Análise comparativa de cafeeiros (Coffea arabica L.) em sistema agroflorestal e monocultivo na Zona da Mata de Minas Gerais

Abstract

Na busca de novos conhecimentos acerca de sistema agroflorestal com café (Coffea arabica L.), este trabalho teve como objetivos analisar comparativamente cafeeiros sob sombreamento (SAF) e cultivados a pleno sol (SOLT) e avaliar a interferência potencial de alguns fatores na produção de café no SAF. Para isso, por um período de 19 meses, na Zona da Mata mineira, foi determinado em plantas de café, nos dois sistemas: o crescimento vegetativo, pelo número de nós, de folhas, tamanho e área foliar por ramo; o desenvolvimento reprodutivo, pelo número de nós produtivos, de botões florais e de frutos nos diferentes estádios de desenvolvimento (chumbinho, verde, início de maturação, cereja e seco); a incidência de pragas e doenças (broca-dos-frutos, bicho-mineiro, cercosporiose e ferrugem); o estado nutricional; a produção e a produtividade. Foram quantificadas a queda e o teor de nutrientes nas serrapilheiras e realizada análise de rotina e determinação de umidade nos solos em cada sistema, além do monitoramento da temperatura do ar. O componente arbóreo do SAF foi caracterizado e seu crescimento acompanhado. Verificou-se que, no SAF, a sombra promovida pelas 133 árvores de 26 espécies, reduziu a amplitude térmica neste sistema, que apresentou em média, temperatura máxima de 2,6oC abaixo daquela registrada no SOLT. Todas as árvores obtiveram ganho em crescimento, sendo Casuarina sp., Eugenia uniflora, Licania tomentosa, Hovenia dulcis and Mangifera indica as mais abundantes. Nos dois sistemas, o período de maior crescimento vegetativo do cafeeiro coincidiu com o período de chuvas e temperaturas mais altas (primavera/verão). Os cafeeiros no SAF apresentaram menores crescimento de ramos e emissão de folhas, mas mostraram menor desfolha e, em média, folhas de maior tamanho; e iniciaram seu processo produtivo mais cedo, com menor número de nós produtivos e botões florais, refletindo em menor quantidade de frutos na colheita. A incidência do bicho-mineiro e broca-dos-frutos foi pequena nos sistemas, porém a lavoura sombreada foi mais infestada pela cercosporiose e ferrugem. Em ambos os sistemas, os cafeeiros apresentaram teores foliares adequados de N, Ca, Mg, Zn, Cu, Fe e Mn, baixos de P e K e alto de S e B. Maiores teores de nutrientes foram encontrados na serrapilheira do SOLT, exceto Ca e Zn, no entanto, o SAF contribuiu com 6,1 x 10 3 kg.h1-1.ano-1 de serrapilheira ao sistema, enquanto que o sistema a pleno sol, com 4,5 x 10 3 kg.ha-1.ano-1. O SAF apresentou maior teor de umidade na camada de 20-40 cm do solo, além de valores de pH, Ca, Mg, K, Zn, V acima, e de Al, m e CTC a pH 7, abaixo daqueles mostrados pelo SOLT. A produção média dos dois anos, de 40 sc.ha-1 de café em coco do cafezal solteiro, foi superior a de 8,6 sc.ha-1 de café em coco do cafeeiro em sistema agroflorestal. Analisando apenas os cafeeiros no SAF, constatou-se que o desenvolvimento vegetativo do cafeeiro apresentou alta correlação positiva com a produção, destacando o número de folhas. A quantidade e qualidade da serrapilheira tende a influenciar a produção de café, observando que maior teor de manganês na mesma interferiu negativamente. As pragas e doenças mostraram-se pouco interferentes, enquanto que o estado nutricional da lavoura cafeeira foi fator relevante tanto para o crescimento como para produção. O número de folhas, de nós e a presença de frutos na planta interferiram e foram afetados pela condição nutricional da lavoura, sendo que cafeeiros com menor teor de cobre ou maior de zinco e nitrogênio nas folhas, tenderam a crescer mais e serem mais produtivos. As características do solo no horizonte mais superficial (0-20 cm) estiveram mais correlacionadas com a produção de café, que aquelas obtidas na profundidade de 20-40 cm, observando que a saturação de bases (V) e os teores de Ca, Mg e K da primeira camada do solo estiveram significativa e positivamente correlacionados com a produção. O solo ainda afetou o crescimento vegetativo do cafeeiro, o estado nutricional da lavoura e o teor de nutrientes na serrapilheira. O crescimento do cafeeiro foi favorecido pelo maior teor de K, P e umidade na camada de 0-20 cm do solo, e pela redução do teor de Al na camada de 20-40 cm. O estado nutricional das plantas de café, destacando o teor de P, sofreu influência positiva do teor de umidade, de matéria orgânica, pH e CTC dos solos, que influenciaram também a concentração de nutrientes na serrapilheira.

Looking for a new approach on coffee (Coffea arabica L.) agroforestry systems, this research aimed to compare coffee plants growing in an agroforestry system (SAF) and plants growing in monocrop (SOLT); and to evaluate the potential effect of some factors on coffee production. In the Minas Gerais State Forest Zone, during 19 months, for the two different systems, it was determined in the coffee plants: vegetative growth by the number of nodes and leaves, the branch length, and leaf area per branch; reproductive development by the number of productive nodes, floral buds, and fruits in each stage of development (pinhead, green, beginning maturation, cherry and dry); incidence of pests and diseases (coffee berry borer, leaf-miner, ‘ring spot’ and ‘rust’); nutritional status; production and productivity. The litter fall and nutrient levels of leaf litter were quantified, chemical analyzes and moisture level of soils were determinated in each system, and air temperature was monitored throughout the experiment. The trees on the SAF were characterized and its growth followed. In the SAF the shading from the 133 trees from 26 species reduced the magnitude of the diurnal temperature range of the system, which showed a maximum temperature of 26°C lower than those registered for SOLT system. All tree presented growth increase, and the most found species were Casuarina sp., Eugenia uniflora, Licania tomentosa, Hovenia dulcis and Mangifera indica. In the two systems, the period of coffee plants vegetative growth was the same of the rainy and high temperature periods (spring/summer). The coffee plants in SAF system showed less branch growth, less leaf production, however, they showed more persistent and larger leaves; and showed earlier flowering, with a smaller number of productive nodes and flower buds, leading to a smaller berry yield at harvest. There was little incidence of leaf-miner and coffee berry borer in both systems, however, the shaded coffee was more infected by 'ring spot' and 'rust'. The coffee plants in both systems showed leaf nutrient levels adequate for N, Ca, Mg, Zn, Cu, Fe, and Mn, low for P and K, and high for S and B. The highest nutrient levels were found in the leaf litter of SOLT system, excluding Ca and Zn, however, SAF system contributed with 6,1x10 3 kg dry matter.ha-1.year-1 of litter while SOLT produced 4,5 x 10 3 kg.ha-1.year-1. The soil of SAF system showed higher moisture levels in the layer between 20 and 40 cm, higher pH, Ca, Mg, K, Zn, and V values, and lower Al, m, and CTC values than soil of SOLT system. The berry yield of 40 sc.ha-1 from monocrop coffee was higher than the 8,6 sc.ha-1 from the agroforestry system. In the SAF coffee plants, the vegetative growth had a high positive correlation with production, moreover the number of leaves. The litter quantity and quality have a tendency in influence the coffee production, expressed by the negative interference of high levels of Mn from the litter. Pests and diseases were noticed to have little interference on growth and production of coffee, while the nutritional status of coffee plants was relevant. The number of leaves, nodes, and the presence of h i t s in the plant had and suffered influence from the nutritional status, furthermore, the coffee plants with lower levels of cupper or higher levels of zinc and nitrogen in the leaves grew more and were more productive. The soil characteristics from the first 20 cm depth had more correlation with coffee production then those obtained in a deeper layer (20-40 cm), showed by the positive correlation of percentage saturation (V) and levels of Ca, Mg, and K with production. The soil influenced the vegetative growth of coffee plants, the nutritional status of the plantation, and the nutritional levels in the litter. The coffee plant growth was stimulated by the higher levels of K, P and moisture in the soil surface (0-20 cm) and by the lower level of Al in the soil layer between 20 and 40 cm. The nutritional status of coffee plants, mainly P level, was positively influenced by soil moisture, organic matter, pH, and CEC levels, which also influenced the litter nutrient status.