Aplicación de sustancias húmicas en la remediación del cadmio en cultivo de maíz (Zea mays L.)

Abstract

El estudio se realizó para abordar la concentración de cadmio en cultivos de exportación. La investigación se efectuó en el Laboratorio e Invernadero de Fertilidad de Suelo “Sven Villagarcía Hermoza” y tuvo como objetivo evaluar los efectos de diversas dosis, fraccionamientos e interacciones del cadmio en raíces y hojas, y su relación con sustancias húmicas, en el cultivo de maíz amarillo duro PM-213 (Zea mays L.). Se aplicaron tres dosis de cadmio (0, 25 y 50 mg.kg⁻¹ de arena), tres de sustancias húmicas (0, 6 y 12 l.ha⁻¹) y dos fraccionamientos de estas. Las semillas se sembraron en arena lavada a la que se añadieron los tratamientos, bajo un diseño de bloques casualizados factorial 3×3×2 con tres repeticiones. Las plantas crecieron durante 95 días, recibiendo riegos y fertilización periódica; posteriormente, se sembró de nuevo en el mismo sustrato para evaluar el efecto residual. Al finalizar el cultivo se midió el contenido de cadmio en raíces y hojas, el nitrógeno foliar y el peso seco. Los resultados mostraron que la aplicación de 50 mg.kg⁻¹ de cadmio produjo mayor extracción en ambas partes, especialmente en la campaña inicial, evidenciando una acumulación preferente en las raíces. Además, la aplicación de 12 l.ha⁻¹ de sustancias húmicas redujo el cadmio foliar en un 12,5 % en la primera campaña y en un 10 % en el efecto residual; la tasa de traslocación del metal descendió un 30% y 42% respectivamente. No se encontrará interacción significativa entre las sustancias húmicas y su fraccionamiento respecto a la absorción de cadmio. Se concluye que, en dosis elevadas, el cadmio limita la fotosíntesis, lo que resulta en un menor rendimiento del cultivo. Estos hallazgos aportan datos para mejorar el manejo agronómico, optimizar el uso de sustancias húmicas y mitigar la contaminación por cadmio.

This study addressed the concentration of cadmium in export crops. The research was conducted at the Sven Villagarcía Hermoza Soil Fertility Laboratory and Greenhouse and aimed to evaluate the effects of various doses, fractionations, and interactions of cadmium on roots and leaves, and its relationship with humic substances, in the cultivation of hard yellow corn PM-213 (Zea mays L.). Three doses of cadmium (0, 25, and 50 mg.kg⁻¹ of sand), three doses of humic substances (0, 6, and 12 L.ha⁻¹), and two fractionations of these were applied. The seeds were sown in washed sand to which the treatments were added, under a 3 × 3 × 2 factorial randomized block design with three replicates. The plants grew for 95 days, receiving periodic irrigation and fertilization. Subsequently, the crop was replanted in the same substrate to evaluate the residual effect. At the end of the crop, cadmium content in roots and leaves, leaf nitrogen, and dry weight were measured. The results showed that the application of 50 mg/kg⁻¹ of cadmium produced greater extraction in both stages, especially in the initial season, demonstrating preferential accumulation in the roots. Furthermore, the application of 12 l/ha⁻¹ of humic substances reduced foliar cadmium by 12.5% in the first season and by 10% in the residual effect; the metal translocation rate decreased by 30% and 42%, respectively. No significant interaction was found between humic substances and their fractionation with respect to cadmium uptake. It is concluded that, at high doses, cadmium limits photosynthesis, resulting in lower crop yield. These findings provide data to improve agronomic management, optimize the use of humic substances, and mitigate cadmium contamination