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Development and evaluation of slow-release organomineral phosphate fertilizer based on coffee waste
(Editora UFLA, 2024-05-31) Barbosa, Nathalia Silvestrin; Luz, Mario Sérgio da; Sousa, Nádia Guimarães; Santos, Kássia Graciele dos
Slow-release fertilizers are sustainable alternatives to soil nutrition that can effectively enhance agricultural productivity. In this study, we formulated slow-release organomineral fertilizers using spent coffee grounds (SCG) impregnated with triple superphosphate (TSP). The effects of the composition of the fertilizer on pellet resistance and P release capacity were evaluated, along with heat treatment at different temperatures and times. The pellets with 10 g sugarcane molasses and 2.5 g TSP per gram of SCG, dried at 100 °C, presented the best mechanical resistance, releasing about 90% P in 13.8 h. The release kinetics of these pellets followed the Korsmeyer-Peppas model, controlled by Fickian diffusion. The fertilizer thermally treated at 400 °C for 30 min was classified as a slow-release fertilizer, as it released 90% P in 793.3 h. Thus, the partial carbonization of biomass promoted P adsorption to the surface of the porous matrix of the pellets, allowing the slow release of nutrients. Overall, we found that pelletized OMFs can be used as sustainable and inexpensive fertilizers derived from waste biomass; thus, their application can contribute to eco-friendly agricultural practices.
16S metabarcoding analysis reveals the influence of organic and conventional farming practices on bacterial communities from the rhizospheric of Coffea arabica L.
(Instituto Internacional de Ecologia, 2023-11-03) Andrade, P. H. M.; Machado, P. C.; Paula, A. F.; Paganin, A. C. L.; Rezende, G. S.; Matheucci Jr., E.; Carvalho, L. M.; Freire, C. C. M.; Cunha, A. F.; Lacava, P. T.
Coffea sp. is cultivated in many tropical countries. Brazil has always adopted intensive agricultural practices, but organic coffee farming is an alternative system based on the non-use of agrochemicals and the rational management of soils. Metabarcoding 16S analysis using next-generation sequencing has been developed to identify and compare the diversity of the Coffea arabica L. rhizospheric bacterial community in two farming areas in São Paulo, Brazil. Dourado uses conventional farming, while Ribeirão Corrente uses organic. We found broad taxonomic composition, with sequences from 24 phyla, 55 classes, 61 orders, 146 families, and 337genus. The three most abundant phyla were Proteobacteria (38.27%), Actinobacteria (15.56%), and Acidobacteria (16.10%). In organic farming, the top 3 were the family Sphingomonadaceae, order Rhizobiales, genus Nocardioides, and Gp6. The genus Gp2 and the phylum Candidatus Saccharibacteria were the most abundant OTUs exclusively present in conventional farming. In the organic farming practice, Proteobacteria, Actinobacteria, and Acidobacteria were also present among the exclusive OTUs; we also found OTUs belonging to Bacteroidetes, Firmicutes, and Verrucomicrobia. Our study indicates a positive effect of organic farming on microbial communities. Fertilization may directly affect soil microbiota, suggesting that a large and active microbial community low in functional diversity might not adapt to new climatic conditions. A diverse community could provide better resilience to environmental changes, improving the productivity of this important crop.
A análise de metabarcode 16S revela a influência das práticas agrícolas orgânicas e convencionais nas comunidades bacterianas da rizosfera de Coffea arabica L.
(Instituto Internacional de Ecologia, 2023-09-18) Andrade, P. H. M.; Machado, P. C.; Paula, A. F.; Paganin, A. C. L.; Rezende, G. S.; Matheucci Jr., E.; Carvalho, L. M.; Freire, C. C. M.; Cunha, A. F.; Lacava, P. T.
Coffea sp. é cultivada em muitos países tropicais. O Brasil sempre adotou práticas agrícolas intensivas, mas a cafeicultura orgânica é um sistema alternativo baseado na não utilização de agrotóxicos e no manejo racional dos solos. A análise Metabarcode 16S utilizando o sequenciamento de última geração foi desenvolvida para identificar e comparar a diversidade da comunidade bacteriana rizosférica de Coffea arabica L. em duas áreas de cultivo em São Paulo, Brasil. Dourado usa agricultura convencional, enquanto Ribeirão Corrente usa agricultura orgânica. Encontramos ampla composição taxonômica, com sequências de 24 filos, 55 classes, 61 ordens, 146 famílias e 337 gêneros. Os três filos mais abundantes foram Proteobacteria (38,27%), Actinobacteria (15,56%) e Acidobacteria (16,10%). Na agricultura orgânica, os 3 primeiros foram a família Sphingomonadaceae, ordem Rhizobiales, gênero Nocardioides e Gp6. O gênero Gp2 e o filo Candidatus Saccaribacteria foram as OTUs mais abundantes exclusivamente presentes na agricultura convencional. Na prática da agricultura orgânica, Proteobacteria, Actinobacteria e Acidobacteria também estiveram presentes entre as OTUs exclusivas; também encontramos OTUs pertencentes a Bacteroidetes, Firmicutes e Verrucomicrobia. Nosso estudo indica um efeito positivo da agricultura orgânica nas comunidades microbianas. A fertilização pode afetar diretamente a microbiota do solo, sugerindo que uma grande e ativa comunidade microbiana com baixa diversidade funcional pode não se adaptar às novas condições climáticas. Uma comunidade microbiana diversificada poderia proporcionar maior resiliência às mudanças ambientais, melhorando a produtividade desta importante cultura agrícola.
Aspectos ecológicos das espécies regenerantes de uma floresta urbana com 150 anos de sucessão florestal: o risco das espécies exóticas
(Universidade Federal de Santa Maria, 2019-03-29) Santana, Lucas Deziderio; Fonseca, Cassiano Ribeiro da; Carvalho, Fabrício Alvim
A presença de florestas dentro de centros urbanos tem grande importância, principalmente devido aos serviços ecossistêmicos proporcionados por elas. Fragmentos urbanos são pouco estudados e trabalhos quantitativos focados na flora arbórea na área do presente estudo nunca foram realizados. O objetivo foi avaliar a composição, estrutura e diversidade de espécies regenerantes de uma floresta urbana, oriunda de um projeto paisagístico. Buscou-se responder a seguinte questão: a floresta está conseguindo avançar no processo sucessional após 150 anos de regeneração natural? O estudo foi realizado em uma área com tamanho total de aproximadamente 7,8 ha e de predomínio da Floresta Atlântica. A amostragem foi realizada em 25 parcelas de 5 x 5 m, nas quais todos os indivíduos com diâmetro a altura do peito (DAP) < 5 cm e altura > 1 m foram amostrados. Encontram-se 1297 indivíduos, distribuídos em 84 espécies. Três espécies exóticas com conhecido potencial invasor foram encontradas: Coffea arabica, Artocarpus heterophyllus e Persea americana. A espécie Coffea arabica apresentou o maior Valor de Importância na comunidade. O índice de diversidade de Shannon foi de H’ = 3,10 nats.ind-1, e equabilidade de Pielou de J’ = 0,70. A análise de Cluster (coeficiente de Morisita-Horn) evidenciou uma comunidade com baixa heterogeneidade interna. A análise dos grupos ecológicos revelou uma comunidade com dificuldades em avançar para estágios sucessionais superiores. Este estudo é importante para reforçar o risco das espécies exóticas invasoras em projetos paisagísticos.
Monitoring the vegetative state of coffee using vegetation indices
(Associação Brasileira de Engenharia Agrícola, 2024) Chedid, Vitor; Cortez, Jorge W.; Arcoverde, Sálvio N. S.
Vegetation indices are a quick and practical alternative for monitoring crops due to the availability of satellite images on various platforms for free, allowing a quick analysis of the vegetative state of the crop and interventions in the field in case of signs of diseases and pests. In this context, this study aimed to evaluate the vegetative state of the coffee crop using vegetation indices (NDVI, SAVI, ARVI, EVI, and VDVI) in an agricultural year. The study was carried out on a commercial farm using satellite images from the Planet platform, during an agricultural coffee growing season (2021/2022). The indices selected for the study were the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Soil-Adjusted Vegetation Index (SAVI), Atmospherically Resistant Vegetation Index (ARVI), Enhanced Vegetation Index (EVI), and Visible Difference Vegetation Index (VDVI). The index data were analyzed using descriptive statistics, Pearson correlation, classification/interpretation proposal, and the Kappa index. NDVI and SAVI are efficient in monitoring coffee cultivation in an agricultural year, as the Kappa index was higher than 90%. ARVI and EVI had Kappa index values close to 90% and can be used to monitor the crop. VDVI was inefficient, with a low Kappa index value when compared to the others. The proposed classification for vegetation indices based on NDVI classes and values consisted of an important tool for classifying and interpreting the values of these indices, assisting monitoring and management of coffee cultivation.
Produção e sortimento de madeira de Toona ciliata var. australis cultivada no entorno de cafezais
(Universidade Federal de Viçosa, 2020-02-18) Nunes, Maria Tereza Angeletti; Oliveira Neto, Sílvio Nolasco de; Leite, Helio Garcia; Paiva, Haroldo Nogueira de
O objetivo desse trabalho foi avaliar as características dendrométricas e ajustar modelos hipsométricos, volumétricos e de afilamento do fuste, bem como realização de análise de sortimento e de multiprodutos da madeira, para avaliação da produção de madeira do Cedro- australiano (Toona ciliata) cultivado no entorno de talhões de cafezais, em Coimbra, Zona da Mata mineira. Foram mensuradas árvores de 6, 8, 9 e 10 anos de idade, cultivadas em fileiras simples, distanciadas em 3 m entre si, nos perímetros dos talhões de cafezais. Foram selecionados 60 indivíduos de cada idade para realização de um inventário. As árvores foram agrupadas em classes diamétricas com 2 cm de amplitude, sendo selecionadas três em cada classe para realização de uma cubagem não destrutiva. Foi realizada análise da distribuição diamétrica e, para análise da relação hipsométrica, foram ajustados dois modelos exponenciais e um modelo potencial. Para estimativas do volume de madeira foram ajustados um modelo volumétrico e quatro modelos de afilamento do fuste. A produção foi estimada por área (hectare) cultivada com cafeeiro, bem como por quilômetro (km) de vias de acesso que circundam os talhões. Para a análise de rendimento otimizado de madeira serrada em multiprodutos foram considerados dois sortimentos: 1 - toras de 2,4 m de comprimento, com diâmetro mínimo de 25 cm; e 2 - toras de 1,0 m de comprimento, com diâmetro de 10 a 25 cm na extremidade mais fina. As maiores classes de diâmetro foram observadas nas árvores com 10 anos de idade e as menores naquelas com 6 anos, sendo que em todas as idades identificou-se tendência de distribuição normal. A relação hipsométrica foi melhor representada por um modelo exponencial, sendo indicada a realização do ajuste individual para cada idade avaliada. A produção de madeira estimada foi de 18,88; 54,23; 65,15 e 72,42m³ ha -1 cultivado com cafeeiro, para as idades 6, 8, 9 e 10 anos, respectivamente. Para as análises de afilamento do fuste o modelo proposto por Garay foi o que apresentou melhor ajuste, sendo que a análise considerando os sortimentos 1 e 2 proporcionou aproveitamento total de 87,15% da madeira e a análise de multiprodutos promoveu a otimização das possíveis medidas de corte a serem adotadas na serraria.Palavras-chave: Sistemas Agroflorestais. Cedro-australiano. Coffea spp. Inventário. Produção de madeira.
Avaliação de indicadores de impacto ambiental para sustentabilidade de unidades produtivas de café orgânico no DF e RIDE
(UNB - Universidade de Brasília, 2018-02-26) Silva Júnior, Ermano Corrêa da; Junqueira, Ana Maria Resende
Neste trabalho buscou-se avaliar por meio de indicadores de impacto ambiental a sustentabilidade de unidades produtivas de café orgânico no Distrito Federal e entorno (RIDE). Foram avaliados os fatores Social, Econômico e Ambiental da sustentabilidade em ambientes agrícolas utilizando-se o Sistema APOIA-NovoRural como instrumento. Os 62 indicadores, integrados, do Sistema APOIA-NovoRural foram empregados para avaliar, em um primeiro momento, 6 unidades produtivas de café orgânico da região estudada; e, em um segundo momento, é realizado um recorte utilizando-se pesquisa tipo survey, adaptada de três das cinco dimensões do APOIANovoRural, visando analisar a gestão das demais unidades envolvidas no universo da pesquisa. Inicialmente a avaliação com as 6 unidades apresenta um desempenho adequado e viável de acordo com o sistema proposto. O índice médio de desempenho ambiental da atividade para o conjunto de unidades é de 0,79 (em uma escala de 0 a 1,0 com a linha de base modelada em 0,70). A unidade P1 apresenta-se com o melhor índice médio individual de desempenho, 0,82, seguida das unidades P6 e P2 com 0,80, a P3 com 0,79, a P4 0,77 e P5 0,76. Embora se verifique bons índices médios individuais e do conjunto, é verificada uma exceção para o conjunto na dimensão “Qualidade Ambiental – Solo” = 0,63. Tal constatação, porém, é coerente com extratos literários, onde se pode verificar que o solo do bioma “cerrados” apresenta-se deficiente de diversos nutrientes e com moderado nível de acidez. O sistema APOIANovoRural orienta melhorias no processo produtivo e correções pontuais. O recorte, utilizando-se survey, analisou outras 26 unidades de produção orgânica, inclusive de café, conforme extrato de registro do MAPA e os compara com as 6 unidades da primeira avaliação, objetivando avaliar a sua gestão. O resultado desta avaliação mostra que o índice médio de desempenho da gestão do conjunto dessas unidades é de 0,65, abaixo da linha base que é igual a 0,70, significando que essas unidades possuem uma gestão com fragilidades a serem tratadas. Individualmente a Unidade “P 8” apresenta um índice médio para o conjunto de indicadores das três dimensões avaliadas de 0,70. Essa constatação indica a necessidade de melhor qualificação da gestão dessas unidades. Por fim, a avaliação prospectou oportunidades de aperfeiçoamento e de suporte à produção de café orgânico do local e às demais atividades da agricultura orgânica, bem como subsídio ao processo de certificação.
Manual do manejo orgânico do cafeeiro
(Universidade Federal de Lavras, 2023-04-06) Diniz, Lucas Muzzi Machado; Oliveira, Cleiton Lourenço de
A produção orgânica de café (Coffea arabica) no Brasil tem aumentado nos últimos anos, impulsionada pela demanda do mercado por produções sustentáveis. O cultivo orgânico contribui para a saúde dos produtores e consumidores, não contamina o meio ambiente e tem o potencial de gerar renda para os agricultores familiares. A assistência técnica e extensão rural são fatores que contribuem para a adoção de novas práticas de produção sustentável, sendo que a EMATER-MG é um dos principais atores neste setor em Minas Gerais, que é maior produtor de café no Brasil. As publicações técnicas da EMATER-MG abordam diversos temas e contribuem para a disseminação de técnicas de referência para produtores e extensionistas, estando disponíveis de forma física e online. A proposta deste trabalho foi elaborar uma publicação técnica sobre o manejo orgânico do café arábica, aplicável para produtores e técnicos, com informações práticas de qualidade sobre este tema, impulsionando a produção orgânica e agroecológica com foco principalmente na agricultura familiar. Para isso foi realizada uma pesquisa bibliográfica qualitativa com buscas em bases de dados, normativos e publicações técnicas. Estas informações foram selecionadas, sintetizadas e utilizadas para elaboração de uma proposta de manual a exemplo da Série Manual do Café (publicada pela EMATER-MG), no qual foram tratados os temas: implantação do sistema de produção orgânica do café, legislação, certificação, construção da fertilidade do solo, sementes e mudas, manejo de insetos e microrganismos, manejo de plantas espontâneas, diversificação.
Manual do manejo orgânico do cafeeiro
(Universidade Federal de Lavras, 2023-03-06) Diniz, Lucas Muzzi Machado; Oliveira, Cleiton Lourenço de
A produção orgânica de café (Coffea arabica) no Brasil tem aumentado nos últimos anos, impulsionada pela demanda do mercado por produções sustentáveis. O cultivo orgânico contribui para a saúde dos produtores e consumidores, não contamina o meio ambiente e tem o potencial de gerar renda para os agricultores familiares. A assistência técnica e extensão rural são fatores que contribuem para a adoção de novas práticas de produção sustentável, sendo que a EMATER-MG é um dos principais atores neste setor em Minas Gerais, que é maior produtor de café no Brasil. As publicações técnicas da EMATER-MG abordam diversos temas e contribuem para a disseminação de técnicas de referência para produtores e extensionistas, estando disponíveis de forma física e online. A proposta deste trabalho foi elaborar uma publicação técnica sobre o manejo orgânico do café arábica, aplicável para produtores e técnicos, com informações práticas de qualidade sobre este tema, impulsionando a produção orgânica e agroecológica com foco principalmente na agricultura familiar. Para isso foi realizada uma pesquisa bibliográfica qualitativa com buscas em bases de dados, normativos e publicações técnicas. Estas informações foram selecionadas, sintetizadas e utilizadas para elaboração de uma proposta de manual a exemplo da Série Manual do Café (publicada pela EMATER-MG), no qual foram tratados os temas: implantação do sistema de produção orgânica do café, legislação, certificação, construção da fertilidade do solo, sementes e mudas, manejo de insetos e microrganismos, manejo de plantas espontâneas, diversificação.
Agricultura de montanha: qualidade dos solos em sistemas agroflorestais sintrópicos
(Universidade Federal de Viçosa, 2020-11-04) Figueiredo, Luana de Pádua Soares e; Fernandes, Raphael Bragança Alves; Cardoso, Irene Maria
Os Sistemas Agroflorestais (SAFs) têm se destacado como uma estratégia na produção sustentável nos agroecossistemas tropicais, em especial quando associado à agricultura de montanha, e apresentando impactos positivos na conservação dessas áreas. Estudos sobre a qualidade do solo em SAFs são comuns, mas poucos são aqueles dedicados aos SAFS sob agricultura sintrópica. Diante do exposto, este estudo objetivou promover a sistematização de uma experiência de transição agroecológica para SAFs sintrópicos em uma propriedade de agricultura familiar localizada no entorno de uma Unidade de Conservação em área montanhosa e avaliar a qualidade dos seus solos. A cultura principal da propriedade é o cafeeiro, com produção voltada para um produto de maior qualidade. Especificamente objetivou i) compreender o contexto local, o histórico do uso e ocupação de uma propriedade rural, e o processo de transição agroecológica vivenciado; ii) identificar as espécies manejadas na propriedade nos diferentes sistemas sintrópicos conduzidos e suas funções para os agricultores; iii) identificar elementos orientadores para o uso da terra em regiões montanhosas; e iv) avaliar a qualidade física e química dos solos sob diferentes tipos de uso e manejo em ambientes montanhosos. Os tratamentos avaliados foram seis áreas de diferentes usos: três cafezais conduzidos em SAFs sintrópicos, com 4 anos (BIO 1), 3 anos (BIO 2) e 2 meses (BIO 3) de implantação; vegetação nativa (MATA) da Mata Atlântica; pastagem (PAST) e uma outra área vizinha de café convencional a pleno sol (CONV). Durante as visitas e por ocasião da sistematização, foram utilizadas a observação participante e conversas informais seguidas de anotações e relatorias, bem como a linha do tempo e a caminhada transversal, essas duas últimas técnicas de pesquisas do Diagnóstico Rural Participativo (DRP). A avaliação de indicadores físicos e químicos do solo foi conduzida por métodos de laboratório e campo. Para avaliar a qualidade física foram realizadas coletas amostras de solo na camada de 0 a 10 cm de profundidade para a avaliação da densidade do solo, macroporosidade e microporosidade, porosidade total, condutividade hidráulica e estabilidade de agregados. A resistência mecânica do solo à penetração (RP) foi avaliada até 40 cm de profundidade, com umidade e temperatura do solo sendo registrada de 10 em 10 cm de profundidade. As análises químicas de rotina foram realizadas em amostras de solo coletadas de 0 a 10 cm de profundidade. O carbono orgânico total (COT) e o estoque de carbono do solo foram avaliados até a 40 cm de profundidade. Os resultados indicaram que a transição agroecológica conduzida sob manejo sintrópico apresenta potencial para promover a conservação ambiental no entorno de Unidades de Conservação, proporcionando condições adequadas para a manutenção e o bem-estar da família dos agricultores, e aumentando a diversidade de espécies manejadas. Essa biodiversidade manejada pelos agricultores foi caracterizada pela presença de 19 espécies nos SAFs, em sua maioria com a finalidade de incremento do aporte de matéria orgânica para o solo. As áreas de SAFs sintrópicos mais antigas (BIO 1 e BIO 2) apresentaram maiores teores de matéria orgânica, maior estoque de carbono, e melhores indicadores químicos de fertilidade (saturação por bases, Ca, Mg e Al). Nessas mesmas áreas verificaram-se menor densidade do solo, maior volume de macroporos, e menor resistência do solo à penetração quando comparados às áreas CONV e PAST. Os resultados indicam o potencial do manejo agroflorestal sintrópico para a conservação de ambientes de montanhas que, associado com a produção de café de qualidade, são diferenciais ambientais e econômicos favoráveis para pequenos agricultores dessas regiões. Palavras-chave: Agricultura sintrópica. Física do solo. Transição agroecológica. Agricultura regenerativa. Coffea arabica.

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