À partir de 1996, des chercheurs ont transformé un hectare de monoculture d'orangers à Alto Beni, en Bolivie, en un système agroforestier successif (SAFS). L'équipe a planté des arbres, des palmiers et d'autres cultures entre les rangées d'orangers existants afin d'imiter la succession forestière tropicale. Les agriculteurs ont taillé les arbres régulièrement pour restituer de la matière organique au sol.
Le SAFS a permis de réduire considérablement l'incidence de la mouche des fruits par rapport à la monoculture voisine. La chute des fruits a nettement diminué dans les parcelles agroforestières. Le rendement en oranges par arbre a augmenté dans le SAFS, tant en nombre de fruits qu'en poids. La teneur en sucre est restée identique dans les deux systèmes.
Les analyses de sol ont révélé des teneurs nettement plus élevées en humus, en azote et en phosphore dans les parcelles SAFS. Ce système a également permis le développement d'une zone racinaire plus profonde. Les chercheurs ont attribué ces améliorations à l'apport annuel de branches taillées, qui ont fourni de l'énergie issue de la lignine aux organismes du sol.
Un inventaire forestier réalisé en 2007 a recensé plus de 60 espèces d'arbres appartenant à plus de 20 familles au sein de la parcelle SAFS. Les orangeraies voisines, cultivées en monoculture, ont présenté des signes de maladie et de carences nutritionnelles entre 20 et 25 ans. La parcelle SAFS n’a pas présenté ce déclin après 20 ans. Les projections ont estimé à 188 m³/ha le volume de bois disponible au bout de 20 ans, en plus des récoltes continues de fruits, de cacao, de café et de poivre.
L'étude conclut que c'est la faible biodiversité et l'apport énergétique insuffisant — et non un ravageur ou une maladie en particulier — qui provoquent l'effondrement de la monoculture. Les semis diversifiés et successifs permettent de restaurer simultanément la fertilité du sol et la santé des végétaux.
