Cocoa agroforest multifunctionality and soil fertility explained by shade tree litter traits

Autor: Seguy Enock, Grégoire T. Freschet, Jean-Daniel Essobo, Philippe Tixier, Marie Sauvadet, Jean-Michel Harmand, Stéphane Saj, Thierry Becquer
Přispěvatelé: Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Fonctionnement et conduite des systèmes de culture tropicaux et méditerranéens (UMR SYSTEM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Centre International de Hautes Etudes Agronomiques Méditerranéennes - Institut Agronomique Méditerranéen de Montpellier (CIHEAM-IAMM), Centre International de Hautes Études Agronomiques Méditerranéennes (CIHEAM)-Centre International de Hautes Études Agronomiques Méditerranéennes (CIHEAM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Station d'écologie théorique et expérimentale (SETE), Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Météo France-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), World Agroforestry Centre [CGIAR, Cameroun] (ICRAF), World Agroforestry Center [CGIAR, Kenya] (ICRAF), Consultative Group on International Agricultural Research [CGIAR] (CGIAR)-Consultative Group on International Agricultural Research [CGIAR] (CGIAR), Fonctionnement écologique et gestion durable des agrosystèmes bananiers et ananas (UR GECO), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Agropolis Fondation, STRADIV Project, Grant/Award Number: 1504-003, ANR-10-LABX-0001,AGRO,Agricultural Sciences for sustainable Development(2010), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre International de Hautes Etudes Agronomiques Méditerranéennes - Institut Agronomique Méditerranéen de Montpellier (CIHEAM-IAMM), Centre International de Hautes Études Agronomiques Méditerranéennes (CIHEAM)-Centre International de Hautes Études Agronomiques Méditerranéennes (CIHEAM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Observatoire Midi-Pyrénées (OMP), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National d'Études Spatiales [Toulouse] (CNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Météo-France -Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-École Pratique des Hautes Études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Journal of Applied Ecology
Journal of Applied Ecology, Wiley, 2020, 57 (3), pp.476-487. ⟨10.1111/1365-2664.13560⟩
Journal of Applied Ecology, 2020, 57 (3), pp.476-487. ⟨10.1111/1365-2664.13560⟩
ISSN: 0021-8901
1365-2664
DOI: 10.1111/1365-2664.13560⟩
Popis: International audience; Manipulating plant functional diversity to improve agroecosystem multifunctionality is a central challenge of agricultural systems world-wide. In cocoa agroforestry systems (cAFS), shade trees are used to supply many services to farmers, yet their impact on soil functioning and cocoa yields is likely to vary substantially among tree species. Here we compared the impact of five shade tree species (Canarium schweinfurthii (Canarium), Dacryodes edulis (Safou), Milicia excelsa (Iroko), Ceiba pentandra (Kapok tree), Albizia adianthifolia (Albizia)) and unshaded conditions on the functioning of poor sandy savanna soils within eight cocoa farms in Central Cameroon. We assessed the effects of plant functional traits, leaf litterfall and fine root biomass on a range of soil functions and on cocoa yield. Shade trees generally improved soil pH, NH4+, NO3- and Olsen P content, biomass production of bioassays and soil total C and N content, while leaving cocoa yields unchanged. However, these effects varied largely among species. Improvements of soil functions were low under the two fruit trees (Canarium and Dacryodes), medium under the legume tree Albizia and high under the two timber trees (Milicia and Ceiba). Low litter recalcitrance was most strongly associated with increases in soil fertility indicators such as N and P availability, whereas soil C and N content increased with litter Ca restitution. Synthesis and applications. We demonstrate that cocoa agroforest multifunctionality is substantially influenced by the functional traits of shade tree species. Shade tree species with the most dissimilar traits to cocoa (cocoa showing the lowest leaf litter quality) showed the largest improvement of soil functions. Therefore, selection of shade trees based on their functional traits appears as a promising practice to adequately manage soil functioning. In order to fully assess the beneficial role of shade trees in these agroecosystems. Future research will need to extend this approach to other below-ground traits and other aspects of multifunctionality such as long-term cocoa health and yield.
Databáze: OpenAIRE
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