Skip to main content
SUPERVISOR
Amirhossein Khoshgoftarmanesh,Mehran Shirvani,Jamshid Razmjoo ghalaie,Hossein Shariatmadari
امیرحسین خوش گفتارمنش (استاد راهنما) مهران شیروانی جوزدانی (استاد راهنما) جمشید رزمجو (استاد مشاور) حسین شریعتمداری (استاد مشاور)
 
STUDENT
Edris Farajolhy
ادریس فرج اللهی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1388

TITLE

Desorption, Mobility and Efficacy of 2,4-D Herbicide Adsorbed on Natural and Modified Clays
Huge amounts of herbicides are being used every year to control weeds all around the world. These chemicals not only have negative impacts on the environment but also harm human health. Contaminated surface and ground waters can arise from run-off and leaching downward of applied herbicides through the soil profile. 2,4-Dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) is a chlorinated phenoxy compound and the most commonly used herbicide in the world to control a wide range of broadleaf weeds. This herbicide is one of the most important herbicides that are used excessively in Iran, as well. 2,4-D is a water soluble herbicide and, due to its low pKa value at 2.76, exists predominantly in anionic form. Such anionic organic compounds are weekly retained by most soil and subsurface materials; therefore, they are very mobile in the environment. Ecologically acceptable organoclay-based slow-release herbicide formulations have recently been developed and have demonstrated improved herbicidal activity, inhibition of leaching and migration, and reduced photochemical degradation and volatilization. Little attempts have been made in Iran, however, to develop 2,4-D slow-release formulations. Therefore, the aim of the present study was to evaluat the sorption capacity of diverse organoclays for 2,4-D herbicide, synthesis of slow-release 2,4-D formulations and the efficiency of these formulations to release the herbicide and control herbs compared with commercial compound. Bentonite and zeolite minerals modified with cetyltrimethylammonium (CTMA) were used to sorb 2,4-D herbicide. Result showed that natural bentonite and zeolite were poor sorbents for 2,4-D, but CTMA-modified clays were very good adsorbents for 2,4-D. Sorption of 2,4-D increased as the surfactant loading on the clays increased. The highest amount of 2,4-D sorption was related to modified bentonte with CTMA surfactant concentration equivalent to 200% of its CEC . Desorption of 2,4-D by Na-bentonite was highly reversibile. But 2,4-D desorption by the modified clays was much lower and decreased as the surfactant loading on the clays increased. The adsorption-desorption isotherm of 2,4-D on organoclays showed that significant hysteresis occurred between adsorption-desorption reactions. Commercial formulation released almost 100% of 2,4-D in the early hours, but the slow release formulations gradually released 2,4-D during 168 hours. Greenhouse bioassay with clover and lolium plants showed that all slow release formulations were nearly effective as the commercial formulation in the control of clover.. Leaching of 2,4-D from slow release formulation was less than that from the commercial formulation. Finally, application of slow-release herbicide formulations is recommended to reduce leaching and increase the efficiency and performance of the herbicide.
مصرف گسترده علف‌کش‌ها سبب آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی همچنین ورود آن‌ها به چرخه غذایی شده است. 2,4-D یکی از علف‌کش‌های سیستمیک، انتخابی و متعلق به گروه فنوکسی است که به میزان زیادی در ایران و جهان مصرف می‌شود. شکل آنیونی این علف‌کش در اسیدیته معمول خاک‌ها منجر به آبشویی زیاد 2,4-D شده است. آبشویی این علف‌کش همچنین باعث رقت آن در منطقه جوانه‌زنی علف ه رز و تجمع آن در ناحیه ریشه محصول و احتمالاً آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی می‌گردد. یکی از روش‌های کاهش حرکت عمقی و خروج علف‌کش از ناحیه ریشه و افزایش زمان‌ماند و کارائی علف‌کش استفاده از فرمولاسیون‌های کندرها است. در سال‌های اخیر توجه زیادی به استفاده از رس‌های آلی درتهیه فرمولاسیون‌های کندرهای علف‌کش‌ها در جهان شده است اما در کشور ما مطالعه‌ای در مورد امکان بکار‌گیری کانی‌های رسی اصلاح شده با توانائی جذب بالا جهت تولید فرمولاسیون های جدید علف‌کش صورت نگرفته است. بنابراین در این تحقیق جذب- واجذب، آزادسازی، آبشویی و کارائی علف‌کش 2,4-D به وسیله زئولیت و بنتونیت سدیم‌دار و اصلاح شده با کاتیون ستیل‌تری متیل آمونیوم (CTMA) ارزیابی شد. بدین منظور ابتدا رس‌ها را با سدیم اشباع و سپس کاتیون CTMA + جایگزین سدیم گردید. آزمایش‌های جذب با روش atchانجام و آزمایش‌های واجذب بلافاصله بعد از جذب در بالاترین سطح علف‌کش جذب شده انجام گرفت. هم‌دماهای جذب واجذب با مدل لانگمویر و فروندلیخ برازش داده شد. به منظور ارزیابی رهاسازی، کارائی و آبشویی علف‌کش؛ فرمولاسیون‌های کندرهای 4% ساخته شد. نتایج نشان داد که هم‌دماهای جذب با دو مدل لانگمویر و فروندلیخ به خوبی برازش یافتند و رس‌های اصلاح شده نسبت به رس‌های سدیم‌دار میزان 2,4-D بیشتری جذب نمودند که این افزایش جذب 2,4-D با افزایش اشباع سطح رس‌ها بوسیله CTMA + همراه بود. واجذب 2,4-D از جاذب‌ها نشان داد که رس‌های سدیم‌دار تقریباً تمام علف‌کش جذب شده را آزاد کرده در صورتی که با افزایش اشباع سطح رس‌ها میزان واجذب نیز کاهش یافت و این اختلاف‌ها از نظر آماری معنی‌دار شد. نتایج مربوط به سینتیک رهاسازی علف‌کش در آب نشان داد فرمولاسیون تجاری در ساعت‌های اولیه تقربیاً کل 2,4-D را آزاد نموده در صورتی که فرمولاسیون‌های کندرها پس از 168 ساعت به بیشینه آزادسازی رسیدند. نتایج کشت گلخانه‌ای لولیوم و شبدر حاکی از کارائی خوب فرمولاسیون‌‌های کندرها مشابه با فرمولاسیون‌های تجاری 2,4-D بود. آبشویی موجب حرکت2,4-D از فرمولاسیون تجاری به عمق‌های پایینی ستون خاک شد. در صورتی که به علت کاهش تحرک 2,4-D فعالیت علف‌کشی فرمولاسیون کندرها در سطح خاک مشاهده گردید. ینایراین، جهت کاهش آلودگی آب‌ها، مصرف علف‌کش‌ها و افزایش راندمان و کارائی علف‌کش‌ها می‌توان از فرمولاسیون کندرهای 2,4-D استفاده کرد. کلید واژه : جذب-واجذب, آبشویی, لولیوم و شبدر, 2,4-D, فرمولاسیون کندرها

ارتقاء امنیت وب با وف بومی