Ecosystem service of carbon stored in coffee plantations under shade in agroforestry systems

Authors

  • Eduardo Valdés-Velarde Agroforestry Center for Sustainable Development-Department of Phytotechnics-Chapingo Autonomous University. Mexico-Texcoco Highway km 38.5, Chapingo, Texcoco, Mexico. ZC. 56230
  • Laura Patrícia Vázquez-Domínguez Department of Phytotechnics-Chapingo Autonomous University
  • Juan Ángel Tinoco-Rueda Oriente Regional University Center-Chapingo Autonomous University. Huatusco-Jalapa highway km 6, Huatusco, Veracruz. ZC. 94100
  • Rufo Sánchez-Hernández Academic Division of Agricultural Sciences-UJAT. Villahermosa-Teapa highway km 25, Rancheria La Huasteca, Downtown, Tabasco, Mexico. ZC. 86280
  • Eduardo Salcedo-Pérez University Center for Biological and Agricultural Sciences-University of Guadalajara. Ramon Padilla Sanchez Road num. 2100, Nextipac, Zapopan, Jalisco. ZC. 45200
  • Erika Lagunes-Fortiz Department of Phytotechnics-Chapingo Autonomous University

DOI:

https://doi.org/10.29312/remexca.v13i28.3283

Keywords:

agroforestry, carbon, coffee

Abstract

Coffee agroforestry systems (AFSs) have a high potential in carbon (C) sequestration thanks to the great diversity of woody species used as shade. The objective of this study was to evaluate the potential for carbon sequestration in aerial plant biomass, plant litter and soil matter at different soil depths in five different coffee AFSs in the coffee-growing region of Huatusco, Veracruz, Mexico. The agroforestry systems studied were: in full sun (03.PSC-MZ, 04.PSC-ZI), specialized (05.ESP-MZ, 06.ESP-MZ, 07.ESP-CH) and were compared with a cloud forest (02.BMM-CH) and a paddock (01.POT-TH). The AFS with the highest C content in aerial biomass, estimated with allometric equations, was 05.ESP-MZ, with 373.75 Mg ha-1, followed by 07.ESP-CH with 231.88 Mg ha-1, 04.PSC-ZI with 123.96 Mg ha-1, 03.PSC-MZ with 61.08 Mg ha-1, 06.ESP-MZ with 45.95 Mg ha-1, 02.BMM-CH 456.64 Mg ha-1 and 01.POT-TH 3.14 Mg ha-1. Regarding the total organic C, the 05.ESP-MZ system obtained the highest value with 477.54 Mg ha-1 and the 06.ESP-MZ the lowest with 108 Mg ha-1. The implementation and conservation of coffee AFSs is vital since it contributes to mitigating the negative environmental impact such as CO2 emissions into the atmosphere, soil compaction and loss of biodiversity in flora and fauna that other production systems have caused.

Downloads

Download data is not yet available.

References

Ayala, L. R; De Jong, B. H. y Ramírez, M.H. 2001. Ecuaciones para estimar biomasa de pinos y encinos en la meseta central de Chiapas. Rev. Chapingo Ser. Cienc. Forest. Amb. 7(2):153-157.

Brown, A. S. 1997. Estimating biomass and biomass change of tropical forests. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). Forestry Paper 134. Roma, Italy. 55 pp. https://www.fao.org/3/w4095e/w4095e00.htm.

Cairns, M. A.; Brown, A. S.; Helmer, E. H. and Baumgardner, G. A. 1997. Root biomass allocation in the world’s upland forests. Oecologia. 111(1):1-11. DOI: https://doi.org/10.1007/s004420050201

Casanova, L. F.; Petit, A. J. y Solorio, S. J. 2011. Los sistemas agroforestales como alternativa a la captura de carbono en el trópico mexicano. Rev. Chapingo Ser. Cienc. Forest. Amb. 17(1):133-143. https://doi.org/10.5154/r.rchscfa.2010.08.047. DOI: https://doi.org/10.5154/r.rchscfa.2010.08.047

CONAFOR. 2008. Comisión Nacional Forestal. Catálogo de contenido de carbono en especies forestales de tipo arbóreo del noreste de México. Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales. Zapopan, Jalisco. 1-3 pp.

Delgadillo, R. M. y Quechulpa, M. S. 2006. Manual de monitoreo de carbono en sistemas agroforestales. Chiapas, México. CONAFOR-AMBIO, SC de RL. 43 p.

Escamilla, P. E.; Licona, A. L.; Díaz, V. S.; Santoyo, C. H. V.; Sosa, C. R. y Rodríguez, R. L. 1994. Los sistemas de producción de café en el centro de Veracruz, México; un análisis tecnológico. Rev. de Historia. 30(1):41-67.

Espinoza, D. W.; Krishnamurthy, L. X.; Vázquez, A. A. y Torres, R. A. 2012. Almacén de carbono en sistemas agroforestales con café. Rev. Chapingo Ser. Cienc. Forest. Amb.18(1):57-70. https://doi.org/10.5154/r.rchscfa.2011.04.030. DOI: https://doi.org/10.5154/r.rchscfa.2011.04.030

Etchevers, B. J. D.; Monreal, C. M.; Hidalgo, M. C.; Acosta, M. M.; Padilla C. J. y López, R. R. M. 2005. Manual para la determinación de carbono en la parte aérea y subterránea de sistemas de producción en laderas. Colegio de Postgraduados. Texcoco, Estado de México. 12-25 pp.

Giovannucci, D. y Juárez, C. R. 2006. Análisis prospectivo de política cafetalera. México, Proyecto Evaluación Alianza para el Campo. 2005. FAO. SAGARPA. 74 p.

González, E. M.; Jurado, Y. E.; González, E. S.; Aguirre, C. O. A.; Jiménez, P. J. y Návar, C. J. J. 2003. Cambio climático mundial: origen y consecuencias. Ciencia UANL. 6(3):377-385.

Hairiah, K.; Sitompul, S. M.; Van, N. M. and Palm, C. 2001. Methods for sampling carbon stocks above and below ground. International Centre for Research in Agroforestry (ICRAF). Bogor, Indonesia. 17-23 pp.

Masuhara, A.; Valdés, V. E.; Pérez, J.; Gutiérrez, D.; Vázquez, J. C.; Salcedo, E.; Juárez, M. J. y Merino, A. 2015. Carbono almacenado en diferentes sistemas agroforestales de café en Huatusco, Veracruz, México. Rev. Amazónica Ciencia y Tecnología. 4(1):66-93.

Mena, V. E.; Andrade, H. J. y Navarro, C. M. 2011. Biomasa y carbono almacenado en sistemas agroforestales con café y en bosques secundarios y un gradiente altitudinal en Costa Rica. CATIE-Costa Rica. Agroforestería Neotropical. 1(1):3-20.

Nair, P. K.; Kumar, B. M. and Nair, V. D. 2009. Agroforestry as a strategy for carbon sequestration. J. Plant Nutr. Soil Sci. 172(1):10-23. Doi: 10.1002/jpln.200800030. DOI: https://doi.org/10.1002/jpln.200800030

Pérez, P. J. R. 2004. Colecciones ex situ de la Universidad Autónoma Chapingo en Huatusco, Veracruz. Universidad Autónoma Chapingo. Chapingo, Estado de México. 126 p.

Rügnitz, T. M.; Chacón, L. M. y Porro, R. 2008. Guía para la determinación de carbono en pequeñas propiedades rurales. Consorcio iniciativa amazónica (IA) y Centro Mundial Agroforestal (ICRAF). Belém, Brasil. 63 p.

Rügnitz, M. T.; Chacón, M. L.; Porro, R. 2009. Guía para la determinación de carbono en pequeñas propiedades rurales. (Ed.). Centro Mundial Agroforestal (ICRAF)/Consorcio Iniciativa Amazónica (IA). Lima, Perú. 28-37 p.

Segura, M.; Kanninen, M. and Suárez, D. 2006. Allometric models for estimating aboveground biomass of 285 shade trees and coffee bushes grown together. Agroforestry Systems. 68(2):143-150. DOI: https://doi.org/10.1007/s10457-006-9005-x

SEMARNAT. 2004. Secretaría del Medio Ambiente y Recursos Naturales. Saber para proteger, Introducción a los servicios ambientales. México, DF. 71-82 pp.

SMN. 2017. Servicio Meteorológico Nacional. Normales climáticas (1951-2010). http://smn.cna.gob.mx/es/climatológia/información-climatologica.

Torres, J. A.; Mayorga, B. X.; May, V. N.; Fernández, M. X. y Gaytán, J. A. 2007. Captación en diferentes sistemas de manejo del suelo en el CRUO (época de lluvias). En INIFAP, UV, CP, UACH, ITUG, ITBOCA y UNAM (Ed.). Avances en la investigación agrícola, pecuaria, forestal y acuícola en el trópico mexicano 2007. Libro científico núm. 4. IBSN: 978-970-43-0240-5. Veracruz, México. 357-363 pp.

Van, N. M.; Rahayu, S.; Hairiah, K.; Wulan, Y. C.; Farida, A. and Verbist, B. 2002. Carbon stock assessment for a forest to coffee conversion landscape in Sumber-Jaya (Lampung, Indonesia): from allometric equations to land use change analysis. Science in China. 45(1):75-86.

Published

2022-09-22

How to Cite

Valdés-Velarde, Eduardo, Laura Patrícia Vázquez-Domínguez, Juan Ángel Tinoco-Rueda, Rufo Sánchez-Hernández, Eduardo Salcedo-Pérez, and Erika Lagunes-Fortiz. 2022. “Ecosystem Service of Carbon Stored in Coffee Plantations under Shade in Agroforestry Systems”. Revista Mexicana De Ciencias Agrícolas 13 (28). México, ME:287-97. https://doi.org/10.29312/remexca.v13i28.3283.

Issue

Section

Articles

Most read articles by the same author(s)