Sự phát triển của tán và sản xuất sinh khối của các loài cây đã được cắt tỉaErythrina berteroana, E. fusca vàGliricidia sepium ở các vùng đất thấp nhiệt đới ẩm ướt của Costa Rica

Agroforestry Systems - Tập 24 - Trang 123-143 - 1993
R. G. Muschler1, P. K. R. Nair1, L. Meléndez2
1Agroforestry Program, Department of Forestry, Institute of Food and Agricultural Sciences, University of Florida, Gainesville, USA
2Proyecto Agroforestal CATIE-GTZ, CATIE, Turrialba, Costa Rica

Tóm tắt

Các cây họ đậu được sử dụng rộng rãi để hỗ trợ cho các loài cây leo, chẳng hạn như hạt tiêu đen (Piper nigrum L.) và vanilla (Vanilla planifolia Andr.), cung cấp bóng râm cho cây trồng và duy trì độ màu mỡ của đất. Việc cắt tỉa hoặc cắt ngọn là phương pháp để tối đa hóa lợi ích từ các cây này, đặc biệt thông qua việc sản xuất sinh khối như một chất cải thiện đất. Đồng thời, bóng râm quá mức được giảm thiểu. Để xác định mức độ bóng râm của hạt tiêu đen do các cây hỗ trợ gây ra trong chu kỳ cắt ngọn kéo dài sáu tháng, nghiên cứu này đã theo dõi sự phát triển của tán cây (phần I) và sự truyền ánh sáng (phần II) của ba loài cây phổ biến, làErythrina berteroana Urban,E. fusca Loureiro vàGliricidia sepium (Jacq.) Steud. Hai địa điểm nghiên cứu nằm trong vùng đất thấp ẩm ướt Đại Tây Dương của Talamanca, phía nam Costa Rica (lượng mưa trung bình hàng năm 2460 mm, không có mùa khô rõ rệt), trên các loại đất phù sa (typic Tropofluvents) với các mức độ K, P, Mn và Zn thấp. Những loại cây hai tuổi, đã được thiết lập từ các cành cây để làm hỗ trợ sống cho hạt tiêu đen, đã được sử dụng cho nghiên cứu này. Chúng được cắt ngọn hai lần mỗi năm. Các biến số được đo/ước lượng hàng tháng bao gồm: đường kính thân cây ở độ cao ngực (dbh); chiều cao, chiều cao có lá, độ sâu, đường kính, diện tích lá và sinh khối lá của tán cây; chiều dài, đường kính, số lượng và độ nghiêng của các nhánh. Nội dung dinh dưỡng của lá cũng đã được xác định. Sau khi cắt ngọn,G. sepium là loài đầu tiên tái sinh, sau đó đếnE. berteroana vàE. fusca. G. sepium với ít nhánh nhưng thẳng đứng và dài có tán cây mảnh mai, hình trụ, trong khi tán củaE. berteroana vàE. fusca có hình cầu hơn. Bốn tháng sau khi cắt ngọn,G. sepium bắt đầu rụng lá ở gốc các nhánh. Đường kính tán trung bình sau sáu tháng là 2,2 m choE. berteroana, 1,9 m choE. fusca và 1,5 m choG. sepium; độ sâu tán trung bình sau sáu tháng lần lượt là 2,8 m, 2,1 m và 2,7 m cho ba loài này. Đối với 1600 cây trên một hecta và hai lần cắt tỉa mỗi năm, sản xuất sinh khối từ việc cắt tỉa (tức là không bao gồm sự rụng lá) được tính toán từ hồi quy với chiều dài và đường kính gốc của các nhánh là biến độc lập, đạt mức 3,8 tấn, 3,4 tấn và 2,3 tấn vật chất khô trên một hecta mỗi năm choE. berteroana, E. fusca vàG. sepium tương ứng; các ước tính này đồng nhất tốt với các giá trị đo đạc thực tế. Các nội dung N tương ứng là 146 kg, 124 kg và 90 kg, tương ứng. Trong khi sự cung cấp N từ các cành cắt tỉa vượt quá 50% so với khuyến nghị phân bón cho hạt tiêu đen, thì sự cung cấp P và K lần lượt dưới 10% và dưới 40%. Sự hồi quy tuyến tính giữa diện tích lá và kích thước nhánh, cũng như hồi quy bậc hai giữa sinh khối lá và đường kính tán cho thấy hệ số xác định cao (0,83>R 2>0,99). Mối tương quan giữa sinh khối lá, dbh, và sự gia tăng dbh thường là yếu. Kết luận từ nghiên cứu dường như cũng đúng cho các hệ thống nông lâm kết hợp khác, nơi cùng một loài được trồng dưới điều kiện sinh thái tương tự vì lý do khác ngoài chức năng là hỗ trợ sống.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Adejumo JO and Ademosun AA (1985) Effect of plant age at harvest, and of cutting time, frequency and height on the dry matter yield and nutritive value ofGliricidia sepium andCajanus cajan. Journal of Animal Production Research 5(1): 1–11 Béliard CA (1984a) Producción de biomasa deGliricidia sepium (Jacq.) Stued. en cercas vivas bajo tres frecuencias de poda (tres, seis y nueve meses). Tesis Mag. Sc., Univ de Costa Rica/CATIE, Turrialba, Costa Rica Béliard CA (1984b) Tablas de rendimiento de rebrotes (leña y forraje) en cercas vivas deGliricidia sepium en la zona de Siquirres, Costa Rica. INFORAT, CATIE, Turrialba, Costa Rica Bergmann W (1988) Ernährungsstörungen bei Kulturpflanzen (2nd ed). Gustav Fischer Verlag, Stuttgart, 762 pp De Geus Jan G (1973) Fertilizer Guide for the Tropics and Subtropics (2nd ed). Centre d'Étude de l'Azote, Zürich, 774 pp Díaz-Romeu R and Hunter A (1982) Metodología de muestreo de suelos, analysis quimico de suelos y tejido vegetal y de investigaciones en invernadero. Serie materiales de ensenañza No. 12. CATIE, Turrialba, Costa Rica, 61 pp Drechsel P and Zech W (1991) Foliar nutrient levels of broad-leaved tropical trees a abular review. Plant and Soil 131: 29–46 Erdmann TK, Nair PKR and Kang BT (1993) Effects of cutting frequency and cutting height on reserve carbohydrates inGliricidia sepium (Jacq.) Walp. Forest Ecology and Management 57: 45–60 Ewel JJ (1986) Designing agricultural ecosystems for the humid tropics. Annual Review of Ecology and Systematics 17: 245–71 Ghuman BS and Lal R (1990) Nutrient addition into soil by leaves ofCassia siamea andGliricidia sepium grown on an ultisol in Southern Nigeria. Agroforestry Systems 10: 131–33 Herrera W (1985) Vegetación y Clima de Costa Rica. Editorial Universidad Estatal a Distancia. San José, Costa Rica Hill J (1980) The remobilization of nutrients from leaves. Journal of Plant Nutrition 2: 407–444 IDRC (International Development Research Centre) (1989)Erythrina spp. — Fase I. Informe técnico final del proyecto. Informe 217s, CATIE, Turrialba, Costa Rica, 185 pp Jordan CF (1985) Nutrient Cycling in Tropical Forest Ecosystems. Wiley & Sons, Chichester, 190 pp Kays JS and Canham CD (1991) Effects of time and frequency of cutting on hardwood root reserves and sprout growth. Forest Science 37: 524–539 MacArthur JD (1980) Some characteristics of farming in a tropical environment. In: Ruthernberg H, ed, Farming Systems in the Tropics (3rd ed) pp 19–29 Clarendon Press, Oxford, 424 pp Maistre J (1964) Les Plantes a Épices, Maisonneuve & Larose, Paris Mathai CK and Sastry KS (1988) Productivity of black pepper vines (Piper nigrum L.) as influenced by the light availability during pre-flowering stage. Comparative Physiology and Ecology 13(3): 97–102 Müller-Sämann KM (1986) Bodenfruchtbarkeit und standortgerechte Landwirtschaft. Eschborn, Germany. Schriftenreihe der GTZ, No 195, 559 pp Mulongoy K and Meersch van der MK (1988) Nitrogen contribution by leucaena (Leucaena leucocephala) prunings to maize in an alley cropping system. Biology and Fertility of Soils 6: 282–285 Muschler RG (1991) Crown Development and Light Transmission of three leguminous Tree Species in an Agroforestry System in Costa Rica. MSc Thesis, Gainesville, University of Florida, 139 pp Muschler RG (forthcoming) Light transmission through crowns of pollardedErythrina berteroana, E. fusca andGliricidia sepium in the humid lowlands of Costa Rica. Agroforestry Systems PNUD/OIT/ITCO (1979) La Pimienta (Piper nigrum L.) — Situation mundial y perspectivas para su explotacion en Costa Rica. Documento preparado por Proyecto COS/72/018 ‘Empleo y Desarrollo Rural', PNUP/OIT/ITCO, San José, Costa Rica, 38 pp Russo RO and Budowski G (1986) Effect of pollarding frequency on biomass ofErythrina poeppigiana as a coffee shade tree. Agroforestry Systems 4: 145–162 Sanchez PA, Palm CA, Szott LT, Cuevas E and Lal R (1989) Organic input management in tropical agroecosystems. In: Coleman DC, Oades JM and Uehara G, eds, Dynamics of Soil Organic Matter in Tropical Ecosystems, pp 125–152, Honolulu, University of Hawaii Weischet W (1980) Die ökologische Benachteiligung der Tropen, Stuttgart, Teubner, 127 pp Young A (1989) Agroforestry for Soil Conservation. Wallingford, UK, CAB International, 276 pp Zech W, Haumaier L and Hempfling R (1990) Ecological aspects of soil organic matter in tropical land use. In: MacCarthy P, Clapp CE, Malcolm RL and Bloom PR, eds, Humic Substances in Soil and Crop Sciences, pp 187–202. American Society of Agronomy, Madison, WI