Zonificación agroecológica del café en Puerto Rico y análisis estructural y de composición de especies arbóreas presentes en el agroecosistema cafetero

Abstract

By combining zoning and agro-ecological management of coffee production, it is possible to reduce the impacts of agricultural practices on the environment. The objectives of this work were to identify agro-ecological zones of coffee in Puerto Rico and characterize the shade trees in the area. The zones were defined by means of three parameters: water balance, biomass production and soils quality. ArcGIS 9.0 was used for data interpolation and cartographic synthesis. Data for forest inventory were taken between June 2005 and March 2006 by means of two-steps sampling: First, random selection of farms in the 22 municipalities with major areas of shaded coffee and, second, random selection of 1000 m2 plots within each farm. An inventory of trees was done and diameter at breast height (cm), total height (m) and crown diameter (m).The data collected were used to performer structural analysis, species composition of the shaded coffee and to calculate the following biodiversity indices: Shannon-Weber, Bulla, Jaccard, Bray-Curtis, richness and equity (E). The information was analyzed within five altitudinal ranks from 0 to 1000 meters above sea level. In the coffee area of Puerto Rico, the humidity deficit, biomass production and soils quality have the ideal values for coffee. These results indicate that the coffee zone is precisely located for good crop yields. In the agro-ecological zoning it is possible to detect marginal places near to the optimal zone for other agricultural activities. Inside the actual coffee area, a total of 63 tree species were found. Inga vera, Andira inermis and Citrus sp were the most important species accounting 52.49% of Index Value Importance and 64.25% of the basal area. Significant differences were not found in the biodiversity indexes but the values of similarity were higher in the altitudinal rank between 200 to 800 m.a.s.l. The biodiversity found in Puerto Rico through this study classifies Puerto Rico shaded coffee agro-system as a commercial polyculture system because the richness and equity of species indexes were lower than traditional polyculture.

La combinación de la zonificación y el manejo agroecológico del cultivo de café reduce el impacto de las prácticas agrícolas sobre el ambiente. Los objetivos de este trabajo fueron identificar zonas agroecológicas del café en Puerto Rico y caracterizar las especies de árboles que proveen sombra actualmente. Las unidades de zonificación fueron definidas mediante la combinación de tres parámetros: balance hídrico, producción de biomasa y calidad de suelos. Para la interpolación y síntesis cartográfica de la información se usó ArcGIS 9.0. El trabajo de campo para identificar árboles de sombra se llevó a cabo entre junio del 2005 y marzo del 2006 mediante un muestreo en dos etapas: Selección de fincas al azar dentro de los 22 municipios con mayor área de café bajo sombra y, dentro de la finca, selección al azar de la parcela a muestrear (1000 m2). Se inventariaron los árboles presentes en cada parcela tomando diámetro a la altura del pecho (DAP), altura y diámetro copa. Se realizó un análisis estructural para el cual se determinó el Índice de Valor de Importancia (IVI), un análisis de composición de especies mediante la clasificación del origen de las especies y un análisis de biodiversidad mediante el cálculo de los índices de Shannon-Weber, Bulla, Jaccard, Bray-Curtis, riqueza específica y equidad (E).Todos los análisis fueron hechos en cinco rangos altitudinales desde 0 hasta 1000 m sobre el nivel del mar. En la zona cafetalera de Puerto Rico las variables período de cultivo, déficit de humedad, producción de biomasa y calidad de suelos, presentaron valores ideales para el café, indicando su precisa ubicación para el buen desarrollo del cultivo. Es posible detectar en el análisis de las zonas agroecológicas lugares marginales cercanos a la zona óptima que pudiesen ser potenciales para otro cultivo o tipo de actividad agrícola. Dentro del área actual de café las especies arbóreas nativas de sombra presentes fueron Inga vera y Andira inermis junto con las especies introducidas y naturalizadas pertenecientes a Citrus sp., fueron las más importantes sumando un 52.49% del Índice Valor de Importancia y 64.25% del área basal. No hubo diferencias significativas en cuanto a diversidad pero se encontró mayor similitud florística en la zona cafetera presente entre 200 a 800 msnm. La diversidad encontrada en Puerto Rico cualifica para un policultivo comercial, puesto que los índices de riqueza y equidad son menores a los registrados en un policultivo tradicional.