Evaluation of a simulation model for prediction of herbicide movement and persistence in soil

Summary The movement and persistence of residues of propyzamide, linuron, isoxaben and R-40244 were measured in a sandy loam soil in field experiments prepared in spring and autumn. None of the herbicides moved to depths greater than 12 cm in the soil during the winter period, following application in autumn, and none moved more than 6 cm in the soil, following application in spring. The general order of persistence of total soil residues was isoxaben > linuron = R-40244 > propyzamide. Appropriate constants to describe the moisture and temperature dependence of degradation were derived from laboratory incubation experiments and used with measurements of the strengths of adsorption of the different herbicides by the soil, in a computer model of herbicide movement. The model, in general, gave good predictions of total soil residues, but overestimated herbicide movement, particularly in winter. Measurements of herbicide desorption from the soil at intervals, during a laboratory incubation experiment, demonstrated an apparent increase in the strength of adsorption with time. When appropriate allowance was made for these changes in adsorption in the computer model, improved predictions of the vertical distribution of the herbicide residues were obtained. Resume Evaluation d'un modele de simulation pour la prevision du mouvement et de la persistance d'un herbicide dans le sol Le mouvement et la persistance des residus de propyzamide, linuron, isoxaben et fluorochloridone ont ete mesures en sol sablo-argileux dans des champs experimentaux prepares en automne et au printemps. Aucun des herbicides n'a atteint une profondeur de plus de 12 cm pendant la periode hivernale suivant une application automnale, et de plus de 6 cm apres une application de printemps. L'ordre general de la persistence des residus dans le sol etait isoxaben > linuron = R-40244 > propyzamide. Des constantes appropriees pour decrire la dependance da la degradation vis-a-vis de l'humidite et de la temperature ont decoule d'experimentations de laboratoire et ont ete utilisees avec les mesures des quantites absorbees des differents herbicides par le sol, dans un modele informatique concernant le mouvement des herbicides. En general, le modele a donne une bonne precision des quantites globales de residus, mais en revanche, a surestime le mouvement des herbicides, en particulier pendant l'hiver. Des mesures de la description des herbicides a partir du sol, par intervalles, pendant l'experimentation de laboratoire ont montre un acroissement important de la force de l'adsorption avec le temps. Quand des deductions appropriees etaient faites pour prendre en compte ces phenomenes d'adsorption dans le modele informatique, on a obtenu des previsions ameliorees de la distribution verticale des residus d'herbicides. Zusammenfassung Beurteilung eines Simulationsmodells fur die Vorhersage der Herbizideinwaschung und -persistenz im Boden Einwaschung und Persistenz von Propyzamid, Linuron, Isoxaben und R-40244-Ruckstanden wurden im Freiland in einem sandigen Lehmboden nach Fruhjahrs- und Herbst-Applikation gemessen. In keinem Fall konnte eine Einwaschung nach Herbst-Applikation tiefer als 12 cm und nach Fruhjahrs-Applikation tiefer als 6 cm nachgewiesen werden. Im allgemeinen war die Persistent der Gesamtruckstande im Boden: Isoxaben > Linuron = Fluorchloridon > Propyzamid. Die Konstanicn zur Beschreibung des Einflusses von Feuchtigkeit und Temperatur auf den Abbau wurden aus Laborexperimenten abgeleitet. Diese Daten wurden in Verbindung mil Messungen der Adsorptionsstarke der verschiedenen Herbizide im Boden in einem Computer-Modell neben der Vorhersage der Persistenz auch zur Beschreibung des Einwaschungsverhaltens verwendet. Das Gesamt-Modell erlaubt eine gute Vorhersage der Persistenz. uberbewertet aber die Einwaschung, vor allem im Winter. Messungen der Desorption bei den Laborversuchen in verschiedenen Intervallen zeigten eine offensichtliche Zunahme der Adsorption mit der Zeit, deren Berucksichtigung im Modell zu einer verbesserten Vorhersage der vertikalen Verteilung der Herbizide fuhrte.