Evaluation of Sulfonylurea Herbicides Soil Persistence by Analytical and Bioassay Methods and Their Residual Phytotoxicity on Rotational Crops

Mehdizadeh, Mohammad and Alebrahim, Mohammad Taghi and Roushani, Mahmoud (2017) Evaluation of Sulfonylurea Herbicides Soil Persistence by Analytical and Bioassay Methods and Their Residual Phytotoxicity on Rotational Crops. Doctoral thesis, university of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (ارزیابی ماندگاری بقایای علف‌کش‌های سولفونیل اوره در خاک به روش آنالیز دستگاهی و بررسی زیست‌سنجی خسارت زایی بقایای آن‌ها بر محصولات زراعی تناوبی)
Mohammad Mehdizade.pdf

Download (432kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

These studies were conducted to evaluate the degradation of sulfosulfuron and tribenuron methyl soil residues using a HPLC system and bioassay methods for determine the phytotoxicity effects of these herbicides on different crops. The wheat field were fortified with sulfosulfuron and tribenuron methyl at rates of 26 and 15 g ai ha−1 respectively and samples were taken randomly at the depth of 0–15 cm on 0 (2 hours), 1, 2, 4, 10, 20, 40, 60, 90 and 120 days after treatment. A liquid based extraction method was performed and further preparation stages including shaking, filtration and extracts concentration by rotary evaporator were done. The final extracts were analyzed by HPLC. Dissipation of sulfosulfuron and tribenuron methyl in soils followed the first-order kinetics. The results showed that degradation of both herbicides in the silty loam soil was faster than sandy loam soil. Half-life of sulfosulfuron was ranged from 5.37 to 10.82 days however this value for tribenuron methyl was ranged from 3.23 to 5.72 days on different soils. It was concluded that HPLC analysis procedure was an appropriate method for determination of these herbicides from soils. In other studies on the basis of greenhouse bioassays, the sensitivities of barley, corn, pea, lentil, oilseed rape, and sugar beet to sulfosulfuron and tribenuron methyl was assessed in a simulated method with known herbicides concentration and a real method on 1, 10, 30, 60, 90 and 120 days after herbicides application. Shoot and root biomass production was measured 30 days after emergence and plants responses were described by a log-logistic model. The results showed that the roots and shoots dry weight of plants were significantly affected by herbicide type, time intervals and plant species (p≤0.01). Oilseed rape was the most sensitive species (ED50 = 0.202 and 0.179 µg. kg-1 soil for root dry weight response to sulfosulfuron and tribenuron methyl, respectively) while barley was the most tolerant one (ED50 = 1.008 and 3.68 µg. kg-1soil for root dry weight response to sulfosulfuron and tribenuron methyl, respectively). The sensitivity rank was oilseed rape, sugar beet, lentil, pea, corn and barley

Item Type: Thesis (Doctoral)
Persian Title: ارزیابی ماندگاری بقایای علف‌کش‌های سولفونیل اوره در خاک به روش آنالیز دستگاهی و بررسی زیست‌سنجی خسارت زایی بقایای آن‌ها بر محصولات زراعی تناوبی
Persian Abstract: این مطالعات به‌منظور ارزیابی تجزیه سولفوسولفورون و تری‌بنورون‌متیل توسط دستگاه HPLC و تعیین خسارت‌زایی بقایای آنها بر روی گیاهان زراعی مختلف از طریق روش‌های زیست‌سنجی اجرا شد. به این منظور مزرعه گندم با مقادیر کاربرد 26 گرم ماده مؤثره سولفوسولفورون و 15 گرم ماده مؤثره تری‌بنورون‌متیل در هکتار تیمار شده و نمونه‌های خاک به‌صورت تصادفی از عمق صفر تا 15 سانتی‌متری در بازه‌های زمانی 0 (2 ساعت)، 1، 2، 4، 10، 20، 40، 60، 90 و 120 روز پس از کاربرد علف‌کش برداشت شد. روش استخراج بر پایه فاز مایع اجرا شده و سایر مراحل آماده‌سازی شامل شیک کردن، تصفیه و تغلیظ عصاره‌ها توسط دستگاه روتاری اواپوراتور انجام و عصاره‌های نهایی توسط HPLC آنالیز شد. تجزیه سولفوسولفورون و تری‌بنورون‌متیل در خاک از معادله سینتیکی درجه اول تبعیت کرد. نتایج نشان داد که تجزیه هر دو علف‌کش در خاک لومی-رسی سریعتر از خاک شنی-لومی بود. نیمه‌عمر سولفوسولفورون در محدوده 35/5 تا 82/10 روز و نیمه‌عمر تری‌بنورون‌متیل در محدوده 23/3 تا 72/5 روز بسته به نوع خاک محاسبه شد. نتایج حاکی از مقبولیت روش آنالیز HPLC برای ارزیابی تجزیه این علف‌کش‌ها بود. در مطالعات دیگر بر اساس روش زیست‌سنجی در محیط گلخانه‌ای، حساسیت گیاهان جو، ذرت، نخود، عدس، چغندرقند و کلزا به بقایای سولفوسولفورون و تری‌بنورون‌متیل طی یک آزمایش شبیه‌سازی‌شده با دوزهای مشخص این علف‌کش‌ها و یک آزمایش در شرایط واقعی در بازه‌های زمانی 1، 10، 30، 60، 90 و 120 روز پس از کاربرد علف‌کش‌ها ارزیابی شد. زیست‌توده ریشه و اندام‌های هوایی گیاهان طی 30 روز پس از سبز شدن اندازه‌گیری شد و پاسخ‌ها به معادلات لگاریتمی-لجستیکی برازش شد. نتایج نشان داد که وزن خشک ریشه و اندام‌های هوایی گیاهان به‌طور معنی‌داری تحت تأثیر نوع علف‌کش، بازه‌های زمانی و گونه گیاهی قرار گرفت (p≤0.01). گیاه کلزا به‌عنوان حساس‌ترین گونه (با شاخص ED50 برابر با 202/0 و 179/0 میکروگرم در کیلوگرم خاک به ترتیب برای زیست‌توده ریشه سولفوسولفورون و تری‌بنورون‌متیل) و گیاه جو به عنوان متحمل‌ترین گونه (با شاخص ED50 برابر با 008/1 و 68/3 میکروگرم در کیلوگرم خاک به ترتیب برای زیست‌توده ریشه سولفوسولفورون و تری‌بنورون‌متیل) به بقایای علف‌کش‌های مذکور شناخته شدند. ترتیب قرارگیری گونه‌های مورد بررسی بر اساس حساسیت به بقایای علف‌کش‌ها به‌صورت کلزا، چغندرقند، عدس، نخود، ذرت و جو بود.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Alebrahim, Mohammad TaghiUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Roushani, MahmoudUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Divisions > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Divisions: Subjects > Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Faculty of Agricultural Sciences & Natural Resources > Department of Agronomy & Plant Breeding
Date Deposited: 28 Oct 2018 20:55
Last Modified: 28 Oct 2018 20:55
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/1347

Actions (login required)

View Item View Item