Teses e Dissertações
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Item Ecophysiological acclimation of coffee (Coffea arabica and C. canephora) plants to cope with temporal fluctuations of light supply(Universidade Federal de Viçosa, 2012-07-21) Rodríguez-López, Nelson Facundo; Damatta, Fábio Murilo; Barros, Raimundo Santos; Ventrella, Marília ContinIt is generally assumed that the daily quantum input is what drives plant growth and productivity. However, as little is known about how temporal diurnal variations of light availability influence biomass accumulation and physiological performance, this study examined the morphological, physiological and biochemical traits of coffee plants in two independent experiments. In the first experiment, Arabica coffee (C. arabica) plants were grown in pots and subjected to seven light treatments as follows: plants grown entirely under 100%, 40% or 10% sunlight (S-100, S-40 and S-10, respectively); plants grown at either 40% or 10% sunlight throughout the morning (until midday) and then submitted to full sunlight until sunset (S-40/100 and S-10/100, respectively); and plants grown under full sunlight from sunrise to midday and then submitted to either 40% or 10% sunlight throughout the afternoon (S-100/40 and S-100/10, respectively). The S- 100 plants accumulated more biomass compared to plants grown under other treatments and showed minimal changes in biomass allocation. An increased biomass was associated with faster leaf area formation and increasing irradiance that was independent of the photosynthetic rates per unit leaf area and consequent changes in carbohydrate availability. In contrast, the lower biomass in S-10/100 and in S-10 individuals was likely a consequence of carbon limitations as well as decreased leaf areas. Changes in the photosynthetic rates between treatments were apparently unrelated to carbohydrate accumulation or photoinhibition. Overall, only minor physiological alterations in traits were observed at the leaf level; significant changes were only apparent in S-10 individuals with the other treatments. In summary, the growth and physiological performance of coffee plants depends on the total amount of photosynthetic active radiation (PAR) received by the plant per day and temporal order of diurnal variations in the PAR supply. That is, plants that received high light in the morning grew faster than those receiving high light in the afternoon. In the second experiment, a trial was designed with two Robusta coffee (Coffea canephora) clones that were intercropped with shelter trees in a way that allowed us to compare coffee bushes that were shaded in the morning (SM) with those shaded in the afternoon (SA), and we compared both treatments with bushes that received full sunlight over the course of the day (FS). The SM bushes displayed better gas exchange performance than their SA and FS counterparts, which means that the capacity for CO2 fixation was mainly constrained by stomatal (SA bushes) and biochemical (FS bushes) factors. The physiological traits associated with light capture were more responsive to temporal light changes rather than the amount of light received, although this behavior could be a clone-specific response. The activity of key antioxidant enzymes differed minimally when compared between the SM and SA clones but was much greater in the FS clones. No signs of photoinhibition or cell damage were observed regardless of the light treatment. Acclimation to varying light supplies had no apparent additional energy cost for constructing and maintaining the leaves regardless of the light supply. The SM and SA individuals displayed higher returns in terms of revenue streams (e.g., higher mass- based light-saturated photosynthetic rates, photosynthetic nitrogen use efficiencies and long-term water use efficiencies) than their FS counterparts. In summary, shading may improve the physiological performance of coffee bushes that are grown in harsh, tropical environments; however, it is important to select coffee genotypes with adequate phenotypic plasticity to cope with a reduced light supply, as was noted in clone 03.Item Microbiota solubilizadora de fosfato em solo de cafezal agroflorestal cultivado sob os princípios da agricultura natural(Universidade Federal de Viçosa, 2023-04-03) Souza, Inácio Gonçalves de; Cardoso, Irene Maria; Costa, Maurício DutraOs sistemas agroflorestais (SAFs) manejados sob os princípios da agricultura natural, possuírem alta diversidade de plantas e não utilizarem agrotóxicos e adubos químicos ou orgânicos. Assim os SAFs favorecerem os organismos do solo, agentes importantes na disponibilização de fósforo (P) em solos tropicais. Objetivou-se analisar modificações na dinâmica do P provocadas pela microbiota do solo de um cafezal agroflorestal cultivado sob os princípios da agricultura. Especificamente, objetivou-se caracterizar quimicamente o solo; identificar e analisar os pools de P; avaliar o potencial de solubilização de P dos microrganismos do solo; quantificar os fungos e bactérias totais e solubilizadores de P presentes no solo; e quantificar a atividade de fosfatases no solo. Realizou-se revisão bibliográfica sobre fósforo, agroecologia e agricultura natural e analisou-se solos de uma mata nativa e de cafezais localizados em Araponga, Minas Gerais, sob diferentes manejos: SAF manejado sob os princípios da agricultura natural, SAF com adubação orgânica e cafezal a pleno sol com manejo convencional (uso de adubos químicos e agrotóxicos). Os solos das áreas estudadas foram amostrados à profundidade de 0-5 cm. Determinou-se o pH em H2O, a acidez potencial, os teores de K, Ca, Mg, Al e P, a capacidade de troca catiônica total e efetiva, a saturação por bases e por alumínio e a matéria orgânica. O fracionamento de P foi feito, obtendo-se P solúvel, P lábil, P inorgânico e P orgânico moderadamente lábeis, P extraído com HCl, P ocluso e P total. Analisou-se o potencial de solubilização de P através da incubação de solo com fosfato natural; a quantificação dos fungos e bactérias totais e solubilizadores de fosfato a partir da incubação de placas com solo; e as fosfatases ácidas e alcalinas, feita a partir da quantificação de p-nitrofenol liberado pela atividade de fosfatases. Os dados foram submetidos à Análise de Variância e comparados por teste Tukey a 10%. Os resultados indicam que o SAF orgânico apresentou os maiores valores de P em formas lábeis e moderadamente lábeis, maior P total, menor P ocluso, o segundo maior potencial de solubilização de fosfato e a maior porcentagem de bactérias solubilizadoras. A mata e o SAF orgânico apresentaram o maior teor de matéria orgânica, mas a mata apresentou baixos teores de nutrientes disponíveis, baixo pH e acidez potencial elevada, além de maior potencial de solubilização de fosfato e maior porcentagem de fungos solubilizadores. SAF natural apresentou atributos químicos do solo similares ao sistema convencional, com exceção da porcentagem de saturação por bases, que foi superior; menor potencial de solubilização de fosfato; baixo teor de P e maior atividade de fosfatases ácidas e alcalinas, indicando a importância do P orgânico para as plantas nessa área. A adubação com esterco animal, o aporte de materiais de podas e o consórcio com árvores podem ter contribuído para os bons indicadores químicos de qualidade do solo avaliados em SAF orgânico. O aporte constante de materiais lábeis e pouco lábeis no SAF natural resultou em maior atividade de fosfatases e em condições de solo similares ou superiores ao convencional à pleno sol. Embora o SAF natural apresente baixos teores de P, as plantas de café não apresentaram sintomas de deficiência nutricional e são produtivas, o que sugere que os microrganismos do solo funcionaram como "by-pass" e podem ter fornecido o P diretamente para as plantas e que as plantas ciclaram o P de camadas mais profundas do solo, deixando-o disponível nas camadas superficiais na forma de P orgânico, não quantificável pelo método Mehlich-1. Portanto o manejo de cafezais em sistema agroflorestal com adubação orgânica ou natural favoreceram a fertilidade do solo. O aporte de adubação orgânica de origem animal (SAF orgânico) favoreceu a disponibilidade de fósforo, os microrganismos solubilizadores de fosfato, em especial as bactérias, e o potencial de solubilização de fosfato pela microbiota do solo, enquanto o aporte de resíduos vegetais no SAF natural favoreceu a ação das fosfatases ácidas e alcalinas e possibilitou solos de qualidade semelhantes ou melhores do que os solos manejados com insumos químicos. Assim, com o sistema de produção de café natural, além dos benefícios ambientais, o agricultor tem menos custos com insumos externos e maior valor agregado no café, que é reconhecido pela alta qualidade. Palavras-chave: Manejo agroecológico. Sistemas agroflorestais. Fracionamento de fósforo. Agricultura orgânica. Microbiota solubilizadora de fosfato. Atividade de fosfatases.Item 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 MariaOs 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.Item Bioprocessos para a otimização de pós de rocha utilizados na agricultura(Universidade Federal de Viçosa, 2022-03-28) Medeiros, Fernanda de Paula; Cardoso, Irene Maria; Carvalho, André Mundstock Xavier deNo Brasil é frequente a busca de alternativas ao uso de fertilizantes que sejam mais sustentáveis, acessíveis localmente e financeiramente viáveis, como os pós de rocha. Esta tecnologia é permitida pela legislação brasileira, inclusive para uso na agricultura orgânica. Porém, essa tecnologia ainda é pouco conhecida. As diversas formas de utilização e as técnicas mais eficientes que aceleram a disponibilização de nutrientes dos minerais dos pós de rochas precisam ser melhor estudadas. A disponibilização de nutrientes presentes nos minerais pode ser acelerada a partir da associação do uso dos pós de rochas com tecnologias que potencializam a atividade dos organismos, a exemplo da vermicompostagem e dos sistemas biodiversos, a exemplo dos sistemas agroflorestais. Muitos pós de rocha são acessíveis aos agricultores, mas para que eles sejam utilizados é preciso conhecer seus potenciais e ricos, a exemplo da presença de metais pesados. O objetivo geral da pesquisa foi avaliar o potencial nutricional de pós de rocha para a produção de café (Coffea arabica) orgânico. Os objetivos específicos foram: i) sistematizar as informações relativas ao uso dos pós de rocha por agricultores familiares em sistemas agroflorestais; ii) avaliar o crescimento de mudas de café adubadas com substratos preparado com pós de rocha de gnaisse e esteatito; iii) avaliar os teores nutrientes e a bioacumulação de metais pesados e elementos potencialmente tóxicos em mudas de café adubadas com pós de rocha de gnaisse e esteatito; iv) avaliar a qualidade química, microbiológica e bioquímica do solo e a produção de café, cultivado em sistema agroflorestal fertilizado com pó de gnaisse e; v) avaliar as qualidades físico-química do solo e da bebida do café cultivado em sistema agroflorestal fertilizado com pó de gnaisse. No primeiro capítulo as iniciativas de uso de pós de rocha pelos agricultores familiares em transição agroecológica na Zona Mata mineira foram identificadas e analisadas. Objetivou-se identificar as principais técnicas, as principais impressões e aprendizados e os principais desafios na utilização dos pós de rocha e; novas perguntas de pesquisa sobre o uso dos pós de rocha. As informações foram adquiridas em rodas de conversa e diálogos sobre a temática dos pós de rochas em eventos agroecológicos, tais como a Troca de Saberes, Intercâmbios Agroecológicos, Mutirões nas propriedades rurais e uma pesquisa participativa com uso de pó de rocha, desenvolvida com agricultores/as. Os eventos agroecológicos contribuíram para visibilizar o reconhecimento dos saberes daqueles que lidam com a terra e sobre a importância da tecnologia da rochagem, como forma de melhorar a qualidade do solo. Esses eventos foram úteis também para apontar novos caminhos de pesquisa. No segundo capítulo, avaliou-se o crescimento das mudas de café fertilizadas com substratos produzidos a partir de uso de pó de gnaisse e esteatito adicionados a processo de vermicompostagem; a capacidade do processo de vermicompostagem em potencializar a liberação de nutrientes desses pós de rochas para o desenvolvimento das mudas e; a absorção pelas plantas dos metais pesados presentes nos pós de rocha. Os estudos foram conduzidos em casa de vegetação, através do desenvolvimento, por seis meses, de mudas de café fertilizadas com substratos produzidos com pós de gnaisse e esteatito vermicompostados. Parâmetros de desenvolvimento das plantas, teores de macro e micronutrientes e metais pesados no substrato e nas folhas das plantas ao final do experimento. As plantas se desenvolveram melhor nos tratamentos com pós de gnaisse e esteatito . No solo, com a aplicação dos pós de rocha, houve aumento do pH, da soma de bases e da CTC. As concentrações de metais pesados Ni, Cd, Cr e Pb no substrato foram abaixo dos valores estabelecidos pela legislação brasileira. O pó de gnaisse vermicompostado apresentou potencial para ser utilizado na agricultura, pois promoveu melhorias nas características químicas do solo. O uso do pó de esteatito, devido à presença de alguns metais pesados, em especial o Ni e o Cr na rocha, requer cuidados, mas quando vermicompostado pode ser indicado para produção de mudas perenes que não tenha finalidade de produção de alimentos. No terceiro capítulo analisou-se a disponibilização de nutrientes e a adição de metais pesado advindos de pó de gnaisse para o solo cultivado com cafeeiro agroecológico, em sistema agroflorestal ou a pleno sol e; o efeito do pó de gnaisse na qualidade físico-química e sensorial do café. O estudo foi conduzido em três propriedades agroecológicas de agricultura familiar, no município de Divino, Minas Gerais. As análises realizadas para avaliar a qualidade do solo foram umidade, respiração e carbono da biomassa microbiana e análise enzimática da β-glicosidase. Para avaliação da qualidade do café, características físicas e bioquímicas tais como densidade dos grãos, condutividade elétrica, pH, acidez total titulável foram realizadas. A qualidade sensorial da bebida do café também foi avaliada. Os sistemas agroflorestais potencializaram os efeitos do pó de gnaisse na liberação de K, Ca 2+ e Mg 2+ , além de micronutrientes como Cu e Zn e melhoraram a umidade do solo. Ademais, não houve, em geral, aumento de metais pesados, como Cd, Pb e Cr no solo. Em relação ao sistema a pleno sol, nos sistemas agroflorestais a respiração microbiana foi maior e, em um dos sistemas, a β- glicosidase foi também maior. Nos sistemas agroflorestais, os grãos de café apresentaram maior densidade e menor condutividade elétrica, indicando a produção de grãos com menor quantidade de defeitos, indicando, portanto, grãos de melhor qualidade. Os valores de acidez total titulável ficaram dentro dos níveis encontrados na literatura e podem ser considerados como palatáveis. A análise sensorial indicou que o manejo agroecológico melhorou a qualidade sensorial da bebida, pois os cafés, mesmo a pleno sol, produzidos em duas propriedades alcançaram notas acima de 80, classificados como cafés especiais. Há evidencias de que os SAFs associados com pós de rocha contribuem com a produção de cafés de qualidade. Em uma propriedade, os cafés receberam notas em torno de 60, exceto o SAF que recebeu pó de rocha, que recebeu nota maior que 80. De forma geral, os processos biológicos, associados aos tipos de manejo agroecológicos utilizados contribuíram para melhor as qualidades do solo e do café. Entretanto, nos sistemas agroflorestais, com maior biodiversidade que o cafezal a pleno sol, os processos biológicos contribuíram mais com a disponibilização de nutrientes do pó de rocha para as plantas. Palavras-chave: Agrofloresta. Café. Agroecologia. Agrominerais. Gnaisse. Esteatito.Item Atributos de um Argissolo Amarelo coeso sob cultivo de cafeeiro a pleno sol e consorciado com espécies arbóreas(Universidade Federal do Espírito Santo, 2013-02-28) Pilon, Lucas Contarato; Passos, Renato RibeiroDiante da necessidade de obter informações sobre o cultivo de cafeeiros arborizados, o objetivo do trabalho é avaliar a relação dos atributos químicos, físicos e os componentes da matéria orgânica do solo sob cultivo de café consorciado com diferentes espécies arbóreas, comparativamente ao café cultivado a pleno sol, tendo como referência uma área sob floresta. O trabalho foi conduzido em sistemas de produção de café, numa propriedade familiar, município de Nova Venécia - ES. O solo da área é um Argissolo Amarelo Distrocoeso típico, cultivado com café conilon consorciado com árvores, nos seguintes sistemas de uso e manejo: 1) café sem consórcio (pleno sol), 2) café consorciado com nim (Azadirachta indica), 3) café consorciado com cedro australiano (Cedrela fissilis) e 4) café consorciado com teca (Tectona grandis). Foi utilizado um solo de área florestal, como referência. A amostragem do solo foi realizada nas seguintes profundidades: 0,0 – 0,05; 0,05 – 0,10; 0,10 – 0,20; e 0,20 – 0,40 m, avaliando-se atributos químicos (pH, P, K, Ca, Mg, Al, H+Al, N, C total, C ext em água, C biomassa microbiana e emissão de CO2) e físicos do solo (granulometria, densidade do solo e de partículas, porosidade total, macro e microporosidade, estabilidade de agregados, resistência do solo à penetração e umidade do solo). A avaliação do carbono solúvel (C ext) e do carbono da biomassa microbiana do solo (CBMS) foi realizada em duas épocas (março e setembro/2012) nas profundidades de 0,0 – 0,05 e 0,05 – 0,10 m; já a emissão de CO2 foi medida na mesma época que, na presença e ausência de serapilheira. Os resultados experimentais mostram que os sistemas de uso e manejo apresentam comportamento diferenciado para grande parte dos atributos estudados. O solo florestal apresenta maiores teores e estoques de carbono orgânico total e nitrogênio total, 19,8 e 1,99 Mg ha -1 respectivamente, além de maior teor de carbono na biomassa microbiana (518,8 μg g -1 solo em março e 364,8 μg g -1 solo em setembro). Os atributos dos solos sob cafeeiros consorciados, de maneira geral, não diferem do solo sob cafeeiro a pleno sol, exceção feita para os atributos Mg, N e o C ext, C- BMS, quociente microbiano (qMic) na duas épocas de coleta, os quais são superiores nos consórcios agroflorestais, e o quociente metabólico (qCO2) inferior, denotando maior estabilidade dos cafeeiros arborizados. O café a pleno sol mostra- se um agroecossitema mais perturbado com maior qCO2 (1,81 μg CO2 C-BMS-1 h-1 em março e 2,44 μg CO2 C-BMS-1 h-1 em setembro). A proteção do solo ocasionada pelo sombreamento das árvores e a deposição de serapilheira influencia principalmente os atributos biológicos estudados, favorecendo um maior equilíbrio nos cafeeiros arborizados. Com relação aos atributos físicos, o consórcio proporciona menor densidade do solo, maior porosidade total e macroporosidade do solo, diferindo do café a pleno sol. Os cafeeiros consorciados se diferem somente na agregação do solo. A resistência do solo à penetração é influenciada pela umidade do solo, com destaque para o café a pleno sol que apresenta valores mais baixos desse atributo, em função da irrigação, que eleva a umidade do solo. O estudo numa condição de Argissolo coeso, mostra que 5 anos de implantação de sistemas arborizados são suficiente para apresentar pequenas mudanças nos atributos estudados, no entanto para atributos de alta sensibilidade, como os biológicos, são suficientes para apresentar mudanças mais consistentes dos sistemas de uso e manejo.Item Influência da macaúba na radiação solar incidente, microclima e aspectos agronômicos do cafeeiro(Universidade Federal de Viçosa, 2018-03-23) Gonçalves, Débora Ribeiro; Santos, Ricardo Henrique SilvaEstudos recentes demonstram que os efeitos das mudanças climáticas podem afetar a adequação climática ao café, sobretudo arábica (Coffea arabica L.) nas principais regiões produtoras. O aumento da temperatura e as mudanças nos padrões de precipitação poderão reduzir consideravelmente o rendimento e a qualidade de grãos, aumentando a pressão econômica principalmente sobre os agricultores familiares. Os sistemas agroflorestais (SAFs) têm se destacado como alternativa capaz de manter a sustentabilidade do cultivo de café frente à ocorrência de eventos climáticos extremos. Contudo, as condições de solo e microclima em cada SAF podem variar muito. O objetivo do trabalho foi avaliar a influência da macaúba na radiação solar incidente, microclima e aspectos agronômicos do cafeeiro. Foram coletados dados de cafeeiros cultivados em SAF localizado na Universidade Federal de Viçosa, correspondente aos tratamentos CE e CP (cafeeiros mais expostos e mais protegidos da radiação, respectivamente) e de cafeeiros cultivados a pleno sol, PS. Os sistemas foram caracterizados com relação à precipitação, incidência de radiação fotossinteticamente ativa, umidade do solo e temperatura do ar. Os dados agronômicos coletados nos cafeeiros (incremento na altura, diâmetro da copa e número de nós dos ramos plagiotrópicos no período experimental, potencial hídrico foliar em quatro datas, produção nos anos de 2016, 2017, média do biênio e rendimento de grãos em 2017) foram analisados através do software R, considerando nível de significância de 5%. Também foi realizada a classificação dos grãos por peneiras. As diferentes condições de radiação incidente no SAF alteram o microclima do sistema. As características agronômicas do cafeeiro são influenciadas, além da radiação incidente, pela competição por recursos entre o café e a macaúba, sobretudo hídricos.Item Atributos ecológicos, edáficos e sócio-econômicos em sistemas agroflorestais com leguminosas em Vila Bela da Santíssima Trindade, MT(Instituto de Florestas - Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, 2012-02-29) Mendes, Renato Ribeiro; Goi, Silvia ReginaOs sistemas agroflorestais (SAFs) são agroecossistemas que integram espécies lenhosas perenes (árvores e palmeiras) com cultivos agrícolas, com ou sem a presença de animais, em uma mesma área, para produzir bens e serviços ambientais em bases sustentáveis. Quanto à complexidade desses agroecossistemas, existem desde arranjos que apresentam um reduzido número de componentes e geram poucas interações e produtos, até arranjos mais biodiversos, com alta diversidade e interações sistêmicas complexas. São sistemas tradicionais de manejo que visam o aporte de material orgânico ao solo de forma continua e diversificada e exercem importante papel na reposição dos nutrientes imobilizados na biomassa das plantas. O uso de plantas facilitadoras é determinante na estabilidade e sustentabilidade dos SAFs. Nesse contexto, a compreensão e a quantificação do impacto das práticas de manejo dos componentes da vegetação na qualidade química, física e biológica do solo são importantes no desenvolvimento de sistemas produtivos mais sustentáveis. O estudo foi dividido em três capítulos, onde foram avaliados a diversidade, estrutura e uso da vegetação dos SAFs (Capítulo I); a avaliação do efeito da inclusão de leguminosas fixadoras de nitrogênio nos atributos do solo (Capítulo II); e a demanda de força de trabalho humano em decorrência da adoção do uso de leguminosas no manejo tradicional de SAFs de agricultores quilombolas da comunidade de Boqueirão (Capítulo III). Foi observada uma grande diversidade na vegetação dos SAFs e que a inclusão de leguminosas fixadoras de nitrogênio contribuiu para melhorias na qualidade do solo desses agroecossistemas. O uso de leguminosas favoreceu para o incremento dos atributos químicos estudados, principalmente nos teores de fósforo e potássio; na qualidade física do solo, houve redução da sua densidade; e quanto ao aspecto biológico do solo, houve um aumento na quantidade de minhocas. No manejo operacional dos SAFs, a demanda de força de trabalho foi reduzida com a adoção dessa prática por parte dos agricultores. A introdução de leguminosas fixadoras de nitrogênio permitiu que os agricultores percebessem vários benefícios devido à presença dessas plantas no manejo dos seus sistemas agroflorestais.Item Ecophysiological acclimation of coffee (Coffea arabica and C. canephora) plants to cope with temporal changes of light supply(Universidade Federal de Viçosa, 2012-07-21) Rodríguez-López, Nelson Facundo; Matta, Fábio Murilo daGeralmente, assume se que a quantidade total de luz disponível é o condutor principal para o crescimento e produtividade das plantas. Porém, como pouco se conhece acerca dos efeitos das variações temporais diurnas na disponibilidade da luz, no acúmulo de biomassa e no desempenho fisiológico, neste estudo se examinaram caracteres morfológicos, fisiológicos e bioquímicos em plantas de cafeeiro em dois experimentos independentes. No primeiro experimento, plantas de café arábica (C. arabica) foram submetidas a vários tratamentos de luz: totalmente sob 100%, 40% ou 10% de luz solar (S 100, S 40 e S 10, respectivamente), sob 40% ou 10% de luz solar durante a manhã e, em seguida, submetidas a 100% de luz solar até o anoitecer (S 40/100 e S 10/100, respectivamente), e em 100% de luz solar do amanhecer ao meio dia e depois submetidas a 40% ou 10% de luz (S 100/40 e S 100/10, respectivamente). As plantas em S 100 acumularam maior biomassa, com alterações mínimas nas razões alométricas, quando comparadas com indivíduos de outros tratamentos. Essa maior biomassa foi, aparentemente, independente das taxas fotossintéticas por unidade de área foliar e de alterações na disponibilidade de carboidratos; sendo associado principalmente à rápida formação de área foliar com o aumento da disponibilidade de irradiância. Em contraste, o menor acúmulo de biomassa nas plantas em S 10/100 e S 10 deve ter sido consequência das limitações de carbono e de uma menor área foliar. O acúmulo de biomassa não foi dependente apenas da irradiância total interceptada, mas também das variações temporais do fornecimento de luz, como evidenciado pela comparação da maior biomassa (35%) em indivíduos em S 100/10 do que em S 10/100. As alterações nas taxas fotossintéticas entre os tratamentos foram aparentemente não relacionadas com o acúmulo de carboidratos ou fotoinibição. Em geral, em nível de folha, apenas pequenas alterações nos caracteres fisiológicos respondentes à luz foram observadas, principalmente, quando comparado os indivíduos em S 10 com aqueles dos outros tratamentos. É pouco provável que o maior acúmulo de biomassa e melhor desempenho fisiológico das plantas em S 100 sejam diretamente associados a ganhos de carbono por unidade de área foliar, mas sim a processos morfogenéticos induzidos pela luz relacionados a uma rápida formação de área foliar, que, por sua vez, devem ter levado a uma maior produtividade fotossintética em nível de planta inteira. O acúmulo de biomassa em grande parte depende não unicamente da quantidade total de luz interceptada, mas também das escalas temporais de variações diurnas no suprimento de luz, isto é, a quantidade de luz recebida pelas plantas durante a manhã teve um papel importante para incrementar a biomassa. Esta informação tem importância prática para o uso de árvores de sombra em fazendas localizadas em zonas montanhosas, onde o uso do sombreamento deve ser evitado em terrenos com exposição para o oeste se um melhor crescimento (e produção) é o principal objetivo a ser alcançado. No segundo experimento, foi usado um desenho experimental onde dois clones de café robusta (C. canephora) foram consorciados com árvores de seringueira de modo que foi permitido a comparação de arbustos de café sombreados na manhã (SM) com aqueles sombreados na tarde (SA), e então comparando ambos com arbustos expostos a pleno sol durante o curso do dia (FS). Os arbustos em SM apresentaram melhor desempenho nas trocas gasosas ao longo do dia em comparação com aqueles em SA e FS, os quais exibiram limitações devido a fatores estomáticos (arbustos em SA) e bioquímicos (arbustos em FS). Os caracteres fisiológicos associados com a captura de luz mostraram uma maior resposta às variações temporais da luz do que à quantidade de luz recebida, embora esse comportamento possa ser uma resposta específica dos clones estudados. As atividades de enzimas do sistema antioxidativo exibiram diferenças mínimas quando comparando os clones em SM e SA, e, em contraste, foram maiores nos clones em FS. Independentemente dos tratamentos de luz, não foram encontrado sinais de fotoinibição ou danos celulares. A aclimatação à variação temporal da luz não teve custos adicionais aparentes para a construção e manutenção das folhas entre os tratamentos. Ambos os indivíduos em SM e SA apresentaram um alto retorno em termos de fluxo de investimento (maiores A max em base de área e massa, PNUE e WUE no longo prazo, por exemplo) do que sua contraparte FS. Em resumo, o sombreamento na manhã pode melhorar o desempenho fisiológico do cafeeiro em ambientes marginais tropicais, no entanto, é importante selecionar genótipos com adequada plasticidade fenotípicos, como encontrada no clone 03, para lidar com a redução na disponibilidade de luz.Item Soil CO2 efflux in agroforestry and full-sun coffee systems(Universidade Federal de Viçosa, 2014-10-29) Gomes, Lucas de Carvalho; Cardoso, Irene MariaA mudança climática global tem sido atribuída ao aumento da concentração de gases de efeito estufa na atmosfera, especialmente o dióxido de carbono (CO 2 ), como resultado das atividades humanas. Para atenuar esse efeito, existe um esforço global em reduzir as emissões de CO 2 e desenvolver tecnologias para remover parte desse gás da atmosfera. A maneira mais simples e natural para remover o CO 2 da atmosfera é realizada pelas plantas através da fotossíntese. Este processo remove o carbono da atmosfera formando biomassa vegetal, a qual mais tarde será depositada no solo, maior reservatório de carbono (2500 GtC) na biosfera terrestre. O balanço de carbono no solo é resultado da deposição de biomassa vegetal e perda de carbono, especialmente como CO 2 . Portanto, o solo, no ciclo global do carbono, pode atuar como fonte ou dreno de carbono da atmosfera. Para melhor compreensão do papel do solo no ciclo do carbono não é suficiente conhecer apenas a quantidade de carbono que determinadas espécies de plantas depositam no solo, mas também como esse carbono é liberado de volta para a atmosfera. O CO 2 é liberado (efluxo de CO 2 do solo) a partir de respiração do solo, a maior fonte de CO 2 da biosfera terrestre. O efluxo de CO 2 do solo é um processo complexo que depende das características biológicas e físicas do solo, especialmente das condições de temperatura e umidade do solo. No entanto, o tipo de vegetação e as práticas agrícolas podem ser os principais componentes que controlam o efluxo de CO 2 do solo em agroecossistemas, porque influenciam as características biológicas e físicas do solo e regulam as condições de temperatura e umidade do solo. Nos sistemas agroflorestais as árvores aportam matéria orgânica no solo e o protegem contra a radiação solar direta, influenciando assim o efluxo de CO 2 do solo. O objetivo geral deste estudo foi compreender como a copa das árvores, em sistemas agroflorestais com café, afetam o efluxo de CO 2 do solo e quais os fatores controladores deste processo em comparação com café a pleno sol. Para isso avaliou-se o efluxo de CO 2 do solo (in situ), em sistemas agroflorestais com café e em sistemas com café a pleno sol em três propriedades de agricultores familiares na Zona da Mata de Minas Gerais, Brasil. O aumento nos níveis de cobertura da copa das árvores resultou no aumento da umidade do solo e na diminuição da temperatura do ar e do solo a 5 e 10 cm de profundidade. O efeito das árvores no microclima não afetou a média diária de efluxo de CO 2 do solo entre os sistemas agroflorestais e a pleno sol, mas contribuiu para que a dinâmica das emissões diárias fosse diferente entre os sistemas. No sistema agroflorestal o efluxo de CO 2 do solo foi mais estável durante o dia com menor variação entre o período de 08:00-10:00h e 12:00-14:00h e maior variação espacial do que no sistema a pleno sol. No sistema agroflorestal o efluxo de CO 2 foi explicado principalmente por variações na quantidade de nitrogênio total e carbono lábil e no sistema a pleno solo pela temperatura do solo, especialmente a 10 cm de profundidade. A análise de componetes principais mostrou que em geral o efluxo de CO 2 do solo correlacionou positivamente com a temperatura do solo a 5 e 10 cm de profundidade e negativamente com a umidade do solo. Em conclusão, as árvores em sistemas agroflorestais de café trouxeram maior estabilidade para o microclima e para o efluxo de CO 2 do solo comparado com sistemas a pleno sol.Item Crescimento de recepas de cafeeiro e análise funcional dos micro-organismos do solo em sistema agroflorestal com macaúba(Universidade Federal de Viçosa, 2016-02-19) Medina, Juliana Martins; Santos, Ricardo Henrique SilvaA Agroecologia é uma forma de orientar as diferentes estratégias de desenvolvimento rural sustentável, avaliando as potencialidades dos sistemas agrícolas, através de perspectivas social, econômica e ecológica.Sistemas agrícolas que promovam a manutenção ou o aumento das populações microbianas benéficas do solo trazem muitas vantagens tanto para o ambiente quanto para a produção agrícola. Logo é importante buscar práticas agrícolas que visem à conservação dos microrganismos no solo.Diversas práticas e processos contribuem para o aumento e preservação da diversidade microbiana benéfica do solo, tais como a rotação de cultura, plantio direto, o consórcio, adubação verde, adubação orgânica, uso de cobertura morta e os sistemas agroflorestais (SAF).A avaliação das características microbiológicas do solo nos SAF é importante para a compreensão mais aprofundada de sua interferência positiva no solo, refletindo aspectos bioquímicos relacionados com a ciclagem e disponibilização de e com a dinâmica da matéria orgânica. Dessa forma este trabalho que teve foco de estudo o SAF composto por cafeeiros e macaubeiras, onde os objetivos principais foram: avaliar o crescimento vegetativo de cafeeiros em consórcio com a macaúba em diferentes distâncias das árvores e avaliar as características químicas, a diversidade das comunidades microbianas do solo em cafeeiros consociados com macaubeiras.