Cadmium contamination in cacao farms of Piura, North Peru: A comprehensive assessment of geogenic and anthropogenic sources and implications for future production = Contaminación por cadmio en fincas de cacao de Piura, norte de Perú: una evaluación integral de las fuentes geogénicas y antropogénicas y sus implicaciones para la producción futura
Abstract:
Cadmium (Cd) is a heavy metal that poses a threat to food safety via the ingestion of food products with Cd. The uptake of Cd by the cacao tree (Theobroma cacao) has gained attention after the European Union set limits for Cd in chocolate products, the main commodity produced from cacao beans. In this study, we analyzed levels of Cd in soils and plant tissues across five cacao farms in the Piura region of Peru to identify the origins of Cd accumulation, and the natural and human factors controlling its concentration. Our results show that Cd levels varied in the order: leaves (1.25 mg/kg) > beans (0.78 mg/kg) > soils at 5 cm (0.68 mg/kg) > soils at 20 cm (0.6 mg/kg). Our findings suggest that the higher concentration of Cd in plant tissues and surface soils can be explained by readily available Cd from fertilizers and a litter layer being absorbed, cycled, and accumulated by the plant. Moreover, even when fertilizers are within regulatory limits, their continuous application, combined with the biocycling of Cd, may lead to high Cd concentrations in beans and leaves. Conversely, farms on alluvial soils and more stable topographic positions display higher soil and plant Cd concentrations. Likewise, farms located at lower altitudes, with higher contributing areas are more likely to receive Cd transported through sediments and water in the river network. Our results also suggest that variations in the underlying geology and soil mineralogy may be a source of potentially Cd bearing sediments. Overall, this study indicates that the high levels of Cd in plants in the study area are the result of a combined mechanism involving plant bioaccumulation and high Cd in fertilizers for the most part, with a minor contribution from potential Cd bearing minerals in sediments of alluvial soils.
Resumen:
El Cd es un metal pesado que representa una amenaza para la seguridad alimentaria a través de la ingestión de productos alimenticios con Cd. La absorción de Cd por el árbol del cacao ha llamado la atención después de que la Unión Europea estableciera límites para el Cd en los productos de chocolate, el principal producto producido a partir de los granos de cacao. En este estudio, analizamos los niveles de Cd en suelos y tejidos vegetales en 5 fincas de cacao en la región Piura de Perú para identificar los orígenes de la acumulación de Cd y los factores naturales y humanos que controlan su concentración. Nuestros resultados muestran que los niveles de Cd variaron en el orden: hojas (1,25 mg/kg) > frijol (0,78 mg/kg) > suelos a 5 cm (0,68 mg/kg) > suelos a 20 cm (0,6 mg/kg). Nuestros hallazgos sugieren que la mayor concentración de Cd en los tejidos vegetales y en los suelos superficiales puede explicarse porque el Cd fácilmente disponible en los fertilizantes y una capa de hojarasca es absorbido, ciclado y acumulado por la planta. Además, incluso cuando los fertilizantes se encuentran dentro de los límites reglamentarios, su aplicación continua, combinada con el biociclado del Cd, puede provocar altas concentraciones de cadmio en los frijoles y las hojas. Por el contrario, las granjas en suelos aluviales y posiciones topográficas más estables muestran concentraciones más altas de Cd en el suelo y en las plantas. Asimismo, las fincas ubicadas en altitudes más bajas, con áreas de mayor contribución, tienen más probabilidades de recibir Cd transportado a través de sedimentos y agua en la red fluvial. Nuestros resultados también sugieren que las variaciones en la geología subyacente y la mineralogía del suelo pueden ser una fuente de sedimentos potencialmente portadores de Cd. En general, este estudio indica que los altos niveles de Cd en las plantas en el área de estudio son el resultado de un mecanismo combinado que involucra la bioacumulación de las plantas y los altos niveles de Cd en los fertilizantes en su mayor parte, con una contribución menor de los minerales potenciales que contienen Cd en los sedimentos de las zonas aluviales.
Citación recomendada (normas APA)
Daniel; Rodríguez Hamamura Guarín, "Cadmium contamination in cacao farms of Piura, North Peru: A comprehensive assessment of geogenic and anthropogenic sources and implications for future production = Contaminación por cadmio en fincas de cacao de Piura, norte de Perú: una evaluación integral de las fuentes geogénicas y antropogénicas y sus implicaciones para la producción futura", Perú:Environmental Challenges, 2023. Consultado en línea en la Biblioteca Digital de Bogotá (https://www.bibliotecadigitaldebogota.gov.co/resources/3711847/), el día 2025-05-17.
¡Disfruta más de la BDB!
Explora contenidos digitales de forma gratuita, crea tus propias colecciones, colabora y comparte con otros.
Selecciona las Colecciones en las que vas a añadir el contenido
Para consultar los contenidos añadidos busca la opción
Tus colecciones en el menú principal o en
Mi perfil.
Mis colecciones
Cargando colecciones
Compartir este contenido
Cadmium contamination in cacao farms of Piura, North Peru: A comprehensive assessment of geogenic and anthropogenic sources and implications for future production = Contaminación por cadmio en fincas de cacao de Piura, norte de Perú: una evaluación integral de las fuentes geogénicas y antropogénicas y sus implicaciones para la producción futura
