Productivité aérienne du caféier Agroforestier
Résumé
Net primary productivity (NPP) of perennial plantations can be split between growth (G), mortality (L) and exports (Ex), with varying allocations in different ecosystems, particularly if we compare forest or fruit tree plantations. The objective of our study was to evaluate NPP and its partition in a coffee agroforestry plantation in Costa Rica, taking into account the strong intra-plot heterogeneity of stump shoots, resulting from their annual coppicing (1/5 shoots eliminated by selective pruning for rejuvenilisation, according to "selected coppice") and the presence of sparse shade trees. An experimental design was set up to test these two effects, choosing the stump shoot as experimental unit. Shoot biomass, growth, C and N content were obtained by destructive measures and before development, calibration and validation of specific allometric relationships. Mortality was measured over a year with litter traps, all compartments separated. We observed a depletion of aerial and reproductive compartments between young and old shoots (aged 6), confirming the interest of annual coppicing pruning. Shade trees, present at low density (15 trees ha-1) showed little or no effect on our variables of interest. Coffee tree shoot NPP was measured at a relatively low 7.6 Mg ha-1.an-1, compared with other tropical tree plantations (coconut, eucalyptus, etc...), But coffee tree is a shade plant (low photosynthetic output) grown in altitude with cool mean temperatures. Fruit export accounted for 52% of NPP, visible growth (woody parts) for 26% and finally natural mortality for 23%. The coffee tree invests 75% of C in labile compartments (fruits, leaves, flowers) with rapid turnover, indicating that final storage of C is to be found more in dead mass and soil organic matter than in biomass.
La productivité primaire nette (NPP) des plantations pérennes peut être répartie entre croissance (G), mortalité (L) et exportations (Ex), suivant une allocation très variable entre écosystèmes, en particulier s'il s'agit de comparer des plantations forestières ou fruitières. L'objectif de notre travail était d'évaluer NPP et sa partition dans une plantation agroforestière de café du Costa Rica, en tenant compte de la forte hétérogénéité intra-parcelle des rejets de souche des caféiers, qui découle de leur recépage annuel (1/5 des rejets éliminé par taille sélective de rejuvénilisation, selon « taillis fureté ») et de la présence éparse d'arbres d'ombrage. Ces deux effets ont été testés dans nos conditions avec un dispositif expérimental adapté, en choisissant le rejet de souche comme individu. La biomasse des rejets, leur croissance et teneur en C et N ont été obtenues par des mesures destructives avant élaboration, calibration et validation des relations allométriques spécifiques. La mortalité a été mesurée durant un an à l'aide de pièges à litière, en séparant tous les compartiments. Nous avons observé un épuisement des parties aériennes et reproductives entre les jeunes rejets et les vieux (âgés de 6 ans), ce qui confirme l'intérêt de la taille de recépage annuelle. Les arbres d'ombrage, présents à faible densité (15 arbres ha-1) ont montré peu ou pas d'effet sur nos variables d'intérêt. NPP des rejets de caféier a été mesurée à 7.6 Mg ha-1.an-1, ce qui est relativement faible en regard d'autres plantations pérennes tropicales (cocotier, eucalyptus etc.), mais le caféier est une plante d'ombre (faibles performances photosynthétiques) cultivé en altitude à des températures moyennes assez fraiches. L'exportation des fruits représentait 52% de NPP, la croissance visible (parties ligneuses) 26% et enfin, la mortalité naturelle 23%. Les caféiers investissaient donc 75% de leur C vers des compartiments labiles (fruits, feuilles, fleurs) à turnover rapide, indiquant que le stockage final du C est à rechercher davantage dans la nécromasse et dans la matière organique du sol que dans la biomasse.