Efectos de sistemas de café simples y complejos sobre la regulación de plagas y enfermedades y otros servicios ecosistémicos en Costa Rica

Transcripción

1 Efectos de sistemas de café simples y complejos sobre la regulación de plagas y enfermedades y otros servicios ecosistémicos en Costa Rica

2 Impacto de P&E sobre rendimiento Plagas y enfermedades (P&E) tienen impacto en rendimiento (Savary et al., 26; Cheatham et al., 29) Hay muy poco estudio sobre quantificacion de la perdidas de rendimiento por P&E Fue estimado entre 2-4% la reduction del rendimiento por P&E (Savary, 26) El control químico es la practica la mas corriente para controlar P&E: tiene efectos negativos sobre la provisión de algunos servicios ecosistemicos como polinización y control de P&E, mediante la reducción de las poblaciones de organismos benéficos, y la calidad del agua (Cheatham et al, 29;. Poder, 21; Tilman et al., 22).

3 biodiversidad y servicios ecosistemicos La biodiversidad (número y funciones de las especies) determina el funcionamiento y las propiedades de los ecosistemas (Tilman et al., 1996; Loreau et al., 21) Soporte la provisión de servicios ecosistemicos clave como la fertilidad del suelo, la regulación de P&E, incluso la productividad.

4 biodiversidad y servicios ecosistemicos los agroecosistemas diversificados no son necesariamente más productiva (Malezieux, 212) lo que sugiere la existencia de un equilibrio entre la producción y otros servicios ecosistemicos.

5 Efecto de la biodiversidad sobre P&E Puede favorecer el impacto de las P&E particularmente en sistemas agroforestales (Schroth et al, 2;. Avelino et al, 211;.. López- Bravo et al, 212;. Ratnadass et al, 212): los árboles de sombra modifican el microclima generando condiciones mas favorables para el desarrollo de las P&E; pueden actuar como huéspedes alternativos (Schroth et al, 2;. Avelino et al., 211;. López-Bravo et al, 212; Ratnadass et al, 212). Puede mejorar el control de las P&E: por los mecanismos de regulación que implican agentes de control biológico al nivel de la parcela como del paisaje (Altieri, 1999; Schroth et al, 2; Avelino et al. 211; Ratnadass et al, 212;.. Martin et al, 213), reduciendo la dispersión (Ratnadass et al, 212;.. Avelino et al, 212), generando condiciones desfavorables para el desarrollo de las P&E por las modificaciones del microclima (Schroth et al, 2;. Avelino et al, 211;.. Ratnadass et al, 212).

6 Pregunta de investigación y objetivos Cuales son las relaciones y interacciones complejas entre biodiversidad, rendimiento y P&E? enfoque multidisciplinario es necesario para abordar estos múltiples enlaces lo que permitirá de: 1) entender las interrelaciones entre los factores que interactúan a dentro del sistema de cultivo, 2) proponer recomendaciones a los agricultores, sostenible economicamente como ambientalmente (Cheatham y col., 29)

7 Metodología 2 encuestas (Avelino et al., 27,29, 212; Romero, 21) 5 regiones de Costa-Rica 141 situaciones de producción de café

8 Topoclimate : 5 variables - altitude Datos recolectados - annual rainfall - slope inclination - Slope orientation : North-South axis - Slope orientation : East-West axis Coffee plant production characteristics : 4 variables - height of the coffee tree - coffee tree age - per plant - foliage density Soil : 12 variables (ph, quimica, composicion) Cropping practices :13 variables -Distance between plants on the row -Distance between rows -Density of coffee trees per hectare -Number of coffee trees per hole -Shade percentage -Annual number of coffee pruning operations -Annual number of shade pruning operations -Annual number of soil fertilisations -Annual number of foliar fertilisations only -Annual number of soil organic amendments -Annual number of chemical weeding rounds -Annual number of physical weeding rounds -Annual number of fungicide sprays

9 Datos recolectados 1 plagas y enfermedades fueron monitoreados Mycena citricolor Ojo de gallo Hemileia vastatrix Roya Cercospora coffeicola Cercospora Corticium Koleroga Mal de hilacha Leucoptera coffealla Minadora Phoma costaricensis Phoma Colletotrichum coffeanum dieback Ceratocystis fimbriata Macana Meloidogyne exigua Agalladores Nematodos Pratylenchus coffeae Lesionadores nematodos

10 Indicador de rendimiento Indicador del rendimiento alcanzable (Upreti et al., 1991)= Numero de nudos fructíferos / planta x densidad 4 clases entre 522 kg/ha y 7195 kg/ha: YI1 YI2 YI3 YI4

11 Indicador de biodiversidad indicador de biodiversidad = tipo de sombra (Toledo and Moguel, 212) LegAO = leguminosas y otras plantas (policultivo tradicional sin plátanos) Ban= plátanos y otras plantas (policultivo con plátanos) FoF= frutales o forestales (policultivo comercial sin plátanos ) Oleg= solamente leguminosas (monocultivo con sombra) NS= monocultivo sin sombra

12 Metodologia de analisis estatistica data Topoclimate (5) Coffee plant production characteristics (4) Soil (12) Cropping practices (13) Pest and diseases (1) reduction de datos: (Analisis en componantes) Tipologias: (matrice de distancia + conglomerado) Número de tipos Caracterización de los tipos TC1 TC2 TC3 TC4 S1 S2 S3 S4 PC1 PC2 PC3 CP1 CP2 CP3 CP4 4 IP1 IP2 IP3 IP4 Representación de las asociaciones entre los tipos: prueba de chi cuadrado + Análisis factorial de correspondencia Indicatores de rendimiento y de biodiversidad = variables adicionales en el AFC

13 Resultados

14 Dim 2 (23.6%) Profiles: Topoclimate (TC) Soil (S) Coffee plant production characteristics (PC) Cropping practices (CP) Pest and disease injury (IP) Additional variables: YI : Yield Index Shade type: LegAO: (1) Leguminous and other plants (without bananas) Ban: (2) bananas and other plants Oleg: (3) Only legumes FoF: (4) Fruit or forest trees only NS: (5) No shade biodiversidad 1.5 G1 S4 1 IP1.5 PC1 S1 IP2 CP1 TC2 Ban YI1 TC1 CP3 YI2 OLeg FoF YI3 PC2 YI4 TC3 NS IP4 CP2 IP3 CP4 PC3 TC4 S2 S3 G2 -.5 LegAO rendimiento Dim 1 (74.7%)

15 IP1 (n=24) CP1 (n=39) Pwee Cwee macana M. hilacha dieback Fsp Sorg Ffert Dpl roya cerco 1-1 O. Gallo -3 minadora L. nemat. phoma A. nemat. PC1 (n=51) Fdens 2 Hei -2 Fnod Pl/Ho Shp Psh Sfert Age Pcof S1 (n=51) OM Silt Clay Sand ph Mg Fe TC2 (n=48) P Cu EW 2 Alt -2 NS IP2 (n=44) Slope 3 roya macana 1 cerco M. hilacha -1-3 O. Gallo dieback minadora L. nemat. phoma A. nemat. CP3 (n=49) Pwee Cwee Fsp TC1 (n=36) EW 2 Dpl Pl/Ho -2 Sorg Ffert 2 Alt -2 NS Shp Psh Sfert Pcof Slope

16 CP2 (n=34) Pwee Cwee PC2 (n=72) Fsp Fdens -2 Sorg Ffert CP4 (n=19) Fsp Pwee Cwee -2 Sorg Ffert 2 Hei -2 Fnod 2 Dpl Pl/Ho Shp Psh Sfert 2 Dpl Pl/Ho Shp Psh Sfert Pcof Pcof TC3 (n=33) 2 Alt Age EW -2 NS PC3 (n=18) 2 Hei Fdens -2 Age Fnod Slope S2 (n=32) Sand TC4 (n=24) Zn IP4 (n=44) 3 roya macana 1 cerco M. hilacha -1-3 O. Gallo dieback minadora EW 3 ph OM 1 Mg Silt -1-3 P Clay Cu L. nemat. phoma A. nemat. Fe 2 Alt -2 NS IP3 (n=24) S4 (n=22) OM Silt Clay Sand -1-3 Slope 3 roya macana cerco 1 M. hilacha -1 O. Gallo -3 dieback minadora L. nemat. phoma A. nemat. 3 ph Mg 1 Zn Fe P Cu

17 biodiversidad Tipo de sombra policultivo tradicional policultivo comercial Monocultivo sin sombra TOPO CLIMA Manejo de cultivo Extensivo Con. bajo sombra Con. poco sombra Intensivo Perfil de P&E IP2 IP1 IP4 IP3 Impacto sobre rendimiento Indicador de rendimiento rendimiento Servicios ecosystémicos aprovisionameniento apoyo regulacion cultural Producción de café Otra producción Formación de suelo Ciclo de nutrientes Producción primaria Regulación de P&E regulación del clima Tourismo Balance la diversificación del sistema, y la provisión de servicios ecosistemicos puede compensar un aumento del impacto de las P&E y ofrecer perspectivas para los productores para aumentar sus ingresos

18 Conclusiones/Take home message los perfiles de P&E y las pérdidas de rendimiento asociados dependen principalmente de las condiciones topoclimáticas El manejo necesita primero en ser adaptado a las condiciones ambientales Con suelo y condiciones topoclimáticas favorable al desarrollo de P&E, la diversificación puede aumentar la producción global del sistema incorporación racional de árboles de sombra y de la biodiversidad asociada que mejora la provision de servicios ecosistemicos, sin reducir la producción de café

19 Conclusiones/perspectivas Necesidad de cuantificar las pérdidas de rendimiento asociados a los perfiles P&E Necesidad de cuantificar el efecto de la sombra sobre perfiles de P&E y perdidas de rendimiento Necesidad de cuantificar varios servicios ecosystemicos y estudiar las relaciones entre ellos

20 Para mas informaciones