Trees modify the dynamics of soil CO2 efflux in coffee agroforestry systems

Abstract

a b s t r a c tAgroforestry systems may help significantly reduce atmospheric carbon levels in forthcoming years through photosynthesis and regulation of soil CO 2 efflux. This study aimed to characterise the soil CO 2 efflux dynamics of coffee plants cultivated under agroforestry and full-sun production systems and identify the factors that regulate this process. The study was carried out in agroforestry and full-sun coffee systems on three family farms in Minas Gerais, the Atlantic Forest Biome, Brazil during three consective days on each farm. Twenty 1-m 2 sampling areas (10 for each system), each separated by a distance of 5 × 5 m and located between coffee plant rows, were selected on each farm. Soil physical and chemical attributes, air temperature and humidity, soil temperature and moisture, the percentage of canopy cover, and soil CO 2 efflux were measured at each sampling area in the two systems. The air and soil temperature in the agroforestry systems were lower and soil moisture was higher than in the full-sun systems. Soil CO 2 efflux showed different dynamics in the two systems. Daytime soil CO 2 efflux was more stable (i.e. from morning to midday) in the agroforestry system (average 15% increase) compared to the full-sun system (average 49.1% increase). Soil CO 2 efflux was regulated by labile carbon and total nitrogen variation in the agroforestry systems, and by soil temperature variation at a depth of 10 cm in the full-sun systems. A principal components analysis with data from all grouped systems showed that soil CO 2 efflux was generally positively correlated with soil temperature at 5 and 10 cm depths, and negatively correlated with soil moisture. In conclusion, agroforestry systems promote microclimate stability and decrease soil CO 2 efflux variability compared to full-sun systems.

Biomasa de raíces finas en arreglos agroforestales con cacao en la amazonia occidental colombiana

“…Lo anterior es similar a lo reportado por otros estudios (Bakker et al, 2006;Das y Chaturvedi, 2008;Ma et al, 2013), donde mencionan que la biomasa de las raíces se encuentra principalmente en los primeros veinte centímetros del suelo y tiende a disminuir al aumentar la profundidad (Yanai et al, 2006;Pransiska et al, 2016). Stokes et al (2008) indican que la variabilidad observada se debe a la heterogeneidad espacial de desarrollo del sistema radicular, que depende de las interacciones de los factores genéticos y ambientales de los árboles, y puede explicarse por la presencia de diferentes especies de árboles que promueven diferentes condiciones ambientales debido a la distancia de siembra y características morfológicas que influyen en el patrón de variabilidad espacial (Katayama et al, 2009;de Carvalho et al, 2016). Kang et al (2010) demostraron que la biomasa de raíces en diferentes profundidades de suelo, indica la capacidad de crecimiento de las plantas y biomasa acumulada en capas específicas del suelo, donde una biomasa acumulada más alta significa una mayor capacidad para absorber agua y nutrientes del suelo en los estratos más superficiales (Claus y George, 2005).…”

Respiración del suelo en cuatro sistemas de uso de la tierra

“…Se observó que la temperatura del suelo no se correlacionó con la Rs en los sistemas de pastizal y agrícola para los muestreos de mañana, y en el sistema agrícola para las de la tarde. Estas observaciones pueden responder a que la cobertura vegetal modera las condiciones de microclima, manteniendo la humedad del suelo (Gomes et al, 2016). El intervalo de temperatura del suelo osciló entre 12.3 °C (matorral) a 33.1 °C (plantación) para las mediciones de la mañana y de 13.7 °C (matorral) a 35.4 °C (plantación) para las de la tarde (Figura 6).…”

Efeito do sombreamento na qualidade da bebida de café conilon cultivado em sistemas consorciados

“…Os sistemas de manejo de café no Brasil caracterizam-se predominante pelo monocultivo com a condução das plantas a pleno sol. Contudo, o aumento das variações climáticas, com elevadas temperaturas e redução da precipitação média em regiões produtivas têm demandado práticas de manejo que proporcionem a atenuação dos efeitos climáticos extremos sobre o cafeeiro e maior proteção do solo (Marín-Castro et al, 2016;Gomes et al, 2016).…”