“Efectos de cafetales simples y complejos sobre la regulación de plagas y enfermedades y otros servicios ecosistémicos” 1 Rolando Cerda, Clémentine Allinne, Louise Krolczyk, Charlie Mathiot, Eugénie Clément, Celia A. Harvey, Jean-Noel Aubertot, Philippe Tixier, Christian Gary & Jacques Avelino SemSem, CATIE, Junio 2015
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“Efectos de cafetales simples y complejossobre la regulación de plagas y enfermedades y
otros servicios ecosistémicos”
1
Rolando Cerda, Clémentine Allinne, Louise Krolczyk, Charlie Mathiot, Eugénie Clément, Celia A.Harvey, Jean-Noel Aubertot, Philippe Tixier, Christian Gary & Jacques Avelino
SemSem, CATIE, Junio 2015
• ¿Cuál es el efecto de la sombra (biodiversidad), altitud y manejo sobre cuatro serviciosecosistémicos?– Regulación de plagas y enfermedades
– Provisión de productos agroforestales
– Mantenimiento de la fertilidad del suelo
– Secuestro de carbono
• ¿Cuáles son las relaciones (trade-offs o sinergias) entre estos servicios?
2
Preguntas de investigación
Strategia para la selección de parcelas (Tres factores):
Tipo de sombra, tres niveles
3
Red de cafetales (69 parcelas)
Indice de intensidad de manejo0 11Bajo Alto
Altitud (clima):
646 - 1107 m.s.n.m.
CFS: full sunCLD: low diversification
CHD: High diversification
4
Variables estudiadas por cadaServicio Ecosistémico
Regulación de P&E Provisión Fertilidad de suelos Secuestro de carbono
sAUDPC (%) • Roya• Cercospora• Minador• Otros
Ramas muertas!
Rendimientos:• Café• Bananas• Otras frutas
Indicadores económicos• Flujo de efectivo• Beneficio
Análisis estadístico:Modelos lineales para identificar el efecto de los tres factores y susinteracciones sobre los servicios ecosistémicos (ANOVA, p < 0.05).
Variable ~ S + M + A + SxM + SxA + AxM + SxMxA
Análisis de relaciones entre servicios ecosistémicos y biodiversidad
Regresiones lineales:
• Entre variables de los 4 servicios ecosistémicos estudiados
• Entre servicios ecosistémicos y biodiversidad de plantas (Shannon
index)
También analizamos cuál tipo de sombra cumple con mejores servicios
ecosistémicos
(Rapidel et al. 2015)
S: tipos de sombra; M: intensidad de manejo; A: altitud
6
PRINCIPALES RESULTADOS
Roya ~ Altitud x Sombra
▲CHD+ CLDO CFS
Altitude
Rust
(%)Roya
7
▲CHD+ CLDO CFS
▲CHD+ CLDO CFS
Dead branches ~ Altitud x Sombra x Manejo
Ramas muertas
8
Rendimiento de café
kg h
a-1
y-1
Rendimiento café ~ Manejo
Cash flow and family benefit followed the same tendency
9
Acidez del sueloAcidez ~ Sombra
mg
kg
-1
Full sun Simple shade Diversified shade0
50
100
150
200
250
300
mg
/ k
g
a
ab
b
a
ab
b
CFS CLD CHD
Acid
ez m
gkg
-1
10
Secuestro de carbonoCarbono ~ Sombra
Coffee trees
Service trees
Timber trees
Fruit trees
Musaceas
Full sun Simple shade Diversified shade0
5
10
15
20
25
30
Mg
/ h
a
a
b
b
Coffee trees
Service trees
Timber trees
Fruit trees
Musaceas
Musaceas
Fruit trees
Timber trees
Service trees
Coffee trees
Full sun Simple shade Diversified shade0
5
10
15
20
25
30
Mg
/ h
a
a
b
b
Musaceas
Fruit trees
Timber trees
Service trees
Coffee trees
CFS CLD CHD
tons
ha
-1
11
Relaciones entre servicios ecosistémicos
0 10 20 30 40 50
AGB Carbon (Mg/ha)
0
2500
5000
7500
10000
12500
15000
Actu
al Y
ield
(kg
/ha
)C
offe
eyie
ld(k
g h
a-1
y-1
)
Carbon (tons ha-1)
Variables representativas de cada servicio:
Regulación de plagas y enfermedades: ramas muertas
Provision: rendimiento de café
Mantención de la fertilidad del suelo: acidez del suelo
Secuestro de carbon: carbon total en biomasa aérea
▲ CHD: Coffee agroforestry systems with high diversification
+ CLD: Coffee agroforestry systems with low diversification
O CFS: Coffee in full sun
Desirable area: where desirable values of both ecosystem
services can be found
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
H_canopy_14
0
10
20
30
40
50
AG
B C
arb
on
(M
g/h
a)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
H_canopy_14
0
60
120
180
240
300
360
420
So
il a
cid
ity (
kg
/ha
)
0 10 20 30 40 50
AGB Carbon (Mg/ha)
0
60
120
180
240
300
360
420
So
il a
cid
ity (
mg
/kg
)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
H_canopy_14
0
4
8
12
16
20
24
De
ad
Bra
nch
es (
nu
mb
er)
0 10 20 30 40 50
AGB Carbon (Mg/ha)
0
4
8
12
16
20
24
De
ad
bra
nch
es (
nu
mb
er)
0 60 120 180 240 300 360 420
Soil acidity (mg/kg)
0
4
8
12
16
20
24
De
ad
bra
nch
es (
nu
mb
er)
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0
Shannon diversity index
0
2500
5000
7500
10000
12500
15000
Actu
al Y
ield
(K
g/h
a/y
ea
r)
0 10 20 30 40 50
AGB Carbon (Mg/ha)
0
2500
5000
7500
10000
12500
15000
Actu
al Y
ield
(kg
/ha
)
0 60 120 180 240 300 360 420
Soil acidity (mg/kg)
0
2500
5000
7500
10000
12500
15000A
ctu
al Y
ield
(kg
/ha
)
0 4 8 12 16 20 24
Dead Branches (number)
0
2500
5000
7500
10000
12500
15000
Actu
al Y
ield
(kg
/ha
)
Plant biodiversity
Biodiversity
Carbon sequestration Soil fertility Regulation of P&D
Ecosystem services
Pro
vis
ion
Carb
on s
equestr
atio
n
bio
div
ers
ity
Soil
fert
ility
Regula
tio
n o
f P
&D
Eco
syste
m s
erv
ice
s
Mensajes clave Efectos de la sombra sobre provision de algunos SE (plagas y enfermedades)
depende de interacciones con manejo o con altitud
Cafetales con sombra tuvieron menos ramas muertas con manejo intensivo elimpacto sobre pérdidas de rendimiento sería menor que en cafetales a pleno sol
La sombra no afecta el rendimiento de café; podríamos obtener rendimientossimilares bajo sombra y a pleno sol, dependiendo del manejo
Cafetales con sombra mantienen mejor la fertilidad del suelo que los cafetales apleno sol (<costos para los productores)
El secuestro de carbon es claramente superior en cafetales con sombra; se podríausar esta información para mejores precios y certificaciones
No se encontraron trade-offs entre SE y biodiversidad (bajo condiciones decobertura de sombra = 35%). Podríamos incrementar un servicio sin perfjudicar aotros 13
Perspectivas Analizar datos de dos años (2014 and 2015)
Pérdidas de rendimiento y perfiles de daño!; Tipologías situaciones de producción