Antes del año 2000, distintos investigadores habían encontrado en Ecuador concentraciones de cadmio (Cd) en suelos y almendras mayores a las permitidas por el Codex Alimentarius.
El cadmio es un metal que cuando está presente en altas cantidades en el organismo es considerado tóxico, siendo los alimentos una vía importante de ingreso de este elemento químico, desde el suelo hasta el ser humano.
Posteriormente, en un estudio a nivel nacional se descubrió que el 40% de las muestras de almendras de cacao de 560 sitios excedieron el valor de 0,6 mg kg-1 de cadmio aceptado actualmente por exportadores.
La absorción y acumulación de cadmio por las plantas de cacao depende de la cantidad, disponibilidad y movilidad del elemento. Algunas enmiendas tienen la capacidad de inmovilizar los metales y pueden ser adicionadas al suelo para reducir su disponibilidad, formando complejos o actuando como adsorbentes de iones metálicos.
Entre los factores del suelo más importantes, relacionados con la inmovilización del cadmio tenemos el pH. Al elevar el pH, el cadmio es removido y adsorbido por los coloides del suelo. El principal mecanismo para la inmovilización del cadmio es por adsorción, precipitación y/o formación de complejos.
¿CÓMO ACTÚAN LAS ENMIENDAS MINERALES?
Estas son utilizadas para la corrección de problemas de salinidad y acidez del suelo, así como también para atenuar los efectos de los metales pesados.
Al aplicar una enmienda al suelo, se aumenta la proporción del metal en la fase sólida del suelo por medio de la precipitación química, por ejemplo: con la cal (CaCO3), por adsorción (Zeolita) y por fijación del metal (retención fuerte en los óxidos como FeO), disminuyendo de este modo su solubilidad.
El objetivo de esta inmovilización no es remover el metal contaminante, sino reducir su disponibilidad y reactividad. La precipitación es un fenómeno natural reversible y sucede en la parte líquida del suelo (solución del suelo), donde el Cd +2 se encuentra en forma disponible y que tras la aplicación de CaCO3, se pueden formar precipitados como CdCO3, acompañado de la liberación de Ca+2, que puede permanecer en el suelo o ser absorbido por las plantas en la fase acuosa.
RESULTADOS DE INVESTIGACIONES LOCALES
Durante dos años, se evaluaron en fincas de las provincias de Santa Elena, Manabí y El Oro, algunas enmiendas minerales edáficas, en dosis de 1 t ha-1. A continuación, se indican las variaciones de las concentraciones de cadmio semi-total del suelo y cadmio total en el cotiledón de cacao:
Para la provincia de Santa Elena, en un suelo con pH de 7,9 (ligeramente alcalino), con 1% de materia orgánica y textura Franco limosa, cultivado con cacao variedad CCN-51, se encontró que todas las enmiendas provocaron una reducción del contenido de cadmio en el suelo.
Figura 1- Concentración de cadmio en el suelo a dos profundidades (0 – 5 y 6 – 10 cm) y en el cotiledón de cacao, después de dos años de acción de las enmiendas minerales. Cerecita, Santa Elena
En el ensayo paralelo realizado en la provincia de Manabí, se evaluaron tres enmiendas minerales, en un suelo con pH de 6,8 (neutro), 2,1% de materia orgánica y de textura Franco arcillo limosa, cultivado con cacao tipo Nacional. Las tres enmiendas redujeron el contenido de cadmio del suelo en las dos profundidades. La mayor reducción de cadmio disponible en el suelo fue con la aplicación CaCO3 con un 57,8 y 58,8% a las dos.
Figura 2- Concentración de cadmio en el suelo a dos profundidades (0 – 5 y 6 – 10 cm) y en el cotiledón de cacao, después de dos años de acción de las enmiendas minerales. Canuto, Manabí.
En la provincia de El Oro, se utilizaron cinco enmiendas minerales en un suelo con pH de 6,2 (ligeramente ácido), 2,3% de materia orgánica y textura Franco arcillosa. La mayor reducción de cadmio en el suelo en relación al testigo, correspondió a la aplicación de CaCO3, con un 40,2 y 41,2% en las dos profundidades 0–5 y 6–10 cm. La enmienda que dio una menor concentración de cadmio en el cotiledón fue la dolomita que disminuyó en un 52,8%.
Figura 3- Concentración de cadmio en el suelo a dos profundidades (0 – 5 y 6 – 10 cm) y en el cotiledón de cacao, después de dos años de acción de las enmiendas minerales. Santa Rosa, El Oro.
Previo a la siembra de una nueva plantación, se debe considerar llevar a cabo un análisis químico de los suelos para determinar las propiedades fisicoquímicas y contenido de cadmio y, si es posible, evaluar también la presencia del metal en almendras de cacao de una plantación vecina.
En el caso de estar presente el cadmio en el ambiente cacaotero, será necesario realizar trabajos de mitigación como la aplicación de enmiendas minerales. Es preferible aplicar la enmienda mineral al suelo antes de la siembra y del inicio de la época lluviosa. El tamaño de partículas de la enmienda es importante; ya que mientras menor sea, menos tiempo se necesitará para remediar el área contaminada, lo que probablemente actuará a mayor profundidad dentro del suelo.
Así, además, en el caso de los carbonatos, a mayor pureza, menor será la dosis a aplicar. La frecuencia de aplicación será variable de un suelo a otro y dependerá del valor de cadmio encontrado, pH y fertilidad del suelo, tratando de no provocar desequilibrios nutricionales.
El tener plantas de cacao establecidas en campo, imposibilita el ingreso de maquinaria para incorporar las enmiendas en el suelo. Por lo tanto, se recomienda usar enmiendas de tamaño fino menores a 200 mesh5 o de 0,074 mm, más aún si el suelo es de textura arcillosa, para mejorar la migración vertical de la enmienda.
CONCLUSIONES
Finalmente, se conocen alternativas de enmiendas minerales que tienen la capacidad de adsorber el cadmio con la consiguiente reducción en la disponibilidad del elemento en el suelo y en la almendra de cacao. Para su uso y aplicación, es necesario conocer las características físicas y químicas de los suelos.
La aplicación de CaCO3 provoca incrementos del pH en suelos ácidos, generando la precipitación del cadmio en forma de CdCO3 y disminuyendo la absorción por las plantas de cacao. Sin embargo, hay que tener cuidado en suelos con pH cercanos a la neutralidad o mayores, donde la aplicación podría ocasionar problemas en la nutrición del cultivo.
Las aplicaciones de enmiendas minerales se pueden realizar en forma aislada o en combinación con enmiendas orgánicas o dentro de un plan de remediación, con uso de plantas fitoextractoras.
La Colina recomienda, para este tratamiento, la utilización de Calizas San Antonio M100. Este producto, que tiene una pureza del 98%, es procesado hasta obtener una granulometría adecuada para la agricultura con el propósito de regular las propiedades químicas del suelo y reducir la concentración de metales pesados.
Fuente: “Mitigación de cadmio en el suelo mediante enmiendas inorgánicas”, Manuel Carrillo, Wuellins Durango, Karina Peña y Carla Albán, Ministerio de Agricultura y Ganadería del Ecuador.
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