COMPORTAMIENTO VEGETATIVO DE COFFEA ARÁBICA VAR CATURRA EN ASOCIO CON TERMINALIA AMAZONIA Y ERYTHRINA POEPPIGIANA EN SISTEMAS AGROFORESTALES BAJO MANEJOS CONVENCIONALES Y ORGÁNICOS EN TURRIALBA, COSTA RICA

AUTORES

Gabriela Dolenc Estudiante Ciencias Bilógicas-USP/ESALQ,

Piracicaba, Brasil

Elías de M. Virginio Filho (Ponente)

Coordinador CATIE-PROCAGICA-IICA-UE, Turrialba 30501, Costa Rica

[eliasdem@catie.ac.cr]

Fernando Casanoves

CATIE-PROCAGICA-IICA-UE, Costa Rica

RESUMEN

Los sistemas agroforestales están indicados como una de las prácticas más importantes para la adaptación y mitigación al cambio climático. Sin embargo, vacíos de información sobre interacciones agroecológicas entre las especies han limitado el diseño y manejo eficiente de arreglos agroforestales. El objetivo de la investigación fue comparar el comportamiento vegetativo de la variedad Caturra en asocio con Terminalia amazonia (maderable de alto valor comercial) y de Erythrina poeppigiana (árbol de servicio). Las evaluaciones se hicieron en los meses de febrero y marzo de 2017 en el ensayo de sistemas agroforestales con café en el CATIE, Turrialba, establecido en el 2000. Se evaluaron vigor de plantas, nudos y floración en manejos convencionales (AC=Alto y MC=Moderado) y orgánico (MO=Intensivo). El diseño experimental fue de bloques completos al azar, con tres repeticiones. El análisis estadístico se hizo por medio de ANOVA. Como resultado se destaca que Caturra en sistema AC con sombra de Erythrina presentó muy buen vigor, seguido del Erythrina MC con buen vigor, el MO para ambas especies en condición de regular. El peor resultado se presentó en Terminalia MC, seguido de Terminalia AC y Psol MC, todos en la condición de mal vigor. Los contrastes estadísticos indicaron que el número total de nudos fueron más representativos en los manejos con Erythrina. Igualmente, para la floración los mejores resultados fue Caturra asociado con Erythrina. El estudio confirma la influencia positiva del árbol de servicio tanto para la escala de vigor como para la floración. Es importante indicar que hubo control equilibrado de la entrada de luz y aporte de biomasa de la Erythrina dos veces por año. Considerando la importancia de la diversificación se sugiere que los cafetales con árboles maderables de comportamiento similar a Terminalia, se haga siempre en asocio con árboles de servicio.

I. INTRODUCCIÓN Y ANTECEDENTES

Durante la revolución verde se buscó aumentar rendimientos en la producción de café, combinando nuevas variedades, entre ellas Caturra, con altas aplicaciones de agroquímicos, en especial para el control de plagas y enfermedades (HAGGAR, 2005). Los altos costos de sistemas muy dependiente de altos insumos y la volatilidad de precios ha afectado a todos los productores, incluso los grandes productores (HAGAAR, 2007). Por otro lado, los impactos ambientales por la contaminación con agroquímicos, erosión del suelo, entre otros, a alimentando el nuevo desafío de la caficultura que es construir de manera equilibrada la sostenibilidad económica, social y ambiental.

En la región centroamericana hay un predominio de Coffea arábica (arábica), y en el mundo esta especie ocupa el 65% de la producción, mientras que Coffea canephora (robusta) ocupa el 35% de la producción mundial (POHLAN y JANSSENS, 2010).

El café arábica, originado de bosques tropicales de Etiopía, Kenia y Sudán (FERNANDES, et al, 2012), lo que justifica la promoción del cultivo en sistemas agroforestales. Los estudios confirman de manera clara la importancia estratégica de los sistemas agroforestales para la diversificación (MONTAGNINI, 1992; SANTOS y PAIVA, 2002), protección de los suelos, producción de materia orgánica, suministro de agua, microclima ameno y abrigo a la biodiversidad (ROGRIGUES, 2007). Con la amenaza del cambio climático, los sistemas agroforestales son claves para la adaptación y mitigación. Para la captura de CO₂ atmosférico, los sistemas de café con árboles son indispensable (TORRES, et al, 2014), además de garantizar un microclima más favorable al café.

Aunque los beneficios de los sistemas agroforestales son múltiples, es necesario entender los aspectos agroecológicos a la hora de combinar especies arbóreas y las diferentes variedades de café. Como lo afirma Budowski (1991), la coexistencia de más de una especie en una misma área debe estar referenciada por un mínimo nivel de interferencia negativa entre ellas. En este sentido se hace necesario ampliar los conocimientos sobre los procesos que sostienen la productividad de los cafetales en sistemas agroforestales.

II. OBJETIVOS

Comparar y evaluar el comportamiento vegetativo de Coffea arábica cv Caturra, bajo el efecto de la sombra de Terminalia amazonia y Erythrina poeppigiana en el manejo alto convencional, moderado convencional y orgánico intensivo.

III. MATERIALES Y MÉTODOS

3.1. Local de estudio

El estudio fue desarrollado dentro del área del experimento de 9,2 ha del sistemas agroforestales de CATIE, en Turrialba (coordinadas 9°53´44¨ latitud norte, 83°40´7¨ longitud oeste con una altitud de 600 msnm). Según promedios de los años 2000 a 2011, presenta una precipitación de 3.037 mm/año, temperatura de 22°c, unidad relativa de 89,6% y radiación solar de 15,7 Mj/m². El suelo es del tipo aluvial mixto, con textura entre franco y franco-argilloso.

3.2. Período de evaluación y sistemas evaluados

Se realizaron dos evaluaciones: la primera el 8 y 9 de febrero y la segunda entre 13 y 14 de marzo del 2017. Los sistemas agroforestales con café evaluados fueron Terminalia amazonia (amarillón) con manejos alto convencional (AC), moderado convencional (MC), orgánico intensivo (MO), Erythrina poeppigiana (poró) con manejos AC, MC, MO y pleno sol con manejos AC y MC. Todos los sistemas fueron estudiados en tres repeticiones. Fueron evaluados en cada unidad experimental las plantas de café en un área de 28m² alrededor de los árboles y otra área similar lejos de estos.

3.3. Escala de vigor de cafetos

La evaluación de vigor de cafetos se hizo con base en la escala de referencia de Merlo (2007) donde la categoría 1 (Muy buen vigor) corresponde a las plantas que presentan más del 90% de su cobertura revestida de tejido productivo, la categoría 2 (Buen vigor) las plantas que presentan entre 70 y 89% de tejido productivo, la categoría 3 (Regular) plantas que presentan entre 50 y 69% de tejido productivo, la categoría 4 (Mal vigor) plantas que presentan menos del 50% de su cobertura revestida con tejido productivo.

3.4. Evaluación de variables de tejido de cafetos

Se evaluó el total de bandolas con flores, la cuantidad total de nudos, total de nudos vivos y el total de nudos con hojas y con flores. Para cada cafeto las evaluaciones se hicieron en las direcciones norte, sur, este y oeste.

3.5. Análisis estadístico

Fue utilizado el análisis de ANOVA para un diseño experimental de parcelas divididas en bloques com- pletos al azar. Los promedios de las evaluaciones de total de nudos, de nudos vivos y de nudos con hojas y con flores fueron analizados por contraste no ortogonal, con nivel de significancia de 0,05. Para la evaluación de vigor fue utilizado el método de tabla de contingencia y análisis de correspondencia.

IV. RESULTADOS

4.1. Vigor del café por sistemas

Los mejores valores de vigor de cafetos (Caturra) se presentó en el sistema Erythrina p. AC en la categoría Muy Bueno. Los cafetos del sistema Erythrina p. MC se ubicaron con el mejor valor en la categoría vigor Bueno. Estos dos primeros sistemas superaron todos los demás incluyendo los tratamientos de pleno sol. El sistema Erythrina p. MO se ubicó en la categoría de Regular con el mejor valor, seguido el sistema Terminalia a. MO, mientras que en la escala de Mal Vigor el peor resultado se verificó en los cafetos del sistema Terminalia a. MC. Otro sistema entre los peores resultados cuanto vigor fue el sistema Terminalia a. AC (ver Gráfica).

Gráfica. Análisis de contingencia para escala de vigor de plantas de Coffea arábica var Caturra asociada con Terminalia amazonia, Erythrina poeppigiana y pleno sol.

4.2. Total de nudos, hojas y flores

Los contrastes entre sistemas sombra y sol demostraron que Erythrina p. supera en total de nudos, nudos vivos, nudos con hojas y nudos con flores a los sistemas de pleno sol y Terminalia a. Los análisis determinaron además que los cafetos cerca de los árboles en los sistemas con Erythrina p. presentan valores más altos para total de nudos, nudos vivos y nudos con hojas, mientras que para flores no hubo diferencia entre cerca y lejos del árbol. Mientras que para los sistemas con Terminalia a. los valores de nudos vivos y nudos con hojas fueron mayores cerca de los árboles, ya que para el total de nudos y nudos con flores no hubo diferencia entre cerca y lejos de los árboles (Tabla 1).

Cuando se comparó los manejos alto convencional (AC) y moderado convencional (MC) no hubo diferencia en cuanto al total de nudos, nudos vivos, nudos con hojas y nudos con flores, resultado que fue positivo, pues el moderado convencional aun con menor cantidad de insumos logra pre- sentar resultados competitivos con relación al manejo de altos insumos. Cuando se comparan los sistemas convencionales y los orgánicos, los convencionales presentaron mayores valores para total de nudos, nudos vivos y nudos con hojas, sin embargo, no hubo diferencia entre ambos manejos en cuanto al número de flores (Tabla 1.)

Tabla 1. Contrastes no ortogonales con nivel de significancia 0,05 para nudos, nudos vivos, nudos con horas y nudos con flores.

Contraste	Total de nudos	Nudos vivos	Nudos con hojas	Nudos con flores
Sombra x Sol	Erythrina (0.0105)	Erythrina (0.0066)	Erythrina (0.0014)	Erythrina (<0.0001)
Erythrina x Terminalia	Erythrina (0.0105)	Erythrina (0.0066)	Erythrina (0.0014)	Erythrina (<0.0001)
Erythrina próximo al árbol x distante	Próximo si Erythrina (0.0171)	Próximo si Erythrina (0.0134)	Próximo si Erythrina (0.0061)	No fue relevante
Terminalia próximo al árbol x distante	No fue relevante	Próximo (0.0408)	Próximo (<0.0001)	No fue relevante
Manejo AC x Manejo MC	No fue relevante	No fue relevante	No fue relevante	No fue relevante
Manejo convencional x Manejo Orgánico	Convencional (0.0469)	Convencional (0.0384)	Convencional (0.0227)	No fue relevante

V. DISCUSIÓN

Para la evaluación realizada por Merlo (2007), en el ensayo de largo plazo de sistemas agroforestales de CATIE, el vigor Muy Bueno (categoría 1) fue determinado para los sistemas Terminalia a. manejo MO y Erythrina p. manejo AC. Para el presente estudio, diez años después, el sistema Erythrina p. manejo AC igualmente se mantuvo con la escala de Muy Buen vigor, mientras el Terminalia a. MO se distanció de esta categoría ubicándose más hacia la categoría Regular. Por otro lado, igual que en 2007, el sistema Terminalia a. MC diez años después siguió ubicándose el primer lugar en la categoría de Mal Vigor. A su vez, el sistema Erythrina p. con manejo MC en el 2007 se ubicó en la categoría Muy Buen vigor y para el 2017 pasó a integrar la categoría de Buen Vigor.

Cuando se revisa el comportamiento del vigor productivo, que guarda una relación con la presencia de tejido vivo, para los primeros 10 años del ensayo de largo plazo Salgado (2010) indicaba que entre los 9 mejores sistemas (del total de 20 estudiados), 5 tenían la Erythrina p. presente en la sombra. Para el 2016 Soncim (2017) reporta que cuanto al promedio acumulado de producción la Erythrina p. integraba 6 de los primeros 9 mejores sistemas. Lo anterior guarda una relación con los resultados del presente estudio que destaca la importancia de la Erythrina p. en la generación de mayor cantidad de tejido productivo (nudos vivos, hojas y flores) en relación con los sistemas a pleno sol y con sombra maderable (Terminalia a.).

Los mejores resultados de vigor productivo de Caturra en sistemas con Erythrina p. puede ser explicado por la combinación de tres factores ya estudiados en el ensayo anteriormente. Primero la facilidad de regulación de la entrada de luz, práctica realizada dos veces al año en el experimento y que permite controlar el rango de cobertura de sombra ideal (45 a 55%, Merlo 2007) más fácilmente que en los demás sistemas. Por otro lado, los importantes aportes de nutrientes vía biomasa aérea de la poda de los árboles de Erythrina p. (Merlo, 2007; Montenegro, 2005). De forma complementaria en estudio reciente, en el mismo experimento, Sauvadet, et al (2019) confirmó que luego de 17 años del establecimiento de las parcelas de producción de café los sistemas con Erythrina p. experimen- tan una importante mejora en las condiciones del suelo, en particular por la fijación de nitrógeno al suelo y mejor equilibrio en la micro fauna, por otro lado, los suelos sin Erythrina p., y en especial con manejos convencionales, presentan bajos contenidos de nitrógeno orgánico, mayor acidez, y una mayor densidad de nematodos. Además, Sauvadet, et al (2019) indica que los sistemas con Erythrina p. en manejos orgánicos presentan mejores condiciones de suelo que los demás sistemas convencionales, y en especial con solo Terminalia a. en la sombra.

Cuando se comparó Caturra en diferentes tipos de manejos, el presente estudio encontró que en manejo convencional los cafetos presentaron mayor cantidad de tejido productivo (nudos vivos y hojas) que en los manejos orgánicos. Los estudios de Salgado (2010) y Soncim (2017) indican igualmente que la mayoría (7) de los sistemas entre los 9 mejores en vigor productivo eran con manejos convencionales, y solo 2 eran orgánicos. Lo anterior con la particularidad de que en los primeros 10 años los mejores sistemas orgánicos eran Terminalia a. con manejo orgánico intensivo (MO) y Erythrina p. con manejo orgánico intensivo (MO), para el 2017 (16 años de evaluación) los mejores sistemas de Caturra en manejo orgánico eran el Erythrina p. MO y el Erythrina p. BO.

Cuando se comparó Caturra en los dos sistemas convencionales (AC y MC) el presente estudio no encontró diferencias significativas en cuanto al número de nudos totales, nudos vivos, nudos con hojas y flores. Aunque en los estudios de Salgado (2010) y Soncim (2017) la mayoría de los mejores sistemas en vigor productivo eran de manejo AC, es importante destacar que en los estudios de rentabilidad financiera de ambos autores los sistemas moderados convencionales MC (Psol, Erythrina p. + Terminalia a., Erythrina a., Terminalia a. y Chloroleucon e.) están entre los más rentables. Lo anterior constituye una conclusión muy importante, pues los MC son de menor costos productivos y de mejores resultados en cuanto a impactos ambientales.

V. CONCLUSIONES

Los sistemas de Caturra con Erythrina p. en la sombra, tanto en manejo convencional como en orgánico tuvieron mejores resultados de vigor (% de tejido productivo, cantidad de nudos vivos, hojas y flores) que los presentados por sistemas en pleno sol o con sombra maderable (Terminalia a.).

Los sistemas con Caturra en sombra exclusiva maderable (Terminalia a.), tanto en manejos mode- rados convencionales (MC) como en altos convencionales (AC) presentaron los peores resultados de vigor de cafetos.

Diferentes estudios fortalecen el rol de los sistemas con Erythrina p. en función de las facilidades de regulación de la entrada de luz, aporte de nutrientes vía biomasa aérea y fijación de nitrógeno en el suelo.

Aunque la mayoría de los sistemas AC presentaron vigor de tejidos productivos, es importante des- tacar que hay sistemas moderados convencionales (con menor carga de agroquímicos) y orgánicos bajos e intensivos (sin químicos) que presentan destacado vigor de tejido productivo como buenas producciones y rentabilidad (Erythrina p. BO; Erythrina p. MO; Erythrina a. MC, PSol MC, Erythrina p. + Terminalia a. MC, Terminalia a. MC, Chloroleucon e. MC).

VI. RECOMENDACIONES

1. Las conclusiones fortalecen los criterios de que sí hay alternativas para promover el diseño y manejo de sistemas agroforestales que permitan mayor resiliencia, mejor capacidad adaptativa, menor dependencia y/o sustitución de agroquímicos. Promover en los programas instituciona- les de fortalecimiento de capacidades una mejor base teórico-práctica de técnicos y familias productoras es clave para la masificación de sistemas agroforestales con mayor potencial de sostenibilidad ambiental, económica y social.
2. Ampliar los estudios que consideren el comportamiento de nuevas variedades mejoradas de café bajo sistemas agroforestales que tengan en la sombra árboles de servicios (solos o combinados con maderables y frutales) con diseños y manejos adecuados.

VII. BIBLIOGRAFÍA

Budowski, G. 1991.Aplicabilidade dos sistemas agroflorestais. In: Seminário sobreplanejamento de projetos auto-sustentáveis de lenha para América Latina e Caribe.FAO, Turrialba, v.1, p. 161-167.

Fernandes, A.; Partelli, F.; Bonomo, R.; Golynski, A. 2012. A moderna cafeicultura dos cerrados brasileiros. Pesq. Agropec. Trop., Goiania, v. 42, n. 2, p. 231-240, abr./jun. 2012.

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Haggar, J. 2005. Investigación regional para una caficultura ecológica y diversificada. CATIE, Costa Rica.

Merlo, C. M. E. 2007.Comportamiento productivo del café (Coffea arábica var caturra), el poró (Erythri- na poeppigiana), el amarillón (Terminalia amazonia) y el cashá (Chloroleucon eurycyclum) en sistemas agroforestales bajo manejos convencionales y orgánicos en Turrialba. Tesis Maestría. Turrialba, CATIE, Costa Rica. 81 p.

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