Atribución 4.0 Internacional Esta licencia permite que otros distribuyan, mezclen, adapten y construyan sobre su trabajo, incluso comercialmente, siempre que le reconozcan la creación original. Esta es la licencia más complaciente que se ofrece. Recomendado para la máxima difusión y uso de materiales con licencia. http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA” VICE RECTORADO DE INVESTIGACION ESCUELA DE POSGRADO DOCTORADO EN GESTIÓN AMBIENTAL MENCIÓN: GESTIÓN AMBIENTAL Impacto ambiental de los fertilizantes fosfatados en el nivel de contaminación por cadmio en suelos cultivados en el valle de Ica LINEA DE INVESTIGACION Sociedad, desarrollo sostenible, políticas públicas y ambientales INFORME DE INVESTIGACION PARA OPTAR EL GRADO DE DOCTOR EN GESTIÓN AMBIENTAL PRESENTADO POR: I.A. FELIX GUILLERMO FUENTES QUIJANDRIA, M.A. Ica – Perú 2023 i DEDICATORIAS In Memorian: A la Memoria de mi madre: María Estela Quijandria Arias de Fuentes, por su indesmayable y eficiente labor de inculcarme valores éticos y morales. “…Dedico esta Tesis Doctoral a mis familiares, quienes fueron, son y serán mi gran apoyo para continuar este largo camino, sin ellos nada de esto hubiese logrado, a mis hermanas que siempre estuvieron conmigo, y a mis amores, mis hijos quienes son mi inspiración y motivación para seguir logrando mis objetivos. Y a todos los que creen que un mundo mejor es posible…….” “… por la hermana tierra, que es toda bendición, la hermana madre tierra, que da en toda ocasión las hierbas, los frutos y flores de color, y nos sustenta y rige: ¡loado, mi Señor!” (San Francisco de Asís). ii AGRADECIMIENTOS Tener que hacer un recuento de la cantidad de gente que ha pasado por mi vida y me ha ido dando pequeñas o grandes pinceladas con las que he ido construyendo este trabajo se me hace una tarea muy difícil….digamos que una serie de casualidades hicieron que entrara en el tema de la agricultura y más específicamente en el cuidado del ambiente: un extraño término acerca de algo que se denominaba “Gestión Ambiental”, conversaciones en la cafetería de la universidad que nunca era la mía, reflexiones nocturnas, visiones apocalípticas de que el mundo iba a estallar si no se hacía algo inmediatamente …todo ello, conjugado con el amor a las plantas que ya sentía gracias a las realidades en las que estaba sumergido por mis profesores de pre grado y maestría, a los que les agradezco que me enseñaran que la ciencia, la tecnología y la armonía con el medio ambiente pueden ir de la mano. De esta manera salté de los campos agrícolas a un mundo totalmente desconocido para mí, como era el de la Gestión Ambiental. Entré a la Escuela de Post Grado quizá con pies temblorosos pero firmes, pero tenaz en cumplir con mis objetivos y con un saco de preguntas que hacer a mi espalda. Menos mal que siempre estuvieron cerca mis docentes, doctores todos ellos de excelente calidad en didáctica y pedagogía universitaria, para responder a mis dudas y no permitir que mis tormentas se convirtieran en naufragio. Poco a poco, empecé a desenvolverme en ese gran mundo y confiar que “si habrá un mundo mejor”… y me fui familiarizando con frases de sistemas integrados de gestión, desarrollo sostenible y demás artilugios, siempre bajo la mirada paciente de personas, de las que me costó la vida separarme, del Dúo Dinámico: Jesús Cavero D.,”Caverito” y José Flores G., “El Combo” (QEPD y DDG) que llenaron de sonrisas mi primera etapa…Con ellos aprendí que si vas deprisa, el río se apresura, y si vas despacio el agua se remansa… De la segunda etapa, lo que más recordaré es una habitación de la casa, que también era su estudio, del Ing. Dr. José Flores G.,(+) donde nos reuníamos para bosquejar todos los trabajos encargados en cada una de las asignaturas llevadas a lo largo de los estudios del doctorado, sacándome de mis dudas relacionadas con la gestión ambiental, desarrollo sostenible y el ordenamiento territorial, resolviendo problemas irresolubles, ayudándome en mis cortocircuitos con el ordenador y provocándome con mis peculiares gustos, etc. iii Gracias a ellos, las pequeñas dificultades con las que me fui encontrando, se resolvieron, como por arte de magia y aprendí a respetar y querer al ambiente. Y cómo no, tengo que agradecer el apoyo incondicional que tuve de mi madre y demás familiares, que siempre han estado a mi lado para que sacara todo esto adelante; ¿de amigos y colegas, que han tenido que soportar mis malos momentos y mi estresante manera de vivir las cosas, de la familia, siempre interesada en, ¿cuándo acabaré la tesis?, ¿cuándo la sustentarás? (como dicen ellos) y de todos mis hijos, que me han levantado tantas veces, dibujándome sonrisas cuando el optimismo con el que suelo ver las cosas me decepcionaba. Debo agradecer de manera especial y sincera al Dr. Juan M. Alva Fajardo por aceptarme para realizar esta investigación doctoral bajo su permanente supervisión. Su apoyo y confianza en mi trabajo y su capacidad para guiar mis ideas ha sido un aporte invaluable, no solamente en el desarrollo de esta investigación, sino también en mi formación como investigador. Las ideas propias, siempre enmarcadas en su orientación y rigurosidad, han sido la clave del buen trabajo que hemos realizado juntos y de la mano, el cual no se podría concebir, sin su siempre oportuna participación y asesoría profesional. Le agradezco también el haberme facilitado siempre los medios suficientes para llevar a cabo todas las actividades propuestas durante el desarrollo de esta tesis. Muchas gracias. Un agradecimiento especial a todos ellos. I.A. Félix G. Fuentes Quijandria, M.A. El amigo de siempre…… iv INDICE GENERAL INDICE DE CONTENIDOS Pags. DEDICATORIAS……………………………………………………………………………………. i AGRADECIMIENTOS………………………………………………………………………………ii INDICE GENERAL……………………………………………………………………...………….iv INDICE DE TABLAS………………………………………………………………………...……..vi INDICE DE FIGURAS…………………………………………………………………………..…vii RESUMEN ……………………………………………….……………………………………..…viii ABSTRACT…………………………………………………….………………………………..….ix CAPITULO I………………………………………………………………………………..………01 1.0.- INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………….01 1.1.- ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN……………………………………..…….….03 1.1.1.- Antecedentes a nivel internacional………………………………………………….………03 1.1.2.- Antecedentes a nivel nacional…………………………………………………………….…06 1.1.3.- Antecedentes a nivel local…………………………………………………………….….….08 1.2.- MARCO TEÓRICO………….………………………………………………………….….…09 1.2.1.- Aspectos generales del cadmio……………………………………………………….……..10 1.2.2.- Caracterización………………………………………………………………………….…..10 1.2.3.- Aportes al ambiente…………………………………………………………………..……..11 1.2.4.- Efectos del cadmio en las plantas……………………………………………………..…….12 1.2.5.- Efectos del cadmio sobre la salud humana…………………………………………….……13 1.2.6.- El cadmio en relación con el ambiente……………………………………….……….…….14 1.2.7.- Sobre la toxicología del cadmio………………………………………………………….….16 1.2.8.- Límites máximos permisibles (LMP) y estándares de calidad ambiental (ECAs) del cadmio en el suelo y calidad del ambiente………………………………………………………………….17 1.2.9.- Sobre los fertilizantes fosfatados……………………………………………………………19 1.2.10.- Aspectos sobre los suelos cultivados en el valle de Ica……………………………………24 1.3.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA……………………………………………….…….33 1.3.1.- Delimitación del problema………………………………………………………..…………33 1.3.2.- Formulación del problema…………………………………………………………….….…33 1.4.- JUSTIFICACIÓN EN IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN……..………………....34 1.4.1.- Justificación…………………………………………………………………………….…...34 v 1.4.2.- Importancia…………………………………………………………………………….....…34 1.5.- HIPÓTESIS Y VARIABLES…………………………………………………………………34 1.5.1.- Hipótesis………………………………………………………………………………….…34 1.5.2.- Variables……………………………………………………………………………….……35 1.6.- OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN……………….……………………………………35 1.6.1.- Objetivo general………………………………………………………………………….….35 1.6.2.- Objetivos específicos………………………………………………………………….…….35 CAPÌTULO II………………………………………………………………………………………36 2.0.- ESTRATEGIA METODOLOGICA………………………………………..…………….…..36 CAPITULO III……………………………………………………………………………….……..44 3.0.- RESULTADOS……………………………………………………………………….…....…44 CAPITULO IV……………………………………………………………………………….….….48 4.0.- INTERPRETACION Y DISCUSIÓN DERESULTADOS…………………….………..……48 CAPITULO V………………….……………………………………………………………………54 5.0.-CONCLUSIONES……..…………………………………………………………………..…..54 CAPITULO VI………………………………………………………………………………….…..57 6.0.- RECOMENDACIONES Y AGRADECIMIENTOS………...……………………...…..….…57 CAPITULO VII……………………………………………………………………………………..59 7.0.- REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS……………..………...……………….…………….…59 CAPITULO VIII……………………………………………………………………………….……65 8.0.- ANEXOS …………..………………………………………………...…………………….….65 vi INDICE DE TABLAS Tabla 1: Fuentes de cadmio…………………………………………………………………………11 Tabla 2: Bioacumulación relativa en las partes comestibles de diferentes cultivos, a partir de U.S. EPA y Colb 1981……………………………………………………………………………………12 Tabla 3: Acumulación relativa por vegetales: Cd y Pb en fracciones comestibles; Cu, Ni y Zn en hojas………………………………………………………………………………………………....12 Tabla 4: Algunas diferencias entre los ECA y los LMP…………………………………………....17 Tabla 5: Propuesta de límites máximos permisibles de cadmio en suelos en el Perú…………………………………………………………………………………………………19 Tabla 6: concentración de cadmio en las rocas………………………...……………..……………20 Tabla 7: Valores límites de cadmio en los fertilizantes y suelos en países diversos………….……23 Tabla 8: Distribución de las tierras en le región Ica………………………………………………..24 Tabla 9: Superficie de los principales cultivos de agroexportación en la región agraria Ica……….25 Tabla 10: Series de suelos, extensión y porcentaje aproximado de los suelos en el valle de Ica.......28 Tabla 11: Clasificación de las tierras de acuerdo a su capacidad de uso del valle de Ica………..…29 Tabla 12: Clasificación de las tierras de las pampas de Villacurí de acuerdo a su capacidad de uso.30 Tabla 13: Uso actual de la tierra en el valle de Ica y de las pampas de Villacurí…………………..31 Tabla 14: Dosis de fertilización fosfatada sugeridas para un rendimiento óptimo de cultivos en el valle de Ica………………………………………………………………………………………..………32 Tabla 15: Principales fertilizantes fosfatados utilizados en los suelos cultivados del valle de Ica………………………………………………………………………………………………..… 32 Tabla 16: Interpretación de los resultados de la concentración de cadmio en los suelos……….…..43 Tabla 17: Resultados del análisis químico de la concentración de cadmio en los suelos cultivados en el valle de Ica – Zona Alta…………………………………………………………………………..44 Tabla 18: Resultados del análisis químico de la concentración de cadmio en los suelos cultivados en el valle de Ica – Zona Media……………………………………………………………….……….45 Tabla 19: Resultados del análisis químico de la concentración de cadmio en los suelos cultivados en el valle de Ica – Zona Baja………………………………………………………………………….46 Tabla 20: Resultados del análisis químico de la concentración de cadmio en los suelos cultivados en el valle de Ica – Zona de Villacurí……………………………………………………………….…47 vii INDICE DE FIGURAS Figura 1: Fuentes agrícolas de contaminación del suelo…………………………………………..…5 Figura 2: Distribución de los compuestos acuosos de cadmio según pH…………………..………11 Figura 3: Ciclo del cadmio en la agricultura de Dinamarca………………………………………... 15 Figura 4: Cartilla de manejo agronómico del cadmio en el cultivo de papa (Solanum tuberosum L.) para un producto de calidad……………………………………………………………………..…..15 Figura 5: Países productores de cadmio en el mundo…………………………………………..…..16 Figura 6: Diagrama de flujo sobre la aprobación de los ECA y LMP ………………………………18 Figura 7: Procesos de fabricación de los fertilizantes fosfatados a partir de la fosforita natural…….21 Figura 8: Ubicación de los puntos de muestreo de suelos en el valle viejo de Ica…………………..40 Figura 9. Ubicación de los puntos de muestreo de suelos en el valle nuevo de Ica (Villacurí)……..41 Figura 10. Contenidos de la concentración de cadmio en los suelos cultivados de uso agrícola en la zona alta del valle de Ica………………………………………………………………………….....44 Figura 11. Contenidos de la concentración de cadmio en los suelos cultivados de uso agrícola en la zona media del valle de Ica………………………………………………………….………………45 Figura 12. Contenidos de la concentración de cadmio en los suelos cultivados de uso agrícola en la zona baja del valle de Ica………………………………………………………………..…………..46 Figura 13. Contenidos de la concentración de cadmio en los suelos cultivados de uso agrícola en la zona de Villacurí del valle de Ica…………………………………………………………….……..47 viii RESUMEN El objetivo de la presente investigación fue estimar el impacto de los fertilizantes fosfatados en la acumulación de cadmio en la capa arable de suelos cultivados de uso agrícola en el valle de Ica, Perú. Previously, an edaphic survey of the area under study was carried out and four study areas were delimited in the valley of the province of Ica, with respect to cultivated soils for agricultural use, the upper, middle, lower area of the Ica valley (Valle old) and the area of Villacurí (new Valley). Se aplicó el modelo de muestreo de suelos en dos profundidades de 0,00 m – 0,30 m y de 0,30 – 0,60 m de profundidad en cada una de las zonas (Jurisdicción y/o centro poblado dedicado a la agricultura), realizando una simulación de las series de suelos del valle de Ica, donde se concentra la mayor superficie de suelos cultivados de uso agrícola. De acuerdo a las características de estas series de suelo y los parámetros requeridos para el modelo, se construyeron 40 escenarios de análisis y se consideró que las muestras fueran enviadas para el análisis químico de la concentración del cadmio, a un laboratorio certificado, que fue el Laboratorio de Análisis de Suelos, Aguas, Plantas y Fertilizantes de la Universidad Nacional Agraria, La Molina, Lima – Perú. En términos generales, los resultados indicaron una acumulación de cadmio para aquellos suelos cultivados para uso agrícola ubicados en la zona baja del Valle de Ica, los cuales alcanzaron una concentración promedio de 4,993 mg.kg-1 de cadmio, mientras que los suelos de expansión más reciente de la frontera agrícola, los suelos de la Pampa de Villacurí sólo alcanzaron en promedio 1.377 mg.kg-1 de cadmio. Palabras clave: Suelos cultivados - Fertilizantes fosfatados – Contaminación por Cadmio ix ABSTRACT The objective of this research was to estimate the impact of phosphate fertilizers on the accumulation of cadmium in the topsoil of cultivated soils for agricultural use in the Ica Valley, Peru. Previously, an edaphic survey of the area under study was carried out and four study areas were delimited in the valley of the province of Ica, with respect to cultivated soils for agricultural use, the upper, middle, and lower areas of the old valley (Ica). and the area of Villacurí (Valle Nuevo). The soil sampling model was applied in two depths of 0,00 m – 0,30 m and 0,30 – 0,60 m deep in each of the zones (Jurisdiction and/or populated center dedicated to agriculture), performing a simulation of the series of soils of the Ica valley, where the largest area of cultivated soils for agricultural uses is concentrated. According to the characteristics of these soil series and the parameters required for the model, 40 analysis scenarios were built and it was considered that the samples were sent for the chemical analysis of the cadmium concentration, to a certified laboratory, which was the Soil, Water, Plant and Fertilizer Analysis Laboratory of the National Agrarian University, La Molina, Lima – Peru. In general terms, the results indicated an accumulation of cadmium for those cultivated soils for agricultural use located in the lower area of the Ica Valley, which reached an average cadmium concentration of 4,993 mg.kg-1 of cadmium, while in the most recent expansion of the agricultural frontier, the soils of the Pampa de Villacurí only reached an average of 1,377 mg.kg-1 of cadmium. Keywords: Cultivated soils - Phosphate fertilizers - Cadmium contamination. 1 CAPITULO I 1.0.- INTRODUCCIÓN Los metales pesados se encuentran en forma natural en la corteza terrestre. Estos se pueden convertir en contaminantes si su distribución en el ambiente se altera mediante actividades humanas. En general esto puede ocurrir durante la extracción, el refinamiento de productos mineros o por la liberación al ambiente de efluentes industriales y emisiones vehiculares. Además, la inadecuada disposición de residuos metálicos también ocasiona contaminación del suelo, agua superficial y subterránea y de ambientes acuáticos. “Se ha constatado que la acumulación progresiva de los elementos traza metálicos (ETM), como también se les conoce, así como elementos pesados en los suelos, particularmente cadmio (Cd), tienen efectos negativos en la salud humana. Dichos metales una vez absorbidos por el organismo interfieren en procesos enzimáticos causando diferentes patologías” [1]. “Particularmente el cadmio produce trastornos renales daños a los huesos, edema pulmonar, daño al hígado, anemias e hipertensión” [2]. “La principal fuente de consumo de cadmio en el ser humano son los alimentos de origen vegetal” [3], “sin embargo, también, éste puede llegar al ser humano mediante la ingesta de alimentos de origen animal y por la inhalación del humo del tabaco” [4]. “El cadmio ingresa a la malla trófica, desde el suelo, produciéndose fenómenos de bioacumulación y biomagnificación. En el caso del ser humano, el cadmio es de alta toxicidad a niveles traza acumulándose en el cuerpo (particularmente el riñón) persistiendo cerca de 10 a 30 años hasta su eliminación” [4]. Una fuente también importante de aporte de cadmio al suelo, es el uso de fertilizante fosfatados derivados de la roca fosfórica. “Durante el proceso de fabricación de los fertilizantes fosfatados, a partir de dicho material, quedan metales como impurezas a nivel de trazas, dado que la concentración promedio de cadmio en el suelo oscila entre valores menores de 1 a 3 mg.kg-1” [5], y aplicaciones sucesivas podrían incrementar hasta valores que afecten a la salud humana en el largo plazo. “La acumulación de cadmio en el suelo por el uso de fertilizantes fosfatados es una materia relevante desde el punto de vista ambiental y de la salud humana. La Organización Mundial de la Salud, define a un suelo contaminado de cadmio cuando este sobrepasa el límite máximo permisible, que es 0,5 ppm o mg/kg, siendo potencialmente peligroso para la salud humana causando daños adversos; mientras que el estándar de calidad para el suelo nos dice que el máximo permisible es de 1,4 mg/Kg MS” [4]. 2 En cuanto a los cultivos (especies y variedades), éstos presentan diferentes niveles de fitotoxicidad frente a una misma concentración de cadmio en sus tejidos y este elemento se acumula a distintas concentraciones dependiendo del tipo de órgano vegetal. La población abiertamente se expone al cadmio a través de la cadena alimenticia, aunque también por el consumo de tabaco y alimentos contaminados con cadmio presente en los fertilizantes fosfatados. El cadmio se acumula en el organismo humano, fundamentalmente en los riñones causando hipertensión arterial. La absorción pulmonar es mayor que la intestinal, por lo cual, el riesgo es mayor cuando el cadmio es aspirado. El cadmio ha sido asociado con la aparición de cáncer en animales de experimentación, así como con casos de cáncer de próstata en humanos. Debido a su toxicidad el cadmio se encuentra sujeto a una serie de legislaciones más severas en términos ambientales y de salud humana. Una de las fuentes importantes de la emisión de cadmio, es la producción de fertilizantes fosfatados inorgánicos. Parte del cadmio terminará en el suelo después de que el fertilizante es aplicado en el campo y el resto del cadmio terminaría en las aguas superficiales. El cadmio es un metal pesado que por su naturaleza es uno de los elementos más tóxicos para la vida; también este se encuentra ampliamente distribuido en la naturaleza asociado a distintos minerales; además de esto, el hombre ha contribuido enormemente a su dispersión desde los inicios de sus actividades ya sean mineras, agrícolas u otras asociadas con el desarrollo industrial. “La acumulación de cadmio en el suelo por el uso de fertilizantes fosfatados es materia relevante desde el punto de vista ambiental y de la salud humana, dado que la concentración total de cadmio en el suelo normalmente fluctúa entre valores menores a 1 – 3 mg. kg-1” [6] y [5], y aplicaciones sucesivas, prolongadas e irracionales podrían incrementar estos niveles afectando la salud humana en el largo plazo. “Los efectos de la fertilización fosfatada en diversos cultivos, ha sido ampliamente estudiada en muchos países del mundo, especialmente en Australia, [7] y [8], “así mismo otros como Austria, Bélgica, Dinamarca, Francia, Finlandia, Alemania , Grecia, Irlanda, Suecia, Reino Unido, han hecho ya evaluaciones sobre el riesgo del cadmio en los fertilizantes, las evaluaciones en estos países se han efectuado siguiendo la misma metodología, sobre la base de los datos existentes y ya se tienen informes al respecto” [9]. “Como consecuencia de la creciente preocupación por la degradación del medio ambiente en los países del mundo, principalmente desde la década de los 70, la normativa para su protección ha aumentado de manera paulatina. Principalmente, el desarrollo industrial, la agricultura y ganadería intensiva han llevado a una situación crítica a los recursos naturales del planeta. Es en este contexto en 3 el que el hombre está llamado a cumplir un papel fundamental. Es el caso que, la mayor parte de la regulación para la protección del medio ambiente ha venido impulsada por la normativa de la Unión Europea. Habiendo sido éste el caso de la regulación de la protección de bienes ambientales como el agua o la atmósfera, no puede decirse lo mismo del recurso ambiental del suelo. El suelo como bien jurídico no ha sido objeto de protección ambiental directa hasta fechas recientes. Aunque sí han sido abordados ámbitos de su problemática desde otras normativas sectoriales, la falta de una política directa eficaz se ha hecho patente” [10]. Por todo lo antes expuesto sobre el cadmio y su efecto en el medio ambiente y en la salud humana, la presente investigación tuvo por objetivo determinar, si en los suelos cultivados del valle de Ica, Perú, el uso de fertilizantes fosfatados aplicados al suelo, han producido una acumulación de cadmio en la capa arable del suelo, por lo que se justifica la realización de la presente investigación. 1.1.- ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACION En vista que la información sobre trabajos de investigación sobre el tema proyectado a nivel nacional es limitada, en este punto me permitiré solo citar algunas investigaciones generales sobre los fertilizantes fosfatados y los efectos de la contaminación de cadmio, así como también me permitiré citar algunos casos internacionales aislados en el elemento pesado en mención, como también citas a nivel mundial que he tenido la oportunidad de revisar. En este capítulo he tratado de recopilar toda la información técnica disponible, tanto genérica, como específica sobre el elemento cadmio en sus diferentes aspectos, con la finalidad de sustentar y discutir los resultados obtenidos en el presente ensayo. 1.1.1.- Antecedentes a nivel internacional En el año 2002[11], “sostienen que, la contaminación de los suelos, sedimentos y aguas es uno de los problemas ambientales más graves de nuestra sociedad y es una consecuencia de la intensa actividad industrial y el desarrollo agrario de las pasadas décadas. La liberación de gran número de compuestos químicos, en numerosas ocasiones en concentraciones elevadas, ha originado su progresiva acumulación en la atmosfera, aguas superficiales y subterráneas y en sistemas de difícil recuperación como son los suelos. Hasta fechas muy recientes las únicas tecnologías para la descontaminación de los suelos estaban basadas en técnicas fisicoquímicas de aplicabilidad limitada, costosas y que modifican los ecosistemas de forma irreparable. Recientemente han aparecido técnicas que utilizan plantas y microorganismos para degradar, extraer o inmovilizar los contaminantes de suelo o aguas. La utilización de las plantas para la descontaminación de los suelos se denomina de forma genérica fitorremediación". En el año 2008 [12], “concluye que, la contaminación de los suelos deriva de un incremento del contenido de metales en muchas ocasiones varias veces por encima del Fondo Geoquímico Local (FG), que surge de la ejecución de determinadas actividades humanas” (Nriagu, 1984, citado por Diez, por 4 [12],). “Hasta hace pocos años, la consideración de un suelo contaminado en Europa se basaba en unos cuantos niveles críticos definidos en el Anexo 1ª de la Directiva 86/278/EEC” (CEC, 1986, citado por [12], y “que establece valores límites de concentración de metales en suelos agrícolas fertilizados con lodos” (Reiniger, 1997, citado por [12],). “Esta directiva fue ejecutada en forma de leyes nacionales, con algunos niveles críticos más bajos en algunos países (Holanda, Dinamarca, Suecia). En España, el Real Decreto 9/2005, de 14 de enero” (B.O.E Nº 15, 2005, citado por [12]), considera el FG, que denomina “nivel genérico de referencia” (NGR), como el parámetro básico para la evaluación, por parte de las Comunidades Autónomas, de la contaminación del suelo por determinadas sustancias. “La UE distingue cinco categorías de actividades potencialmente contaminantes de metales pesados” (Van-Camp et al., 2004, citado por [12]): • Industria: Accidentes, vertidos, escapes o fugas, almacenamiento y deposición de residuos. •Actividades mineras: Con un riesgo generalmente asociado con el almacenamiento y deposición de escombreras, drenajes ácidos y el uso de ciertos reactivos químicos. • “Actividades de procesado de residuos: Se estima que el 57% de los residuos municipales generados en la UE se llevan a un vertedero; el 87% en la CEE” (EEA, 1995, citado por Diez, 2008 [12]). • Tráfico: A través de emisión de gases, pérdidas de aceites y gasolinas, abrasión de gomas de los neumáticos, etc. • Otras actividades: Productos de construcción usados sobre el suelo (hormigones, pinturas), prácticas inadecuadas de agricultura (uso de fertilizantes y pesticidas) almacenamientos privados y comerciales (tanques, gasolineras), sistemas de tratamientos de aguas, etc. En el año 2009 [13], “comentan que la contaminación de hábitat con metales pesados se ha convertido en un problema mundial, por lo que existe la necesidad de sistemas rápidos y accesibles que puedan predecir con fiabilidad las concentraciones de estos elementos en el suelo y sobre esta base fomentar el uso de técnicas de biorremediación para la restauración de sitios contaminados. Especial atención ha de prestarse a la fitorremediación como una novedosa tecnología para la estabilización y remediación de la contaminación por metales pesados. Numerosos puntos importantes en este proceso deben ser elucidados, entre los que se incluyen la biodisponibilidad de los metales pesados en el suelo y el papel de los microorganismos asociados a las plantas que crecen en estos sitios”. En el año 2012 [14], “consideran que, uno de los rasgos distintivos de la sociedad moderna es la creciente generación de contaminantes ambientales, lo que trae consigo daños considerables a la salud humana y a la diversidad biológica, los metales pesados son contaminantes que necesitan especial atención porque pueden permanecer varias décadas en el suelo y concentrarse en las cadenas tróficas, las tecnologías desarrolladas para el saneamiento de ambientes contaminados con metales pesados son costosas y requieren un largo período de tiempo para su ejecución”. 5 En el año 2016 [15] “sostienen que, la contaminación por metales pesados y metaloides en recursos hídricos, suelos y aire nos plantea una de las más severas problemáticas que comprometen la seguridad alimentaria y salud pública a nivel global y local, abordan problemas específicos de contaminación por mercurio (Hg), Arsénico (As), Cadmio (Cd) y Plomo (Pb) en el ambiente y alimentos, así como que en la investigación presentan una descripción sobre las fuentes de contaminación y exposición en seres vivos, tal como la incorporación y retención en alimentos y productos de consumo humano, abordan muchos casos de estudios y resultados obtenidos en algunos países del mundo, incluido Colombia”. En el año 2019 [16], “sostienen que, las diferentes fuentes agrícolas de contaminantes del suelo incluyen productos agroquímicos, como fertilizantes, estiércol animal, y plaguicidas (Figura 1). Los metales traza contenidos en estos agroquímicos, como Cu, Cd, Pb y Hg, también se consideran contaminantes del suelo ya que pueden perjudicar el metabolismo de las plantas y disminuir la productividad de los cultivos. Las fuentes de agua utilizadas para el riego también pueden causar contaminación del suelo si consisten en aguas residuales agrícolas, industriales o urbanas”. “El exceso de nitrógeno y los metales pesados no sólo son una fuente de contaminación del suelo, sino que además suponen una amenaza para la seguridad alimentaria, la calidad del agua y la salud humana cuando entran en la cadena alimentaria” [17]). Figura 1. Fuentes agrícolas de contaminación del suelo. Fuente: FAO. La contaminación del suelo: una realidad oculta, 2019 “La aplicación excesiva de fertilizantes y estiércol o el uso ineficiente de los principales nutrientes (N y P) en los fertilizantes, son los principales contribuyentes a los problemas ambientales vinculados a la agricultura” [18]. “Estos dos nutrientes son una fuente de contaminación difusa. El nitrógeno en exceso también puede perderse en la atmósfera a través de las emisiones de gases de efecto invernadero y el exceso de P contribuye a la eutrofización de las fuentes de agua circundantes. El uso excesivo de fertilizantes puede llevar a la salinidad del suelo, a la acumulación de metales pesados, a la eutrofización del agua y a la acumulación de nitrato, los cuales pueden ser una fuente de contaminación 6 ambiental y una amenaza para la salud humana. La industria de fertilizantes también se considera una fuente de metales pesados como Hg, Cd, As, Pb, Cu, Ni y Cu, y radionúclidos naturales como 238U, 232Th y 210Po. La manipulación y el manejo adecuado de los fertilizantes es crucial para evitar la contaminación del suelo” [19]. 1.1.2.- Antecedentes a nivel nacional En el año 2011 [20], “sostiene que, el nivel natural de cadmio en el suelo es generalmente < a 1,0 ppm. Puede existir de forma natural en altas concentraciones, cuando se encuentra asociado a minerales de zinc, o en áreas cercanas a depósitos de cadmio. Básicamente se recupera como subproducto de los procesos de fundación y refinamiento de concentrados de zinc en una proporción de 3,0 – 3,5 kg/Tm de zinc. Así mismo comenta que en suelos contaminados, las especies de cadmio soluble predominantes es el ion libre Cd+2 junto con otras especies neutras como CdSO4 o CdCl2, presentes en cantidades crecientes donde el pH es mayor que 6,5. El cadmio no tiene función biológica esencial y tanto él como sus compuestos son muy tóxicos para planta y animales” [6]. En el año 2012 [21], “sostienen en su trabajo de investigación, al evaluar la concentración de contaminantes en los suelos y si son convenientes para la agricultura, sobre todo en los cultivos de maíz y haba. Los análisis revelaron concentraciones significativas que alcanzaron y superaron los niveles máximos permitidos por las normas de Canadá para As, B, Cd y Zn., teniendo según los resultados del análisis, a través del método analítico de inducción de plasma niveles altos. Al revisar el arsénico, este contiene 48,3 ppm, con lo cual es 302, 5% mayor al nivel de referencia, la concentración de boro es de 11,4 ppm supera por 470% al límite de referencial, el cadmio presenta 4,28 ppm, superando en 198,6% al límite de referencia y el zinc concentra 777,9 ppm, que es mayor que el nivel de referencia, que es de 288,95%. Los otros elementos analizados, no muestran resultados altos al compararlos con los límites referenciales”. En el año 2016 [22], “sostiene que, para prevenir el problema de los vertimientos industriales de las empresas mineras, la legislación de nuestro país, obliga a restaurar dichos suelos mediante acciones de remediación que permitan extraer, controlar, contener o reducir los contaminantes de un área determinada. Dentro de ello una de las tecnologías existentes para ello, es la fitorremediación, que permite la utilización de plantas, en el proceso de mejoramiento de suelos se presenta como una técnica emergente que permite reducir los costes de tratamiento”. En el año 2018[23], “recalca que, en su trabajo realizado tuvo como objetivo remover cadmio en suelos mediante lavado vertical con dos extractantes; donde se determinó el nivel de pH adecuado, el extractante con mayor eficiencia para remoción de cadmio y la comparación de cambios químicos en el suelo antes y después del lavado, se armó un equipo de sistema de lavado vertical, el volumen de extractante usado fue de 2L aplicados a 1 kg de suelo en cada tratamiento, con 3 repeticiones; se trabajó con dos tipos de extractantes el primero es el ácido acético y el segundo es el jugo de carambolas, 7 trabajándolos a tres niveles de pH (2, 3 y 4); estos se arreglaron factorialmente, obteniendo 18 tratamientos más 3 testigo. al finalizar el sistema de lavado vertical se determinó que el mejor pH para la remoción de cadmio en ambos extractantes es a pH 2 y el extractantes más eficiente fue el ácido acético, alcanzando una eficiencia de 66.9 %, además de esto se mostraron cambios químicos en el suelo como el pH, el potencial de óxido reducción y la conductividad posterior al lavado”. En el año 2019 [24], en el trabajo de investigación “Fitoextracción de cadmio y zinc en suelos contaminados utilizando Lactuca sativa var. White Boston, en la EEA el Mantaro - Junín 2019”, que consistió en la evaluación de la absorción de metales pesados por las plantas, fueron óptimas. Se trabajó con muestras de tres áreas de terreno, El análisis de caracterización se realizó en la UNALM siendo los resultados: pH (8,26, 8,19 y 8,25,), textura, (Franco a Franco arcillosa), CIC (15,20, 17,60, 16,00), Ce (0,70, 0,72, 0,48 dS/m), M.O (1,43, 2,26, 1,80), CaCO3(13,80%, 11,90%, 18,11%). Las concentraciones químicas, de los metales pesados detectados en el área A (mg/kg): cadmio (20.92), zinc (36.7). En el área B(mg/kg): cadmio (6,75), zinc (299,21). Lote C(mg/kg): cadmio (12,30), zinc (202,39) y después la asimilación de los metales se nota en los siguientes resultados: área A(mg/kg): cadmio (3,519), zinc (227,86). En el área B(mg/kg): cadmio (3,39), zinc (221,01). Área C(mg/kg): cadmio (2,67), zinc (149,18); fueron analizados en el laboratorio acreditado CERPER S.A. los resultados de hoja y raíces es, Área A: cadmio (1,14 y 2,47 ppm) zinc (98,95 y 68,93 ppm). área B: cadmio (1,57 y 3,25 ppm), zinc (170,36, 90,93 ppm). área C: cadmio (0,63 y 3,92 ppm), zinc (92,64, 80,07 ppm). En el año 2020 [25], “sostienen que, el cadmio (Cd) es un elemento de amplio uso en procesos industriales como el revestimiento de metales y la fabricación de baterías. Además, el cadmio es uno de los elementos más tóxicos para humanos, animales y plantas, siendo uno de los contaminantes de larga residualidad en el medio”. Con el fin de luchar contra la contaminación, hay técnicas de remediación utilizadas actualmente; dentro de estas la biorremediación que es una alternativa rentable que no demanda de un presupuesto elevado. La biorremediación surge como una técnica favorable para el ambiente, dado que no es necesario el uso de productos químicos que contrarresten la concentración del cadmio; lo más importante, al intervenir distintas clases de microorganismos que componen el suelo donde incluso ciertos microorganismos tienen la capacidad de descontaminar y generar procesos de adsorción del cadmio. El objetivo de esta revisión es evaluar la biorremediación de un suelo contaminado con cadmio mediante la aplicación de los microorganismos Rhizopus sp.y Rhodobacter sphaeroides. Se llevó a cabo la revisión de literatura en 40 artículos que fueron analizados según los criterios de búsqueda como inserción de palabras clave en diferentes bases de datos y portales académicos. Los resultados confirman que el Rhizopus sp. sirve como herramienta biotecnológica para la limpieza de suelos, y el Rhodobacter sphaeroides es importante como agente inmovilizante de cadmio por medio de la creación de sulfuros. 8 Se concluye que los microorganismos investigados favorecen en la remediación del suelo contaminado con cadmio a través de sus capacidades metabólicas”. 1.1.3.- Antecedentes a nivel local En el año 2019 [26], “en su investigación realizada sobre el efecto de la aplicación de fertilizantes fosfatados en la contaminación por cadmio de suelos agrícolas de la zona baja del valle de Ica, siendo esta una de las primeras investigaciones en la región sobre este tema, asociada a la agricultura sobre metales pesados realizados en esta zona. Sin embargo, en dicha investigación encontró que los valores de la concentración de cadmio en los suelos de la zona oscilaban entre el rango de 3,51 – 5,07 mg.kg-1, en los cuales dichos valores de la concentración de cadmio en el suelo agrícola, sobrepasan el estándar de calidad ambiental establecido por el Ministerio del Ambiente del Perú que es de 1,4 ppm, demostrando que los suelos de uso agrícola de la zona baja del valle de Ica, cultivados con espárrago, si se encuentran contaminados por cadmio (Cd) al sobrepasar los Estándares de Calidad Ambiental (ECA) en los referidos suelos, establecidos por el ministerio del Ambiente del Perú”. En el año 2019 [27], “concluye en una investigación sobre el impacto de las aguas servidas en la contaminación de plomo (Pb) en suelos cultivados en la zona media del valle de Ica que, al evaluar cinco muestras de suelo a dos profundidades, sostiene que el contenido del metal pesado, compromete la contaminación del suelo por este elemento en la profundidad de 0,00 a 0,30 m., sobrepasa el Estándar de Calidad ambiental (ECA), según el Decreto supremo Nº011-2017-MINAM, mientras que en la profundidad de 0,30 a 0,60 m no sobrepasan el ECA para este elemento, pero termina comentando que, de continuarse el riego agrícolas con este tipo de aguas el subsuelo puede llegar a contaminarse en un futuro muy cercano”. En el año 2022 [28], “realizó una investigación de la contaminación de suelos cultivados con el cultivo de espárrago, tomando en cuenta las regulaciones que están poniendo los países como E.E.U.U, la Comunidad Europea, entre otros, para metales pesados, pesticidas y microbiológicos”. “Los resultados del análisis del suelo agrícola de las 07 parcelas evaluadas, muestran contaminación por cadmio, los valores encontrados fueron de: 1,882; 2,265; 2,765; 1,998; 2,016; 3,830 y 3,510 mg/kg, superando ampliamente los Límites Máximos Permisibles de la Norma ECA del Ministerio del Ambiente MINAN 2017, la Norma FAO y la Organización Mundial de la salud, el límite que establece la norma es un valor de 1,4 mg/kg. Los análisis de follaje o hojas modificadas, se aprecia que las muestras no tienen los niveles de contaminación de cadmio, no superando los Límites Máximos Permisibles de la norma”. “Los resultados del análisis de los turiones de espárrago al iniciarse la cosecha, se aprecia que el Cadmio está presente en 02 parcelas, con valores de 0,0727 y 0,0875 mg/kg, si bien no llegan al límite 9 que es de 0,1 mg/kg, nos expresa que están contaminados con trazas de cadmio. En las 05 parcelas evaluadas el nivel de concentración supera ampliamente la norma con niveles de: 0,1183; 0,1183; 0,200; 0,1394 y 0,143 mg/kg, mostrando contaminación de los turiones. En relación al análisis del agua de riego, el Parámetro para Cadmio es de 0,01 mg/L, se evaluó el agua subterránea extraída de los pozos; Santa Dominguita IRHS 23, que tiene un valor de 0,00125 mg/L y El Redentor IRHS 455, un valor de 0,00117 mg/L, no están contaminadas por Cadmio, pero si tienen trazas de este metal”. En el año 2023[29], “en su investigación donde evalúo la remediación del cadmio en el suelo agrícola mediante prácticas agronómicas en el cultivo de esparrago, (Asparagus officinalis L.) Hibrido Supermacho en la zona baja del valle de Ica. Concluye que en los análisis de suelo, tomados después de parada la cosecha e inicio del desarrollo vegetativo, alcanzo una concentración de cadmio de 2,79 mg.kg-1, el segundo análisis fue realizado al finalizar la cosecha; después de realizadas las practicas agronómicas, y presentó un valor de 1,75 mg.kg-1, reduciéndose la concentración del cadmio, pero confirma el nivel alto del cadmio pues, la norma fija un valor de 1,4 mg.kg-1, coincidiendo con las investigaciones realizadas sobre el tema, en el sentido que la reducción de los elementos contaminantes en el suelo es a largo plazo. Analizando otras estructuras vegetativas de la planta, las raíces y las hojas modificadas, no presentan contaminación por cadmio, porque no hay valor cuantificable por no ser parte comestible, pero mostraron trazas de cadmio en estos órganos. La parte cosechable y comestible, los turiones, la concentración fue de 1,07 mg.kg-1 de cadmio, estando muy por encima de la norma que establecía un valor de 0.1 mg.kg-1. y actualmente establece un nuevo valor de 0,03 mg.kg-1, lo que obliga a seguir adoptando esta técnica u otras para disminuir o reducir el nivel de cadmio en el suelo”. 1.2.- MARCO TEÓRICO La investigación se enmarca en el concepto de “Agricultura Sostenible” que se refiere a aquella que satisface las necesidades del presente sin comprometer las capacidades de las futuras generaciones para satisfacer sus propias necesidades [30]. Dicho concepto ha sido desarrollado aplicando a la agricultura el concepto de “Desarrollo Sostenible”, que nace formalmente en 1987 en el Informe de la Comisión Mundial del Medio Ambiente de las Naciones Unidas, “Nuestro Futuro Común” (Informe Brundtland) como respuesta al empeoramiento y globalización de la crisis ecológica. Este concepto surge del aumento de las preocupaciones, en los países, sobre el deterioro del medio ambiente y también por una nueva percepción del medio ambiente, producto de las ideas planteadas en Estocolmo y en el Informe del Club de Roma el año 1972 (Fuente: https://www.ecominga.uqam.ca/PDF/BIBLIOGRAPHIE/GUIDE_LECTURE_1/CMMAD-Informe- Comision-Brundtland-sobre-Medio-Ambiente-Desarrollo.pdf). https://www.ecominga.uqam.ca/PDF/BIBLIOGRAPHIE/GUIDE_LECTURE_1/CMMAD-Informe-Comision-Brundtland-sobre-Medio-Ambiente-Desarrollo.pdf https://www.ecominga.uqam.ca/PDF/BIBLIOGRAPHIE/GUIDE_LECTURE_1/CMMAD-Informe-Comision-Brundtland-sobre-Medio-Ambiente-Desarrollo.pdf 10 1.2.1.- Aspectos generales del cadmio. “El cadmio, por su densidad de 8,25 g/cc, forma parte de los metales pesados, término aplicado a los elementos con una densidad superior a 6 g . c m 3 [5]. Otra denominación es elemento traza, es decir, elemento presente en la corteza terrestre en un valor inferior a 1%” [1]. “Últimamente, también se está usando la denominación elemento traza metálico (ETM) para referirse a los metales pesados” [31] y [32]. En la presente investigación se hará mención al cadmio por su nombre. 1.2.2.- Caracterización. El cadmio (numero atómico 48, masa atómica relativa 112,40 es un elemento metálico que pertenece, junto con el zinc (Zn) y el mercurio (Hg), al grupo IIb de la tabla periódica. La principal especie del cadmio en la solución suelo es Cd+2. Pero, este metal pude formar los siguientes compuestos iónicos: CdCl+, CdOH+, CdHCO3 +, CdCl3 -, CdCl4 2-, Cd (OH)3- y Cd (OH)4 2-, además de complejos orgánicos. En las soluciones suelo en condiciones aeróbicas los compuestos de cadmio serán las siguientes (en orden decreciente): - Suelos ácidos: Cd(II), CdSO4 0, y CdCl4 + - Suelos alcalinos: Cd(II), CdCl+, CdSO4 0 y CdHCO3 + Además del cadmio, son frecuentes los compuestos neutros como el CdSO4, CdCl2, presentes en altas concentraciones en los suelos con pH superiores a 6,5. “El complejo acuoso dominante en aguas subterráneas a pH menores que 8,2, con moderada a baja concentración de sulfato (menor a 10-2,5 M de SO4 2-) es el ion Cd2+. A medida que aumenta el pH, se espera que se formen otras formas complejas de este metal. Tal como se aprecia en la figura 2, se espera que, en aguas subterráneas con pH menores de 6,0; todo el cadmio esté bajo la forma del ion Cd2+” [33]. Figura 2: Distribución de los compuestos acuosos de cadmio según pH Fuente: EPA – EE.UU. 1999, http//www.epa.gov/radiation/technology/partition.htm 11 1.2.3.- Aportes al ambiente. El cadmio ingresa al ambiente mediante diversas fuentes, tanto naturales como antrópicas. En la tabla 1, se indican las fuentes de cadmio al ambiente. TABLA 1 FUENTES DE CADMIO ANTROPOGENICAS NATURALES  Lodos residuales y estiércol.  Fertilizantes fosfatados y nitrogenados.  Industria de plateado y galvanizado.  Industria de esmaltado y vitrificado.  Minería de cinc, cobre, plomo y otros metales.  Industria de fundición de metales.  Incineración  Industria de alimentos fosfatados para animales.  Actividad volcánica  Rocas fosfatadas(Ígneas y sedimentarias. Fuente: J. Huaraca, L. Pérez, L. S. Bustinza y N. Pampa. 2020. Enmiendas orgánicas en la inmovilización de cadmio en suelos agrícolas contaminados: una revisión. Inf. tecnol., La Serena, v. 31, n. 4, p. 139- 152, agosto 2020.Disponibleen. accedido en 17 feb. 2023. http://dx.doi.org/10.4067/S0718-07642020000400139. “En la corteza terrestre el cadmio se encuentra en cantidades muy bajas (< 1 mg.kg-1), en promedio se encuentran valores de 0,1 a 0,2 mg.kg-1” [34]. “Sin embargo, en los suelos su contenido fluctúa entre valores menores de 1 a 3 mg.kg -1 de Cd. La concentración de cadmio en un suelo no contaminado es inferior a 1 mg.kg -1” [33]. Las concentraciones del cadmio podrían aumentar dependiendo de las actividades humanas, el m a t e r i a l parental d e l s u e l o y d e condiciones climáticas locales. “Las principales fuentes de emisiones de cadmio son los servicios eléctricos, minería de yac imientos de oro y plata y manufactura de productos de arcillas estructurales”. (Fuente: , 2002). “El carbón y otros combustibles fósiles contienen cadmio y su combustión lo libera al ambiente. El cadmio también se encuentra en los yacimientos de azufre que contienen sulfuro de zinc y en yacimientos de plomo y cobre que contienen zinc. El cadmio se ha detectado en esquistos carbonáceos y rocas fosfóricas. Las emisiones volcánicas contienen aerosoles enriquecidos con cadmio”. (Fuente: www.scorecard.org/chemical- profiles/html/cadmium.html, 2002). Otra fuente de cadmio que afecta directamente al ser humano es el humo de tabaco que corresponde a una fuente de contaminación interna de cadmio. http://(Fuente:%20%3cwww.scorecard.org/chemical-profiles/html/cadmium.html%3e, http://(Fuente:%20%3cwww.scorecard.org/chemical-profiles/html/cadmium.html%3e, http://(Fuente:%20www.scorecard.org/chemical- 12 1.2.4.- Efecto del cadmio sobre las plantas. No todas las plantas presentan ni la misma sensibilidad ni la misma capacidad de absorción frente a una concreta concentración de metal disponible; existe una gran disparidad en las relaciones de disponibilidad, toxicidad y respuestas de las plantas al estrés por metales pesados. Varios escritores han categorizado plantas consumidas por humanos y animales según su grado de sensibilidad o resistencia a los metales. Claramente, el criterio varía según el elemento y la especie vegetal. No obstante, estas listas son comúnmente útiles (Tablas 2 y 3). TABLA 2 BIOACUMULACIÓN RELATIVA EN LAS PARTES COMESTIBLES DE DIFERENTES CULTIVOS, A PARTIR DE U.S. EPA Y COLB 1981. ALTA MODERADA BAJA MUY BAJA Lechuga Espinaca Acelga Escarola Endibia Berro Nabos (hojas) Remolacha Zanahoria Col rizada Nabo(raíces) Rábano Mostaza Patatas Col Maíz dulce Brócoli Coliflor Col de Bruselas Apio Frutos de baya Judía Guisante Melón Tomate Pimienta Berenjena Árboles frutales Fuente: Extraído de J. Boixadera y M. R. Teira (eds). 2001. “Aplicación agrícola de residuos orgánicos”. Universidad de Lérida TABLA 3 ACUMULACIÓN RELATIVA POR VEGETALES: Cd Y Pb EN FRACCIONES COMESTIBLES; Cu, Ni Y Zn EN HOJAS Metal Pesado Alta Baja Cadmio - Cd Lechuga, espinaca, apio, col. Papa, maíz, judía, guisante Plomo - Pb Col rizada, centeno, apio Determinadas variedades de cebada, papa, maíz Cobre - Cu Remolacha azucarera, determinadas variedades de cebada. Poro, col, cebolla. Níquel - Ni Remolacha azucarera, centeno, remolacha forrajera, nabo. Maíz, poro, cebada, cebolla. Zinc - Zn Remolacha azucarera, remolacha forrajera, espinaca, raíz de remolacha. Papa, poro, tomate, cebolla. Fuente: Extraído de J. Boixadera y M. R. Teira (eds). 2001. “Aplicación agrícola de residuos orgánicos”. Universidad de Lérida. La acumulación en determinados tejidos u órganos es variable, así: la asimilación de Cr, Hg y Pb es pequeña y son bloqueados en la raíz; Cd y Hg son más zootóxicos que fitotóxicos, es decir, pueden acumularse en tejido vegetal en concentraciones tóxicas para los animales, sin que ello produzca efecto 13 adverso para la planta; la elevada fitotoxicidad de Cu, Ni y Zn hace que el vegetal actúe de barrera de protección frente a la incorporación en la cadena trófica. 1.2.5.- Efectos del cadmio en la salud humana. “Investigaciones recientes señalan que la exposición a reducidas concentraciones de cadmio produce alteraciones a los huesos con consecuentes riesgos de fracturas. Esto debido a que el cadmio puede interferir con el metabolismo del calcio, la vitamina D y el colágeno, produciendo, a largo plazo, alteraciones de los huesos tales como la osteomalacia y la osteoporosis” [4]. “El cadmio, una vez aportado por la vía de la fertilización fosfatada, puede ser absorbido por los cultivos y llegar hasta quienes se alimentan de ellos. Los vegetales se presentan sanos y vigorosos aun cuando contengan más cadmio que lo normal. En Japón se ha tipificado la enfermedad “Itai-Itai”, en seres humanos, causada por consumo durante largo tiempo de arroz contaminado con cadmio” [5]; [4] y [30]. “Un aumento en la dieta de Ca 2+ , Zn 2+ y Fe 3+ , disminuye la absorción de cadmio, cobre, plomo o mercurio; en cambio, un exceso de Cd 2+ en la dieta induce síntomas por deficiencia de Ca 2+ en humanos. En el caso de la carboxipeptidasa pancreática (cinc dependiente), disminuye la actividad y especificidad ante cadmio, mercurio, plomo, cobre o níquel, por intercambio del cinc desde el sitio activo” [35]. “El cadmio puede sustituir el calcio de los huesos, con resultados nefastos, tal como fue demostrado e n J a p ó n en los años 5 0 , con agricultores que vivían e n t i e r r a s contaminadas cercanas a una mina de cinc-cadmio” [36]. “Existen antecedentes de que el cadmio se relaciona con tumores en testículos y cáncer a la próstata en trabajadores expuestos” [36]. Se ha demostrado que el riñón es el órgano crítico para el cadmio” [37]. “La exposición crónica al cadmio produce Nefrotoxicidad” [38]. “Otra situación de cuidado, particularmente en niños, es que se han encontrado Cadmio (Cd) y Plomo (Pb) en huevos de gallinas alimentadas con materiales inorgánicos” [39]. “El cuerpo absorbe aproximadamente 5% del Cd tomado del alimento y el agua y 10% del Cd inhalado del humo del cigarrillo. En promedio, un paquete de 20 cigarrillos contiene 20 - 25µg de Cd. Un no fumador, en un área no contaminada absorbería cerca de 0,5 -1,3 µg por día desde el alimento y el agua” [34]. De acuerdo a lo sostenido por [40]., “estableció que el máximo de ingesta diaria de Cd (IDA o Ingesta Diaria Admisible) no debería sobrepasar 1,0 [µg.kg -1 ] del peso del cuerpo (es decir, 70 µg. día -1 ] para un hombre promedio). La ingesta dietética de Cd se estimó en 15 - 30 µg. día -1 para los habitantes estadounidenses y 20 - 40 µg. día -1 , para los europeos” [41]. 14 “Debido a que el alimento es la mayor fuente de ingesta de Cadmio - Cd, las estrategias de reducción del riesgo tendrán importantes implicaciones para la producción agrícola” [1]. Según sostiene [42], “el cadmio ingresa en la alimentación humana con los vegetales y productos animales, se fija en los cultivos más rápidamente que el plomo, los frutos y semillas contienen menos cadmio que las hojas, el efecto en la salud humana por el cadmio es el siguiente: - Diarreas, dolor de estómago y vómitos severos. - Fractura de huesos - Fallos en la reproducción y posibilidad incluso de infertilidad. - Daños en el sistema nervioso central. - Daños al sistema inmune. - Desordenes psicológicos. - Posible daño en el ADN y/o desarrollo de cáncer”. 1.2.6.- El cadmio en relación con el ambiente. “La contaminación ambiental causada por el cadmio es un asunto complejo que ha sido examinado por varios investigadores desde distintos ángulos, incluyendo la salud humana y de otros seres vivos, la toxicología ambiental y sus implicaciones en la industria y la economía en la producción de varios productos con diferentes usos que contienen cadmio”. Específicamente “en el sector agropecuario, el cadmio es motivo de preocupación en relación con la fertilización fosfatada, el uso de biosólidos, la alimentación animal con productos fosfatados, el agua de riego y la disponibilidad del metal para los cultivos. Algunos países han tomado medidas para reducir la presencia de cadmio, ya sea mediante la utilización de rocas fosfóricas con bajo contenido de este metal para la producción de fertilizantes fosfatados o a través del uso de fertilizantes fosfatados con concentraciones menores de cadmio. Otra estrategia utilizada en el campo es la aplicación de correctores de pH del suelo, ya que se ha demostrado que el cadmio se vuelve más biodisponible para las plantas en suelos con pH ácido.” En Dinamarca se ha desarrollado un modelo que explica el ciclo del cadmio y se ha llegado a cuantificar las entradas y salidas del sistema (Figura 3). 15 Figura 3: Ciclo del cadmio en la agricultura de Dinamarca Fuente: M. Hovmand, J. Tjell y H. Mosback , 1993.Plant uptake of airbone cadmiun. Environmental Pollution 30:27-38 Este “modelo presenta las consecuencias ambientales del cadmio, lo que puede ayudar a su gestión y prevenir efectos negativos tanto en la salud humana como en el medio ambiente. Es importante destacar que la medición de las entradas y salidas de cadmio en el sistema permitiría evaluar el impacto de este metal y tomar medidas preventivas para evitar el deterioro del suelo y, por ende, los efectos adversos en la salud humana.” “Otro país que presenta avances en materia del cadmio y de la fertilización fosfatada es Australia, a través de programas de información a agricultores donde se tratan diversas estrategias para la disminución de las concentraciones de cadmio en el ambiente, particularmente en el recurso suelo” [43-44]. En la Figura 4 se presenta una cartilla destinada a los productores de papas donde se reseñan ambos manejos, “malo” y “bueno”, para ilustrar los aspectos que se pueden manejar para la reducción del cadmio en los cultivos. Figura 4: Cartilla de manejo agronómico del cadmio en el cultivo de papa (Solanum tuberosum L.) para un producto de calidad Fuente: CSIRO, 1996; citado por Senn y Milham, 2001 16 “El estudio del cadmio es un tema complejo debido a los fenómenos de bioconcentración y biomagnificación en el ambiente. Es un tema que ha sido abordado por diversos autores, especialmente por un grupo de expertos, reunidos en dos oportunidades en el marco de International Programme on Chemical Safety, de la Organización Mundial de la Salud [45], en trabajo conjunto con la International Labour Organisation. El trabajo de los expertos se centró en investigaciones de una serie de seres vivos en los que se encontró que los mayores factores de bioconcentración eran para los microorganismos, particularmente para una diatomea de agua dulce con un factor de 40.000” [46]. Figura 5: Países productores de cadmio en el mundo Fuente: www2.uah.vavtaacademia/anteriores/t Los puntos mencionados sobre la agricultura de Dinamarca (Figura 3) es solo uno de los temas que los investigadores han abordado en un esfuerzo por evaluar el problema de manera integral, considerando tanto su dimensión espacial como temporal. 1.2.7.- Sobre la toxicología del cadmio De acuerdo con lo reportado por [47], “sostiene que el cadmio es un metal que forma parte del grupo IIB de la tabla periódica, con peso atómico de 112,41 g; la forma iónica del cadmio es Cd+2”. El químico alemán Friedrich Stromeyer descubrió el cadmio en 1817 en las incrustaciones de los hornos de cincesta. Este metal se considera el más móvil en el medio ambiente acuático y una de sus principales características es su bioacumulación y persistencia en el ambiente. El cadmio es uno de los principales agentes tóxicos relacionados con la contaminación ambiental industrial, ya que posee cuatro de las características más preocupantes de un elemento tóxico: 1º.- Efectos adversos sobre el hombre y el ambiente. 2º.- Bioacumulación. 3º.- Persistencia en el ambiente. 4º.- El cadmio se obtiene como subproducto de tratamiento metalúrgico del zinc y del plomo, http://www.google.com.pe/url?sa=i&rct=j&q=el+rastro+del+cadmio&source=images&cd=&cad=rja&docid=RtKKGcIETUJCjM&tbnid=jIlu6OOyGMYYFM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www2.uah.es/vivatacademia/anteriores/n33/ambiente.htm&ei=J6w4Ud-ENqnh0gHE1YDwDA&bvm=bv.43287494,d.dmQ&psig=AFQjCNHCrwtR0x9ds4Z_GioHJTn1YZJ99g&ust=1362754978838554 17 a partir de sulfuro de Cadmio. Además de contaminar el ambiente dese su fundición y refinación, contamina también por sus múltiples aplicaciones industriales. 1.2.8.- Sobre los Límites Máximos Permisibles (LMP) y Estándares de Calidad Ambiental (ECAs) del cadmio en el suelo y calidad del ambiente. El Estándar de Calidad Ambiental (ECA) y el Límite Máximo Permisible (LMP), son herramientas de gestión ambiental que establecen parámetros y obligaciones para regular y proteger la salud pública y la calidad ambiental en la que vivimos. Estos instrumentos permiten a las autoridades ambientales llevar a cabo acciones de control, seguimiento y fiscalización de los efectos causados por las actividades humanas en el medio ambiente. TABLA 4 ALGUNAS DIFERENCIAS ENTRE LOS ESTANDARES DE CALIDAD AMBIENTAL (ECA) Y LOS LIMITES MAXIMOS PERMISIBLES ( LMP) Estándares de Calidad Ambiental (ECA) Límites Máximos Permisibles (LMP) “Miden la concentración de elementos, sustancias u otros en el aire, agua o suelo (Cuerpos receptores)” “Miden la concentración de ciertos elementos, sustancias y/o aspectos físicos, químicos y/o biológicos que se encuentran ´presentes en los emisiones, efluentes o descargas generadas por una actividad productiva en particular”. “Son usados para el establecimiento de políticas ambientales públicas”. “Son exigibles para cada sector en particular y su cumplimiento es obligatorio para cada una de las empresas y/o personas pertenecientes a él”. “Su medición se realiza directamente en los cuerpos receptores” “Su medición se realiza directamente en los puntos de emisión o vertimiento”. “Son propuestos por el Ministerio del Ambiente (MINAM), previa evaluación y consulta”. “Son propuestos por la autoridad sectorial”. “Su medición y vigilancia están a cargo de la Dirección General de Salud Ambiental (DIGESA) y el MINAM”. “Su medición y fiscalización está a cargo del MINAM”. Fuente: www.snmpe.org.pe/informes-y-publicaciones. Estándares de Calidad Ambiental (ECA) y Límites Máximos Permisibles (LMP). (Informe Quincenal de la Sociedad Nacional de Minería y Petróleo. Julio 2012.). Los “ECA miden la concentración de elementos, sustancias, parámetros físicos, químicos y biológicos en el aire, agua o suelo, pero que no representan un riesgo significativo para la salud humana ni el medio ambiente. Por otro lado, los LMP miden la concentración de elementos, sustancias, parámetros físicos, químicos y biológicos presentes en las emisiones, efluentes o descargas generadas por una actividad productiva (minería, hidrocarburos, electricidad, etc.) que, al excederlos, pueden causar daños a la salud humana y al medio ambiente. Una diferencia entre ambos es que la medición de un ECA se realiza directamente en los cuerpos receptores, mientras que en un LMP se mide en los puntos de emisión y vertimiento. Sin embargo, ambos instrumentos son indicadores que, a través del análisis de sus resultados, permiten establecer políticas ambientales (ECA) y corregir el impacto de una actividad específica (LMP).” 18 La distinción radica en que la medición de un ECA se lleva a cabo directamente en los cuerpos receptores, mientras que un LMP se realiza en los puntos de emisión y vertimiento. A pesar de esto, ambos instrumentos son indicadores que permiten establecer políticas ambientales (ECA) y corregir el impacto de una actividad específica (LMP) a través del análisis de sus resultados. La calidad ambiental se refiere al conjunto de características del ambiente, que están en línea con la disponibilidad y facilidad de acceso a los recursos naturales, así como la presencia o ausencia de agentes nocivos. Es esencial para mantener y mejorar la calidad de vida de los seres humanos. Los términos "Estándar de Calidad Ambiental" y "Límite Máximo Permisible" están estrechamente relacionados con este concepto, y son herramientas operativas diseñadas, normadas y aplicadas para garantizar el cumplimiento de la Política y el Plan Nacional de Acción Ambiental en el país. Figura 6: Diagrama de flujo sobre la aprobación de los ECA y LMP. Fuente: Ministerio del Ambiente, Perú 2012 En el Perú, y sobre todo en el sector agricultura, no existen Límites Máximos Permisibles (LMPs) y menos Estándares de Calidad Ambiental (ECAs) para cadmio en el suelo, recientemente con fecha 07 de noviembre del 2012, el Ministerio del Ambiente, dispuso la publicación para fines de consulta pública el Proyecto de Decreto Supremo, que aprueba los Estándares de Calidad Ambiental para suelo, ECA – suelo (Fuente: www.minam.gob.pe), de una serie de elementos orgánicos e inorgánicos como es el caso del cadmio, tal como se detalla a continuación: http://www.minam.gob.pe/ 19 TABLA 5 PROPUESTA DE LIMITES MÁXIMOS PERMISIBLES DE CADMIO EN SUELOS EN EL PERU N° Parámetro Usos del Suelo Método de ensayo Suelo Agrícola Suelo Residencial/Parques Suelo Comercial/ Industrial/Extractivos 1 Cadmio Total (mg/kg MS)* 1,40 10,00 22,00 EPA** 3050-B *: Concentración de metales totales. ** Environmental Protection Agency of the United States (Agencia de Proteccion del Medio Ambiente de los EE.UU.). (Fuente: www.minam.gob.pe) 1.2.9.- Sobre los fertilizantes fosfatados 1.2.9.1.- Origen “Respecto del origen de los fertilizantes fosfatados, éstos se obtienen a partir de la roca fosfórica compuesta prácticamente por todos los elementos químicos de la tabla periódica. La denominación roca fosfórica es un término general que describe un conjunto de mi n e r a l e s naturales que contienen una elevada concentración de compuestos fosfatados” [48]. “ Existen dos tipos principales de roca fosfórica, ígnea y sedimentaria, las cuales tienen grandes diferencias en características mineralógicas, t e x t u r a l e s y químicas. El contenido de metales pesados son normalmente más altos en las rocas sedimentarias que en las ígneas” [49]. 1.2.9.2.- Aspectos de los fertilizantes fosfatados Tal como se observa en la tabla 6, las rocas sedimentarias presentan las mayores concentraciones de cadmio. “Las fosforitas alcanzan concentraciones de cadmio de hasta 980 mg.kg -1 , aspecto interesante de destacar ya que de esta roca se derivan los fertilizantes fosfatados que se utilizan en los sistemas agrícolas. En el caso, cabe hacer notar que la fertilización fosfatada es muy necesaria en la mayoría de sus suelos de origen Entisoles (suelos de reciente formación), particularmente los suelos de texturas media y gruesa, debido a que éstos retienen el fósforo, no dejándolo disponible para las plantas” [49]. “El Cd es un elemento no deseable en los fertilizantes y aunque no representa un peligro inmediato debido a su baja concentración, la industria de fertilizantes está trabajando en bajar su contenido mediante técnicas de eliminación y purificación de los fertilizantes. Actualmente la estrategia está orientada al uso de los fertilizantes fosforados con bajas concentraciones de este metal” [43]. 20 TABLA 6 CONCENTRACION DE CADMIO EN LAS ROCAS TIPOS DE ROCA RANGO (mg kg-1) RANGO (mg kg-1) Rocas ígneas: - Riolitas - Granitos - Basaltos 0,03 – 0,57 0,01 – 1,60 0,01 – 1,60 0,230 0,200 0,130 Rocas metamórficas: - Gneises - Esquistos 0,007 – 0,26 0,005 – 0,87 0,040 0,020 Rocas sedimentarias: - Esquistos y arcillas - Esquistos negros - Piedras areniscas y conglomerados - Carbonatos - Fosforita - Carbón 0,017 – 11,00 0,30 – 219,00 0.019 – 0,40 0,007 – 12.00 < 10 – 980 0,01 - 300 - - - 0,065 - - Yacimientos minerales de azufre: - Esfalerita (ZnS) - Galena (PbS) - Tetrahedrita – Tennartita (CuZn)(SbAs)S - Metacinnabar (HgS) 0,2 – 0,4 (<5%) < 0.5% < 0,24% 11.70% - - - - Fuente: J. Alloway, 1995, Cadmium. En: Heavy metals in soils. Second edition. Blackie Academy and Professional. pp.122-150. 1.2.9.3.- Procesos de fabricación de los fertilizantes fosfatados “Los minerales de fosfato en la fosforita (roca fosfórica sedimentaria, usualmente marina, Bessoain et al., 1999) son la fluorapatita (3Ca3 (PO4)2CaF2) e hidroxiapatita (3Ca3 (PO4)2Ca(OH)2). Estos minerales proporcionan la mayor parte del fósforo para la fabricación de fertilizantes, en el mundo entero. Sin embargo, la propia fosforita en polvo no sirve como fertilizante porque el fósforo que contiene, no se halla en forma soluble y menos soluble que permitiría una asimilación fácil por las plantas. Haciendo reaccionar este mineral con ácido sulfúrico (H2SO4), ácido nítrico (HNO3) o ácido clorhídrico(HCl), se obtiene ácido fosfórico (ácido ortofosfórico – H3PO4) y superfosfórico, importantes intermediarios en la producción de fertilizantes fosfatados. La reacción con ácido sulfúrico es la más utilizada” [50]. La “figura 7, ilustra el proceso de producción de fertilizantes fosfatados a partir de fosforita natural. Para obtener superfosfatos, la fosforita se trata con ácido sulfúrico, ácido fosfórico o ácido superfosfórico. La fosforita puede seguir dos rutas (proceso vía húmeda y proceso térmico) para obtener ácido fosfórico, que se utiliza para producir el resto de los fertilizantes. El tratamiento previo incluye amoníaco (NH3), ácido sulfúrico o urea [CO(NH2)2], según el tipo de fertilizante, como se indica en la figura. Además, se pueden producir nitrofosfatos a partir de la fosforita natural mediante el uso de ácido nítrico. Los fertilizantes más utilizados en el mundo y en Perú son superfosfatos, fosfato mono amónico y fosfato di amónico.” 21 Figura 7: Procesos de fabricación de los fertilizantes fosfatados a partir de la fosforita natural. Fuente: Elaborado a partir de información de Naciones Unidas, 2001 1.2.9.4.- Límites máximos permisibles (LMP) y estándares de calidad ambiental (ECA) de cadmio en los fertilizantes fosfatados Para el caso de los fertilizantes fosfatados, en el Perú no existen estos instrumentos de gestión para dichos productos agrícolas y menos para entradas de cadmio al suelo. “Tal como lo señala en un estudio sobre el consumo de fertilizantes en el Perú, donde determina que la importación, producción y venta de los fertilizantes, es realizado por diferentes empresas comercializadoras y que no están regidas por ningún reglamento específico al respecto y si hubiera un elemento regulador existen términos ambiguos tales como “elementos perjudiciales” e “impurezas”, que no están claramente definidos y por lo tanto no permiten un control sobre el contenido de elementos, tales como el cadmio en los fertilizantes”[51]. Además, no se requiere un etiquetado que proporcione la composición completa de los fertilizantes, lo que dificulta la toma de decisiones informadas en la elección, compra, uso y aplicación de los fertilizantes, así como en la implementación de medidas de seguridad para prevenir impactos en los cultivos, la salud y el medio ambiente. En la actualidad, se está preparando una propuesta para establecer leyes en relación a los niveles de elementos traza metálicos en lodos y biosólidos que se utilizan en la agricultura. La tabla 7, presenta los límites de valores de fertilizantes, entradas de cadmio al suelo y contenido de cadmio en los suelos en diversos países. Se puede observar que cada país ha establecido sus propios límites de cadmio para fertilizantes y suelos, debido a la diversidad de condiciones locales. La preocupación por establecer regulaciones en este aspecto surge a raíz del episodio en Japón y la creciente evidencia de la contaminación del suelo por cadmio en otros países, como Australia, Austria y Finlandia. 22 La “calidad ambiental se refiere al conjunto de características del ambiente que están en línea con la disponibilidad y facilidad de acceso a los recursos naturales, así como la presencia o ausencia de agentes nocivos. Es esencial para mantener y mejorar la calidad de vida de los seres humanos. Los términos "Estándar de Calidad Ambiental" y "Límite Máximo Permisible" están estrechamente relacionados con este concepto, y son herramientas operativas diseñadas, normadas y aplicadas para garantizar el cumplimiento de la Política y el Plan Nacional de Acción Ambiental en el país (Fuente: www.miman.gob.pe. – Estándares Ambientales – 2012).” “Los análisis de cadmio en los fertilizantes son importantes porque es un metal que se halla de manera natural en los suelos. Las plantas tienen la capacidad de absorberlo y, así mismo, su transmisión directa a los productos que luego serán comercializados. Para la salud de las personas es un metal pesado muy peligroso ya que es tóxico, acumulativo en el organismo y de alta permanencia. Para asegurar una producción de frutas y hortalizas de calidad y libres de metales pesados, es clave anticiparse e implementar estrategias que contribuyan a minimizar este riesgo” [51]. “Además de analizar el suelo también es recomendable descartar la contaminación que podría provenir de factores externos al suelo como el agua y fertilizantes, para lo cual contamos con todos estos análisis. Con límites de detección de <0.02 ppm para el caso de los fertilizantes” [51]. “En lo ambiental, el cadmio es un elemento relativamente raro en la litosfera. Por afinidad química, se le encuentra junto al zinc, en proporción muy variable. Las principales fuentes de contaminación son: la minero metalurgia de metales no ferrosos, la metalurgia del hierro y acero, la fabricación de fertilizantes fosfatados, la incineración de residuos de madera, carbón o “plásticos”, la combustión de aceite y gasolina y las aplicaciones industriales de cadmio. La concentración de cadmio en aire de áreas industriales varía de 9,1 a 26,7 mg/m3 frente a 0,1 a 6 mg/ m3 en el aire de áreas rurales. El tiempo de permanencia del cadmio en suelos es de hasta 300 años y el 90% permanece sin transformarse” (FAO, 1980) [50]. “El cadmio llega al suelo de los terrenos agrícolas por deposición aérea (41%), con los fertilizantes fosfatados (54%), por aplicación de abono de estiércol (5%) y, en el Perú, frecuentemente por efluentes que contienen residuos líquidos y sólidos de plantas hidrometalúrgicas de cadmio. Hemos encontrado que, en suelos contaminados, los niveles de cadmio alcanzan valores de hasta 1 mg de Cd/g y el agua de ríos contaminados puede contener hasta 0,14 mg.l-1 de Cd” [50]. “El cadmio entra en la alimentación humana con los vegetales y productos animales. Se fija a las plantas más rápidamente que el plomo. Los frutos y semillas contienen menos cadmio que las hojas. El pescado, los crustáceos, el riñón e hígado de animales acumulan cadmio en grado relativamente elevado” [50]. http://www.miman.gob.pe/ 23 TABLA 7 VALORES LÍMITES DE CADMIO EN LOS FERTILIZANTES Y SUELOS EN PAÍSES DIVERSOS País Límite de Cd en fertilizantes (mg.kg-1 de P2O5) Límite de Cd en fertilizantes (mg.kg-1 de P) Límites de entrada de Cd a los suelos agrícolas (g.ha-1) Límites de entrada de Cd a los suelos agrícolas (mg.kg-1 suelo seco) Referencia Alemania Australia Austria Bélgica Dinamarca Finlandia Japón Luxemburgo Noruega Países Bajaos Portugal Reino Unido Suecia Suiza 40 – 90ª 150 75 90 47 21,5 146 90 43 17e 40 – 70f --.-- 43i 21 91,6 – 206,1 343,5 171.8 206,1 107,6 49,2 334,4 206,1 98,5 40,0e 91,6 – 160,3 --.-- 98,5 46,1 16,7b --.-- 10c/5d 150 --.-- 3 --.-- 150 --.-- --.-- --.-- 0,15g 1,75i --.-- 1,0 --.-- 1,0 1,0 – 3,0 0,5 0,5 --.-- 1,0 – 3,0 --.-- 0,5 – 1,0 --.-- 3,0h --.-- --.-- Oosterthuis et al., 2000 Roberts, 1996 Oosterhuis et al., 2000 Oosterhuis et al., 2000 Oosterhuis et al., 2000 Oosterhuis et al., 2000 Roberts,1996 Oosterhuis et al., 2000 Roberts, 1996 Oosterhuis et al., 2000 Oosterhuis et al., 2000 Oosterhuis et al., 2000 Oosterhuis et al., 2000 Roberts.1996 a Basado en un acuerdo voluntario entre el gobierno y la industria. b Promedio sobre un periodo de tres años. c Suelo arable d Praderas y hortalizas. e OECD(1994) menciona un límite de 40 mg kg-1 de P (17 mg kg-1 P2O5). De acuerdo con un vocero de VKP (Vereniging van Kunstmestproducenten), no hay límite para el contenido de Cd en fertilizantes en los Países Bajos. Está en preparación un acuerdo voluntario f Mencionado en OECD (1994); probablemente no es un límite legal. g Sólo con lodos residuales. h Suelos con un pH de 5 y superior, tratados con lodo residual. i Un límite voluntario de 21,5 mg kg de P2O5 ha sido introducido por la SLR (Svenska Lantmännen, cooperación sueca a agricultores). j Promedio para siete años; menor a 0,75 g ha por año a partir del año 2000. Fuente: K. Isherwood, 1992. Phosphate industry and the environment. In: International Workshop of Phosphate Fertilizer on the Environment. Tampa. Proceedings Tampa: International Fertilizer Development Center, 1992. p. 115-123 “Hay países como son los casos de Austria y Finlandia, que han renunciado a las disposiciones comunitarias en la Unión Europea con respecto a los contenidos de cadmio permisible en los diferentes fertilizante fosfatados y en el suelo, debido a que han detectado problemas ambientales, según evaluaciones realizadas por consultores externos por el Directorio General de las Comunidades Europeas (Directorate General III of the Europan Comminites) para la evaluación del riesgo del cadmio 24 en los fertilizantes” [52]. La Unión Europea ha avanzado respecto al establecimiento de disposiciones a nivel comunitario relativas al contenido de cadmio en los fertilizantes. 1.2.10.- Aspectos sobre los suelos cultivados en el valle de Ica 1.2.10.1.- Generalidades La agricultura, constituye una de las actividades económicas de mayor importancia y en especial en el valle de Ica, tanto por el área sembrada respecto al total nacional, así como por el valor de la producción, por tener rubros de agro exportación a mercados internacionales muy exigentes en lo que respecta a la calidad e inocuidad de los productos ofertados. “Ica representa un gran potencial exportador; posee el 65% de la agro exportación en el Perú. En la actualidad se está exportando 46 productos entre los que destacan: el arándano, el espárrago, la uva de mesa, los cítricos, las paltas, la cebolla, los pimientos, la alcachofa, entre otros”. Los datos de las áreas cultivadas en el departamento de Ica, es como sigue: - Superficie de la región : 2 130 551 ha. - Área aprovechable : 243 543 ha. - Tierras cultivadas : 116 909 ha. - Área de agroexportación: 35 000 ha [53]. TABLA 8 DISTRIBUCION DE LAS TIERRAS EN LE REGION ICA USOS DE LA TIERRA EXTENSION (ha) PORCENTAJE(%) TOTAL DEPARTAMENTAL 243 543 100,00 TIERRAS AGRICOLAS: 116 909 48,02 a.- Bajo Riego 113 288 96,90 b.- En secano 3 621 3,10 TIERRAS NO AGRICOLAS: 126,544 51,98 a.- Pastos 59 953 47,38 b.- Bosques Secos 10 226 8,08 c.- Relictos 56 365 44,54 Fuente: Encuesta Nacional Agropecuario (ENA) - Instituto Nacional de Estadística y Geografía, 2019. Este “departamento posee una configuración geográfica notable, siendo el único de la región sur de la costa que consiste en planicies o llanuras costeras. Destacan los extensos desiertos como las Pampas de Lanchas y Villacurí, ya que la Cordillera de los Andes se encuentra lejos hacia el interior. Además, algunos plegamientos geológicos han dado lugar a la formación de terrenos que llegan hasta el mar, creando la Península de Paracas. Al sur, se encuentran formaciones aisladas que conforman el complejo de Marcona, hogar de los depósitos de hierro más grandes de la Costa del Pacífico. [53].” 25 TABLA 9 SUPERFICIE DE LOS PRINCIPALES CULTIVOS DE AGROEXPORTACION EN LA REGION AGRARIA ICA (ha) (Campaña Agrícola 2021 – 2022) CULTIVOS PROVINCIAS DEL DEPARTAMENTO Chincha Pisco Ica Palpa Nazca Total Pallar (Grano seco) 109,00 48,50 518.50 398,60 571,70 1 527,30 Garbanzo (Grano seco) --..-- --..-- 58,00 118,50 --..-- 176,50 Cebolla amarilla 30,00 1,00 21,00 --..-- 125,50 177,50 Páprika --..-- 133,00 396,00 --..-- 125,50 744,30 Tomate 26,00 241,00 197,40 31,30 17,50 513,20 Espárrago 2 387,00 699,50 6 042,50 122,50 12,00 9 264,50 Alcachofa 235,00 --..-- 193,00 --..-- --..-- 428,00 Vid 1 719,00 273,10 3 941,60 6,50 88,00 6 028,20 Cítricos: Naranja Mandarina Tanguelo 89,00 789,00 52,00 27,00 12,50 386,00 553,30 140,90 305,80 235,80 4,00 29,10 113,70 1,00 40,80 1 019,30 947,40 813,70 Mango --..-- 7,00 512,50 199,20 34,50 753,20 Palto 532,00 16,50 528,00 9,40 29,60 1 115,50 Pecano 116,00 4,00 502,00 9,40 29,60 639,808 Total Exportado 6 084,00 1 849,60 13 910,50 1 046,60 1 258,10 24 148,80 Fuente: Dirección Regional Agraria del Gobierno Regional de Ica, 2020. “Desde “la perspectiva de la física de suelos, el suelo es un sistema disperso altamente complejo, heterogéneo y puede ser tetrafásico, es decir, sólido, líquido, gaseoso y coloidal, dependiendo de la proporción y la composición de sus componentes. El suelo muestra una gran dinámica, que es determinada por varios factores, como la luz solar, la presión, el agua, los componentes solubles y los organismos. En términos prácticos, un buen suelo consiste en un 50% de fase sólida, del 15 al 35% de fase líquida y del 15 al 35% de fase gaseosa. La composición de las fases líquida y gaseosa puede variar dependiendo de la cantidad de agua presente” [53].” “La fase coloidal se presenta de pendiendo de la cantidad de arcilla, limo y agua presentes en el suelo. La fase coloidal puede formar dispersiones o estados de agregación llamados gránulos. El tamaño de las partículas coloidales varía entre 10-5 y 10-7 mm, de diámetro promedio (su tamaño es de 10 a 100 veces mayor que las moléculas, átomos y iones)”. 1.2.10.2.-Origen “Los suelos del valle de Ica se encuentran en la formación ecológica del desierto per árido subtropical, que no tiene lluvias durante todo el año. El paisaje de la zona es principalmente eólico, con una leve influencia aluvial y un micro relieve ligeramente ondulado. La agricultura en la zona depende completamente de la extracción de agua subterránea a través de pozos tubulares” [53]. 26 Los suelos del valle de Ica se encuentran sobre depósitos eólicos, aluviales y fluvio- aluviales. - Depósitos eólicos: “Estos suelos se originan por la acumulación de arena transportada por el viento, dando lugar a la formación de dunas cercanas a la costa. Debido a la falta de humedad en estos suelos áridos, la descomposición química de las rocas es muy baja y la cantidad de arcilla es limitada. Estos suelos son abundantes en la zona oeste de Ica”. - Depósitos aluviales: “Los suelos ubicados a lo largo del curso del río Ica son resultado de la sedimentación del mismo, y se caracterizan por ser predominantemente arenosos y limosos, con presencia de arcilla. Es sobre estos suelos donde se encuentra la ciudad de Ica”. - Depósitos fluvio - aluviales: “Estos suelos se encuentran en las zonas de transición entre la cordillera que bordea el valle de Ica y la llanura costera. Los depósitos en estos suelos provienen de las quebradas que se encuentran al este de la ciudad de Ica y están compuestos por materiales de mayor tamaño que las arenas, como piedras y gravas, provenientes de los cerros cercanos y de la parte alta de las quebradas”. Estos suelos se pueden dividir en tres zonas importantes: Zona I: “Está conformada superficialmente por terrenos de cultivo (limos), en estado semi compacto y poco húmedo (h=1.00 m). Subyaciendo al suelo anterior se presentan suelos limosos, con presencia de óxidos y suelos arcillosos. Con baja humedad y plasticidad. El predominio de suelos finos es notorio. Esta zona lo conforma el oeste y sur-oeste de la ciudad”. Zona II: “La zona está compuesta por depósitos de arena con una graduación pobre y de grano fino a medio, con un contenido medio a bajo de finos no plásticos, baja humedad y con intercalaciones de suelos arcillosos y limosos de poca potencia en forma de lentes. Esta zona incluye el cercado de Ica y algunas partes de urbanizaciones cercanas”. Zona III: “La zona está compuesta principalmente por arenas mal graduadas de color amarillo claro, con una ligera humedad y una estructura poco compacta. Estos suelos son de origen eólico, lo que significa que fueron transportados por el viento y cubren grandes áreas de terreno. Esta área en particular se encuentra en el extremo norte y oeste de la ciudad de Ica [53]”. 1.2.10.3.- Características Los suelos cultivados de uso agrícola del valle de Ica, son suelos de textura ligera a media, generalmente franco – arenosos, que en los primeros 50 cm, presentan una o dos capas delgadas de limo de 1 a 2 cm, de espesor, que pueden haberse acumulado por ocasionales cursos de agua de las quebradas adyacentes [53]. 27 En cuanto a su fertilidad química, estos en promedio son suelos de reacción ligeramente alcalina y bajos en calcáreo, ligeramente salinos, aunque se puede dar el caso de suelos excesivamente salinos como ocurre en los suelos de la Pampa de Villacurí y en la zona baja del valle e incluso con problemas de sodificación. Estos suelos presentan baja fertilidad química debido a la escasa presencia de coloides arcillo-húmicos, lo que se refleja en una baja capacidad de intercambio catiónico. Sin embargo, se han encontrado relaciones catiónicas adecuadas y en algunos casos, deficiencias críticas de materia orgánica y, por lo tanto, de nitrógeno total. El fósforo asimilable varía de bajo a medio, mientras que el potasio disponible es de medio a alto. En lo que respecta a la concentración de sales solubles, estas pueden encontrarse en un nivel que puede ser limitante para el cultivo, aunque con buenas prácticas agrícolas de manejo de suelos y el agua de riego se puede minimizar este factor limitante, más aun teniendo en cuenta que el sistema de riego por goteo hace posible la aplicación con eficiencia de esta y otras técnicas de manejo del suelo, las sales que predominan en los suelos son el cloruro de calcio, sulfato de magnesio, sulfato de calcio y el cloruro de sodio [53]. Ica es un departamento privilegiado para este tipo de inversiones, por su calidad de suelo, clima, temperaturas, luminosidad, recursos hídricos; también cuenta con puertos y aeropuertos y además de su cercanía a la capital del Perú. El “Tratado de Libre Comercio (TLC) con los Estados Unidos y otros países, junto con la construcción de la carretera transoceánica, están generando nuevas oportunidades comerciales para la región de Ica. Esto no solo impulsará el desarrollo económico, sino que también permitirá la exportación de nuevos productos. Además, la carretera transoceánica conectará los puertos marítimos de General José de San Martin en Pisco y San Nicolás en Marcona, lo que fomentará el crecimiento económico y la creación de empleos en ambas provincias.” 1.2.10.4.- Principales series de suelos cultivados en el valle de Ica “El departamento de Ica se encuentra ubicado en la costa sur central del litoral peruano. Abarca una superficie de 21 328 km2, equivalente al 1,7 por ciento del territorio nacional, la que incluye 22 km2 de superficie insular oceánica. Limita por el norte con Lima, por el este con Huancavelica y Ayacucho, con Arequipa por el sur y al oeste con el Océano Pacífico. En Ica destacan extensos desiertos como las pampas de Lancha y Villacurí. Asimismo, algunos plegamientos geológicos han determinado la formación de terrenos que avanzan hasta el mar, dando lugar a la península de Paracas; mientras que, al sur, unas formaciones aisladas han determinado el complejo de Marcona, donde se ubican los más grandes depósitos de hierro de la costa del Pacífico” [53]. 28 TABLA 10 SERIES DE SUELO, EXTENSION Y PORCENTAJE APROXIMADO DE LOS SUELOS EN EL VALLE DE ICA Series de Suelos Símbolo Extensión Parcial Extensión Total Hectáreas % Hectáreas % Tacama TC 3 652 493 10,60 1,4 --..-- 4 145 --..-- 12,00 Tacama Salino TC-S Ocucaje OC 3 458 1 323 38 9,90 3,80 0,10 --..-- --..-- 4 819 --..-- --..-- 13,80 Ocucaje Salino OC-S Ocucaje Salino-Sódico OC-SS Guadalupe GD 1 105 290 3,20 0,80 --..-- 1 395 --..-- 4.00 Guadalupe Salino GD-S La Máquina LM 533 235 1,50 0,70 --..-- 768 --..-- 2,20 La Máquina Salino LM-S Tinguiña TG 2 563 7,40 2 563 7,40 Los Castillos LC 3 842 419 1,.00 1,20 --..-- 4 261 --..-- 12,20 Los Castillos Salino LC-S Tate TA 3 842 419 11,00 1,20 --..-- 4 261 --..-- 12,20 Tate Salino TA-S Cachiche CCH 65 325 0,20 0,90 --..-- 390 --..-- 1,10 Cachiche Salino CCH-S Ica IC 4 391 1 966 12,60 5,70 --..-- 6 357 --..-- 18,30 Ica Salino IC-S Pedrones PE 183 0,50 183 0,50 Ribereño Seco RS 420 1,20 420 1,20 Arenal AR 1 663 43 4,80 0,10 --.-- 1 706 --..-- 4,90 Arenal Salino AR-S Santiago SG 1 580 4,50 1 580 4,50 Piedras PI 83 0,20 83 0,20 Cerro Blanco CE 83 0,20 83 0,20 Tajahuaana TJ 152 0,40 152 0,40 Cauce de Rio RW 433 1,30 433 1,30 Dunas DU 1 180 3,40 1 180 3,40 Cerros M 80 0,20 80 0,20 TOTAL --..-- 34 859 100,00 34 859 100,00 (Fuente: Oficina Nacional de Evaluación de Recursos Naturales - ONERN, 1971). “Por el lado agrícola, destacan cultivos de exportación y agroindustria como el espárrago, uva, palta, cebolla cabeza amarilla, cítricos (mandarina, naranja, tánguelo y limón), arándanos, páprika, tomate, alcachofa y algodón, así como otros de consumo interno como camote, maíz amarillo duro, papa, pallar y zapallo. Por superficie cosechada en 2020, sobresalieron, uva (17,0 mil hectáreas), maíz amarillo duro (15,4 mil hectáreas), espárrago (14,7 mil hectáreas) y palta (5,2 mil hectáreas)” [53]. 29 “El sector agropecuario es la segunda actividad con mayor contribución (15,7 por ciento) al VAB departamental de 2020 y fue una de las actividades que continuaron sus operaciones desde el inicio del estado de emergencia por efecto del COVID-19. Cuenta con 254 mil hectáreas de tierras con aptitud agrícola, de las cuales aproximadamente el 91,3 por ciento se encuentran bajo riego y el resto es de secano (dependiente de las lluvias)” [53]. La característica principal de estos suelos, es que no tienen un perfil desarrollado, excepto un horizonte A poco profundo, marginal. Son Entisoles, muchas llanuras aluviales recientes, depósitos de arena, los depósitos sin consolidar con horizontes erosionados y las arenas. “Sus propiedades están ampliamente determinadas (heredadas) por el material original. De los horizontes de diagnóstico, representado por los horizontes superficiales(Epipedones) y los horizontes subsuperficiales (Endopedones), cuyas características de diagnóstico son sencillas y fácilmente medibles en el suelo, solo presentan aquellos que se originan fácilmente. Casi siempre con horizontes de diagnóstico ócrico y solo algunos con hístico y con álbico (desarrollados a partir de arenas)” [54]. 1.2.10.5.- Clasificación por capacidad de uso de los suelos del valle de Ica Las tierras del valle de Ica, por haber cultivadas durante muchos años, presentan capacidades de uso similares a las clases de aptitud para el riego, por lo que, considerando las características de los suelos, fertilidad, clima y humedad, se han dividido entre grandes grupos como se puede apreciar en la tabla11. TABLA 11 CLASIFICACION DE LAS TIERRAS DE ACUERDO A SU CAPACIDAD DE USO DEL VALLE DE ICA CLASIFICACION DE TIERRAS AREA (miles de ha) (%) 1 Cultivables Sub -Total 32 810 Sub -Total 94,12 1.1 Clase 1 8 --..-- 23,57 --..-- 1.2 Clase 2 15 --..-- 43,71 --..-- 1.2 Clase 3 9 --..-- 26,84 --..-- 2 Cultivables con métodos Sub - Total 166 Sub -Total 0,48 2.1 Clase 4 166 --..-- 0,48 --..-- 3 No cultivables Sub - Total 1 833 Sub - Total 5,4 3.1 Clase 8 1 833 --..-- 5,4 --..-- TOTAL 34 859 TOTAL 100 Fuente: Oficina Nacional de Evaluación de Recursos Naturales - ONERN, 1971. Las tierras de las Pampas de Villacurí (Valle nuevo), se caracterizan por presentar en su mayoría texturas arenosas, las que, asociadas a las características de fertilidad, clima, humedad, se dividieron en tres grandes grupos representados en la tabla 12. 30 TABLA 12 CLASIFICACION DE LAS TIERRAS DE LAS PAMPAS DE VILLACURI DE ACUERDO A SU CAPACIDAD DE USO DESCRIPCION DE LAS TIERRAS CLASE AREA (ha) (%) 1 Cultivables 3 15 720,00 67,39 2 Cultivables con métodos intensivos 4 1 921,60 8,24 3 No cultivables 8 5 685.60 24,37 TOTAL 23 327,20 100,00 Fuente: Instituto Nacional de Recursos Naturales – INRENA, 2004 1.2.10.6.- Uso actual de la tierra en el Valle de Ica y de la Pampa de Villacurí. El uso actual de las 47 001.91 ha de tierra están referidas al uso agrícola y no agrícola. Las tierras agrícolas tanto cultivadas como las no cultivadas del valle de Ica ascienden a un total de 30 376.4 ha y a las Pampas de Villacurí a 6 625.51ha. “Se entiende como “uso actual de las tierras” a la distribución geográfica espacial de las ocupaciones del suelo para funciones agropecuarias y urbanas como vivienda, comercio, industria, servicios, vías, áreas libres, etc. La distribución de usos del suelo óptima es aquella que satisface las necesidades individuales y sociales de los usuarios. La magnitud y la distribución de las áreas existentes en cada ciudad dependen de las características sociales y económicas de la población, antecedentes culturales, tradiciones y densidad de ocupación”, según lo sostiene [55]. Según [55], determinan que estas tierras pueden dividirse en siete categorías. - Cultivos transitorios. - Cultivos semi permanentes. - Cultivos permanentes. - Cultivos asociados. - Granjas. - Terrenos en barbecho. - Terrenos en descanso. Las cuatro primeras (04) corresponden a tierras actualmente cultivadas, mientras que las tres (03) categorías restantes comprenden las tierras no cultivadas. Adicionalmente se han delimitado tierras que tienen usos diferentes al agrícola, tales como: - Terrenos de zonas urbanas y/o instalaciones privadas. - Otros terrenos. - Franja ribereña. En la siguiente tabla se muestra la cantidad de área y porcentaje de uso actual de la tierra, tanto en el valle de Ica como en la Pampa de Villacurí. 31 TABLA 13 USO ACTUAL DE LA TIERRA EN EL VALLE DE ICA Y EN LAS PAMPAS DE VILLACURI CATEGORIAS DE CULTIVOS VALLE DE ICA VILLACURI TOTAL (ha) (%) (ha) (%) (ha) (%) 1 Cultivos Transitorios 1 711,17 4,24 304,09 4,59 2 015,25 4,29 2 Cultivos Semipermanentes 16 639,70 41,2 3 785,23 57,13 20 424,93 43,46 3 Cultivos Permanentes 3 502,83 8,68 1 261,22 19,04 4 764,05 10,13 4 Cultivos Asociados 4 671,33 11,57 --..-- --..-- 4 671,33 9,94 5 Terrenos en descanso y similares. 7 194,02 17,82 1 269,43 19,16 8 463,45 18,00 6 Infraestructura Agrícola 618,63 1,53 --..-- --..-- 618,63 1,32 7 Áreas Urbanas, rurales libres, etc. 6 038.73 14.96 5,54 0,08 6 044,27 12,86 TOTAL 40 376,40 100 6 625,51 100 47 001,91 100 Fuente: E. Chávarri. 2000. ATA – SWECO. Balance hidrológico integral de la cuenca del rio Ica. Instituto Nacional de Recursos Naturales - Dirección General de Aguas y Suelos - ATDR Ica. Perú. 1.2.10.7.- La fertilización fosfatada en los suelos cultivados en el valle de Ica. Para la fertilización fosfatada en los suelos cultivados del valle de Ica, en los diferentes cultivos tradicionales, así como en los de agro exportación, requiere conocer el índice de suficiencia y los niveles críticos del elemento fósforo medido en un análisis químico del suelo. La historia y la cronología de un suelo en cuanto a las aplicaciones recibidas ya sea vía fertilizantes mineral o abonos orgánicos, señala el nivel de enriquecimiento del suelo en este elemento, que tiene sus características muy peculiares sobre todo en su movimiento en el suelo. “El fósforo tiene la tendencia de unirse con los primeros elementos que encuentra en el suelo, lo que resulta en una relación débil o en una unión permanente. Para obtener fósforo disponible, la planta debe disolver esta unión a través de la excreción de ácidos en la rizósfera, que es el ambiente inmediato que rodea a la raíz (aproximadamente 2-3 milímetros). La cantidad de fósforo disponible en el suelo depende de tres factores principales: la cantidad total de fósforo en el suelo, el tipo de unión que se ha establecido, lo que puede autorizar o no su solubilidad, y la efectividad del sistema radicular de la planta, incluyendo la longitud y la calidad de sus raíces”. En la tabla 14, aparecen algunas recomendaciones de fertilización fosfatada con la finalidad de servir como una guía orientativa sobre los cálculos de fertilizantes a ser aplicados en un determinado cultivo, que se aplicarían dependiendo del tipo de suelo, del grado de suficiencia nutrimental, así como del nivel crítico para este elemento en el suelo. En la realización de estos cálculos se debe tener presente que, en los diferentes cultivos, sean estos tradicionales o de agro exportación se requiere adicionalmente el aporte de otros nutrientes importantes requeridos por los cultivos, tales como nitrógeno y potasio entre los principales 32 TABLA 14 DOSIS DE FERTILIZACION FOSFATADA SUGERIDAS PARA UN RENDIMIENTO OPTIMO DE CULTIVOS EN EL VALLE DE ICA Índice de Suficiencia o Nivel Critico (mg.Kg-1)* Interpretación del Parámetro Rango de Aplicación de P2O5 (kg.há-1) Superfosfato Triple de Calcio o Fosfato di Amónico (kg.há-1) Cultivos Tradicionales 0 – 7 Bajo 100 – 150 217 – 326 7 – 14 Medio 80 – 100 174 - 217 Más de 14 Alto 40 – 80 87 – 174 Cultivos de Agro Exportación 0 – 7 Bajo 150 – 200 326 – 435 7 – 14 Medio 100 – 150 217 – 326 Más de 14 Alto 80 – 100 174 – 217 *Fósforo medido mediante el método de Olsen modificado. Los fertilizantes fosfatados en los cultivos tradicionales son aplicados generalmente en una sola dosificación durante el periodo vegetativo de los cultivos, mientras que en los cultivos de agro exportación por la misma tecnología de riego empleada las dosificaciones de este elemento se hacen en forma fraccionada, teniendo en cuenta que, con esta última técnica, se ha incrementado la eficiencia de uso del elemento fósforo por parte los cultivos y por ende los rendimiento cuantitativos y cualitativos de los cultivos por unidad de área. Respecto a