Выбросы парниковых газов в системах выращивания какао в Атлантическом лесу, южная часть штата Баия, Бразилия
Greenhouse gas emissions from cocoa production systems in the Atlantic Forest, southern Bahia, Brazil
Danilo Gomes de Oliveira, João Carlos Medeiros, Jaqueline Dalla Rosa, Selma Regina Maggiotto, Paulo César Lima Marrocos, Ivan Pereira Santos Silva, Maria Caroline Aguiar Amaral, B. E. Madari
Аннотация (перевод)
Аннотация Целью данного исследования была характеристика потоков парниковых газов (GHG) в различных системах выращивания какао и их сопоставление с показателями качества почвы в биоме Атлантического леса. Исследование проводилось на экспериментальном участке Исполнительной комиссии плана развития какаоводства (CEPLAC) в Ильеусе, Баия, Бразилия. Проанализированными системами землепользования были: какао на открытом солнце с покровными культурами Fabaceae (CFs); какао на открытом солнце с покровными культурами Urochloa decumbens (CBs); какао на открытом солнце со спонтанным растительным покровом (CVE); агролесоводческая система какао типа кабрука (SAFCAB); агролесоводческая система какао с каучуковыми деревьями (SAFSE); и естественный лес (FOREST). Мониторинг потоков GHG проводился дважды в 2022 году с использованием метода статических камер. Камеры были изготовлены из пластиковых ведер, а внутренний объем каждой камеры был предварительно измерен для обеспечения возможности расчета потоков газа. Образцы почвы отбирались на глубине 0–0.10 m для анализа аммония (NH 4 + ), нитрата (NO 3 − ), объемной плотности почвы, влажности почвы и порового пространства, заполненного водой (WFPS). Пробы газа отбирались с помощью ручного вакуумного пробоотборного насоса, затем газ переносился во флаконы для хранения и транспортировался в лабораторию, где концентрации GHG определялись методом газовой хроматографии. Отрицательные потоки CH 4 были зафиксированы в системах CF, CVE и SAFCAB в период обильных осадков со средними значениями − 4.08, − 0.98 и − 5.98 mg m −2 h −1 соответственно. В лесу наблюдался положительный поток 6.50 mg m −2 h −1 . Что касается CO 2 , в SAFCAB и лесу были отмечены самые высокие средние потоки: 1.13 и 0.70 g m −2 h −1 . CVE продемонстрировала самое низкое значение — 0.49 g m −2 h −1 . Все культивируемые системы выделяли N 2 . O в атмосферу, без признаков поглощения газа. Среди агролесоводческих систем в SAFSE наблюдались самые низкие потоки GHG, в то время как в SAFCAB были отмечены неожиданно повышенные выбросы CO 2 , связанные с накоплением подстилки и микроклиматическими условиями, благоприятными для разложения органического вещества. Эти результаты дают новое представление о том, как системы ведения хозяйства какао влияют на динамику почвенных GHG, и подчеркивают контрастные экологические профили различных агролесоводческих структур в тропических ландшафтах выращивания какао.
Оригинальная аннотация
Abstract This study aimed to characterize greenhouse gas (GHG) fluxes in different cocoa production systems and correlate them with soil quality attributes in the Atlantic Forest biome. The research was conducted in the experimental area of the Executive Commission of the Cocoa Farming Plan (CEPLAC) in Ilhéus, Bahia, Brazil. The land-use systems analyzed were full-sun cocoa with Fabaceae cover crops (CFs); full-sun cocoa with Urochloa decumbens cover crops (CBs); full-sun cocoa with spontaneous vegetation cover (CVE); an agroforestry cocoa system of the cabruca type (SAFCAB); an agroforestry cocoa system with rubber trees (SAFSE); and a natural forest (FOREST). GHG flux monitoring was carried out twice in 2022 using the static chamber method. The chambers were constructed from plastic buckets, and the internal volume of each chamber was previously measured to enable the calculation of gas fluxes. Soil samples were collected at 0–0.10 m depth for the analysis of ammonium (NH 4 + ), nitrate (NO 3 − ), soil bulk density, soil moisture, and water-filled pore space (WFPS). Gas samples were collected using a manual vacuum sampling pump, and the gas was transferred to storage vials and subsequently transported to the laboratory, where GHG concentrations were determined by gas chromatography. Negative CH 4 fluxes were recorded in the CF, CVE, and SAFCAB systems during the high-rainfall period, with mean values of − 4.08, − 0.98, and − 5.98 mg m −2 h −1 , respectively. The forest showed a positive flux of 6.50 mg m −2 h −1 . Regarding CO 2 , SAFCAB and the forest presented the highest mean fluxes, 1.13 and 0.70 g m −2 h −1 . CVE showed the lowest value, 0.49 g m −2 h −1 . All cultivated systems emitted N 2 . O into the atmosphere, with no evidence of gas uptake. Among the agroforestry systems, SAFSE presented the lowest GHG fluxes, while SAFCAB showed unexpectedly elevated CO 2 emissions attributed to litter accumulation and microclimatic conditions favorable to organic matter decomposition. These findings provide new insights into how cocoa management systems influence soil GHG dynamics and highlight the contrasting environmental profiles of different agroforestry arrangements in tropical cocoa landscapes.
Идентификаторы
Canonical: https://research.holos.house/w/96387367-85ad-4ba1-8858-3fada80e3708
DOI: 10.1007/s10457-026-01613-5
OpenAlex: W7204639301