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Suivi des services écosystémiques dans un observatoire de caféiers agroforestiers. Applications pour la filière du café

Roupsard Olivier, Allinne Clémentine, Van Den Meersche Karel, Vaast Philippe, Rapidel Bruno, Avelino Jacques, Jourdan Christophe, Le Maire Guerric, Bonnefond Jean-Marc, Harmand Jean-Michel, Dauzat Jean, Albrecht Alain, Chevallier Tiphaine, Barthès Bernard, Clément-Vidal Anne, Gomez Delgado Federico, Charbonnier Fabien, Benegas Laura, Welsh Kristen, Kinoshita Rintaro, Vezy Rémi, Pérez-Molina Junior Pastor, Kim J., Taugourdeau Simon, Defrenet Elsa, Nespoulous Jérôme, Rançon Florian, Guidat Florian, Cambou Aurélie, Soma Maxime, Mages C., Schnabel Florian, Prieto Iván, Picart Delphine, Duthoit Maxime, Rocheteau Alain, Do Frédéric C., de Melo Virginio Filho Elias, Moussa Rachida, Le Bissonnais Yves, Valentin Christian, Sánchez-Murillo Ricardo, Roumet Catherine, Stokes Alexia, Vierling Lee A., Eitel Jan U.H., Dreyer Erwin, Saint-André L., Malmer Anders, Loustau Denis, Isaac Marney E., Martin Adam R., Priemé A., Elberling Bo, Madsen Mikael, Robelo A., Robelo Diego, Borgonovo Carlos, Lehner Peter, Ramirez Guillermo, Jara Manuel, Acuna Vargas R., Barquero Alejandra, Fonseca Carlos, Gay Frédéric. 2019. Suivi des services écosystémiques dans un observatoire de caféiers agroforestiers. Applications pour la filière du café. In : Agroforesterie et services écosystémiques en zone tropicale : Recherche de compromis entre services d'approvisionnement et autres services. Seghieri Josiane (ed.), Harmand Jean-Michel (ed.). Versailles : Ed. Quae, pp. 37-52. (Update sciences et technologies) ISBN 978-2-7592-3059-4

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Abstract : Huit ans de travaux de recherche sur les services écosystémiques dans une grande ferme caféière du Costa Rica (observatoire collaboratif Coffee-Flux, en système agroforestier à base de caféiers sous de grands arbres d'Erythrina poeppigiana, surface projetée de couronne de l'ordre de 16 %) ont suggéré plusieurs applications pour les agriculteurs et les décideurs. Il est apparu que de nombreux services écosystémiques dépendaient des propriétés du sol (ici des Andisols), en particulier de l'érosion, de l'infiltration, de la capacité de stockage de l'eau et des éléments nutritifs. Nous confirmons qu'il est essentiel de lier les services hydrologiques et de conservation au type de sol en présence. Une densité adéquate d'arbres d'ombrage (plutôt faible ici) permet de réduire la sévérité des maladies foliaires avec, en perspective, une réduction de l'usage de pesticides-fongicides. Un simple inventaire de la surface basale au collet des caféiers permet d'estimer la biomasse souterraine et la moyenne d'âge d'une plantation de caféiers, ce qui permet d'évaluer sa valeur marchande ou de planifier son remplacement. Le protocole de calcul actuel pour la neutralité carbone des systèmes agroforestiers ne prend en compte que les arbres d'ombrage, pas la culture intercalaire. Dans la réalité, si on inclut les caféiers, on se rapproche très probablement de la neutralité. Des évaluations plus complètes, incluant les arbres, les caféiers, la litière, le sol et les racines dans le bilan en carbone du système agroforestier sont proposées. Les arbres d'ombrage offrent de nombreux servies écosystémiques s'ils sont gérés de manière adéquate dans le contexte local. Par rapport aux parcelles en plein soleil, nous montrons qu'ils réduisent l'érosion laminaire d'un facteur 2, augmentent la fixation de l'azote (N2) atmosphérique et le pourcentage d'azote recyclé dans le système, réduisant ainsi les besoins en engrais. Ils réduisent aussi la sévérité des maladies foliaires, augmentent la séquestration de carbone, améliorent le microclimat et atténuent substantiellement les effets des changements climatiques. Dans notre étude de cas, aucun effet négatif sur le rendement n'a été enregistré.

Résumé (autre langue) : Eight years of studying coffee ecophysiology and monitoring ecosystem services (ES) in a large coffee farm in Costa Rica revealed several practical recommendations for farmers and policy makers. The cropping system studied within our collaborative observatory (Coffee-Flux) corresponds to a coffee-based agroforestry system (AFS) under the shade of large trees of Erythrina poeppigiana (16 % of canopy cover). A lot of ES and disservices depend on local soil properties (here Andisols), especially erosion/infiltration, water/carbon and nutrient storage capacity. Therefore, for ES assessment, the type of soil is crucial. An adequate density of shade trees (rather low here) reduced the severity of leaf diseases with the prospect of reducing pesticide-fungicide use. A simple inventory of the basal area at collar of the coffee plants allowed estimating the belowground biomass and the average age of the plantation, to judge of its market value and to decide when to replace it. Coffee farms are probably much closer to C neutrality than predicted by the current C-Neutral protocol, which only considers shade trees. More comprehensive assessments, including trees, coffee, litter, soil, and roots in the C balance of the AFS are proposed. Shade trees offer many ES if they are adequately managed in the local context. As compared to full sun conditions, shade trees may (i) reduce laminar erosion by a factor of 2, (ii) increase N2 fixation and the % of N recycled into the system, thus reducing fertilizer requirements, (iii) reduce the severity of leaf diseases, (iv) increase C sequestration, (v) improve the microclimate, and (vi) substantially reduce the effects of climate change. In our case study, no negative effect on coffee yield was found.

Mots-clés Agrovoc : Coffea, Agroforesterie, services écosystémiques, Arbre d'ombrage, Lutte anti-insecte, Lutte antimaladie des plantes, séquestration du carbone, Erythrina poeppigiana

Mots-clés géographiques Agrovoc : Costa Rica

Mots-clés complémentaires : Filière

Mots-clés libres : Nicaragua, Costa Rica, Stratégies des agriculteurs

Classification Agris : F08 - Cropping patterns and systems
K01 - Forestry - General aspects
P40 - Meteorology and climatology

Auteurs et affiliations

  • Roupsard Olivier, CIRAD-PERSYST-UMR Eco&Sols (SEN)
  • Allinne Clémentine, CIRAD-PERSYST-UMR SYSTEM (CRI)
  • Van Den Meersche Karel, CIRAD-PERSYST-UMR Eco&Sols (FRA) ORCID: 0000-0002-0866-7657
  • Vaast Philippe, CIRAD-PERSYST-UMR Eco&Sols (FRA)
  • Rapidel Bruno, CIRAD-PERSYST-UPR Systèmes de pérennes (FRA) ORCID: 0000-0003-0288-5650
  • Avelino Jacques, CIRAD-BIOS-UPR Bioagresseurs : analyse et maîtrise du risque (CRI) ORCID: 0000-0003-1983-9431
  • Jourdan Christophe, CIRAD-PERSYST-UMR Eco&Sols (SEN)
  • Le Maire Guerric, CIRAD-PERSYST-UMR Eco&Sols (FRA) ORCID: 0000-0002-5227-958X
  • Bonnefond Jean-Marc, INRA (FRA)
  • Harmand Jean-Michel, CIRAD-PERSYST-UMR Eco&Sols (CMR) ORCID: 0000-0002-8065-106X
  • Dauzat Jean, CIRAD-BIOS-UMR AMAP (FRA)
  • Albrecht Alain, IRD (FRA)
  • Chevallier Tiphaine, IRD (FRA)
  • Barthès Bernard, IRD (FRA)
  • Clément-Vidal Anne, CIRAD-BIOS-UMR AGAP (FRA)
  • Gomez Delgado Federico
  • Charbonnier Fabien
  • Benegas Laura, CATIE (CRI)
  • Welsh Kristen, University of Idaho (USA)
  • Kinoshita Rintaro, Cornell University (USA)
  • Vezy Rémi, CIRAD-BIOS-UMR AMAP (FRA) ORCID: 0000-0002-0808-1461
  • Pérez-Molina Junior Pastor, CATIE (CRI)
  • Kim J.
  • Taugourdeau Simon, CIRAD-ES-UMR SELMET (SEN) ORCID: 0000-0001-6561-3228
  • Defrenet Elsa
  • Nespoulous Jérôme, INRA (FRA)
  • Rançon Florian, Montpellier SupAgro (FRA)
  • Guidat Florian
  • Cambou Aurélie
  • Soma Maxime, INRA (FRA)
  • Mages C., University of Copenhague (DNK)
  • Schnabel Florian, CATIE (CRI)
  • Prieto Iván, CNRS (FRA)
  • Picart Delphine, INRA (FRA)
  • Duthoit Maxime, CIRAD-PERSYST-UMR Eco&Sols (FRA)
  • Rocheteau Alain, IRD (FRA)
  • Do Frédéric C., IRD (FRA)
  • de Melo Virginio Filho Elias, CATIE (CRI)
  • Moussa Rachida, Montpellier SupAgro (FRA)
  • Le Bissonnais Yves, INRA (FRA)
  • Valentin Christian, IRD (FRA)
  • Sánchez-Murillo Ricardo, UCR (CRI)
  • Roumet Catherine, CNRS (FRA)
  • Stokes Alexia
  • Vierling Lee A., University of Idaho (USA)
  • Eitel Jan U.H., University of Idaho (USA)
  • Dreyer Erwin, INRA (FRA)
  • Saint-André L., INRA (FRA)
  • Malmer Anders, Swedish University of Agricultural Sciences (SWE)
  • Loustau Denis, INRA (FRA)
  • Isaac Marney E., University of Toronto (CAN)
  • Martin Adam R., Université de Toronto (CAN)
  • Priemé A., University of Copenhague (DNK)
  • Elberling Bo, University of Copenhagen (DNK)
  • Madsen Mikael, University of Copenhague (DNK)
  • Robelo A.
  • Robelo Diego, Cafetalera Aquiares (CRI)
  • Borgonovo Carlos, Cafetalera Aquiares (CRI)
  • Lehner Peter, Cafetalera Aquiares (CRI)
  • Ramirez Guillermo
  • Jara Manuel, Cafetalera Aquiares (CRI)
  • Acuna Vargas R., Cafetalera Aquiares (CRI)
  • Barquero Alejandra, Cafetalera Aquiares (CRI)
  • Fonseca Carlos, ICAFE (CRI)
  • Gay Frédéric, CIRAD-PERSYST-UMR Eco&Sols (CRI) ORCID: 0000-0002-7624-8489

Autres liens de la publication

Source : Cirad-Agritrop (https://agritrop.cirad.fr/592684/)

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