Diego Robelo, Karel Van den Meersche, Christophe Jourdan, Emmanuelle Khac, Elias de Melo Virginio Filho, Olivier Roupsard, Alejandra Barquero, Iván Prieto, Catherine Roumet, Elsa Defrenet, Fabien Charbonnier, Victor J. Vargas, Alexia Stokes, Junior Pastor Pérez-Molina, Bruno Rapidel, Ecologie fonctionnelle et biogéochimie des sols et des agro-écosystèmes (UMR Eco&Sols), 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)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Centro Agronomico Tropical de Investigacion y Ensenanza (CATIE), Centre d’Ecologie Fonctionnelle et Evolutive (CEFE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-École pratique des hautes études (EPHE), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UPVM)-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 de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Botanique et Modélisation de l'Architecture des Plantes et des Végétations (UMR AMAP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Fonctionnement et conduite des systèmes de culture tropicaux et méditerranéens (UMR SYSTEM), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-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), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad), Université de Montpellier (UM), Cafetalera Aquiares, ANR Ecosfix Project (ANR-10-STRA-003-01 ), Fontagro CAF'Adapt project, ANR MACACC project, ANR-10-STRA-0003,ECOSFIX,Services écosystémiques des racines – redistribution hydrique, séquestration du carbone et fixation du sol(2010), Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École pratique des hautes études (EPHE)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université Paul-Valéry - Montpellier 3 (UM3), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD [France-Sud]), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA)-Centre International de Hautes Etudes Agronomiques Méditerranéennes - Institut Agronomique Méditerranéen de Montpellier (CIHEAM-IAMM), and Centre International de Hautes Études Agronomiques Méditerranéennes (CIHEAM)-Centre International de Hautes Études Agronomiques Méditerranéennes (CIHEAM)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro) more...
Background and Aims In Costa Rica, coffee (Coffea arabica) plants are often grown in agroforests. However, it is not known if shade-inducing trees reduce coffee plant biomass through root competition, and hence alter overall net primary productivity (NPP). We estimated biomass and NPP at the stand level, taking into account deep roots and the position of plants with regard to trees. Methods Stem growth and root biomass, turnover and decomposition were measured in mixed coffee/tree (Erythrina poeppigiana) plantations. Growth ring width and number at the stem base were estimated along with stem basal area on a range of plant sizes. Root biomass and fine root density were measured in trenches to a depth of 4 m. To take into account the below-ground heterogeneity of the agroforestry system, fine root turnover was measured by sequential soil coring (to a depth of 30 cm) over 1 year and at different locations (in full sun or under trees and in rows/inter-rows). Allometric relationships were used to calculate NPP of perennial components, which was then scaled up to the stand level. Key Results Annual ring width at the stem base increased up to 2·5 mm yr−1 with plant age (over a 44-year period). Nearly all (92 %) coffee root biomass was located in the top 1·5 m, and only 8 % from 1·5 m to a depth of 4 m. Perennial woody root biomass was 16 t ha−1 and NPP of perennial roots was 1·3 t ha−1 yr−1. Fine root biomass (0–30 cm) was two-fold higher in the row compared with between rows. Fine root biomass was 2·29 t ha−1 (12 % of total root biomass) and NPP of fine roots was 2·96 t ha−1 yr−1 (69 % of total root NPP). Fine root turnover was 1·3 yr−1 and lifespan was 0·8 years. Conclusions Coffee root systems comprised 49 % of the total plant biomass; such a high ratio is possibly a consequence of shoot pruning. There was no significant effect of trees on coffee fine root biomass, suggesting that coffee root systems are very competitive in the topsoil. (Resume d'auteur) more...