Degradation and thermodynamic adsorption process of carbofuran and oxadicyl in a Colombian agricultural soil profile Degradación y termodinámica del proceso de adsorción del carbofurano y oxadicil en un perfil de suelo agrícola de Colombia

RESUMEN Carbofuran and oxadixyl pesticides are used in Colombia to control pests and fungi, but their mobility through the soil profile is poorly understood. This study showed degradation and adsorption processes of these compounds in a Melanudands soil (0-100 cm) from Colombia using laboratory incubation and the batch equilibrium methods. First-order kinetic models indicated that the degradation rates of carbofuran (0.013-0.006 day -1 ) and oxadixyl (0.013-0.008 day -1 ) decreased at deeper soil layers, suggesting that the pesticides were more persistent in the sub-surface (60-100 cm) than in the surface layers (0-40 cm). The thermodynamic approach showed that the adsorption of both pesticides was similar, an exothermic and spontaneous process. The carbofuran and oxadixyl coefficient of distribution (5.8-0.3 L kg -1 ) and the percentage of adsorption (71.2-11.3%) were very similar in the surface layers (0-40 cm) and decreased with the soil depth. The organic carbon (OC) and clay content showed a positive correlation with the pesticide adsorption throughout the soil profile; therefore, mathematical equations were developed from multiple linear regression models for these soil properties and initial concentration. The equations were important to the estimation of the mobility of the compounds using leaching models under laboratory and field conditions. El carbofurano y oxadicil se aplican en diferentes cultivos en Colombia, pero su transporte a traves del perfil del suelo se ha estudiado muy poco. Se evaluo la degradacion y la adsorcion de ambos plaguicidas en un suelo Melanudands (0-100 cm) mediante el metodo indirecto e incubaciones bajo condiciones de laboratorio. Las tasas de degradacion del carbofurano (0,0130,006 dia -1 ) y oxadicil (0,013-0,008 dia -1 ) disminuyeron en las capas mas profundas del perfil; lo cual indica que los plaguicidas fueron mas persistentes en las capas sub-superficiales (60100 cm) que en las capas superficiales (0-40 cm). La adsorcion fue un proceso exotermico y espontaneo. Los coeficientes de distribucion (5,8-0,3 L kg -1 ) y los porcentajes de adsorcion (71,2-11,3%) de ambos plaguicidas fueron muy similares en los primeros 40 cm y disminuyeron con la profundidad. Con modelos de regresion lineal multiple entre la adsorcion de los plaguicidas y el contenido de carbon organico (CO), las arcillas y la concentracion inicial, se obtuvieron ecuaciones matematicas, las cuales muestran como el CO y las arcillas controlan el transporte de ambos pesticidas a traves del perfil. Estas ecuaciones son utiles para estimar el transporte del carbofurano y oxadicil en el suelo.