DISTRIBUTION AND BREAKDOWN OF PARAQUAT IN SOIL

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Abstract
Summary. The degradation of paraquat dichloride in soil by Lipomyces starkeyi Lod. and Rij, was investigated spectrophotometrically and by 14C‐labelled carbon dioxide emission. Breakdown occurred within the first 96 hr of incubation in cultures of soil of high organic content. Adsorption isotherms showed that soils rich in organic matter had a greater total adsorption of paraquat from solutions of concentration in excess of 250 ppm. Soil high in organic matter was fractionated by ultrasonic disintegration into its organic and inorganic components. Paraquat degradation occurred in cultures containing the former but not the latter. Slow transfer of 14C‐labelled paraquat adsorbed on the organic components was shown to take place through a dialysis membrane to the much stronger adsorption sites on the inorganic components placed outside the membrane.It appears that decomposition of paraquat in soil by L. starkeyi occurs while the herbicide is weakly adsorbed on the organic soil components. Over a period of time (96 hr in one instance), slow transfer to the inorganic soil components rendered the paraquat unavailable for microbial degradation.Dispersion et decomposition du paraquat dans le solRésumé. La décomposition du paraquat‐dichlorure dans le sol par Lipomyces starkeyi Lod. ci Rij a étéétudiée par spectrophotométrie et par l'émission de gaz carbonique marqué au 14C. La décomposition survint durant les premières 96 heures d’incubation dans les cultures de sols à forte teneur en matière organique. Les isothermes d'adsorption montrè‐rent que les sols riches en matière organique présentaient une d'adsorption totale du paraquat plus grande à partir de solutions dont la concentration dépassait 250 ppm. Les sols à forte teneur en matière organique furent fractionnés par désintégration aux ultra‐sons en leurs composants organiques et minéraux. La dégradation du paraquat se manifesta dans les cultures contenant les premiers, mais pas dans celies contentant les seconds. Une lente migration du paraquat marqué au 14C adsorbé sur les composants organiques fut observée par dialyse à travers une membrane vers les lieux de plus forte adsorption dans les composants minéraux placés de l'autre côté de la membrane.II apparait que la décomposition du paraquat dans le sol par L. starkeyi se manifeste lorsque l'herbicide est faiblement adsorbé sur les composants organiques du sol. Au‐delà d'une certaine durée (96 heures dans un cas) la lente migration vers les composants minéraux du sol mit le paraquat à l'abri de la dégradation microbienne.Verteilung und Abbau von Paraquat im BodenZusammenfassung. Der Abbau von Paraquat‐chlorid im Boden durch Lipomyces starkeyi Lod, und Rij wurde sowohl spektrophotometrisch als auch durch Messung der 14C‐Kohlendioxydabgabe untersucht, Der Abbau erfolgte innerhalb der ersten 96 Stunden nach dcr Inkubation in Bodenkulturen mit hohem organischem Anteil. Die Adsorptions‐isotherm en zeigten, dass Boden mit hohem Anteil an organischer Substanz mehr Paraquat aus einer Lösung mit einer Konzentration von mehr als 250 ppm adsorbierten. Boden mit hohem Anteil an organischer Substanz wurde durch Ultraschalldesintegration in seine organischen und anorganischen Bestandteilv zcrlegt. Abbau von Paraquat erfolgte in Kulturcn mit den organischen Bestand teil en, nicht jedoch in Kulturen mit anorganischen. Durch eine Dialysemembran erfolgte ein langsamer Ubertritt von 14C‐markiertem Paraquat, das an die organischen Bestandteile adsorbiert war, an die viel starker adsorbierenden anorganischen Bestaudteile, die sich ausserhatb der Membran befanden.Bei schwacher Adsorption des Herbizids an organische Bod en best and teile erfolgt offensichtlich ein Abbau von Paraquat durch L. starkeyi. Mit der Zeit (in einem Fall innerhalb von 96 Stunden) wird Paraquat durch einen langsamen Ubertritt an die anorganischen Bodenbestandteile fiir Mikroorganismen unzuganglich.