Dynamics of biomass and nutrient accumulation in rubber (Hevea brasiliensis) plantations established on two soil types: Implications for nutrient management over the immature phase

Autor: Thibaut Perron, Louis Mareschal, Jean-Paul Laclau, Lucie Deffontaines, Philippe Deleporte, Aurélien Masson, Thierry Cauchy, Frédéric Gay
Přispěvatelé: Agrosystèmes Biodiversifiés (UMR ABSys), 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), 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), Département Performances des systèmes de production et de transformation tropicaux (Cirad-PERSYST), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), 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), Cirad Direction Générale (Cirad-DG), Société des Caoutchoucs de Grand-Béréby, Société Michelin, This study was carried out as part of the FERTIM project funded by the Institut Francais du Caoutchouc and by the Michelin, SIPH and SOGB companies., 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, 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)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Société de Caoutchouc de Grand Béréby (SOGB)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
0106 biological sciences
Rubber tree
[SDV]Life Sciences [q-bio]
01 natural sciences
Allométrie
Nutrient
Sol sableux
Biomasse
Biomass
Sol argileux
2. Zero hunger
Type de sol de culture
Biomass (ecology)
biology
facteur de bioaccumulation
Soil classification
Bioaccumulation
Hevea brasiliensis
Fertilizer
F60 - Physiologie et biochimie végétale
Tree allometry
Context (language use)
engineering.material
Cycle biogéochimique
Logging residues
Stade de développement végétal
010405 organic chemistry
Nutrient management
P35 - Fertilité du sol
15. Life on land
biology.organism_classification
0104 chemical sciences
Allometric equations
F61 - Physiologie végétale - Nutrition
Agronomy
13. Climate action
Fertilization
Nutrient accumulation
engineering
Environmental science
Agronomy and Crop Science
010606 plant biology & botany
Zdroj: Industrial Crops and Products
Industrial Crops and Products, Elsevier, 2021, 159, pp.113084. ⟨10.1016/j.indcrop.2020.113084⟩
Industrial Crops and Products, 2021, 159, pp.113084. ⟨10.1016/j.indcrop.2020.113084⟩
ISSN: 0926-6690
Popis: International audience; Rubber trees are the main source of natural rubber (NR). The area occupied by rubber plantations rose from 3.9 million ha in 1961 to 12.5 million ha in 2018. Both the expansion of rubber plantations in marginal zones (prone to biotic and abiotic stress), and long-term rubber tree cultivation in traditional areas, raise questions about the sustainability of NR production in a context of climate change. Our study set out to gain insights into the biogeochemical cycles in rubber plantations, for a better matching of fertilizer inputs to the dynamics of nutrient demand throughout rubber tree growth. Nutrient accumulation in tree biomass is a major component of the biological cycle in tree plantations. We studied the dynamics of biomass and nutrient accumulation in two chronosequences covering the whole lifespan of a plantation in Ivory Coast managed on a sandy soil at the SAPH site, and one on a clayey soil at the SOGB site. In total, 56 trees were destructively sampled in 2-, 5-, 20- and roughly 40-year-old stands. While the use of allometric relationships is common for estimating nutrient stocks in planted forests, this study was the first to provide allometric equations predicting nutrient stocks in rubber tree components. Allometric models were applied to the inventory of 4 commercial stands, for each age at each site, to estimate stand biomass and nutrient stocks. The current annual increments of nutrient stocks in tree biomass peaked between 2 and 5 years after planting. They reached 80 kg ha(-1) yr(-1) for N, 14 kg ha(-1) yr(-1) for P and 34 kg ha(-1) yr(-1) for K at SAPH (53, 7, and 39 kg ha(-1) yr(-1) respectively at SOGB), which highlighted the importance of an appropriate fertilization schedule for young rubber trees. At the clear-cut age (38-40 years), the amounts of nutrients accumulated in tree biomass were 970 kg N ha(-1), 188 kg P ha(-1), 366 kg K ha(-1), 941 kg Ca ha(-1) and 255 kg Mg ha(-1) on the sandy soil at SAPH (907,118, 629 1499, and 375 kg ha(-1) respectively on the clayey soil at SOGB). Contrasting soil properties and management practices at the two sites had a much greater effect on the amounts of P, K, Ca and Mg accumulated in the trees than on N accumulation. Logging practices in rubber plantations can lead to considerable nutrient exports on poor tropical soils. Harvest residues should be distributed uniformly in the plots so that the roots of young trees can quickly gain access to the nutrients released during decomposition.
Databáze: OpenAIRE