Resumen en español

El cacao es un alimento de gran importancia para la industria a nivel mundial y para el sustento de millones de pequeños productores, se produce en zonas tropicales y se exporta principalmente a Europa donde se utiliza como materia prima en la industria chocolatera. Estudios han encontrado alta presencia de cadmio (Cd) en el cacao producido en Latinoamérica y el Caribe (LAC), lo cual puede ser perjudicial para la salud y la inocuidad alimentaria, por ello se han establecido reglamentos para su control que incluyen límites máximos permitidos. La presencia del metal pesado en los suelos se debe a origen geológico y antropogénico, el cual es absorbido por las raíces de las plantas y transportado hacia los granos. La presente investigación evaluó la biodisponibilidad del Cd en el suelo para el cultivo de cacao, a través de métodos de fraccionamiento químico y extracción simple como aporte al conocimiento de las formas de distribución del metal pesado en las diferentes fracciones del suelo y su relación con la acumulación de Cd en la planta de cacao. Este conocimiento puede contribuir al diseño de estrategias de mitigación y control que reduzcan la presencia del Cd en el cacao. Se estudiaron diversas muestras de suelo de 34 sitios, junto con muestras emparejadas de hojas y granos de cacao, en seis departamentos de Colombia. El software geoquímico de transporte y especiación de metales ORCHESTRA se corrió para el fraccionamiento del Cd y se aplicaron cuatro métodos de extracción simple: HNO3, EDTA, DTPA y Mehlich 3 en muestras de suelos. En general, los suelos estudiados tuvieron el siguiente orden en cuanto a las fracciones de Cd encontradas: residual > ácidos húmicos (HA) > ácidos fúlvicos (FA) > arcilla > óxidos de manganeso (HMO) > disuelto > óxidos de hierro y aluminio (HFO). No obstante, la distribución varió fuertemente por departamento. Las fracciones mayoritarias no se relacionaron con las fracciones más biodisponibles para la planta, mientras que las fracciones de Cd disuelto y unido a las arcillas que fueron minoritarias resultaron ser de mayor riesgo de movilidad, dado que tuvieron las mayores correlaciones con el Cd en el grano (r=0,76 y 0,76; p<0,01) y la hoja (r=0,62 y 0,71; p<0,01), respectivamente. Las extracciones simples DTPA y Mehlich 3, que usan soluciones más especializadas con buffer y agentes quelantes, mostraron las correlaciones más fuertes con el Cd en el grano (r=0,78 y 0,76; p<0,01). Mientras que las extracciones DTPA y EDTA tuvieron las correlaciones más fuertes con el Cd en la hoja (r=0,58 y 0,57; p<0,01). Las correlaciones del Cd total en el suelo por agua regia tuvieron las correlaciones más bajas a nivel general, con el Cd en el grano y Cd en la hoja, en comparación con las correlaciones obtenidas con los métodos de extracción simple y con las fracciones del Cd modeladas. Comparando la facilidad, los menores costos y el uso de reactivos con menor impacto ambiental, el análisis de Cd biodisponible con métodos simples de un solo paso, son una alternativa útil a la medición del Cd total, especialmente, para ser usado como indicador temprano de lo que va a suceder en el grano. La cantidad de Cd extraído con los métodos estudiados disminuyó en el siguiente orden: Total > HNO3 > EDTA > Mehlich 3 > DTPA, los métodos con menor fuerza de extracción también tuvieron los valores menos variables, mostrando ser más específicos. La regresión lineal múltiple mostró que el Cd en el grano incrementa con el Cd total y el Cd DTPA del suelo y decrece con el H y la materia orgánica (MO) (R2 = 0,81; p<0,01). La inclusión del contenido de arcilla en los modelos de predicción no mejoró la precisión de ajuste y desfavoreció los Criterios de Información Akaike (AIC) y Bayesiano (BIC).