Cadmio, Zonificación de Fuentes Contaminantes de Cadmio en el

Central Piurana de
Cafetaleros
CEPICAFE
NORANDINO
FINCYT
PROYECTO “Determinación y zonificación de
las fuentes contaminantes que afectan la
concentración de cadmio en los granos de
cacao en las organizaciones socias de
CEPICAFE de Piura y Tumbes”
• Ing. José Remigio Argüello.
• ENERO DE 2015.
• [email protected].
CONTENIDO
I. INTRODUCCION
II. OBJETIVOS
III. AREA DE ESTUDIO
IV. METODOLOGIA
V. RESULTADOS
VI. CONCLUSIONES
VII. RECOMENDACIONES
I. INTRODUCCION
EL AGROECOSISTEMA
SISTEMA AGROECOLOGICO EN EL CULTIVO DE CACAO
ATMÓSFERA
LLUVIA
RESIDUOS
INSUMOS
PLANTA
COSECHA
AGUA
SUELO
AGUA DE RIEGO
SEDIMENTOS
SUELO
AGUA FREATICA
Cd(p) = ∑Cd (S.p1, W.p2, I.p3, R.p4, P.p5)
II. OBJETIVOS
Determinación y zonificación de los niveles
de cadmio en las almendras de cacao en las
regiones de Piura y Tumbes
Determinación
de
posibles
fuentes
contaminantes de cadmio (agua, suelos y
abonos)
Realizar la correlación, conclusiones y
recomendaciones
de los resultados
obtenidos en los diferentes análisis (frutos,
granos, suelo y agua)
III. AREA DE ESTUDIO
Región
Provincias
Distritos
San Juan de
Bigote
Buenos Aires
Morropón
Chulucanas
Piura
Huancabamba Canchaque
Piura
Tambogrande
Montero
Ayabaca
Paimas
Sectores
1. Barrios
2. La Quemazón
3. Buenos Aires
4. Chililique
5. Palo Blanco
6. Platanal Bajo
7. Charanal
8. Los Ranchos
9. Malingas
10. Pueblo Nuevo (Flor de
cacao, Pan de Azúcar)
11. Paimas (Piedra Negra,
Cardal, La Victoria, Culqui,
Paimas)
Predios
7
10
17
12
8
15
19
7
10
7
14
Región
Provincias
Zarumilla
Tumbes
Distritos
Papayal
Sectores
12. Aguas Verdes
13. San Jacinto
14. Papayal
San Jacinto
15. Casa Blanqueada
Tumbes
Pampas de
Hospital
16. Pampas de Hospital
Total de predios muestreados
Predios
11
10
9
12
9
178
9 sectores se encuentran ubicados en la cuenca del rio
Piura y 2 en la cuenca del rio Quiroz, afluente principal de
la cuenca del rio Chira. En la Región Tumbes, 3 sectores
se encuentran en la cuenca del rio Zarumilla y 2 sectores
en la cuenca del rio Tumbes.
REGIONES PIURA
Y TUMBES
IV. METODOLOGIA
El documento base que contiene la metodología para la realización del
estudio es la “Propuesta Metodológica para la realización de muestreo e
interpretación de los resultados del análisis a los frutos de cacao”.
Se ha seguido los protocolos contenidos en la propuesta metodológica, lo cual
ha garantizado que los resultados de análisis tengan la menor influencia de
error derivado del método de muestreo. Los protocolos para el análisis en
laboratorio, han estado a cargo de las entidades que se han encargado de la
realización de los mismos, como consecuencia de ello en el presente estudio
se citan solo los nombres de los métodos utilizados.
La interpretación de resultados se ha basado en la comparación de los
valores encontrados en laboratorio con los estándares de calidad (normas
legales) propuestos para almendras de cacao, suelos y aguas. En el caso de
los valores de comparación para tejido vegetal (hojas) e insumos, se ha
tomado en consideración valores considerados como limites críticos (LC), los
que son propuestos como niveles de alta probabilidad de influir en la
concentración de cadmio en el producto cosechado.
MARCO NORMATIVO
1. Codex Alimentarius (concentración de cadmio en almendras de cacao)
2. Legislación de la Unión Europea (concentración de cadmio en
almendras de cacao)
3. Norma Peruana y CEQG, Estándares de calidad para suelos
(concentración de cadmio en suelos para uso agrícola)
4. Norma Peruana y CEQG, Estándares de calidad para aguas
(concentración de cadmio en agua para riego de uso agrícola, Categoría
3)
V. RESULTADOS
Contenido de cadmio en suelos, agua, hojas y frutos de
Suelos (mg/kg)
cacao.
Agua x 1000 (mg/L)
Concentracion de cadmio (mg/kg, mg/L)
3.5
Hojas (mg/kg)
Almendra (mg/kg)
3
Testa (mg/kg)
Cáscara (mg/kg)
2.5
ECA grano
2
1.5
1
0.5
0
C201
C210
C213
Código de predios
Montero (C201), Paimas (C210) y Tambogrande (C213)
ANALISIS DE ALMENDRAS REGION PIURA
Concentracion de Cd (ppm)
Concentracion de cadmio (ppm) en almendras frescas de
cacao, en la Region Piura
Los Ranchos
0.86
2.32 1.40 0.60
Barrios
0.55
1.27 0.84 0.60
Quemazon
0.61
1.27 0.96 0.60
Buenos Aires
0.40
4.42 1.85 0.60
Platanal Bajo
0.48
6.72 1.79 0.60
Charanal
1.71
6.28 2.84 0.60
Chililique
0.46
3.40 1.42 0.60
Palo Blanco
1.14
1.14 1.14 0.60
Montero
1.42
3.26 2.29 0.60
Paimas
1.16
5.61 3.14 0.60
Malingas
1.42
4.49 2.81 0.60
Cadmio (ppm)
Sectores Minima Maxima Prom. ECA
8.00
7.00
6.00
5.00
4.00
3.00
2.00
1.00
0.00
Minima
Maxima
Prom.
ECA
ANALISIS DE ALMENDRAS REGION TUMBES
Cadmio (ppm)
Concentracion de Cd (ppm)
Sectores Minima MaximaProm. ECA
Pampas de Hospital 0.71 2.56 1.52 0.60
San Jacinto
0.99 4.69 2.21 0.60
Aguas Verdes
0.47 1.62 0.96 0.60
Papayal
0.48 1.26 0.81 0.60
Casa Blanqueada 0.31 1.34 0.80 0.60
5.00
4.00
3.00
Concentracion de cadmio (ppm) en almendras frescas
de cacao, en la Region Tumbes
Minima
Maxima
Prom.
2.00
1.00
0.00
Pampas de San Jacinto Aguas Papayal Casa
Hospital
Verdes
Blanqueada
ANALISIS DE TEJIDO FOLIAR REGION PIURA
Concentracion de Cd (ppm)
Concentracion de cadmio (ppm) en hojas de cacao, en la
Region Piura
Sectores Minima Maxima Prom. LC
1.24
4.80 2.41 1.00
25.00
Barrios
0.98
5.63 2.56 1.00
20.00
Quemazon
1.32
2.67 1.78 1.00
Buenos Aires
1.32
3.46 2.06 1.00
Platanal Bajo
2.70 19.50 7.00 1.00
Charanal
0.68
3.02 1.71 1.00
Chililique
2.10
4.54 3.23 1.00
Palo Blanco
1.97
4.32 3.05 1.00
Montero
2.06
9.11 4.77 1.00
Paimas
3.42
9.78 4.92 1.00
Malingas
1.37
3.80 2.76 1.00
Cadmio (ppm)
Los Ranchos
15.00
10.00
5.00
0.00
Minima
Maxima
Prom.
LC
ANALISIS DE TEJIDO FOLIAR REGION TUMBES
Cadmio (ppm)
Concentracion de Cd (ppm)
Sectores Minima MaximaProm. ECA
Pampas de Hospital 1.92 6.13 3.74 1.00
San Jacinto
2.92 18.89 6.27 1.00
Aguas Verdes
0.91 5.86 1.86 1.00
Papayal
0.87 3.05 1.34 1.00
Casa Blanqueada 0.86 6.66 2.35 1.00
20.00
15.00
10.00
Concentracion de cadmio (ppm) en hojas de cacao, en
la Region Tumbes
Minima
Maxima
Prom.
ECA
5.00
0.00
Pampas de San Jacinto Aguas Papayal Casa
Hospital
Verdes
Blanqueada
ANALISIS DE AGUA DE RIEGO REGION PIURA
Concentracion de cadmio (ppm) en agua de riego, en la
Region Piura
Concentracion de Cd (ppm)
Sectores Minima Maxima Prom. ECA
Barrios
0.023 0.055 0.039 0.005
Quemazon
0.017 0.064 0.041 0.005
Buenos Aires 0.023 0.071 0.049 0.005
Platanal Bajo 0.040 0.049 0.045 0.005
Charanal
0.046 0.063 0.054 0.005
Chililique
0.029 0.041 0.034 0.005
Palo Blanco
0.052 0.052 0.052 0.005
Montero
0.055 0.077 0.063 0.005
Paimas
0.052 0.065 0.059 0.005
Malingas
0.041 0.069 0.058 0.005
Cadmio (ppm)
Los Ranchos 0.016 0.042 0.028 0.005
0.090
0.080
0.070
0.060
0.050
0.040
0.030
0.020
0.010
0.000
Minima
Maxima
Prom.
ECA
ANALISIS DE AGUA DE RIEGO REGION TUMBES
Los reportes de análisis de agua en la región
Tumbes indican niveles no detectables por el
método de laboratorio. Están por debajo del ECA
establecido para agua de riego.
ANALISIS DE SUELOS REGION PIURA
Concentracion de Cd (ppm)
Concentracion de cadmio (ppm) en suelos, en la Region Piura
Sectores Minima Maxima Prom. ECA
0.07
0.23 0.14 1.40
Barrios
0.07
0.64 0.19 1.40
Quemazon
0.02
0.53 0.30 1.40
Buenos Aires
0.15
0.91 0.58 1.40
Platanal Bajo
0.10
1.80 0.78 1.40
Charanal
0.19
1.53 0.86 1.40
Chililique
0.08
0.85 0.43 1.40
Palo Blanco
0.52
1.30 0.81 1.40
Montero
0.72
2.33 1.28 1.40
Paimas
0.48
1.75 1.14 1.40
Malingas
0.52
1.39 0.96 1.40
2.00
Cadmio (ppm)
Los Ranchos
2.50
1.50
1.00
0.50
0.00
Minima
Maxima
Prom.
ECA
ANALISIS DE SUELOS REGION TUMBES
Cadmio (ppm)
Concentracion de Cd (ppm)
Sectores Minima MaximaProm. ECA
Pampas de Hospital 0.33 1.04 0.56 1.40
San Jacinto
0.36 1.21 0.78 1.40
Aguas Verdes
0.17 4.90 0.64 1.40
Papayal
0.27 0.66 0.43 1.40
Uña de Gato
0.25 0.60 0.44 1.40
Concentracion de cadmio (ppm) en suelos, en la
Region Tumbes
6.00
5.00
4.00
3.00
Minima
Maxima
Prom.
ECA
2.00
1.00
0.00
Pampas de San Jacinto Aguas Papayal Uña de
Hospital
Verdes
Gato
ANALISIS DE CADMIO EN ABONOS
Abonos
Guano de Isla 1
Guano de Isla 2
Sulfato de potasio
Sulpomag
Cd (mg.kg-1)
2.44
5.50
0.00
0.30
Estiércol de caprino 1
1.03
Estiercol de caprino 2
Compost
1.23
0.25
ANALISIS DE CARACTERIZACION DE SUELOS REGION
PIURA
p H Materia Orgánica Fósforo
Sectores Min. Max Min. Max Min. Max
Los Ranchos 5.42 6.70 0.37 3.55 0.90 15.10
Barrios 5.96 7.08 0.39 3.62 0.90 8.00
Quemazón 6.26 7.59 0.48 2.37 0.90 10.20
Buenos Aires 6.94 8,5 0.40 2.20 0.60 19.70
Platanal Bajo 5.88 7.72 0.26 3.52 0.60 7.30
Charanal 6.52 8.05 0.19 5.00 0.90 20.30
Chililique 6.05 7.06 0.28 4.79 0.80 8.60
Palo Blanco 6.30 7.64 0.33 3.21 0.60 26.00
Montero 6.52 7.46 0.50 3.83 0.60 11.40
Paimas 6.52 7.99 0.17 3.75 0.80 42.80
Malingas 6.94 8.16 0.08 1.86 0.70 18.20
Potasio
Min. Max
59.00 220
39.00 219
41.00 231
67.00 650
27.00 398
31.00 386
46.00 264
71.00 546
46.00 235
30.00 2028
44.00 189
CIC
Min. Max
Clase Textural
11.52 29.60
Fr, Fr.Ar, Fr.L, Fr.Ar.L.
5.61 25.60 A.Fr, Fr.A, Fr, Fr.Ar, Fr.L, Fr.Ar.L.
7.04 19.20
Fr, Fr.Ar, Fr.L, Fr.Ar.L.
3.68 16.32
Fr, Fr.Ar, Fr.L, Fr.Ar.L.
3.68 32.00
Fr, Fr.Ar, Fr.L, Fr.Ar.L.
3.25 25.92
A, Fr, Fr.Ar, Fr.L, Fr.Ar.L.
7.20 20.80
Fr, Fr.Ar.A, Fr.Ar, Fr.Ar.L.
8.18 20.80
Fr.A, Fr, Fr.Ar,
23.36 36.00
Fr, Fr.Ar, Fr.Ar.A, Ar
9.12 37.44
A, A.Fr, Fr, Fr.Ar, Ar
6.72 26.40
Fr.A,Fr, Fr.Ar,Fr.L
ANALISIS DE CARACTERIZACION DE SUELOS REGION
TUMBES
Sintesis de caracteristicas fisico quimicas del suelo. Region Tumbes.
p H Mat.Organica (%) P (ppm) K (ppm) CIC (meq/100g)
Min. Max Min. Max Min. Max Min. Max Min. Max
Clase Textural
Sectores
Pampas de
Hospital 6.8 6.7
San Jacinto 6.7 7.9
Aguas Verdes 6.0 7.9
Papayal 6.6 8.1
Casa
Blanqueada 6.1 7.4
0.3
0.2
2.1
1.7
0.1
0.2
2.8
1.8
0.2
2.4
1.3 22.2 15.0 250.0 4.2 25.4
0.4 10.6 26.0 556.0 7.5 27.2
A, Fr.A, Fr, Fr.Ar,Fr.Ar.A, Fr.Ar.L.
Fr.A, Fr, Fr.Ar, Fr.L, Fr.Ar.L.
A,A.Fr, Fr.A, Fr, Fr.Ar,Fr.Ar.A, Fr.L,
1.6 28.8 9.0 378.0 2.3 19.5
Fr.Ar.L.
1.4 17.0 14.0 103.0 4.4 19.6
Fr, Fr.A, Fr.L, Fr.Ar
0.6 31.4 16.0 205.0 4.2 20.0
A.Fr, Fr.A, Fr, Fr.Ar, Fr.L, Fr.Ar.L.
ZONIFICACION DEL
CONTENIDO DE CADMIO
EN FRUTOS DE CACAO
SECTOR LOS RANCHOS
ZONIFICACION DEL
CONTENIDO DE CADMIO
EN FRUTOS DE CACAO
SECTOR PAMPAS DE
HOSPITAL
Barrios
MATRICES PARA EL ANALISIS DE CORRELACION
Frutos
Foliar
Suelos
Agua
Código
Cd (ppm)
Cd (ppm)
Cd (ppm)
Cd (ppm)
F-3
0.64
0.981
0.16
0.016
F - 14
0.55
3.530
0.155
0.039
F - 15
1.14
1.745
0.145
0.039
F - 16
0.65
1.719
0.13
0.039
F - 17
1.27
2.386
0.085
0.039
F - 18
0.79
1.952
0.065
0.039
PROM
0.84
2.05
0.12
0.035
ECA
0.60
1.00
1.4
0.005
San Jacinto
MATRICES PARA EL ANALISIS DE CORRELACION
Código
F116-A
F117-A
F118-A
F119-A
F120-A
F121-A
F124-A
F125-A
F128-A
F129-A
PROM
ECA
Frutos
Cd (ppm)
4.690
2.640
1.270
1.860
1.570
2.990
0.990
1.340
1.330
3.460
2.21
0.60
Foliar
Cd (ppm)
18.888
5.229
3.377
7.213
2.921
5.280
5.344
4.681
4.142
5.585
6.27
1.00
Suelos
Cd (ppm)
0.99
1.09
0.39
1.05
0.76
0.81
0.58
0.82
0.49
0.88
0.78
1.4
Agua
Cd (ppm)
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0.00
0.005
ANALISIS DE CORRELACION, CADMIO EN ALMENDRAS VS
CADMIO EN EL AGROECOSISTEMA
Región
Piura
Tumbes
Nº
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Sectores
Nivel Regional
Los Ranchos
Barrios
La Quemazón
Buenos Aires
Platanal Bajo
Charanal
Chililique
Palo Blanco
Montero
Paimas
Tambogrande
Nivel Regional
Pampas de Hospital
San Jacinto
Aguas Verdes
Papayal
Casa Blanqueada
Ecuación de regresión
Y = 0.288X + 0.784
Y = 0.434X + 0.187
Y = 0.185X + 0.527
Y = 0.351X + 0.156
Y = 1.472X - 0.806
Y = 0.119X + 0.357
Y = 0.452X + 1.214
Y = 0.434X - 0.438
Y = 0.789X - 0679
Y = 0.234X + 0.708
Y = 0.422X + 0.627
Y = 0.661X - 0.12
Y = 0.314X + 0.214
Y = 0.348X + 0.056
Y = 0.572X - 0.779
Y = 0.133X + 0.576
Y = 0.223X + 0.391
Y = 0.179X + 0.484
r
0.530
0.732
0.867
0.809
0.796
0.587
0.763
0.786
0.820
0.789
0.749
0.924
0.832
0.934
0.815
0.739
0.752
0.678
r2
0.281
0.535
0.752
0.655
0.633
0.345
0.583
0.618
0.672
0.623
0.561
0.853
0.692
0.873
0.664
0.545
0.566
0.459
5.0
4.8
4.6
4.4
4.2
4.0
3.8
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
12.0
11.5
11.0
10.5
9.5
10.0
Cd en el sistema (mg.k-1)
9.0
8.5
8.0
7.5
7.0
6.5
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
Y = 0.2886X + 0.7844
r = 0.530, r² = 0.281
0.0
Cd en almendras (mg.kg-1)
Efecto de la concentracion de cadmio en el sistema sobre
su contenido en almendras de cacao - Region Piura
2.5
2.3
2.1
1.9
1.7
1.5
1.3
1.1
0.9
0.7
0.5
y = 0.4347x + 0.1873
r = 0.732, r² = 0.535
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
Cd en el sistema (mg.k-1)
Efecto de la concentracion de Cd en el sistema sobre
contenido de Cd en Almendras de cacao - Sector Barrios
Cd en almendras (mg.kg-1)
Cd en almendras (mg.kg-1)
Efecto de la concentracion de Cd en el sistema sobre
contenido de Cd en Almendras de cacao - Sector Los
Ranchos
1.40
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
Y = 0.185X + 0.527
r = 0.867, r² = 0.75
0.20
0.00
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
Cd en el sistema (mg.k-1)
2.20
2.40
2.60
Cd en almendras (mg.kg-1)
1.5
Efecto de la concentracion de Cd en el sistema sobre
contenido de Cd en Almendras de cacao - Sector La
Quemazon
1.3
1.1
y = 0.351X + 0.156
r = 0.809, r² = 0.65
0.9
0.7
0.5
1.5
1.7
1.9
2.1
2.3
2.5
2.7
2.9
-1
Cd en el sistema (mg.k )
3.1
3.3
3.5
2.0
Y = 0.119X + 0.357
r = 0.587, r² = 0.35
1.5
1.0
0.5
0.0
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
7.00
Cd en el sistema (mg.k-1)
8.00
9.00
Efecto de la concentracion de Cd en el sistema sobre
contenido de Cd en Almendras de cacao - Sector Charanal
Cd en almendras (mg.kg-1)
Cd en almendras (mg.kg-1)
Efecto de la concentracion de Cd en el sistema sobre contenido
de Cd en Almendras de cacao - Sector Platanal Bajo
3.4
3.2
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
Y = 0.452X + 1.214
r = 0.763, r² = 0.583
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
Cd en el sistema (mg.k-1)
4.00
4.50
Efecto de la concentracion de Cd en el sistema sobre
contenido de Cd en Almendras de cacao - Sector Chililique
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
Y = 0.434X - 0.438
r = 0.786, r² = 0.618
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
2.50
3.00
3.50
4.00
Cd en el sistema (mg.k-1)
4.50
5.00
Efecto de la concentracion de Cd en el sistema sobre
contenido de Cd en Almendras de cacao - Sector Palo Blanco
Cd en almendras (mg.kg-1)
Cd en almendras (mg.kg-1)
2.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
Y = 0.789X - 0679
r = 0.672, r² = 0.672
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
5.00
-1
Cd en el sistema (mg.k )
5.50
6.00
Efecto de la concentracion de Cd en el sistema sobre
contenido de Cd en Almendras de cacao - Sector Montero
3.0
2.5
2.0
Y = 0.234X + 0.708
r = 0.789, r² = 0.623
1.5
1.0
0.5
2.5
3.5
4.5
5.5
6.5
7.5
8.5
9.5
10.5
11.5
Cd en el sistema (mg.k-1)
Efecto de la concentracion de Cd en el sistema sobre
contenido de Cd en Almendras de cacao - Sector Paimas
Cd en almendras (mg.kg-1)
Cd en almendras (mg.kg-1)
3.5
6.0
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
Y = 0.422X + 0.627
r = 0.749, r² = 0.561
3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 11.5
Cd en el sistema (mg.k-1)
Efecto de la concentracion de Cd en el sistema sobre
contenido de Cd en Almendras de cacao - Sector
Tambogrande (Malingas)
Cd en almendras (mg.kg-1)
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
y = 0.661X - 0.120
r = 0.924, r² = 0.853
2.0
1.5
1.0
0.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
Cd en el sistema (mg.k-1)
6.5
7.0
7.5
8.0
Cd en almendras (mg.kg-1)
Efecto de la concentracion de Cadmio en el sistema sobre el
contenido de Cadmio en Almendras de cacao - Region Tumbes
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Y = 0.3141X + 0.2144
r = 0.832, r² = 0.692
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5
Cd en el sistema (mg.k-1)
Cd en almendras (mg.kg-1)
3.0
Efecto de la concentracion de Cd en el sistema sobre
contenido de Cd en Almendras de cacao - Sector Pampas de
Hospital
2.5
2.0
1.5
1.0
y = 0.348X + 0.056
r = 0.934, r² = 0.873
0.5
0.0
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
Cd en el sistema (mg.k-1)
6.0
6.5
7.0
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
Y = 0.133X + 0.576
r = 0.739, r² = 0.545
0.4
0.2
0.0
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
Cd en el sistema
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
(mg.k-1)
Efecto de la concentracion de Cd en el sistema sobre contenido
de Cd en Almendras de cacao - Sector San Jacinto
Cd en almendras (mg.kg-1)
Cd en almendras (mg.kg-1)
1.6
Efecto de la concentracion de Cd en el sistema sobre
contenido de Cd en Almendras de cacao - Sector Aguas
Verdes
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
Y = 0.223X + 0.391
R² = 0.752, R² = 0.566
0.4
0.2
0.0
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
Cd en el sistema (mg.k-1)
3.5
4.0
2.0
Efecto de la concentracion de Cd en el sistema sobre
contenido de Cd en Almendras de cacao - Sector Casa
Blanqueada
Cd en almendras (mg.kg-1)
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
y = 0.179X + 0.484
r = 0.678, r² = 0.459
0.4
0.2
0.0
1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5
Cd en el sistema (mg.k-1)
ANALISIS DE CORRELACION, CADMIO EN
ALMENDRAS VS CARACTERISTICAS DEL SUELO
Region
Piura
Tumbes
Nº Caracteristicas del sueloEcuación de regresion
1
pH
Y = 0.568X - 2.078
2
Materia orgánica
Y = - 0.052X + 2.002
3
CIC
Y = 0.026X + 1.454
4
Arcillas
Y = -0.0016X + 1.94
5
Calcio cambiable
Y = 0.054X + 1.34
1
pH
Y = - 0.468X + 4.652
2
Materia orgánica
Y = - 0.211X + 1.439
3
CIC
Y = 0.027X + 0.827
4
Arcillas
Y = - 0.012X + 1.399
5
Calcio cambiable
Y = - 0.050X + 0.738
r
0.285
-0.050
0.164
-0.010
0.192
-0.293
-0.142
0.230
-0.116
0.312
r2
0.081
0.002
0.027
0.0001
0.037
0.086
0.02
0.053
0.013
0.097
4.6
4.4
4.2
4.0
3.8
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
8.1
7.9
8.0
7.8
7.6
7.7
7.5
7.3
7.4
7.2
7.0
7.1
6.8
6.9
6.6
6.7
pH del suelo
Efecto del pH del suelo, sobre el contenido de Cadmio, en
Almendras de cacao - Region Tumbes
Cd en almendras (mg.kg-1)
6.5
6.3
6.4
6.2
6.0
6.1
5.9
5.7
5.8
Y = 0.568X - 2.078
r = 0.285, r² = 0.081
5.6
Cd en almendras (mg.kg-1)
Efecto del pH del suelo, sobre el contenido de cadmio, en
almendras de cacao - Region Piura
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Y = - 0.468X + 4.652
r = - 0.293, r² = 0.086
6.4
6.6
6.8
7.0
7.2
7.4
pH del suelo
7.6
7.8
8.0
8.2
4.6
4.4
4.2
4.0
3.8
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
5.0
Materia Organica del Suelo (%)
5.2
4.6
4.8
4.4
4.0
4.2
3.6
3.8
3.4
3.0
3.2
2.6
2.8
2.4
2.0
2.2
1.6
1.8
1.4
Efecto de la materia organica del suelo, sobre el contenido de
Cadmio, en Almendras de cacao - Region Tumbes.
Cd en almendras
(mg.kg-1)
1.0
1.2
0.6
0.8
0.4
0.0
Y = - 0.052X + 2.002
r = -0.05, r² = 0.002
0.2
Cd en almendras (mg.kg-1)
Efecto de la materia organica del suelo, sobre el contenido de
cadmio, en almendras de cacao - Region Piura
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Y = - 0.211X + 1.439
r = -0.142, r² = 0.02
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 2.2 2.4 2.6 2.8 3.0
Materia Organica del suelo (%)
4.6
4.4
4.2
4.0
3.8
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
38.0
36.0
34.0
32.0
30.0
28.0
26.0
24.0
22.0
20.0
18.0
16.0
14.0
12.0
10.0
8.0
6.0
Y = 0.026X + 1.454
r = 0.164, r² = 0.027
Capacidad de Intercambio Cationico del Suelo (meq/100g)
Efecto de la CIC del suelo sobre el contenido de Cadmio en
Almendras de cacao - Region Tumbes
4.0
3.8
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Capacidad de Intercambio Cationico del Suelo
(meq/100g)
28.0
27.0
26.0
25.0
24.0
23.0
22.0
21.0
20.0
19.0
18.0
17.0
16.0
15.0
14.0
13.0
12.0
11.0
9.0
10.0
8.0
7.0
6.0
5.0
Y = 0.027X + 0.827
r = 0.230, R² = 0.053
4.0
Cd en almendras (mg.kg-1)
4.0
Cd en almendras (mg.kg-1)
Efecto de la CIC sobre el contenido de cadmio en
almendras de cacao - Region Piura
4.6
4.4
4.2
4.0
3.8
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Arcillas del Suelo (%)
38.0
36.0
34.0
Cd en almendras (mg.kg-1)
Efecto del contenido de arcillas en el suelo, sobre el contenido
de Cadmio, en Almendras de cacao - Region Tumbes
4.0
3.8
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Y = - 0.012X + 1.399
r = -0.116, R² = 0.013
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
11.0
12.0
13.0
14.0
15.0
16.0
17.0
18.0
19.0
20.0
21.0
22.0
23.0
24.0
25.0
26.0
27.0
28.0
32.0
30.0
28.0
26.0
24.0
22.0
20.0
18.0
16.0
14.0
12.0
10.0
8.0
6.0
Y = -0.0016X + 1.94
r = -0.0104, R² = 0.0001
4.0
Cd en almendras (mg.kg-1)
Efecto del contenido de arcillas en el suelo, sobre el contenido
de cadmio en almendras de cacao - Region Piura
Arcillas del suelo (%)
4.6
4.4
4.2
4.0
3.8
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
24.0
23.0
22.0
21.0
20.0
19.0
18.0
17.0
16.0
15.0
14.0
13.0
12.0
11.0
10.0
9.0
8.0
7.0
6.0
5.0
Y = 0.054X + 1.34
r = 0.192, R² = 0.037
Contenido de calcio en el complejo de cambio (meq/100g)
Efecto del calcio cambiable, sobre el contenido de Cadmio, en
Almendras de cacao - Region Tumbes
4.0
3.8
3.6
3.4
3.2
3.0
2.8
2.6
2.4
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
Y = - 0.050X + 0.738
r = 0.312, R² = 0.097
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
11.0
12.0
13.0
14.0
15.0
16.0
17.0
18.0
19.0
20.0
Cd en almendras (mg.kg-1)
4.0
Cd en almendras (mg.kg-1)
Efecto del calcio cambiable, sobre el contenido de
cadmio en almendras de cacao - Region Piura
Contenido de calcio en el complejo de cambio (meq/100g)
VI. CONCLUSIONES
De acuerdo a las evidencias encontradas, el principal origen de la
concentración de cadmio en el sistema es geogénico, de tal forma que las otras
fuentes que contribuyen a su incremento no tienen significación, en un
periodo de tiempo a escala vital del ser humano.
El manejo del cultivo de cacao y sus componentes controlables (suelo, agua,
planta, insumos), en el presente estudio, es de tipo orgánico, de tal forma que
todos los predios o están certificados o en proceso de certificación, lo cual
garantiza la tendencia al uso de BPA, MES y MIP. Ello es importante para la
mitigación del problema en la absorción del cadmio.
La mayor parte de los suelos estudiados en donde se produce el cultivo se han
clasificado en el sistema del Soil Taxonomy, en el orden ENTISOL, suborden
FLUVENT y gran grupo TORRIFLUVENTS. Corresponden a los
FLUVISOLES del sistema FAO. Ello quiere decir que son suelos
transportados y depositados en las terrazas aluviales, constituyendo un
material de origen diverso, a partir de las cumbres y vertientes de la
cordillera occidental en las Regiones de Piura y Tumbes. Ello explica el origen
geogenico del cadmio en los sedimentos aluviales.
La concentración de cadmio en almendras de cacao, en la Región Piura, se
encuentran en un rango promedio de 0.84 a 3.14 mg.kg-1, los valores máximos
se presentan en los sectores de Platanal Bajo, Charanal y Paimas. Todos los
valores, mínimos promedio y máximo, superan el ECA de 0.6 mg.kg-1, para el
producto cosechado.
La concentración de cadmio en almendras de cacao, en la Región Tumbes, se
encuentran en un rango promedio de 0.80 a 2.21 mg.kg-1, los valores máximos
se presentan en los sectores San Jacinto y Pampas de Hospital. Todos los
valores, mínimos promedio y máximo, superan el ECA de 0.6 mg.kg-1, para el
producto cosechado.
El análisis de tejido foliar, en la Región Piura, permite afirmar que el rango
promedio de concentración de cadmio es de 1.71 a 7.0 mg.kg-1, presentándose
los mayores niveles en Platanal Bajo, Paimas y Montero.
El análisis de tejido foliar, en la Región Tumbes, indica que el rango promedio
de concentración de cadmio es de 1.34 a 6.27 mg.kg-1, presentándose los
mayores niveles en San Jacinto y Pampas de Hospital.
Los valores encontrados en agua de riego en la Región Piura están en un
rango promedio de 0.028 a 0.063 ppm, los valores máximos se encuentran en
los sectores Montero, Buenos Aires, Paimas y Charanal. Superan
ampliamente el ECA establecido para agua de riego.
Los valores encontrados en agua de riego en la Región Tumbes están por
debajo del nivel mínimo de detección del método de análisis, el cual no supera
el ECA establecido para agua de riego.
El análisis de cadmio en muestras de suelo de la Región Piura, permite
afirmar que el rango promedio de concentración es de 0.14 a 1.3 mg.kg-1,
presentándose los mayores niveles en Montero, Paimas y Platanal Bajo.
En la Región Tumbes, el rango promedio de concentración de cadmio en
suelos es de 0.43 a 0.78 mg.kg-1, los mayores niveles se encuentran en Aguas
Verdes y San Jacinto.
Los abonos utilizados presentan niveles desde 0 a 5.5 mg.kg-1. Se presentan los
mayores valores en guano de islas, el sulfato de potasio no tiene niveles
significativos detectables de cadmio.
El estudio de caracterización de suelos en la Región Piura, permite indicar
que hay suelos arenosos, francos y arcillosos. El pH oscila entre 5 a 8.5, la
materia orgánica esta entre 0.19 a 5%. El fosforo esta en un rango de 0.6 a
42.8 ppm. El potasio va de 27 a 546 ppm. La mayoría de suelos tienen niveles
de fertilidad bajos
En la Región Tumbes, hay suelos arenosos, franco y arcillosos. El pH oscila
entre 6 a 8.1, la materia orgánica esta entre 0.1 a 2.8%. El fosforo esta en un
rango de 0.4 a 31.4 ppm. El potasio va de 9 a 556 ppm. La mayoría de suelos
en la Región Tumbes tiene niveles de fertilidad bajos
Los mapas de zonificación de contenido de cadmio en frutos de cacao, ha
permitido cartografiar por rangos de concentración de cadmio en almendras
de cacao. Tal como se ha podido determinar cuantitativamente en laboratorio,
la cartografía indica que en cada sector predomina el área con valores
mayores al ECA establecido.
La sistematización de la información ha permitido generar matrices con la
base de datos necesaria para realizar los estudios de correlación, tanto a nivel
integrado como por variables especificas.
El estudio de correlación entre el contenido de cadmio en almendras de cacao
y la concentración de cadmio en el sistema, para la Región Piura, ha
permitido obtener coeficientes de correlación entre 0.58 a 0.92 y coeficientes
de determinación entre 0.35 a 0.85, lo que indica una alta relación entre
ambas variables para todos los sectores de la región.
El estudio de correlación entre el contenido de cadmio en almendras de cacao
y la concentración de cadmio en el sistema, para la Región Tumbes, ha
permitido obtener coeficientes de correlación entre 0.68 a 0.93 y coeficientes
de determinación entre 0.46 a 0.87, lo que indica una alta relación entre
ambas variables, lo que indica una alta relación entre ambas variables para
todos los sectores de la región.
El estudio de correlación entre el contenido de cadmio en almendras de cacao
y variables independientes del suelo como el pH, permiten afirmar que
valores neutros a ligeramente ácidos favorecen la absorción de cadmio en la
planta, contenidos medios a altos de materia orgánica disminuyen la
disponibilidad de cadmio en el suelo, debido a que lo pueden inmovilizar a
través de procesos de quelación.
Existe una relación inversa, muy débil, entre las variables contenido
de cadmio en almendras comparadas con el contenido de arcillas en
el suelo, en las condiciones de los suelos de Piura y Tumbes. Niveles
significativos de arcilla en el suelo (suelos franco, franco arcillosos y
arcillosos) atenúan ligeramente la absorción de cadmio por la planta.
Se deduce una relación directa moderada, entre las variables
capacidad de intercambio catiónico comparada con la
acumulación de cadmio en las almendras de cacao, en las
condiciones de los suelos de las Regiones de Piura y Tumbes.
Se ha determinado que hay una relación directa moderada, entre
las variable contenido de calcio cambiable en relación a la
cantidad de cadmio acumulado en las almendras de cacao. Puede
presentarse una relación sinérgica entre ambos elementos.
Las plantaciones “viejas” presentan mayor concentración a nivel de tejido
foliar que aquellas plantaciones “jóvenes”, en tanto han permanecido más
tiempo en el campo y han absorbido una mayor cantidad del elemento. Este
aspecto es importante, en la medida que es el segundo componente y la
fuente inmediata que nutre a los frutos, tanto con elementos esenciales,
como con elementos no esenciales como el cadmio.
Un porcentaje significativo de biomasa, principalmente hojas, cae sobre la
superficie del suelo, en plantaciones “viejas” se ha visto que hay campos con
10 a 20 cm de hojarasca fresca o parcialmente descompuesta, que tiene como
destino el reciclaje de los elementos que contiene, es totalmente válido
mantener el ciclo de la materia orgánica, pero también debemos tener en
cuenta que la mayor concentración de cadmio en la planta se encuentra en las
hojas
La comparación de los resultados de análisis, de almendra extraída
recientemente del fruto de cacao y aquella proveniente del proceso de
beneficio (fermentación y secado), indican diferencias poco significativas, lo
cual permite afirmar que en condiciones de aplicación de buenas prácticas de
post cosecha, las almendras de cacao tienen pocas probabilidades de
contaminarse.
VII. RECOMENDACIONES
Las conclusiones emitidas en el diagnóstico y estudios de correlación
acerca de la concentración de cadmio en las almendras de cacao, en las
Regiones de Piura y Tumbes, permiten plantear planes de manejo,
actividades especificas e investigación sostenida, en cada uno de los
aspectos que definirán con mayor precisión qué hacer para resolver el
problema.
El objetivo general del programa de manejo es el de disminuir la
concentración de cadmio en las almendras de cacao por debajo de los
estándares de calidad establecidos, para su inocuidad y daño a la salud
humana.
La investigación permitirá precisar con mayor claridad, cuál es el
comportamiento de las plantas en la absorción de cadmio bajo diferentes
condiciones de campo, invernadero y laboratorio. Dicha información
permitirá elaborar un programa de actividades más detallado en cuanto a
las medidas de mitigación del problema. A continuación se proponen
algunas medidas inmediatas a realizar
Efectuar la renovación sistemática de plantaciones viejas,
Realizar ensayos de selección clonal, para la identificación
de
individuos con menor capacidad de absorción de cadmio, lo cual
permitirá disponer de material genético para sustituir plantaciones
viejas. Los ensayos deberán incluir suelos contaminados en diferentes
niveles de concentración de cadmio.
Promover el cambio de cultivo en sectores donde la concentración de
cadmio es muy alta, tanto en suelos como en agua, durante un periodo
prudencial, donde el cultivo de preferencia no debe ser alimenticio.
A partir de los resultados de análisis de suelos, elaborar un programa de
fertilización apropiado con dosis óptimas de abonamiento para el cultivo
de cacao, lo cual permitirá mantener una población de plantas
fortalecida en la nutrición mineral y con menor capacidad de absorción
de cadmio.
Promover la identificación de plantas hiper acumuladoras de corto
periodo vegetativo, para su siembra y cosecha en campos donde se
requiera la descontaminación e instalación del cultivo de cacao.
Elaborar un programa de monitoreo permanente en suelos y aguas en
zonas productoras de cacao, para realizar las prácticas de manejo y
fertilización apropiadas
Realizar ensayos de fertilización para la producción de cultivo de cacao
en los sectores donde los niveles de concentración de cadmio sean
medios a altos para determinar la eficiencia de la fertilización y su
sinergia o antagonismo con el cadmio investigado
Realizar ensayos de acumulación de nutrientes esenciales específicos
en el cultivo de cacao para determinar la eficiencia de absorción y su
sinergia o antagonismo con el cadmio investigado