Ubicación y caracterización de los sitios de estudio

La presente investigación se realizó en la Empresa de Cultivos Varios “Miguel Soneira Ríos”, de la provincia Mayabeque, Cuba, en dos unidades productivas del municipio Güines, la CPA (Cooperativa de Producción Agropecuaria) “Amistad Cubano-búlgara” y la Granja “El Marqués”, ubicada en el poblado Río Seco. Estos sitios se han dedicado a la producción de cultivos varios desde hace muchos años y poseen suelos del tipo Ferralítico Rojo. La CPA colinda con la carretera Güines- Melena del Sur, de alto tráfico vehicular y está ubicada en las coordenadas 22°50'47.04'' de latitud norte y los 82°0.3'45.03'' de longitud oeste y la Granja colinda con otras unidades agropecuarias, pertenecientes al Ministerio de la Agricultura y AZCUBA, la zona aledaña es históricamente cañera donde se observó que algunos bloques fueron quemados y que a pocos metros del campo en estudio se ubica el vertedero de basura doméstica del poblado. Esta área se encuentra ubicada geográficamente, entre las coordenadas 22º 47´ 53” de latitud norte y los 81º 58´ 45” de longitud oeste.

En ambos lugares la producción agrícola es de tipo intensiva, con máquinas de pivote central. Es importante señalar que en nuestro país se establece un paquete tecnológico para este cultivo (88. Gamboa N. El cadmio, ¿su presencia nos alerta de la contaminación antropogénica? Rev Quím [Internet]. 26 de noviembre de 2019 [citado 27 de noviembre de 2024];33(1-2):14-6. Available from: https://revistas.pucp.edu.pe/index.php/quimica/article/view/21434 ) que hace uso de grandes cantidades de productos químicos, los cuales el estado cubano prioriza cada año para lograr altos rendimientos que satisfagan la demanda del país. El paquete tecnológico se puede conocer al consultar el historial de campo del especialista fitosanitario.

En estas áreas de producción se empleó la metodología para el Diagnóstico Agroecológico de áreas con posible riesgo de contaminación (22. Pabón SE, Benítez R, Sarria RA, Gallo JA, Pabón SE, Benítez R, et al. Contaminación del agua por metales pesados, métodos de análisis y tecnologías de remoción. Una revisión. Entre Cienc E Ing [Internet]. junio de 2020 [citado 27 de noviembre de 2024];14(27):9-18. Available from: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S1909-83672020000100009&lng=en&nrm=iso&tlng=es ), para ello se realizaron talleres con especialistas fitosanitarios, especialistas del cultivo de la papa y otros actores sociales involucrados, haciendo uso también del Método de Acción-Participación, posteriormente, se procedió a realizar una matriz DAFO (1212. Gestión de la Propiedad Industrial en la Universidad Agraria de la Habana. Cienc Técn Agrop [Internet]. 2015;14(No.Especial):72-8. Available from: https://www.redalyc.org/pdf/932/93243475013.pdf ) con los resultados de los talleres.

Muestreos y análisis realizados

Las muestras de suelo fueron secadas a temperatura ambiente y maceradas, mientras que las de tejido vegetal se secaron en estufa a 80 ^oC durante 3 días, hasta alcanzar una masa constante. Posteriormente, se realizaron las digestiones descritas en la Tabla 1 y luego se procedió a la determinación de la concentración de Cd, utilizando un Espectrofotómetro de Absorción Atómica de llama (Spectrometer-NovAA 350, Analytik jena), en el Laboratorio de Fisiología del Instituto de Ciencia Animal (ICA), ubicado en Catalina de Güines, Mayabeque, Cuba.

Análisis estadístico

Se aplicó un análisis de varianza simple (ANOVA) con cinco repeticiones por tratamiento o muestra tomada y luego en los casos en que se encontró diferencias, entre los tratamientos, se realizó la comparación de medias mediante la prueba de Rangos múltiples de Duncan (p<0.05). Para el procesamiento estadístico se utilizó el programa Statgraphics Centurion.

Evaluación de la concentración de Cd en el suelo

La Figura 1 muestra la concentración de Cd en el suelo de las dos unidades productivas. Puede observarse que existen diferencias significativas entre los momentos de muestreos, siendo mayores los valores encontrados en el momento después de la cosecha, lo que conlleva a pensar que este aumento puede deberse, fundamentalmente, a la tecnología propia que se utiliza en el cultivo. Al respecto, algunos autores plantean que las numerosas aplicaciones de productos químicos que se realizan al cultivo, en los suelos Ferralíticos Rojos de Mayabeque, Cuba, han aumentado las concentraciones de metales pesados en el suelo en los últimos años (1111. Hernández-Jiménez A, Pérez-Jiménez JM, Bosch-Infante D, Speck NC. La clasificación de suelos de Cuba: énfasis en la versión de 2015. Cultiv Trop [Internet]. 31 de marzo de 2019 [citado 12 de febrero de 2024];40(1):a15-e15. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/1504 ).

Otros autores refieren como posibles causas de contaminación de los suelos los metales pesados procedentes de los productos agroquímicos aplicados en el control de malezas y plagas (1515. Torrente A, Manchola L, Santofimio E. Metales en suelos productores de arroz del distrito Juncal, Huila - Colombia. Suelos Ecuat [Internet]. 12 de diciembre de 2020;50:1-12. Available from: https://www.researchgate.net/publication/347599219_METALES_EN_SUELOS_PRODUCTORES_DE_ARROZ_DEL_DISTRITO_JUNCAL_HUILA_-_COLOMBIA ). También, se señala como parte de la contaminación antrópica, el uso intensivo de pesticidas, plaguicidas y abonos químicos (1616. Juste I. ecologiaverde.com. [citado 27 de noviembre de 2024]. Contaminación del suelo: causas, consecuencias y soluciones. Available from: https://www.ecologiaverde.com/contaminacion-del-suelo-causas-consecuencias-y-soluciones-285.html ).

En Cuba, los suelos Ferralíticos Rojos pueden tener de forma natural 0,6 mg kg^-1 de Cd, por lo que los valores encontrados, superiores a 3 mg kg^-1, se consideran valores muy elevados, o sea, con estos niveles de Cd en el suelo se deben tomar medidas de remediación (1313. ISO 11466:1995(en), Soil quality - Extraction of trace elements soluble in aqua regia [Internet]. [citado 2 de septiembre de 2020]. Available from: https://www.iso.org/obp/ui/#iso:std:iso:11466:ed-1:v1:en ).

Otras fuentes contaminantes de Cd pueden haber incidido. En el caso de la Granja, podrían ser los aerosoles que emitió la quema de la caña de azúcar cerca del campo estudiado y, también, el hecho de que exista un área de vertedero de residuos domésticos a pocos metros del área, en tal sentido, algunas investigaciones han identificado los vertederos de basura doméstica como fuente contaminante de metales pesados, no solo en los suelos, sino también en hortalizas que han sido tratadas con enmiendas orgánicas provenientes de basura doméstica (1717. Reumont SO, Céspedes DG, Cazorla LL, Sánchez IS, Casals AL, Alvares PP. Niveles de cadmio, plomo, cobre y zinc en hortalizas cultivadas en una zona altamente urbanizada de la Ciudad de la Habana, Cuba. Rev Int Contam Ambient [Internet]. 10 de septiembre de 2013 [citado 27 de noviembre de 2024];29(4):285-93. Available from: https://www.revistascca.unam.mx/rica/index.php/rica/article/view/29664 ). En el caso de la CPA, la otra fuente contaminante podría ser la carretera Güines -Melena del sur que colinda con el campo, al repecto, se ha planteado en la literatura internacional, a modo de resumen, como una de las causas de la contaminación del suelo, los metales pesados que salen con el humo por el tubo de escape de los coches (1616. Juste I. ecologiaverde.com. [citado 27 de noviembre de 2024]. Contaminación del suelo: causas, consecuencias y soluciones. Available from: https://www.ecologiaverde.com/contaminacion-del-suelo-causas-consecuencias-y-soluciones-285.html ).

Se ha señalado por otros autores (1818. Cáceres Atencia MJ, Ramos Caballero EM. Determinación de Cadmio, Plomo, Mercurio y Arsénico en Beta vulgaris, Ipomoea batatas y Beta vulgaris var. cicla, Santa. Repos Inst - UNS [Internet]. 12 de junio de 2023 [citado 27 de noviembre de 2024]; Available from: http://repositorio.uns.edu.pe/handle/20.500.14278/4299 ), niveles superiores de Cd al límite máximo permisible en el cultivo de la acelga y a los estándares de calidad ambiental para suelos agrícolas, lo que puede estar influenciado por el vertimiento a los afluentes al río de residuos de la minería y de la aplicación de fertilizantes y fitosanitarios.

Resultados al respecto se han obtenido en suelos del Perú (1919. Fuentes Quijandria FG. Impacto ambiental de los fertilizantes fosfatados en el nivel de contaminación por cadmio en suelos cultivados en el valle de Ica [Internet] [Informe de investigación para optar el grado de doctor en gestión ambiental]. Universidad Nacional San Luis Gonzaga; 2023 [citado 27 de noviembre de 2024]. p. 1. Available from: https://dialnet.unirioja.es/servlet/tesis?codigo=338591 ), con concentraciones promedio de Cd superiores a las normas establecidas, indicando que un aumento gradual de la aplicación de fertilizantes fosfatados pudiera resultar en un incremento del contenido de cadmio en el suelo y, por lo tanto, podrían esperarse daños a la salud de las personas.

Evaluación de la concentración de Cd en los propágulos y tubérculos

En la Figura 2 se observa que existe diferencia significativa en las concentraciones de Cd entre los propágulos y los tubérculos en cada localidad, mostrándose los valores más elevados para los propágulos. Estos resultados en los tubérculos se corresponden con los reportados por otros autores (1111. Hernández-Jiménez A, Pérez-Jiménez JM, Bosch-Infante D, Speck NC. La clasificación de suelos de Cuba: énfasis en la versión de 2015. Cultiv Trop [Internet]. 31 de marzo de 2019 [citado 12 de febrero de 2024];40(1):a15-e15. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/1504 ) en otras fincas para este mismo cultivo, sin embargo, éstos no estudiaron el propágulo o semilla.

Los altos valores obtenidos en los tubérculos de papa, como se puede observar en la figura 2, superan el límite permisible de Cd en raíces y tubérculos de 0,1 mg kg -1, según la Norma cubana para los contaminantes metálicos en los alimentos (2020. Oficina Nacional de Normalizacion. Norma cubana 493. Contaminantes metálicos en alimentos - regulaciones sanitarias. 2015.), así como del CODEX Alimentarius de la FAO (2121. FAO. OMS. CODEX ALIMENTARIUS. Normas Internacionales de los Alimentos. Norma general para los contaminantes y las toxinas presentes en los alimentos y piensos [Internet]. 1993. Available from: https://www.fao.org/input/download/standards/17/CXS_193s_2015.pdf ), lo que puede constituir un riesgo para la cadena trófica y un serio peligro para las personas que consumen el alimento, ya que el Cd puede provocar serios problemas de salud, fundamentalmente a largo plazo (2222. Londoño-Franco LF, Londoño-Muñoz PT, Muñoz-García FG. Los riesgos de los metales pesados en la salud humana y animal. Biotecnol En El Sect Agropecu Agroindustrial [Internet]. diciembre de 2016 [citado 27 de noviembre de 2024];14(2):145-53. Available from: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S1692-35612016000200017&lng=en&nrm=iso&tlng=es ).

Evaluación de la concentración de Cd en la parte aérea de la planta

La concentración de Cd en las plantas de papa de ambos sitios experimentales (Tabla 2) no mostró diferencias significativas, lo que corrobora, como se mencionó en la introducción, a este cultivo como planta hiperacumuladora de los metales Cd y Cr (44. Reyes-Rodríguez R, Guridi-Izquierdo F, Valdés-Carmenate R. El manejo del suelo modifica a sus ácidos húmicos y la disponibilidad de metales pesados. Cultiv Trop [Internet]. junio de 2018 [citado 27 de noviembre de 2024];39(2):15-20. Available from: http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S0258-59362018000200002&lng=es&nrm=iso&tlng=es -77. MINAGRI. Instructivo técnico para la producción de papa en Cuba. La Habana Cuba: MINAGRI; 2016.). La existencia de este elemento en la planta puede ser altamente tóxico, alterando su fotosistema, inhibiendo el flujo de electrones y el aparato fotosintético, creando estrés oxidativo, inestabilidad de las paredes celulares y daños estructurales, disminuyendo la tolerancia al estrés, lo que abre las puertas al ataque de microrganismos indeseables (2323. PortalFrutícola.com [Internet]. 2019 [citado 27 de noviembre de 2024]. Riesgos de la bioacumulación de metales pesados en las plantas - PortalFruticola.com. Available from: https://www.portalfruticola.com/noticias/2019/08/06/riesgos-de-la-bioacumulacion-de-metales-pesados-en-las-plantas/ ). Sin embargo, en la investigación se pudo observar a lo largo del ciclo del cultivo que no se presentaron síntomas de toxicidad visible en ninguna etapa fenológica, coincidiendo con los resultados de otras investigaciones.

En un estudio realizado con Rumex cetosa, planta tolerante a los metales pesados, no se observaron síntomas de toxicidad visible por Cd, sin embargo a nivel de ultraestructura de los cloroplastos se observaron algunas anomalías (2424. Barrutia O. Rumex acetosa L.: ¿Es esta pseudometalofita una “caja del tesoro” para la fitorremediación de suelos contaminados con Zn, Cd y Pb? Academia. 20 de junio de 2018 [citado 27 de noviembre de 2024]; Available from: https://www.academia.edu/109923191/Rumex_acetosa_L_Es_esta_pseudometalofita_una_caja_del_tesoro_para_la_fitorremediaci%C3%B3n_de_suelos_contaminados_con_Zn_Cd_y_Pb ).

Los resultados, de manera general, coinciden con otros resultados de investigaciones desarrolladas en el cultivo de la papa, se encontró que el contenido de Cd en planta, tubérculo y suelo superaron el límite medio permisible para el cultivo (2525. Cusi V. Concentración de cadmio y plomo en la planta de papa (Solanum tuberosum L.), cultivada en suelos contaminados de El Mantaro, Sincos, Huancaní y Mito. [Internet] [Tesis para optar el Título Profesional de Ingeniero Ambiental.]. [Huancayo - Perú.]: Universidad Continental. Facultad de Ingeniería. Escuela Académico Profesional de Ingeniería Ambiental.; 2021. Available from: https://repositorio.continental.edu.pe/handle/20.500.12394/11465 ).

Un factor influyente en la contaminación son las aplicaciones de productos químicos como plaguicidas y fertilizantes minerales. Existen investigaciones que muestran que los plaguicidas contienen elementos trazas y pueden aportar 1,38 - 1,94 mg kg^-1 de Cd; así como también los fertilizantes fosfatados y nitrogenados pueden aportar de 0,1 - 170 mg kg^-1 y 0,05 - 8,5 mg kg^-1 de Cd, respectivamente (2626. Jiao W, Chen W, Chang AC, Page AL. Environmental risks of trace elements associated with long-term phosphate fertilizers applications: A review. Environ Pollut [Internet]. 1 de septiembre de 2012 [citado 26 de noviembre de 2024];168:44-53. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749112001923 ).

A partir del análisis del historial de campo de cada sitio estudiado y del intercambio con los productores, se constató que se realizaron varias aplicaciones de plaguicidas de forma preventiva con el mismo objetivo, que aunque atacan las plagas y enfermedades, pueden comprometer la inocuidad de los alimentos, incluso contaminar los suelos y mantos freáticos (2626. Jiao W, Chen W, Chang AC, Page AL. Environmental risks of trace elements associated with long-term phosphate fertilizers applications: A review. Environ Pollut [Internet]. 1 de septiembre de 2012 [citado 26 de noviembre de 2024];168:44-53. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749112001923 ,2727. Brutti L, Beltrán M, de Salamone IG. Biorremediación de los Recursos Naturales [Internet]. 1ra ed. Buenos Aires, Argentina; 2018. 542 p. Available from: https://ri.conicet.gov.ar/bitstream/handle/11336/135071/CONICET_Digital_Nro.47a8f79f-2c62-4398-9cc3-18e858fdc03e_H.pdf?sequence=11 ).

En Cuba, el Instructivo técnico del cultivo de la papa (77. MINAGRI. Instructivo técnico para la producción de papa en Cuba. La Habana Cuba: MINAGRI; 2016.) establece una estrategia de prevención para plagas y enfermedades, lo que se identificó como Amenaza según el método de Acción - Participación, ya que es obligatoria la aplicación de este paquete tecnológico. A través de este mismo método se plantea como Debilidad el desconocimiento sobre el tema de la contaminación por los productores de la CPA “Amistad Cubano-búlgara”, pero como Fortaleza, los productores de la Granja “El Marqués” si tenían conocimiento de ello, pues en este sitio se realizaron investigaciones previamente. A partir de ello surge como Oportunidad un Sistema de Vigilancia Tecnológica que propone:

Location and Characterization of the study sites:

The present research was carried out at the Miguel Soneira Ríos Assorted Crops Enterprise in Mayabeque province, Cuba, in two production units in Güines municipality, the CAP (Cooperative of Agricultural Production) Cuban-Bulgarian Friendship and El Marqués Farm, located in Río Seco town. These sites have been dedicated to the production of various crops for many years and have Red Ferrallitic soils. CAP borders the Güines-Melena del Sur highway, with high vehicular traffic, and is located at coordinates 22°50'47.04'' north latitude and 82°0.3'45.03'' west longitude. The farm borders other agricultural units belonging to the Ministry of Agriculture and AZCUBA; the surrounding area is historically a sugarcane area where it was observed that some blocks were burned and that a few meters from the field under study is the town's domestic garbage dump. This area is geographically located between 22º 47' 53“ north latitude and 81º 58' 45” west longitude.

In both places, agricultural production is intensive, with center pivot machines. It is important to point out that in our country a technological package is established for this crop (88. Gamboa N. El cadmio, ¿su presencia nos alerta de la contaminación antropogénica? Rev Quím [Internet]. 26 de noviembre de 2019 [citado 27 de noviembre de 2024];33(1-2):14-6. Available from: https://revistas.pucp.edu.pe/index.php/quimica/article/view/21434 ) that makes use of large quantities of chemical products, which the Cuban state prioritizes each year to achieve high yields that satisfy the country's demand. The technological package can be found by consulting the field history of the phytosanitary specialist.

In these production areas, the methodology for the Agroecological Diagnosis of areas with possible risk of contamination (1111. Hernández-Jiménez A, Pérez-Jiménez JM, Bosch-Infante D, Speck NC. La clasificación de suelos de Cuba: énfasis en la versión de 2015. Cultiv Trop [Internet]. 31 de marzo de 2019 [citado 12 de febrero de 2024];40(1):a15-e15. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/1504 ) was used, for which workshops were held with phytosanitary specialists, potato crop specialists and other social actors involved, also using the Action-Participation Method, after which a SWOT matrix (1212. Gestión de la Propiedad Industrial en la Universidad Agraria de la Habana. Cienc Técn Agrop [Internet]. 2015;14(No.Especial):72-8. Available from: https://www.redalyc.org/pdf/932/93243475013.pdf ) was made with the results of the workshops.

Sampling and analysis performed

The soil samples were dried at room temperature and macerated, while the plant tissue samples were dried in an oven at 80 ºC for 3 days, until a constant mass was reached. Subsequently, the digestions described in Table 1 were carried out and then the Cd concentration was determined using a flame Atomic Absorption Spectrophotometer (Spectrometer-NovAA 350, Analytik jena), at the Physiology Laboratory of the Institute of Animal Science (ICA), located in Catalina de Güines, Mayabeque, Cuba.

Statistical analysis

A simple analysis of variance (ANOVA) was applied with five replicates per treatment or sample taken and then, in the cases where differences were found between treatments, a comparison of means was made using Duncan's multiple range test (p<0.05). The Statgraphics Centurion program was used for statistical processing.

Evaluation of Cd concentration in the soil

Figure 1 shows the Cd concentration in the soil of the two production units. It can be observed that there are significant differences between the sampling times, with higher values found after harvest, which leads us to think that this increase may be mainly due to the technology used in the crop. In this regard, some authors suggest that the numerous applications of chemical products made to the crop, in the Ferrallitic Red soils of Mayabeque, Cuba, have increased the concentrations of heavy metals in the soil in the last years (1111. Hernández-Jiménez A, Pérez-Jiménez JM, Bosch-Infante D, Speck NC. La clasificación de suelos de Cuba: énfasis en la versión de 2015. Cultiv Trop [Internet]. 31 de marzo de 2019 [citado 12 de febrero de 2024];40(1):a15-e15. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/1504 ).

Other authors refer as possible causes of soil contamination, heavy metals from agrochemicals applied in weed and pest control (1515. Torrente A, Manchola L, Santofimio E. Metales en suelos productores de arroz del distrito Juncal, Huila - Colombia. Suelos Ecuat [Internet]. 12 de diciembre de 2020;50:1-12. Available from: https://www.researchgate.net/publication/347599219_METALES_EN_SUELOS_PRODUCTORES_DE_ARROZ_DEL_DISTRITO_JUNCAL_HUILA_-_COLOMBIA ). The intensive use of pesticides, pesticides and chemical fertilizers is also mentioned as part of the anthropic contamination (1616. Juste I. ecologiaverde.com. [citado 27 de noviembre de 2024]. Contaminación del suelo: causas, consecuencias y soluciones. Available from: https://www.ecologiaverde.com/contaminacion-del-suelo-causas-consecuencias-y-soluciones-285.html ).

In Cuba, the Red Ferrallitic soils can naturally have 0.6 mg kg^-1 of Cd, so the values found, higher than 3 mg kg^-1, are considered very high values, that is, with these levels of Cd in the soil, remediation measures should be taken (1414. Rodríguez-Alfaro M, Muñiz-Ugarte O, Nascimento CWA do, Montero-Álvarez A, Calero-Martín B, Martínez-Rodríguez F. Rangos permisibles de Cadmio y Plomo en abonos orgánicos utilizados en la producción de alimentos. Cultiv Trop [Internet]. 31 de mayo de 2022 [citado 27 de noviembre de 2024];43(1):e01-e01. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/1637 ).

Other sources of Cd contaminants may have played a role. In the case of the Farm, it could be the aerosols emitted by the burning of sugar cane near the field studied and also the fact that there is a domestic waste landfill a few meters from the area. In this sense, some research has identified domestic waste landfills as a contaminating source of heavy metals, not only in soils, but also in vegetables that have been treated with organic amendments from domestic waste (1717. Reumont SO, Céspedes DG, Cazorla LL, Sánchez IS, Casals AL, Alvares PP. Niveles de cadmio, plomo, cobre y zinc en hortalizas cultivadas en una zona altamente urbanizada de la Ciudad de la Habana, Cuba. Rev Int Contam Ambient [Internet]. 10 de septiembre de 2013 [citado 27 de noviembre de 2024];29(4):285-93. Available from: https://www.revistascca.unam.mx/rica/index.php/rica/article/view/29664 ). In the case of the CAP, the other contaminating source could be Güines-Melena del Sur highway that borders the field. In this regard, it has been suggested in the international literature, as a summary, that one of the causes of soil contamination is the heavy metals that come out with the smoke from car exhaust pipes (1616. Juste I. ecologiaverde.com. [citado 27 de noviembre de 2024]. Contaminación del suelo: causas, consecuencias y soluciones. Available from: https://www.ecologiaverde.com/contaminacion-del-suelo-causas-consecuencias-y-soluciones-285.html ).

Other authors have reported higher levels of Cd than the maximum permissible limit in the chard crop and the environmental quality standards for agricultural soils, which may be influenced by the discharge of tributaries to the river from mining and the application of fertilizers and phytosanitary products (1818. Cáceres Atencia MJ, Ramos Caballero EM. Determinación de Cadmio, Plomo, Mercurio y Arsénico en Beta vulgaris, Ipomoea batatas y Beta vulgaris var. cicla, Santa. Repos Inst - UNS [Internet]. 12 de junio de 2023 [citado 27 de noviembre de 2024]; Available from: http://repositorio.uns.edu.pe/handle/20.500.14278/4299 ).

Results have been obtained in soils in Peru (1919. Fuentes Quijandria FG. Impacto ambiental de los fertilizantes fosfatados en el nivel de contaminación por cadmio en suelos cultivados en el valle de Ica [Internet] [Informe de investigación para optar el grado de doctor en gestión ambiental]. Universidad Nacional San Luis Gonzaga; 2023 [citado 27 de noviembre de 2024]. p. 1. Available from: https://dialnet.unirioja.es/servlet/tesis?codigo=338591 ) with average Cd concentrations above the established standards, indicating that a gradual increase in the application of phosphate fertilizers could result in an increase in the cadmium content of the soil and, therefore, damage to people's health could be expected.

Evaluation of Cd concentration in propagules and tubers

Figure 2 shows that there is a significant difference in Cd concentrations between propagules and tubers at each location, with the highest values for propagules. These results in tubers correspond with those reported by other authors (1111. Hernández-Jiménez A, Pérez-Jiménez JM, Bosch-Infante D, Speck NC. La clasificación de suelos de Cuba: énfasis en la versión de 2015. Cultiv Trop [Internet]. 31 de marzo de 2019 [citado 12 de febrero de 2024];40(1):a15-e15. Available from: https://ediciones.inca.edu.cu/index.php/ediciones/article/view/1504 ) in other farms for this same crop; however, they did not study the propagule or seed.

High values obtained in potato tubers, as can be observed in Figure 2, exceed the permissible limit of Cd in roots and tubers of 0.1 mg kg^-1, according to the Cuban Standard for metallic contaminants in food (2020. Oficina Nacional de Normalizacion. Norma cubana 493. Contaminantes metálicos en alimentos - regulaciones sanitarias. 2015.), as well as the CODEX Alimentarius of the FAO (2121. FAO. OMS. CODEX ALIMENTARIUS. Normas Internacionales de los Alimentos. Norma general para los contaminantes y las toxinas presentes en los alimentos y piensos [Internet]. 1993. Available from: https://www.fao.org/input/download/standards/17/CXS_193s_2015.pdf ), which can constitute a risk for the trophic chain and a serious danger for the people who consume the food, since Cd can cause serious health problems fundamentally in the long term (2222. Londoño-Franco LF, Londoño-Muñoz PT, Muñoz-García FG. Los riesgos de los metales pesados en la salud humana y animal. Biotecnol En El Sect Agropecu Agroindustrial [Internet]. diciembre de 2016 [citado 27 de noviembre de 2024];14(2):145-53. Available from: http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_abstract&pid=S1692-35612016000200017&lng=en&nrm=iso&tlng=es ).

Evaluation of Cd concentration in plant (aerial part)

The concentration of Cd in potato plants from both experimental sites (Table 2) did not show significant differences, which corroborates, as mentioned in the introduction, that this crop is a plant that hyperaccumulates the metals Cd and Cr (77. MINAGRI. Instructivo técnico para la producción de papa en Cuba. La Habana Cuba: MINAGRI; 2016.). The existence of this element in the plant can be highly toxic, altering its photosystem, inhibiting the flow of electrons and the photosynthetic apparatus, creating oxidative stress, instability of the cell walls and structural damage, decreasing the tolerance to stress, which opens the doors to the attack of undesirable microorganisms (2323. PortalFrutícola.com [Internet]. 2019 [citado 27 de noviembre de 2024]. Riesgos de la bioacumulación de metales pesados en las plantas - PortalFruticola.com. Available from: https://www.portalfruticola.com/noticias/2019/08/06/riesgos-de-la-bioacumulacion-de-metales-pesados-en-las-plantas/ ). However, in the research it was observed throughout the crop cycle that there were no symptoms of visible toxicity in any phenological stage, coinciding with other researches.

In a study carried out with Rumex cetosa, a plant tolerant to heavy metals, no symptoms of visible Cd toxicity were observed; however, some anomalies were observed in the ultrastructure of chloroplasts (2424. Barrutia O. Rumex acetosa L.: ¿Es esta pseudometalofita una “caja del tesoro” para la fitorremediación de suelos contaminados con Zn, Cd y Pb? Academia. 20 de junio de 2018 [citado 27 de noviembre de 2024]; Available from: https://www.academia.edu/109923191/Rumex_acetosa_L_Es_esta_pseudometalofita_una_caja_del_tesoro_para_la_fitorremediaci%C3%B3n_de_suelos_contaminados_con_Zn_Cd_y_Pb ).

The results generally coincide with the research developed in xxxxxxx in the potato crop, it was found that the Cd content in the plant, tuber and final soil exceeded the LMP for the crop (2525. Cusi V. Concentración de cadmio y plomo en la planta de papa (Solanum tuberosum L.), cultivada en suelos contaminados de El Mantaro, Sincos, Huancaní y Mito. [Internet] [Tesis para optar el Título Profesional de Ingeniero Ambiental.]. [Huancayo - Perú.]: Universidad Continental. Facultad de Ingeniería. Escuela Académico Profesional de Ingeniería Ambiental.; 2021. Available from: https://repositorio.continental.edu.pe/handle/20.500.12394/11465 ).

An influential factor in contamination is the application of chemicals such as pesticides and mineral fertilizers. Research shows that pesticides contain trace elements and can contribute 1.38 - 1.94 mg kg^-1 of Cd; phosphate and nitrogen fertilizers can contribute 0.1 - 170 mg kg^-1 and 0.05 - 8.5 mg kg^-1 of Cd, respectively (2626. Jiao W, Chen W, Chang AC, Page AL. Environmental risks of trace elements associated with long-term phosphate fertilizers applications: A review. Environ Pollut [Internet]. 1 de septiembre de 2012 [citado 26 de noviembre de 2024];168:44-53. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749112001923 ).

From the analysis of the field history of each studied site and the exchange with producers, it was observed that several applications of pesticides were made preventively with the same objective, that although they attack pests and diseases, they can compromise the food safety, even contaminate soils and phreatic mantles (2626. Jiao W, Chen W, Chang AC, Page AL. Environmental risks of trace elements associated with long-term phosphate fertilizers applications: A review. Environ Pollut [Internet]. 1 de septiembre de 2012 [citado 26 de noviembre de 2024];168:44-53. Available from: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0269749112001923 ,2727. Brutti L, Beltrán M, de Salamone IG. Biorremediación de los Recursos Naturales [Internet]. 1ra ed. Buenos Aires, Argentina; 2018. 542 p. Available from: https://ri.conicet.gov.ar/bitstream/handle/11336/135071/CONICET_Digital_Nro.47a8f79f-2c62-4398-9cc3-18e858fdc03e_H.pdf?sequence=11 ).

In Cuba, the Technical Instructions for potato cultivation (77. MINAGRI. Instructivo técnico para la producción de papa en Cuba. La Habana Cuba: MINAGRI; 2016.) establishes a strategy for the prevention of pests and diseases, which was identified as a Threat according to the Action-Participation method, since the application of this technological package is mandatory. Through this same method, the lack of knowledge on the subject of contamination by the producers of CAP Amistad Cubano-Bulgara was identified as a Weakness, but as a Strength, the producers of El Marqués farm were aware of it, since research was previously carried out at this site. From this arises as an Opportunity a Technological Surveillance System that proposes: