Czy jakość liści może wyjaśnić wpływ gatunków drzew cieniujących na żyzność farm kakaowych? Marie Sauvadet i współpracownicy podsumowują swoje ostatnie badania.
Kakao, jeden z najważniejszych towarów na świecie
, jest w dużej mierze produkowane przez małe gospodarstwa rolne w krajach rozwijających się. Mając ograniczony dostęp do nawozów sztucznych i pestycydów, drobni rolnicy tradycyjnie polegają na ekologii kakaowca, aby zapewnić sobie zbiory przez lata. Drzewo kakaowe z monokultury. Zdjęcie: Marie SauvadetKakaonaturalnie rośnie pod cieniem wyższych drzew, które chronią roślinę przed wahaniami klimatycznymi i chorobami, a także utrzymują żyzność wierzchniej warstwy gleby poprzez opadanie ściółki. Dlatego uprawiając kakao pod tymi większymi drzewami (zwanymi drzewami cienistymi), rolnicy zmniejszają stres kakao i zapotrzebowanie na składniki odżywcze.
Drzewa cieniujące w agroleśnicach kakaowych są bardzo różnorodne i są wybierane nie tylko ze względu na cień, jaki zapewniają, ale także na dostarczanie dodatkowych dóbr dla miejscowej ludności, czy to pozostałości po dawnych lasach, czy też zasadzone przez rolników. Na przykład niektóre drzewa cieniste, takie jak Iroko, produkują wysokiej jakości drewno, podczas gdy inne, takie jak Safou, dostarczają żywności dla rolników.
Drzewa cieniste mają kontrastujący wpływ na żyzność gleby w gospodarstwach kakaowych. Niektóre gatunki bezpośrednio konkurują z kakaowcem o światło, wodę i składniki odżywcze, co może obniżyć ich wzrost i wydajność. Inne mogą zwiększyć żyzność gleby i przynajmniej częściowo zrekompensować brak nawozów. Na przykład gatunki drzew wiążące azot, takie jak Albizia adianthifolia, mają zdolność wykorzystywania azotu z atmosfery; związany azot przenosi się na drzewo, a następnie do gleby poprzez recykling resztek roślinnych (na przykład opad ściółki). Kiedy resztki roślinne ulegają rozkładowi, utrwalony azot staje się dostępny dla kakao.
Wykorzystanie gatunków drzew cienioznośnych, które przynoszą najwięcej korzyści rolnikom i żyzności gleby, jest zatem obiecującym sposobem na zapewnienie trwałości upraw kakao, ale skąd wiemy, które gatunki są najlepsze? Na plantacjach kakao można obecnie znaleźć dziesiątki gatunków drzew cieniujących. Podczas gdy rolnicy często szczegółowo postrzegają wpływ drzew cieniujących na kakao, wciąż jest mało informacji na temat ich konkretnego wpływu na żyzność gleby.
Od lewej do prawej: korona drzewa Canarium (drzewo owocowe), Iroko (drzewo drzewiaste) i Albizia adianthifolia (drzewo wiążące azot). Zdjęcia: MarieSauvadetWyłaniającym się trendem w agroekologii jest branie pod uwagę atrybutów funkcjonalnych roślin, aby zrozumieć ich wpływ na środowisko: czy ten gatunek jest w stanie wykorzystać azot z atmosfery? Czy wytwarza dużo korzeni, które pozwolą mu pobierać więcej składników odżywczych? Ile liści odda do gleby? Czy ściółka ta jest łatwa do rozłożenia dla organizmów glebowych?
Opierając się na tej zasadzie, sprawdziliśmy, czy cechy funkcjonalne gatunków drzew cieniolubnych mogą być wykorzystane do zrozumienia ich wpływu na żyzność gleby. Pracowaliśmy na farmach kakaowca z dystryktu Bokito (Środkowy Kamerun). Rolnicy z Bokito uprawiają kakao na ubogich glebach, z niewielkim dostępem do nawozów, i w dużym stopniu polegają na stosowaniu drzew cieniujących. Przebadaliśmy pięć gatunków drzew cieniujących powszechnie występujących na tym obszarze: dwa gatunki drzew owocowych (Canarium i Safou), dwa gatunki drzew drewnianych (Iroko i Kapok) oraz jeden gatunek drzewa wiążącego N (Albizia adianthifolia).
Gatunki te charakteryzowały się kontrastującą morfologią; kapok był zdecydowanie największym gatunkiem drzewa, zarówno pod względem wysokości (> 30 m), jak i szerokości (> 300 cm średnicy pnia), podczas gdy safou było najmniejsze (12 m wysokości i 36 cm średnicy). Wszystkie gatunki miały podobną biomasę korzeni w najbardziej powierzchniowej warstwie gleby, ale oddawały do gleby różną ilość ściółki liściowej. Ilość ta była największa pod okapem Iroko, duża pod kapokiem, safou i albizją, a mała pod Canarium i kakaowcem niezacienionym (tj. pod drzewem bezcieniowym).
Dalsze analizy wykazały, że ściółka z liści zebranych pod Iroko, Kapok i Albizia charakteryzowała się wysoką zawartością składników pokarmowych niezbędnych dla wzrostu kakaowca (takich jak azot i fosfor), a jednocześnie była łatwo rozkładalna przez organizmy glebowe. Z kolei ściółki zebrane pod Canarium, safou i samym kakao zawierały mniej składników pokarmowych i/lub były mniej smaczne dla organizmów glebowych ze względu na swoją kwasowość i wysoką zawartość tanin.
Różnice w jakości ściółki odzwierciedlały kontrasty w żyzności gleb pod kakaowcami i cieniolubnymi gatunkami drzew. Gleby pod samym kakao charakteryzowały się najniższym poziomem żyzności, który był ledwie poprawiony pod Canarium i Safou. Z drugiej strony, gleby pod Iroko, Kapok i Albizia wykazywały wyższą dostępność azotu i fosforu dla wzrostu roślin. Jednak w przypadku albicji wzrostowi temu towarzyszyło lokalne zakwaszenie gleby, co mogło być spowodowane aktywnością albicji w wiązaniu azotu. Z drugiej strony, drzewo Kapok, którego ściółka liściowa była wzbogacona w wapń, zmniejszyło kwasowość gleby i umożliwiło zwiększenie zawartości węgla w glebie.
Ogólnie rzecz biorąc, nasze wyniki wskazują, że wybór gatunków drzew cieniolubnych na podstawie ich cech funkcjonalnych wydaje się być obiecującą praktyką w celu odpowiedniego zarządzania żyznością gleby. W połączeniu z rozważaniami społeczno-ekonomicznymi na temat znaczenia dodatkowych dóbr wytwarzanych przez drzewa cieniste (na przykład drewno w przypadku Iroko), cechy drzew cieniujących mogą być wykorzystane do zaprojektowania ram decyzyjnych w celu zidentyfikowania najlepszego drzewa cieniującego dla zrównoważonego rozwoju gospodarstw kakaowych.
Przeczytaj pełny artykuł, Cocoa agroforest multifunctionality and soil fertility explained by shade tree litter traits, w Journal of Applied Ecology.
Praca została wykonana przez grupę badaczy z CIRAD, IRD, CNRS i ICRAF w ramach programu badawczego CGIAR dotyczącego lasów, drzew i agroleśnictwa (FTA).
