Laboratory and lysimeter studies of glyphosate and aminomethylphosphonic acid in a sand and a clay soil.
J Environ Qual · 2011 · 40:98-108 · PMID 21488498 · 등급5 동물·현장 현장조사 · 환경과 생태 > 토양 거동 · 환경시료 · AMPA
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자연수에서 글리포세이트 [N-(phosphonomethyl)glycine]와 그 주요 대사산물인 아미노메틸포스폰산(AMPA)의 출현에 대한 우려가 증가함에 따라, 두 가지 농업 토양에서의 화합물 용탈 가능성을 평가하기 위해 배치 실험실 및 리지미터 운반 연구를 수행하였다. 교란되지 않은 모래와 점토 컬럼에 1.54 kg a.i. ha$^{-1}$에 해당하는 비율로 비표지 글리포세이트와 $^{14}\text{C}$-표지 글리포세이트를 첨가하였다. 글리포세이트, AMPA, 총 $^{14}\text{C}$, 및 입자 결합 잔류물 분석을 위해 748일 동안 매주 침출액을 채취하였다. 토양층과 하부토양 샘플은 글리포세이트 흡착, 글리포세이트 분해, 그리고 AMPA 및 그 분해 산물의 형성을 결정하는 데 사용되었다. 흡착이 글리포세이트 분해에 영향을 미치는 것이 확인되었으며, 점토 토양에서 매우 느린 분해 속도(반감기 110–151일)를 보였다. AMPA 잔류물의 동역학은 AMPA가 글리포세이트로부터 형성될 때 항상 글리포세이트보다 더 오래 지속되지만, 그 분해 속도는 글리포세이트보다 빠를 수 있음을 시사한다. 또한 동역학은 글리포세이트가 AMPA로 전환되는 것 외에도 사르코신 경로가 유사하게 중요할 수 있음을 시사한다. 리지미터 연구에서도 글리포세이트의 장기 지속성이 확인되었는데, 이는 점토 토양에 첨가된 초기 글리포세이트 양의 59%가 적용 후 748일이 경과한 시점에서 글리포세이트+AMPA 잔류물로 구성되어 있었기 때문이다. 그러나 적용 후 가을과 겨울철에 많은 강수량이 있었음에도 불구하고, 이러한 잔류물은 주로 토양층에 위치하였으며, 전체 연구 기간 동안 모래와 점토에서 각각 초기 첨가된 글리포세이트 양의 0.009% 및 0.019%만이 용탈되었다. AMPA는 모래에서는 용탈되지 않았으나, 점토 토양에서는 $0.03 \text{ g ha}^{-1}$이 용탈되었다.ORIGINAL ABSTRACT
Due to the increasing concern about the appearance of glyphosate [N-(phosphonomethyl)glycine] and its major metabolite aminomethylphosphonic acid (AMPA) in natural waters, batch laboratory and lysimeter transport studies were performed to assess the potential for leaching of the compounds in two agricultural soils. Unlabeled and 14C-labeled glyphosate were added at a rate corresponding to 1.54 kg a.i. ha(-1) on undisturbed sand and clay columns. Leachate was sampled weekly during a period of 748 d for analyses of glyphosate, AMPA, total 14C, and particle-bound residues. Topsoil and subsoil samples were used for determination of glyphosate adsorption, glyphosate degradation, and formation of AMPA and its degradation. The influence of adsorption on glyphosate degradation was confirmed, giving very slow degradation rate in the clay soil (half-life 110-151 d). The kinetics of AMPA residues suggest that although AMPA is always more persistent than glyphosate when formed from glyphosate, its degradation rate can be faster than that of glyphosate. The kinetics also suggest that apart from glyphosate being transformed to AMPA, the sarcosine pathway can be just as significant. The long persistence of glyphosate was also confirmed in the lysimeter study, where glyphosate+AMPA residues constituted 59% of the initial amount of glyphosate added to the clay soil 748 d after application. Despite large amounts of precipitation in the autumn and winter after application, however, these residues were mainly located in the topsoil, and only 0.009 and 0.019% of the initial amount of glyphosate added leached during the whole study period in the sand and clay, respectively. No leaching ofAMPA occurred in the sand, whereas 0.03 g ha(-1) leached in the clay soil.| 저자 | Bergström, L.; Börjesson, E.; Stenström, J. |
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| 저널 | Journal of environmental quality |
| 권·호·쪽 | 40(1), 98-108 |
| PMID | 21488498 |
| DOI | 10.2134/jeq2010.0179 |
| MeSH | Adsorption; Aluminum Silicates; Clay; Glycine; Herbicides; Isoxazoles; Organophosphonates; Pesticide Residues; Silicon Dioxide; Soil; Soil Pollutants; Tetrazoles; Time Factors; Water Pollutants, Chemical; Glyphosate |