DOI: 10.1051/agro:2001106

Agronomie 21 (2001) 23-31

Sorption and degradation of tebutam in soil under controlled laboratory conditions

Géraldine Grébil, Corinne Perrin-Ganier and Michel Schiavon

Laboratoire Sols et Environnement INRA, ENSAIA-INPL, 2 avenue de la Forêt de Haye, 54505 Vandoeuvre-lès-Nancy, France

(Received 15 February 2000; revised 9 June 2000; accepted 10 August 2000)

Abstract
This study investigates tebutam (N-benzyl-N-isopropylpivalamide) sorption and degradation in the surface level (0-20 cm) of a brown silty clay soil. All the experiments were conducted under controlled laboratory conditions using ¹⁴C uniformly ring labelled tebutam. The sorption process was evaluated by adsorption kinetics, adsorption and desorption isotherms using a batch equilibration method. In our conditions, equilibration time for 95% of herbicide adsorbed was 0.21 h. This initial rapid sorption pattern, was followed by slower sorption continuing over 48 h. The adsorption isotherm was well described by the Freundlich equation with K = 1.48 and n = 0.95. This corresponds to a K of 1.48 lkg^-1 and a K of 148 lkg^-1, comparable to the coefficients measured for atrazine. Desorption of tebutam was easy and weakly hysteretic, particularly for large adsorbed amounts. For degradation, data showed that 50% of tebutam was degraded in 14 days (as a percentage of extractable residues), and nearly 41% was mineralized in the same interval. Non-extractable residues reached 46% of initial applied amounts in 12 days. Their slow and gradual release determined after 12 days, appears to supply the mineralization process. Degradation products were formed from the fourth incubation day and three of them appeared to persist in soil media. They reached nearly 80% of extractable residual radioactivity at the end of incubation.

Résumé
Rétention et dégradation du tébutame dans un sol en conditions contrôlées. La rétention et la dégradation du tébutame (N-benzyl-N-isopropylpivalamide) dans le sol, ont été évaluées en conditions de laboratoire à l'aide de la molécule uniformément marquée au ¹⁴C sur le noyau aromatique. Le phénomène de rétention a été apprécié par une cinétique d'adsorption, une isotherme d'adsorption et une isotherme de désorption. Dans les conditions d'étude adoptées, le temps d'équilibre pour observer 95 % de produit adsorbé est de 0,21 h. A cette adsorption rapide fait suite une adsorption lente qui se poursuit au delà de 48 h. L'isotherme d'adsorption est décrite par l'équation de Freundlich avec un coefficient K de 1,48 et une constante n de 0,95, ce qui conduit à un coefficient K de 148 lkg^-1 comparable à celui de l'atrazine. Enfin, la désorption de l'herbicide est assez facile et le phénomène d'hystérésis est peu marqué, en particulier pour des quantités adsorbées importantes. Concernant la dégradation, les données obtenues ont montré que 50 % du produit appliqué étaient dégradés en 14 jours et que près de 41 % étaient minéralisés dans le même temps. Les résidus non extractibles atteignent 46 % de la dose initialement apportée en 12 jours. Leur teneur diminue à partir de 14 jours. Ces résidus semblent alimenter le processus de minéralisation. Les produits de dégradation sont formés dès le 4e jour et 3 d'entre-eux persistent dans le milieu. Ils atteignent près de 80 % de la radioactivité résiduelle extractible en fin d'incubation.

Key words: tebutam / adsorption / desorption / degradation / mineralization

Mots clés : tébutame / adsorption / désorption / dégradation / minéralisation

Correspondence and reprints: Géraldine Grébil e-mail: geraldine.grebil@ensaia.inpl-nancy.fr

Communicated by Gérard Guyot (Avignon, France)

© INRA, EDP Sciences 2001