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Revista Ciencia UNEMI
Vol. 19, N° 51, Mayo-Agosto 2026, pp. 01 - 14
ISSN 1390-4272 Impreso
ISSN 2528-7737 Electrónico
https://doi.org/10.29076/issn.2528-7737vol19iss51.2026pp01-14p
Mitigación del Cadmio en cultivo de cacao (Theobroma
cacao L.) mediante el uso de enmiendas orgánicas y
químicas en suelos tropicales en invernadero
Cadmium Mitigation in Cocoa (Theobroma cacao L.)
Using Organic and Chemical Amendments in Tropical
Soils under Greenhouse Conditions
Resumen
La acumulación de cadmio (Cd) en plantas de cacao representa una limitante crítica para la sostenibilidad productiva y la comercialización
internacional del grano, lo que ha impulsado la búsqueda de estrategias agronómicas orientadas a reducir su biodisponibilidad en el suelo. Objetivo.
Evaluar el efecto de enmiendas orgánicas y minerales sobre la acumulación y transferencia de Cd en plantas de cacao (Theobroma cacao L.) bajo
condiciones controladas de invernadero. Materiales y métodos. El estudio se desarrolló durante 153 días en el invernadero de la Estación Experimental
Tropical Pichilingue (INIAP, Ecuador), utilizando suelo proveniente de una plantación cacaotera del cantón Santa Rosa, provincia de El Oro. Se
empleó un diseño completamente al azar con ocho tratamientos y cuatro repeticiones, que incluyeron zeolita, lombricompost, carbonato de calcio,
carbón activado, carbón vegetal, torta de ltro de caña de azúcar, microorganismos y un testigo absoluto. Se evaluaron variables de crecimiento, pH
del suelo, concentración y contenido de Cd en tejidos, así como la tasa de transferencia del metal. Resultados. Las enmiendas no generaron efectos
signicativos sobre las variables morfológicas ni sobre el pH del suelo; sin embargo, se observaron diferencias signicativas en la dinámica del Cd.
Los tratamientos con materiales carbonosos, especialmente el carbón activado, mostraron una mayor eciencia en la reducción del contenido de Cd
en la parte aérea y en la disminución de su transferencia desde la raíz, en comparación con el tratamiento testigo. Conclusiones. El uso de enmiendas,
particularmente materiales carbonosos, constituye una estrategia ecaz para reducir la acumulación y movilidad del Cd en plantas de cacao bajo
condiciones de invernadero. Estos resultados evidencian su potencial como herramienta de manejo para mitigar la contaminación por Cd en sistemas
cacaoteros; no obstante, se requiere su validación en condiciones de campo y durante ciclos productivos completos.
Palabras clave: bioinmovilización de metales, carbón activado, contaminación del suelo, enmiendas edácas, metales pesados.
Abstract
Cadmium (Cd) accumulation in cocoa plants represents a critical constraint for production sustainability and international market access, driving the
need for agronomic strategies aimed at reducing its bioavailability in soils. Objective. To evaluate the eect of organic and mineral amendments on
Cd accumulation and translocation in cocoa plants (Theobroma cacao L.) under controlled greenhouse conditions. Materials and methods. The study
was conducted over a 153-day period in the greenhouse of the Tropical Experimental Station Pichilingue (INIAP, Ecuador), using soil collected from
a cocoa plantation in Santa Rosa canton, El Oro Province. A completely randomized design with eight treatments and four replicates was applied,
including zeolite, vermicompost, calcium carbonate, activated carbon, charcoal, sugarcane lter cake, microorganisms, and an untreated control.
Plant growth variables, soil pH, Cd concentration and content in plant tissues, as well as Cd transfer from roots to shoots, were evaluated. Results. The
amendments did not signicantly aect plant growth variables or soil pH; however, signicant dierences were observed in Cd dynamics. Treatments
involving carbon-based materials, particularly activated carbon, showed greater eectiveness in reducing Cd content in the aerial parts and limiting
its transfer from roots, compared to the control treatment. Conclusions. The application of soil amendments, especially carbon-based materials,
represents an eective strategy to reduce Cd accumulation and mobility in cocoa plants under greenhouse conditions. These ndings highlight their
potential as a management tool to mitigate Cd contamination in cocoa production systems; however, further validation under eld conditions and
across full production cycles is required.
Keywords: metal bioimmobilization, activated carbon, soil contamination, soil amendments, heavy metals.
Recibido: 25 de diciembre 2025
Aceptado: 07 de abril 2026
Edgar Patricio Cedeño–Coll
1
; Sady Javier García-Bendezú
2
;
Manuel Danilo Carrillo-Zenteno
3
; Wuellins Dennis Durango-Cabanilla
4
;
Luis Humberto Vásquez-Cortez
5
; Fernando Javier Cobos-Mora
6
1 Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú; pcedeno16@gmail.com; https://orcid.org/0000-0002-7607-4191
2 Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú; sjgarciab@lamolina.edu.pe; https://orcid.org/0000-0002-2498-3940
3 Departamento de Manejo de Suelos y Aguas, Estación Experimental Tropical Pichilingue, Instituto Nacional de Investigaciones
Agropecuarias (INIAP), Quevedo, Ecuador; manuel.carrillo@iniap.gob.ec; https://orcid.org/0000-0001-7062-8248
4 Departamento de Manejo de Suelos y Aguas, Estación Experimental Tropical Pichilingue, Instituto Nacional de Investigaciones
Agropecuarias (INIAP), Quevedo, Ecuador; wuellins.durango@iniap.gob.ec; https://orcid.org/0000-0002-4683-5316
5 Universidad Técnica de Babahoyo, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Carrera de Agroindustria, Babahoyo, Los Ríos, Ecuador;
Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria, Universidad Nacional de Cuyo, ICAI-Conicet, San Rafael 5600, Mendoza, Argentina;
lvazquezc@utb.edu.ec; https://orcid.org/0000-0003-1850-0217
6 Universidad Técnica de Babahoyo, Facultad de Ciencias Agropecuarias, Carrera de Agroindustria, Babahoyo, Los Ríos, Ecuador;
fcobos@utb.edu.ec; https://orcid.org/0000-0001-8462-9022
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Volumen 19, Número 51, Mayo-Agosto 2026, pp. 01 - 14
I. INTRODUCCIÓN
El cacao (Theobroma cacao L.), especie arbórea
perenne de la familia Malvaceae ampliamente
cultivada en regiones tropicales, constituye un
cultivo estratégico para la seguridad alimentaria y
la economía en múltiples países, especialmente en
América Latina donde Ecuador destaca como uno
de los principales productores tradicionales (Vera
et al., 2024). La importancia socioeconómica del
cacao se refleja en la dependencia de millones de
pequeños productores cuya subsistencia y acceso
a mercados internacionales dependen de la calidad
y seguridad del producto (Vera et al., 2023). Sin
embargo, la presencia de metales pesados como
el cadmio (Cd) en suelos y granos de cacao ha
emergido como un problema crítico, especialmente
por las estrictas regulaciones impuestas por
mercados como la Unión Europea respecto a
límites máximos de Cd en productos de cacao
(Vasquez et al., 2024).
El cadmio es un metal pesado no esencial
para los organismos vivos y asociado con efectos
tóxicos en humanos y ecosistemas; su acumulación
en alimentos representa un riesgo para la salud,
dado que puede bioacumularse en tejidos y
persistir en la cadena alimentaria (Vásquez et al.,
2022). El cacao y sus productos derivados, debido
a prácticas agrícolas y características edáficas
de algunos suelos tropicales, pueden presentar
elevadas concentraciones de Cd que superan
límites permisibles establecidos por regulaciones
internacionales, lo que pone en riesgo la
comercialización en mercados exigentes (Salazar
et al., 2025).
En Ecuador y otras regiones de América Latina,
estudios nacionales a gran escala han evidenciado
que la acumulación de Cd en granos de cacao está
fuertemente relacionada con las características
del suelo y factores agronómicos. Una encuesta a
nivel país demostró que aproximadamente el 45
% de las muestras de granos de cacao excedían el
umbral de 0,60 mg kg-¹ de Cd, subrayando zonas
hotspot donde los niveles son particularmente
altos y ponen en cuestión la aptitud comercial del
producto en contextos regulados por estándares
estrictos de Cd en alimentos (Intriago et al., 2023).
Además, investigaciones realizadas en suelos
y tejidos vegetales de sistemas cacaoteros han
corroborado que existe correlación significativa
entre las concentraciones de Cd en suelos agrícolas
y las acumulaciones en granos de cacao, lo que
indica la necesidad de estrategias de gestión de
suelo orientadas a disminuir la disponibilidad de
Cd para la planta (Chavez et al., 2015).
Frente a esta problemática, la aplicación
de enmiendas orgánicas y minerales ha sido
propuesta como una alternativa potencial para
reducir la movilidad y absorción de Cd por las
plantas, mediante mecanismos de inmovilización,
adsorción o modificación de propiedades
fisicoquímicas del suelo. No obstante, la eficacia
comparativa de dichas enmiendas en condiciones
controladas, particularmente en suelos tropicales
contaminados, requiere evaluación experimental
sistemática.
El objetivo de la presente investigación fue
determinar el efecto de aplicaciones de enmiendas
orgánicas y minerales sobre la acumulación de
cadmio en plantas de cacao (Theobroma cacao
L.) cultivadas en invernadero, en un suelo de una
plantación cacaotera de la Asociación Río Negro,
parroquia La Victoria, cantón Santa Rosa, Ecuador.
II. METODOLOGÍA
Área de estudio y origen del suelo (Etapa
1).
La investigación se desarrolló en dos etapas.
La primera correspondió a la recolección del suelo
en una plantación cacaotera perteneciente a la
Asociación Río Negro, ubicada en la parroquia La
Victoria, cantón Santa Rosa, provincia de El Oro,
Ecuador (3°23'52.56″ S; 79°50'42.37″ O), a una
altitud aproximada de 8 m s. n. m. La zona presenta
un clima tropical húmedo, con temperatura media
anual de 27 °C, temperatura máxima de 34 °C y
mínima de 21 °C, precipitación anual de 1246,4 mm
y humedad relativa promedio de 86,1 %. En esta
provincia, el cacao constituye el segundo cultivo
perenne de mayor importancia económica después
del banano, con una superficie estimada de 19
457 ha, de las cuales aproximadamente 10 648 ha
corresponden al clon CCN-51 (Theobroma cacao
L., familia Malvaceae) (Vásquez et al., 2025).
El suelo fue recolectado de manera compuesta
en diferentes puntos del lote, a una profundidad
de 0–10 cm, utilizando herramientas manuales
│ 3
Cedeño. Mitigación del Cadmio en cultivo de cacao
previamente desinfectadas. Se obtuvieron
aproximadamente 100 kg de suelo, los cuales fueron
transportados en recipientes limpios al Laboratorio
de Metales Pesados del Departamento de Manejo
de Suelos y Aguas de la Estación Experimental
Tropical Pichilingue del Instituto Nacional de
Investigaciones Agropecuarias (INIAP) para su
acondicionamiento y análisis previo.
Previo al establecimiento del experimento,
el suelo fue caracterizado para determinar sus
propiedades fisicoquímicas iniciales. Se evaluó el
pH (5,21 ± 0,08), el contenido de materia orgánica
(2,34 %), la capacidad de intercambio catiónico
(CIC) (12,8 cmol(+) kg-1) y la textura (franco-
arcillosa).
La concentración total de cadmio (Cd) se
determinó mediante digestión ácida del suelo
utilizando una mezcla de ácido nítrico (HNO₃)
y ácido clorhídrico (HCl) en proporción 3:1
(agua regia), seguida de cuantificación mediante
espectrofotometría de absorción atómica con
horno de grafito (GFAAS).
La fracción biodisponible de Cd se estimó
mediante extracción con solución de CaCl₂ 0,01
M, utilizando una relación suelo:solución de
1:10 (p/v), con agitación constante durante 2
h a temperatura ambiente. Posteriormente, las
muestras fueron filtradas y el Cd en el extracto fue
determinado mediante GFAAS.
Esta caracterización permitió establecer la línea
base del sistema edáfico y evaluar la respuesta de
las enmiendas sobre la movilidad y absorción del
metal.
Ubicación y condiciones del ensayo en
invernadero (Etapa 2)
La segunda etapa del estudio se llevó a cabo
en el invernadero de la Estación Experimental
Tropical Pichilingue (EETP) del INIAP, ubicada en
el cantón Mocache, provincia de Los Ríos, Ecuador
(1°06' S; 79°27' O), a una altitud de 75 m s. n. m.
El sitio presenta una temperatura promedio anual
de 25,2 °C, precipitación media anual de 1551
mm, humedad relativa de 84,3 % y una heliofanía
aproximada de 768 h año-1.
Material vegetal
Se utilizaron semillas del clon CCN-51 de
cacao (Theobroma cacao L.), clon ampliamente
cultivado en Ecuador por su alta productividad y
adaptación a condiciones tropicales. Las semillas
fueron seleccionadas por uniformidad y viabilidad
antes de la siembra.
Preparación del sustrato y
establecimiento del experimento
El suelo fue secado a temperatura ambiente,
molido y tamizado (malla de 2 mm) para garantizar
su homogeneidad.
Para minimizar la variabilidad experimental, el
suelo fue completamente homogenizado antes de
la preparación del sustrato. Se utilizó una mezcla
uniforme de 700 g de suelo y 300 g de tamo de arroz
por unidad experimental, asegurando condiciones
consistentes de aireación, drenaje y retención de
humedad en todas las unidades experimentales.
Las enmiendas se incorporaron de manera
uniforme y el sustrato fue incubado durante
15 días a capacidad de campo, permitiendo la
estabilización de las interacciones fisicoquímicas.
Este procedimiento garantizó condiciones iniciales
comparables entre tratamientos.
Posteriormente, el sustrato fue colocado en
recipientes plásticos de 1 kg, donde se sembraron
las semillas. El periodo experimental fue de 153
días.
Fertilización
Durante el ensayo se realizaron tres aplicaciones
de fertilización mineral. La primera se efectuó a los
61 días después de la siembra, utilizando fosfato
diamónico (18 % N – 46 % P₂O₅) a una dosis de 1,31
g por maceta, diluido en 10 mL de agua por unidad
experimental.
La segunda fertilización se realizó ocho días
después de la primera aplicación, utilizando urea
(46 % N) a una dosis de 1,75 g y muriato de potasio
(60 % K₂O) a una dosis de 0,66 g por maceta,
aplicados directamente al sustrato.
La tercera fertilización se efectuó a los 16 días
posteriores a la primera aplicación, utilizando
las mismas fuentes y dosis que en la segunda
fertilización.
Las aplicaciones se realizaron con el objetivo
de asegurar un adecuado suministro de nutrientes
esenciales durante el desarrollo del cultivo,
4 │
Volumen 19, Número 51, Mayo-Agosto 2026, pp. 01 - 14
evitando deficiencias que pudieran interferir en la
absorción y acumulación de cadmio en las plantas.
Tratamientos y diseño experimental
El experimento se estableció bajo un diseño
completamente al azar, con ocho tratamientos y
cuatro repeticiones por tratamiento, siendo cada
maceta una unidad experimental.
El número de repeticiones (n = 4) se definió
considerando las condiciones controladas de
invernadero, donde la variabilidad ambiental es
reducida, lo que permite una estimación adecuada
del error experimental y un poder estadístico
suficiente para detectar diferencias significativas
entre tratamientos mediante análisis de varianza
(ANOVA) con un nivel de significancia de p ≤ 0,05.
Las variables evaluadas fueron seleccionadas
en función de su relación con los mecanismos de
mitigación del cadmio, considerando procesos
como la absorción radicular, la acumulación en
tejidos y la translocación hacia la parte aérea, lo
que permite inferir la eficiencia de las enmiendas
en la reducción de la movilidad del metal en el
sistema suelo–planta. Si bien se determinó la
fracción biodisponible de Cd en la caracterización
inicial del suelo, no se realizaron mediciones
dinámicas de dicha fracción durante el desarrollo
del experimento. Esta limitación impide evaluar
directamente los cambios temporales en la
biodisponibilidad del metal inducidos por las
enmiendas; por lo tanto, la interpretación de
los mecanismos de inmovilización se basa en la
respuesta observada en los tejidos vegetales.
Las variables de crecimiento vegetal (altura de
planta, diámetro de tallo y biomasa), pH del suelo,
concentración y contenido de cadmio en tejidos,
Los tratamientos consistieron en siete
enmiendas orgánicas y minerales aplicadas a una
dosis equivalente de 2 t ha-1, una enmienda líquida
aplicada a 600 L ha-1 y un testigo absoluto sin
enmienda (Cuadro 1).
Las dosis de enmiendas fueron seleccionadas
con base en criterios agronómicos y evidencia
experimental en suelos tropicales, donde
aplicaciones cercanas a 2 t ha-1 han demostrado
ser efectivas para modificar propiedades
fisicoquímicas del suelo, tales como la capacidad
de adsorción y retención de metales pesados,
favoreciendo la inmovilización del cadmio sin
generar efectos negativos sobre el crecimiento
vegetal (Zhou et al., 2024).
así como la tasa de transferencia del metal, fueron
sometidas a análisis de varianza (ANOVA) bajo un
diseño completamente al azar, considerando los
tratamientos como factor fijo.
Previo al análisis, se verificó el cumplimiento
de los supuestos de normalidad de los residuos
mediante la prueba de Shapiro–Wilk y la
homogeneidad de varianzas mediante la prueba de
Levene.
Cuando el efecto de tratamiento resultó
significativo (p ≤ 0,05), se aplicó la prueba de
comparación múltiple de Tukey para la separación
de medias.
Adicionalmente, se realizaron análisis de
correlación de Pearson entre las variables
evaluadas, con el fin de explorar relaciones
entre la acumulación de cadmio y las variables
de crecimiento. Asimismo, se aplicó un análisis
de componentes principales (ACP) para evaluar
patrones de variabilidad y agrupamiento entre
tratamientos.
Cuadro 1. Tratamientos a ensayar en el experimento de uso de enmiendas orgánicas y químicas.
Table 1. Treatments evaluated in the experiment using organic and chemical amendments
Tratamientos Enmiendas Dosis t ha-1
1 Testigo absoluto 0
2 Zeolita 2
3 Lombricompost 2
4 Carbonato de calcio 2
5 Carbón activado 2
6 Carbón vegetal 2
7Torta de ltro de caña de azúcar 2
8 Microorganismos (Bacterias) 0,6
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Cedeño. Mitigación del Cadmio en cultivo de cacao
Los resultados se expresaron como media ±
error estándar, reportando valores exactos de p
cuando fue pertinente. El procesamiento de los
datos se realizó mediante software estadístico
especializado.
Manejo agronómico
El riego se realizó tres veces por semana,
aplicando 100 mL de agua desionizada por
unidad experimental, con el fin de mantener el
sustrato cercano a capacidad de campo y asegurar
condiciones hídricas homogéneas en todos los
tratamientos. Este manejo permitió reducir la
variabilidad asociada a la disponibilidad de agua,
factor que puede influir en la movilidad y absorción
de cadmio en el sistema suelo–planta.
El último riego se efectuó tres días antes de la
cosecha, con el propósito de estabilizar el contenido
de humedad del sustrato y evitar interferencias en
la determinación de biomasa y concentración de
Cd en los tejidos vegetales.
Se realizaron tres aplicaciones de fertilización
mineral durante el periodo experimental. La primera
se efectuó a los 61 días después de la siembra,
utilizando una fuente nitrogenada-fosfatada. La
segunda y tercera fertilización se realizaron a los 8
y 16 días posteriores, respectivamente, empleando
fuentes nitrogenadas y potásicas en dosis ajustadas
por unidad experimental.
El manejo nutricional se diseñó para garantizar
un adecuado suministro de nutrientes esenciales,
evitando condiciones de deficiencia que pudieran
alterar la absorción, acumulación o translocación
de cadmio en las plantas, asegurando así que las
diferencias observadas se atribuyan principalmente
al efecto de las enmiendas evaluadas.
Cosecha y preparación de muestras
Al finalizar el periodo experimental (153
días), las plantas fueron cosechadas separando
cuidadosamente la parte aérea y el sistema
radicular, con el fin de evitar contaminación
cruzada entre tejidos.
Los tejidos vegetales fueron sometidos a un
proceso de lavado secuencial utilizando agua
potable, seguido de agua destilada y finalmente agua
desionizada, con el objetivo de eliminar partículas
de suelo y posibles contaminantes externos que
pudieran interferir en la determinación de cadmio.
Posteriormente, se determinó el peso fresco
de cada muestra. Las muestras fueron secadas en
estufa de circulación de aire a 70 °C durante 72
h hasta alcanzar peso constante, asegurando la
eliminación completa de la humedad.
El material seco fue molido hasta obtener un
tamaño de partícula homogéneo, utilizando equipos
previamente limpiados para evitar contaminación.
Las muestras fueron almacenadas en recipientes
herméticos debidamente identificados, bajo
condiciones controladas, para su posterior análisis
de cadmio en laboratorio.
Este procedimiento garantizó la integridad de
las muestras y la confiabilidad de los resultados
analíticos asociados a la cuantificación del metal.
III. RESULTADOS
pH de suelo
El análisis de varianza no evidenció diferencias
significativas en el pH del suelo entre los
tratamientos evaluados (F = 1,75; p = 0,1520),
como se muestra en la Figura 1. Los valores de pH
se mantuvieron en un rango estrecho entre 5,05
y 5,35, lo que indica una respuesta homogénea
del sistema edáfico frente a la aplicación de las
enmiendas. El tratamiento con carbonato de
calcio (CaCO₃) presentó el valor promedio más
alto (5,35 ± 0,07), mientras que el tratamiento
con carbón activado registró el valor más bajo
(5,05 ± 0,07). No obstante, de acuerdo con la
prueba de comparación múltiple de Tukey (α =
0,05), todos los tratamientos compartieron el
mismo grupo estadístico (A), lo que confirma la
ausencia de diferencias significativas entre ellos.
En este sentido, los resultados indican que, bajo
las condiciones controladas del experimento, la
aplicación de las enmiendas no generó cambios
sustanciales en el pH del suelo; sin embargo, esta
respuesta debe interpretarse dentro del contexto
del ensayo en invernadero.
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Volumen 19, Número 51, Mayo-Agosto 2026, pp. 01 - 14
Figura 1. Promedios de pH de suelo de plantas de cacao CCN-51 en invernadero en aplicaciones de
enmiendas orgánicas y químicas para mitigación de Cd, a los 153 D.D.S.
Figure 1. Mean soil pH of CCN-51 cocoa plants grown under greenhouse conditions with applications of
organic and chemical amendments for cadmium mitigation at 153 days after sowing (DAS).
Figura 2. Promedios de altura de plantas de cacao CCN-51 en invernadero en aplicaciones de enmiendas
orgánicas y químicas para mitigación de Cd, a los 40 D.D.S y 153 D.D.S.
Figure 2. Mean plant height of CCN-51 cocoa plants grown under greenhouse conditions with applications of
organic and chemical amendments for cadmium mitigation at 40 and 153 days after sowing (DAS).
Altura de planta
La altura de planta de cacao evaluada a los 153
días después de la siembra no presentó diferencias
significativas entre los tratamientos (F = 1,75; p
= 0,1522), como se muestra en la Figura 2. Los
valores promedio oscilaron entre 27,67 ± 1,25 cm
y 31,96 ± 1,25 cm, lo que indica una respuesta
homogénea del cultivo frente a la aplicación de las
enmiendas. El tratamiento con torta de filtro de
caña de azúcar registró el valor promedio más alto
(31,96 ± 1,25 cm), mientras que el tratamiento con
lombricompost presentó el valor más bajo (27,67 ±
1,25 cm). No obstante, de acuerdo con la prueba de
comparación múltiple de Tukey (α = 0,05), todos
los tratamientos compartieron el mismo grupo
estadístico (A), lo que confirma la ausencia de
diferencias significativas entre ellos.
De manera similar, en la evaluación realizada
a los 40 días después de la siembra no se
evidenciaron diferencias significativas entre
tratamientos (F = 1,01; p = 0,4513), con valores
promedio comprendidos entre 18,40 ± 0,69 cm
y 20,52 ± 0,69 cm. Los resultados indican que,
bajo las condiciones controladas del experimento
en invernadero, la aplicación de las enmiendas
no generó efectos estadísticamente significativos
sobre la altura de planta; por lo tanto, estos
resultados deben interpretarse dentro del alcance
del sistema experimental evaluado.
│ 7
Cedeño. Mitigación del Cadmio en cultivo de cacao
Figura 3. Promedios de diámetro de fuste de cacao CCN-51 en invernadero en aplicaciones de enmiendas
orgánicas y químicas para mitigación de Cd, 40 D.D.S y 153 D.D.S.
Figure 3. Mean stem diameter of CCN-51 cocoa plants grown under greenhouse conditions with applications of
organic and chemical amendments for cadmium mitigation at 40 and 153 days after sowing (DAS).
Diámetro de tallo
El diámetro de tallo de plantas de cacao evaluado
a los 153 días después de la siembra no presentó
diferencias significativas entre los tratamientos (F
= 1,16; p = 0,3645), como se muestra en la Figura
3. Los valores promedio oscilaron entre 6,46 ± 0,16
mm y 6,92 ± 0,16 mm, lo que indica una respuesta
homogénea del cultivo frente a la aplicación de las
enmiendas. El tratamiento con bacterias registró
el valor promedio más alto (6,92 ± 0,16 mm),
mientras que el tratamiento con torta de filtro de
caña de azúcar presentó el valor más bajo (6,46 ±
0,16 mm). No obstante, de acuerdo con la prueba
de comparación múltiple de Tukey (α = 0,05),
todos los tratamientos compartieron el mismo
grupo estadístico (A), lo que confirma la ausencia
de diferencias significativas entre ellos.
De manera similar, en la evaluación realizada
a los 40 días después de la siembra no se
evidenciaron diferencias significativas entre
tratamientos (F = 1,18; p = 0,3531), con valores
promedio comprendidos entre 3,67 ± 0,28 mm y
4,65 ± 0,28 mm. En este contexto, los resultados
indican que, bajo las condiciones controladas del
experimento en invernadero, la aplicación de las
enmiendas no generó efectos estadísticamente
significativos sobre el diámetro de tallo; por lo
tanto, estos resultados deben interpretarse dentro
del alcance del sistema experimental evaluado.
Producción de materia fresca y seca
aérea
La producción de materia fresca aérea de
plantas de cacao evaluadas a los 153 días después
de la siembra presentó diferencias significativas
entre los tratamientos (F = 3,23; p = 0,0174), como
se muestra en la Figura 4. Los valores promedio
oscilaron entre 15,81 ± 0,60 g y 18,70 ± 0,60
g, evidenciando una respuesta diferencial del
cultivo frente a la aplicación de las enmiendas.
El tratamiento con bacterias registró el valor
promedio más alto (18,70 ± 0,60 g), mientras que
el tratamiento con carbonato de calcio (CaCO₃)
presentó el valor más bajo (15,81 ± 0,60 g). De
acuerdo con la prueba de comparación múltiple
de Tukey (α = 0,05), se observó una diferenciación
parcial entre tratamientos, donde el tratamiento
con bacterias se agrupó en la categoría estadística
A, mientras que el tratamiento con CaCO₃ se ubicó
en el grupo B, indicando diferencias significativas
entre estos extremos; los tratamientos intermedios
compartieron grupos estadísticos A B, lo que
evidencia una respuesta intermedia entre los
tratamientos evaluados. En este contexto, los
resultados indican que, bajo las condiciones
controladas del experimento en invernadero,
la aplicación de las enmiendas generó efectos
diferenciados sobre la producción de biomasa
fresca aérea; sin embargo, estos resultados deben
interpretarse dentro del alcance del sistema
experimental evaluado.
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Volumen 19, Número 51, Mayo-Agosto 2026, pp. 01 - 14
Figura 4. Promedios de producción de materia fresca y seca aérea de plantas de cacao CCN-51 en invernadero en
aplicaciones de enmiendas orgánicas y químicas para mitigación de Cd, a los 40 D.D.S y 153 D.D.S.
Figure 4. Mean aerial fresh and dry matter production of CCN-51 cocoa plants grown under greenhouse
conditions with applications of organic and chemical amendments for cadmium mitigation at 40 and 153
days after sowing (DAS).
Figura 5. Promedios de producción de materia fresca y seca de plantas de cacao CCN-51 en invernadero en
aplicaciones de enmiendas orgánicas y químicas para mitigación de Cd, a los 40 D.D.S y 153 D.D.S
Figure 5. Mean fresh and dry matter production of CCN-51 cocoa plants grown under greenhouse conditions
with applications of organic and chemical amendments for cadmium mitigation at 40 and 153 days after
sowing (DAS).
Producción de materia fresca y seca
radical
La producción de materia fresca radical de
plantas de cacao evaluadas a los 153 días después
de la siembra no presentó diferencias significativas
entre los tratamientos (F = 2,02; p = 0,1004),
como se muestra en la Figura 5. Los valores
promedio oscilaron entre 3,60 ± 0,32 g y 4,87 ±
0,32 g, lo que indica una respuesta homogénea del
sistema radical del cultivo frente a la aplicación
de las enmiendas. El tratamiento con bacterias
registró el valor promedio más alto (4,87 ± 0,32 g),
mientras que el tratamiento con torta de filtro de
caña de azúcar presentó el valor más bajo (3,60 ±
0,32 g). No obstante, de acuerdo con la prueba de
comparación múltiple de Tukey (α = 0,05), todos
los tratamientos compartieron el mismo grupo
estadístico (A), lo que confirma la ausencia de
diferencias significativas entre ellos.
De manera similar, la producción de materia
seca radical tampoco presentó diferencias
significativas entre los tratamientos evaluados
(F = 1,16; p = 0,3680), con valores promedio
comprendidos entre 1,84 ± 0,14 g y 2,32 ± 0,14
g. En este contexto, los resultados indican que,
bajo las condiciones controladas del experimento
en invernadero, la aplicación de las enmiendas
no generó efectos estadísticamente significativos
sobre la producción de biomasa radical; por lo
tanto, estos resultados deben interpretarse dentro
del alcance del sistema experimental evaluado.
│ 9
Cedeño. Mitigación del Cadmio en cultivo de cacao
Análisis de Cd en la parte aérea y radical
de plantas de cacao
Concentración de Cd en parte aérea y
radical
La concentración de cadmio (Cd) en la parte
aérea de plantas de cacao evaluadas a los 153
días después de la siembra presentó diferencias
altamente significativas entre los tratamientos
(F = 8,26; p < 0,0001), como se muestra en la
Figura 6. Los valores promedio oscilaron entre
4,02 ± 0,09 mg kg-1 y 4,85 ± 0,09 mg kg-1, lo que
indica respuestas diferenciadas en la acumulación
del metal en función de las enmiendas aplicadas.
El tratamiento testigo absoluto registró la mayor
concentración de Cd en la parte aérea (4,85 ± 0,09
mg kg-1), mientras que el tratamiento con carbón
activado presentó el valor más bajo (4,02 ± 0,09
mg kg-1). De acuerdo con la prueba de comparación
múltiple de Tukey (α = 0,05), se observó una
clara diferenciación entre tratamientos, donde
el testigo se agrupó en la categoría estadística A,
mientras que el carbón activado se ubicó en el
grupo C, indicando diferencias significativas entre
estos extremos; los tratamientos intermedios se
distribuyeron entre los grupos A B y B C, reflejando
respuestas graduales en la acumulación del metal.
En contraste, la concentración de Cd en la
parte radical no presentó diferencias significativas
entre los tratamientos evaluados (F = 2,47; p =
0,0510), como se muestra también en la Figura 6,
con valores promedio comprendidos entre 2,66 ±
0,09 mg kg-1 y 3,05 ± 0,09 mg kg-1. El tratamiento
testigo absoluto registró el mayor valor promedio
(3,05 ± 0,09 mg kg-1), mientras que el tratamiento
con bacterias presentó el valor más bajo (2,66
± 0,09 mg kg-1). Sin embargo, de acuerdo con la
prueba de Tukey (α = 0,05), todos los tratamientos
compartieron el mismo grupo estadístico (A), lo que
confirma la ausencia de diferencias significativas
entre ellos.
Los resultados indican que, bajo las condiciones
controladas del experimento en invernadero,
la aplicación de las enmiendas generó efectos
diferenciados en la acumulación de Cd en la
parte aérea, mientras que en el sistema radical
no se evidenciaron cambios estadísticamente
significativos; por lo tanto, estos resultados deben
interpretarse dentro del alcance del sistema
experimental evaluado.
Contenido de Cd en parte aérea y radical
El contenido de cadmio (Cd) en la parte aérea de
plantas de cacao evaluadas a los 153 días después
de la siembra presentó diferencias significativas
entre los tratamientos (F = 3,20; p = 0,0181), como
se muestra en la Figura 7. Los valores promedio
oscilaron entre 27,85 ± 1,29 μg kg-1 y 35,08 ± 1,29
μg kg-1, lo que indica respuestas diferenciadas en el
Figura 6. Promedios de concentración de Cd de parte aérea y radicular de plantas de cacao CCN-51 en
invernadero en aplicaciones de enmiendas orgánicas y químicas para mitigación de Cd, a los 153 D.D.S
Figure 6. Mean cadmium concentration in the aerial and root parts of CCN-51 cocoa plants grown under
greenhouse conditions with applications of organic and chemical amendments for cadmium mitigation at
153 days after sowing (DAS).
contenido del metal en función de las enmiendas
aplicadas. El tratamiento testigo absoluto registró
el mayor contenido de Cd (35,08 ± 1,29 μg kg-1),
mientras que el tratamiento con carbón activado
presentó el valor más bajo (27,85 ± 1,29 μg kg-1).
De acuerdo con la prueba de comparación múltiple
de Tukey (α = 0,05), se observó una diferenciación
parcial entre tratamientos, donde el testigo se
10 │
Volumen 19, Número 51, Mayo-Agosto 2026, pp. 01 - 14
agrupó en la categoría estadística A, mientras que
el tratamiento con carbón activado se ubicó en
el grupo B, indicando diferencias significativas
entre estos extremos; los tratamientos intermedios
compartieron grupos A B, lo que refleja una
respuesta intermedia en el contenido del metal.
En contraste, el contenido de Cd en la parte
radical no presentó diferencias significativas entre
los tratamientos evaluados (F = 1,75; p = 0,1513),
como se muestra también en la Figura 7, con
valores promedio comprendidos entre 5,03 ± 0,44
μg kg-1 y 6,81 ± 0,44 μg kg-1. El tratamiento con
zeolita registró el valor más bajo (5,03 ± 0,44 μg kg-
1), mientras que el tratamiento con carbón vegetal
Tasa de transferencia de Cd
La tasa de transferencia de cadmio (Cd) desde
la raíz hacia la parte aérea de plantas de cacao
se presenta en la Figura 8. Los valores obtenidos
evidencian diferencias en la movilización del metal
entre tratamientos, con promedios que oscilaron
entre 1,47 y 1,72 mg kg-1.
El tratamiento con carbonato de calcio (CaCO₃)
registró el mayor valor de transferencia (1,72 mg kg-
1), seguido por zeolita (1,67 mg kg-1), mientras que
el tratamiento testigo presentó un valor intermedio
presentó el valor más alto (6,81 ± 0,44 μg kg-1).
Sin embargo, de acuerdo con la prueba de Tukey
(α = 0,05), todos los tratamientos compartieron
el mismo grupo estadístico (A), lo que confirma la
ausencia de diferencias significativas entre ellos.
En este contexto, los resultados indican que,
bajo las condiciones controladas del experimento
en invernadero, la aplicación de las enmiendas
generó efectos diferenciados en el contenido de Cd
en la parte aérea, mientras que en el sistema radical
no se evidenciaron cambios estadísticamente
significativos; por lo tanto, estos resultados deben
interpretarse dentro del alcance del sistema
experimental evaluado.
(1,58 mg kg-1). Por su parte, el tratamiento con
carbón activado mostró el valor más bajo (1,47 mg
kg-1), indicando una menor movilización del Cd
desde la parte radicular hacia la parte aérea.
En este contexto, los resultados reflejan
variaciones en la dinámica de transferencia del
Cd en función de las enmiendas aplicadas; sin
embargo, estas diferencias deben interpretarse
dentro de las condiciones controladas del
experimento en invernadero.
Figura 7. Promedios de contenido de Cd en parte aérea y radicular de plantas de cacao CCN-51 en invernadero
en aplicaciones de enmiendas orgánicas y químicas para mitigación de Cd, en plantas de cacao 153 D.D.S
Figure 7. Mean cadmium content in the root system of CCN-51 cocoa plants grown under greenhouse conditions
with applications of organic and chemical amendments for cadmium mitigation at 153 days after sowing
(DAS).
│ 11
Cedeño. Mitigación del Cadmio en cultivo de cacao
IV. DISCUSIÓN
Los resultados obtenidos evidencian que la
aplicación de enmiendas orgánicas y minerales
no modificó significativamente el pH del suelo, el
cual se mantuvo en un rango estrecho (5,05–5,35),
lo que sugiere una adecuada capacidad tampón
del sistema edáfico bajo condiciones controladas.
Este comportamiento indica que la mitigación del
cadmio (Cd) no estuvo asociada a cambios en la
acidez del suelo, sino a procesos fisicoquímicos
específicos que regulan su biodisponibilidad. En
este sentido, la estabilidad del pH sugiere que
mecanismos como la adsorción superficial, la
complejación con materia orgánica y la interacción
con minerales del suelo desempeñaron un papel
predominante en la inmovilización del Cd, tal como
ha sido reportado en suelos tropicales (Montalvo et
al., 2019) (Adarme et al., 2024).
En términos de crecimiento vegetal, la ausencia
de diferencias significativas en altura de planta,
diámetro de tallo y producción de biomasa (p > 0,05)
indica que las concentraciones de Cd presentes no
generaron efectos fitotóxicos durante el periodo
evaluado. Este comportamiento sugiere una
tolerancia fisiológica del clon CCN-51, evidenciando
que la acumulación del metal no interfirió de
manera directa con los procesos de crecimiento ni
con la asignación de carbono en etapas tempranas
del desarrollo. De manera consistente, la
estabilidad en la biomasa aérea y radical confirma
que el Cd no afectó significativamente la actividad
metabólica del cultivo bajo las condiciones
experimentales evaluadas. Resultados similares
han sido reportados por Chavez et al., (2015) y
Argüello et al., (2019) quienes indican que especies
tolerantes pueden mantener su crecimiento
mediante mecanismos de exclusión radicular y
detoxificación intracelular.
En contraste, las variables relacionadas con
el Cd mostraron respuestas diferenciadas entre
tratamientos. La reducción en la concentración y
contenido de Cd en la parte aérea, particularmente
en tratamientos con materiales carbonosos,
evidencia que las enmiendas influyeron en la
dinámica de absorción y distribución del metal. En
términos cuantitativos, la disminución observada
respecto al tratamiento testigo confirma una menor
movilización del Cd hacia los tejidos aéreos, lo cual
constituye un indicador directo de mitigación. Este
comportamiento puede atribuirse a la capacidad de
materiales como el carbón activado para adsorber
Cd en el suelo, reduciendo su disponibilidad para
la absorción radicular, lo cual ha sido ampliamente
documentado en sistemas agrícolas contaminados
(Oliva et al., 2020).
El análisis del contenido de Cd en la parte aérea
y radicular permitió explicar con mayor precisión
los mecanismos de mitigación observados. La
mayor retención del metal en el sistema radicular
sugiere la activación de procesos de inmovilización
interna, como la unión del Cd a componentes de la
pared celular y su posterior secuestro en vacuolas,
lo que reduce su movilidad hacia la parte aérea.
Estos mecanismos han sido ampliamente descritos
como estrategias fisiológicas de tolerancia en
plantas expuestas a metales pesados, donde la
compartimentalización intracelular y la fijación en
estructuras subcelulares limitan la translocación
Figura 8. Promedios de tasa de transferencia de Cd desde la raíz hacia la parte aérea de plantas de cacao CCN-51
en invernadero en aplicaciones de enmiendas orgánicas y químicas para mitigación de Cd, 153 D.D.S
Figure 8. Mean cadmium transfer rate from roots to the aerial parts of CCN-51 cocoa plants grown under
greenhouse conditions with applications of organic and chemical amendments for cadmium mitigation at
153 days after sowing (DAS).
12 │
Volumen 19, Número 51, Mayo-Agosto 2026, pp. 01 - 14
del metal (González & Zapata, 2008; Lux et al.,
2011).
La disminución del contenido de Cd en la
parte aérea observada en tratamientos específicos,
especialmente aquellos que incluyeron materiales
carbonosos, sugiere que la mitigación del metal
podría estar asociada a una reducción de su
biodisponibilidad en el suelo y a la modificación
de los gradientes de concentración que regulan su
translocación. Materiales como el carbón activado
presentan alta afinidad por el Cd, favoreciendo
su adsorción y limitando su absorción radicular,
lo cual ha sido reportado como un mecanismo
efectivo para reducir la transferencia del metal
hacia órganos aéreos en sistemas agrícolas (Zhou
et al., 2024).
La tasa de transferencia de Cd desde la raíz
hacia la parte aérea refuerza esta interpretación,
evidenciando variaciones en la eficiencia de
translocación entre tratamientos. Una menor
transferencia del metal indica una mayor retención
radicular, lo que reduce el riesgo de acumulación
en tejidos aéreos de interés económico. Este
comportamiento es consistente con estudios
que destacan la importancia de la regulación del
transporte interno del Cd como mecanismo clave
para limitar su acumulación en cultivos agrícolas
(Barraza et al., 2021).
Desde una perspectiva integrada, los resultados
evidencian que las enmiendas evaluadas no
influyen significativamente en el crecimiento del
cultivo, pero sí modifican de manera relevante la
dinámica de absorción, acumulación y distribución
del Cd. Este desacople entre crecimiento vegetal
y acumulación de metales ha sido reportado en
especies tolerantes, donde los mecanismos de
defensa permiten mantener la funcionalidad
fisiológica sin reducir la acumulación del
contaminante.
Desde el punto de vista aplicado, los resultados
sugieren que el uso de enmiendas, particularmente
materiales carbonosos, constituye una estrategia
efectiva para reducir la acumulación de Cd en la
parte aérea del cacao. Este aspecto es relevante en
el contexto de la inocuidad alimentaria, dado que
la acumulación de Cd en el grano representa una
limitante para la comercialización internacional
del cacao.
No obstante, estos resultados deben
interpretarse con cautela debido a las condiciones
controladas del experimento en invernadero, lo
que limita la extrapolación directa a condiciones
de campo. Factores como la heterogeneidad del
suelo, la dinámica hídrica y la actividad microbiana
pueden modificar la biodisponibilidad del Cd y la
eficiencia de las enmiendas. Asimismo, el periodo
experimental correspondió a una fase temprana
del cultivo (153 días), por lo que no se evaluó la
acumulación del metal en el grano, que constituye
el principal órgano de interés económico.
En este contexto, futuras investigaciones deben
orientarse a validar la eficacia de estas enmiendas
bajo condiciones de campo y a lo largo de ciclos
productivos completos, considerando diferentes
genotipos de cacao y niveles de contaminación
edáfica. Esto permitirá fortalecer la comprensión
de los mecanismos de mitigación del Cd y contribuir
al desarrollo de estrategias sostenibles en sistemas
cacaoteros tropicales.
V. CONCLUSIONES
Las enmiendas orgánicas y minerales
evaluadas no generaron efectos estadísticamente
significativos sobre las variables de crecimiento del
cultivo (pH del suelo, altura de planta, diámetro de
tallo y producción de biomasa), lo que indica que,
bajo las condiciones controladas del experimento,
la presencia de cadmio (Cd) no afectó de manera
directa el desarrollo vegetativo del clon CCN-51
durante la fase inicial del cultivo.
En contraste, las variables asociadas a
la dinámica del Cd evidenciaron respuestas
diferenciadas entre tratamientos, confirmando que
la aplicación de enmiendas influye en los procesos
de absorción, acumulación y distribución del metal
en el sistema suelo–planta. En particular, el uso de
materiales carbonosos, como el carbón activado,
mostró la mayor eficiencia en la reducción del
contenido de Cd en la parte aérea, alcanzando
valores cercanos a 27,85 μg kg-1, en comparación
con el tratamiento testigo, que registró
aproximadamente 35,08 μg kg-1, evidenciando una
disminución relevante en la acumulación del metal
en tejidos de interés agronómico.
Asimismo, la menor tasa de transferencia de
Cd desde la raíz hacia la parte aérea observada
│ 13
Cedeño. Mitigación del Cadmio en cultivo de cacao
en el tratamiento con carbón activado indica una
reducción en la movilidad interna del metal, lo que
sugiere un efecto de inmovilización tanto a nivel
edáfico como fisiológico. Este comportamiento
resalta el papel de las enmiendas en la regulación
de la biodisponibilidad del Cd y en la limitación de
su translocación hacia órganos aéreos.
Desde una perspectiva aplicada, los resultados
indican que el uso de enmiendas, particularmente
materiales carbonosos, constituye una estrategia
viable para mitigar la acumulación de Cd en
plantas de cacao, contribuyendo potencialmente a
reducir el riesgo de contaminación del grano y a
mejorar la competitividad del cultivo en mercados
internacionales.
No obstante, dado que el estudio se desarrolló
bajo condiciones controladas de invernadero y
en una etapa temprana del cultivo, los resultados
deben interpretarse con cautela. En este sentido, se
recomienda validar la eficacia de estas enmiendas
en condiciones de campo y a lo largo de ciclos
productivos completos, incluyendo la evaluación
de la acumulación de Cd en el grano, con el fin de
fortalecer su aplicabilidad en sistemas cacaoteros
tropicales.
Conflicto de intereses
Los autores declaran que no existen conflictos
de intereses.
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