Como o Koc, o Pka e o Kow influenciam na dinâmica de herbicidas no solo?

O Koc

O índice Koc é o coeficiente que gera estimativa da tendência de partição do herbicida da fase líquida para a matéria orgânica do solo. É obtido dividindo-se o índice Kd (coeficiente de partição sólido-líquido) pela quantidade de carbono orgânico.

Este se correlaciona diretamente ao potencial de lixiviação de um herbicida. Assim, moléculas como o dicamba, bentazona, metribuzin, nicossulfuron e imidazolinonas (Koc < 100) possuem alta mobilidade no solo; outras como s-metolacloro, glufosinato, clomazona, quizalofope, diuron e muitas triazinas (Koc entre 200 e 300) são classificadas como possuindo mobilidade intermediária no solo.

Por fim, trifluralina, diclofope, fluazifope, glifosato e pendimetalina (Koc > 1000) possuem baixa mobilidade no solo, e assim são menos sujeitos à lixiviação. Quanto menos adsorvido for o herbicida, maior será sua mobilidade e potencial de lixiviação. Para reduzir perdas por lixiviação, pode-se lançar mão de técnicas como aplicações sequenciais do herbicida, além de adequação das doses às características do solo e uso de formulações de liberação lenta, como no caso da clomazone.

O pKa

O pKa indica o potencial de dissociação de um herbicida ácido ou básico, ou seja, a capacidade da molécula se dissociar ou ionizar, adquirindo carga (negativa ou positiva), de acordo com o pH do solo e do meio. Herbicidas chamados de ácidos fracos adquirem carga negativa sob condições de pH mais elevado do solo (básico), adquirindo forma aniônica; incluem-se nesta categoria o piritiobaque-sodico e o trifloxissulfurom-sódico (usados na cultura do algodão).

Já ametrina e prometrina são exemplos de herbicidas básicos, que formam cátions (carga positiva) sob pH mais baixo (ácido). Por outro lado, muitas moléculas pré-emergentes não se dissociam sob condições normais de acidez e pH encontrados nos solos, como o s-metolacloro, trifluralin, pendimetalina e diuron que permanecem em forma não-iônica, mais apolar e com maior afinidade por matéria orgânica, e por conseguinte menor solubilidade em água.

O PV

O PV é o potencial de volatilização (passagem de estado líquido para o gasoso) de uma molécula é determinado por suas características bioquímicas e refletido pela sua pressão de vapor. Temperaturas mais elevadas alteram este valor e tendem a ocasionar uma maior perda por volatilização. Valores mais próximos de 0 indicam maiores chances de volatilização (Tabela 1).

Trifluralina, 2,4-D éster e clomazona possuem valores de PV iguais ou maiores que 10-4 mmHg, sendo, portanto, suscetíveis a volatilização. Outros herbicidas pré-emergentes como o s-metolacloro (PV = 10-5 mmHg), pendimetalina e oxyfluorfen (PV = 10-6 mmHg) e diuron (PV = 10-8 mmHg) possuem chances de perda por volatilização pequenas ou nulas. A diminuição da volatilização pode ser alcançada através de incorporação com gradagem leve, aplicação em solo mais seco e frio, ou por variáveis relacionadas à formulação do produto.

O Kow

O coeficiente Kow indica a afinidade de uma molécula por um solvente apolar (como octanol e ácidos graxos) ou por solventes polares, como a água. Herbicidas que tem maior afinidade por ácidos graxos e óleos terão valores mais elevados deste coeficiente. Valores mais elevados indicam maior lipofilicidade (atração por gordura e solventes apolares), já valores mais baixos indicam moléculas mais hidrofílicas, mais solúveis e com maior afinidade por água.

Caso a molécula em questão seja capaz de dissociação (ionizando-se de acordo com o pH do meio), este coeficiente também sofre alteração de acordo com o pH da calda e do solo. Como é um valor geralmente expressado em logaritmo, este pode inclusive assumir valores negativos no caso de moléculas altamente polares e hidrofílicas, como o glifosato e o diclosulam – este último possui valor de log Kow igual a -0,4 em pH 9, ou 1,4 em pH 5 (Yoder et al. 2000).

Este coeficiente também indica a afinidade do herbicida pré-emergente pela matéria orgânica e retenção pela palhada. Como exemplo de herbicidas com alta retenção pela palhada citam-se a pendimetalina e a trifluralina, cujos valores de logKow estão acima de 5 (ou seja, são altamente lipofílicos). Já o diuron (log Kow = 2,77), a clomazona (log Kow = 2,54) e a flumioxazina (log Kow = 2,55) são menos retidos e penetram mais facilmente pela palhada devido a menor lipofilicidade.

Tabela 1. Parâmetros importantes relacionados à persistência e comportamento de herbicidas no solo. Fontes: Zimdahl, 1999; Kogan e Bayer 1996; Rossi et al. 1994.