Degradation of a sulfonamide herbicide as a function of soil sorption

Summary: Resume: Zusammenfassung The degradation of DE-498 (proposed common name flumetsulam) was studied in 21 US soils as a first step in developing a management plan for this new herbicide. Degradation half-lives were shorter in soils that adsorbed the compound less. Adsorption was lower in soils with higher pH and lower organic carbon content. Degradation half-lives were thus influenced by both pH and organic carbon: they were in the range 2–4 weeks in higher pH soils (pH 5 7.0) unless the organic carbon content was above 2.5%, at which half-lives were in the range 1–3 months. In medium pH soils (6.4 pH 6.9) half-lives were 1–2 months, while in lower pH soils (5.9 pH 6.3) they were 1–4 months. The laboratory data were supported by the response of sunflowers (Helianthus annuus L.) planted 1 year after application of flumetsulam to different soils. A quantitative model relating half-life to sorption Kd (r2= 0.85) was coupled with an additional equation relating sorption Kd to the proportion of neutral and anionic forms of the compound at different pH values. The study allows estimates of this herbicide's degradation in soil to be made if its pH and organic carbon content are known. Degradation d'un herbicide sulfonamide en fonction de la capacite d'absorption du sol La degradation du flumetsulam a eteetudiee dans les sols aux Etats Unis comme premier stade dans le developpement d'un plan d'utilisation de ce nouvel herbicide. Les demi-vies de degradation etaient plus courtes dans les sols qui absorbaient moins le produit. L'absorption etait plus faible dans les sols a pH eleve et a faible teneur en carbone organique. Les demi-vies etaient ainsi sous l'influence du pH et du carbone organique: elles etaient de 2 a 4 semaines pour les pH de sols eleves (pH 7) sauf si le carbone organique etait au dessus de 2,5%, dans ce cas, les demi-vies etaient de 1 a 3 mois. Dans les sols a pH moyen (6,4 pH 6,9) les demi-vies etaient de 1 a 2 mois, tandis que dans les sols a pH faible (5,9 pH 6,3) elles etaient de 1 a 4 mois. Les resultats de laboratoire ont ete confirmes par le comportement de tournesols plantes un an aprfes l'application de flumetsulam dans differents sols. Un modele reliant la demi-vie au coefficient d'absorption Kd (r2= 0.85) a ete couple avec une equation additionelle reliant le coefficient d'absorption Kd a la proportion de particules neutres et anioniques de la molecule aux differents pH. L'etude permet de faire des estimations de la degradation de cet herbicide dans le sol des que le pH et la teneur en carbone organique sont connus. Abbau eines Sulfonamid-Herbizids als Funktion der Bodensorption Der Abbau von Flumetsulam (DE-498) wurde in 21 Boden untersucht, um eine Grundlage zur Produktentwicklung dieses neuen Herbizids zu gewinnen. Die 50%ige Verlustrate (DT50) war in schwacher sorptiven Boden kurzer. Bei hohem pH-Wert und geringem Gehalt an organischer Substanz war die Adsorption schwacher. Die DT50 wurde durch den pH-Wert und den Gehalt organischer Substanz wie folgt beeinflust: Sie betrug 2 bis 4 Wochen in Boden mit pH >7,0 (wenn der Corg-Gehalt nicht uber 2,5% lag; dort dann 1 bis 3 Monate), 1 bis 2 Monate bei 6,4 < pH < 6,9 und 1 bis 4 Monate bei 5,9 < pH < 6,3). Die Ergebnisse der Laboruntersuchungen wurden durch Untersuchungen an Sonnenblumen gestutzt. die 1 Jahr nach Applikation von Flumetsulam auf verschiedenen Boden angebaut wurden. Ein quantitatives Modell uber das Verhaltnis der Verlustrate zum Sorptionskoeffizienten Kd (r2= 0,85) wurde mit einer zusatzhchen Gleichung der Beziehung des Sorptionskoeffizienten Kd zum Verhaltnis der neutralen und der anionischen Verbindungen des Wirkstoffs bei verschiedenen pH-Werten verknupft. Aufgrund der Untersuchungen kann der Abbau dieses Herbizids in Boden bekannten pH-Werts und Corg-Gehalts abgeschatzt werden.