Published

2016-05-01

Impacts of different coffee systems on soil microbial populations at different altitudes in Villavicencio (Colombia)

Impactos de diferentes sistemas de café sobre las poblaciones microbiales del suelo a diferentes altitudes en Villavicencio (Colombia)

DOI:

https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v34n2.55420

Keywords:

Actinomycete, bacteria, Coffea arabica L., fungi, soil quality, soil diversity. (en)
Actinomiceto, bacteria, calidad del suelo, Coffea arabica L., hongo, diversidad del suelo (es)

Authors

  • Carlos Hernando Colmenares P. Universidad de los Llanos
  • Amanda Silva P. Universidad de los Llanos
  • Ángela María Mogollón O. Universidad de los Llanos
Coffee in Colombia has favorable characteristics for agroforestry practices; farmers traditionally grow coffee under various types of organic coffee systems, mainly dominated by associated systems coffee with shade leguminous tree species, making it one of the essential ecosystems for microorganisms life. This research was developed in the coffee region of Puente Abadia, Villavicencio, Colombia; the objective was to evaluate the heterotrophic aerobic microbial population in Coffea arábica var. Castilla of bacteria (BP), fungi (FP) and actinomycetes (AP), due to the combined effect of three factors. Factor A was related to two bioclimates zones: Low altitude zone <700 m a.s.l. (Z1) and high altitude zone >700 m a.s.l. (Z2); factor B corresponded to two coffee systems: coffee monoculture system (unshaded) (S1), associated coffee system (shaded) (S2) and control treatment of fruit monoculture system (S3). On the other hand, factor C referred to two sampling depth, corresponding to a 0-20 cm depth (D1) and 20-30 cm depth (D2). Significant differences (P≤0.05) between the Z2*S2*D2 factor interaction caused the highest (BP) and (AP); (AP) also was positively influenced by the Z2*S2*D1, Z1*S2*D2 and Z1*S2*D1 interactions (P≤0.05). The (FP) was affected positively by the Z1*S2*D2 and Z1*S2*D1 interactions. The (S2) (shade) had comparative advantages for the soil microbial population, as compared with (S1) and (S3).

El café en Colombia presenta favorables características para prácticas agroforestales, los agricultores tradicionalmente cultivan el café bajo diferentes tipos de sistemas de café orgánico, principalmente dominados por sistemas de café asociado bajo sombra con especies de árboles tipo leguminoso, siendo uno de los ecosistemas importantes para la vida de microorganismos. Esta investigación fue desarrollada en la región cafetera de Puente Abadía, Villavicencio, Colombia. El objetivo fue evaluar la población de organismos heterotróficos aeróbicos en Coffea arábica var. Castilla de bacterias (BP), hongos (FP) y actinomicetos (AP), debido al efecto combinado de tres factores. El factor A fue relacionado con dos zonas bioclimáticas: zona de baja altitud < 700 msnm (Z1) y zona de alta altitud >700 msnm (Z2); el factor B correspondió a dos sistemas de café siendo que fue sistema de monocultivo sin sombra (S1) y sistema asociado con sombra (S2), y un tratamiento control de sistema de frutales (S3). Por otra parte, el factor C fue referido a dos profundidades de muestreo, correspondiendo a una profundidad de 10-20 cm (D1) y a una profundidad de 20 a 30 cm (D2). Diferencias significativas (P≤0.05) entre la interacción de factores Z2*S2*D2, causó las más altas de BP, pero también de AP; a su vez la variable actinomicetos también fue positivamente influenciada por las interacciones Z2*S2*D1, Z1*S2*D2 y Z1*S2*D1 (P≤0.05). Las poblaciones de hongos (FP) fueron afectados positivamente por las interacciones Z1*S2*D2 y Z1*S2*D1. El sistema con sombra (S2) tuvo ventajas comparativas sobre la población de microorganismos del suelo comparado con S1 y S3.

References

Ademir, A., L. Leite., V. Santos, and R. Carneiro. 2009. Soil microbial activity in conventional and organic agricultural systems. Sustainability 1, 268-276. Doi: 10.3390/su1020268.

Bagyaraj, D.J., G. Thilagar, C. Ravisha, C.G. Kushalappa, K.N. Krishnamurthy, and P. Vaast. 2015. Below ground microbial diversity as influenced by coffee agroforestry systems in the Western Ghats, India. Agric. Ecosyst. Environ. 202, 198-202. Doi: 10.1016/j.agee.2015.01.015.

Bardgett, R.D., W.D. Bowman., R. Kaufmann, and S.K. Schmidt. 2005. A temporal approach to linking aboveground and belowground ecology. Ecol. Evol. 20, 634-641. Doi: 10.1016/j.tree.2005.08.005.

Beer, J., R. Muschler, D. Kass, and E. Somarriba. 1998. Shade management in coffee and cacao plantations. Agrof. Syst. 38, 139-164. Doi: 10.1023/A:1005956528316.

Cardona, D.A. and S. Sadeghiankh. 2005. Evaluación de propiedades físicas y químicas de suelo establecidas con café bajo sombra y a plena exposición solar. Cenicafe 56, 348-364.

Criquet, S., A.M. Farnet, E. Ferre, and J. Le Petit. 2004. Annual dynamics of phosphatase activities in an evergreen oak litter: influence of biotic and abiotic factors. Soil Biol. Biochem. 36, 1111-1118. Doi: 10.1016/j.soilbio.2004.02.021.

Evizal, R., I.D. Tohari, J.W. Prijambada, and D. Widianto. 2012. Soil bacterial diversity and productivity of coffee shade tree agro-ecosystem. J. Trop. Soils 17, 181-187.

Garcia, C.A., S.A. Bhagwat, J. Ghazoul, C.D. Nath, K.M. Nanaya, C. G. Kushalappa, Y. Raghuramulu, R. Nasi, and P. Vaast. 2010. Changelles and opportunities of coffee agroforests in the Western Ghats, India. Conserv. Boil. 24, 479-488. Doi: 10.1111/j.1523-1739.2009.01386.x.

Haggar, J.P., M. Barrios, M. Bolanos, M. Merlo, P. Moraga, R. Munguia, A. Ponce, S. Romero, G. Soto, C. Staver, and E.M. De Virginio. 2011. Coffee agroecosystem performance under full sun, shade, conventional and organic management regimes in Central America. Agroforest. Syst. 82, 285-301. Doi: 10.1007/s10457-011-9392-5.

Hartmann, M., S. Lee, S.J. Hallam, and W.W. Mohn. 2009. Bacterial, archaeal and eukaryal community structures throughout soil horizons of harvested and naturally disturbed forest stands. Environ. Microbiol. 11, 3045-3062. Doi: 10.1111/j.1462-2920.2009.02008.x.

Holdridge, L. 1947. Determination of world plant formations from simple climatic data. Science 105, 367-368. Doi: 10.1126/science.105.2727.367.

Mogollón, J. and A. Martinez. 2009. Variation of soil biological activity in an altitudinal transect of la sierra de San Luis, Falcon state. Agron. Trop. 59, 469-479.

Muhammed, U.P.F.B., P.V., Sindhu, K.S. Gopal, and C.G. Thomas. 2015. Influence of mulches on rhizosphere microflora, yield and weed competition in okra Abelmoschus esculentus (L.) Moench. J. Trop. Agric. 53, 70-74.

Muleta, D., F. Assefa, S. Nemomissa, and U. Granhall. 2007. Composition of coffee shade tree species and density of indigenous arbuscular mycorrhizal fungi (AMF) spores in Bonja natural coffee forest Southwestern Ethiopia. For. Ecol. Manage. 241, 145-154. Doi: 10.1016/j.foreco.2007.01.021.

Nigussie, A. and E. Kissi. 2012. The contribution of coffee agroecosystem to soil fertility in Southwestern Ethiopia. Afr. J. Agric. Res. 7, 74-81. Doi: 10.5897/ajar11.1566.

Notaro, K., E.V. De Medeiros., G. Duda., A. Silva, and P. De Moura. 2014. Agroforestry systems, nutrients in litter and microbial activity in soils cultivated with coffee at high altitude. Sci. Agric. 71, 87-95.

Salgado, B.G., R.L.G. Macedo., M.I.N. Alvarenga, and N. Venturin. 2006. Evaluation of soil fertility in agroforest systems with coffee trees (Coffea arabica L.) in Lavras, MG. Rev. Árvore 30, 343-349. Doi: 10.1590/S0100-67622006000300004.

Souza, H.N.D., R.G. de Goede, L. Brussaard, I.M. Cardoso, E.M. Duarte, R.B.A. Fernandes, and M.M. Pulleman. 2012. Protective shade, tree diversity and soil properties in coffee agroforestry systems in the Atlantic rainforest biome. Agric. Ecosyst. Environ. 146, 179-196. Doi: 10.1016/j.agee.2011.11.007.

Srivastava, A.K., K. Velmourougane, T. Bhattacharyya, D. Sarkar, D. K. Pal, J. Prasad, G.S. Sidhu, K.M. Nair, A.K. Sahoo, T.H. Das, R.S. Singh, R. Srivastava, T.K. Sen, S. Chatterji, P. Chandran, S.K. Ray, N.G. Patil, G.P. Obireddy, S.K. Mahapatra, and K.S. Kumar. 2014. Impacts of agro-climates and land use systems on culturable microbial population in soils ofthe Indo-Gangetic Plain, India. Current Sci. 107, 1464-1469.

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How to Cite

Colmenares P., C. H., Silva P., A., & Mogollón O., Ángela M. (2016). Impacts of different coffee systems on soil microbial populations at different altitudes in Villavicencio (Colombia). Agronomía Colombiana, 34(2), 285-291. https://doi.org/10.15446/agron.colomb.v34n2.55420