icon-category icon-close icon-closequote icon-down icon-download icon-evento icon-facebook icon-instagram icon-lang icon-linkedin icon-lupa icon-menu icon-next icon-openquote icon-paper icon-pluma icon-popular icon-prev icon-send icon-share icon-twitter icon-ultimo icon-video icon-youtube share-facebook share-gplus share-linkedin share-mail share-twitter

Septiembre 2021 | Otros Cultivos

Clave para no perder competitividad en Europa

Hojarasca y pH del suelo, factores determinantes para la presencia de cadmio en cacao

Especialistas de Agrosavia vienen realizando una serie de investigaciones con el fin de entender la dinámica del cadmio y cuáles son esos factores determinantes que influyen en que haya mayor o menor presencia de este metal en un huerto de cacao. El Dr. Daniel Bravo destaca que entre los resultados obtenidos se ha podido determinar que hay una alta correlación entre el cadmio que se acumula en los granos de cacao con aquel que se encuentra en la hojarasca. Además, indica que, por el contrario, el cadmio que se acumula en los suelos está más relacionado con la altura de la finca y con la edad del cultivo.

Ximena González V. Fotos: Agrosavia

El cadmio es un elemento altamente tóxico para casi todos los organismos vivos. Está disponible en forma natural en los suelos, donde eventualmente es absorbido por las raíces de las plantas y de allí pasa por toda la cadena de alimentos, poniendo en riesgo la salud humana de quienes consuman productos contaminados con este metal pesado. Por ello, desde el 1 de enero de 2019 entró en vigencia la norma establecida por la Unión Europea que restringe el porcentaje de contenido máximo de cadmio en los productos alimenticios. Este porcentaje debe estar en el rango entre 0.10 y 0.80 mg.kg-1, para chocolates con porcentajes entre 50% y 70% de masa de cacao.

Formule un plan de fertilización adecuado

Para formular un plan de fertilización con enfoque en la reducción del cadmio, se recomienda, en particular, incrementar los niveles de zinc (Zn) y de magnesio (Mg) en el suelo, ya que se conoce que la presencia de estos dos nutrientes neutraliza al cadmio.

Ante este panorama, entidades como Agrosavia vienen trabajando desde hace algunos años en diferentes investigaciones con el fin de entender la dinámica del cadmio, cuáles son esos factores determinantes que influyen en que haya mayor o menor presencia de este metal y además establecer estrategias para mitigar su acumulación en los granos del cacao.

Daniel Bravo, Ph. D. e investigador de Agrosavia es uno de los participantes en dichas investigaciones y destaca que, aunque se han logrado importantes avances aún hay mucho más por hacer para entender la dinámica del cadmio. “Agrosavia desde el 2007 empezó a hacer algunas investigaciones sobre metales pesados en general, que pudieran encontrarse en el sistema de cultivo de cacao. En esa época se encontró que fuera de otros metales contaminantes como mercurio, plomo y cobre; el cadmio era el que tenía algunas concentraciones elevadas en algunas partes de las fincas que se muestrearon en el nororiente de Colombia”, explica Bravo, quien además destaca que el cadmio es un elemento químico de la tierra y existe en todo el mundo.

¿DE QUÉ DEPENDE LA MAYOR O MENOR ABSORCIÓN DE CADMIO?

Si la hojarasca está llena de cadmio y se empieza a descomponerse, el cadmio que estaba en la misma, vuelve al suelo y, por tanto, las raíces del árbol lo absorben nuevamente y vuelve al grano de cacao. Todo es un ciclo.

Según el Dr. Bravo, la mayor o menor absorción de cadmio depende no solo de la variedad del cacao, sino también de las condiciones edafoclimáticas (suelo y clima) en las que esté cultivada. En ese sentido, en los trabajos de investigación encontraron que, por ejemplo, la variabilidad en términos de concentraciones de cadmio es muy grande incluso a nivel intraespecífico, es decir, dentro de una misma finca.

Por ello, es necesario hacer pruebas en diferentes condiciones de cultivo, en diferentes altitudes y edades. Además, señala que todas las variedades de cacao tienen capacidades de absorber cadmio, “pero hay unas que absorben más que otras. Eso se llama bioacumulación y hay otras que absorben aún más, lo que se llama bioabsorción. Esas tasas de absorción pueden ser influenciadas por muchas otras condiciones como: el suelo, el clima o la altitud, pero también es importante tener en cuenta la edad del cultivo”, indica.

¿Cuáles son las fuentes de cadmio?

  • Agua de riego.
  • Algunas enmiendas y fertilizantes.
  • Diferentes fuentes de agua.
  • En algunos suelos de forma natural.
  • Algunas actividades mineras.

Así, no es lo mismo hablar de un cultivo que recién fue establecido y que aún no tiene frutos para la comercialización de cacao, que hablar de un cultivo que lleva 50 años, que muy seguramente tiene tasas de bioacumulación y bio translocación muy diferentes y que, posiblemente en 50 años ha acumulado valores altísimos de cadmio, aunque haya partes muy pequeñas de este metal en el suelo.

“De esto hemos concluido que no hay una correlación directa entre el valor de cadmio en suelos con el valor de cadmio en los granos. Es decir, una finca puede tener muy poco cadmio en suelo, por ejemplo, 0.2 ppm, pero si los árboles llevan 50 años absorbiendo esas 0.2 ppm muy probablemente tienen valores altísimos de cadmio en granos que, por supuesto podrían sobrepasar hasta 50 millones de veces el valor máximo que permite la Unión Europea”, explica el Dr. Bravo. Por ello es que hay que tener en cuenta diversos factores como la edad del cultivo, la altura de la finca, el clima y el tipo de suelo.

LA HOJARASCA Y EL PH DEL SUELO SON DETERMINANTES

En un estudio realizado por Agrosavia pudieron encontrar que hay una alta correlación entre el cadmio que se acumula en los granos de cacao con el cadmio que se encuentra en la hojarasca y también con el intercambio catiónico, el pH del suelo y las concentraciones de magnesio. Por su parte, el cadmio que se acumula en los suelos está más relacionado con la altura de la finca y con la edad del cultivo.

Daniel Bravo, Ph. D. e investigador de Agrosavia.

“En algunos casos, hemos encontrado que si el pH del suelo es muy ácido, hay mayor disponibilidad de cadmio y esa fracción disponible pasa muy rápido a través de las raíces y todo el sistema de la planta hasta el grano. Por ello, si se altera ese pH, es decir, si se incrementa a la neutralidad o a la basicidad, normalmente la fracción disponible o móvil varía, entonces la planta va a tener menos cadmio que absorber”, explica el investigador.

Sin embargo, también destaca que aquí se presenta un problema y es que, las plantas de cacao son consideradas como hiperacumuladoras de cadmio, lo cual se da porque no tienen un mecanismo especifico de selección, es decir, como el zinc tiene un estado de valencia similar al cadmio, la planta no lo reconoce y, por tanto, muchas veces consume cadmio en lugar de zinc u otros elementos con igual carga iónica presentes en el suelo.

Frente a esto, el Dr. Bravo precisa que incluso hay algunas plantas que prefieren más el cadmio que otros iones que se encuentran en el suelo. “Aunque aún hay mucho por estudiar al respecto, todavía no sabemos por qué ocurre eso ni tampoco entendemos por qué se acumula tanto en el grano”.

Por otro lado, lo que se ha encontrado en la investigación es que hay ciertos niveles de acumulación dependiendo del tejido de la planta. A veces se acumula mucho en raíz, luego en el tallo, luego en las hojas y cuando ya no hay espacios físicos posibles donde acumularse tiende a ocupar los granos de cacao. “Hay unas etapas y no es que el cadmio vaya todo directamente al grano, sino que cuando las otras partes de la planta ya están llenas de cadmio, el último tejido blando donde se puede acumular el metal es en el grano. Pero falta mucha investigación al respecto”.

HAY CORRELACIÓN ENTRE LA ALTURA Y LA EDAD DE LA FINCA

De acuerdo con el Dr. Bravo, han podido analizar que hay una alta correlación del cadmio en suelos con la altura de la finca y la edad de la finca. Los valores de cadmio altos estaban relacionados con alturas altas, con edades prolongadas de cultivo, pero si hablamos de cadmio en granos ese está más relacionado con la hojarasca, (donde hay una recirculación del cadmio). Si la hojarasca está llena de cadmio y se empieza a descomponer, el cadmio que estaba en la misma, vuelve al suelo y, por tanto, las raíces del árbol lo absorben nuevamente y vuelve al grano de cacao. Todo es un ciclo.

De otro lado, según explica el investigador hay una alta correlación con el calcio y con el zinc. “Frente a esto, proponemos que podrían haber posibles trampas de cadmio y trampas de zinc en el país en las zonas cacaoteras que servirían para que la planta absorba más estos nutrientes en lugar del cadmio. Para ello habría que revisar cómo hacer que la planta absorba más estos nutrientes a través de una estrategia de aplicación de enmiendas, por ejemplo, aplicando algunas cales o algunas enmiendas de carácter orgánico que quizás puedan favorecer la entrada del calcio y del zinc a la planta, elementos que son grandes competidores contra el cadmio en esos suelos”.

ORIGEN DEL SUELO, ASPECTO CLAVE QUE TAMBIÉN DEBE SER CONSIDERADO

Según Daniel Bravo, si el pH del suelo es muy ácido, hay mayor disponibilidad de cadmio. Ante una situación, es necesario hacer análisis.

En países como Colombia muchas veces se jactan de la biodiversidad, pero resulta que el país no es solo eso. Colombia es un país geo diverso, es decir, tiene muchos tipos de suelos y también muchos orígenes geológicos. Hay algunas montañas que tienen origen volcánico, origen sedimentario, y cada origen representan unos eventos geológicos que ocurrieron antes. Y es precisamente esto, lo que hace que la disponibilidad, la forma o la presentación como está el cadmio sea muy diversa. Por ello, y con todo esto, Bravo dice que sería muy osado decir que tal o cual suelo son los que más tienen cadmio, porque lo que se ha visto en la realidad es que el cacao crece en diferentes tipos de suelo donde además se cultivan otros productos.

NIVELES DE CONCENTRACIÓN DE CADMIO Y PRINCIPALES FUENTES DE CONTAMINACIÓN

Según las distintas investigaciones que se han realizado a lo largo de los años, se ha concluido que, por debajo de 1 ppm se puede considerar que un suelo tiene concentraciones de cadmio normales, pues hay que tener presente que toda la tierra tiene cadmio. Sin embargo, cuando el valor llega a 2 ppm o 3 ppm en los suelos ya podría haber un nivel de contaminación y, por ende, sería necesario entrar a revisar cuáles son las fuentes aledañas a la finca o internas que la están causando.

Movimiento de cadmio en la planta de cacao

Se acumula en la planta porque las raíces lo toman del suelo y del agua, y este se mueve dentro de ella.

Es un elemento móvil que se encuentra en el suelo y es transportado desde las raíces de las plantas a los tallos, las hojas y los frutos.  En el caso del cacao, los frutos y sus semillas contienen menos cadmio que las hojas debido a que la planta absorbe y moviliza altas concentraciones disponibles principalmente del suelo a la raíz, el tallo y las hojas.

La cantidad de cadmio que una planta puede absorber y acumular es variable debido a muchas razones. Una de ellas es que existen plantas que no acumulan, otras que acumulan un poco, y algunas que acumulan mucho cadmio.  Los estudios muestran que el cacao es acumulador de cadmio.

Por otro lado, el Dr. Bravo también señala que hay dos grandes clasificaciones de fuentes de contaminación de cadmio: una es la geología, es decir la roca madre que tengan los suelos. Pero no es quizá la más importante, pues la solubilización de esas fuentes de cadmio de la roca madre toma años, incluso pueden pasar 100 o 1.000 años para que se desprendan esas rocas que están a kilómetros de profundidad y vayan emergiendo hasta la capa arable.

Aquí destaca entonces, que la fuente de contaminación de cadmio que más preocupa son las actividades humanas. El Dr. Bravo explica que hay varios factores que pueden afectar o acelerar lo que ya la geología tiene (cadmio), por ejemplo, la extracción de minerales, que es una forma de traer lo que está a profundidad (incluido cadmio) y dejarlo en la superficie. “Lo mismo pasa con la extracción petrolera, no estamos en contra de eso, pero cuando las fincas cacaoteras están en cercanía a esas extracciones, los camiones que pasan levantan polvareda que lleva cadmio consigo y, por ende, este se deposita primero en las hojas del cacao y cuando llueve cae al suelo”, precisa el Dr. Bravo.

Otra de las actividades humanas que influye en la contaminación por cadmio es el manejo agronómico. ¿Qué influye más? El uso de fertilizantes, según precisa el especialista. Frente a esto, Bravo explica que muchos productores no hacen análisis de cadmio en sus productos y algunos de ellos pueden venir contaminados, “incluso hemos revisado algunos fertilizantes y hemos encontrado entre 30 ppm a 300 ppm en algunos productos de síntesis química para fertilización”, dice el investigador, quien señala que esta es una ventana de investigación que se abre, pues el país no ha hecho una investigación ardua y a conciencia de todos los fertilizantes que se utilizan en la cacaocultura.

En el manejo del cultivo también juegan un papel fundamental las enmiendas orgánicas que preparan a veces los productores. El investigador dice que, en este caso, han podido encontrar en algunas porcinazas o gallinazas que se compostan de forma inadecuada tienen valores elevados de cadmio. “No es que las enmiendas orgánicas sean malas, sino que hay que saberlas preparar. Hay que entender como es el proceso y analizarlo antes de aplicar al cultivo”.

ASPECTOS CLAVES A TENER EN CUENTA PARA LA MITIGACIÓN DE CADMIO

El cadmio se acumula en la planta porque las raíces lo toman del suelo y del agua, y este se mueve dentro de ella.

Frente a las recomendaciones para la mitigación de cadmio, Agrosavia en la tercera cartilla sobre cadmio en el cultivo de cacao en Colombia da cuenta del plan de acción del Gobierno nacional y de todas las instituciones que de alguna manera están trabajando de forma unida y alineada con otros actores de la cadena para ir  mejorando la problemática de la presencia de cadmio en algunos sitios del país. Entre las recomendaciones se destacan los siguientes puntos.

Se deben tomar varias muestras de suelo, granos, hojas y hojarasca. Cada muestra del mismo tipo debe mezclarse en un balde, y de ahí se empaca 1 kilogramo para enviarlo, en una bolsa especial a esta entidad.

Para muestras de suelos y hojarasca la recomendación en la cartilla es: tome los primeros 30 cm de profundidad del suelo, a 70 cm del árbol, con un palín. Envuelva la mano en una bolsa para tomar un puñado de suelo y depositarlo en el balde. Luego tape el hoyo con el sobrante de tierra. Haga el muestreo en zig-zag en 10 árboles de la hectárea cultivada. En los mismos puntos de colecta puede ir tomando un puñado de hojarasca y dejarlo en otro balde.

Para muestras de grano fresco: tome dos mazorcas de cada uno de los 10 árboles, y empaque 1 kg de las muestras.

Para muestras de grano seco: debe hacer dos análisis por separado. Uno de Cd en grano sin cascarilla (300 g) y otro de cascarillas (10 g). Empaque por separado y envíe a Agrosavia.

RECOMENDACIONES PARA EL MANEJO DE CADMIO EN SUELOS

Para manejar materia orgánica, primero debe hacer los análisis de hojarasca. Dependiendo del resultado, debe consultar la mejor decisión con un asistente técnico y con Agrosavia. Debido a que cada finca tiene valores diferentes de Cd y un comportamiento distinto, no siempre se puede hacer lo mismo; se requiere una decisión específica para cada caso. Estos son unos consejos básicos al respecto que se mencionan en la cartilla citada:

Hojarasca: si el análisis de cadmio fue alto, lo recomendable es retirar la hojarasca cada tres meses. También se sugiere una poda cuya regularidad se puede consultar con un asistente técnico de confianza o con los expertos de Fedecacao y Agrosavia. Es importante seguir los consejos en este sentido porque las podas deben mantener un equilibrio entre la disminución del cadmio y la productividad del cultivo.

Elementos compostables: si hace sus propios elementos compostables, sería mejor enviar una muestra compuesta de 1 kilogramo a un laboratorio agrícola con experiencia en análisis de cadmio en elementos compostables. Si el elemento a compostar no está curado y tiene olor fuerte, es probable que indique un aporte de Cd a su cultivo, pues este metal pesado puede tener mucha movilidad y desplazarse al grano.

Fertilizantes: la recomendación de Agrosavia en este punto es enviar sus fertilizantes químicos a un laboratorio agrícola con experiencia en análisis de cadmio en fertilizantes. Esto debe hacerse antes de la próxima aplicación porque, si están contaminados, solo aumentarían el contenido de este elemento que llega a los granos de cacao.

RECOMENDACIONES PARA EL MANEJO DE CD EN GRANOS DE CACAO

En este aspecto es importante tener en cuenta que primero se deben hacer los análisis de granos y, dependiendo del resultado, tomar decisiones específicas con la ayuda de un asistente técnico y de Agrosavia.

¿Cómo afecta el cadmio al cultivo de cacao?

En su primera cartilla sobre cadmio en los cultivos de cacao en Colombia, Agrosavia destaca que:

  • El síntoma de una afectación por Cd es la deficiencia de hierro (Christensen y Lang, 1999).
  • El cadmio reduce el transporte de agua en las plantas, y eso podría disminuir su tolerancia al estrés hídrico.
  • Altera el crecimiento y la formación de raíces laterales y secundarias (Bravo et al., 2018).

Entre las recomendaciones de la entidad en este punto se destaca:

Granos frescos: es importante conocer las variedades que generaron la mezcla de granos de cacao, así como estudiar las variedades que tiene la finca, por las diferencias que puede haber en la absorción de Cd.

Granos fermentados: es muy importante que siga las recomendaciones de fermentación y las instrucciones adaptadas a su región. En este punto el Cd contenido en los granos es móvil y se depositará en diferentes partes del grano.

Granos tostados: recuerde enviar a analizar las cascarillas aparte del grano tostado, pues los contenidos de Cd varían en cada caso. Investigaciones recientes están mostrando que la cascarilla puede almacenar mucho contenido de Cd; por tanto, descascarillar los granos podría aliviar el contenido final del metal en la producción.