Determinación de la biodegradación en condiciones controladas y degradación en condiciones ambientales de glifosato (c¹⁴) y clorpirifos (c¹⁴) en un suelo de la VI Region mediante el uso de técnicas isotópicas

Abstract

El herbicida Glifosato y el insecticida Clorpirifos, son dos plaguicidas ampliamente utilizados en la agricultura mundial y chilena. Medialte el conocimiento de los procesos de degradación y biodegradación de estos plaguicidas en el suelo es posible predecir, minimizar y/o descartar impactos ambientales asociados a su evolución en 1os distintos compartimentos ambientales. En este trabajo se estudió la biodegradación bajo condiciones controladas (20 'C, en oscuridad y contenido de humedad de 75 o/o de la CC) y la degradación bajo condiciones ambientales (de temperatura y radiación sola¡, contenido de humedad del suelo variable) de los plaguicidas Glifosato (t4C) y Clorpirifos (laC) en un suelo agricola de la VI Región, mediante el uso de técnicas isotópicas. Para ello, en ambos ensayos, las muestras de suelo fue¡on fortificadas con una dosis de 0,75 mg de Glifosato por Kg de suelo y otras con 10 mg de Clorpirifos por Kg de suelo. La determinación de la biodegradación de los plaguicidas bajo condiciones controladas se realizó mediante muestreos periódicos durante 99 dias de ensayo, a través de la cuantificación del laCoz producido por la mineralización de los plaguicidas y de 1a cuantificación de laclifosato y laClorpirifos rcmanente en el suelo, detectados por medio de un Contador de Centelleo Líquido. La degradación de ambos plaguicidas bajo condiciones ambientales fue determinada periódicamente durante 91 días de ensayo, a través de la cuantificación de los residuos de plaguicidas remanentes en el suelo. Conjuntamente, en ambos ensayos se determinó la fracción de residuos extraíbles y ligados a1 suelo de los plaguicidas. xvl1 La biodegradación de Glifosato alcanzó un 50 % bajo condiciones controladas, mientras la degradación bajo condiciones ambientales sólo llegó a w 3 o/o. Así, la cantidad de residuos de Glifosato remariente en el suelo fue de 61 % y 97 o/o bajo condiciones controladas y ambientales respectivamente. El Glifosato mostró una fuerte tendencia a ser adso¡bido en el Suelo Serie La Lajuela, presentando un 60 % de residuos ligados bajo condiciones controladas y 86 %bajo condiciones ambientales. Clorpirifos mostró un comportamiento similar al de Glifosato bajo condiciones controladas, dónde un 46 % de Clorpirifos fue biodegradado quedaado un 54 % de este remanente en el suelo (25 % ligado y 25 Vo extruble). Bajo condiciones ambientales Clorpirifos presento una mayor degradación, alcanzando ttn 87 Vo al fina1 del ensayo, quedando un 19 Vo de este en el suelo (13 % ligado y 6 % extraíble). En consecuencia los resultados obtenidos demuestran que los procesos de degradación y en especial de biodegradación de Glifosato y Clorpirifos son fuertemente influenciados por los factores ambientales y las características intrínsecas de cada plaguicida, ya sea directa o indirectamente a través de 1a adsorción. Dentro de las ventajas presentadas por la técnica utilizad4 se destaca l la baja variabilidad entre mediciones y la alta sensibilidad de detección y cuantificación.

Glyphosate herbicide and Chlorpyrifos insecticide are two pesticides widely used in the world and in Chilean agriculture. Tkough the knowledge of degradation and biodegradation processes in soil of both pesticides it is possible to predict, minimize and discard environmental impacts associated with their evolution in diflerent environment¿I resowces. For this study the biodegradation under control conditions (20 "C, in the dark a¡d moisture of 75 Vo of the Field Capacity) and tle degradation under outdoor condilions (of temperature and sola¡ radiation, variable moisture) of Glyphosate 1loc; and Chlorpyrifos (laC) pesticides in an agricultural soil of the VI Region, by means of the use of isotopic techniques, has been examined. In both tests some soil samples were fortified with doses of 0,75 mg/Kg of Glyphosate and some with 10 mg/Kg of Chlorpgifos. The biodegradation of the pesticides was determined during 99 days of test, by means of the quantification of 1aCO2 produced by the mineralization of the pesticides, and by the quantification of the remaining laGlyphosate and laChlorpyrifos using a Liquid Scintillation Counte¡. The degradation of the pesticides urder ot¡tdoor conditions was determined during 91 days of tes! tkough the quantification of the remaining pesticides in the soil. Furthermore, in both tests, the labile and nonlabile fraction of pesticides was determined. The biodegradation of Glyphosate under control conditions was 50 7o and under outdoor conditions 3o/o. The amount of Gllphosate remaining in the soil was 61 % under control conditions and 97 Yo under outdoor conditions. Glyphosate showed a strong tendency to be adsorbed in La Lajuela Series Soil, arid presented high amount of residues in the nonlabile fraction, 60 7o under control conditions and 86 %o under outdoor conditions. Chlorpyrifos showed a simila¡ behavior as Glyphosate under control conditions, 46 %o of Chlorpyrifos was biodegraded ard 54 % of Chlorpyrifos remained in the soil (25 %ó in non-labile fraction and 25 o/o in labile fraction). Chlorpyrifos under outdoor conditions was degraded rapídly, the amount degraded was 81 Vo after 97 days oftest. The amount of Chlorpyrifos that remained in the soil was 19 Vo (13 % in nonJabile fraction a¡d 6 %;o in 1abile fraction). The results obtained have shown that the degradation and biodegradation processes of Glyphosate and Chlorpyrifos are sfrongly affected by the environmental factors and by the proper cha¡acteristics of every pesticide. Both factors also have direct or indirect influence on the adsorption ofthe pesticides into the soil. Among the advantages presented by the technique outlined above is the low variability between measurements and the high sensitivity of detection and quantification.