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Environment

Protocolos para la cuantificación de residuos de plaguicidas transferibles en Sistemas de céspedes

Published: March 15, 2017 doi: 10.3791/55182

Summary

experimentos de residuos de plaguicidas en los sistemas de césped transferibles son componentes integrales de las evaluaciones de riesgo de exposición humana. enfoques experimentales para medir los residuos transferibles deben ajustarse a la interacción humana de la dinámica de interés y del sistema césped. Tres protocolos de residuos de plaguicidas transferibles se presentan y se discute la idoneidad a través de tres sistemas de césped.

Abstract

dosel de las plantas en los sistemas de césped establecidos pueden interceptar una cantidad apreciable de pesticidas rociados, que pueden ser transferidas a través de diversas rutas a los humanos. Por esta razón, se requiere que los experimentos de residuos de plaguicidas transferibles para el registro y el nuevo registro de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA). Aunque se requieren tales experimentos, se requiere especificidad limitada perteneciente al enfoque experimental. enfoques experimentales utilizados para evaluar la transferencia de pesticidas a los seres humanos, incluyendo la limpieza con guantes de algodón mano, modificados rodillo de California (moviendo un rodillo de masa conocida sobre el paño de algodón) y el rollo de balón de fútbol (balón envuelto con la tira absorbente) más de tres especies de césped tratados (bentgrass, se presentan bermuda híbrida y festuca alta se mantuvo a 0,4, 5 y 9 cm, respectivamente). El rodillo de California modificado es el método más ampliamente utilizado hasta la fecha, y es el más adecuado para su uso en alturas bajas de siegadebido a su reproducibilidad y la gran área de muestreo. El rollo de balón de fútbol es un enfoque menos agresivo transferencia; sin embargo, se imita una ocurrencia muy común en el deporte internacional más popular, y tiene muchas implicaciones para la exposición a los pesticidas no dietéticos de contacto de las manos a la boca. Además, este enfoque puede ser ajustada para otras actividades atléticas con modificación limitada. Mano de limpieza es el mejor método para transferir pesticidas en alturas de corte más altas, como los enfoques basados ​​en rodillos pueden poner cuchillas sobre; sin embargo, es más subjetiva debido a la mayor presión de muestreo variable. Se presenta utilidad de estos métodos a través de las especies de césped, y las consideraciones adicionales para llevar a cabo la investigación de residuos de plaguicidas en transferibles se discuten los sistemas de césped.

Introduction

Los céspedes se cultivan en más de 16,3 millones de hectáreas en los estados contiguos de Estados Unidos (US) - inferior o igual a la superficie total de maíz en grano de regadío [(Zea mays L.) de 2,5 millones de hectáreas], la soja [(Glycine max L.) de 2,1 millones de hectáreas] y algodón [(Gossypium hirsutum L.) 0,9 millones de hectáreas] - y son utilizados por el público con usos de la tierra incluyendo los campos deportivos, jardines comerciales / residenciales, campos de golf y parques 1, 2. Proporcionan muchos atributos positivos de la sociedad, incluyendo el control del polvo, la disipación de calor, las superficies recreativas y estabilización de suelos. Sin embargo, la invasión de plagas puede ocurrir que requiere el uso de pesticida (s) para mantener el césped a un nivel aceptable 3.

dosel de las plantas en los sistemas de intercepción de césped establecido rocían pesticidas. la exposición de pesticidas humana es posible a través de diversas vías, incluyendo la transferencia de tratados hegetation directamente sobre los seres humanos, así como por vías indirectas, como la transferencia a los equipos de mantenimiento, los animales domésticos y artículos de esparcimiento 4, 5. Para abordar estas preocupaciones, las evaluaciones de riesgo de exposición a pesticidas humanos deberán realizarse antes del registro de plaguicidas y de re-registro en los EE.UU. para estimar la naturaleza y la probabilidad de efectos adversos para la salud tras la exposición a los medios contaminados ambientales 6. Dentro de las directrices de ensayo de exposición profesional y residenciales actualmente empleados por la USEPA, pruebas de disipación de residuos transferibles foliares (OPPTS 875.2100) se llevan a cabo para cuantificar los residuos de plaguicidas en las superficies tratadas que pueden ser transferidos a través de varios procesos sobre la piel y / o ropa humana o inhalados 7, 8.

los esfuerzos de investigación anteriores han comparado varios métodos para residuos de plaguicidas foliares transferibles including un rodillo de California (que se mueve un rodillo de masa conocida sobre el paño de algodón), el trineo de arrastre (que tira de un objeto sólido de masa conocida con un trozo de tela que se le atribuye), rodillo de espuma de poliuretano (que se mueve un rodillo de masa conocida cubierta con espuma de poliuretano ) y barajado zapato (adjuntando una gasa de algodón para zapatos), que son todos a cabo en un área conocida de pesticida tratados con césped 9, 10, 11, 12. De los métodos mencionados anteriormente, los enfoques basados ​​en rodillos California proporcionan el enfoque más repetible para cuantificar los residuos de pesticidas foliares transferibles; Sin embargo, los enfoques comparativamente más agresivos, como arrastrando los pies de zapatos se pueden transferir más residuos de plaguicidas, que también tiene utilidad en la evaluación de riesgos. métodos manuales limpiando proporcionan una capacidad comparativamente mejorada para ponerse en contacto con las superficies tratadas únicas de vegetación césped. Este método proporciona datos más propios para nondietala ingestión de pesticidas ry, ya que el contacto mano-a-boca es un proceso común asociado con esta vía de exposición.

la dinámica del dosel de céspedes varían ampliamente entre ambas especies y sitios de uso. Las especies varían comúnmente en hábito de crecimiento y la estación, así como la textura de la hoja y la densidad, que afectan pesticida interceptación de rociado y procesos fisiológicos 3, 13. insumos de gestión pueden variar ampliamente entre los sitios de uso, y dentro de un lugar de uso en base a las expectativas específicas del sitio. Por ejemplo, la bermuda (Cynodon spp.) Se utiliza en climas adaptados como un campo de golf que pone la superficie verde, que son típicamente de regadío y segado> 5 veces por semana (los recortes recogidos) en un 0,3 a 0,4 cm, así como una cubierta de tierra utilidad no irrigada que puede ser segada <1 veces por semana (los recortes devueltos) en 1.5 a 6.3 cm. Investigaciones anteriores han demostrado residuos de plaguicidas foliares transferibles pueden variar entre las especies dentro de un lugar de uso,y se ve afectada por las prácticas de riego y la siega 14, 15. En última instancia, la variabilidad entre los sistemas de césped inhibe la aplicación de un método universal para cuantificar los residuos de pesticidas foliares transferibles. Por lo tanto, la selección del método para optimizar la evaluación de riesgos humanos deben abarcar pesticidas, procesamiento, criterios sitio- y propias de cada especie. El objetivo de este estudio fue caracterizar los diversos métodos utilizados para cuantificar los residuos de pesticidas foliares transferibles, y poner de relieve las condiciones que se deben considerar al seleccionar un método para un experimento dado.

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Protocol

1. Campo Identificación de la parcela y Establecimiento

  1. Identificar las áreas de investigación representativo del sistema de elección del césped. considerar específicamente las especies apropiadas de césped y el tipo de suelo, así como las prácticas de gestión, incluyendo la fertilidad, el riego y la altura de corte.
  2. Realizar análisis de residuos preliminares del follaje y del suelo matrices para asegurar plaguicida (s) de interés no son detectables.
  3. Presente a las parcelas a las dimensiones adecuadas para los métodos de sitio y la colección de la muestra, e incorporar 0,5-1,0 m callejones en la parcela limita a permitir el tránsito peatonal personal.
    NOTA: Las dimensiones de trazado puede variar en función de las condiciones específicas del lugar, pero deben tener un mínimo de 3,3 m 2. Esto permitirá un 3,7 mx 0,5 m vía de recorrido de la bola, así como un área adyacente equivalente para tráfico peatonal y el muestreo de vegetación.

2. iniciación de ensayos

  1. Veinticuatro horas antes de la iniciación del césped siega de la especie-Sistema altura específica y recoger dichos recortes. Elimine toda la basura con un soplador y regar a la saturación del suelo.
    NOTA: Irrigación en este momento debe permitir que la humedad óptima (es decir, la capacidad de campo) en la aplicación de plaguicidas.
  2. Elija un tipo de aplicación de plaguicidas en las asignaciones máximas marcado actualmente registrados para el sitio de interés. La dosis de aplicación es un producto específico y determinado por la USEPA, y se afirma por la ley en todas las etiquetas de los envases de plaguicidas.
    1. Seleccione el volumen corriente mínima etiquetada aerosol aplicación de soporte para maximizar la retención foliar por pulverización.
  3. En la iniciación juicio, aplicar tratamientos de pulverización de pesticidas a las parcelas cuando las condiciones climáticas favorecen la retención de vegetación tratada.
    NOTA: El equipo de protección personal debe ser usado por aplicadores y nonapplicators cerca de la zona de ensayo durante el período de tratamiento. Siempre mantener al personal nonapplicator a barlovento de la aplicación por pulverización. Condición climáticas que favorece la retención de vegetación tratada incluye la humedad del dosel (seco a la aplicación), la velocidad del viento (<11 kmh), y se pronosticó precipitaciones
    1. Cubrir las parcelas durante la irrigación / precipitación a través de al menos cuatro eventos de muestreo.
      NOTA: Las parcelas están cubiertas para evitar lavado de pesticida de la vegetación tratada en la paja del césped y / o la superficie del suelo, lo que hace menos desprendible y subestimando el riesgo de exposición. Las cubiertas pueden variar según el material y el diseño, sino que debe ser construida de un material no poroso para mantener parcelas seca y diseñada de tal manera que la vegetación tratada no se pone en contacto (ej. No coloque directamente sobre lonas parcelas), lo que puede comprometer la posterior toma de muestras de transferencia de pesticidas.
  4. Recopilar datos climáticos por hora, incluyendo la temperatura del aire, punto de rocío, humedad relativa, la hora del amanecer, dirección y velocidad del viento a lo largo del período de prueba para ayudar con la interpretación de los datos.

3. Muestras de Control de Calidad

  1. Collect una muestra (de 50 a 100 ml) de cada envase de pesticida utilizado en la investigación para asegurar que las velocidades de carga de plaguicida y producto son correctos. Grabar el nombre del producto y número de lote de cada contenedor.
  2. Recoger una muestra de cada plaguicida mezcla en tanque de pulverización se aplica mediante la recopilación de salida de cada boquilla de pulverización para hacer una muestra de material compuesto (50 a 100 ml) por tanque para asegurar los procedimientos de mezclado solución de pulverización correcta.
  3. Producir los controles de aplicación de pulverización según lo descrito por Welsh et al. 12 para asegurar que se aplica la cantidad adecuada de pesticidas a las parcelas.
  4. Producir la fortificación de campaña y muestras en blanco como se ha descrito por Welsh et al. 12 en cada evento de muestreo para cuantificar la disipación durante los procesos de recogida y almacenamiento de muestras, y para identificar posibles fuentes de contaminación.
    NOTA: Las concentraciones y solventes de muestras de fortificación pueden variar en función de consideraciones compound- y analíticos específicos.

  1. Recoger muestras inmediatamente después de una aplicación, y de nuevo una vez que el plaguicida se ha secado en las superficies de las hojas. Dependiendo de las condiciones ambientales, esto es típicamente de 1 a 3 h después de la aplicación.
  2. Tras el día de la solicitud, recoger muestras en, o justo después del amanecer, cuando la humedad máxima del dosel del césped está presente típicamente 14.
    1. Determinar los tiempos de toma de muestras después de la fecha de aplicación basado en las propiedades fisicoquímicas específicas de plaguicidas, con intervalos de muestreo disminuye a medida que disminuye la persistencia de pesticidas. horarios de recogida de muestras horario de manera que al menos dos nondetections consecutivos se producen por la terminación experimento.
      NOTA: Ejemplo de la investigación anterior cuantificación de sal de 2,4-dimetilamina transferible (2,4-D; campo de vida media = 6,2 d): 1) 0 d después del tratamiento (DAT) - 0 h después de la pulverización; 2) 0 DAT - 1 h después de la fumigación; 3) 1 DAT; 4) 2 DAT; 5)3 DAT; 6) 6 DAT; 7) 12 DAT; 8) 24 DAT 14.

5. transferible de residuos Recogida de muestras

NOTA: Los guantes de nitrilo son usados ​​a lo largo de todos los procedimientos de toma de muestras, y deben reemplazarse con la frecuencia necesaria para evitar la contaminación.

Figura 1
Figura 1: La mano cuantificación presión de frotamiento. Enfoque utilizado para cuantificar la presión de fronthand (A) y de revés (B) que limpia movimientos. Para ello, rociar una solución de colorante verde (agua + 10% v alimentos / v para colorear + 1% v / v de tensioactivo no iónico) sobre una superficie no porosa (ej. Vidrio o bandeja de metal) y la prensa de la mano como se pretende para el muestreo del desalojamiento de plaguicidas . Cuantificar el área de superficie de contacto por análisis digital de imágenes como se describe por Campillo et al. 17 a DETERMIne proporción de píxeles verdes por imagen de área conocida. Reunir un núcleo césped del área de investigación destinado cuando el suelo está a capacidad de campo y fijarlo a una escala de peso digital. Cuantificar la masa de fuerza hacia abajo cuando la mano de barrido. Mano presión de frotamiento no debe ser superior a 2 kPa. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

  1. mano limpie
    NOTA: Requiere una persona.
    1. Calibrar presión de frotamiento mano a 2 kPa.
      1. Calcular la fuerza que limpia asegurando un núcleo césped recogido a capacidad de campo del suelo a una balanza digital y presionando para proporcionar 150 a 200 g (tara antes del prensado).
      2. Cuantificar el área de revés frontal y utilizado para el muestreo del césped. Principalmente utilizar los dedos para ponerse en contacto con las cuchillas de césped únicas, mientras que los limita para que se más.
        1. Se prepara una solución a base de agua de 10% v / v colorante verde+ 1% v / v tensioactivo no iónico, y pulverizar sobre una superficie no porosa para crear una película delgada.
          NOTA: El tensioactivo no iónico se utiliza para aumentar la cobertura de la solución sobre la superficie no porosa mediante la reducción de la tensión superficial.
        2. Con un guante de algodón, pulse mano sobre la superficie no porosa (Figura 1).
        3. Retire el guante y cuantificar el área de la mano en contacto con la superficie no porosa tomando una foto digital a través de un área conocida de cada guante, y el uso de ImageJ 16 para seleccionar píxeles verdes de manera similar a Campillo et al. 17. Esto proporcionará un por ciento de la imagen total en píxeles verdes, que se utiliza para calcular el área.
      3. Combinar limpiando masa fuerza con la que limpia el área para calcular la presión manual.
    2. Calibrar velocidad de barrido de la mano 1,2 kmh marcando una distancia de 0,3 m sobre el suelo. Ajustar la velocidad de la mano de tal manera que limpiar esta distancia hace 1 s.
    3. Marcos samárea de muestreo (420 cm2) mediante la colocación de un cubo circular (23 cm de diámetro) en posición invertida en el que el extremo abierto quede hacia abajo. Aplique una ligera presión en el centro del cubo y con la pintura de la mano opuesta alrededor del borde exterior de la cubeta (utilizando el césped pintura de señalización).
    4. Con un guante de algodón sobre un guante de nitrilo en la mano dominante, la mano húmeda sobre el área de muestreo durante 30 s. Alternos superficies frontal y de revés, mientras se ajustan las direcciones perpendicular (Figura 2).
      1. Repita el paso 5.1.4 con un nuevo guante de algodón.
        NOTA: Variación en guantes requeridos por muestra puede variar en función del plaguicida de interés, el sistema de césped y área de muestreo. Esto se debe determinar antes de experimentar la iniciación a través de esfuerzos preliminares recogida de cuatro a seis guantes por área de muestreo inmediatamente después de la aplicación, así como a la mañana siguiente cuando la humedad está presente dosel para identificar el número de guantes para transferir máximo de residuos de pesticidas.
    5. Tras la recogida de muestras, guantes de almacenar en un frasco de vidrio temporalmente en hielo o hielo seco en el campo, y la transferencia a un congelador a menos de 3 h después de la finalización de la recogida de muestras.

Figura 2
Figura 2: La mano que limpia las direcciones. La progresión está destinado a ponerse en contacto con un área máxima de superficie única vegetación tratada con guante. Se requieren dos guantes de algodón para evitar la sobrecarga cuando se toman muestras <415 cm2 de área; Sin embargo, esto debe ser confirmado en condiciones con pesticidas específicos del sitio y antes de experimentar la iniciación. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

  1. Rodillo Modificada de California
    NOTA: Requiere tres personas. memoria de calidades aparato encontrado en Fuller et al. 9
    1. Use un rodillo (rodillo: 14,5 kg, 10 cm de diámetro por longitud 61 cm cubierta con espuma de poliuretano de 1,2 cm; manejar: 1,2 m de longitud) y un bastidor (62 cm de ancho por 91 cm de longitud) que una sábana de algodón (> 200 hilos ; 70 cm de ancho por la longitud 99 cm) está fijado a.
    2. Las personas que tienen B y C sábana de algodón segura al marco con abrazaderas y asegure al área de muestreo con clavos de metal.
      NOTA: Corte sábanas de algodón antes de un evento de recogida de muestras para reducir el tiempo para una colección dada.
    3. Haga que la persona A y B de plástico seguro (6 mm) alrededor del rodillo para evitar la contaminación a través de muestras.
    4. Sin añadir presión hacia abajo, tiene la persona A rodar el rodillo sobre la tela de algodón cinco veces (uno abajo y hacer retroceder el tiempo es igual a uno). velocidad del rodillo debe dirigirse a 1,6 ± 0,2 km / h.
    5. Haga que la persona C retire el marco de la tierra y lleve a una tabla de muestreo cerca.
    6. Mientras Persona C es la celebración de la trama, que la persona A visua LLY inspeccionar la tela y eliminar los restos de hierba / tierra con pinzas.
    7. La persona A tiene quitar el paño de algodón, y con la persona B doblarla de tal manera que la superficie en contacto con el césped está plegado juntos y almacenar en un frasco de vidrio para muestras.
      1. Guarde el frasco de vidrio temporalmente en una nevera portátil con hielo o hielo seco en el campo, y la transferencia a un congelador a menos de 3 h después de la finalización de la recogida de muestras.
    8. Tras la recogida de muestras, deseche el plástico que rodea el rodillo, limpiar el marco, tabla de muestreo y pinzas con 1: 1 de amoníaco: agua, enjuague con agua y seca antes de repetir el proceso.

figura 3
Figura 3: El rodillo de balón de fútbol. Con exclusión de A a B, todas las conexiones están unidas con un adhesivo de PVC. Longitud de la parte C puede variar según el proveedor debido a las distintas dimensiones de las partes B y D.e.com/files/ftp_upload/55182/55182fig3large.jpg "target =" _ blank "> Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

  1. Rollo de balón de fútbol
    NOTA: Requiere una persona.
    1. Utilizar un marco de balón de fútbol rodillo construida de cloruro de polivinilo (PVC) (horario de 40; 5 cm de diámetro interno).
      1. Asegurar el (122 cm de longitud; Figura 3A) identificador a un deslizamiento tee acoplador (Figura 3B). Esta es la única unión no se fija con pegamento PVC para hacer más fácil para el almacenamiento.
      2. Coloque el rodillo sobre una superficie plana (ayuda con la alineación) y asegure ambos lados de la camiseta de acoplamiento se deslice 90 ° piezas acodadas (Figura 3D) con la longitud del tubo 7 cm (Figura 3C).
      3. Inserte 24 cm de longitud de tubería (Figura 3E) para el extremo abierto de las piezas acodadas
      4. Pernos de fijación de siembra (0,6 cm de diámetro por 7,5 cm de longitud; Figura 3F) a través del extremo de la tubería perpendicular en el mango y paralelo con la superficie plana.
        1. Ajustar la distancia entre los pernos de fijación de aproximadamente 18,4 cm (puede variar a través de las marcas / calidad de los balones de fútbol utilizada).
        2. Archivo / moler punto fuera perno de fijación afilada termina con una lima de mano / molinillo de modo que los balones de fútbol no se pinchan al rodar (Figura 3G).
    2. Liberar la presión de aire del balón de fútbol a 24 kPa. A pesar de esto underinflate la pelota cuando suelta del rodillo de PVC, además de aumentar la presión de aproximadamente 42 kPa cuando el volumen se reduce pelota después de asegurar al rodillo.
    3. Montar el balón de fútbol sobre el rodillo tocando los puntos finales de bolas (diámetro máximo) para tirafondos.
      NOTA: Para reducir el tiempo de muestreo global y la contaminación potencial, tiene una pelota de fútbol por muestra con una temporización determinada colección.
      1. giro de la bola con la mano para asegurarse de que la pelota ruede es simétrica.
      2. Presione ligeramente en la parte superior de la pelota de fútbol montadoasegúrese de que está suficientemente protegido.
    4. Doble envolver una tira absorbente (5 cm de ancho por 132 cm de longitud) alrededor de la circunferencia de la bola que se alinea con el mango del rodillo PVC, lo que crea constante contacto tira céspedes de sorbente al rodar (Figura 3H).
      1. Fijar la tira absorbente a la pelota con las tiras de cinta adhesiva (2,5 cm por 2,5 cm).
        NOTA: Corte tiras de sorbente antes de un evento de recogida de muestras para reducir el tiempo para una colección dada.
    5. Haz rodar la pelota a una velocidad constante (1,6 ± 0,2 km / h) a una distancia de césped tratado única de 3,7 m. Dependiendo de las dimensiones de la trama, esta distancia puede requerir de lado a lado para completar rollos. Al hacerlo, tome precauciones para no ponerse en contacto con la vegetación que aún no se ha muestreado.
      NOTA: puede ser necesario ajustar basado en el plaguicida de interés y el sistema de césped El 3,7 m bola de rodillo distancia. Esto se debe determinar antes de experimentar la iniciación a través preliminarY los esfuerzos recolectando muestras de diferentes distancias inmediatamente después de la aplicación, así como a la mañana siguiente cuando la humedad está presente dosel para identificar la distancia óptima para transferir máximo de residuos de plaguicidas.
    6. Después de que la pelota ruede, retire la tira absorbente y doblar de tal manera que la superficie en contacto con el césped está plegado juntos y guardar en un frasco de vidrio.
      1. Guarde el frasco de vidrio temporalmente en una nevera portátil con hielo o hielo seco en el campo, y la transferencia a un congelador a menos de 3 h después de la finalización de la recogida de muestras.

6. Colección vegetación El césped

  1. Retire el émbolo en el interior del cortador de cubeta para mantener el equipo de muestreo entre en contacto con el follaje tratado (Figura 4A).

Figura 4
Figura 4: colección central de céspedes. Campo de golfcortador de cubeta es un aparato robusto, relativamente barato para la recogida de hierba para césped / suelo. Retire el émbolo dentro utilizado para expulsar núcleos antes de su uso para las colecciones de muestras de plaguicidas residuo transferibles de manera que la vegetación no se pone en contacto de forma inadvertida, lo que puede reducir las concentraciones de residuos de pesticidas. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

  1. Cosechar un núcleo del césped de la calidad representativa.
    1. Utilice el cortador de cubeta para delinear el corazón y cortar a 5-7,5 cm de profundidad del suelo para ayudar con la eliminación.
    2. Cortar con un cuchillo (longitud de la lámina: 10 a 15 cm) en un ángulo diagonal fuera del borde del núcleo para eliminar el núcleo de la tierra. Prestar especial atención para evitar el contacto de la mano / el cuchillo con la vegetación sobre el suelo tratado.
    3. Nivelar la superficie inferior del suelo con unas tijeras para que se sentará plana en un contenedor de muestras. La profundidad del suelo debedeje espacio suficiente tal que la vegetación césped no hace contacto con la tapa del recipiente de la muestra.
      NOTA: Cuando el tiempo lo permite, el paso cortador de cubeta campo de golf (6.2.1 en el protocolo) se completa típicamente por la tarde cuando el follaje esté seco antes de la recogida de muestras a la mañana siguiente.

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Representative Results

Sobre la base de los esfuerzos previos de investigación que comparan métodos de residuos de plaguicidas transferibles dentro de un único sistema de césped, y sistemas de césped dentro de un único método de residuos de plaguicidas transferibles, un estudio de campo (iniciado 24 de de mayo de, 2016 Raleigh, Carolina del Norte, EE.UU.) se realizó para comparar los métodos a través de Los sistemas de césped. En resumen, 2,4-D, un herbicida de hoja ancha utiliza comúnmente en los sistemas de césped, la transferencia de tres especies de césped (creeping bentgrass, Agrostis stolonifera L .; bermuda híbrida, Cynodon dactylon L. x C. transvaalensis Burtt-Davy; festuca alta, Lolium arundinaceum [Schreb.] Darbyshire SJ) a través de tres métodos (limpie lado, modificado rodillo de California o rollo balón de fútbol) se cuantificó inmediatamente después de la aplicación y un período de secado 1 h, así como 1 y 3 DAT. bentgrass altura de siega simula un campo de golf putting green a 0.4 cm, mientras que la bermuda híbrida y tall festuca se mantuvieron a 5 y 9 cm, respectivamente, que es representativo de césped comerciales / residenciales y parques. Las áreas de investigación no fueron segadas y se cubrieron durante la lluvia después de la aplicación de pulverización de 2,4-D de difusión (1 kg de equivalente de ácido ha -1).

En comparación con los informes anteriores que evalúan transferible 2,4-D de césped tratado, los datos de la investigación presentada sugieren condiciones fueron favorables para la transferencia a través de todos los métodos. Promediado sobre los métodos, la transferencia de 2,4-D inmediatamente después de la aplicación ocupa el creeping bentgrass (21% del aplicado)> bermuda híbrida (16,4%) = festuca alta (15,1%), que se alinea con las tendencias de la densidad del dosel a través de sistemas (Tabla 1; la figura 5). Promediado sobre los céspedes, transferencia de 2,4-D inmediatamente después de la aplicación clasificados mano toallita (21,2% del aplicado)> modificado rodillo de California (16.8%) = rollo de balón de fútbol (14,4%), lo cual concuerda con los esfuerzos anteriores muestraning muestreo de la mano / el zapato puede transferir más residuos de pesticidas en comparación con otras técnicas de transferencia, incluyendo arrastrar y métodos basados en rodillos 10, 11. Un período de secado 1 h resultó en una disminución de 2 a 4 veces en los residuos transferibles 2,4-D a través de los céspedes y con el rodillo de California modificada y métodos de borrado de la mano, mientras que la transferencia se redujo 36 veces a partir de rollo de balón de fútbol. Esta disminución está de acuerdo con Jeffries et al. 14, que informó de la transferencia de 2,4-D a través de rollo de balón de fútbol se redujo de 11,2% de la aplicada inmediatamente después de la aplicación de la bermuda híbrida a un 0,3% después de un período de secado 1 h. Estos datos hincapié en el momento de recogida de muestras y el método aplicado efecto tienen en la cuantificación de los residuos de césped transferibles. Un rollo de balón de fútbol es un proceso relativamente específico en sistemas de césped, y al mismo tiempo que proporciona la información pertinente para la exposición humana en la cancha, puede que no sea tan apropiado para s olely utilizar para la evaluación de los riesgos de exposición humana generales como otros métodos.

align: center; "> 21
creeping bentgrass bermuda híbrida festuca alta pelota ruede Mod. California. rodillo mano limpie
_________________________% Desalojado de 2,4-D aplicado _________________________
0 DAT - 0 h 16.4 15.1 14.4 16.8 21.2
LSD 0,05 _______________ _______________ 2.8 _______________ _______________ 2.8
0 DAT - 1 h 5 6.8 4.9 0,4 8.5
LSD 0,05 _______________ _______________ 1.0 _______________ _______________ 1.0

Tabla 1: Transferible 2,4-D a partir de parcelas de campo el día de la solicitud. efecto principal de las especies de césped y método de muestreo de datos de 2,4-D transferibles reportados como el porcentaje de la tasa de aplicación inicial. colecciones de muestras se produjeron inmediatamente después de la aplicación y después de un tiempo de secado 1 h.

Figura 5
Figura 5: Sistemas de céspedes evaluado. Turfgrass la densidad del dosel y la altura puede variar según el sistema. Dentro de la investigación presentada, la densidad (mayor a menor) Ocupa bentgrass (A)> bermuda híbrida (B)> festuca alta (C); mientras que la altura (mayor a menor) ocupó el festuca alta> bermuda híbrida> creeping bentgrass. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

Los datos de 1 y 3 DAT sugiere métodos de recogida de muestras no se transfieren 2,4-D de la vegetación tratada de manera similar en las especies de césped, según la hipótesis debido a la dinámica del dosel que varían. Dentro de un método de recogida de muestras en 1 DAT, transferencia de 2,4-D de la bermuda híbrida (17,3 a la 31,2% de aplicado) fue mayor que bentgrass (10,6 a la del 16,2%) y la festuca alta (8,1 20,9%), lo que es probable debido en parte a la variación dyn doselamics y efectos herbicidas fisiológica a través de especies (Tabla 2). Elucidar esta ocurrencia está más allá del alcance de este experimento; sin embargo, se puso de relieve para demostrar la importancia de la selección de las especies de césped para la investigación de residuos de pesticidas transferible. Transferibles 2,4-D no varió entre los métodos de creeping bentgrass en 1 o 3 DAT, que era el mejor césped de textura, más bajo segado evaluada. Esto permitió que el material absorbente tratado con contactos de vegetación relativamente consistente a través de los tres métodos evaluados. 2,4-D transferencia varió entre los métodos de bermuda híbrida y festuca alta, con la mano que limpia lo que resulta en la mayor transferencia. Bermuda híbrida y festuca alta son de textura más gruesa que bentgrass, y fueron segadas en alturas superiores (5 y 9 cm, respectivamente), lo que acentúa una limitación inherente de los métodos basados en la rodadura de la vegetación por la que se sobre (Figura 6). Cuando esto ocurre, sorbente vegetación material tratadoel contacto se puede reducir y en consecuencia, subestimar residuos transferibles.

festuca alta
____________________ 1 DAT - 7:00 EST ____________________
El césped pelota ruede Mod. California. rodillo mano limpie LSD 0,05
____________% Desalojado de aplicado el 2,4-D ____________
creeping bentgrass 10.6 13.6 16.2 NS
bermuda híbrida 17.3 20.9 31.2 2.2
festuca alta 8.1 9.1 20.9 2.7
LSD 0,05 3.2 3.2 5.2
____________________ 3 DAT - 7:00 EST ____________________
El césped pelota ruede Mod. California. rodillo mano limpie 0,05
____________% Desalojado de aplicado el 2,4-D ____________
creeping bentgrass 1.9 2.8 3.1 NS
bermuda híbrida 1.9 4.8 7.6 2.1
1.8 2 6.8 2.6
LSD 0,05 NS 0,9 3.4

Tabla 2: transferible 2,4-D de parcelas de campo 1 y 3 días después de la aplicación. interacción método de céspedes especie por muestreo en los datos de 2,4-D transferibles reportados como porcentaje de la apli inicialla tasa. colecciones de muestras se produjeron en 07:00:00 hora estándar del este.

Figura 6
Figura 6: Pabellón de festuca alta después del muestreo rodillo modificado California. Una limitación inherente a este método de muestreo de residuos de pesticidas transferibles va en aumento potencial de las hojas del césped para tumbarse que aumenta la altura del dosel. Cuando esto ocurre, las superficies abaxial no se ponen en contacto por la lámina absorbente de algodón, por lo tanto, potencialmente subestimar residuos transferibles. Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.

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Discussion

Las agencias reguladoras no han identificado un método específico para cuantificar los residuos de plaguicidas transferibles de césped. Esta investigación apoya la utilización de diferentes métodos basados ​​en criterios de exposición y sitio- específicos del proceso, ya que todos tienen utilidad para la evaluación de riesgos humanos. Sin embargo, todos ellos tienen limitaciones que los investigadores deben ser conscientes de antes de su uso. Por último, las especies de césped no es un parámetro de selección de sitio declarado actualmente en los protocolos de residuos de plaguicidas transferibles, y esta investigación se basa en los esfuerzos previos que sugieren su inclusión debe ser declarado.

El método de rodillo balón de fútbol descrito es relativamente robusto en todos los muestreadores y sólo requiere una persona para completar. También imita una ocurrencia muy común en el deporte internacional más popular, y tiene muchas implicaciones para la exposición a los pesticidas no dietéticos de contacto de las manos a la boca. Además, este concepto podría aplicarse con modificaciones mínimas para PEtransferencia sticide sobre los objetos asociados con otros deportes. Sin embargo, es un método comparativamente menos agresiva para la transferencia de pesticidas y, en consecuencia, no debe ser utilizada únicamente en las evaluaciones de riesgo.

De los tres métodos presentados, el rodillo de California modificado se ha empleado más extensamente en césped investigación residuo transferible. Es el método más robusto en todos los muestreadores, y se transfiere una cantidad similar de 2,4-D como otros métodos en el sistema de césped segado evaluada más baja, creeping bentgrass. Esto sugiere que este método debe ser empleado para la investigación transferible residuos de plaguicidas en campo de golf putting green, y potencialmente otros sistemas estrechamente segado como campo de golf fairways / tes y campos deportivos. Las limitaciones de este método incluyen potencialmente por la que se establecen las hojas del césped como cortar aumenta la altura y el requisito de tres personas para completar. Además, la preparación de rodillo y el marco necesario equilibrio entre las muestras Cun llevar mucho tiempo, y la investigación anterior ha demostrado la transferencia de pesticidas fluctúa en escalas de tiempo relativamente cortos dentro de un día ya que la humedad del dosel 14 disipa. Esto puede limitar la cantidad de muestras que se pueden recoger en un tiempo dado (es decir, tratamientos reducida), o añadir un factor de confusión a los datos deben recogerse muestras durante un extenso periodo de tiempo. Los investigadores deben ser conscientes de esta medida que planifican experimentos utilizando el rodillo de California modificada.

La mano húmeda sobre la vegetación planta tratada con guantes de algodón basada en un método comúnmente utilizado para medir los residuos de plaguicidas transferibles para los trabajadores en las plantaciones de tabaco y debido a la alta frecuencia de contacto de las manos a la vegetación asociada a la producción agrícola. Aunque este método se ha utilizado menos en los sistemas de césped, que proporciona un enfoque superior para cuantificar residuos transferibles en los sistemas de césped a cortar alturas comúnmente asociado con commercial / céspedes residenciales y parques. Además, el contacto del césped cuerpo a tratar es común tanto para las evaluaciones de riesgos ocupacionales y ocupacionales, como sistemas de césped se utilizan para una variedad de propósitos sociales. De los tres métodos evaluados, limpieza mano es el método reproducible menos a través de muestras, lo que puede requerir medidas adicionales (repeticiones, de formación, etc.) para producir resultados concluyentes.

Aunque los métodos evaluados varían ampliamente en su ejecución, los pasos críticos dentro de cada protocolo conceptualmente superponen. El muestreo a una velocidad constante y la presión es de suma importancia para obtener datos reproducibles, ya que la influencia de transferencia de material absorbente de pesticidas. Mantener una velocidad constante que se requiere de muestras en los tres métodos, mientras que la presión es un punto de preocupación para la mano que limpia solamente. Muestreadores no deben ejercer una presión adicional sobre los rodillos de California o modificados balón de fútbol, ​​mientras se limpiaba la mano es un enfoque que tenga SustanciaTIAL esfuerzos preliminares para mantener la coherencia dentro, ya través de muestreadores. Esta es la mayor limitación a la investigación de residuos transferibles depender exclusivamente de limpieza lado, y la investigación futura debe identificar un enfoque menos subjetiva que proporciona su atributo único de la penetración del todo mientras mínimamente por el que la hierba hacia abajo.

La finalidad de la recogida de la vegetación césped es proporcionar un punto de referencia, además de la cantidad de plaguicida aplicado inicialmente al tener en cuenta la disipación entre la aplicación y posteriores tiempos de recogida de muestras. Además, la cuantificación de los residuos de plaguicidas en la vegetación mejora explicación cuando se produce no detección en muestras de transferencia. Básicamente, permite al investigador determinar si la transferencia no se produjo debido a los residuos de plaguicidas fue absorbido en / sobre la vegetación, por lo que es intransferible, o si los residuos no detectables en / estaba en la vegetación.

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Disclosures

Los autores no tienen revelaciones de hacer.

Acknowledgments

Agradecemos a Khalied Ahmed, Laney McKnight y Drew Pinnix para el campo y la asistencia de laboratorio, así como el personal de apoyo de laboratorio Césped Campo Lago Wheeler, incluyendo Dustin Corbett y Marty Parish, para el mantenimiento de las áreas de investigación. Este trabajo fue parcialmente apoyado por el Centro de la Universidad Estatal de Carolina del Norte para céspedes de Investigación del Medio Ambiente y Educación.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
General --- ---
Nitrile gloves Any NA
Coolers Any NA
Turf paint Any NA
Field plot measuring equipment Any NA
Protective foot apparel Any NA
Whatman 3 MM Chr Chromatography Paper Fisher Scientific 05-716-3E
Name Company Catalog Number
Ball roll --- ---
PVC pipe (5 cm inner diameter) Home Depot 531137
Hacksaw for PVC cutting Any NA
90° elbow (5 cm inner diameter) Home Depot RCE-2000-S
Tee coupler (5 cm inner diameter) Home Depot PVC024001600HD
PVC adhesive Any NA
Lag bolt (0.6 cm diameter by 7 cm length) Home Depot 801366
Size 4 soccer ball Any NA
Pressure gauge Any NA
Hand air pump Any NA
Fabric scissors Any NA
Scott Rags-In-A-Box Uline S-12809
Adhesive tape Any NA
8 oz sealable glass jar Any NA
Name Company Catalog Number
Hand wipe --- ---
100% cotton heavyweight inspection gloves Uline S-19284
Digital camera Any NA
ImageJ software National Institutes of Health https://imagej.nih.gov/ij/
Digital scale that measures up to 400 g Any NA
Stopwatch Any NA
Plastic bucket (23 cm diameter) Home Depot 209313
16 oz sealable glass jar Any NA
Name Company Catalog Number
Modifed California roller --- ---
Metal conduit (1.25 cm diameter by 1.8 m length) Home Depot 101543
PVC pipe (10 cm inner diameter) Home Depot 531103
Sand + reebar to bring roller to 14.5 kg Any NA
PVC plug Home Depot 33403D
Polyurethane foam sheet (1.25 cm thick) to cover PVC pipe Any NA
6 mm painter's plastic Any NA
Plexiglass sheet (107 cm length by 76 cm width by 0.6 cm thick) Any NA
Toggle clamps Any NA
Metal nails (10 to 15 cm length) to secure frame to ground Any NA
100% cotton sheets (>200 threadcount) Any NA
Tweezers Any NA
32 oz sealable glass jar Any NA
Name Company Catalog Number
Turfgrass vegetation core collection --- ---
Lever action golf course cup cutter Par Aide Product Company 1001-1
Knife Any NA
Fiskars Herb Scissors Home Depot 96086966J
Turf plug plastic container Any NA

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Ciencias del Medio Ambiente No. 121 2,4-D campo deportivo campo de golf el rodillo de California modificada fuera del objetivo de movimiento dislodge plaguicidas la exposición a plaguicidas césped residencial
Protocolos para la cuantificación de residuos de plaguicidas transferibles en Sistemas de céspedes
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Cite this Article

Jeffries, M. D., Gannon, T. W.,More

Jeffries, M. D., Gannon, T. W., Maxwell, P. J. Protocols for Quantifying Transferable Pesticide Residues in Turfgrass Systems. J. Vis. Exp. (121), e55182, doi:10.3791/55182 (2017).

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