Nutrient demand for vegetation and fruiting of Coffea arabica L.

Abstract

A demanda de nutrients do cafeeiro (Coffea arabica L.) depende da carga de frutos e da intensidade da variação anual do crescimento vegetativo. No entanto, as doses de nutrientes recomendadas para a cultura são baseadas apenas na produtividade de frutos, especialmente produtividades de lavouras antigas. Portanto, o objetivo principal desta pesquisa foi determinar a relação fonte-dreno, por meio do efeito da carga de frutos no crescimento vegetativo, para compreender a demanda nutricional do café. As hipóteses foram (i) a biomassa vegetativa anual teria uma forte relação linear negativa em função da carga de frutos, (ii) a concentração média de nutrientes seria variável na parte vegetativa da planta devido à quantidade de frutos e (iii) a demanda de nutrientes variaria em anos de alta e baixa produção devido às diferentes proporções entre frutificação e vegetação anual. O experimento foi realizado de novembro de 2015 a junho de 2016 em Jacuí - MG, Brasil. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com um fator (carga de frutos), seis níveis do fator (100%, 80%, 60%, 40%, 20% e 0%) e cinco repetições. Após o florescimento, no início de novembro de 2015, as seis cargas de frutos foram aplicadas manualmente e a base do último par de folhas totalmente expandidas foi marcada com um arame indicador em todos os ramos das plantas. No início de junho de 2016, durante o período de colheita do café, os ramos foram cortados a partir do arame indicador e caracterizados. As variáveis analisadas foram: número de nós, área foliar, massa seca da vegetação, massa seca de frutos, volume de frutos e concentração de macro e micronutrientes na vegetação e na frutificação. O estudo revelou que a carga de frutos afeta fortemente o crescimento vegetativo de Coffee arabica L. Para cada litro de fruto produzido a planta deixa de vegetar ~ 103 g de massa seca. Além disso, as concentrações dos macronutrientes N, P, K, Mg e S e os micronutrientes Mn, Fe, Cu e Zn na vegetação e na frutificação não dependeram da carga de frutos. A demanda de nutrientes de uma dada densidade de plantas varia em anos de alta e baixa produção devido às diferentes proporções de produção de massa entre frutificação e vegetação anual.Coffee (Coffea arabica L.) nutrient demand depends on fruit load and intensity of the annual variation of vegetative growth. However, nutrient rates recommended for this crop are based only on bean yield, manily yields of old crops. Therefore, this research aimed to determine the source- sink relationship, through the effect of fruit load on vegetative growth, to understand coffee nutritional demand. The hypotheses were (i) the annual biomass of stem, branches and leaves should have a strong negative linear relationship regarding fruit load, (ii) the average nutrients concentration changes in the vegetative plant part due to the number of fruits, and (iii) the plant nutrient demand varies in years of high and low production due to the different proportions between fruiting and annual vegetation. The study was carried out from November 2015 to June 2016 in coffee trees in the municipality of Jacuí - MG, Brazil. The experimental design was completely randomized with one factor (fruit load), six factor levels (100%, 80%, 60%, 40%, 20% and 0%) and five replicates. After flowering, in early November 2015, six fruit loads were manually imposed and the base of the last pair of fully expanded leaf was labeled with wire on all branches of the trees. In early June 2016, during the coffee harvest, branches were cut from the wire-label and characterized. The variables analyzed were: numbers of nodes, leaf area, dry vegetation yield, dry bean yield, volume of fruits and concentration of macro and micro nutrients in vegetation and fruiting. The study revealed that fruit load strongly affects vegetative growth in Coffee arabica L. For each liter of fruit produced, ~ 103 g of dry vegetation yield decreases per tree. Furthermore, the concentration of the macronutrients N, P, K, Mg and S and the micronutrients Mn, Fe, Cu and Zn in vegetation and fruiting not dependent on fruit load. Nutrient demand of a given plant density varies in years of high and low production due to the different yield proportions of mass between fruiting and annual vegetation.