A gric. Food Chem ., t. 16, 1968, s. 348.
[4] O s t r o w s k i J.: Z a g a d n ien ie ubocznego działan ia herb icyd ów . Zesz. probl. P ost. N auk roi., t. 60, 1966, s. 155-59.
[5] O s t r o w s k i J.: T he elim in a tio n of h erb icid es carryover e ffe c t b y th eir adsorption on a ctiv a ted carbon. Rocz. glebozn., t. 19, suppl., 1968, s. 235-41. [6] O s t r o w s k i J.: B ad an ia nad sorpcją lin u ron u i jego d ostęp n ością dla roślin.
Rocz. glebozn., t. 21, 1970, z. 2.
[7] O s t r o w s k i J.: B ad an ia nad sorpcją m on olin u ron u i jego d ostęp n ością dla n iek tórych roślin. Rocz. glebozn., t. 23, 1971, 1, s. 51.
[8] W e b e r J. B., C o b l e H. D.: M icrobial decom p osition of diquat adsorbed on m o n tm o rillo n ite and k a o lin ite cays. J. A gric. Food Chem., t. 16, 1968, s. 475. [9] W e b e r J. B., M e e k R. C., W e e d S. B.: T he e ffe c t of cation e x ch a n g e
cap acity on the reten tion of diquat and p araquat by th ree — la y er typ e clay m in era ls II P la n t a v a ila b ility of paraquat. S o il Sei. Soc. A m er. Proc., t. 33, 1969, s. 382-85.
[10] W e b e r J. В., S c o t t D. C.: A v a ila b ility of cation ic h erb icid e adsorbed on clay m in era ls to cucum ber seed lin gs. S cien ce, 152, 3727, 1966, s. 1400.
[11] W e b e r J. B., W a r d Т. M. , W e e d S. B.: A dsorption and desorption of diquat, paraquat, prom eton e and 2,4 D by ch arcoal and ex ch a n g e resin s. S o il Sei. Soc. A m er. Proc., 32, 1968, 2, s. 197-200.
[12] Z e m a n e k J.: S tu d iu m ruznych sposobu in a k tiv a cie atrazinu w pude. Rost. Yyroba, 37, 1964, s. 959-72i
82 J. O strow sk i я . О С Т Р О В С К И ДА Л ЬН ЕЙ Ш И Е И С С Л ЕД ОВАН ИЯ ПО У С ТРА НЕН И Ю П ОСЛ ЕДЕЙ СТВИ Я ГЕРБИ Ц И ДО В ПУТЕМ И Х А Д С О РБ И РО В А Н И Я А К ТИ ВН Ы М УГЛЕМ И нститут О рганической П ромы ш ленности, В арш ава Р е з ю м е П ров едены опыты дл я оп р едел ен и я обезв р еж и ваю щ его воздейств ия вн е сенного в почв у активного угля на п оздн ее применяемы й гербицид. Д еток си - зац и я легкого суглинка, загря зненного симазином в количестве 1 ppm (мг на кг почвы), путем обработки почвы активным углем в д о зе 50 ppm не и зм ен и ла эф ф ек ти в н ости линурона вн есенного пол года спустя. И нактивация сима- зи н а проявлялась во время в еден и я полугодовы х опытов. В вы сокой степени бы ло подав лен о дей стви е остаточн ы х количеств сим азина торм озящ ее рост растений. Р астен ием индикатором состояла горчица белая S in apis alb a L. j . OSTROWSKI FU R TH ER ST U D IE S ON THE E LIM IN A T IO N
OF H E R BIC ID ES C ARRYOVER EFFECT B Y TH EIR A D SO R P T IO N ON A C T IV A T E D C A R BO N
In stitu te for O rganic In d u strial C hem istry. W arszaw a
S u m m a r y
The exp erim en ts w ere carried out to d eterm in e th e e ffe c t of so il d eco n ta m in a tion by a ctiv a ted carbon on later h erb icid e treatm en t.
The co n tra to x ifica tio n of sandy loam con tam in ated w ith 1 ppm of sim a zin e — by activ a ted carbon so il trea tm en t 50 ppm , p ractically did n ot alter the e ffic a c y of linuron applied h a lf a year later.
T he in a ctiv a tio n of sim a zin e p ractically p ersisted during the course of h a lf year ex p erim en ts. T he p la n t grow th in h ib itory e ffe c t of sim azin e resid u es w as h ig h ly lim ited . W h ite m ustard Sin a p is alb a L. b io a ssa y w as adopted.
A d r e s W p ł y n ę ł o do P T G w l u t y m 1971 r.
d r J anusz O s t r o w s k i
I n s t y t u t P r z e m y s ł u O rgan iczn ego W a r s z a w a , A n n o p o l 6
