Modelización de los procesos químicos relacionados con la dinámica del cadmio en dos suelos agrícolas de Venezuela

Abstract

La dinámica del cadmio (Cd) en el suelo está relacionada con la movilidad, transporte y distribución del metal en este sistema, y se describe mediante procesos de adsorción y desorción que dependen de la forma química del metal y de las características del suelo. El objetivo de este trabajo fue modelar los procesos químicos asociados a la dinámica del cadmio mediante el estudio del proceso de adsorción y fraccionamiento secuencial del metal, en dos (02) suelos venezolanos de uso agrícola identificados como Mariara y El Tigre, mediante ensayos de incubación de estos suelos con una dosis de cadmio a escala de laboratorio e invernadero, con distintos tratamientos de fertilizante fosfatado, en ausencia y presencia de cultivo. Los resultados mostraron que el suelo con mayor contenido de arcilla, materia orgánica y pH ácido, adsorbe más cadmio y este proceso puede ser descrito mediante la combinación de un modelo de difusión y un modelo cinético. En el suelo Mariara, para los distintos tratamientos con fósforo, 40% del contenido promedio de Cd total se encontró ligado a la fracción intercambiable, 30% a la fracción de Fe y Mn y el resto en la fracción residual, materia orgánica e hidrosoluble, mientras que en el suelo El Tigre se obtuvo que 70% del contenido total de Cd en el suelo se encontraba en la fracción intercambiable, 16% del cadmio ligado a la fracción de los óxihidróxidos de Fe y Mn, y el resto en las demas fracciones. En ambos suelos, los niveles de cadmio en el tejido vegetal de plantas de maíz fueron superiores a las establecidas como concentraciones normales en plantas (0,1 mg.kg-1). A los 15 días se observó necrosis en las plantas cultivadas en el suelo El Tigre, sin embargo, las plantas cultivadas en el suelo Mariara no mostraron síntomas visibles de fitotóxicidad, lo cual pone en riesgo la calidad de las plantas de maíz cultivadas en ese suelo con las dosis de cadmio aplicada, y en consecuencia, en la calidad de los alimentos ingeridos por animales y seres humanos. Los resultados arrojados por el modelo desarrollado para simular la dinámica del cadmio en ambos suelos, comparados con los obtenidos a nivel experimental, no muestran diferencias significativas entre los contenidos de cadmio adsorbido y cadmio disponible, por lo que se concluye que el modelo está estimando valores acordes con los encontrados en la realidad.