Bioindicators of soil quality in coffee organic cultivation systems

Abstract

The objective of this work was to assess the effect of different coffee organic cultivation systems on chemical and biological soil characteristics, in different seasons of the year. The following systems were evaluated: coffee intercropped with one (CJ1), two (CJ2) or three (CJ3) pigeon pea (Cajanus cajan) alleys; coffee planted under full sun (CS); area planted with sweet pepper and snap bean in a conventional tillage system (AC); and secondary forest area (FFR). Row spacing in CJ1, CJ2, CJ3 and CS was 2.0x1.0, 2.8x1.0, 3.6x1.0, and 2.8x1.0 m, respectively. Soil samples were collected at 10‐cm depth, during the four seasons of the year. The results were subjected to analysis of variance, principal component analysis, and redundancy analysis. There was an increase in edaphic macrofauna, soil basal respiration, and microbial quotient in the summer. Total macrofauna density was greater in CJ2 followed by CJ3, CS, CJ1, AC and FFR; Coleoptera, Formicidae, and Isoptera were the most abundant groups. There are no significant differences among the areas for soil basal respiration, and the metabolic quotient is higher in CJ1, CJ3, and FFR. Microbial biomass carbon and the contents of K, pH, Ca+Mg, and P show greater values in AC.O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito de diferentes sistemas de cultivo orgânico do cafeeiro sobre as características químicas e biológicas do solo, em diferentes estações do ano. Foram avaliados os sistemas: consórcio do cafeeiro com uma (CJ1), duas (CJ2) ou três (CJ3) linhas de guandu (Cajanus cajan); plantio do café a pleno sol (CS); área de plantio convencional de pimentão e feijão‐vagem (AC); e área de floresta secundária (AFS). O espaçamento entre linhas em CJ1, CJ2, CJ3 e CS foi de 2,0x1,0, 2,8x1,0, 3,6x1,0, e 2,8x1,0 m, respectivamente. O solo foi amostrado na profundidade de 10 cm, nas quatro estações do ano. Os resultados foram submetidos à análise de variância, à análise de componentes principais e à análise de redundância. Houve aumento na macrofauna edáfica, na respiração basal do solo e no quociente microbiano, no verão. A densidade total da macrofauna foi maior em CJ2 seguidos por CJ3, CS, CJ1, AC e FFR; Coleoptera, Formicidae e Isoptera foram os grupos mais abundantes. Não há diferenças significativas entre as áreas quanto a respiração basal do solo, e o quociente metabólico é maior em CJ1, CJ3 e AFS. O carbono da biomassa microbiana e os teores de K, pH, Ca+Mg e P são maiores em AC.