DOI - Vydavatelství Mendelovy univerzity v Brně

Identifikátory DOI

DOI: 10.11118/978-80-7701-024-5-0024

Hydric Soil Properties of Agroforestry Coffee Plantations in Peru

Štěpán Neubauer1
1 Department of Geology and Soil Science, Faculty of Forestry and Wood Technology, Mendel University in Brno, Zemědělská 3, 613 00 Brno, Czech Republic

Suitable hydric and aerial soil properties of the habitat are very important for its stable and sustainable development and significantly determine the state of current and future natural ecosystems. These are characteristics that can be modelled into a more desirable and favourable state through the appropriate application of management practices and overall management settings. Agroforestry systems combining the aim of balanced production while maintaining favourable microclimatic conditions appear to be a proper way of nature-friendly farming and a suitable adaptation of intensive agriculture to ongoing climate change. The aim of the research was to evaluate the soil properties in different depths of three landuse types in Peru. The research plots were in natural forest stands, pasture areas and agroforestry coffee plantations. Soil samples were collected and subsequently processed in the form of Kopecky physical cylinders for evaluation of hydrostatic soil properties. The evaluated soil hydrolimits were compared with the actual soil moisture state determined by a moisture sensor. Based on the evaluated results, the most favourable soil hydrophysical properties were found in the soil environment of natural forest ecosystems. Soil environments of pasture and agroforestry coffee plantations were comparable according to the mostly unfavourable results of the evaluated properties. Thus, the result of the conducted research clearly demonstrated the influence of landuse type on the state of hydrophysical soil properties. Similarly, the influence of landuse type on the amount of soil carbon content and its positive effect on the state of hydrophysical soil properties has been confirmed.

Klíčová slova: soil environment, physical soil properties, landuse, agroforestry coffee plantation, pasture, forest stand, soil carbon content

stránky: 24-32, online: 2025



Reference

  1. ALAOUI, A., LIPIEC, J., GERKE, H. H. 2011. A review of the changes in the soil pore system due to soil deformation: A hydrodynamic perspective. Soil and Tillage Research. 115-116, 1-15. Přejít k původnímu zdroji...
  2. ALKEMADE, R., VAN OORSCHOT, M., MILES, L., NELLEMANN, C., BAKKENES, M., TEN BRINK, B. 2009. GLOBIO3: a framework to investigate options for reducing global terrestrial biodiversity loss. Ecosystems. 12, 374-390. Přejít k původnímu zdroji...
  3. ARONSON, T. B. 2022. AVES: Oxapampa y la selva central. Lima, Perú: Pida Service
  4. AUGUSTO, L., RANGER, J., BINKLEY, D., ROTHE, A. 2002. Impact of several common tree species of European temperate forests on soil fertility. Annals of forest science. 59(3), 233-253. Přejít k původnímu zdroji...
  5. Avila, G. 2001. Almacenamiento, fijacion de carbono y valoracion de servicios ambientales en sistemas agroforestales en Costa Rica. Agroforestría en las Americas. 8(30), 32-35.
  6. CANNAVO, P., SANSOULET, J., HARMAND, J. M., SILES, P., DREYER, E., VAAST, P. 2011. Agroforestry associating coffee and Inga densiflora results in complementarity for water uptake and decreases deep drainage in Costa Rica. Agriculture, ecosystems & environment. 140(1-2), 1-13. Přejít k původnímu zdroji...
  7. DANALATOS, N. G., KOSMAS, C. S., MOUSTAKAS, N. C., YASSOGLOU, N. 1995. Rock fragments IL Their impact on soil physical properties and biomass production under Mediterranean conditions. Soil Use and Management. 11(3), 121-126. Přejít k původnímu zdroji...
  8. DE FRENNE, P., LENOIR, J., LUOTO, M., VITASE, Y., QUELOZ, V., DUBACH, V., GESSLER, A., WOHLGEMUTH, T. 2021. Forest microclimtes and and climate change: Importance, drivers and future re arch agenda. Global change biology. 27(11), 2279-2297. Přejít k původnímu zdroji...
  9. DEVI, A., JHARIYA, M. K., YADAV, D. K., BANERJEE, A. 2023. Understory diversity and forest soil properties in different forest stands in Northern Chhattisgarh, India. South African Journal of Botany. 162(6), 171-182. Přejít k původnímu zdroji...
  10. FU, S., LIU, B., LIU, H., XU, L. 2011. The effect of slope on interrill erosion at short slopes. Catena Přejít k původnímu zdroji...
  11. GHESTEM, M., SIDLE, R. C., STOKES, A. 2011. The influence of plant root systems on subsurface flow: implications for slope stability. Bioscience. 84(1), 29-34. Přejít k původnímu zdroji...
  12. HAJNOS, M., JOZEFACIUK, G., SOKOŁOWSKA, Z., GREIFFENHAGEN, A., WESSOLEK, G. 2003. Water storage, surface, and structural properties of sandy forest humus horizons. Journal of Plant Nutrition and Soil Science. 166(5), 625-634. Přejít k původnímu zdroji...
  13. HOUŠKA, J. 2022. Ekosystémové funkce agrolesnických systémů. In: Agrolesnictví - nástroj diverzifikace krajiny: sborník příspěvků. 9. 6. 2022, Kongresové centrum Floret... Průhonice. [2022]. [Praha]: Česká lesnická společnost.
  14. KACÁLEK, D., MAUER, O., PODRÁZSKÝ, V., SLODIČÁK, M. 2017. Soil improving and stabilising functions of forest trees [in Czech: Meliorační a zpevňující funkce lesních dřevin]. Kostelec nad Černými lesy: Lesnická práce
  15. KINNELL, P. I. A. 2000. The effect of slope length on sediment concentrations associated with side-slope erosion. Soil Science Society of America Journal. 64(3), 1004-1008. Přejít k původnímu zdroji...
  16. KOVÁCS, B., TINYA, F., NÉMETH, C. ÓDOR, P. 2020. Unfolding the effects of different forestry treatments on microclimate in oak forests: results of a 4-yr experiment. Ecological Applications. 30(2), e02043. Přejít k původnímu zdroji...
  17. MACLEAN, I. M., KLINGES, D. H. 2021. Microclimc: A mechanistic model of above, below and within-canopy microclimate. Ecological Modelling. 451, 109567. Přejít k původnímu zdroji...
  18. ONWUKA, B., MANG, B. 2018. Effects of soil temperature on some soil properties and plant growth. Adv. Plants Agric. Res. 8(1), 34-37. Přejít k původnímu zdroji...
  19. PERRY, D. A., OREN, R., HART, S. C. 2008. Forest ecosystems. JHU press. Přejít k původnímu zdroji...
  20. PIRASTRU, M., CASTELLINI, M., GIADROSSICH, F., NIEDDA, M. 2013. Comparing the hydraulic properties of forested and grassed soils on an experimental hillslope in a Mediterranean environment. Procedia environmental sciences. 19, 341-350. Přejít k původnímu zdroji...
  21. PORPORATO, A., DAILY, E., ITUBE, I. R. 2004. Soil water balance and ekosystem response to climate change. The American Naturalist. 164(5). https://doi.org/10.1086/424970 Přejít k původnímu zdroji...
  22. REJŠEK, K. 1999. Lesnická pedologie: cvičení. Brno: MZLU
  23. REJŠEK, K., VÁCHA, R. 2018. Nauka o půdě. Olomouc: Agriprint
  24. RITCHIE, J. T. 1981. Soil water availability. Plant and soil. 58, 327-338. Přejít k původnímu zdroji...
  25. SELLAN, G., THOMPSON, J., MAJALAP, N., & BREARLEY, F. Q. 2019. Soil characteristics influence species composition and forest structure differentially among tree size classes in a Bornean heath forest. Plant and Soil. 438, 173-185. Přejít k původnímu zdroji...
  26. SHANKAR, A., GARKOTI, S. C. 2023. Dynamics of soil bio-physicochemical properties under different disturbance regimes in sal forests in western Himalaya, India. Science of The Total Environment. 879, 163050. Přejít k původnímu zdroji...
  27. SCHAAP, M. G., LEIJ, F.J., VAN GENUCHTEN, M. T. 2001. ROSETTA: a computer program for estimating soil hydraulic parameters with hierarchical pedotransfer functions. Journal of Hydrology. Přejít k původnímu zdroji...
  28. 251(3-4), 163-176.
  29. SILES, P., HARMAND, J. M., VAAST, P. 2010. Effects of Inga densiflora on the microclimate of coffee (Coffea arabica L.) and overall biomass under optimal growing conditions in Costa Rica. Agroforestry Systems. 78(3), 269-286. Přejít k původnímu zdroji...
  30. ŠARAPATKA, B., NIGGLI, U. 2008. Zemědělství a krajina: cesty k vzájemnému souladu. Olomouc. Vydavatelství Univerzity Palackého v Olomouci
  31. ŠPINLEROVÁ, Z. 2014. Ekofyziologie dřevin. Brno: Mendelova univerzita v Brně.
  32. TEAGUE, W. R., DOWHOWER, S. L., BAKER, S. A., HAILE, N., DELAUNE, P. B., CONOVER, D. M. 2011. Grazing management impacts on vegetation, soil biota and soil chemical, physical and hydrological properties in tall grass prairie. Agriculture, ecosystems & environment. 141(3-4), 310-322. Přejít k původnímu zdroji...
  33. TUBIELLO, F. N., SOUSSANA, J. F., HOWDEN, S. M. 2007. Crop and pasture response to climate change. Proceedings of the National Academy of Sciences. 104(50), 19686-19690. Přejít k původnímu zdroji...
  34. VAN BREEMEN, N., BUURMAN, P. 2002. Soil formation. Springer Science & Business Media. Přejít k původnímu zdroji...
  35. VAN GENUCHTEN, M. T., LEIJ, F.J., YATES, S. R. 1991. The RETC Code for Quantifying the Hydraulic Functions of Unsaturated Soils. Ada, Oklahoma
  36. VAVŘÍČEK, D., KUČERA, A. 2017. Základy lesnického půdoznalství a výživy lesních dřevin. [Kostelec nad Černými lesy]: Lesnická práce.
  37. VON ARX, G., DOBBERTIN, M., REBETEZ, M. 2012. Spatio-temporal effects of forest canopy on understory microclimate in a long-term experiment in Switzerland. Agricultural and Forest Meteorology. 166-167, 144-155. Přejít k původnímu zdroji...
  38. WAHL, N. A., BENS, O., SCHÄFER, B., HÜTTL, R. F. 2003. Impact of changes in land-use management on soil hydraulic properties: hydraulic conductivity, water repellency and water retention. Physics and Chemistry of the Earth, Parts a/B/C. 28(33-36), 1377-1387. Přejít k původnímu zdroji...
  39. WOJKOWSKI, J., WAŁĘGA, A., MŁYŃSKI, D., RADECKI-PAWLIK, A., LEPEŠKA, T., PINIEWSKI, M., KUNDZEWICZ, Z. W. 2023. Are we losing water storage capacity mostly due to climate change -Analysis of the landscape hydric potential in selected catchments in East-Central Europe. Ecological Indicators. 154, 110913. Přejít k původnímu zdroji...
  40. WOJKOWSKI, J., WAŁĘGA, A., RADECKI-PAWLIK, A., MŁYŃSKI, D., LEPEŠKA, T. 2022. The influence of land cover changes on landscape hydric potential and river flows: Upper Vistula, Western Carpathians. Catena. 210, 105878. Přejít k původnímu zdroji...
  41. ZANELLA, A., JABIOL, B., PONGE, J. F., SARTORID, G., DE WALLE, R., VAN DELFE, B. 2011. European Humus forms Reference Base. HAL Id: hal-00541496. https://hal.science/hal-00541496v2
  42. ZBÍRAL, J. 2002. Analýza půd I. Brno: Ústřední kontrolní a zkušební ústav zemědělský, Laboratorní odbor.