Mycorrhization and cadmium concentration in agroforestry systems with cocoa (Theobroma cacao L.), in San Martín

Authors

DOI:

https://doi.org/10.51252/raa.v5i2.790

Keywords:

mycorrhizae, soil, correlation, colonization, phytoremediation

Abstract

This research was carried out in 3 cocoa-producing locations in the province of Lamas and in the “UNSM Plant Tissue Culture Laboratory” with the aim of studying mycorrhization and heavy metal content in cocoa cultivation with agroforestry systems in San Martín. Mycorrhizal colonization and cadmium concentration in root samples and cocoa beans did not show significant differences between the treatments studied; however, cadmium concentration in soil and leaves showed significant differences; where T3 had the lowest concentration (0.61 ppm) of cadmium in the soil, while T1 had the highest concentration of cadmium (4.6 ppm) in leaves, mycorrhizal colonization in cocoa roots showed a medium positive correlation with soil pH and a medium negative correlation with soil phosphorus, finally a moderate positive correlation was observed between soil cadmium and soil variables (MO and P), while a moderately negative correlation was found between cadmium in roots, leaves and the soil pH variable; cadmium in cocoa beans presented a medium to moderate negative correlation with soil variables (P, % MO and pH).

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References

Arévalo-Gardini, E., Arévalo-Hernández, C. O., Baligar, V. C., & He, Z. L. (2017). Heavy metal accumulation in leaves and beans of cacao (Theobroma cacao L.) in major cacao growing regions in Peru. Science of The Total Environment, 605-606, 792-800. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.06.122 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.06.122

Arévalo-Gardini, E., Obando-Cerpa, M. E., Zúñiga-Cernades, L. B., Arévalo-Hernández, C. O., Baligar, V., & He, Z. (2016). Metales pesados en suelos de plantaciones de cacao (Theobroma Cacao l.) en tres regiones del Perú. Ecología Aplicada, 15(2), 81. https://doi.org/10.21704/rea.v15i2.747 DOI: https://doi.org/10.21704/rea.v15i2.747

Argüello, D., Chavez, E., Lauryssen, F., Vanderschueren, R., Smolders, E., & Montalvo, D. (2019). Soil properties and agronomic factors affecting cadmium concentrations in cacao beans: A nationwide survey in Ecuador. Science of The Total Environment, 649, 120-127. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.08.292 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.08.292

Behrooz, A., Vahdati, K., Rejali, F., Lotfi, M., Sarikhani, S., & Leslie, C. (2019). Las micorrizas arbusculares y las bacterias promotoras del crecimiento de las plantas alivian el estrés por sequía en el nogal. Hortscience, 54, 1087–1092. DOI: https://doi.org/10.21273/HORTSCI13961-19

Brundrett, M., Bougher, N., Dell, B., Grove, T., & Malajczuk, N. (1995). Working with mycorrhizas in forestry and agriculture (1.a ed.). Pirie Printers, Canberra, Australia.

Contreras, F., Herrera, T., & Izquierdo, A. (2011). Efecto de dos fuentes de carbonato de calcio (CaCO3) sobre la disponibilidad de cadmio para plantas de cacao (Theobroma cacao L.) en suelos de Barlovento, estado de Miranda. Revista Venesuelos, 13(1), 52 – 63.

Cortez, L. H. V., Vásquez, K. E. A., Flor, F. G. I., Chang, J. F. V., Maddela, N. R., & Prasad, R. (2024). Banana and apple extracts with efficient microorganisms and their effect on cadmium reduction in cocoa beans (Theobroma cacao L.). Discover Food, 4(1), 163. https://doi.org/10.1007/s44187-024-00205-5 DOI: https://doi.org/10.1007/s44187-024-00205-5

De La Sota Ricaldi, A. M. (2023). Identificación molecular de hongos micorrízicos arbusculares asociados al sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) en la región San Martín [Universidad Nacional Agraria La Molina]. https://hdl.handle.net/20.500.12996/5629

Engbersen, N., Gramlich, A., Lopez, M., Schwarz, G., Hattendorf, B., Gutierrez, O., & Schulin, R. (2019). Cadmium accumulation and allocation in different cacao cultivars. Science of The Total Environment, 678, 660-670. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.05.001 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.05.001

EPA, U. S. (1996). Method 3050B: Acid Digestion of Sediments, Sludges, and Soils. Washington, DC.

Ferrol, N., Tamayo, E., & Vargas, P. (2016). The heavy metal paradox in arbuscular mycorrhizas: from mechanisms to biotechnological applications. Journal of Experimental Botany, 67(22), 6253-6265. https://doi.org/10.1093/jxb/erw403 DOI: https://doi.org/10.1093/jxb/erw403

Florida Rofner, N., Claudio Melchor, S. L., & Gómez Bernal, R. (2018). El ph y la absorción de cadmio en almendras de cacao orgánico (Theobroma cacao L.) en Leoncio Prado, Huánuco, Perú. Folia Amazónica, 27(1), 1-8. https://doi.org/10.24841/fa.v27i1.438 DOI: https://doi.org/10.24841/fa.v27i1.438

Gonzales, M. A. (2023). Estudio verifica altas concentraciones de cadmio en cacao cultivado en el norte del Perú. INTOBAE. https://www.infobae.com/peru/2023/10/08/estudio-verifica-altas-concentraciones-de-cadmio-en-cacao-cultivado-en-el-norte-del-peru/

Gramlich, A., Tandy, S., Andres, C., Chincheros Paniagua, J., Armengot, L., Schneider, M., & Schulin, R. (2017). Cadmium uptake by cocoa trees in agroforestry and monoculture systems under conventional and organic management. Science of The Total Environment, 580, 677-686. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.12.014 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2016.12.014

Gramlich, A., Tandy, S., Gauggel, C., López, M., Perla, D., Gonzalez, V., & Schulin, R. (2018). Soil cadmium uptake by cocoa in Honduras. Science of The Total Environment, 612, 370-378. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.08.145 DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2017.08.145

Hu, Y., Pandey, A., Wu, X., Fang, P., & Xu, P. (2022). El papel de los hongos micorrízicos arbusculares en la tolerancia a la sequía en cultivos de leguminosas: una revisión. Legume Research, 1(9).

Ibarra Ramos, R. E. (2022). Perspectivas para la biorremediación de suelos contaminados con plomo en Colombia [Universidad Colegio Mayor de Cundinamarca]. https://repositorio.universidadmayor.edu.co/handle/unicolmayor/6515

Iglesias, J. M. (2011). Publicación: Sistemas de producción agroforestales. Capacitación y análisis en: “conceptos generales y definiciones”. Revista Sistemas de Producción Agroecológicos, 151. https://doi.org/10.22579/22484817.575 DOI: https://doi.org/10.22579/22484817.575

Irigoin Quintana, V., & Trigoso Tuesta, L. P. (2022). Determinación de la correlación de las propiedades físicas y químicas del suelo con los contenidos de cadmio y la colonización micorrízica en cacao Theobroma cacao L. como monocultivo en diferentes pisos altitudinales de la región San Martín, Perú. [Universidad Católica Sedes Sapientiae]. https://repositorio.ucss.edu.pe/

Mendoza-López, K. L., Mostacero-León, J., López-Medina, S. E., Efraín Gil-Rivero, A., De La Cruz-Castillo, A. J., & Villena-Zapata, L. (2021). Cadmium in Theobroma cacao L. “cacao” plantations in the San Martin region (Lamas), Peru. Manglar, 18(2), 169-173. https://doi.org/10.17268/manglar.2021.022 DOI: https://doi.org/10.17268/manglar.2021.022

Meter, A., Atkinson, R. J., & Laliberte, B. (2019). Cadmio en el cacao de América Latina y el Caribe. Análisis de la investigación y soluciones potenciales para la mitigación. SCIOTECA. https://scioteca.caf.com/handle/123456789/1505

MINAM. (2017). Comprendio de la Legislación Ambiental Peruana. En Resolución Ministerial N° 182-2017-MINAM. Ministerio del Ambiente. https://www.minam.gob.pe/wp-content/uploads/2017/07/Res_182-2017-MINAM.pdf

Oliva, M., Rubio, K., Epquin, M., Marlo, G., & Leiva, S. (2020). Cadmium Uptake in Native Cacao Trees in Agricultural Lands of Bagua, Peru. Agronomy, 10(10), 1551. https://doi.org/10.3390/agronomy10101551 DOI: https://doi.org/10.3390/agronomy10101551

Palao Flores, S. J., & Saavedra la Torre, K. A. (2020). Efectos de Hongos Micorrízicos Arbusculares para recuperación de suelos agrícolas bajo condiciones de vivero, en la EEA El Porvenir, 2020 [Universidad Cesar Vallejo]. https://hdl.handle.net/20.500.12692/63801

Pérez Moncada, U. A., Ramírez Gómez, M. M., Serralde Ordoñez, D. P., Peñaranda Rolón, A. M., Wilches Ortiz, W. A., Ramírez, L., & Rengifo Estrada, G. A. (2019). Hongos formadores de micorrizas arbusculares (HFMA) como estrategia para reducir la absorción de cadmio en plantas de cacao (Theobroma cacao). Revista Terra Latinoamericana, 37(2), 121. https://doi.org/10.28940/terra.v37i2.479 DOI: https://doi.org/10.28940/terra.v37i2.479

Phillips, J. M., & Hayman, D. S. (1970). Improved procedures for clearing roots and staining parasitic and vesicular-arbuscular mycorrhizal fungi for rapid assessment of infection. Transactions of the British Mycological Society, 55(1), 158-IN18. https://doi.org/10.1016/S0007-1536(70)80110-3 DOI: https://doi.org/10.1016/S0007-1536(70)80110-3

Prieto, O., Belezaca, C., Mora, W., Garcés, F., Sabando, F., & Cedeño, P. (2012). Identificación de hongos micorrízicos arbusculares en sistemas agroforestales con cacao en el trópico húmedo ecuatoriano. Agronomía mesoamericana, 23(2), 233-239. https://www.scielo.sa.cr/pdf/am/v23n2/a02v23n2.pdf DOI: https://doi.org/10.15517/am.v23i2.6482

Riopedre-Gálan, T., Delgado-Álvaraez, A., Cabrera-Rodríguez, J. A., & Cartaya-Rubio, O. E. (2021). Relación entre los metales pesados y los hongos formadores de micorrizas arbusculares. Cultivos Tropicales, 42(4), 14. https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=193270002014

Rodríguez-Morelos, V. H., Soto-Estrada, A., Pérez-Moreno, J., Franco-Ramírez, A., & Díaz-Rivera, P. (2014). Arbuscular mycorrhizal fungi associated with the rhizosphere of seedlings and mature trees of Swietenia macrophylla (Magnoliophyta: Meliaceae) in Los Tuxtlas, Veracruz, Mexico. Revista Chilena de Historia Natural, 87(1), 9. https://doi.org/10.1186/s40693-014-0009-z DOI: https://doi.org/10.1186/s40693-014-0009-z

Ruiz Erazo, X. A. (2014). Diversidad genética de cacao theobroma cacao l. con marcadores moleculares microsatélites [Universidad Nacional de Colombia]. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/75268

Sánchez, J., & Dubón, A. (2014). Informes técnicos. Fundación Hondureña de Investigación Agrícola - FHIA. https://fhia.org.hn/?s=Informe+técnico

Shahid, M., Dumat, C., Khalid, S., Niazi, N. K., & Antunes, P. M. C. (2016). Cadmium Bioavailability, Uptake, Toxicity and Detoxification in Soil-Plant System. En Reviews of Environmental Contamination and Toxicology (pp. 73-137). https://doi.org/10.1007/398_2016_8 DOI: https://doi.org/10.1007/398_2016_8

Shi, N.-N., Gao, C., Zheng, Y., & Guo, L.-D. (2016). Arbuscular mycorrhizal fungus identity and diversity influence subtropical tree competition. Fungal Ecology, 20, 115-123. https://doi.org/10.1016/j.funeco.2015.12.007 DOI: https://doi.org/10.1016/j.funeco.2015.12.007

Tantalean Pedraza, E., & Huauya Rojas, M. Á. (2017). Distribución del contenido de cadmio en los diferentes órganos del cacao CCN-51 en suelo aluvial y residual en las localidades de Jacintillo y Ramal de Aspuzana. Revista de Investigación de Agroproducción Sustentable, 1(2), 69-78. https://doi.org/10.25127/aps.20172.365 DOI: https://doi.org/10.25127/aps.20172.365

Tedersoo, L., Bahram, M., & Zobel, M. (2020). How mycorrhizal associations drive plant population and community biology. Science, 367(6480). https://doi.org/10.1126/science.aba1223 DOI: https://doi.org/10.1126/science.aba1223

Vallejos-Torres, G., Ruíz-Valles, R., Chappa-Santa María, C. E., Gaona-Jiménez, N., & Marín, C. (2021). Una alta diversidad de hongos micorrízicos arbusculares influye en la absorción de cadmio y crecimiento vegetal del cacao. Bioagro, 34(1), 75-84. https://doi.org/10.51372/bioagro341.7 DOI: https://doi.org/10.51372/bioagro341.7

Wang, F. (2017). Occurrence of arbuscular mycorrhizal fungi in mining-impacted sites and their contribution to ecological restoration: Mechanisms and applications. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 47(20), 1901-1957. https://doi.org/10.1080/10643389.2017.1400853 DOI: https://doi.org/10.1080/10643389.2017.1400853

Wu, Q.-S., & Zou, Y.-N. (2017). Arbuscular Mycorrhizal Fungi and Tolerance of Drought Stress in Plants. En Arbuscular Mycorrhizas and Stress Tolerance of Plants (pp. 25-41). Springer Singapore. https://doi.org/10.1007/978-981-10-4115-0_2 DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-10-4115-0_2

Published

2025-07-20

How to Cite

Solsol-Salis, S., & Vallejos-Torres, G. (2025). Mycorrhization and cadmium concentration in agroforestry systems with cocoa (Theobroma cacao L.), in San Martín. Revista Agrotecnologica Amazonica, 5(2), e790. https://doi.org/10.51252/raa.v5i2.790