Mineralización de nitrógeno en suelos bajo agrosistemas de producción de café (Coffea arabica L.) en Puerto Rico

Abstract

The contribution of annual litter and the nitrogen mineralization rates (NMIN) in the field and in the laboratory were quantified. Three ecosystems were evaluated: 1) unshaded coffee (CSL); 2) shaded coffee (CSM), and 3) secondary forest (BQS) in the municipalities of Jayuya (Oxisol), Lares (Inceptisol) and Las Marías (Ultisol), respectively. The dry matter and N input in litterfall was quantified from monthly samples during a twelve month period and from the N concentration in litterfall. The highest litterfall input was in CSM, followed by BQS, and CSL with mean values of 2.2, 1.8, and 1.4 ton dry matter ha-1 yr-1, respectively. The largest litter N contribution was in CSM in the three locations with average 52 kg N ha-1 yr-1 followed by BQS with 44 kg N ha-1 yr-1. Field N mineralization in Las Marías was significantly higher in BQS and CSM than CSL. The cumulative NMIN extrapolated on an annual basis was 102 kg N ha-1 yr-1 in BQS, 96 kg N ha-1 yr-1 in CSM, and 49 kg N ha-1 yr-1 in CSL. Under laboratory conditions the N mineralized in 17 weeks was significantly higher in CSM and BQS than CSL with values of 42, 38, and 34 kg-1 N ha-1, respectively. The N contribution from litterfall was 34, 60 and 55% of the total N mineralized in CSL, CSM, and BQS, respectively. Nitrogen mineralization was higher in the laboratory than in the field due to soil disturbance during sieving. The greater soil N mineralization in forest and shaded coffee demonstrates decreased ecosystem sustainability in sun-grown coffee.

Se cuantificaron la aportación anual de hojarasca y las tasas de mineralización de nitrógeno en condiciones de campo y laboratorio. Se evaluaron tres ecosistemas: 1) café al sol (CSL), 2) café bajo sombra (CSM) y 3) bosque secundario (BQS) en los municipios de Jayuya (Oxisol), Lares (Inceptisol) y Las Marías (Ultisol), respectivamante. Se cuantificó la aportación de hojarasca y la entrada de N mensualmente durante un período de doce meses y la concentración de N en la hojarasca. La mayor aportación de hojarasca fue en CSM, seguido por BQS y CSL con valores promedios en las tres localidades de 2.2, 1.8 y 1.4 ton ha-1 año-1 de materia seca, respectivamente. La mayor contribución de N en la hojarasca fue en CSM en las tres localidades con promedio de 52 kg N ha-1 año-1, seguido por BQS con valores de 44 kg N ha-1 año-1. La mineralización de N (NMIN) en el campo en Las Marías fue significativamente mayor en BQS y en CSM con respecto a CSL. El valor cumulativo de NMIN extrapolado a un año fue 102 kg N ha-1 año-1 en BQS, 96 kg N ha-1 año-1 en CSM y 49 kg N ha-1 año-1 en CSL. En condiciones de laboratorio el N mineralizado durante 17 semanas fue significativamente mayor en CSM y en BQS con respecto a CSL con valores de 42, 38 y 34 kg N ha-1, respectivamente. La contribución de N de la hojarasca fue 34, 60 y 55% del total del N mineralizado en CSL, CSM y BQS, respectivamente. La mineralización de N fue más alta en el laboratorio que en el campo debido a que el suelo se disturbó durante el tamizado. La mayor mineralización de N en el suelo en el bosque y en café bajo sombra demuestra una menor sostenibilidad en el ecosistema de café al sol.