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Visão computacional para classificar a maturação dos frutos de café no processo de colheita mecanizada
(Universidade Federal de Lavras, 2023-04-28) Zanella, Marco Antonio; Silva, Fábio Moreira da
O café é um dos produtos agrícolas mais comercializados e consumidos no mundo, fundamental para o desenvolvimento socioeconômico do Brasil. A colheita do café é um processo essencial na cadeia produtiva e, corresponde por aproximadamente metade dos custos totais de produção. Nesse sentido, esta pesquisa teve como objetivo classificar frutos de café quanto ao grau de maturação durante o processo de colheita mecanizada utilizando técnicas de visão computacional. Vídeos dos frutos de café colhidos foram obtidos durante o processo de colheita mecanizada na safra de 2022. A coleta de dados ocorreu sobre a espécie arábica, variedade Bourbon Amarelo, cultivada na Fazenda Cafua no município de Ijaci, localizada na região Sul de Minas Gerais. Para a coleta de imagens, foi desenvolvido um dispositivo instalado sobre a esteira transversal da colhedora, com acoplamento de uma câmera em um suporte para reduzir os efeitos da vibração da colhedora de café e com um sistema iluminação por led para a iluminação dos frutos durante a obtenção dos vídeos. Para o processamento das imagens coletadas foram realizadas duas abordagens, (i) com o desenvolvimento de um algoritmo utilizando técnicas de visão computacional e (ii) utilizando um algoritmo de detecção de objetos de última geração o YOLOv7. O algoritmo de visão computacional foi capaz de detectar e classificar frutos de café de acordo com os seguintes graus de maturação: não maduro e maduro. A precisão média para as classes de maturação do café não maduro e maduro foi de 72% e 70%. Com algoritmo não foi possível classificar os frutos da classe demasiado maduro. O algoritmo de detecção de objetos denominado YOLOv7 foi implementado para a detecção e classificação dos frutos de café em três classes: não maduro, maduro e demasiado maduro. A rede YOLOv7 apresentou capacidade superior com valores de F1-score de 90%, 95% e 75% para as classes não maduro, maduro e demasiado maduro, respectivamente. Com a classificação da maturação dos frutos de café colhidos é possível obter um índice de maturação dos frutos durante o processo de colheita mecanizada. Além disso, os resultados desse estudo podem contribuir para o desenvolvimento de sistema embarcado para ser utilizado na coleta de dados durante a colheita mecanizada do café.
Efeito do 2,4-D e ethrel na queda e amadurecimento do fruto de café (Coffea arabica L.)
(Universidade Federal de Lavras, 1983) Colocho Ortega, José Luis; Duarte, Clauzer de Souza
Este trabalho permitiu avaliar os efeitos do 2,4-D (ácido 2,4-Diclorofenoxiacético) e Ethrel (Ácido Cloroetil-fosfônico) sobre o controle da queda e amadurecimento dos frutos de cafeeiro (Cultivar “Catuaí Vermelho”). Também estudou-se o efeito desses produtos em relação aos teores de minerais das folhas, o volume e o peso das sementes, o tipo comercial do grão e a qualidade da bebida. O delineamento experimental foi em blocos causalizados num esquema fatorial 3², com diferentes concentrações de 2,4-D (0,15 e 30 ppm) e Ethrel (0, 300 e 600 ppm). Os parâmetros foram avaliados em 4 ramos plagiotrópicos por planta, sendo cada parcela formada por 4 plantas, com 3 repetições. Avaliaram-se os seguintes parâmetros: número e percentagem da queda de folhas e frutos, teor de N, P, K, Ca, Mg, Fe e Zn nas folhas, percentagens de frutos verdes, verdes-cana, cerejas e secos, o volume e peso seco em 100 sementes com pergaminho, a classificação comercial do tipo de café e a análise sensorial da qualidade da bebida (aroma, acidez, sabor e preferência). Os resultados mostraram que o 2,4-D não afetou a percentagem de frutos secos, o número e percentagem da queda de folhas e frutos, ainda que na maior concentração foi observado tendência em diminuir estas variáveis. Também o peso e volume das sementes, a acidez da bebida e o tipo comercial do grão não foram afetados pelo 2,4-D, porém as percentagens de frutos verdes, verdes-cana e cerejas, foram significativamente afetados, sobressaindo o efeito de 15 ppm (menos frutos verdes e mais vermelhos). Foi significante o efeito positivo do 2,4-D no aroma, sabor, preferência da bebida e no teor de K nas folhas. O ethrel não afetou o teor dos minerais nas folhas nem o número e percentagem da queda de folhas e frutos, embora, a percentagem da queda de frutos com 600 ppm mostrou tendência em aumentar em comparação à testemunha. No amadurecimento dos frutos, o ethrel mostrou diferenças relevantes, sendo maiores as percentagens de frutos secos e cerejas, e menores as percentagens de frutos verdes e verdes-cana. O volume das sementes foi aumentado pelo ethrel, mas observou-se que o peso diminuiu; este produto também diminuiu a acidez e a preferência da bebida, mas não afetou o aroma e o sabor. Quando o 2,4-D e ethrel foram combinados, houve maiores qualificações na aroma, sabor e acidez sem afetar a preferência, induzindo melhor qualidade da bebida. Concluiu-se que, o 2,4-D teve algum efeito positivo no controle da queda dos frutos, promoção do amadurecimento e melhoramento da qualidade da bebida; enquanto que o ethrel também promoveu amadurecimento uniforme dos frutos, mas diminuiu o tipo comercial do grão e a qualidade da bebida.
Qualidade do café (Coffea arabica L.) originado de frutos colhidos em quatro estádios de maturação
(Universidade Federal de Lavras, 1995-08-29) Pimenta, Carlos José; Carvalho, Vânia Dea de
Cafés (Coffea arábica. L) da cultivar Catuaí vermelho foram colhidos na região de Lavras-MG nos estádios de maturação verde, verde cana, cereja e seco/passa, em uma quantidade de 60 kg de frutos para cada estádio, no qual foram retiradas amostras de aproximadamente 5 kg de café côco, sendo em seguida beneficiadas e submetidas à análise física, físico-químicas, químicas e qualitativas. Foram observados comportamentos diferenciados quanto aos teores destes constituintes nos diferentes estádios de maturação dos grãos, ou seja: os frutos colhidos no estádio de maturação cereja apresentaram maior atividade da polifenoloxidase, peso de grãos, baixos teores de fenólicos totais, cafeína, lixiviação de potássio e mais altos teores de açucares; os grãos colhidos verdes mostraram elevados teores de fenólicos totais, cinza, potássio, proteína bruta e cafeína, elevada lixiviação de potássio e alta atividade da pectiametilesterase; os grãos colhidos seco/passa se posicionaram com menores teores de lipídios, alta atividade da poligalacturonase e elevada lixiviação de potássio; já os grãos colhidos verde cana mostraram valores intermediários na maioria dos parâmetros analizados. A classificação da bebida baseada na prova de xícara indicou não haver diferenças entre as amostras dos quatro estágios de maturação. Já a classificação com base na atividade da polifenoloxidase o café colhido verde foi classificado não aceitável (bebida riada e rio); verde cana e seco/passa fino (bebida mole e apenas mole) e cereja de extrafino (bebida estritamente mole).
Acumulação de matéria seca, absorção de N, P e K pelo cafeeiro (Coffea arabica L. cv. Catuaí) com dois, tres, quatro e cinco anos de idade, nas fases fenológicas de repouso, granação e maturação vegetando em um latossolo vermelho amarelo, fase cerrado
(Universidade de São Paulo, Escola Superior de Agricultura, 1991-05-14) Cietto, Sergio; Haag, Henrique Paulo; Dechen, Antonio Roque
Em uma plantação de cafeeiro (Coffea arabica L. cv. Catuaí) com dois, três, quatro e cinco anos de idade no campo, situada em Latossolo Vermelho Amarelo, fase cerrado, na Fazenda Santo Izidro, município de Salto, SP., determinou-se a acumulação de matéria seca e absorção de N, P e K no caule, ramos, folhas e frutos, durante as fases fenológicas de repouso, granação e maturação. Concluiu-se que: - Constitui exceção o potássio que mostra os valores mais elevados aos cinco anos, para as três épocas; - A maior acumulação de matéria seca, nitrogênio, fósforo, potássio pela parte aérea nos meses de julho, janeiro e junho, ocorre em cafeeiros com cinco anos; - Em janeiro e junho os cafeeiros de cinco anos acumulam as maiores quantidades de matéria seca e nutrientes nos frutos; - O cafeeiro aos cinco anos de campo exporta através da colheita, em função do conteúdo total na planta 45% de N, 56% de P, 62% de K.
Absorção de Ca, Mg e S pelo cafeeiro (Coffea arabica L. cv. Catuaí) com dois, três, quatro e cinco anos de idade; nas fases fenológicas de repouso fenológicas de repouso, granação e maturação vegetando em um latossolo vermelho amarelo, fase cerrado
(Universidade de São Paulo, Escola Superior de Agricultura, 1991-05-10) Cietto, S.; Haag, H. P.; Dechen, A. R.
Em uma plantação de cafeeiros (Coffea arábica L. cv. Catuai) com dois, três, quatro e cinco anos de idade no campo situada em Latossolo Vermelho Amarelo, fase cerrado, na Fazenda Santo Izidro, município de Salto,SP. determinou-se a acumulação de Ca, Mg e S no caule, ramos, folhas e frutos durante as fases fenológicas de repouso, granação e maturação. Concluiu-se que: a maior acumulação de Ca pela parte aérea nos meses de julho, janeiro e junho ocorre em cafeeiros com cinco anos; a acumulação de Mg e S varia em função das épocas. O cafeeiro aos cinco anos de campo exporta através da colheita, em função do conteúdo total na planta 26% de Ca, 32% de Mg e 37% de S.
Incidência de Hypothenemus hampei e maturação de frutos de café arábica em sistema agroflorestal
(Embrapa Café, 2019-10) Santoro, Patricia Helena; Fantin, Denilson; Machado, Alessandra Helena Ramires; Menezes, Katia Cristina de; Oliveira, Jaqueline Terra de; Marioto, Rafaela Fernanda; Silva, Ana Carolina Rorigues da
Considerando que o Brasil é o maior produtor e exportador de café do mundo, é inevitável a preocupação com o modelo de cultivo, que na maioria das vezes é o monocutivo a pleno sol. Como alternativa, os Sistemas Agroflorestais (SAFs) podem proporcianar um ambiente mais sustentável, interferindo na conservação do solo, incidência de pragas e doenças e até mesmo na qualidade de bebida. O objetivo desse trabalho foi avaliar a incidência de Hypothenemus hampei e a maturação de frutos do café em SAFs. O experimento foi instalado em 2012, com delineamento experimental em blocos casualizados, com sete tratamentos e quatro repetições, sendo seis SFAs constituidos por café consorciado com Moringa oleifera, Croton floribundus, Trema micrantha, Gliricidia sepium, Senna macranthera e Heliocarpus popayanensis e uma testemunha de café em nomocultivo. A cultivar utilizada foi a IPR 98 de Coffea arabica, plantada com espaçamento 2,5 x 0,6m. Cada repetição foi constituída por uma parcela de 19,8 x 22,5m, com área útil de 10 x 10m. As árvores foram plantadas na linha do café, em quincôncio, com uma arbórea a cada 11 plantas de café totalizando 555 arbóreas por hectare. Para cada tratamento foram avaliados o percentual de frutos brocados e o percentual de frutos em cada estágio de maturação, ambos nas safras de 2017 e 2018. Verificou-se que os SAFs interferem na incidência de H. Hampei, com espécies que, assim como para o café em monocultivo, desfavorecem a incidência da praga como, por exemplo, G. sepium; e espécies que favorecem a incidência, como C. florinundus e M. oleifera. A maturação dos frutos, tanto em 2017, quanto em 2018, foi bastante desuniforme, com algumas diferenças entre os tratamentos para cada estádio. Merece destaque um maior percentual de frutos verdes em café consorciado com G. sepium, o que pode ter resultado em uma menor incidência de broca.
Cafeeiros em consórcio com espécies arbóreas: alterações fenológicas
(Embrapa Café, 2019-10) Cunha, Rodrigo Luz da; Carvalho, Vicente Luiz de; Venturin, Regis Pereira; Alcântara, Elifas Nunes de; Lopes, Moniky Samy
O trabalho teve como objetivo avaliar as fases do desenvolvimento reprodutivo do cafeeiro sob a influência de diferentes espécies arbóreas comparado com cafeeiros a pleno sol. O ensaio foi instalado no município de Santo Antônio do Amparo-MG, onde foram implantados na mesma linha do café, os seguintes tratamentos: acrocarpo (Acrocarpus fraxinifolium ARN.), o mogno (Khaya ivorensis A. CHEV.), acácia (Acacia mangium WILLD.), abacate (Persea americana MILL.), teca (Tectona grandis L. F.), macadâmia (Macadamia integrifolia M. e B.) e cafeeiros, a pleno sol como testemunha. O cafeeiro do cultivar Catuaí vermelho IAC-99 foi plantado no espaçamento de 3,4m por 0,65m e as espécies arbóreas no espaçamento de 9m por 13,6m, obtendo a cada 3 linhas de cafeeiro solteiro, uma linha com a espécie arbórea. Avaliou-se o desenvolvimento reprodutivo do cafeeiro, através da marcação de 5 ramos do terço médio do cafeeiro por parcela. Foi utilizada a escala com imagens de cada fase do desenvolvimento reprodutivo do cafeeiro, que vão desde gemas dormentes até o grão seco, sendo atribuídos valores numéricos para: 0 (gema dormente); 1 (gema intumescida); 2 (abotoado); 3 (florada); 4 (pós-florada); 5 (chumbinho); 6 (expansão dos frutos); 7 (grão verde); 8 (verde cana); 9 (cereja); 10 (passa); 11 (seco). Com esta escala, foram registradas, em intervalos mensais, em porcentagem, as fases de desenvolvimento fenológico do cafeeiro, no período de julho de 2018 a junho de 2019. Foi realizado o teste de média para a comparação entre tratamentos. As diferentes espécies arbóreas promovem alterações na fenologia do cafeeiro. Cafeeiros consorciados com as diferentes espécies arbóreas, apresentaram maior uniformidade de frutos na fase cereja e passa.
Eficiência do ethephon na uniformização e antecipação da maturação de frutos de cafeeiro (Coffea arabica L.) e na qualidade da bebida
(Editora UFLA, 2003-01) Carvalho, Gladyston Rodrigues; Mendes, Antônio Nazareno G.; Carvalho, Lucine Falco; Bartholo, Gabriel Ferreira
O experimento foi conduzido na Fazenda Experimental da EPAMIG, em Patrocínio, Minas Ge- rais, com o objetivo de avaliar o efeito do Ethephon na antecipação e uniformização da maturação de frutos de cafeeiro e sua atuação na desfolha do mesmo e na qua- lidade da bebida. Foram utilizadas três cultivares de ca- feeiro (Coffea arabica L.) com diferentes épocas de ma- turação de frutos (precoce, média e tardia), na presença e ausência de Ethephon, na dosagem de 130 ml do pro- duto comercial por 100 l de água. O delineamento esta- tístico utilizado foi em blocos casualizados com 4 repe- tições e 10 plantas por parcela, sendo úteis as 8 centrais. As aplicações foram realizadas quando se obteve índice de frutos no estádio de cereja próximo a 30%, consi- derando o terço superior, médio e inferior da planta. As características avaliadas foram: porcentagem de frutos no estádio de verde, verde-cana, cereja e seco, no mo- mento da aplicação e em intervalos de 5 dias até a colheita, sendo esta realizada quando a porcentagem de frutos verdes foi igual ou menor que 5%; análise senso- rial e química da bebida; classificação do produto final quanto ao tipo e porcentagem de desfolha, em ramos marcados no terço médio das plantas. Pelos resultados obtidos, verifica-se que o uso de Ethephon proporciona uma uniformidade e antecipação de 15 a 30 dias na ma- turação dos frutos do cafeeiro, mas não interfere na qua- lidade da bebida e nem na classificação do café, quando comparado com amostras que não receberam o produ- to e foram colhidas com a mesma porcentagem de café no estádio verde (< 5%). O Ethephon, quando comparado com a testemunha, promove uma desfolha mais acentuada logo após a sua aplicação; porém, por ocasião da colheita, essa desfolha não é significativa na cultivar Acaiá Cerrado, variando de 3,03 na culti- var Catuaí e de 8,45% na cultivar Topázio.
Influência da idade da planta e da maturação dos frutos no momento da colheita na qualidade do café
(Sociedade Brasileira de Ciência e Tecnologia de Alimentos, 2002-05) Borges, Fernanda Barbosa; Jorge, José Tadeu; Noronha, Regina
São de grande importância os cuidados no preparo do café desde a colheita até o consumo e o estudo de parâmetros que possam influenciar na classificação comercial do grão e na qualidade da bebida. Teve-se como objetivos analisar a influência da idade das plantas, pertencentes à mesma variedade, e dos estágios de maturação dos grãos (secos, cerejas e verdes) no resultado da classificação comercial e na qualidade da bebida. Realizou-se a colheita, por derriça no pano, de uma área com café arábica variedade Catuaí de 12 anos e de outra de 3 anos. Constituiu-se, para cada idade das plantas, os seguintes lotes: 100% cereja, 60% cereja e 40% verde, 80% cereja e 20% verde, 60% cereja e 40% seco, 80% cereja e 20% seco, e composição obtida na colheita. Na classificação comercial, obedeceu-se as normas estabelecidas pela Tabela Oficial Brasileira de Classificação (tipo), peneira, aspecto, cor e seca. Na classificação da bebida, optou-se por utilizar consumidores como provadores, com o objetivo de analisar a aceitabilidade da bebida pelo mercado consumidor. Como resultados, obteve-se, na classificação por tamanho e determinação de peneira média que os lotes de 12 anos apresentaram-se, com peneira média 15, resultado inferior aos lotes de 3 anos, com peneira média 16. Na classificação comercial e na da bebida, os resultados foram melhores, em geral, para os lotes de 3 anos em diferentes misturas, sem influência dos diferentes estágios de maturação.
Comportamento de grupos de clones de café conilon, selecionados no norte, na região sul do estado do Espírito Santo
(Universidade Federal do Espírito Santo, 2010-07-18) Rodrigues, Wagner Nunes; Tomaz, Marcelo Antonio
A cafeicultura é uma atividade de grande importância social e econômica. O Brasil é o maior produtor mundial e o Estado do Espírito Santo é o segundo maior produtor nacional de café, sendo responsável por aproximadamente 70% da produção de café Conilon do País. No citado Estado, a espécie Coffea canephora, em especial a variedade Conilon, é a mais plantada. Existe uma expressiva variabilidade das condições da produção de café nesse Estado: a região ao norte do Espírito Santo é responsável pela maior parte da produção, enquanto o sul ainda apresenta baixo rendimento. Devido à grande importância do café Conilon no Estado do Espírito Santo, o Instituto Capixaba de Pesquisa Assistência Técnica e Extensão Rural (Incaper) estabeleceu um programa de pesquisa em melhoramento genético desde 1985, desenvolvendo e lançando seis variedades para o Estado. Para a caracterização de variedades é feito o agrupamento de clones que apresentem características agronômicas em comum. A partir da época de maturação dos frutos é possível estabelecer três diferentes grupos de clones: precoce, intermediário e tardio. O objetivo deste trabalho foi avaliar três grupos de clones de café Conilon, de diferentes ciclos de maturação, oriundos do banco de germoplasma do norte do Estado, para o estudo de seu comportamento, quanto a diferentes características agronômicas, bem como a estimativa de parâmetros genéticos, quando cultivados na região Sul do Estado. Foram avaliados 60 genótipos ao longo de quatro colheitas, na Fazenda Experimental de Bananal do Norte, do Incaper, situada em Pacotuba, Distrito de Cachoeiro do Itapemirim, no delineamento experimental em blocos casualizados, em quatro repetições, para as características agronômicas: ciclo de maturação, tamanho de frutos, uniformidade de maturação, cor dos frutos, produtividade, porte, vigor, índice de avaliação visual, ocorrência de ferrugem, cercosporiose, mancha manteigosa, seca de ramos, bicho mineiro e chochamento. Foram realizadas análises descritivas, análises de variância individuais e conjuntas, comparação entre as médias e a estimativa de parâmetros genéticos. Na maioria das características estudadas, há diferenças significativas entre os genótipos, que quando associado a altas estimativas de variância genética, coeficientes de variação genotípicos, índice de variação e coeficiente de determinação genotípica, indicam a existência de variabilidade genética entre os materiais. Foram obtidas médias deprodutividades acima de 60 sc ha -1 , com genótipos produzindo até 188 sc ha -1 , o que mostra que os materiais selecionados no norte podem apresentar elevado potencial produtivo nas condições do sul do Estado. Os dados obtidos não mostram tendência de superioridade de um grupo de materiais em relação ao outro, e são resultados importantes para os programas de melhoramento conduzidos no sul do Estado do Espírito Santo, gerando conhecimentos sobre a variabilidade genética da espécie e obtendo informações úteis na predição de ganhos genéticos, auxiliando na escolha dos materiais genéticos que poderão compor novas variedades clonais melhoradas.

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