Coconut-based homegardens : mechanisms of complementarity in sharing of growth resources among homegarden trees in the South Andaman Islands of India

Complementarity among tree species in sharing the growth resources is a key to the sustainability in crop productivity. However, information on how the species separate their niches aboveas well as below the ground and develop complementarity in sharing the growth resources is poorly known for the homegardens of humid tropics. This study reports aboveground growth resource (sunlight) sharing, and pattern of fine root biomass distribution, and uptake of N, P and K by the coconut tree (main crop) and its intercrops (clove and nutmeg trees) in a coconut-clove and a coconut-nutmeg plantation in the South Andaman Islands of India. The main crop and its intercrops have the same geometry in the plantation as they have in homegardens of the islands. The study included three tree species (coconut, clove and nutmeg), and five distances (0.75, 1.50, 2.65, 3.80 and 4.55 m) from the coconut towards its intercrops. The coconut intercepted 30-32 % sunlight above the canopy of its intercrops. The intercrops, in turn, restricted their root distribution up to 2.65 m from their trunk. The coconut, however, extended its roots quite close to its intercrops. In addition to its own niche, the coconut mined nutrients from underneath of its intercrops, but the intercrops utilized the nutrients only from their niches. These observations suggest that trees in homegardens separate their niches horizontally below the ground and, thereby, develop complementarity in the growth resource sharing. Above the ground, the main crop, however, intercepts light and imposes partial shade on its shade-loving intercrops. This information has bearing for managing aboveand belowground growth resource sharing in agroforestry systems. Resumen: La complementariedad entre especies de árboles en la distribución de los recursos de crecimiento es clave para la sostenibilidad de la productividad de los cultivos. Sin embargo, la información sobre cómo las especies separan sus nichos arriba y debajo de la tierra y desarrollan la complementariedad al compartir recursos de crecimiento es poco conocido para los huertos familiares de la zona tropical húmeda. Este estudio reporta el reparto de recursos parael crecimiento aéreo (luz solar), así como el patrón de distribución de biomasa de las raíces finas, y la absorción de N, P y K, por el cocotero (cultivo principal) y sus cultivos asociados (árboles de clavo y de nuez moscada) en unaplantación de cocoteros y clavo, y de cocoteros con nuez moscada, en las Islas Andamán del Sur, India. El cultivo principal y sus cultivos asociados tienen la misma geometría en la plantación y en los huertos familiares de las islas. El estudio incluyó tres especies de árboles (cocotero, clavo de olor y nuez moscada), y cinco distancias (0.75, 1.50, 2.65, 3.80 y 4.55 m) entre el cocoteroy sus cultivos asociados. El cocotero interceptó 30-32 % *Corresponding Author; e-mail: cbpandey5@rediffmail.com **Present Address: Central Arid Zone Research Institute, Jodhpur 342 003, India 340 COMPLEMENTARY INTERACTIONS IN HOMEGARDENS de la luz solararriba de las copas de los cultivos asociados. Los cultivos asociados, a su vez, limitaron la distribución de sus raíces hasta una distancia de 2.65 m desde su tronco. El cocotero, sin embargo, extendió sus raíces hasta llegar bastante cerca de sus cultivos asociados. Además de su propio espacio, el cocotero extrajo nutrientes por debajo de sus cultivos asociados, pero estos últimos sólo utilizaron los nutrientes de sus propios espacios. Estas observaciones sugieren que los árboles en los huertos familiares separan sus nichos horizontalmente debajo del suelo y, de esta manera, desarrollan la complementariedad en la distribución de los recursos de crecimiento. Por encima de la superficie del suelo, el cultivo principal, sin embargo, intercepta luz y crea una sombra parcial sobre sus cultivos asociados que son esciófitos. Esta información tiene implicaciones importantes para el manejo del reparto de recursos de crecimiento por encima y por debajo del suelo en los sistemas agroforestales. Resumo: A complementaridade entre as espécies de árvores na partilha dos recursos de que depende o crescimento, é fundamental para a sustentabilidade da produtividade das culturas. No entanto, a informação sobre como as espécies separam os seus nichos, acima e abaixo do solo, para desenvolver a complementaridade na partilha dos recursos que determinam o crescimento é pouco conhecida para os quintais de casa nos trópicos húmidos. Este estudo dá nota dos recurso de crescimento acima do solo (luz solar) e partilha e padrão de distribuição da biomassa das raízes finas e absorção de N, P e K pelo coqueiro (cultura principal ) e das culturas consociadas (árvores de cravo e noz-moscada) numa plantação de coqueiro cravo e noutra de coqueiro noz-moscada, no Sul das Ilhas Andaman da Índia. A cultura principal, e as suas consociadas, obedeceram à mesma geometria na plantação, como têm nos quintais de casa das ilhas. O estudo incluiu três espécies de árvores (coqueiro, cravo e noz-moscada) e cinco distâncias (0,75, 1,50, 2,65, 3,80 e 4,55 m) contadas a partir do coqueiro para as suas consociadas. O coqueiro interceptou 30-32 % da luz solar acima da copa das suas consociadas. Estas, por sua vez, restringiram a sua distribuição radicular até 2,65 m de seu tronco. O coqueiro, no entanto, estendeu suas raízes até bem perto das espécies consociadas. Além de seu próprio nicho, o coqueiro minou os nutrientes mesmo debaixo das espécies consociadas, se bem que estes tenham utilizadoos nutrientes apenas nos seus próprios nichos. Estas observações sugerem que as árvores nos quintais de casa separam seus nichos horizontalmente abaixo do solo e, assim, desenvolvem a complementaridade na partilha de recursos necessários ao crescimento. Acima do solo, a cultura principal, no entanto, intercepta a luz e impõe o sombreamento parcial nas espécies heliófilasconsociadas. Esta informação tem influência para a gestão da partilha de recursos para o crescimento, acima e abaixo do solo, em sistemas agroflorestais.