Rev. Cient. Cien. Nat. Ambien. 16(1):303-315
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Arias & Et al • Cuanticación de cadmio en suelos de
cultivo de cacao en el cantón Arenillas, provincia de
el Oro, Ecuador
Cuanticación de cadmio en suelos de cultivo de cacao
en el cantón Arenillas, provincia de el Oro, Ecuador
Quantication of cadmium in cocoa crop soils in the Arenillas canton,
el Oro province, Ecuador
Recibido 10/02/2022; recibido en forma revisada 10 abril 2022; aceptado 30 de mayo 2022; disponible en línea
04/06/2022
* Correspondencia del autor:
E-mail: olga.arevaloc@ug.edu.ec
Resumen
El aumento de la contaminación por cadmio con el paso del tiempo es resultado de un desbalanceado
proceso de fertilización. La nalidad del presente estudio fue cuanticar la concentración de
cadmio en suelos agrícolas destinado a la producción de cacao en el cantón Arenillas, provincia de
El Oro, al suroccidente de Ecuador. Para el estudio se seleccionaron 4 puntos de muestreo, tomando
muestras triplicadas por cada punto a profundidades de 0-10, 10-20, 20-30 cm. Para cuanticar el
cadmio se utilizó el método de espectrofotometría de absorción atómica con llama (AAS). Además,
se realizaron análisis de los parámetros sicoquímicos del suelo y de los fertilizantes más usados
para conocer su inuencia con el Cd del suelo. Se demostró que existe una mayor presencia de
cadmio a profundidades de 20-30 cm, variando las concentraciones entre 0.40-0.52 mg/kg de Cd,
concluyendo que esto se debía mayormente al aporte de cadmio por parte de los fertilizantes
utilizados.
Palabras Claves: Cacao, cadmio, contaminación, fertilizantes, normatividad, suelo.
Abstract
The increase of cadmium pollution over time is the result of an unbalanced fertilization process.
The aim of this study was to quantify the concentration of cadmium in agricultural soils used for
cocoa production in the Arenillas canton, province of El Oro, southwestern Ecuador. For the study,
four sampling points were selected, triplicate samples for each point at depths of 0-10, 10-20,
20-30 cm were taken. The ame atomic absorption spectrophotometry (AAS) method was used
to quantify cadmium. In addition, analyses of the physicochemical parameters of the soil and of
the most used fertilizers were carried out to determine their inuence on soil Cd. It was shown
that there was a greater presence of cadmium at depths of 20-30 cm, with concentrations varying
between 0.40-0.52 mg/kg of Cd, so it was concluded that this was mainly due to the contribution
of cadmium by the used fertilizers.
Keywords: Cadmium, cocoa, contamination, fertilizers, regulations, soil.
Karina Arias Miranda1*, Olga Arévalo Castro 2, Mariuxi Mero Valarezo3
1Egresada de la Facultad de Ciencias Naturales, Universidad de Guayaquil.
2-3 Facultad de Ciencias Naturales. Universidad de Guayaquil, Av. Raúl Gómez Lince s/n y
Av. Juan Tanca Marengo, Guayaquil, Ecuador.
2017 Facultad de Ciencias Naturales de la Universidad de Guayaquil. Este obra está bajo una licencia de Creative
Commons Reconocimiento-NoComercial-SinObraDerivada 4.0 Internacional
Introducción
La contaminación de los suelos por metales pesados
es un tema que ha tomado importancia en años
recientes. Existen considerables concentraciones de
metales altamente nocivos como cadmio, plomo, entre
otros, los cuales pueden alterar de forma negativa
las características físicas, químicas y biológicas del
suelo, además, pueden llegar a ser perjudiciales para
la salud humana (Morocho & Puente, 2019).
El cadmio (Cd) es un metal pesado que puede
tener origen natural o antropogénico, este no
presenta ninguna función conocida ni en las plantas
ni en las personas, sin embargo, la acumulación
y biodisponibilidad de este metal en el suelo ha
llevado a que sea asociado a diversos problemas de
salud por lo que tiende a almacenarse en el cuerpo
humano y afectar a ciertos órganos como los riñones
y también pueden generar problemas óseos (Meter et
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ISSN: 2773-7772
al., 2019)que no tiene una función conocida en los
seres humanos. Se acumula en el cuerpo y afecta
principalmente a los riñones, pero también puede
causar desmineralización ósea. Estamos cada vez más
expuestos al cadmio en nuestra dieta. En respuesta a
esto, la Unión Europea (UE. En los últimos años, se han
obtenidos datos que muestran el aumento progresivo
de cadmio en suelos agrícolas como resultado de una
extensa y continua fertilización fosfatada, provocando
así una mayor movilidad y biodisponibilidad de este
metal en las plantas (Herrera, 2011).
En el Ecuador se ha demostrado a través de diversos
estudios realizados que existen evidencias de
contaminación por Cd en suelos agrícolas, tal es
el caso reportado por Mite et al. (2010), quienes
encontraron elevados contenidos de Cd en suelos de
cultivo de cacao en varias provincias de Ecuador. Esto
ha generado una gran preocupación en el mercado
internacional, que de acuerdo a lo reportado en la
revista ¨El Productor¨ (Miranda, 2019), Ecuador es
el cuarto exportador mundial de cacao en grano y
lidera la producción de la variedad de cacao no de
aroma con una participación del 63%, siendo la Unión
Europea y Estados Unidos los principales destinos de
exportación.
Por todo lo anteriormente mencionado, las
normativas ambientales nacionales e internacionales
han establecido niveles de concentración máxima de
cadmio que se pueden encontrar en suelos agrícolas
y en los productos derivados de las materias primas.
Para el caso de Ecuador, el Acuerdo Ministerial 097
A establece que el nivel máximo de cadmio en suelo
debe ser de 0.5 mg/kg, y para el caso internacional
rige lo establecido por la Unión Europea en la
Directiva 86 /278 /CEE, el cual indica que el nivel
máximo de cadmio en suelo debe ser de 3 mg/kg y
en el Reglamento UE de la Comisión No. 488 / 2014
que indica las concentraciones máximas de cadmio
en los productos derivados del cacao que varían de
entre 0.1 a 0.8 mg/kg (European Commission, 2013;
Ministerio del Ambiente, 2015; Union Europea,
1986b)a concentration-eect model that relates the
concentration of cadmium in urine to that of beta-2-
microglobulin (B2M. Por otro lado, el cantón Arenillas
perteneciente a la provincia de El Oro, posee una
extensión de 810.27 Km2 de la cual alrededor del
9.87% de su supercie se encuentra destinada al uso
agrícola, dando como resultado que únicamente el 1%
es decir alrededor de 769.85 ha. se usa para cultivo de
cacao (Segara, 2013).
Estudios realizados (INIAP- PROMSA, 2003, citado en
Díaz et al., 2018) reportaron la presencia de Cd en
niveles tóxicos en suelo cacaotero de la Provincia de El
Oro, y almendras de cacao con cantidades superiores
a 1 mg de Cd. Así mismo, Smolders (2017) atribuye
que la contaminación de los suelos por este metal
puede ser generada por distintos factores, dentro de
los cuales uno de los más representativos puede ser
los fertilizantes fosfatados, debido a que el cadmio se
encuentra a menudo en altas concentraciones en las
rocas fosfatadas de las que se elabora el fertilizante.
Sin embargo, no existen estudios con resultados
especícos asociados al cantón Arenillas.
Materiales y métodos
Área de estudio
El cantón Arenillas se encuentra localizado en la
Provincia de El Oro, en el suroccidente de Ecuador,
cuenta con una extensión de 810,27 , posee un clima
cálido y seco, y sus principales actividades económicas
son la agricultura, ganadería y acuacultura (Segara,
2013).
De acuerdo con el Plan de Desarrollo y Ordenamiento
Territorial del cantón Arenillas, la supercie es
mayormente ocupada por cobertura natural,
mientras que el 9,87% del suelo es utilizado para
nes agrícolas, sin embargo, un 3,12% del área total
está representada por cultivos misceláneos, es decir
un aproximado de 2533,95 ha. están ocupadas por
cacao, maíz, maracuyá, limón, mango, naranja y
plátano. De toda esta supercie los cultivos de cacao
ocupan 769,85 ha., siendo este uno de los productos
que tienen mayor área plantada en el cantón;
alrededor del 45% del total de supercie cultivada por
cacao posee un cultivo asociado, mientras el 55% es
monocultivo (Segara, 2013).
En el cantón existen únicamente dos tipos de
productores de cacao, los pequeños productores, que
poseen una supercie menor a 10 ha. de cultivo, y
los medianos productores, los cuales tienen ncas con
supercies que abarcan desde los 10 hasta las 50 ha.,
de los cuales, el 60% de la producción de cacao se
exporta en forma de grano, el 35% se utiliza como
materia prima para la elaboración de licor, pasta,
manteca, polvo, chocolate, y el otro 5% es enviado a
industrias artesanales del país (Segara, 2013).
Puntos De Muestreo
Dentro del área de estudio se plantearon 4 puntos
estratégicos para la toma de muestras de forma
aleatoria simple (Fig. 1).
Metodología en campo
Una vez seleccionados los 4 puntos de muestreo,
se prosiguió a realizar el muestreo simple aleatorio
en donde se extrajo 3 réplicas por cada punto,
recolectando un total de 12 muestras de suelo a una
profundidad de 0-30 cm. Para determinar si existe
variación en la concentración de cadmio a diferentes
profundidades se tomaron muestras a diferentes
profundidades, la primera entre 0-10 cm, la segunda
entre 10-20 cm y la tercera entre 20-30 cm.
Para la recolección de las muestras se utilizó la
metodología por Mendoza & Espinoza (2017), donde
se empleó el método de pala, y se realizaron
procedimientos por cada punto: