Агролесоводство какао менее устойчиво к субоптимальному и экстремальному климату, чем какао на открытом солнце
Cocoa agroforestry is less resilient to sub‐optimal and extreme climate than cocoa in full sun
Issaka Abdulai, Philippe Vaast, Munir Hoffmann, Richard Asare, Laurence Jassogne, Piet van Asten, Reimund P. Rötter, Sophie Graefe
Аннотация (перевод)
Аннотация Агролесоводство какао воспринимается как потенциальная стратегия адаптации к субоптимальным или неблагоприятным условиям окружающей среды, таким как засуха. Мы протестировали эту стратегию во влажные, сухие и чрезвычайно сухие периоды, сравнивая какао на открытом солнце с агролесоводческими системами: затененными (i) видом бобовых деревьев Albizia ferruginea и (ii) Antiaris toxicaria , наиболее распространенным видом затеняющих деревьев в регионе. Мы проводили мониторинг микроклимата, плотности сокодвижения, подкроновых осадков и содержания почвенной влаги с ноября 2014 по март 2016 года в переходной зоне лес—саванна в Гане, при этом климатические условия и явления засухи в период исследования служили репрезентативной моделью для прогнозируемых будущих климатических условий в маргинальных районах выращивания какао в Западной Африке. Суммарная транспирация какао и затеняющих деревьев была значительно выше, чем у какао на открытом солнце во влажный и сухой периоды. Во влажный период интенсивность транспирации растений какао, затененных A. ferruginea, была значительно ниже, чем у какао под A. toxicaria и на открытом солнце. Во время экстремальной засухи 2015/16 года все растения какао под A. ferruginea погибли. Растения какао под A. toxicaria продемонстрировали 77% смертность и сильнейший стресс со значительно сниженной плотностью сокодвижения 115 g cm −2 day −1 , тогда как какао на открытом солнце поддерживало более высокую плотность сокодвижения 170 g cm −2 day −1 . Более того, восстановление сокодвижения какао после экстремальной засухи было значительно выше на открытом солнце (163 g cm −2 day −1 ), чем под A. toxicaria (37 g cm −2 day −1 ). Содержание почвенной влаги на открытом солнце было выше, чем в затененных системах, что указывает на то, что смертность какао в затененных системах была связана с сильной конкуренцией за почвенную влагу. Полученные результаты имеют важное значение для выращивания какао в условиях изменения климата. Продвижение агролесоводства теневого какао как засухоустойчивой системы, особенно в условиях изменения климата, требует тщательного пересмотра, поскольку такие виды затеняющих деревьев, как рекомендуемое бобовое A. ferruginea, представляют серьезный риск для функционирования какао в условиях продолжительной сильной засухи.
Оригинальная аннотация
Abstract Cocoa agroforestry is perceived as potential adaptation strategy to sub‐optimal or adverse environmental conditions such as drought. We tested this strategy over wet, dry and extremely dry periods comparing cocoa in full sun with agroforestry systems: shaded by (i) a leguminous tree species, Albizia ferruginea and (ii) Antiaris toxicaria , the most common shade tree species in the region. We monitored micro‐climate, sap flux density, throughfall, and soil water content from November 2014 to March 2016 at the forest‐savannah transition zone of Ghana with climate and drought events during the study period serving as proxy for projected future climatic conditions in marginal cocoa cultivation areas of West Africa. Combined transpiration of cocoa and shade trees was significantly higher than cocoa in full sun during wet and dry periods. During wet period, transpiration rate of cocoa plants shaded by A. ferruginea was significantly lower than cocoa under A. toxicaria and full sun. During the extreme drought of 2015/16, all cocoa plants under A. ferruginea died. Cocoa plants under A. toxicaria suffered 77% mortality and massive stress with significantly reduced sap flux density of 115 g cm −2 day −1 , whereas cocoa in full sun maintained higher sap flux density of 170 g cm −2 day −1 . Moreover, cocoa sap flux recovery after the extreme drought was significantly higher in full sun (163 g cm −2 day −1 ) than under A. toxicaria (37 g cm −2 day −1 ). Soil water content in full sun was higher than in shaded systems suggesting that cocoa mortality in the shaded systems was linked to strong competition for soil water. The present results have major implications for cocoa cultivation under climate change. Promoting shade cocoa agroforestry as drought resilient system especially under climate change needs to be carefully reconsidered as shade tree species such as the recommended leguminous A. ferruginea constitute major risk to cocoa functioning under extended severe drought.
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/6baee524-8c88-4d44-ab27-b73d49bb4bb3
DOI: 10.1111/gcb.13885
OpenAlex: W2752904288