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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
familiar
• Acidez• Materia
orgánica• Macro y micro
nutrientes
Carbono en biomasa aérea • Café • Musáceas• Frutales • Maderables • Servicio
5
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
14
GRACIAS
Rolando Cerda B. rcerda@catie.ac.cr
15
Acknowledgements. This research is supported by CASCADE project “Ecosystem-based Adaptation for Smallholder
Subsistence and Coffee Farming Communities in Central America”, funded by the International Climate Initiative
(ICI). The German Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety (BMU) supports
this initiative on the basis of a decision adopted by the German Bundestag
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