PARENT SESSION
Oral Session 1 / Sesion Orales 1: Production Systems / Sistemas de Produccion
Moderated by: Gross, Kay,
Wednesday, January 11 / Miercoles, 11 de Enero, 8:30 am - 12:30 pm, Salon Uxmal, Level 1, Holiday Inn

The ecological legacy of land use change: How shifting cultivation affects soil phosphorus in a Mexican dry tropical forest.

Diekmann, Lucy^*,1, Lawrence, Deborah², ¹ University of California-Berkeley, Berkeley, CA, USA² University of Virginia, Charlottesville, VA, USA

ABSTRACT- Clearing land for agriculture is the leading cause of forest conversion in the Southern Yucatan peninsula region (SYPR). In the SYPR, where both economic development and conservation are policy goals, it is important to understand the impact of land use change on ecosystem processes, especially the implication of ecological change for future human uses. In this study we examined the effect of shifting cultivation, a widespread land use practice in the SYPR, on soil phosphorus (P) to determine how repeated agricultural disturbance affects the distribution and availability of soil P and whether agriculture as currently practiced in the SYPR is sustainable. We conducted our research in El Refugio, an agricultural community in northeastern SYPR, that has existed for only 20-30 years, but already contains some secondary forest stands that have undergone 3 cultivation-fallow cycles. We sampled 23 sites, which included mature forests, forest fallows, and actively cultivated fields, that represent a gradient of cultivation history (from 0-3 cultivation-fallow cycles). Using a sequential extraction with progressively stronger reagents, a P fractionation, we measured the size and availability of soil P pools. Our results show a pronounced redistribution of soil P following the conversion of mature forest to secondary forest for agricultural purposes. Organic P decreased from 30% to 23% of total P, non-occluded inorganic P decreased from 14% to 10%, while Ca-bound P increased from 18% to 28%. Total P, which increased with repeated cultivation cycles, was 167 kg/ha (difference in least-squares means) higher in stands that experienced 2-3 cultivation cycles than in stands cultivated once. After nearly 30 years, shifting cultivation has either maintained or increased P stocks in the top 15cm of soil. However the redistribution of P away from the fractions that replenish the labile P pool over intermediate time periods toward the less plant-available pools suggests that increases in total P have not increased the P supplying capacity of the soil and that continued agricultural productivity will depend on maintaining the amount of total P present in the surface soil after three cultivation-fallow cycles.

SPANISH ABSTRACT- La tierra desmontado para la agricultura es la causa principal de la conversión del bosque en la región meridional de la península de Yucatan (RMPY). En el RMPY, donde el desarrollo económico y la conservación son metas políticas, es importante entender el impacto del cambio del uso de la tierra en los procesos del ecosistema, especialmente la implicación del cambio ecológico para los usos humanos futuros. En este estudio examinamos el efecto de la cultivación practicada en el RMPY en el fósforo (P) del suelo para determinar cómo el disturbio agrícola repetido afecta la distribución y disponibilidad del P en el suelo y si la agricultura practicado en el RMPY es sostenible. Condujimos nuestra investigación en el El Refugio, una comunidad agrícola en RMPY, que ha existido por solamente 20-30 años, pero contiene ya algunos bosquecillos secundarios que han experimentado 3 ciclos del cultivación. Muestreamos 23 sitios, incluyendo los bosques maduros, la tierra en descanso con coberatura de bosque, y los campos activamente cultivados, que representan un gradiente de la historia de la cultivación (0-3 ciclos cultivación). Usando una extracción secuencial con reactivos progresivamente más fuertes, un fraccionamiento de P, medimos el tamaño y disponibilidad de las formas del suelo P. Nuestros resultados demuestran una redistribución pronunciada del suelo P que sigue la conversión del bosque maduro al bosque secundario. P orgánico disminuyó de 30% a 23% de P total, P inorgánico no-ocluido disminuyó a 14% hasta 10%, mientras que P Ca-ligado aumentó de 18% hasta 28%. P total, que aumentó con los ciclos repetidos de la cultivación, era 167 kg/ha (diferencia en medios least-squares) más arriba en los bosquecillos que experimentaron 2-3 ciclos de la cultivación que en los bosquecillos cultivados una vez. Después de casi 30 años, la cultivación ha mantenido o aumentó P en el 15cm superior del suelo. Sin embargo la redistribución de P lejos de las fracciones que llenan P labile sobre los períodos intermedios hacia las formas menos disponibles de la planta sugiere que los aumentos en P total no hayan aumentado la capacidad el proveer de P del suelo y que la productividad agrícola continuada dependerá de mantener la cantidad de P total presente en el suelo superficial después de 3 ciclos de cultivación.