Detection of triazine and urea herbicide residues by various characteristics of oat seedlings in bioassays

Summary Atrazine, simazine, diuron, and linuron applied to soil increased the percentage moisture of oat (Avena sativa L.) shoots in bioassays at the lowest dose tested of 0·25 ppm. Further increases occurred up to 2 ppm but at higher concentrations the percentage moisture decreased. At all doses of each herbicide, shoot dry weight was decreased. In oats grown on soil collected from a peach orchard which had received repeated annual applications of these herbicides, the percentage moisture of the oat shoots was higher than the control value whenever the oat dry weight was decreased and provided a method of residue detection as sensitive as dry weight measurements. Treatment of oats by soil application of the above herbicides in bioassays also caused increases in the electrical conductivity of an aqueous extract of the oat shoots per mg of dry weight and this characteristic was slightly more sensitive than dry weight in detecting herbicides in orchard soil. The conductivity of the extract per mg of water in the shoots, however, only increased as percentage moisture decreased. The weight of neutral water-soluble material in oat shoots decreased much more rapidly than dry weight in bioassays with standard herbicide concentrations. Determination of the weight of neutral water-soluble material in oat plants grown on orchard soil samples indicated the presence of herbicide residues in 50% of the cases in which residues were not detectable by dry weight. The weight of neutral material as a percentage of dry weight was almost as sensitive. Chemical analysis of soil in which oat plants had a decreased level of neutral water-soluble compounds indicated that this characteristic had a lower limit of detection for herbicide residues of approximately 0.10 ppm. Resume Delection dc residues de triazines et d'urees herbicides d'apres les caracteres des plantules d'avoine dans des essais biologiques L'atrazine, la simazine, le diuron et le linuron appliques au sol ont augmente le pourcentage d'humidite des pousses d'avoine (Avena sativa L.) dans des essais biologiques des la plus faible des doses essayees = 0,25 ppm. Des augmentations ont continue de se produire jusqu'a 2 ppm, mais, a des concentrations plus elevees, le pourcentage d'humidite a diminue. A toutes les doses, pour chacun des herbicides, le poids sec des pousses a diminue. Dans des avoines poussant sur un echantillon de sol recolte dans un verger de pechers, liquel avait recu des applications annuelles repetees de ces herbicides, le pourcentage d'humidite des pousses d'avoine etait plus eleve que celui du temoin toutes les fois ou le poids sec de l'avoine avait diminue; ceci fournit une methode de detection des residus aussi sensible que les mesures de poids sees. Le traitement des avoines par les herbicides ci-dessus, appliques sur le sol, provoqua aussi une augmentation de la conductiviteelectrique d'un extrait aqueux des pousses d'avoine, par mg de poids sec ct cette methode fut legerement plus sensible que la mesure du poids sec pour la detection des herbicides dans une terre de verger. Toutefois, la conductivite de l'extrait exprimee en fonction du nombre de mg d'eau dans les pousses, augmentait seulement lorsque le pourcentage d'humidite diminuait. Le poids de la fraction hydrosoluble neutre de l'avoine a decru plus rapidement que le poids sec dans les essais biologiques effectues avec des concentrations standard d'herbicides. La determination du poids de la fraction hydro-soluble neutre dans les plantes d'avoine cultivees sur des echantillons de sols de verger, revela la presence de residus d'herbicides dans 50% des cas ou les residus netaient pas detectables par la methode du poids sec. Le poids de la fraction neutre exprime en pourcentage du poids sec fut presque aussi sensible. L'analyse chimique du sol, dans lequel les plantes d'avoine presenterent un niveau decroissant des composes hydro-solubles neutres, montre que ce caractere revele les residus d'herbicides jusqua la limite inferieure de 0,10 ppm approximativement. Zusammenfassung Nachweis von Triazin- und Harnstoffherbizid-Ruckstanden mittels verschiedener Merkmale von Hafer-Keimpflanzen in Biotests In mit Atrazin, Simazin, Diuron und Linuron behandeltem Boden nahm In Biotests der Wassergehalt von Hafersprossen (Avena sativa L.) bei der niedrigsten gepruften Dosis (0,25 ppm) zu. Weitere Zunahmen Iralen bis zu 2 ppm auf, aber bei hoheren Konzentratlonen nahm der Wassergehalt ab. Bei jedem Herbizid und allen Aufwandmengen wurde das Spross-Trockengewicht erniedrigt. Bei Hafer, der in einem Boden wuchs, der aus einem wiedcrholt mit diesen Herbiziden behandelten Pfirsichgarten stimmte, war der Wassergehalt der Hafersprosse hoher als der aus der Kontrolle, sooft das Trockengewicht niedriger war, und ergab damit eine genauso empfindiiche Nachweismethode wie die Trockengewichts-bestimmungen. Die Behandlung des Bodens mit den genannten Herhiziden bewirkte cinen Anstieg in der elektrischen Leitfahgkeit von wasserigen Extrakten der Hafersprosse. Dieses Merkmal war fur den Herbizidnachweis im Boden des Obstgartens geringfugig empfindlicher als die Trockengewlchtsbestimmung. Die Leitfahigkeit des Extrakls je mg Wasser im Spross nahm aber nur zu, wenn der Wassergehalt abnahm. Das Gewichl an neutraler wasserloslichen Substanz in den Hafersprossen, nahm wesentlich schneller ab als das Trockengewicht in den Biotests mit Standardkonzentrationen Die Gewichtsbestimmung der neutalen wasserloslichen Substanz von Haferpflanzen die in Proben des o.g. Bodens wuchsen, zeigte in 50% der Falle Ruckstande an in denen durch Bestimmung des Trockengewichts kein Herbizid angezeigt wurde. Das Gewicht an neutraler Substanz — bezogen auf das Trockengewicht — war ein fast genauso empfindliches Merkmal. Die chemische Analyse des Bodens in dem die Testpflanzen weniger neutrale wasserlosliche Substanz anzelgten, ergab fur dieses Merkmal eine untere Erfassungsgrenze von 0,10 ppm.