Documentos IAC 91 - (ISSN 1809-7693)

Governo do Estado de São Paulo
Secretaria de Agricultura e Abastecimento
Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios
Instituto Agronômico
Governador do Estado de São Paulo
José Serra
Secretário de Agricultura e Abastecimento
João de Almeida Sampaio Filho
Secretário-Adjunto
Antônio Júlio Junqueira de Queiroz
Chefe de Gabinete
Antonio Vagner Pereira
Coordenador da Agência Paulista de Tecnologia dos Agronegócios
Orlando Melo de Castro
Diretor Técnico de Departamento do Instituto Agronômico
Marco António Teixeira Zullo
IX Curso de Atualização em Café
25 e 26 de agosto de 2009
Instituto Agronômico, Campinas (SP)
Realização
Instituto Agronômico (IAC)
Centro de Análise e Pesquisa Tecnológica
do Agronegócio do Café “Alcides Carvalho”
Comissão Organizadora
Roberto Antonio Thomaziello
Luiz Carlos Fazuoli
Apoio
CaféBrasil
Compromisso com VOCÊ.
Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento
do Café - CBP&D/Café - EMBRAPA/Café
Apresentação
Curso de Atualização em Café expõe a veia moderna e
incentivadora do IAC
Em todas as situações vivenciadas pela sociedade, o conhecimento constitui ferramenta capaz de minimizar
impactos indesejáveis, superar obstáculos e levar ao sucesso. O saber científico tem sido o responsável por
impulsionar diversos campos da humanidade. No caso do setor cafeeiro, a ciência agrícola vem consolidando —
ao longo dos anos — a sustentação necessária para manter a produtividade e a qualidade do produto. Esse
resultado implica enfrentamento de pragas, doenças, intempéries climáticas e revezes de mercado que se alternam no desafio de profissionais da cadeia produtiva. O Instituto Agronômico (IAC), instituto de pesquisa da Agência
Paulista de Tecnologia dos Agronegócios, da Secretaria de Agricultura e Abastecimento, está, desde 1887, no
cumprimento de sua missão em gerar soluções para amparar também os cafeicultores e contribuir para este
segmento brasileiro que emprega cerca de sete milhões de pessoas.
A economia cafeeira já viveu momentos ímpares, quando representava 60% das exportações brasileiras.
A mudança desse cenário envolve a diversificação agrícola do País, resultado também da ciência, que tornou a
agricultura nacional eficiente em outras lavouras. Hoje, ao Brasil corresponde cerca de 30% da produção mundial
de café, e a conquista de novos consumidores está estritamente ligada à qualidade da bebida. Para os cafeicultores, o sabor e o aroma precisam vir acompanhados da agradável sensação de que valem a pena o empenho e o
investimento. Ou seja, o setor precisa ter lucros. No resumo desse cenário, está a necessidade permanente de
tornar o café cada vez melhor, mais resistente a pragas, doenças, adversidades climáticas e mais produtivo. E aí
está importância da pesquisa desenvolvida no IAC.
O IX Curso de Atualização em Café que se realiza no IAC, em 25 e 26 de agosto de 2009, reúne conhecimentos nas áreas das novas tecnologias em desenvolvimento no Instituto, que é referência mundial em cafeicultura.
O evento traz em suas palestras temas relacionados a esse conjunto de qualidade e produtividade que o setor
necessita para se manter competitivo. Todos os palestrantes são pesquisadores do IAC de capacidade indiscutível em suas respectivas áreas de atuação. Com essa equipe consolida-se a certeza de que o Estado de São
Paulo oferece aos profissionais da cafeicultura de todas as regiões produtoras brasileiras as informações mais
refinadas e experimentadas sobre resistência a doenças, qualidade de bebida, ambientes de produção, custos de
produção e outros aspectos relevantes da cultura.
A nona edição do evento reforça o empenho do IAC em transferir todo o aporte científico minuciosamente
construído no decorrer das décadas, alinhavado às demandas atuais e oportunidades modernas. Para o setor, o
IAC espera levar, além de tecnologias, a segurança de que a ciência segue ativa, diariamente, na busca das
melhores respostas a perguntas que surgem constantemente. As notícias alarmantes sobre o mercado de café
não podem ser impactantes o suficiente para abalar o setor nacional. O conhecimento é o caminho para o bom
desempenho. E não há dúvidas que o Brasil reúne, muito graças ao IAC, a melhor base de sustentação agrícola
do mundo.
O Curso de Atualização em Café expõe a veia moderna e inovadora do IAC, mostrando, anualmente, o que
vem sendo desenvolvido para melhorar mais e mais o café brasileiro. Estimula-nos saber que essa ciência está
beneficiando milhares de cafeicultores que persistem no cultivo da bebida símbolo do nosso dia-a-dia. E nos
motiva ainda mais visto que o resultado do trabalho intenso do universo científico está efetivamente chegando ao
contato da cadeia produtiva – desde quem põe a mão na terra até os elos finais da exportação.
Marco António Teixeira Zullo
Diretor-Geral do Instituto Agronômico (IAC)
Sumário
Página
Apresentação
v
Melhoramento do cafeeiro visando à resistência a doenças
Luiz Carlos Fazuoli; Masako Toma Braghini; Maria Bernadete Silvarolla;
Julio César Mistro e Flávia Rodrigues Alves Patrício ...................................................... 1
Melhoramento do cafeeiro visando resistência ao bicho-mineiro:
seleções clonais
Oliveiro Guerreiro Filho; Daniel de Menezes Darbello; Bárbhara Joana dos Reis
Fatobene; Luciana Mara Gonçalves Telles; Fábio Henrique Herobeta Martarello
e Massako Toma Braghini ................................................................................................. 17
Fertirrigação: novo ambiente de produção da cafeicultura
José Antonio Quaggio e Bernardo van Raij ...................................................................... 25
Melhoramento do cafeeiro visando à qualidade
Herculano Penna Medina Filho e Rita Bordignon .......................................................... 41
Ferramentas genômicas no melhoramento do cafeeiro
Mirian Perez Maluf ........................................................................................................... 53
Melhoramento do cafeeiro visando ao baixo teor de cafeína
Maria Bernadete Silvarolla ............................................................................................... 59
Cultura de tecido em Coffea
Julieta Andrea Silva de Almeida ....................................................................................... 63
Contribuições atuais para a melhoria da qualidade do café arábica
Terezinha J. G. Salva; Juliano S. Ribeiro; José R. M. Pezzopane; Sérgio P. Pereira
e Maria Bernadete Silvarolla ............................................................................................ 71
Monitoramento agrometeorológico da cafeicultura
Marcelo Bento Paes de Camargo ...................................................................................... 77
Uso da fisiologia como fator de aumento de produtividade e
sustentabilidade do cafeeiro
Joel Irineu Fahl e Maria Luiza Carvalho Carelli ............................................................. 87
Manejo dos nematóides parasitos do cafeeiro
Wallace Gonçalves ............................................................................................................. 103
Importância relativa das condições de produção do café arábica
sobre a qualidade da bebida: estudo de caso
Vanessa E. Poulain; Terezinha J. G. Salva; Oliveiro Guerreiro Filho;
Maria Bernadete Silvarolla; Roberto Antonio Thomaziello;
Herculano Penna Medina Filho; Flávia Maria de Melo Bliska;
Sérgio Parreiras Pereira; Gerson Silva Giomo e Luiz Carlos Fazuoli .............................. 109
Custos de produção de café nas principais regiões produtoras do Brasil:
análise da estrutura dos custos
Flávia Maria de Mello Bliska; Celso Luís Rodrigues Vegro;
Paulo César Afonso Júnior e Elessandra Aparecida Bento Mourão .............................. 127
MELHORAMENTO DO CAFEEIRO VISANDO À
RESISTÊNCIA A DOENÇAS
Luiz Carlos Fazuoli ( 1 )
Masako Toma Braghini ( 2 )
Maria Bernadete Silvarolla ( 3 )
Julio César Mistro ( 4 )
Flávia Rodrigues Alves Patrício ( 5 )
1. INTRODUÇÃO
Dentre as principais doenças que ocorrem nos cafeeiros do Brasil pode-se mencionar e destacar as seguintes: ferrugem alaranjada (Hemileia vastatrix), cercosporiose, mancha de olho pardo
(Cercospora coffeicola), mancha aureolada (Pseudomonas syringae pv. garcae) e mancha de phoma
(Phoma tarda).
2. FERRUGEM ALARANJADA
A moléstia conhecida como ferrugem alaranjada do cafeeiro é provocada pelo fungo Hemileia
vastatrix Berk. & Br. e foi constatada pela primeira vez, no Brasil, em 17 de janeiro de 1970, na
Bahia. Devido a sua rápida disseminação, em poucos anos, todo o parque cafeeiro brasileiro foi
afetado. Imaginava-se na época que um monstro avassalador iria acabar com a nossa cafeicultura,
cultivares suscetíveis à moléstia, isso felizmente não ocorreu. As condições agrometereológicas de
cultivo do café no Brasil e a possibilidade econômica e tecnicamente viável do controle químico do
fungo causador da moléstia foram fatores que colaboraram para alterar a idéia pessimista dos nossos cafeicultores daquela época. No entanto, apesar das perdas estimadas pela ação da ferrugem
nos cafezais serem grandes e variarem de região para região, uma considerável parte dos cafeicultores não tem utilizado o controle químico adequado. Os cafeicultores que controlam a ferrugem
eficientemente usam também outras práticas culturais necessárias, explorando de maneira adequada o potencial produtivo das cultivares indicadas para o plantio no Brasil, apesar de suscetíveis a H.
vastatrix.
(1) Pesquisador, D.Sc, Centro de Café ‘Alcides Carvalho’. Instituto Agronômico, Caixa Postal 28, 13012-970, Campinas, SP,
Fone: (19) 3212-0458. E-mail: [email protected], Bolsista do CNPq.
(2) Pesquisadora. Bolsista do Consórcio Brasileiro de Pesquisas e Desenvolvimento do Café. Instituto Agronômico, Campinas, SP, Fone: (19) 3212-0458. E-mail: [email protected]
(3) Pesquisadora , Msc, Centro de Café ‘Alcides Carvalho’. Instituto Agronômico, Campinas, SP, Fone: (19) 3212-0458. Email: [email protected]
(4) Pesquisador, Msc, Centro de Café ‘Alcides Carvalho’. Instituto Agronômico, Campinas, SP, Fone: (19) 3212-0458. E-mail:
[email protected]
(5) Pesquisadora, Instituto Biológico, Av. Conselheiro Rodrigues Alves, 1.252 ,São Paulo, SP, CEP 04014-002, Fone: (11)
5087-1700 Email: [email protected]
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
1
Existem atualmente muitos produtos químicos que controlam eficientemente a ferrugem, desde que aplicados corretamente. No entanto, o seu custo sempre onera o cafeicultor. Dessa maneira,
o desenvolvimento de cultivares rústicas com alta capacidade produtiva e com resistência à ferrugem, é de suma importância para a nossa cafeicultura.
2.1 Sintomas da doença
A ferrugem ataca principalmente as folhas do cafeeiro e raramente os frutos e extremidades
de brotação novas. Os primeiros sintomas da moléstia correspondem ao aparecimento, na face
inferior das folhas, de pequenas manchas de coloração amarelo-pálida, de 1 a 3 mm de diâmetro e
aspecto ligeiramente oleoso, quando são observadas por transparência. Estas manchas desenvolvem-se em poucos dias, tornando-se amarelo-alaranjadas e pulverulentas, chegando a atingir 2 a 3
cm de diâmetro. Quando coalescem podem cobrir grande extensão do limbo foliar. A pulverulência
amarelo-alaranjada é constituída pelos esporos do patógeno e consiste no único sinal externo da
moléstia. As folhas atacadas em geral caem prematuramente, prejudicando o desenvolvimento das
plantas jovens e comprometendo a produção das adultas. A ocorrência de desfolhas repetidas irá
exaurir a planta e o cafezal tornar-se-á antieconômico.Nos anos de alta produção dos cafeeiros,
tem-se verificado maior índice de ataque da ferrugem. (FAZUOLI, 1991; ZAMBOLIM et al., 1996;
1997; 2005).
2.2 Raças fisiológicas
Os trabalhos pioneiros sobre a especialização fisiológica de H. vastatrix e o comportamento
do complexo Coffea/Hemileia vastatrix foram realizados, primeiramente, na Índia e mais tarde prosseguidos e ampliados em Portugal. Em 29 de abril de 1955, foi inaugurado o Centro de Investigação
das Ferrugens do Cafeeiro (CIFC), em Oeiras, Portugal, tendo como seu criador o Dr. Branquinho
D’Oliveira. Com a criação do CIFC, as pesquisas relacionadas com a especialização fisiológica de
H. vastatrix tomaram um impulso extraordinário. A partir de amostras de esporos de H. vastatrix
provenientes das mais diversas regiões cafeeiras do mundo, foi possível, até o presente a identificação de 45 raças fisiológicas: (VÁRZEA e MARQUES, 2005).
No que se refere à distribuição geográfica das raças verificou-se que a raça II é a que tem a
mais ampla distribuição pelos países cafeicultores, seguida da raça I, III e XV. É bem provável que a
distribuição geográfica das raças fisiológicas esteja relacionada com o material genético plantado
nos países cafeicultores. Um fato que corrobora isto ocorre na Índia, que é considerado o paraíso
das raças de ferrugem. No que concerne à agressividade das raças fisiológicas, em estudos efetuados
no CIFC, foram verificadas diferenças na agressividade de vários isolados da mesma raça, quando
inoculados no mesmo hospedeiro. (BETTENCOORT e RODRIGUES JÚNIOR, 1988; VÁRZEA e MARQUES, 2005).
2.3 Raças constatadas no Brasil
A primeira raça de H. vastatrix constatada no Brasil foi à raça II, em 1970, na Bahia. No mesmo
ano, essa raça foi detectada nos Estados do Espírito Santo e Minas Gerais. O fungo H. vastatrix teve
disseminação muito rápida, a partir da data de sua constatação no país. Parecia que iria tornar as
lavouras inviáveis economicamente e as medidas tomadas pelo Governo Brasileiro evidenciaram essa
preocupação. Seguindo a sua rápida marcha, em 1971 o fungo H. vastatrix raça II alcançou os cafezais
do Estado de São Paulo e do Paraná e, posteriormente, de outros estados brasileiros com culturas
cafeeiras. A sua disseminação foi tão rápida, que num período de cinco a seis anos já tinha se alastrado por todas as regiões cafeeiras do Brasil. Novas raças fisiológicas de ferrugem foram sendo
detectadas (FAZUOLI, 1991). Até o presente, foram detectadas, no Brasil, 17 raças fisiológicas de
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
H. vastatrix e pelo menos três isolados que poderão, no futuro, ser identificados como novas raças
fisiológicas. Atualmente, tem-se verificado a presença de esporos de ferrugem em cafeeiros das
cultivares Icatu, Catucaí e derivadas do Híbrido de Timor, anteriormente consideradas como resistentes. Portanto, novas raças fisiológicas do fungo poderão estar presentes nessas plantações do
Brasil (ZAMBOLIM et al., 1996; 2005a;b).
2.4 Herança da resistência
Em uma análise das informações existentes, relativas à quantidade de fatores genéticos que
conferem resistência a H. vastatrix, pode-se estimar um total de nove genes. A resistência de cafeeiros às raças fisiológicas de ferrugem é condicionada por fatores dominantes e independentes.
Estes genes receberam a sigla SH, que representa suscetibilidade a Hemileia e são designados por
SH 1, SH 2, SH 3, SH 4, SH 5, SH6 , SH7 , SH8 e SH 9 . Atualmente admite ter mais fatores genéticos que
ainda não foram identificados. ( BETTENCOURT e RODRIGUES JÚNIOR, 1988, FAZUOLI; 1991;
VÁRZEA e MARQUES, 2005).
2.5 Tipos de resistência: específica e não-específica
Segundo vários pesquisadores a resistência caracteriza um estado relativo do nível da
moléstia, sendo sua expressão máxima a hipersensibilidade, representada por “flecks”, clorose
e no máximo pontos necróticos, e a imunidade representada pela ausência de sintomas da
moléstia. A resistência pode ser interpretada de várias maneiras, em relação ao seu tipo. Assim, do ponto de vista genético, a resistência pode ser devida a oligogenes (genes qualitativos)
ou poligenes (quantitativos). Em termos fenotípicos, ela pode ser completa ou incompleta (total ou parcial). No sentido de durabilidade, a resistência pode ser temporária ou durável. No
que se refere às relações patógeno-hospedeiro, ela pode ser definida como específica ou não
específica, diferencial ou uniforme e vertical ou horizontal.
Os termos “resistência vertical” e “resistência horizontal” têm sido amplamente utilizados
no melhoramento de plantas visando resistência às moléstias. A resistência vertical é
caracterizada, principalmente, pela presença da interação diferencial entre o hospedeiro e o
patógeno e, resistência horizontal, pela ausência dessa interação. A maior parte das informações
existentes na literatura mostra que a resistência vertical confere proteção completa contra
determinada moléstia, mas não de uma maneira permanente. Por outro lado, a resistência
horizontal condiciona proteção incompleta, mas permanente. A resistência horizontal é estável
(permanente), por ser baseada em mecanismos de resistência que estão fora do alcance do
parasita. Os termos resistência horizontal e incompleta têm sido utilizados em café como
sinônimos. (FAZUOLI, 1991).
Em programas de melhoramento do cafeeiro, visando resistência a H. vastatrix, desenvolvidos em vários países, desde o início, ênfase maior foi dada ao aproveitamento da resistência
vertical. No entanto, desde 1971, logo após da constatação de H. vastatrix no Brasil, no plano
de melhoramento do cafeeiro, visando resistência ao agente da ferrugem, desenvolvido pelo
IAC, já se chamava a atenção para o estudo e aproveitamento da resistência vertical e horizontal. Atualmente, em programas de melhoramento do cafeeiro visando resistência a H. vastatrix,
além do aproveitamento da resistência vertical, ênfase é dada, também, aos estudos e aproveitamento da resistência horizontal. Em vários outros países cafeicultores, nota-se, também,
tendência para os estudos desses dois tipos de resistência e o aproveitamento deles nos
programas de melhoramento (CASTILHO e MORENO, 1987; ESKES, 2005; VÁRZEA e
MARQUES, 2005; FAZUOLI et al., 2007a, b; BETTENCOURT e FAZUOLI, 2008).
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2.6 Resistência durável
O principal desafio dos programas de melhoramento genético visando resistência à ferrugem
do cafeeiro é obter resistência durável. Este tipo de resistência torna-se ainda mais importante,
quando se trata de culturas perenes como o café. O processo de melhoramento é ainda mais lento,
devido ao longo ciclo de geração da cultura, e a substituição da lavoura, quando a resistência da
cultivar é superada, não apresenta a mesma flexibilidade de uma cultura anual, devido ao alto custo
de implantação de novos cafeeiros.
A ferrugem alaranjada tem apresentado considerável variação na patogenicidade, com cerca
de 45 raças fisiológicas já identificadas (VÁRZEA e MARQUES, 2005). A formação de novas raças de
ferrugem é um problema iminente, que os melhoristas precisam enfrentar constantemente e parece
estar relacionado com a pressão de seleção exercida pelos genes de resistência do hospedeiro.
Apesar dos grandes avanços ocorridos no melhoramento para resistência à ferrugem, ao
longo de vários anos de pesquisa, os melhoristas e fitopatologistas têm a consciência que seus
esforços para introduzir resistência em cultivares altamente produtivas, muitas vezes podem se tornar efêmeros. Por longo tempo, e ainda nos dias atuais, a seleção para resistência à ferrugem foi
baseada em resistência completa, altamente específica, que é usualmente controlada por um ou
poucos genes. Este tipo de resistência é muito atrativo aos olhos dos agricultores, pois as plantas
são, geralmente, imunes às raças predominantes no ecossistema, para o qual foram desenvolvidas.
Entretanto, esse tipo de resistência, na maioria das vezes, é relativamente efêmero, em virtude da
evolução de virulência do fungo.
Muitos termos e conceitos têm sido propostos para descrever outros tipos de resistência.
Entre eles são incluídas designações tais como resistência de campo, intermediária, quantitativa,
incompleta, parcial, horizontal, não-específica, etc. Estes termos têm significados específicos, mas
todos eles descrevem um efeito quantitativo sobre a epidemia e, geralmente, estão envolvidos em
herança complexa. O interesse nesses tipos de resistência é aumentado, pois representa uma esperança na obtenção de materiais genéticos com durabilidade mais efetiva contra o patógeno alvo.
Entretanto, a resistência somente pode ser identificada como sendo durável quando a cultivar é
extensivamente usada na agricultura por longos períodos de tempo e em ambiente favorável ao
desenvolvimento da doença.
Por esta razão, a durabilidade da resistência pode apenas ser identificada pelo histórico da
cultivar ao longo dos anos de cultivo. O fato é que ainda não se conhece inteiramente as causas da
resistência durável, nem como distingui-la da resistência não durável, nem mesmo, que critério usar
para decidir se dada resistência é durável. A questão é como identificar resistência durável e como
selecionar para ela. (ESKES, 2005; FAZUOLI, et al., 2005; 2007a; PEREIRA et al., 2005; SERA et
al.,2005).
2.7 Fontes de resistência e seu aproveitamento em trabalhos de melhoramento desenvolvidos no IAC
O programa de melhoramento do cafeeiro, visando resistência ao agente da ferrugem,
desenvolvido no IAC e iniciado em 1950, vinte anos antes do aparecimento da doença no país, era
e vem sendo dirigido para vários propósitos: (a) aproveitamento dos fatores de resistência encontrados
em introduções de C. arabica, simples ou principalmente associados, buscando a seleção de cafeeiros
produtivos com estes genes; (b) seleção em populações F 2 e outras gerações mais avançadas de
‘Mundo Novo’, ‘Acaiá’ e ‘Catuaí’ com os fatores SH1 , SH2 , SH3 , SH4, SH5 simples ou associados; (c)
aproveitamento da resistência encontrada em cafeeiros Híbridos de Timor (genes SH6 , SH7, SH8, SH9
e outros ainda não identificados), seus derivados e germoplasma ‘Icatu’, derivado de C. canephora
que apresentavam resistência a todas as raças fisiológicas conhecidas de H. vastatrix. No entanto, em
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
poucos anos novas raças fisiológicas de H. vastatrix foram sendo detectadas e os cafeeiros que
tinham os fatores genéticos SH 1 , SH2 e SH 4 simples ou associados passaram a ser suscetíveis. Este
fato levou os pesquisadores, que trabalham com o melhoramento do cafeeiro no IAC, a concentrarem
os trabalhos em plantas que tinham o gene SH3 e derivadas do Híbrido de Timor e, principalmente,
do germoplasma ‘Icatu’, que além de possuírem genes que conferem resistência específica a
determinadas raças, têm também genes que condicionam resistência não-específica, que talvez
fosse mais durável. A associação destes tipos de resistência também tem sido buscada, procurando
uma resistência à ferrugem mais duradoura. (FAZUOLI, 1991; FAZUOLI et al., 2005; 2007a, SERA et
al., 2005; PEREIRA et al., 2005).
2.7.1 Na espécie Coffea arabica
Inúmeras seleções de cafeeiros C. arabica, com resistência a H. vastatrix, foram efetuadas,
principalmente, em material provindo da Etiópia e Sudão, em várias épocas, originando muitas progênies com os fatores genéticos de resistência SH1 , SH2 , SH4 e SH5 . Por outro lado, a seleção de
cafeeiros tipo C. arabica, com o fator SH3, foi obtida em germoplasma derivado do cruzamento de C.
arabica com C. liberica, evidenciando a origem do fator genético SH 3 de C. liberica.
Há indicações, na literatura, de fontes de resistência horizontal ou incompleta em seleções
de C. arabica, principalmente, naquelas originadas da Etiópia e Sudão. Estes são locais onde, provavelmente, tenha-se originado o café arábica e o agente da ferrugem.
A partir de 1954, o IAC passou a avaliar as progênies recebidas da África com os fatores SH1 ,
SH 2 , SH3 e SH 4 . Algumas revelaram pouco adaptadas nas condições do Brasil e outras tiveram
produção semelhante à cultivar Bourbon Vermelho. O aproveitamento do material introduzido foi
efetuado, culminando com o lançamento, em 1975, da cultivar Iarana, originada pela mistura mecânica de sementes de cafeeiros homozigotos, para os fatores de resistência SH1 SH1 , SH 2SH 2, SH3 SH3
e SH4 SH4 , mas com características agronômicas semelhantes. Infelizmente, esta cultivar não teve
aceitação pelos produtores, pois, tratava-se de material menos produtivo do que as cultivares Mundo Novo e Catuaí.
Dessa maneira, centenas de combinações híbridas foram obtidas, tanto com a finalidade de
associar os fatores SH 1, SH 2, SH 3 e SH4 , como para a sua transferência às cultivares comerciais
Mundo Novo, Acaiá, Catuaí Vermelho e Catuaí Amarelo de C. arabica. Muitas progênies foram obtidas e estão plantadas em experimentos e campos de seleção. Algumas seleções de ‘Mundo Novo’ e
‘Catuaí’, com o fator SH 1 e SH2 , mostraram-se muito produtivas. Com o aparecimento de raças com
os fatores de virulência v 1v5 (raça III) e v2v5 (raça I), estas seleções perderam o interesse em relação
à resistência à ferrugem. No entanto, várias combinações de ‘Catuaí’, com fatores SH 1 e SH3 , estão
se mostrando muito promissoras. De qualquer maneira, as progênies derivadas dessas hibridações
estão sendo mantidas em condições de campo, visando o seu aproveitamento, também, em relação
às características agronômicas importantes, tais como, maturação, resistência a outras doenças e
qualidade da bebida. (FAZUOLI et al., 2007a, b).
2.7.2 Em espécies diplóides
A resistência de cafeeiros à ferrugem, nas espécies diplóides, tem sido detectada com maior
freqüência, principalmente, em C. canephora, C. congensis, C. dewevrei e C. liberica. (BETTENCOURT
e RODRIGUES JÚNIOR, 1988). Desde há muito tempo, já se conhecia esta resistência, pois, em
muitos locais onde H. vastatrix teve um efeito drástico, as plantações de C. arabica foram substituídas por seleções de C. canephora e C. liberica. De todas as espécies utilizadas, C. canephora foi a
mais importante e responsável pela restauração da cafeicultura em Java e em muitos outros países.
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O aproveitamento das fontes de resistência das espécies diplóides, nos programas de melhoramento visando resistência a H. vastatrix, ficou relativamente mais fácil com a possibilidade de
duplicação do número de cromossomos dessas espécies (FAZUOLI, 1991). No entanto, não se pode
descartar o aproveitamento dos cafeeiros resistentes das espécies diplóides, pelo cruzamento direto com a espécie tetraplóide C. arabica. Esse procedimento irá resultar, inicialmente, cafeeiros
triplóides, que poderão ser posteriormente utilizados em retrocruzamentos para o genitor tetraplóide,
restaurando a fertilidade dos híbridos obtidos.
Além de resistência vertical, que tem sido constatada em cafeeiros derivados de C. canephora,
detectou-se na cultivar Kouilou, pertencente a esta espécie, altos níveis de resistência horizontal ou
de campo. (ESKES, 2005).
Estudos de herança do cafeeiro IAC 37, da cultivar Robusta de C. canephora, resistente a H.
vastatrix, foram realizados por meio de hibridações desta planta, com cafeeiros suscetíveis da cultivar Kouilou, da mesma espécie. O cafeeiro Robusta IAC 37, após sofrer duplicação do número de
cromossomos, foi utilizado no primeiro cruzamento com C. arabica cv. Bourbon Vermelho, para obter
o germoplasma ‘Icatu’(FAZUOLI, 1991). Foi sugerido a presença de pelo menos quatro fatores genéticos dominantes no cafeeiro Robusta IAC 37, conferindo resistência a H. vastatrix. Foi ainda
constatado que os quatro genes condicionam uma reação tipo moderamente resistente (MR), quando em condição heterozigótica.
2.7.3 Em derivados do híbrido C. arabica x C. liberica
No IAC, muitos híbridos intraespecíficos foram produzidos entre cafeeiros portadores do gene
SH 3 (proveniente de C. liberica), com as cultivares Mundo Novo, Acaiá, Catuaí Vermelho e Catuaí
Amarelo de C. arabica, tentando transferi-lo para estas cultivares comerciais. Estes trabalhos geraram populações derivadas dessas hibridações, resultando em progênies altamente produtivas, com
ótimas características agronômicas e possuindo o gene SH 3 . Outras características de interesse,
como tolerância à seca, oriundas das introduções IAC 1110 (série BA), também, estão sendo
introgredidas (CARVALHO e FAZUOLI, 1993; FAZUOLI, 1996; 2004). Estas progênies de porte alto
ou baixo (CtCt), portando o fator SH 3 no estado homozigoto, estão em fase final de seleção e avaliação regional. (FAZUOLI et al.,2007a, b.)
2.7.4 Em derivados do cruzamento C. canephora x C. arabica
O estudo de cafeeiros originados de hibridação interespecífica C. canephora x C. arabica
vem desde 1886, apesar de não ter sido efetuado com uma intensidade muito grande. No início dos
estudos, os cafeeiros híbridos, com resistência a H. vastatrix, foram encontrados em condições
naturais, em várias regiões da Indonésia, Índia e Ilha Reunião. Posteriormente, híbridos artificiais
chegaram a ser utilizados em pequena escala e receberam denominações locais. (BETTENCOURT
e RODRIGUES JÚNIOR, 1988; ESKES e LEROY, 2004).
A seguir, são relatados alguns trabalhos de melhoramento, realizados no IAC, visando o aproveitamento de outros cafeeiros derivados do cruzamento interespecífico entre Coffea canephora e
C. arabica.
2.7.5 No Híbrido de Timor e seus derivados
Um provável híbrido natural entre C. canephora e C. arabica, com resistência a H. vastatrix,
foi encontrado na Ilha de Timor, na década de 1940/49, na plantação de C. arabica cv. Típica. A
planta original foi designada com o nome de Híbrido de Timor ou Moca. O primeiro nome referia-se
ao local de origem e o segundo, foi atribuído devido ao fato que este cafeeiro originava, em sua
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
descendência, elevada quantidade de frutos arredondados ou do tipo moca. Estudos desenvolvidos no CIFC verificaram que se tratava de material muito valioso para o programa de melhoramento,
devido ao fato daqueles cafeeiros mostrarem-se resistentes a todas as raças de H. vastatrix conhecidas, até então, no CIFC. (BETTENCOURT, 1973; BETTENCOURT e RODRIGUES JÚNIOR, 1988;
RODRIGUES JÚNIOR et al., 2004).
A partir de 1960, clones e progênies do Híbrido de Timor foram distribuídos a vários países
cafeicultores. Um vasto programa de cruzamentos com cultivares de C. arabica foi iniciado no CIFC,
utilizando principalmente as plantas CIFC 832/1 e CIFC 832/2, resultando em material genético
muito importante (BETTENCOURT e FAZUOLI, 2008). O germoplasma resultante das hibridações
de cultivares de C. arabica com cafeeiros Híbrido de Timor, de várias gerações, passou a ser distribuído para os diversos centros de pesquisa com o café, em todo o mundo. Inicialmente, estas
seleções não tiveram boa adaptação, nas condições que são estabelecidas as lavouras cafeeiras
no Estado de São Paulo, apesar de apresentarem excelente nível de resistência ao agente da
ferrugem. Em seguida, verificou-se que no germoplasma de Híbrido de Timor havia ocorrência dos
fatores genéticos SH5 , SH6 , SH 7, SH8 e SH9 , associados ou não, conferindo resistência a H. vastatrix.
Níveis de resistência incompleta ou parcial têm, também, sido detectados em cafeeiros Híbrido de
Timor e seus derivados (RODRIGUES JÚNIOR et al.; 2004).
O IAC recebeu do CIFC, a partir de 1968, numerosas progênies F 2 e F 3, derivadas dos mais
diversos cruzamentos de Híbrido de Timor com cultivares de C. arabica e outras derivadas do
retrocruzamento para C. arabica cv. Catuaí ou Mundo Novo. Este trabalho resultou, em 2000, no
lançamento das cultivares Tupi IAC 1669-33 e Obatã IAC 1669-20 (derivadas do híbrido CIFC H
361/4). Até o presente, estas duas cultivares têm se mostrado resistente às raças de ferrugem
prevalecentes no Brasil. No IAC, muitos cruzamentos foram também realizados entre Híbrido de
Timor CIFC 832/1, CIFC 832/2 e outros, principalmente com as cultivares Catuaí, Mundo Novo,
Acaiá e Icatu. Muitas progênies estão em seleção bem adiantada, acumulando resistência específica e não-específica nos genótipos. Outras características como porte baixo, vigor, produtividade,
diferentes tipos de maturação, sementes maiores e qualidade da bebida semelhante às cultivares
comerciais, estão sendo também incorporadas. Outros cruzamentos mais complexos foram efetuados,
incluindo neles, fontes do gene SH3. Dessa maneira, será possível a obtenção de cultivares de café
derivadas do Híbrido de Timor e/ou com o gene SH3 , com resistência mais durável à ferrugem. (PEREIRA et al., 2005; SERA et al., 2005; FAZUOLI, et al., 2005; 2007a, b; CARVALHO et al., 2008;
FAZUOLI et al., 2008b).
2.7.6. No germoplasma Arabusta, Icatu e seus derivados
Em 1950, no Brasil, foi efetuado o cruzamento de um cafeeiro C. canephora cv. Robusta,
com o número de cromossomos duplicados, com um cafeeiro C. arabica cv. Bourbon Vermelho,
obtendo-se o híbrido F 1 (Arabusta). Posteriormente, dois retrocruzamentos para C. arabica cv. Mundo
Novo foram efetuados, resultando no germoplasma ‘Icatu’, que apresenta plantas com enorme variabilidade para resistência a H. vastatrix. As plantas de ‘Icatu’ exibem diferentes níveis de resistência
à ferrugem e, também, amplas possibilidades de seleção para outras características de interesse
agronômico (FAZUOLI, 1991).
Em 1992, o IAC colocou à disposição dos produtores as cultivares Icatu Vermelho (várias
linhagens), Icatu Amarelo (várias linhagens) e, em 1996, a cultivar Icatu Precoce IAC 3282, de
excelente qualidade de bebida para café espresso, pois é provavelmente derivada de um
retrocruzamento natural com Bourbon Amarelo. (FAZUOLI et al., 2002; 2007b; 2008b). Na época,
estas cultivares eram resistentes às raças prevalecentes. No entanto, com o passar do tempo e com
o aparecimento de novas raças de ferrugem, esses genótipos passaram a evidenciar apenas sua
resistência moderada ou parcial.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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Portanto, conforme principalmente o local plantado, nível de produção e a presença de novas raças de ferrugem, as cultivares Icatu Vermelho, Icatu Amarelo e Icatu Precoce podem manifestar
apenas a sua resistência de campo. Ainda não se pode avaliar se será uma resistência durável ou
não. No entanto, uma grande parte dos cafeicultores não conseguem entender como isto ocorreu.
Atualmente, novas seleções do germoplasma ‘Icatu’ estão sendo efetuadas em progênies ainda
resistentes às raças prevalecentes, evidenciando serem portadoras de maior número de genes que
conferem resistência específica.
Uma possibilidade que está também sendo pesquisada é o plantio do híbrido F1 (Arabusta)
entre a cv. Catuaí Vermelho e C. canephora cv. Robusta, com o número de cromossomos duplicados. Estes híbridos F 1 são altamente resistentes às raças de ferrugem prevalecentes nas parcelas
experimentais e em campos de seleção. As plantas matrizes (futuros clones) estão sendo propagadas vegetativamente via estaquia ou cultura de tecidos. Atualmente, está sendo estudada a viabilidade
prática do plantio de vários clones F 1 , originados dos cruzamentos com diferentes plantas de café
Robusta com o número de cromossomos duplicados. Com o aquecimento global, estes clones de
Arabusta e híbridos de Icatu com Catuaí, Tupi IAC 1669-33, Obatã IAC 1669-20 assumem grande
importância, pois tratam de cafeeiros tolerantes a altas temperaturas (FAZUOLI et al.,2007a).
2.7.7 Em germoplasma oriundo de cruzamentos complexos envolvendo várias fontes de resistência
No IAC, numerosos cruzamentos complexos foram e vêm sendo realizados desde a década
de 80, tentando incorporar os genes SH1 , SH 2 , SH 3, SH4 e SH 5 simples ou associados com os do
Híbrido de Timor e do ‘Icatu’ (SH6 , SH 7 , SH8 , e SH9 ), formando combinações genotípicas complexas.
(CARVALHO e FAZUOLI, 1993)Estes genótipos estão sendo estudados quanto à resistência à ferrugem, produtividade, vigor, enfolhamento, rendimento, características tecnológicas e químicas,
qualidade da bebida, tolerância às condições adversas do ambiente (seca e calor) e outras características agronômicas de interesse. Muitas progênies foram selecionadas e continuam sendo submetidas
à seleção. Espera-se, com isto, selecionar progênies com resistência à maior parte das raças de
ferrugem, tanto com genes de resistência específica quanto não-específica. O acúmulo de maior
número de genes de resistência em um mesmo genótipo, oriundos de diferentes fontes, poderá
proporcionar o surgimento de resistência mais duradoura. (FAZUOLI et al., 2005).
O ideal é ter no mesmo genótipo todos os genes SH 1 até SH9 e outros de resistência parcial.
Como a probabilidade disto ocorrer na prática é muito pequena, pode-se obter genótipos com diferentes fatores de resistência, mas com qualidades agronômicas semelhantes. Neste caso, poder-se-ia
utilizar um esquema de mistura de progênies com diferentes fatores de resistência, mas semelhantes quanto à maturação, produção e outras características agronômicas, em um esquema semelhante
ao utilizado na cultivar Colômbia que é de multilinhas (CASTILHO e MORENO, 1987). Este esquema
poderá proporcionar resistência mais duradoura à ferrugem. Estes híbridos complexos poderão,
também, ser multiplicados vegetativamente para uso direto pelos cafeicultores.
2.7.8 Utilização de híbridos F 1 com vários fatores de resistência à ferrugem
Diante das dificuldades práticas de incorporar, em condições homozigóticas, a maior parte
dos genes SH 1 a SH9 , que conferem resistência à ferrugem em determinados genótipos, está sendo
desenvolvido, no IAC, um projeto de melhoramento visando esta incorporação. Para isto, tem-se
utilizado híbridos F 1 resultantes de cruzamentos de cafeeiros das cultivares Tupi IAC 1669-33, Obatã
IAC 1669-20 (derivadas do Híbrido de Timor) com Icatu Vermelho. Estes híbridos F1 são auto-férteis,
apresentam elevada heterose para características agronômicas de interesse, como vigor vegetativo
e produção, e reúnem em um determinado genótipo os genes para resistência à ferrugem dos diferentes genitores envolvidos nas hibridações (FAZUOLI et al., 2007a; 2008a). Outros cruzamentos
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
de cafeeiros SH 3 com ‘Icatu’ também foram realizados, com resultados auspiciosos. Alguns dos
genitores, além da resistência à ferrugem, possuem resistência ao nematóide Meloidogyne exigua e
outros, ao bicho mineiro (Leucoptera coffeella). Dessa maneira, os híbridos F 1 com resistência múltipla (ampla resistência à ferrugem, nematóide e bicho mineiro) poderão ser multiplicados
vegetativamente via estaquia ou cultura de tecidos. Estes híbridos serão também avaliados para
resistência à seca e ao calor. Os híbridos F 1 produziram muito mais que Catuaí, quando plantadas m
solos pobres de cerrado (FAZUOLI et al., 2007a; 2008a).
2.8 Utilização de cultivares resistentes à ferrugem
Existem controvérsias entre os pesquisadores que trabalham com resistência de plantas às moléstias, no sentido de qual seria o melhor caminho a ser tomado, para conviver, por
tempo maior possível, com determinada moléstia, utilizando cultivares resistentes (resistência
durável). Convém assinalar, que as interpretações dos tipos de resistência são as mais diversas e, desta maneira, uma definição epidemiológica para resistência às moléstias pode ser
muito importante. O conhecimento da virulência e da agressividade das novas raças de ferrugem, que podem ocorrer, deverá ser um fator importante a ser considerado nos trabalhos de
melhoramento, visando resistência mais duradoura (SERA et al., 2002; PEREIRA et al., 2002;
FAZUOLI et al.,2002).
No caso do cafeeiro Icatu, existem progênies da geração F 5 RC 2 que apresentam 100%
de plantas resistentes, mas na maioria dos casos ocorrem progênies com uma certa porcentagem de plantas resistentes, associadas a plantas com graus intermediários de resistência
(resistência parcial). A proporção de cafeeiros suscetíveis nestas progênies tem sido, de modo
geral, em torno de 10% (FAZUOLI, 1991; CARVALHO e FAZUOLI, 1993).
Pode-se admitir que o germoplasma Icatu, além dos genes SH 5 , SH6 , SH 7 , SH 8 e SH 9 ,
possua um ou mais fatores genéticos, que conferem resistência ao agente da ferrugem. Estudos com o cafeeiro robusta original, que foi utilizado no primeiro cruzamento, sugeriram a
presença, em nível diplóide, de 3 a 4 fatores genéticos conferindo resistência a H. vastatrix.
Tem sido possível, também, estimar o número de genes em progênies de Icatu e derivados de
Híbrido de Timor. Essas estimativas são feitas a partir de análises da porcentagem de cafeeiros suscetíveis, pertencentes ao grupo fisiológico E, em gerações F 2 e de retrocruzamentos.
Foi possível estimar de um a quatro genes conferindo resistência às progênies de Icatu em
seleção (FAZUOLI, 1991).
De outra parte, níveis de resistência parcial ou incompleta tem sido detectadas com
freqüência nos cafeeiros Icatu. A resistência parcial no germoplasma Icatu parece estar associada a um ou poucos genes. Alguns pesquisadores relatam que a seleção para resistência
incompleta (parcial) no germoplasma Icatu, poderá conduzir à resistência não durável. Sugerem, ainda, que seleção fenotípica de cafeeiros Icatu, com tipo de reação altamente resistente,
poderia facilitar o acúmulo de vários alelos de resistência em cada genótipo. Isso seria, evidentemente, uma barreira contra a formação de novas raças de H. vastatrix. O mesmo tem
ocorrido em cafeeiros derivados do Híbrido de Timor.
Portanto, como se pode notar, as progênies de Icatu e os derivados do Híbrido de Timor
têm enorme diversidade em relação à resistência a H. vastatrix. É fundamental preservar essa
diversidade, quando se pensa na utilização de cultivares de café com resistência a H. vastatrix,
pelo cafeicultor. Essa talvez seja a base para se conseguir resistência durável, que forneça
maior estabilidade em termos de preservar o nível de resistência no plantio comercial. Dessa
maneira, nos trabalhos de seleção desenvolvidos no IAC, estão sendo aproveitados todos os
tipos disponíveis de resistência à ferrugem (FAZUOLI et al., 2007a).
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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No caso do café Icatu, Catuaí SH3 , Mundo Novo SH3 e derivados do Híbrido de Timor, a
sugestão de pesquisadores do Centro de Café ‘Alcides Carvalho’ não é usar multilinhas, pois a
variabilidade para resistência já existe dentro da própria progênie. Verificou-se no germoplasma
Icatu, que o nível de heterozigozidade, em gerações avançadas, varia com a porcentagem de cruzamento natural. No Icatu essa heterozigozidade deve ficar em equilíbrio em níveis médios a partir da
geração F 5 RC 2, em virtude da taxa mais elevada de cruzamento natural do ‘Icatu’, em relação a C.
arabica. Sugere-se, portanto, o plantio, em nível comercial, de várias progênies de Icatu, de derivados de Híbrido de Timor e de híbridos complexos, na mesma propriedade, mas em lotes separados.
Deve-se utilizar, preferencialmente, progênies com tipos diferenciados de maturação, para se ter
melhor distribuição em relação à maturação dos frutos. Como conseqüência, proporcionar a colheita de maior quantidade de frutos maduros, o que deverá acarretar em melhor qualidade do produto
final. Com o plantio de lotes separados, poder-se-á verificar o aparecimento de novas raças, bem
como acompanhar a evolução do agente da ferrugem em cafeeiros suscetíveis. Pois, foi verificado
que os cafeeiros suscetíveis de Icatu possuem maior enfolhamento do que aquele encontrado em
cafeeiros suscetíveis das cultivares Bourbon Amarelo e Mundo Novo. Este maior enfolhamento poderá contribuir para reduzir, de maneira acentuada, os prejuízos causados pela moléstia. O mesmo
ocorre com progênies derivadas do Híbrido de Timor, especificamente, Obatã IAC 1669-20, Tupi IAC
1669-33 e Tupi RN IAC 1669-13.
Até o presente, estas cultivares são resistentes a todas as raças de ferrugem prevalecentes
no Brasil. É importante ressaltar, também, que muitas progênies de cafeeiros derivadas de cruzamentos de ‘Caturra’, ‘Villa Sarchi’, ‘Catuaí’e ‘Mundo Novo’ com Híbrido de Timor apresentam, além
de resistência específica, um tipo de resistência de campo. O aproveitamento desses dois tipos de
resistência parece ser a melhor alternativa para se obter resistência mais duradoura à ferrugem
alaranjada do cafeeiro.
3. CERCOSPORIOSE
A cercosporiose é conhecida também como mancha de olho pardo, mancha parda, olho de
pomba, ‘chasparria’, ‘mancha de hierro’, ‘mancha del fruto de café’ e ‘brown eye spot’ e é causada
pelo fungo Cercospora coffeicola Berk. & Cooke. Tem uma distribuição geográfica muito ampla,
tanto no Brasil, como no exterior. Incide sobre folhas, ramos, frutos, provocando elevado prejuízo
em relação à produtividade e qualidade do produto. A nutrição está relacionada com o desenvolvimento da doença, tanto no viveiro como no campo, e consequentemente em lavouras mal nutridas a
sua incidência é maior (ZAMBOLIM et al., 1996; POZZA et al., 2000a, b; 2001; THOMAZIELLO et al.,
2000; GARCIA JÚNIOR et al., 2003; RENGIFO - GUZMAN et al., 2006). Caracteriza-se pelo aparecimento nas folhas de pequenas lesões circulares de coloração parda clara ou marrom avermelhada.
Nos sintomas das folhas aparece uma coloração branca rodeada de um anel avermelhado, quando
as lesões são maiores. Nos frutos, os primeiros sintomas aparecem geralmente no quarto mês do
desenvolvimento e correspondem a pequenas lesões de cor avermelhada. As lesões acabam se
fundindo e a coloração torna-se parda, produzindo em alguns casos secamento do tecido, produzindo um café de mal aspecto (ZAMBOLIM et al., 1996; 1997; 2005). Existem medidas agrônomicas que
podem ser tomadas para diminuir os efeitos negativos da cercosporiose (PATRÍCIO et al.; 2004;
SANTOS et al.; 2008).
As principais cultivares do Brasil são suscetíveis à cercosporiose. As fontes de resistência
conhecidas referem-se principalmente a derivados da espécie C. canephora obtidos de cruzamentos com C. arabica (ARAÚJO NETTO et al., 1978; MIGUEL et al., 1980). No entanto, ocorre uma
grande variabilidade em relação à resistência desse germoplasma. Em experimento conduzido em
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
casa de vegetação verificou-se resistência em várias progênies de Catimor (Caturra x Hibrido de
Timor CIFC 832/1), utilizando quatro isolados de C. coffeicola (FERNANDES et al., 1991). Em condições de campo, foi constatada também resistência em cafeeiros derivados de uma seleção da Índia
BA10. Cafeeiros da cultivar Catuaí cruzados com a seleção IAC 1110-8, que tem os genes SH 2 e SH3
que conferem resistência a várias raças de ferrugem estão também mostrando resistência à
cercosporiose. (PETEK et al., 2007).
A seleção BA10 (IAC 1110) é derivada de C. arabica com introgressão de C. liberica, de onde
provém o gene SH 3. As seleções de Catuaí SH 3 do IAC, que são resistentes à ferrugem, estão em
fase final de seleção e estão sendo avaliadas também quanto à sua resistência a cercosporiose
num trabalho conjunto entre o Instituto Agronômico e o Instituto Biológico. Os materiais derivados do
Hibrido de Timor estão também sendo avaliados quanto à resistência a cercosporiose, assim como
derivados de C. arabica x C. dewevrei.
Em trabalho conduzido por PATRÍCIO et al. (2003; 2009) em condições de casa de vegetação
com inoculação de uma suspensão contendo cinco isolados de C. coffeicola coletados em diferentes regiões do Estado de São Paulo o híbrido Piatã IAC 387 (C. arabica x C. dewevrei) e as cultivares
Ouro Verde IAC H 5010-5 e Tupi IAC 1669-33 (derivada de cruzamento Villa Sarchí x Hibrido Timor
CIFC 832/2) foram consideradas resistentes, embora não imunes. As cultivares de café arábica
Catuaí Amarelo IAC 62 e Ouro Verde IAC H5010-5 foram nestas condições menos afetadas pela
cercosporiose que as cultivares Mundo Novo IAC 388-17-1 e Mundo Novo IAC 376-4. As cultivares
Bourbon Vermelho e Bourbon Amarelo tiveram os maiores índices de incidência e severidade da
doença. Portanto, os resultados obtidos até o presente, no que se refere à resistência a C. coffeicola,
permitem concluir que é possível desenvolver cultivares de café com resistência à esta doença.
4. MANCHA AUREOLADA
A mancha aureolada é causada pela bactéria Pseudomonas syringae pv. garcae. É conhecida no
Brasil também como crestamento bacteriano ou mancha bacteriana. (ZAMBOLIM et al., 1996) e no exterior
como, ‘bacterial blight’(ESKES e LEROY, 2004). Esta doença tem preocupado os cafeicultores principalmente em lavouras em formação ou nas que foram podadas (recepadas ou decotadas e esqueletadas).
Ocorre em regiões cafeeiras com maiores altitudes, que são mais frias e em lavouras expostas a ventos.
Os sintomas são lesões foliares de coloração parda, que podem ou não ser acompanhadas por um halo
amarelado. Além das folhas a bactéria estabelece nos ramos e em frutos novos, podendo causar desfolha
e seca dos ramos do cafeeiro. Esta doença pode também se manifestar no viveiro em mudas, causando
lesões nas folhas, ramos e até no ramo principal (ZAMBOLIM et al., 1996; 1997; 2005).
É uma doença que tem causado muita preocupação, principalmente devido ao fato de que os seus
sintomas têm sido confundidos com outras doenças fúngicas. Como P. syringae pv. garcae é uma bactéria,
é de conhecimento geral que as medidas de controle são bem diferentes daquelas que devem ser utilizadas com fungos. Existem medidas agronômicas que podem ser tomadas para que a mancha aureolada
seja menos intensa (PATRÍCIO et el., 2004).
No que se refere à fontes de resistência, verificou-se que o fator genético SH 1, encontrado nos
cafeeiros Harar, Dilla & Alghe, S 12 Kaffa e Geisha, oriundos da Etiópia e que confere resistência especifica
à determinadas raças de H. vastatrix em C. arabica, condiciona, também, resistência à bactéria P. syringae
pv. garcae que produz a mancha aureolada no cafeeiro (MORAES et al., 1974). O IAC desenvolve um
projeto visando transferir resistência à ferrugem e a P. syringae pv. garcae para as cultivares comerciais
Catuaí e Mundo Novo. Muitos cruzamentos foram feitos e dentre os descendentes estão sendo selecionados cafeeiros de porte baixo com o fator SH 1, que poderão ser plantados em regiões frias propícias à
mancha aureolada.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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5. MANCHA DE PHOMA
A mancha de phoma é conhecida também como morte descendente e é própria de zonas com
maiores altitudes, com muita chuva, baixa luminosidade e temperaturas mais baixas ao redor de 18
e 19ºC(ZAMBOLIM et al., 1996). É causada pelo fungo Phoma tarda (BOEREMA et al., 2004)
É importante registrar que a mancha de phoma e a ascochyta têm sintomatologias semelhantes e são favorecidas pelas mesmas condições climáticas, e portanto podem ser denominadas como
complexo phoma/ascochyta ou apenas mancha de phoma. Existem controvérsias em relação a designação do nome científico da mancha de phoma. Segundo especialistas em fitopatologia a
designação mais correta atualmente é Phoma tarda(BOEREMA et al., 2004).
Os sintomas podem ser observados em tecidos jovens correspondentes a brotos, folhas e
ramos. Afeta também os internódios dos ramos laterais e do ramo ortotrópico principal, flores e
frutos. No viveiro pode incidir em mudas em formação. Nas folhas as lesões são escuras e irregulares e em folhas jovens podem ocorrer deformações no limbo foliar. Quando a doença incide sobre
ramos e encontra condições favoráveis para o seu desenvolvimento, ocorre uma seca progressiva
dos mesmos. Nas folhas, frutos e pecíolos novos, a mancha de phoma pode causar lesões escuras,
deprimidas, podendo ocorrer a mumificação e a queda dos frutos. Nas mudas aparecem lesões no
caule, que podem até matar a planta, tanto no viveiro, como no campo, logo após o plantio (ZAMBOLIM
et al., 1996; 1997; 2005; MALAVOLTA et al., 2008).
Um estudo detalhado sobre as espécies de Phoma que predominam em cafeeiros no Brasil
foi realizado por SALGADO e PFENNING (2000), no qual foi possível verificar que são freqüentemente
encontradas associadas às lesões características de mancha de phoma as espécies Phoma tarda,
Phoma jolyana var. jolyana, Phoma herbarum e Phoma leveillei. A espécie Phoma costarricencis foi
raramente detectada em materiais de café oriundos de algumas regiões do Estado de Minas Gerais
de altitude acima de 1000 metros. As espécies P. jolyana var. jolyana, P. herbarum e P. leveillei
podem ser consideradas saprófitas ou pouco patogênicas. A espécie classificada por BOEREMA et
al., 2004; como Phoma tarda, em um extenso estudo que revisou praticamente todas as espécies
descritas como Phoma e algumas originalmente como Ascochyta, é também conhecida como Ascochyta
tarda (BOEREMA et al., 2004; WALLER et al., 2008), e encontrada em cafeeiros no Quênia (BOEREMA
et al., 2004). No Brasil esta espécie foi originalmente descrita como Ascochyta coffeae (BOEREMA et
al., 2004). Segundo o levantamento de SALGADO e PFENNING (2000) esta é a espécie que predomina associada aos sintomas de mancha de phoma nas principais regiões cafeicultoras brasileiras.
As principais cultivares de café do Brasil são suscetíveis a Phoma tarda. Até o presente não
existem fontes de resistência adequadas. Observações estão sendo feitas em condições de campo
e aparentemente as cultivares de porte baixo e as derivadas de C. canephora x C. arabica têm
alguma resistência nestas condições. (Catucaí Amarelo 2SL e Catucaí Amarelo 20/15). Entre as
seleções de C. canephora, destacou-se a cultivar Apoatã IAC 2258 como resistente ao agente da
doença mancha de phoma (MATIELLO, 2008).
Finalmente, pode-se afirmar que para uma menor incidência de cercospora, mancha aureolada
e mancha de phoma em cafeeiros em condições de campo, o mais importante é plantar cultivares de
café arábica de porte baixo e proteger as lavouras em relação a ventos predominantes. No caso de
plantio de clones de café Conilon/Robusta a proteção a ventos é também fundamental.
AGRADECIMENTOS
Ao Consórcio Brasileiro de Pesquisas e Desenvolvimento do Café (CBP&D/Café) pelo apoio
financeiro a este trabalho e ao CNPq.
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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16
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
MELHORAMENTO DO CAFEEIRO VISANDO RESISTÊNCIA
AO BICHO-MINEIRO: SELEÇÕES CLONAIS
Oliveiro Guerreiro Filho ( 1 )
Daniel de Menezes Darbello ( 1 )
Bárbhara Joana dos Reis Fatobene ( 1 )
Luciana Mara Gonçalves Telles ( 1 )
Fábio Henrique Herobeta Martarello ( 1 )
Massako Toma Braghini ( 1 )
1. INTRODUÇÃO
A clonagem de plantas de alto valor agronômico vem sendo realizada em áreas diversas do
programa de melhoramento realizado pelo Instituto Agronômico, em Campinas (SP). Em 2006, plantas produtivas e resistentes ao bicho-mineiro foram selecionadas em ensaios de progênies e recepadas
visando à produção de mudas a partir de estacas de segmentos de ramos ortotrópicos. A eficiência
na produção de mudas revelou-se variável em relação a cada um dos genótipos, e o maior número
de mudas foi obtido para as covas 760, 1059, 1064 e 1215.
Um ensaio clonal, com mudas dessas covas foi instalado em Campinas (SP), em 2007, tendo
a cultivar Obatã IAC 1669-20, com e sem controle químico contra o bicho-mineiro, usada como
controle suscetível ao inseto.
Características diversas relacionadas à sanidade, à fertilidade e ao desenvolvimento vegetativo
das plantas, vêm sendo avaliadas desde agosto de 2008 e são apresentadas e discutidas a seguir.
economy and to provide subsidies for formulation and implementation of public policies for
each producing region. This study is a larger version of the study originally published in the journal
Informações Econômicas, under the title “Cost of coffee production in Brazilian main producing regions”.
Key-words: Coffee; Economy of coffee sector; Production cost.
1. DESENVOLVIMENTO
Um ano após o plantio em terreno sem irrigação (Tabela 1), as plantas estavam, em média,
com um metro de altura, exceção feita aos clones IAC 1059 (1,18m) e IAC 1215 (1,36m), ligeiramente
mais altos que os demais clones e a cultivar Obatã IAC 1669-20.
(1) Centro de Café ‘Alcides Carvalho’. Instituto Agronômico, Caixa Postal 28, 13012-970, Campinas, SP. [email protected]
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
17
O diâmetro da copa variou entre 1,3 m e 1,4 m entre todos os clones, sendo IAC 1059 e 1064,
aqueles com maior diâmetro. Variação significativa entre os clones é observada no período
compreendido entre a antese e a maturação completa dos frutos. A classificação das plantas em
precoces, médias ou tardias, foi realizada em março, e a colheita das plantas feita em maio e junho.
Na primeira colheita, realizada em maio de 2009, a cultivar Obatã revelou-se mais tardia que os
demais tratamentos. Algumas plantas das progênies foram colhidas apenas na segunda quinzena
de junho. O índice médio de avaliação visual, uma medida do vigor das plantas, também pouco
variou entre os diferentes tratamentos, sendo 5,48 o mais baixo valor e 5,8 o maior IAV mensurado.
Tabela 1. Altura das plantas, diâmetro da copa, índice de avaliação visual (IAV) e número de plantas precoces, médias e tardias de clones resistentes ao bicho-mineiro. Campinas (SP)
Clone
Altura da planta
Diâmetro da copa
IAV
Maturação
Precoce
Média
Tardia
m
m
pontos
nº
IAC 1059
1,18
1,41
5,75
5
5
10
IAC 1064
1,05
1,43
5,64
2
6
16
IAC 760
1,02
1,32
5,75
0
5
16
IAC 1215
1,36
1,26
5,80
5
8
7
Obatã*
1,04
1,33
5,48
0
0
21
Obatã**
1,02
1,34
5,67
0
1
17
Apesar de se tratar de mudas clonais, a porcentagem de plantas consideradas precoces,
médias e tardias variou entre os tratamentos IAC 1064, IAC 760, IAC 1215 e IAC 1059; os dois
últimos ficaram com, respectivamente, 50% e 25% de plantas tardias, contra 95% das cultivares
Obatã, com e sem controle químico. Esses resultados evidenciam a influência ambiental na expressão da característica.
O crescimento das plantas avaliado pelo incremento mensal do número total de ramos, número de nós por ramo e de folhas por ramo é apresentado na figura 1.
O número médio de ramos (Figura 1A) é maior nos clones IAC 1215 e IAC 760. Na contagem
realizada em maio de 2009, ambos estavam com cerca de 50 ramos por planta, enquanto a cultivar
Obatã, 10 ramos (20%) a menos. Deve-se levar em conta que as mudas da cultivar Obatã usadas
como controle foram obtidas a partir de sementes. Nos clones IAC 1059 e IAC 1064, por sua vez,
observou-se maior número de nós por ramo (Figura 1B), em torno de 32, contra 22 da cultivar Obatã
e demais clones. Havia também maior enfolhamento (Figura 1C). Ambos tiveram 44 folhas por ramo
nas contagens realizadas em maio, enquanto apenas em torno de 25 folhas foram contadas em
ramos dos demais tratamentos.
Em síntese, nota-se, pela análise da tabela 1 e da figura 1, que nos clones IAC 1059 e 1064
havia ramos em menor número, maior tamanho e com maior número de nós e folhas que nos clones
IAC 760 e 1215.
18
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
Figura 1. Desenvolvimento vegetativo de clones de cafeeiros resistentes ao bicho-mineiro. A) Número de
ramos por planta; B) Número de nós por ramo; C) Número de folhas por ramo avaliados entre agosto de
2008 e maio de 2009, em Campinas (SP).
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
19
2. SANIDADE
A ocorrência de danos causados por bicho-mineiro, ferrugem e mancha-anular foi observada
em cada uma das plantas do ensaio a partir da avaliação realizada nos picos de infestação de
pragas ou incidência das doenças. Os resultados das avaliações estão relacionados na tabela 2. A
resistência dos clones ao bicho-mineiro pode ser observada pela alta frequência de plantas com
nota 1, ou seja, com lesões pontuais, de tamanho quase imperceptível, nas folhas, contrastando
com a magnitude de dano verificada na cultivar Obatã. Resultados semelhantes são evidenciados
pelo número de folhas lesionadas e número de lesões por ramo avaliadas entre agosto de 2008 e
maio de 2009 (Figura 2).
Tabela 2. Freqüência de plantas em classes relacionadas à incidência de bicho-mineiro, ferrugem e manchaanular em clones resistentes ao bicho-mineiro. Campinas (SP)
Clone
Plantas
Bicho-mineiro*
1
2
3
4
5 média
nº
Ferrugem**
0 1 2 3 4 média
Mancha anular ***
0
1
2
nº
3 média
nº
IAC 1059
24
24 0
0
0
0
1,0
4 3 14 1 0
1,6
9
6
1
6
1,1
IAC1064
24
23 0
0
1
0
1,1
1 14 9 0 0
1,3
6
11
1
6
1,3
IAC 760
25
25 0
0
0
0
1,0
0 15 10 0 0
1,4
5
10
2
8
1,6
IAC 1215
25
19 0
0
6
0
1,7
1 3 15 5 1
2,1
7
8
3
7
2,1
Obatã*
25
0
0
0 24 0
4,0
19 5 1 0 0
0,3
15
4
0
6
0,9
Obatã**
24
0
0
0 24 0
4,0
19 5 0 0 0
0,2
15
5
1
3
0,7
Além da resistência ao bicho-mineiro (Figura 2B e 2C), nos clones avaliados constatou-se
nível moderado de resistência à ferrugem (Figura 2A), uma vez, que a primeira hibridação controlada, no âmbito do programa de melhoramento, foi realizada com a cultivar Icatu Vermelho H4782-7-882.
Na escala de 5 pontos usada para classificação do nível de resistência das plantas, os clones IAC
1064 e IAC 760 se revelaram mais resistentes que os demais. No entanto, nenhum deles pode ser
considerado suscetível à doença, haja vista, o baixo número de plantas com notas 3 e 4 (tabela 2)
e de folhas por planta, lesionadas pelo fungo no período compreendido entre setembro de 2008 e
maio de 2009 (Figura 2A).
Devido à alta incidência de sintomas de mancha anular nos ensaios de campo, as plantas do
ensaio de clones foram avaliadas em relação à reação à doença (Tabela 2).
Em 30 das 45 plantas da cultivar Obatã avaliadas não se notou qualquer tipo de sintoma nos
frutos, sendo observadas as menores médias do ensaio. Por outro lado, a frequência de plantas
clonais com nota 3 foi relativamente alta nos demais tratamentos.
20
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
Figura 2. Número de folhas lesionadas por Hemileia vastatrix (A) e Leucoptera coffeella (B) e número de
lesões de L. coffeella em clones resistentes ao inseto (C), avaliados entre agosto de 2008 e maio de 2009,
em Campinas (SP).
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
21
3. FERTILIDADE DAS PLANTAS
Por se tratar de material com origem de hibridação interespecífica entre C. arabica e C.
racemosa, os clones foram avaliados em relação à porcentagem de pegamento em autofecundações,
realizadas na florada de 2008. As médias apresentadas na tabela 3 variam de 49% a 60% entre os
clones, sendo superior a 74% na cultivar Obatã, tomada como controle.
Tabela 3. Produção de frutos, porcentagem de frutos chochos e de pegamento em autofecundações e tipo
de sementes de clones resistentes ao bicho-mineiro. Campinas (SP)
Clone
Produção
Frutos chochos
Pegamento
Tipo de semente
Chato
Moca
%
Concha
57
65
32
3
19
60
65
33
2
21,7
17
49
65
34
3
IAC 1215
17,7
15
60
67
30
3
Obatã*
19,2
16
83
91
8
1
Obatã**
22,2
13
74
92
7
1
sc/ha
%
%
IAC 1059
21,7
15
IAC 1064
17,2
IAC 760
Do mesmo modo, as porcentagens de sementes dos tipos chato e moca apresentadas pelos
clones diferenciam-se daquelas observadas na cultivar Obatã. Nos clones constataram-se em torno
de 65% de sementes do tipo chato e 30% de sementes moca, enquanto na cultivar Obatã, esses
valores foram, respectivamente, próximos a 90% e 10%. A porcentagem de sementes do tipo concha
pouco variou entre todas as seleções, não ultrapassando 3%. O mesmo ocorreu com a incidência
de frutos chochos que variou entre 13% e 19% na colheita realizada em 2009 (Tabela 3).
A produção das plantas foi mensurada em quilogramas por planta e posteriormente transformada em sacas por hectare. Os resultados apresentados na tabela 3 variam entre 17,7 e 21,7 sc
ha -1 entre os clones e 19,2 e 22,2 sc ha-1 entre as cultivares Obatã sem e com controle químico. A
julgar pelo número de frutos por ramo (Figura 3C), na cultivar Obatã com controle químico e no
clone IAC 760 observou-se certa superioridade em relação aos demais tratamentos, especialmente
nas contagens realizadas entre novembro de 2008 e fevereiro de 2009.
De fato, pela produção das plantas (Tabela 3) estes dois tratamentos, assim como, o clone
IAC 1059 são superiores às demais seleções avaliadas.
22
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
Figura 3. Número de nós por ramo com inflorescências (A); Número de botões florais por ramo (B) e número de frutos por ramo (C), avaliados entre agosto de 2008 e maio de 2009, em Campinas (SP).
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
23
Das sucessivas floradas com início em setembro de 2008, a mais importante foi a primeira,
como se observa pelo número de botões florais por ramo (Figura 3B). Observa-se, no entanto, que
a intensidade de floração no clone IAC 1059 é menor que nos demais na primeira florada, mas
superior nas floradas subsequentes. O florescimento tardio deve explicar, pelo menos em parte, a
maturação tardia de grande parte das plantas do clone (Tabela 1).
Os dados apresentados se relacionam a apenas um ano agrícola. Novas avaliações serão
realizadas, mas já é possível detectar o potencial de cafeeiros propagados vegetativamente. Ensaios com clones obtidos por embriogênese somática direta já vem sendo desenvolvidos.
24
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
FERTIRRIGAÇÃO: NOVO AMBIENTE DE PRODUÇÃO DA
CAFEICULTURA
José Antonio Quaggio ( 1 )
Bernardo van Raij ( 2 )
1. INTRODUÇÃO
Desde a década de 40 a irrigação do cafeeiro era estudada no Instituto Agronômico de Campinas (Arruda et al., 2003). Contudo, por muito tempo o custo elevado dos equipamentos e a falta de
informações sobre o manejo adequado da irrigação para o cafeeiro, impossibilitaram obter na prática o sucesso observado experimentalmente. Mais recentemente as condições mudaram, pela grande
evolução dos equipamentos e do conhecimento de irrigação. O destaque é para as regiões de solos
de cerrado, de grande interesse para irrigação do café, como tecnologia que permite aumento da
produtividade e garantia de produção em anos secos. Além disso, a irrigação permitiu a expansão
da cafeicultura em áreas climaticamente consideradas anteriormente como marginais ou inadequadas para a cultura, pelo elevado déficit hídrico.
A irrigação, pelo custo que tem, só é possível em cafezais conduzidos dentro da melhor técnica e com alta produtividade. Dentre os insumos importantes para a produtividade estão os
fertilizantes. A adubação da cafeicultura irrigada introduz condições novas, que serão examinadas
neste capítulo. Certamente uma dúvida que existe é até que ponto as tabelas de adubação desenvolvidas para a cafeicultura de sequeiro podem ser utilizadas para o café irrigado ou se há
necessidades de adaptação. Este assunto torna-se ainda mais complexo quando à água de irrigação são acrescentados os nutrientes, o que é conhecido como fertirrigação.
Esta prática consiste na utilização de duas técnicas simultaneamente, irrigação e fertilização.
Uma das principais vantagens da fertirrigação é o ganho de eficiência, devido o maior parcelamento
da adubação o que reduz as perdas por lixiviação e principalmente pelo melhor ajuste entre a
demanda por nutrientes pela planta, nos diferentes estádios fenológicos, com a aplicação dos nutrientes. Uma das limitações atuais da fertirrigação é a escassez de informações quanto às curvas de
crescimento e de absorção de nutrientes, nos diferentes estádios fenológicos, para se estabelecer
parcelamentos de fertilizantes no programa de fertirrigação.
Na cafeicultura paulista predominam solos arenosos nos quais a largura do bulbo úmido
geralmente não ultrapassa 0,8 m o que provoca movimentação intensa de íons no perfil do solo e,
conseqüentemente forte acidificação, inclusive nas camadas mais profundas do solo conforme mostram Souza & Quaggio (2006) que trabalharam durante 36 meses com fertirrigação em citros e
observaram decréscimo acentuado de pH e alertaram para os perigos da acidificação do solo com a
fertirrigação em solos tropicais. A acidificação do solo é inversamente proporcional à área de aplicação, portanto quanto mais localizada for à aplicação do fertilizante, maior será a acidificação, como
no caso do gotejamento, conforme foi observado para a citricultura por Laurindo (2005).
(1) Instituto Agronômico, Av. Barão de Itapura, 1.481, Caixa postal 28, 13012-970, Campinas, SP. E-mail: [email protected].
(2) Instituto Agronômico, Campinas, SP. E-mail: [email protected].
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
25
A experiência em fertirrigação na agricultura mundial está localizada em clima mediterrânico,
geralmente em solos originados de substrato calcário, nos quais a acidificação é apontada como
uma das vantagens da fertirrigação. Por outro lado, nas condições de solos tropicais a acidificação
tem sido um ponto de estrangulamento, pois poderá comprometer a sustentabilidade do sistema de
fertirrigação. Tem-se que desenvolver tecnologia própria para as condições brasileiras, pois existe
pouca informação disponível na literatura nacional sobre a eficiência desse método de aplicação de
fertilizantes em relação à adubação convencional sólida.
Estes estudos estão sendo realizados com a cultura dos citros, porém pretende-se utilizar
toda base teórica que vem sendo obtida para colaborar com o manejo da fertirrigação na cultura do
café, com foco em pontos mais desafiadores da fertirrigação, que nas nossas condições são: acidificação
acentuada do solo, que põe em risco a sustentabilidade do sistema de produção de café; a necessidade de utilização de fontes de fertilizantes com menor capacidade de acidificação do solo e
finalmente comparar a eficiência de utilização de nutrientes com a adubação sólida convencional.
2. BASE TEÓRICA DA ACIDEZ DOS SOLOS
A acidez do solo apresenta uma problemática especial em cafezais, pela sua distribuição
espacial no perfil do solo, o que dificulta a correção. É um aspecto que, certamente irá se acentuar
na fertirrigação, especialmente com a irrigação por gotejo com apenas uma linha de emissores.
Para poder abordar o problema, são necessárias algumas informações relacionadas à dinâmica do
nitrogênio. Antes serão recordados alguns conceitos de acidez do solo.
2.1 Complexo de troca de cátions e pH dos solos
Ácidos são substâncias que em solução aquosa liberam íons hidrogênio ou prótons (H +). Ao
contrário, bases são substâncias capazes de receber prótons.
A dissociação de um ácido em solução pode ser representada por:
O ácido HA dissocia no cátion H + e no ânion (simbólico) A -. Ácidos fortes (H 2SO 4 , HCl, HNO3 ,
etc.) dissociam completamente em água. Ácidos fracos (acético, cítrico, fosfórico, etc.) dissociam
muito pouco e têm mais pertinência com solos. Isso porque solos são trocadores de íons, definidos
como substâncias sólidas que têm grupamentos ionogênicos (posições na estrutura sólida que apresentam ou podem liberar cargas elétricas negativas). Os grupamentos funcionais ou posições de
cargas nos solos, existentes na matéria orgânica e nos minerais de argila e óxidos de ferro e alumínio têm caráter de ácido fraco, ou seja, dissocia-se muito pouco.
Pelo fato de ácidos fracos dissociarem-se muito pouco, ocorre em solução, quantidades muito baixas de íons H+, tão baixas que é difícil representá-las em notações de frações decimais. O
conceito de pH, introduzido para representar concentrações muito baixas de íons hidrogênio, é definido por:
Como exemplo, a uma concentração 0,00001 mol/L de H+ corresponde um pH de 5,0.
A escala de pH varia de 0 a 14. Em solos, podem ser encontrados valores de menos de três
até cerca de 9. No Brasil são raros solos com pH acima de 7.
26
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
A medida de pH é realizada, em fertilidade do solo, em suspensão de solo em água ou em
suspensão de solo em solução 0,01 mol/L de cloreto de cálcio. Esta última medida fornece resultados mais baixos em cerca de 0,6 unidade de pH, do que o pH em água, embora casos individuais
variem bastante. O pH medido em cloreto de cálcio reduz consideravelmente as variações de pH ao
longo do ano, por causa de flutuações de teores de sais, que afetam a medição do pH em água.
Já foi mencionado que solos são trocadores de cátions que se comportam como ácidos fracos. Se um solo for totalmente ácido, a acidez total pode ser representada por H + Al3+ (a ausência
da carga + no hidrogênio é proposital). A maior parte do hidrogênio, devido ao caráter de ácido
fraco do solo, não dissocia. As cargas elétricas do solo, bloqueadas pelo hidrogênio não dissociado,
não participam das reações de troca de cátions. Contudo, se essa acidez for neutralizada por uma
base, calcário, por exemplo, a carga elétrica é liberada e passa a ser contrabalançada por um cátion
trocável.
Em solos muito ácidos, em geral com pH em cloreto de cálcio inferior a 5, ocorre dissolução
de Al 3+ , pela ruptura das estruturas sólidas dos minerais do solo, ficando esse íon adsorvido ao solo
como cátion trocável. O alumínio é muito importante do ponto de nutrição de plantas, por prejudicar
ou mesmo impedir o desenvolvimento radicular. A toxidez de alumínio é o mais importante problema
da acidez dos solos para as culturas. Contudo, deve-se lembrar que há consideráveis diferenças de
tolerância das culturas à toxidez de alumínio e que o café é tido como bastante tolerante.
Raramente solos são totalmente ácidos. Em geral a carga negativa dos solos é contrabalançada,
em parte, por cátions trocáveis de caráter básico, sendo os principais, em climas úmidos, Ca 2+ , Mg2+
e K +.
Na prática da análise de solos determina-se a capacidade troca de cátions, representada
por:
CTC = SB + H + Al 3+
Nessa equação, a soma de bases é dada por:
SB = Ca 2+ + Mg 2+ K +
A capacidade de troca de cátions (CTC), a acidez total a pH 7 (H + Al 3+) e a soma de bases
(SB) são representadas em mmol c dm-3.
A fração da CTC que é ocupada por cátions básicos (SB), chamada de saturação por bases,
é calculada da seguinte maneira:
V = 100 SB/CTC
A saturação por bases mantém uma relação linear muito estreita com o pH, o que permite
utilizar a elevação da saturação por bases como critério de calagem, no pressuposto de que o pH irá
aumentar de forma previsível. A relação linear entre pH e V é válida, principalmente, para amostras
de solos superficiais, em que a CTC é, em sua maior parte, determinada pela matéria orgânica.
Contudo, há diferenças regionais, sendo os valores de pH, para mesmos valores de saturação por
bases, um pouco mais elevados na região dos cerrados, se comparado com o Estado de São Paulo.
2.2 Mecanismos de acidificação de solos
A seqüência de mineralização da matéria orgânica e das transformações das formas de nitrogênio no solo fornece informações importantes para entender a acidificação dos solos dos cafezais.
Isso é fundamental para estabelecer a estratégia de correção da acidez em fertirrigação e em outras
situações, com ou sem irrigação. As reações são as seguintes:
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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A amonificação libera amônia da matéria orgânica do solo:
A amônia formada, em combinação com a água, fornece o íon amônio:
Pela nitrificação o íon amônio é transformado em nitrato e ocorre a liberação de acidez,
representada pelo cátion H+ :
Essas reações são idênticas para qualquer fonte de nitrogênio, orgânicas, minerais ou
até mesmo de fixação biológica. As plantas podem absorver tanto nitrato como amônio, mas as
conseqüências na reação do solo diferem, pois quando as plantas absorvem amônio elas
acidificam o solo. Esse mecanismo será visto mais adiante.
Os fertilizantes nitrogenados minerais comumente usados, como nitrato de amônio,
sulfato de amônio e uréia, representam a fonte de acidez mais importante para solos
cultivados.
Na Tabela 1 são dados os valores de quantidades de calcário necessárias para neutralizar a acidez produzida pelos fertilizantes nitrogenados. São ilustradas duas situações. Na
primeira admite-se que todo o nitrato e os outros ânions não retidos pelo solo são lixiviados
(Helyar, 2003). A segunda situação reflete a situação mais realista, admitindo que nem todo o
nitrato é lixiviado, mas que parte é absorvida pelas plantas e, nessas condições, a acidificação
do solo causada pelo adubo nitrogenado é menor. Isso porque a acidificação do solo se realiza, na realidade, pela perda de bases, com o que ocorre a redução da saturação por bases e,
conseqüentemente, diminuição do pH.
O sulfato de amônio já é conhecido como o mais acidificante de todos os fertilizantes
nitrogenados, necessitando de 7,6 kg de CaCO 3 para cada kg de N, e mais 3,4 kg para o
sulfato. Mesmo admitindo lixiviação parcial de nitrato e sulfato, o valor ainda é elevado, de
5,35 kg de CaCO 3 por kg de N. O raciocínio é similar para os outros casos. Alguns outros
pontos merecer comentários. Note-se o elevado grau de acidificação de MAP e DAP, que têm
como fontes de acidificação, além do N, também o P. Ao contrário, os nitratos de sódio, cálcio
e potássio adicionam ao solo, para cada kg de N, o equivalente a 3,4 kg de CaCO 3 , ou seja,
esses adubos não acidificam o solo, mas, pelo contrário, reduzem sua acidez. Finalmente,
mesmo na fixação simbiótica, o nitrogênio é acidificante, já que, como os principais adubos
nitrogenados, ele ingressa no sistema de produção sem vir acompanhado de cátions básicos.
Essas informações são importantes para compreender como se dá a acidificação do
solo. Outros argumentos necessários serão adicionados no transcorrer da narração.
É importante lembrar que o gesso, produto bastante usado na cafeicultura, por ser um
sal neutro, não introduz nem ácido e nem base no solo, sendo o seu efeito líquido sobre a
acidez nulo. Contudo, o efeito na redução da toxicidade de alumínio ou da adição de cálcio no
desenvolvimento radicular, é importante am algumas circunstâncias.
2.3 Cálculo da necessidade de calagem
O café é uma cultura bastante tolerante à acidez. Contudo, responde à calagem em
solos muito ácidos e o uso de quantidades elevadas de adubos nitrogenados, que acidificam o
solo, recomenda a calagem da cultura.
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
Tabela 1. Quantidades de calcário necessárias para neutralizar a acidez decorrente de fertilizantes.
Fertilizantes
kg CaCO 3 / kg N
Lixiviação de N-NO3 (%) (Helyar, 2003)
kg CaCO 3 / kg N
0
100
(Tisdale et al., 1985)
3,4
7,6
5,35
Fixação biológica de N
0
3,4
-
Amônia
0
3,4
1,8
Nitrato de amônio
0
3,4
1,8
Uréia
0
3,4
1,8
Nitratos de Na, Ca e K
-3,4
0
-1,35
DAP
1,7
5,9
-
MAP
3,4
7,6
-
Sulfato de amônio
O cálculo da quantidade de calcário a aplicar é feito pela fórmula:
NC= CTC (V 2 - V1 )
10 PRNT
Nessa fórmula, NC é a necessidade de calagem dada em t/ha de calcário para uma camada
de solo de 20 cm de profundidade, PRNT mede o conteúdo neutralizante do calcário em CaCO 3
equivalente, CTC é a capacidade de troca de cátions do solo, expressa em mmol c dm-3, V1 é a
saturação por bases do solo e V 2 é a meta de saturação por bases a ser atingida pela calagem.
A meta de calagem recomendada varia um pouco para as três mais importantes regiões cafeeiras
do Brasil, sendo de 50% para SP, 60% para MG e 60-70% para o ES. Maiores doses na fase de
instalação do cafezal têm a vantagem de colocar mais cálcio e magnésio no solo na única oportunidade em que o corretivo da acidez pode ser incorporado. Em São Paulo e Minas Gerais a calagem
leva em conta, também, garantir que o teor de Mg no solo seja de no mínimo 5 mmol c dm-3, o que
evita a ocorrência de deficiências do elemento. No de cafezais fertirrigados, nos quais o potencial
de acidificação é maior, é mais prudente calcular a calagem para 70% como meta de saturação por
bases a ser atingida.
3. VARIABILIDADE ESPACIAL DA ACIDIFICAÇÃO DO SOLO E MANEJO DA
CALAGEM EM CAFEZAIS IRRIGADOS
A variabilidade espacial em solos de cafezais, tanto em sentido vertical, como em sentido
horizontal, já é bem conhecida e ela está associada ao manejo: (1) pelo acúmulo de calcário e
fertilizantes pouco móveis na superfície do solo; (2) pela aplicação localizada de adubos e arruação,
prática muito empregada no passado e quase em desuso atualmente.
Além disso, a movimentação de formas inorgânicas de nitrogênio contribui para a redistribuição
de acidez e alcalinidade no perfil do solo. Os conceitos básicos de calagem não são suficientes para
entender essa problemática da acidificação do solo em cafezais, havendo outras informações importantes que serão discutidas a seguir.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
29
3.1 Lixiviação de cátions e acidificação do solo
O solo é tanto mais ácido, quanto menor for o valor do pH. Isso significa, também, que os
solos são tanto mais ácidos quanto menor for a saturação por bases (essa afirmação não é bem
correta para subsolos com mineralogia muito oxídica). Isso significa que, para a acidificação do solo
se concretizar, é preciso haver a remoção dos cátions básicos do solo. Isso é bem discutido por
Helyar (2003) e é refletido nas informações sobre poder de acidificação de fertilizantes (Tabela 1).
O íon nitrato é a espécie química mais lembrada quando se trata de lixiviação de nutrientes
de solos. Explica-se isso por se tratar de um ânion pouco retido no solo e, por ter carga negativa,
não é adsorvido ao solo. Pelo contrário, é repelido. Na prática, NO 3 - acompanha as águas de drenagem do solo. Por outro lado, o íon K + costuma ser lembrado como um íon não móvel, por ser adsorvido
nas cargas negativas do solo. Essas afirmações isoladas sobre nutrientes individuais são pouco
esclarecedoras sobre o que realmente ocorre.
É mais fácil separar as coisas. De um lado têm-se as partículas do solo, argila e matéria
orgânica, com suas cargas negativas contrabalançadas por cátions trocáveis. De outro, tem-se a
solução do solo, que contém ânions e, para manter a eletro-neutralidade do sistema, quantidade
equivalente de cátions. A solução do solo, havendo superávit hídrico, movimenta e carreia o conjunto de elementos químicos para fora do sistema radicular das plantas. Isso é inevitável nas regiões
cafeeiras, pela alta pluviosidade em parte do ano, podendo as perdas de nutrientes ser muito agravadas pela irrigação, se esta não for muito bem manejada.
Para ilustrar o que foi dito, são apresentados alguns resultados de análise da solução do
solo coletada no bulbo úmido de experimento de fertirrigação com citros (Tabela 2). Notem-se concentrações elevadas de nutrientes em solução, como a presença maior concentração de N nítrico
do que de N amoniacal. Os dados referem-se ao segundo ano de um experimento que recebe, por
ano, uma aplicação de 180-20-150 kg/ha de N, P 2 O 5 e K 2 O, sendo o nitrogênio suprido como nitrato
de amônio, o fósforo como ácido fosfórico e o potássio como cloreto de potássio. As aplicações são
feitas duas vezes por semana, durante 40 semanas por ano. A amostragem da solução do solo foi
feita a 30 cm de profundidade através de cápsulas porosas (Quaggio et al. 2007).
Tabela 2. Cátions e ânions presentes na solução do solo de bulbo úmido de experimento de fertirrigação com
citros.
Fonte: Quaggio et al.(2007)
Percebe-se, pelos resultados da Tabela 2, a somatória de íons de mesma carga elétrica e a
comparação das quantidades totais de cátions e ânions presentes, que devem ser iguais para preservar a eletro-neutralidade do sistema. Os resultados da tabela 2 mostram isso muito bem, pois a
concordância dos valores totais de cátions e ânions é muito boa. As concentrações de íons em
solução são bem mais elevadas para a fertirrigação, em comparação à aplicação de adubos sólidos
na superfície do solo.
30
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
Essa observação leva a discussão sobre a maior eficiência da fertirrigação na economia de
fertilizantes: 1) concentrações maiores favorecem a absorção dos nutrientes pelas raízes, do que
resulta em ganho de eficiência; 2) por outro lado, se não houver um bom manejo de água para se
evitar a lixiviação, poderá ocorrer perda de nutrientes e eficiência menor da fertirrigação. Portanto,
é sempre bom investigar se os nutrientes contidos no bulbo úmido, a 30 cm de profundidade, são
absorvidos pela planta ou são lixiviados para fora da zona das raízes. Isso pode ser feito com extratores
de solução colocados na profundidade de 60cm. Além disso, a experiência com esses ensaios com
citros, tem demonstrado que se não houver acidificação excessiva do bulbo o sistema radicular das
plantas aprofunda-se bastante, do que resulta também maior eficiência de fertilização.
No caso dos cátions, note-se a concentração bastante elevada da solução como um todo e,
também, de NH4 +. Também as concentrações de K+ são elevadas, indicando a mobilidade desse
elemento. O mesmo se pode dizer para cálcio e magnésio, que são lixiviados se houver presença de
ânions. No caso dos ânions, ressalte-se a predominância, na aplicação por fertirrigação do nitrato.
Isso demonstra que nitrificação ocorre dentro do bulbo, porém em escala bem menor do que em
solos com adubação sólida convencional, pois as concentrações de NH 4 + são bem maiores nos
tratamentos com fertirrigação (Tabela 2). Isso pode ser decorrente de maior acidificação do bulbo o
que impede a atividade normal das bactérias nitrificadoras e também que a oxigenação não é suficiente dentro do bulbo.
A concentração de fósforo equivale, no caso de 0,04 mmol c/L, um valor muito elevado para
concentração desse elemento na solução do solo, considerando que o fósforo é, normalmente,
fortemente adsorvido ao solo, o que indica que, nas condições do experimento, a fertirrigação está
propiciando a aprofundamento do fósforo no solo.
Para se ter uma idéia do conteúdo total de sais contidos na solução do solo, são muito úteis
medidas de condutividade elétrica do solo, como mostrado na Figura 1 para o mesmo experimento.
Esse tipo de avaliação é bastante simples de ser feita e muito importante na atual fase por que
passa a cafeicultura irrigada, em que ainda há necessidade da obtenção de muitas informações
básicas, já é recomendado por Rena et al. (2001). Dimesntein (2001) apresenta um kit para as
determinações rápidas de cloreto, nitrato, condutividade elétrica e pH.
Figura 1. Relação entre concentração de íons e condutividade elétrica na solução solo no bulbo úmido de
ensaio com citros (Quaggio et al., 2006).
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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3.2 Absorção diferenciada de cátions e ânions
Há diferenças acentuadas de absorção de cátions e ânions por café e citros, refletida
na concentração dos elementos em folhas (Tabela 3). As plantas cítricas são mais ricas em
cálcio e muito menos tolerantes à acidez em relação ao café. Já o café tem mais potássio e
mais nitrogênio. Mas o que ressalta é a magnitude dos teores de nitrogênio em relação aos
demais elementos.
Note-se que a representação da concentração dos nutrientes em milimol de carga em
folhas não significa que eles estão presentes como íons em equilíbrio na planta. No exemplo
da Tabela 3 pretende ilustrar as formas predominantes com que os nutrientes foram absorvidos da solução externa às raízes, que é de Ca 2 , Mg 2+ e K + para os cátions e H 2 PO 4 - e SO 4 2para os ânions. No caso do nitrogênio, a absorção se dá como NH 4 + e NO 3 - e não há como
determinar a contribuição de cada uma dessas formas na absorção total de nitrogênio. Pretende-se também demonstrar com os dado da tabela 3 as diferenças entre o cafeeiro e a
laranjeira em relação à demanda de nutrientes e do equilíbrio entre eles. Por exemplo, as
quantidades de N, expressas como milimol de carga, não são tão diferentes como ocorre com
as concentrações de Ca, que no caso da laranjeira é quase o dobro em relação ao cafeeiro,
enquanto que com o potássio ocorre o inverso.
O nitrogênio é o elemento-chave para a reação do solo, tanto do ponto de vista quantitativo, como espacial. O problema não se resume à acidificação introduzida no solo pelos
adubos nitrogenados pela nitrificação, mas tem a ver com a absorção pelo cafeeiro dos íons
NH 4 + e NO 3 -. Quando houver alguma restrição a nitrificação, que pode ser em decorrência do
excesso de acidez que prejudica a atividade das bactérias nitrificadoras, poderá ocorrer na
solução do solo concentrações elevadas de NH 4 + de forma que a planta absorva quantidades
consideráveis desse íon, com prejuízos ao balanço nutricional e a produtividade.
Tabela 3. Teores de macronutrientes em folhas de café e citros, expressos em duas maneiras diferentes
visando representar a absorção pelas raízes da solução externa.
Cultura
Café
1
Café2
Unidades
Cátions
Ca
Mg
K
Soma
g/kg
16,5
5,2
18,8
-
mmol c kg-1
825
428
481
1.734
g/kg
12,3
4,1
24,1
-
mmol c kg
615
337
616
1.568
50
g/kg
30,1
5,2
12,9
-
1.505
428
330
2.263
-1
Laranja
mmol c kg
-1
1
Ânions
Produção de 3,5 t/ha de café beneficiado.
2
P
S
N
Soma
total
-
31,9
166
2.279
-
36,2
138
188
2.586
1,4
2,5
-
26,8
45
156
201
1.914
1,22 2,03
39
127
1,55 2,21
produção de 0,4 t/ha de café beneficiado
Isso poderá ser ilustrado com os resultados da tabela 4 dos resultados de um experimento de calagem com laranja. Neste caso nota-se uma redução dos cátions absorvidos nos
tratamentos sem calcário ou com doses menores e, portanto, mais ácidos. Isso explica porque
o balanço nutricional não fecha, ou seja, a subtração (C +- A -) – N dá resultado negativo nas
doses mais baixas de calcário e fecha perfeitamente na maior dose. Essa diferença corresponde
aproximadamente a quantidade de N que foi absorvida na forma de NH 4 + , que no caso da
dose zero de calcário correspondeu 25%.
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
Tabela 4. Efeito da calagem no conteúdo de elementos em folhas de laranjeira, considerando-os como
nitrogênio (NH 4+ + NO 3-), cátions e ânions.
Calcário,t/ha
N
C+ = Ca + Mg +K
A- = P + S
(C+- A -) - N
mmol c kg -1
0
2171
1794
155
-532
3
2321
2266
144
-155
6
1979
2310
198
89
12
2171
2348
179
2
Fonte: (Quaggio, 1991).
Como parte do N foi absorvido como NH 4 + , portanto com carga positiva e não negativa
que seria na forma de NO 3 - , a planta fica com excesso de carga positiva dentro dos vacúolos
e citoplasmas das células. Para manter o equilíbrio elétrico, a planta cítrica tem que eliminar o
excesso de carga elétrica, o que é feito através de exsudações radiculares de prótons (H + ).
Esse mecanismo provoca acidificação muito intensa do solo, pois para cada mmol c kg-1 de
NH 4 + absorvido são exsudados a mesma quantidade de prótons.
Para ilustrar esse mecanismo são apresentados na tabela 5 os resultados das análises
de solução do solo de um ensaio de fertirrigação com citros, no qual vem sendo comparadas
doses nitrogênio nas formas de nitrato de amônio (50%N-NH 4 + + 50% N-NO 3 - ) e nitrato de
cálcio que possui todo N na forma nítrica, portanto não provoca acidificação do solo. Nota-se
que até a dose de 120 kg/ha de N as concentrações de N-NH 4 + são relativamente baixas na
solução do solo e comparáveis as doses de nitrato de cálcio. Isso faz com que o pH da solução
do solo se mantenha acima de valores de 6,5. Porém, na dose de 240 kg/ha de N como nitrato
de amônio, nota-se que a concentração de N-NH 4 + na solução do solo, aumenta para valores
16 vezes superior a mesma dose de N na forma de nitrato de cálcio. Isso faz com que os valor
pH decresça para valor médio de 3,95, enquanto com nitrato de cálcio permaneça próximo de
pH 7,0.
Tabela 5. Efeito de doses de N nas formas de nitrato de amônio (AN) e nitrato de cálcio(CN) sobre a composição
da solução do solo extraída por cápsulas porosas na profundidade de 30cm ( valores médios e 24 meses)
Fonte: Quaggio e colaboradores (resultados ainda não publicados)
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
33
A absorção de amônio pelas plantas causa a liberação de um íon H + pelas raízes para cada
NH 4 absorvido. Isso significa que, mesmo o íon amônio não passando pelo processo de nitrificação,
a acidificação do solo irá ocorrer da mesma maneira pela sua absorção. Dessa forma, se o íon NH 4 +
penetrar no solo, por não ter sido nitrificado porque as condições da superfície eram desfavoráveis,
ou porque a aplicação muito localizada de adubos na adubação de gotejo propiciou a rápida penetração da solução no solo irá acidificar o solo em profundidade. Essa situação é importante e deve
ser evitada. O melhor é a nitrificação do amônio ocorrer próximo da superfície, onde o solo tem pH
mais elevado, e que a lixiviação se dê como nitrato.
+
Já a absorção de nitrato, que em geral é maior do que a dos cátions básicos que contrabalançam o ânion na solução do solo aumenta o pH, por causa do resíduo desses cátions deixado para
traz quando ocorre a absorção de nitrato.
Havendo acidificação excessiva do bulbo de molhamento, principalmente com adubos que só
geram amônio na fase inicial, como sulfato de amônio e uréia, pode haver uma predominância da
nutrição do cafeeiro com amônio. Recebendo somente amônio, a planta compensa as cargas positivas absorvendo menos K +, Ca2+ e Mg 2+ e excesso de H2PO 4 - e SO 4 2-. É uma situação que pode até
causar a morte das plantas. (Burt et al., 1995).
Há muitos estudos sobre a nutrição de plantas com NH 4 + e NO3 - e há plantas que têm preferência por uma ou outra das duas formas. Segundo Burt (1995), a quantidade de NH 4 + absorvido
não deve exceder 50% da necessidade de N e o NO 3 - não deve suprir mais do que 60% dessa
necessidade.
A acidez tem a ver com desenvolvimento radicular. Culturas perenes tolerantes á acidez requerem um cuidado especial no controle da acidez, por duas razões: (1) quando os problemas de
acidez mostram sintomas para culturas tolerantes à acidez, o solo já está muito esgotado em cátions
trocáveis básicos, especialmente Mg; (2) se houver acidificação excessiva do subsolo, essa situação será de muito difícil correção no futuro.
Assim, para o adequado manejo da reação do solo, é preciso compreender como ocorre a
reação de acidificação. A calagem deve ser feita visando o perfil do solo e não apenas a camada
superficial. Por essa razão, a calagem em cafezais fertirrigados deve ser aplicada toda a dose recomendada sob a projeção das plantas, o que requer ajustes nos equipamentos de aplicação.
4. EQUILÍBRIO QUÍMICO NA SOLUÇÃO DO SOLO EM SISTEMAS DE ADUBAÇÃO
SÓLIDA E FERTIRRIGAÇÃO E IMPLICAÇÕES NA EFICIÊNCIA FERTILIZANTE
4.1 Nitrogênio
O sistema de irrigação localizada é um excelente condutor e distribuidor de água e produtos
químicos tanto nos pomares citrícolas como de café. Adição de fertilizantes pela água de irrigação
caracteriza a prática da fertirrigação, cuja utilização traz vantagens para essas culturas. Quando os
nutrientes são fornecidos juntamente com a água de irrigação há aumento na eficiência da adubação, devido a melhor uniformidade de distribuição dos fertilizantes e da possibilidade de melhor
ajuste da aplicação dos nutrientes com as demandas das plantas, nos diferentes estádios fenológicos.
Nas condições brasileiras a fertirrigação ainda é prática recente, principalmente na citricultura. Resultados de pesquisa obtidos por Souza & Quaggio (2006) têm demonstrado que, na citricultura, a
eficiência fertilizante para o N aumenta em até 25% com a fertirrigação em comparação com a adubação sólida convencional, conforme pode ser visto na figura 2.
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Esses autores comentam que a maior eficiência fertilizante para o N na fertirrigação pode
estar também relacionada com a concentração de N-NO3 - na solução do solo, além do maior sincronismo
entre demanda e aplicação desse nutriente pela fertirrigação. Nos tratamentos fertirrigados foram
observados teores mais elevados de N-NH4, e N-NO3 na solução do solo em relação aos tratamentos com adubação sólida (Tabela 1). Isso demonstra que existe grande potencial de perda de nitrogênio
por lixiviação nesse sistema, caso o manejo de irrigação não seja realizado de forma adequada e
permita o escoamento de água no perfil do solo. Por outro lado, concentrações maiores na solução
do solo favorecem a absorção de N pela planta cítrica, o que ajuda explicar os ganhos de eficiência
fertilizante observada da fertirrigação, que chega a ser 25% superior à adubação sólida. Teor muito
alto de N- NH 4 + foi observado nos tratamentos fertirrigados o que indica que a nitrificação foi prejudicada, provavelmente, por limitação de arejamento e maior acidificação no bulbo úmido, pois os
microrganismos nitrificadores são sensíveis a valores baixos de pH conforme Saito et al (1992).
Parte dessa acidez foi devida à absorção direta de NH4+ pela planta cítrica, que para manter o
equilíbrio eletroquímico nas células teve que através de exsudações radiculares liberar prótons na
solução do solo. Por essas razões, o pH no tratamento com fertirrigação foi bem mais baixo do que
nos demais tratamentos (Tabela 1).
Figura 2. Comparação da eficiência fertilizante para nitrogênio em sistema de sequeiro irrigado e com
fertirrigação na citricultura Fonte: Quaggio et al.(2007).
4.2 Fósforo
Neste ensaio com citros, apesar de todos os tratamentos receberem P na forma de adubo
sólido o maior teor dele foi observado no tratamento fertirrigado (Tabela 1). Segundo Papadopoulos
(1999), além da maior localização dos fertilizantes, a alta freqüência da fertirrigação pode promover,
em médio prazo, aumento na concentração de fósforo da solução do solo. O que resultou na maior
eficiência da adubação fosfatada no tratamento fertirrigado em relação ao tratamento sem irrigação. Além disso, observa-se na tabela 6 que as condições termodinâmicas da solução do solo no
tratamento fertirrigado favoreceram a espécie H 2 PO4 –1, alcançando 97,6% do total de P na solução
do solo. Isso contribuiu também para o aumento da eficiência da fertirrigação por ser o H 2PO 4 –1 a
forma mais absorvida pela planta.
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Tabela 6. Distribuição das formas de fósforo na solução do solo (valores médios de 36 meses).
Formas de P
H3PO3
-
Irrigado
%
-
H2PO4-
76,3
85,7
97,6
HPO
18,3
12,3
1,5
MgHPO4
2,5
0,8
0,1
CaHPO4
2,3
0,7
0,1
CaH 2PO4+
0,6
0,3
0,5
KH2PO4
0,1
0,2
0,2
100,0 %
100,0%
100,0%
-2
4
Total
Sequeiro
Fertirrigado
0,1
Fonte: Quaggio et al.(2007)
4.3 Potássio, cálcio e magnésio
Com os dados da tabela 1 nota-se que o balanço de cátions e ânions foi quase perfeito na
solução do solo, o que demonstrou o equilíbrio de cargas na solução do bulbo úmido. A maior
concentração de cátions e ânions observada nos tratamentos fertirrigados, independente da profundidade, foi devido a maior localização dos fertilizantes na zona do bulbo úmido em relação à
adubação sólida convencional, na qual os fertilizantes foram aplicados numa superfície maior.
Isso demonstra que os tratamentos fertirrigados apresentam maior potencial de perdas de nutrientes, o que pode levar a maior acidificação do solo em relação aos tratamentos com adubação
sólida com ou sem irrigação. Esses resultados estão coerentes com àqueles obtidos por Laurindo
(2005), que observou maior acidificação do solo no gotejamento de uma linha em comparação
com duas linhas e microaspersão.
As maiores concentrações de Ca e Mg na solução do solo do bulbo úmido foram observadas no tratamento sem irrigação o qual correspondem ao maior valor de pH, enquanto que
as maiores concentrações Na e K foram observadas nos tratamentos fertirrigados demonstrando o grande potencial de perda destes nutrientes por lixiviação.
Por outro lado, a maior concentração de potássio no bulbo úmido contribuiu com a sua
absorção pela planta e, conseqüentemente, aumentou a eficiência fertilizante no tratamento
fertirrigado. Os resultados da tabela 7 mostram o equilíbrio entre K e Ca + Mg pela da constante de equilíbrio da equação de Gapon e das atividades desses íons na solução do solo dos
tratamentos de adubação sólida, irrigados e fertirrigados. Para relembrar o conceito de atividade, ela representa a concentração efetiva dos íons na solução e que esta realmente disponível
para as plantas.
Nota-se que o tratamento fertirrigado aumentou muito a disponibilidade de K para a
planta cítrica, em relação aos tratamentos com adubação sólida. Pela constante de seletividade
ou diretamente pela atividade do K na solução do solo, a mesma dose de potássio empregada,
a disponibilidade dele para a planta cítrica chega ser quase três vezes maior no tratamento
fertirrigado do que nos tratamentos com adubação sólida (Tabela 6). O tratamento apenas
irrigado e com adubação sólida a disponibilidade de K também aumenta em relação ao tratamento de sequeiro, porém em menor proporção do que ocorre com a fertirrigação.
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
Tabela 6. Constante de seletividade para o equilíbrio entre K/Ca+Mg e atividade de íons na solução do solo
(valores médios de 36 meses).
Tratamentos
K
Atividade de íons na solução do solo, mmol L-1
√Ca + Mg
Ca
Mg
K
Sequeiro
0,143
0,344
0,270
0,282
Irrigado
0,676
0,166
0,180
0,383
Fertirrigado
1,273
0,296
0,156
0,899
Fonte: Quaggio et al.(2007)
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A fertirrigação na cultura cafeeira tem crescido praticamente em todas as regiões cafeeiras
do Brasil. As informações disponíveis da pesquisa ainda são escassas. As recomendações atuais
definidas para condições de café de sequeiro continuam válidas, especialmente em relação ao diagnostico da fertilidade, baseado nas análises de solo e foliar. A expectativa de produção, que é
importante para avaliar a e exportação de nutrientes torna-se ainda mais importante devido ao
grande incremento da produtividade que temos observado na cafeicultura sob fertirrigação.
Portanto, desde já maior atenção deve ser dada ao rápido desenvolvimento das plantas na
formação do cafeeiro, o que demanda doses mais elevadas de nutrientes já nesta fase de formação.
Cafezais de segunda safra têm produzido acima de 40 sacas por hectare. Isso demanda nutrientes
em maior quantidade que até então vem sendo recomendado. Nesse caso basta utilizar as recomendações de cafezais em produção com a nova expectativa de colheita.
Outra questão importante é a maior eficiência fertilizante que ocorre com a fertirrigação em
relação à adubação sólida convencional. Os experimentos com citricultura já estão com mais de
cinco anos de condução e têm fornecido a base teórica que poderá ser aplicada também na cafeicultura fertirrigada:
a) os ganhos de eficiência com N são expressivos e enquanto não houver resultados semelhantes obtidos diretamente com a cultura do café, seria recomendado adotar os mesmos ganhos
na eficiência de N obtidos na irrigação com adubação sólida, que foi de 12% e de 25% em sistemas
de café fertirrigados. Deve se pensar em aplicar parte do N na forma de nitrato de cálcio para
reduzir a pressão de acidificação sobre o bulbo e também fornecer Ca solúvel para a planta;
b) quanto ao fósforo é importante lembrar que ele é importante na formação de volume radicular
no bulbo úmido, fundamental para se obter ganhos de eficiência tanto na utilização de água como
de nutrientes. Porém, as fontes disponíveis para P em fertirrigação são demasiadamente caras,
com é o caso do MAP purificado ou são impróprias para cafés fertirrigados em solos tropicais, que é
o caso do ácido fosfórico, que causa forte acidificação no bulbo. Essa é a principal fonte empregada
na região mediterrânica na qual a fertirrigação é praticada em solos alcalinos. Nas nossas condições deve usar ácido fosfórico apenas na limpeza de tubos de irrigação, em doses que não ultrapassem
o equivalente a 20 kg/ha de P 2O 5 . Por essa razão, é preferível aplicar todo o P em dose única no
período da seca, nas formas de fosfatos solúveis em água;
c) a adubação potássica é muito importante para a cafeicultura, especialmente quando altos
níveis de produtividade são obtidos. Na fertirrigação tem-se que levar em consideração dois aspectos
importantes no manejo da adubação potássica: o primeiro é que a eficiência é maior e uma primeira
aproximação mostra que é possível reduzir em 30% as doses recomendadas para a adubação de
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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sequeiro. O segundo aspecto esta ligado a fonte de K empregada que é geralmente o cloreto de
potássio por ser muito mais barato que as demais fontes disponíveis no mercado. Contudo, pode-se
observar na tabela 2, que cerca de 30% do somatório de ânions é devido ao íon Cl - , o que agrava
a acidificação do solo. Além disso, as doses de K empregadas na cafeicultura são quase o dobro
daquelas empregadas na citricultura. Deve-se lembrar também que existem vários trabalhos na
literatura mostrando que o cloreto é nocivo na qualidade de bebida do café, (por diminuir sólidos
solúveis notadamente açucares) nos frutos. Portanto, apesar de ser mais caro seria correto substituir
cerca de 25% da dose de K por fontes como nitrato ou sulfato de potássio. Isso deve ser
preferencialmente feito a partir do estágio de “fruto cana” quando a maioria do açúcar acumula no
fruto.
Finalmente a irrigação por gotejo é uma das modalidades preferidas. No café tem sido mais
empregado apenas uma linha de emissores, enquanto que nos nossos ensaios com citros empregamos duas linhas. A dúvida que se pode levantar é acidificação excessiva do bulbo molhado. Isto
porque as quantidades de nitrogênio aplicado para o cafeeiro já bem elevadas e são concentradas
em uma pequena área do terreno. Em solos mais argilosos, nos quais ocorre maior dispersão da
água em sentido horizontal, ou seja, bulbo mais largo, isso pode não ser um problema tão sério.
Porém, o problema é mais acentuado em solos de textura arenosa, nos quais os bulbos de molhamento
são mais estreitos, além do menor poder tampão devido a CTC mais baixa, que contribui para a
acidificação mais rápida e intensa.
Essas dúvidas levantadas necessitam de mais observações e pesquisa, para que seja possível construir um panorama da situação. Enquanto isso é recomendado que se faça monitoramento
mais intenso dos atributos químicos do solo, retirando-se amostras de solo do lado de fora do bulbo,
numa distância de 30 a 40 cm da linha de emissores; e de solução do solo em duas profundidades
do bulbo de molhamento, nas profundidades de 30 e 60cm, medindo-se no mínimo o pH e a
condutividade elétrica.
É sempre recomendável manter um histórico com os resultados das análises para ir melhor
monitorando as alterações químicas ao longo do tempo.
REFERÊNCIAS
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Research Center, California Polytechnic State University, 1995. 320 p.
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milho no plantio direto. Piraciba: Potafos, 2003. (CD room)
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água nos atributos químicos do solo e na produtividade da laranja Valência. Dissertação de Mestrado
em Produção Vegetal, Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias, Universidade Estadual Paulista,
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ZAMBOLIM, L., editor, Tecnologias de produção de café com qualidade. Viçosa, UFV, Departamento de Fitopatologia, 2001. p. 181-185.
38
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PAPADOUPOLOS, I. 1999. Fertirrigação: situação atual e perspectivas para o futuro. In: FOLLEGATTI,
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QUAGGIO, J.A.; SILVA, G.O.; SOUZA, T.R.; MATTOS JR., D.; KRONTAL, Y. 2006. Dinâmica de íons
no solo e ganhos de eficiência fertilizante devido a irrigação e fertirrigação na citricultura. In: XXVII
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Macmillan, 1985. 754 p.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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MELHORAMENTO DO CAFEEIRO VISANDO À QUALIDADE
Herculano Penna Medina Filho ( 1,2)
Rita Bordignon ( 1 )
1. INTRODUÇÃO
Trinta e três anos após a redescoberta das leis de Mendel foi criada a Seção de Genética no
Instituto Agronômico de Campinas tendo C. A. Krug elaborado um abrangente plano de melhoramento do café baseado principalmente em genética, citogenética, botânica, recursos genéticos e
intensiva experimentação de campo. Sua execução, liderada por mais de 50 anos por Alcides Carvalho, continua até o presente, seguindo em linhas gerais o conceito básico original, modificado apenas
ao longo dos anos nas características específicas a serem selecionadas e respectivas metodologias
para sua seleção. Além dos objetivos tradicionais como longevidade, vigor, adaptação ampla e produtividade incorporaram-se também no decorrer desse programa, vários outros como resistência à
ferrugem, ao bicho-mineiro, aos nematóides, porte reduzido, adaptação regional, situações culturais ou demandas especiais (M EDINA FILHO et al., 2007a). Entre eles, encontra-se o melhoramento
para a qualidade. Neste trabalho é apresentada uma síntese das principais investigações e da complexidade envolvida na seleção de cafeeiros visando melhor qualidade da bebida.
2. QUALIDADE: CONCEITO E DIFICULDADES NO MELHORAMENTO
Qualidade não é um simples parâmetro a ser medido, ao contrário, trata-se de conceito
amplo e dependente de uma série de fatores (C ARVALHO et al., 1997) que estabelecem limites a ela.
A qualidade pode se referir, por exemplo, à espécie Coffea arabica ou à alguma cultivar dessa
espécie ou pode se limitar à uma região, local, ano de cultivo, práticas culturais adotadas, tipo de
processamento pós-colheita, cuidados e estratégias de secagem e armazenamento, classificações
diversas dos grãos verdes, condições e graus de torra, moagem, acondicionamento do produto,
forma de preparo, extração da bebida, entre outros. Esses e muitos outros aspectos dos quais o
conceito qualidade depende e à eles é limitado visam à melhor adequação do produto aos diversos
setores da cadeia produtiva. Para o consumidor final, o conceito depende ainda da sua própria
preferência, da sua análise intuitiva de custo-benefício e até das interações favoráveis da infusão
com as adições de açúcar, adoçantes, leite, etc. Em escopo menos amplo, a qualidade pode ser
definida por atributos gerais mais padronizados reconhecidos nos cafés de altitude, como infusões
encorpadas, sabor achocolatado ou pela classificação oficial como mole ou estritamente mole.
Provadores profissionais, exportadores e importadores exprimem, além da classificação padrão,
características mais detalhadas pontuando ou quantificando o aroma, doçura, corpo, acidez, retrogosto,
e também outros padrões subjetivos tentando exprimir pela linguagem a multitude de sensações
experimentadas pelo olfato e paladar e, com isso, valorizando mais ou menos o produto e estabelecendo diretrizes para mistura de lotes visando atender às demandas de mercado.
( 1) Centro de Café ‘Alcides Carvalho’, Instituto Agronômico, Caixa Postal 28, 13012-970, Campinas, SP. E-mail:
[email protected], [email protected], (19) 3241-5847 r.370.
(2) Com bolsa de produtividade em pesquisa do CNPq.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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A complexidade do controle e da análise organoléptica do café torrado relaciona-se às mais
de 850 substancias químicas que compõem o aroma e o sabor da infusão, as quais, em concentrações diversas, algumas em PPB podem se expressar per se ou interagir em sinergia imprimindo o
resultado no aroma e sabor final. Nesse contexto ainda, não se pode desconsiderar a variação na
sensibilidade dos provadores, sua interação com a característica sensorial de alguns compostos
chave da infusão e ainda a existência de marcantes discordâncias entre provadores, principalmente
se forem especializados em provas de café de regiões distintas, acostumando-se às variações restritas a determinados padrões. Indagado a esse respeito, conceituado provador afirmou certa vez
que em sua ampla experiência de júri internacional de provas de café aprendeu “concordar em
discordar”. Milhares de estudos têm estabelecido certas normas, padrões e correlações de procedimentos com a boa qualidade da bebida. Entretanto, a regra mais geral que se observa pela atenta
análise da literatura científica e pelo envolvimento na prática é que as exceções às regras são
freqüentes. Não existe erro, mas apenas complexidade científica englobando muitas variações e
interações não controláveis. Para ilustrar, deparou-se com o seguinte caso relacionando a maturação
dos frutos com a qualidade da bebida. A importância da maturação é bem conhecida, sendo conceito estabelecido que a melhor qualidade é obtida com frutos no auge do estádio cereja, perfeitamente
maduros, fornecendo aqueles colhidos antes ou depois desta fase, qualidade inferior. Não raro,
porém, obtêm-se resultados experimentais surpreendentemente adversos a esse fato sedimentado,
mesmo quando se faz um minucioso controle da fase de maturação pelo teor de açúcar dos frutos e
um rigoroso monitoramento das amostras. Exemplificando, em um experimento no qual, de uma
mesma amostra, se separaram subamostras em 11 classes de maturação (verdoengo à passa) diferindo em apenas 2% de açúcar, obteve-se, com qualificado provador, notas mais altas para qualidade
global (10 atributos, método BSCA) nas classes correspondentes aos frutos mais verdes e notas
mais baixas correspondentes às melhores fases de maturação. O melhoramento genético para qualidade torna-se, assim, difícil ao envolver critérios diversos, interações genótipo-ambiente
desconhecidas, avaliações muitas vezes subjetivas que comprometem a repetitividade experimental
e, com isso, a eficiência da seleção. Não obstante tais dificuldades, procura-se diminuir da melhor
forma possível as influências ambientais, para permitir a distinção do aroma, sabor e suas nuances
nos cafés como uma característica intrínseca das espécies, variedades e mutantes do diversificado
germoplasma em investigação. Assim, materiais em estudo devem ser oriundos de mesmo local e,
colhidos, processados, preparados e avaliados em condições comparativas (Figura 1A). O amplo
germoplasma disponível no IAC em Campinas tem sido dessa forma, objeto dessas investigações
sobre a qualidade do café avaliando-se, na medida do exequível, as infusões não somente pelas
metodologias tradicionais (IBC, 1985; IOC, 1991; T OLEDO e B ARBOSA , 1998; M INISTÉRIO da A GRICULTU RA , 2003) (Figura 1B) e auxilio de provadores especializados, como também testando e registrando-se
as sensações bucais e olfativas do aroma e sabor das amostras submetidas às preparações pelo
sistema espresso e percoladas (Figura 1C).
Diversidade genética existente
O aroma e sabor do café são características e o resultado de sua avaliação é, na terminologia
genética, fenótipos. Como tal, suas expressões simplificadamente dependem de seus genótipos, do
ambiente considerado e também da interação entre eles. Assim, é evidente que para se fazer
melhoramento genético é preciso existir variabilidade de genótipos, questão básica investigada há
mais de duas décadas quando se realizaram avaliações de nove diferentes cafés Arábicas cultivados
e processados em Campinas e testados por 12 diferentes provadores em quatro repetições para 26
características sensoriais pelo Dr. Pedro Kari na Organização Internacional do Café, na Inglaterra
(MEDINA F ILHO, 2007). Nesse estudo, a análise estatística de componentes principais indicou que as
principais diferenças dos perfis de sabor eram devidas às diferenças na constituição genética dos
diferentes materiais de C. arabica. Com essa informação, procurou-se, subjetiva, porém
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
cuidadosamente, conhecer a diversidade do germoplasma existente em Campinas investigando-se
a qualidade do maior número possível de espécies, híbridos, mutantes e formas botânicas. Verificouse em uma série de estudos que o aroma e o sabor de café apresentaram problemas em graus
diversos nas espécies silvestres, em algumas linhagens antigas de Icatú, alguns Aramosas, alguns
mutantes de arábica e em algumas introduções da Etiópia. Mostraram-se normais em Catuaí, Mundo
Novo, Sumatra, algumas linhagens de Icatú e de Aramosa, Laurina, Caturra, Obatã, Tupi e na maioria
das introduções da Etiópia. Perfis mais favoráveis foram detectados no Bourbon Amarelo, Bourbon
Vermelho, Ouro Verde, Pacas, Abramulosa, Cioice, Geisha, Enarea e Agaro. Um grupo se destacou
porém, pelos excelentes aroma e sabor e que foram o Mokka Pequeno, Mokka Grande e o Ibairi, os
três portadores homozigotos do alelo Mo. A partir dessas informações, cruzamentos e seleções
visaram ao aproveitamento desse alelo no melhoramento ante a aparente facilidade de se trabalhar
com uma característica monogênica. Entre outros materiais, investigou-se também mais
pormenorizadamente a utilização da introdução Glaucia como explicado adiante. Entre as espécies
silvestres, a que se mostrou de alguma forma favorável foi C. eugenioides tendo, as demais, sabores
desagradáveis. Essa espécie é de especial interesse, pois se sabe que, juntamente com C. canephora
ou C. congensis, é uma das espécies parentais de C. arabica. Tenta-se também aproveitar C.
eugenioides no melhoramento para qualidade de C. canephora.
Os porta-enxertos e a qualidade
A influência de porta-enxertos na qualidade do café tem sido também objeto de investigação.
Sabe-se que em outras culturas, existem amplas e variadas interações entre a copa e o portaenxerto que afetam não somente resistência a agentes bióticos específicos, como também
características vegetativas e comerciais dos seus produtos. Nos citros, por exemplo, (B ORDIGNON et
al., 2007) é explorada comercialmente a enxertia de laranjas doce (Citrus sinensis) sobre Poncirus
trifoliata que induz considerável aumento na coloração interna, teor de açúcar e sabor dos frutos da
copa. O uso comercial da enxertia no cafeeiro data do final do século retrasado e foi preconizado
por G. van Riemsdijk, agricultor da ilha de Java na Indonésia, que desenvolveu, para Coffea canephora,
a técnica para utilização em larga escala visando ao controle de nematóides, multiplicação de híbridos e fixação imediata de características como aumento e uniformidade de produção (C RAMER, 1957).
Foi, no entanto, inicialmente pouco difundida devido às implicações técnico-economicas e à baixa
exigência dos agricultores e do mercado consumidor do Robusta para a uniformidade do produto.
Posteriormente com o desenvolvimento de cultivares mais uniformes multiplicados por sementes e a
eficiente propagação de cultivares clonais (BRAGANÇA et al., 2001; FONSECA et al., 2004) por estacas
reduziu-se ainda mais o interesse pela enxertia em C. canephora. Com finalidades e resultados
diversos, a influência do porta-enxerto em copas de C. arabica tem sido relatada já há muito tempo
(C HEVALIER, 1929; M ENDES, 1938; M ELO et al., 1976; FAHL e C ARELLI, 1985; TOMAZ et al., 2003). Em C.
arabica, a produção de mudas enxertadas para o controle de nematóides (C OSTA et al., 1991; P AULO
et al., 2006) se tornou comercial com o aprimoramento da técnica de enxertos hipocotiledonares
(R EINA , 1966; M ORAES e FRANCO , 1973) de C. arabica em porta-enxertos de C. canephora cv. Apoatã
(FAZUOLI et al., 1983). Em Campinas tem-se investigado a influência de porta-enxertos nas copas da
cultivar Obatã enxertada em amplo germoplasma de Coffea e, sob diversos aspectos, comparada
com plantas de pé-franco da mesma cultivar. Os porta-enxertos utilizados, obtidos de livre polinização,
compreendem atualmente 890 plantas de 70 progênies estudados individualmente e analisados
estatisticamente em 15 grupos de acessos, híbridos e derivados diversos envolvendo as espécies
C. arabica, C. canephora, C. eugenioides, C. racemosa, C. salvatrix, C. kapakata, C. dewevrei, C.
liberica e C. stenophylla. Apesar dos porta-enxertos terem influenciado várias características agronômicas na copa de Obatã (Figura 1D), a qualidade da bebida produzida nas copas quando analisada
em relação aos 15 grupos de porta-enxertos não se modificou quando comparada à bebida produzida nas copas das plantas de pés franco.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
43
Se, por um lado não se obteve progresso para qualidade, por outro lado, possíveis vantagens agronômicas que possam advir da enxertia hipocotiledonar de C. arabica não são prejudicadas
por uma menor qualidade dos frutos produzidos. Esses estudos prosseguem, pois esse resultado
geral não exclui, porém a possibilidade de encontrarem-se plantas específicas entre as representantes de cada grupo de germoplasma de porta-enxerto que influenciem favoravelmente a qualidade
dos grãos produzidos pela copa neles enxertada, pois a julgar pelo vigor há variações entre plantas
do mesmo grupo de porta-enxerto (Figura 1E).
Aproveitamento do alelo Mokka
A cultivar Ibairi derivada da variedade botânica Mokka tem, repetidas vezes apresentado
bebida de aroma e sabor mais intenso, superior às demais variedades. Entretanto, não é cultivada
devido à baixa produção e ao tamanho reduzido de seus grãos. Tem-se tentado transferir o alelo
Mokka para outras combinações genéticas principalmente em recombinações com o alelo Caturra
que confere porte baixo e compacto às plantas e/ou em recombinações com o alelo Erecta visando,
da mesma forma, o desenvolvimento de materiais de boa qualidade e porte reduzido para o plantio
adensado visando compensar a menor produção por planta. Grande número de seleções e linhagens foram estudadas em várias gerações nas quais se verificou que a herança da característica
Mokka é mais complicada que um fator genético simples. Folhas estreitas, ramos finos, grãos pequenos, internódios curtos característicos da mutação podem se dissociar nas progênies, porém existe
forte associação entre as principais características do Mokka, com baixa produção e extrema
suscetibilidade à ferrugem alaranjada. O alelo Erecta não foi suficiente para tornar as plantas agronomicamente adequadas, nem mesmo associado ao gene Caturra que reduz os internódios tornando
o ramo mais compacto. Nas progênies mais produtivas, os ramos vergam com o peso dos frutos
quebrando-se facilmente por ocasião da colheita. As seleções Mokka Caturra com ramos normais
apresentam porte extremamente reduzido e compacto (Figura 1F), possuem grãos arredondados de
pequeno tamanho (Figura 2A) tendo sido ineficiente a seleção para aumentar a peneira e a produção e continuam, invariavelmente, a se mostrarem de extrema suscetibilidade à ferrugem. Embora
algumas progênies tenham ainda bebida destacada constituem-se em material pouco promissor. Da
mesma forma são poucos os derivados F 3 Mokka x Mundo Novo com bebida diferenciada e características agronômicas favoráveis. A seleção genealógica de linhagens produtivas, porte baixo, grãos
maiores e com boa bebida do Mokka se mostra, portanto, pouco promissora devido a essas associações genéticas indesejáveis. Por outro lado, existe a possibilidade do aproveitamento de híbridos
F 1 de Ibairi (Mokka) com as cultivares Obatã e Tupi. Entre mais de uma centena desses híbridos
estudados existem vários que apresentam boa qualidade, porte baixo e compacto, grãos arredondados maiores que os do Mokka, resistência à ferrugem e, comparativamente ao Obatã, menor infestação
pelo bicho-mineiro. Há muitos anos atrás, verificou-se (MEDINA FILHO et al., 1977) que o Mokka apresentava, em condições naturais, baixa infestação pelo bicho mineiro, característica que poderia ser
dominante nos seus híbridos. Por essa e diversas outras razões postula-se (MEDINA F ILHO et al.,
2007b) que o Mokka tenha origem na introgressão de um bloco gênico de C. eugenuioides em C.
arabica. O progresso da clonagem in vitro em biodigestores talvez possibilite o aproveitamento comercial de híbridos de Mokka mais rapidamente que o tradicional desenvolvimento de linhagens por
seleção genealógica ou retrocruzamentos cujas dificuldades foram abordadas acima. Híbridos de
Mokka testados no Havaí tem mostrado também bebida superior (N AGAI et al., 2004).
O café Glaucia
Introduzido da Etiópia, o café Glaucia é bastante tardio e possui sabor da bebida bastante
diferente, ora agradando bastante ora desagradando provadores profissionais que o testaram
esporadicamente ao longo de muitos anos em nossas investigações. De seu cruzamento com diversos
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
cultivares de Arábica, tem-se avançado muitas progênies nas quais foram feitas seleções individuais
para maturação uniforme, outras características agronômicas e para esse perfil especial de bebida,
porém de intensidade mais suave que o Glaucia, com aroma de nuances achocolatadas visando
explorar a possibilidade de diversificar sabores e desenvolver novo material para utilização per se
ou em blends com cultivares tradicionais. Das dezenas de progênies desses cruzamentos, várias se
destacaram ultimamente, pela produção razoável, maturação média uniforme (Figura 2B; Figura
2C) e, quanto à bebida, não somente pelos valores da qualidade global de plantas individuais como
também pela tendência da progênie em apresentar indivíduos com valores mais elevados indicando
assim que, apesar das dificuldades para identificar plantas individuais com qualidades específicas,
é possível certo progresso na seleção, pois essas progênies são derivadas de seleções para essa
característica nas gerações anteriores. Esse resultado estimula o prosseguimento dos trabalhos
com esse material. Entre as progênies derivadas do cruzamento de Catuaí e Pacas com Glaucia,
tem-se destacado algumas oriundas de cruzamentos com Catuaí Vermelho -81 e principalmente
com o Catuaí Amarelo -62. Entre os segregantes dessas últimas (Figura 2D), poucas são as progênies
selecionadas que têm frutos amarelos (Figura 2E), a maioria apresenta frutos vermelhos (Figura
2F), porém de tonalidade um pouco mais clara, característica do Glaucia.
A espécie C. eugenioides
Entre as diversas espécies silvestres que tiveram suas bebidas investigadas, mostrou-se
potencialmente favorável C. eugenioides, espécie diplóide (2n=22 cromossomos) que é o genitor
feminino da espécie alotetraplóide C. arabica (2n=44) conforme discutido em MEDINA FILHO et al.
(1984; 2007b). C. eugenioides é um arbusto de folhas pequenas, baixíssima produção, frutos vermelhos e grãos bem pequenos que, torrados e moídos, apresentam perfil de bebida distinta das
demais. A infusão é suave, limpa, com baixa adstringência, retrogosto agradável e por vezes apresenta um agradável aroma floral. A outra espécie genitora de C. arabica seria C. canephora ou C.
congensis sendo a primeira com perfil de aroma e sabor inferior à C. arabica e a segunda com a
qualidade de infusão ruim e bastante variável, algumas introduções com perfis bastante desagradáveis, inferior à C. canephora, outras com típico sabor rançoso, embora uma das introduções tenha
apresentado leves notas jasmináceas. É possível que o sabor superior de C. arabica deva-se à
favorável contribuição de C. eugenioides ao seu genoma. Por essa razão, investiga-se a possibilidade de melhorar o sabor de C. arabica e C. canephora explorando recombinações genéticas com
C. eugenioides. Atualmente investiga-se a qualidade da bebida de plantas derivadas do cruzamento
da cultivar Obatã com o primeiro retrocruzamento de C. eugenioides duplicado (2n=44) com C.
arabica. Entre essas plantas RC2 observa-se enorme variabilidade. A maioria é de maturação bem
tardia, com alta porcentagem de sementes tipo moca devido, provavelmente, à problemas
cromossômicos. Algumas, entretanto, possuem características favoráveis de produção e grãos aparentemente com melhor qualidade de bebida. A maioria delas tem grãos mais arredondados e com
coloração verde um pouco mais escura que o normal encontrado em C. arabica. Das melhores
plantas, derivaram-se progênies para estudar a qualidade de bebida e as características agronômicas nas condições de Campinas e também em Rondônia, região produtora de Robusta que necessita
de uma variedade de C. arabica tardia, resistente à ferrugem e adaptada ao clima tropical quente e
chuvoso da região. Algumas linhagens que se mostraram promissoras em Rondônia chegando mesmo a apresentar em amostras da primeira safra bebida mole naquelas condições desfavoráveis,
foram selecionadas e terão suas progênies avaliadas.
Robustas e Arabustas
O café Robusta (C. canephora) é produzido no Brasil principalmente no Estado do Espírito Santo, mas é cultivado também na Bahia, Mato Grosso e Rondônia, regiões quentes e de baixa
altitude. Produz infusão menos aromática, com maior teor de sólidos solúveis e cafeína sendo muito
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utilizada nas misturas para consumo local e extração de café solúvel. Geralmente alcança preços
inferiores aos do Arábica porém é mais rústica e produtiva, principalmente se irrigada. O Conilon é
o tipo principal cultivado em nossas condições apresentando bebida neutra de gosto bastante característico. Excelentes cultivares foram desenvolvidas nos últimos anos pela Incaper no Espírito
Santo e tem sido pormenorizadamente estudadas junto à Nestlè quanto à qualidade para solúvel.
Várias formas de C. canephora, principalmente do grupo congolês, tem sido investigadas em Campinas e algumas seleções se mostraram com perfil de sabor distinto do Conilon. Estas foram então,
utilizadas em cruzamentos controlados visando o desenvolvimento de híbridos para variedades clonais
ou para o desenvolvimento de cultivares de polinização aberta e multiplicação por sementes. Em
nossas condições de Campinas, essas seleções de C. canephora iniciam a produção um ano depois
de C. arabica, mostram-se, em geral, mais tardias, tendem a florescer com chuvas extemporâneas e
aumentar a produção em anos chuvosos. Entre os materiais que apresentaram qualidade da bebida
um pouco melhor, a seleção tem sido dirigida para maturação precoce e peneira média maior que a
do Conilon visando melhor adaptação às condições de São Paulo e maior similaridade com os grãos
de C. arabica o que permitiria também blends mais uniformes com essa espécie. Em várias regiões
do Estado de São Paulo apropriada à cultura do Robusta (MEDINA FILHO et al., 1999), existe a indesejada
ocorrência de nematóides que limitariam o plantio de muitos materiais. Para essas situações já
existe a cultivar Apoatã que, embora desenvolvida para porta-enxerto de C. arabica com resistência
a vários nematóides (FAZUOLI et al., 2000), quando cultivada de pé franco apresenta-se vigorosa,
produzindo excelentes grãos, de peneira média elevada e mais de 90% de chatos.
Há mais de 60 anos foram feitos os primeiros híbridos C. canephora cv. Robusta tetraplóide
(2n=44) x C. arabica cv. Bourbon Vermelho denominados Arabustas. Mais tarde, vários outros híbridos foram obtidos entre exemplares das cultivares Robusta e Guarini de C. canephora com Mundo
Novo, Catuaí, Obatã e Mokka. Todos esses híbridos se mostram resistentes a ferrugem, bastante
vigorosos, tardios e, exceto com o Mokka, tem elevada produção de frutos. Entretanto é elevada
também a porcentagem de frutos bóia, contendo apenas uma ou nenhuma semente e, devido a
irregularidades meióticas, uma alta porcentagem de moca e grãos mal formados, principalmente nas
peneiras 14 e abaixo. Consequentemente, o rendimento fruto/grão é muito abaixo das cultivares
normais de C. arabica e C. canephora. Existe, porém, entre os diversos híbridos, variabilidade para
o rendimento o que possibilitaria a seleção de híbridos de maior fertilidade para um estudo mais
pormenorizado sobre o aproveitamento comercial de tais híbridos. Faz-se mister nesses futuros
estudos, investigar concomitantemente a multiplicação vegetativa e as relações de compatibilidade
entre os híbridos mais promissores, pois sabe-se (V ACCARELLI et al., 2003) que embora não totalmente auto-incompatíveis, dependem da polinização cruzada para uma produção elevada. Além da
alta produção de frutos, extremo vigor, rusticidade e resistência à ferrugem, o interesse no aproveitamento dos híbridos Arabustas é devido à qualidade da bebida comparada com a do Robusta. A
bebida do Arabusta, intermediária entre seus parentais é mais próxima à do Robusta, porém apresenta algumas notas agradáveis de C. arabica, ausentes no Robusta. O cultivo de Arabustas talvez
seja viável como alternativa para regiões quentes e marginais ao cultivo de C. arabica, porém apropriadas climaticamente ao cultivo de Robusta irrigado como o oeste de São Paulo onde se concentram
as indústrias de café solúvel (MEDINA FILHO e BORDIGNON , 2004).
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Figura 1. A – Secagem natural de amostras de café cereja para avaliação da bebida. B – Prova de xícara
pelo método tradicional. C – Provas de xícara, percolado e espresso de linhagens em seleção. D – Vigor e
variações morfológicas nas copas da cv. Obatã enxertada (esquerda) em comparação com plantas de pésfranco (direita). E – Variação no vigor das copas enxertadas devido à variabilidade dos porta-enxertos.
F – Segregante Caturra Mokka (esquerda) e Mokka porte normal (direita).
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Figura 2. A – Sementes mokka (esquerda) e normais (direita). B – Progênie Catuaí x Glaucia em seleção
para qualidade da bebida. C – Progênie Catuaí x Glaucia em seleção para qualidade da bebida. D –
Segregantes para cor de fruto em progênie Catuaí Amarelo -62 x Glaucia em seleção para qualidade da
bebida. E – Planta de progênie Catuaí Amarelo x Glaucia com frutos amarelos. F – Planta de progênie
Catuaí Amarelo x Glaucia com frutos vermelhos.
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3. CONSIDERAÇÕES FINAIS
O Instituto Agronômico de Campinas, desde o início dos trabalhos de melhoramento, preocupa-se com a qualidade do café sob seus mais diferentes aspectos. A espécie mais intensamente
investigada ao longo desses 77 anos de pesquisa é C. arabica que produz bebida superior e
reconhecidamente bastante aromática. Indiretamente, a qualidade tem sido geneticamente melhorada ao se produzirem variedades rústicas que suportam adversidades bióticas e abióticas,
respondendo mesmo assim, com granação uniforme e peneira alta. A maturação diversificada das
várias cultivares permite o escalonamento da colheita, melhor preparo e adaptação às diversas
regiões do país. As cultivares do tipo Bourbon selecionadas pelo IAC tem renomada preferência
nos mercados de cafés especiais. Como são cultivares precoces e as mais apropriadas às regiões
limítrofes de alta altitude, parte desse consenso de produtora de boa bebida, deve-se às condições superiores de cultivo de altitude e clima frio favorável ao desenvolvimento do bom aroma,
corpo e sabor da bebida do café. Em regiões de altitudes não limitantes, cultivares bem mais
modernas e produtivas que os Bourbons podem, em condições comerciais, produzir também infusões de ótima qualidade como observado em vários concursos de qualidade (T HOMAZIELLO e F AZUOLI ,
2003). Cabe salientar que, por outro lado, essa boa qualidade das cultivares mais modernas pode
ser devido também em parte, à própria constituição genética da cultivar Bourbon, pois esta última
entra, direta ou indiretamente em considerável proporção na constituição genética das novas cultivares.
Conforme discutido, o melhoramento para a qualidade de bebida geneticamente superior é
um processo de difícil execução, pois a qualidade que se avalia nos testes de bebida sofre considerável influência ambiental, seja do ano agrícola, incidência de pragas e moléstias, altitude, práticas
culturais, circunstâncias em que foi realizada a colheita e a pós-colheita. Além disso, diferenças
sutis nas qualidades organolépticas são caras e de difícil caracterização em grande número de
progênies ou amostras pequenas de plantas individuais em seleção. Não raro, a mesma amostra
submetida a diferentes provadores recebem classificações discordantes dificultando a seleção
pelos melhoristas. Por essa razão, outros pesquisadores do Centro de Café (SALVA, 2007) estudam o pH, acidez, sólidos, ácidos, açucares, óleos, ácidos clorogênicos, polifenóis, trigonelina,
tentando estabelecer possíveis relações de seus teores com a qualidade da bebida. São animadores os resultados da utilização das técnicas de análises químicas por HPLC e NIRS (R IBEIRO e
S ALVA , 2009) criando novas ferramentas para auxiliar os melhoristas no difícil processo de seleção
para qualidade, principalmente com relação ao aproveitamento de introduções nativas da Etiópia
e outras espécies de Coffea onde o aproveitamento de materiais exóticos e a introgressão de
genes silvestres está comumente associada à características indesejáveis (MEDINA F ILHO et al.,
2007b).
Muito progresso poderia ser obtido ainda pela investigação mais intensiva de C. eugenioides
e da representativa diversidade genética existente em Campinas (S ILVESTRINI et al., 2008) com o
auxilio e aplicação das novas informações da biotecnologia. Com referência a esta, os novos
dados moleculares mostraram a grande proximidade genômica do café e do tomate (LIN et al.,
2005) no Clado Asterid I (C HASE et al., 1993) o que representa inusitada oportunidade de se aproveitarem os conhecimentos da bem estudada Solanácea no melhoramento do café, área conhecida
como genômica comparativa, insipiente entretanto, até agora em termos de resultados práticos
para a qualidade do café. O célebre geneticista e botânico russo Nikolai Vavilov (1922) já chamava atenção para esse potencial estratégico ao encerrar seu famoso trabalho sobre a Lei das
Séries Homólogas da Variação afirmando “...o método mais expediente e racional de estudar a
diversidade de plantas e animais disponível aos melhoristas de ambos, mesmo para fins práticos,
é através do estabelecimento do paralelismo e da série homóloga de variação.”
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AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem à equipe de apoio do Centro de Café, especialmente a Roberto Moreira
e Ivone Bazioli pelo auxílio na coleta e preparo de amostras ao longo de vários anos de estudos e o
apoio financeiro do Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café (CBP&D/Café e
do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
FERRAMENTAS GENÔMICAS NO MELHORAMENTO DO
CAFEEIRO
Mirian Perez Maluf ( 1 )
1. INTRODUÇÃO
O melhoramento de plantas tem como objetivo essencial o desenvolvimento de novas variedades,
adaptadas às diversas demandas do setor agrário. Para tal, pesquisadores buscam constantemente novas ferramentas para obtenção e seleção de novos genótipos. Entre as espécies de interesse econômico,
o café, espécie perene e de ciclo de vida longo, tem a sua sustentação agrícola alicerçada na disponibilidade para plantio de dezenas de variedades ou cultivares, quase todas são resultado do pioneirismo das
pesquisas em genética e melhoramento desenvolvidas pelo Instituto Agronômico. Entretanto, avanços
atuais nos programas de melhoramento são limitados especialmente pela variabilidade genética restrita,
autogamia da espécie Coffea arabica, longo processo de seleção, custo elevado de manutenção de material vegetal. Diante desse panorama, a moderna biologia, representada pelas metodologias da Biologia
Molecular e Engenharia Genética, representa uma promissora ferramenta para o melhoramento, uma vez
que barreiras naturais como impossibilidade de cruzamentos intra-específicos e baixa variabilidade genética, poderão ser superadas através destas técnicas. No entanto, uma das limitações para o uso de
biotecnologia como ferramenta no melhoramento genético do café é o restrito conhecimento sobre o funcionamento molecular dos genes do cafeeiro.
O crescente desenvolvimento da biotecnologia permitiu o estabelecimento dos programas Genomas.
Estes têm como objetivo essencial decifrar o código genético dos diferentes organismos vivos, a partir do
sequenciamento total ou parcial de seu genoma. Iniciados pelo Genoma Humano, rapidamente os projetos
genomas foram sendo estabelecidos, principalmente para espécies de interesse agronômico. Dentro deste quadro, o Genoma Café foi proposto pelo IAC dentro do Programa AEG (Agriculture and Enviromment
Genomes) da Fapesp, em parceria com o Consórcio Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café e
o Cenargen/Embrapa. Como vêm sendo realizados para outras espécies vegetais, foram sequenciados
apenas genes transcritos, os chamados ESTs (Expressed Sequence Tag) de tecidos e órgãos do cafeeiro.
Esta estratégia, apesar de não abranger todo o genoma da espécie, permitiu a identificação de genes
relacionados com processos biológicos de interesse agronômico, de maneira mais rápida e eficiente. Assim, por exemplo, genes diretamente relacionados com mecanismos de resistência a pragas estão sendo
isolados a partir de sequências específicas obtidas em plantas resistentes infectadas. A importância da
identificação dos genes envolvidos com o desenvolvimento de características de interesse agronômico
está na possibilidade da sua utilização como ferramenta em Programas de Melhoramento. Dessa forma,
esses genes poderão ser utilizados tanto como marcadores moleculares durante o processo de seleção,
quanto como potenciais candidatos para transformação de plantas, sempre visando ao desenvolvimento
de cultivares com características diferenciadas.
O Projeto Genoma-Café teve como objetivo o sequenciamento de ESTs de diversos órgãos e tecidos, tais como folhas, raiz, flores, frutos, não só em diferentes estádios do desenvolvimento, mas também
a partir de plantas submetidas a diferentes situações de estresses bióticos e abióticos. A escolha
dos tecidos e tratamentos para análise baseou-se na identificação dos problemas biológicos limitantes
para o desenvolvimento da cafeicultura, tais como suscetibilidade a pragas e doenças; sensibilidade ao frio e à seca; maturação não-uniforme dos frutos; composição química de sementes. Um total
de 200.000 ESTs foi sequenciado e, após análises de bioinformática tais sequências foram agrupadas em aproximadamente 35.000 genes distintos (Vieira et al., 2006).
(1) Pesquisadora,EMBRAPA Café / Centro de Café ‘Alcides Carvalho’ – IAC/APTA, [email protected]
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
53
A expectativa principal era que genes relacionados com o estabelecimento de características
agronômicas desejáveis fossem identificados, isto é, tivessem sua sequência determinada. Outra
expectativa era que fossem identificadas sequências diversas destes genes, resultado da expressão de diferentes alelos, o que possibilitará a avaliação da variabilidade genotípica disponível. Além
disso, espera-se que os ESTs sejam mapeados, ou seja, sua posição nos cromossomos e sua ligação com outros genes em mapas genéticos determinadas, visando aumentar a densidade de
marcadores moleculares acessíveis para seleção. Finalmente, outro ganho advindo do Projeto Genoma
Café foi o fortalecimento de laboratórios de pesquisa e a formação de recursos humanos com competência em biologia molecular, genômica estrutural e funcional e bioinformática atuantes nas pesquisas
com o cafeeiro.
2. GENÔMICA FUNCIONAL
Apesar do enorme salto que o sequenciamento do genoma café representa para o
desenvolvimento da genética molecular do café, a incorporação destas informações em
programas de melhoramento e seleção não deverá ocorrer de maneira imediata. Uma das etapas
fundamentais para esta absorção envolve a caracterização da variabilidade gênica, modo de
expressão, função e interação dos genes em mecanismos biológicos relacionados com o
estabelecimento de características agronômicas. Este conjunto de análises moleculares é
chamado Genômica Funcional, uma vez que envolve o estabelecimento da função de cada um
dos genes identificados.
Em um Programa de Genômica Funcional, a expressão dos genes de interesse é
comparada em genótipos que apresentem diferenças fenotípicas para uma determinada
característica. Assim, o papel de um gene no processo de maturação do fruto pode, por exemplo,
ser determinado através da comparação de sua expressão em frutos em diferentes estádios
de desenvolvimento, ou em frutos de cultivares que apresentam alteração no tempo de
maturação. Os métodos utilizados para avaliar esta expressão diferencial são bastante
sofisticados. De maneira geral, o ponto de partida é sempre o mesmo, isto é, RNA mensageiro
extraído dos tecidos em estudo. Os genes a serem testados, e cuja sequência foi obtida através
do sequenciamento, são então utilizados como sondas em experimentos simples, como RTPCR e Northern Blot, cujos genes são avaliados individualmente; ou através de análises de
microarrays (“microarranjos”), em que centenas ou milhares de sequências podem ser avaliadas
de maneira simultânea e quantitativa. Este último método, apesar de ter custo elevado, representa
uma alternativa mais eficiente de análise, pois permite uma avaliação quantitativa precisa da
expressão de genes. Dessa maneira, é possível determinar o padrão de expressão temporal e
espacial de um loco qualquer, e como este interage com a expressão de outros locos envolvidos
em um mesmo processo metabólico.
Para compreensão das possibilidades que podem ser exploradas a partir das
informações geradas pelas análises funcionais, imaginemos uma situação simplificada a partir
da análise da expressão de genes durante a maturação do fruto do café. Poderá ser identificado
o gene A como regulador da expressão do gene B que, em conjunto com os genes C e D, são
responsáveis pela síntese de proteínas de reserva. Neste caso, o pesquisador interessado em
alterar o teor de proteínas de reservas na semente do café poderá delinear cruzamentos que
possibilitem novas combinações entre os genes envolvidos, resultando em alterações nos teores
da proteína desejada; ou poderá identificar polimorfismos destes genes em espécies com variação
natural nos teores protéicos, que eventualmente poderão ser transferidos para outros genótipos.
54
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
3. PESQUISAS EM ANDAMENTO
O Centro de Café “Alcides Carvalho” /IAC, em parceria com a Embrapa Café, instalou o laboratório de Biologia Molecular do Café para o desenvolvimento de pesquisas na área de Genômica
Funcional. Inicialmente, as pesquisas se concentram na caracterização de genes relacionados com
mecanismos de defesa da plantas em resposta ao ataque de patógenos, e também com genes
determinantes do florescimento, desenvolvimento de frutos e composição química de sementes. É
importante ressaltar que os sucessos alcançados até o momento se devem principalmente a uma
estreita interação entre a equipe encarregada do melhoramento genético e a equipe responsável
pelos estudos de genômica funcional. A seguir, é apresentado um resumo dos principais resultados
de pesquisas, obtidos até o momento:
Resistência ao bicho-mineiro
A fim de caracterizar e identificar genes que levam à resistência ao bicho-mineiro em café,
duas abordagens distintas estão em andamento. Uma tem como objetivo analisar a expressão de genes
reconhecidamente relacionados com mecanismos de defesa em plantas. A segunda busca identificar uma
classe específica de marcadores moleculares, os microssatélites expressos (EST-SSR), associados à característica de resistência. Em ambos os casos, pretendem-se desenvolver ferramentas que auxiliem o
processo de seleção.
Para a análise da expressão de genes, plantas suscetíveis e resistentes, oriundas do Programa de Melhoramento, foram submetidas à inoculação com o bicho-mineiro. O RNA mensageiro de folhas
infestadas e coletadas ao longo da infestação foi purificado. A partir das análises in silico feitas no Banco
de Dados do Genoma-Café, foram identificadas sequências similares a genes de defesa, permitindo a
construção de oligonucleotídeos – genes-específicos para as diferentes famílias gênicas. Assim, estes
oligos foram utilizados para amplificação dos genes através de RT-PCR quantitativo. Até o momento foi
avaliada a expressão de mais de 30 genes envolvidos na resposta de resistência ao bicho-mineiro. Os
resultados analisados mostram que alguns deles, como é o caso de genes que codificam enzimas-chave
na sinalização de defesa incluindo receptores tipo kinases e glutationa-transferases, e genes que codificam proteínas com ação antibiótica, tais como glucanases, revelam um padrão de expressão diferencial
entre plantas resistentes e suscetíveis. Até o presente, estes genes são os primeiros candidatos para
buscas de polimorfismos gênicos que possam servir como marcadores moleculares.
Na segunda abordagem, a estratégia em andamento é identificar sequências do tipo EST-SSR
a partir de análises in silico no Banco de Dados do Genoma Café. Esses marcadores fazem parte da região
transcrita do gene e podem, portanto, alterar a função do gene. Após a identificação, pares de
oligonucleotídeos que flanqueiam a região do EST-SSR são sintetizados, e utilizados para amplificar as
regiões correspondentes no genoma de plantas suscetíveis e resistentes. O objetivo é identificar diferenças no tamanho destas regiões nas plantas avaliadas. Em uma primeira etapa, foram avaliados 35 locos
de EST-SSR sem, no entanto, ter sido observado algum polimorfismo entre os fragmentos amplificados de
plantas resistentes e suscetíveis (Pinto et al., 2007). No momento, novos locos de EST-SSR estão em
avaliação, e espera-se identificar polimorfismos, apesar da reduzida variabilidade verificada.
Genética do Florescimento
Outro aspecto em estudo é a controle genético da floração em café. Apesar da importância deste aspecto do desenvolvimento da planta, uma vez que uma maturação uniforme dos frutos
depende de uma floração sincronizada, pouco se conhece sobre os genes que regulam esta etapa
do ciclo do cafeeiro.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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Pesquisas em várias espécies de plantas demonstram que o controle genético do florescimento
é realizado pela família de genes MADS, que regulam a diferenciação do meristema e a identidade
dos órgãos reprodutivos (Riechmann e Meyerowitz, 1997). Assim, esta família de genes foi selecionada para iniciar os estudos genômicos em café. Inicialmente, análises in silico do Banco de dados
do Genoma Café permitiram a identificação de seqüências similares a nove dos principais genes
MADS. Entre estes estão genes que regulam a identidade do meristema, genes que controlam a
identidade do órgão floral, e genes que atuam na formação dos órgãos florais em resposta ao
fotoperíodo (Howell, 1998). Oligonucleotídeos genes-específicos para cada um desses genes foram
desenhados de maneira a permitir que toda a região codificadora fosse incluída.
Para a caracterização destes genes foram selecionadas plantas de Coffea arabica, com características de florescimento distintas, como as cultivares Mundo Novo, Catuaí e Obatã, e também
com alterações ou no desenvolvimento ou no controle do florescimento, como os mutantes
Semperflorens, Goiaba, Volutifolia, Abramulosa, Calycanthema, Anômala, Anormalis e Poliortótropica
(Carvalho et al., 1991). Os resultados demonstram que estes genes não apresentam variabilidade
significativa entre as plantas estudadas, uma vez que para cada loco foram amplificados poucos
fragmentos genômicos, e estes não diferem significativamente de tamanho. Assim, as novas pesquisas se concentram em identificar variações no padrão de expressão destes genes, ao longo do
período de florescimento, que possam ser correlacionadas com as alterações no florescimento entre estas plantas. No entanto, os resultados até o momento indicam que o controle genético em café
é realizado por um mecanismo semelhante ao caracterizado em outras espécies vegetais.
Síntese de cafeína
A partir da identificação de plantas naturalmente descafeinadas, realizada por pesquisadores
do Centro de Café “Alcides Carvalho” (Silvarolla et al., 2004), surgiu a necessidade de se desenvolver
marcadores moleculares que acelerassem a seleção de plantas resultantes do seu cruzamento, e que
continuassem a expressar a característica. A estratégia em andamento envolve a caracterização da expressão dos genes que codificam as principais enzimas da via biossintética de cafeína. Para estas análises,
também foram identificadas sequências similares a estes genes no Banco de Dados do Genoma Café, e
oligonucleotídeos genes-específicos foram sintetizados. Através de análises de RT-PCR, utilizando RNA
mensageiro extraído de folhas e frutos AC em diferentes fases do desenvolvimento, o padrão de expressão destes genes está sendo avaliado. Além disso, regiões do genoma correspondentes aos genes também
foi amplificada a partir de DNA total das plantas ACs. Até o momento, já foi possível identificar polimorfismos
nos genes das plantas analisadas, e estes estão em avaliação em plantas F1 resultantes de cruzamento
de ACs com a cultivar Mundo Novo. Espera-se que este marcador seja eficaz na seleção das plantas que
contém a mutação e a ausência de síntese de cafeína.
Maturação de frutos
A uniformidade de maturação é um atributo agronômico de grande importância para a
qualidade final da bebida. Genes que controlam o processo de desenvolvimento, maturação e amadurecimento dos frutos de café são pouco conhecidos. Assim, em um estudo preliminar buscou-se
identificar genes que tivessem expressão diferencial ao longo do desenvolvimento de frutos de café
de diferentes cultivares, em diferentes estádios fenológicos (Pezzopane, 2008). O objetivo inicial foi
identificar genes que pudessem ser utilizados como marcadores genéticos das diferentes fases
fenológicas. Neste estudo, a expressão de 28 genes relacionados com diferenciação e desenvolvimento do embrião, maturação e amadurecimento dos frutos, composição química da semente foi
avaliada comparativamente. A partir desta análise, foi possível identificar potenciais genes-marcadores
de maturação, como é o caso do gene CHS como marcador de fruto verde, o gene GAL como marcador
da fase de transição entre fruto verde e verde-cana, e o gene ICL como marcador de fruto maduro.
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
Em conclusão, pode-se perceber que todos os estudos mencionados aqui dependem em
grande parte do conhecimento das sequências de genes de interesse. Assim, o sequenciamento
em larga escala de clones de bibliotecas de cDNA preparados a partir de diferentes tecidos e ou
órgãos do cafeeiro representa uma fonte de informações básicas para estudos relacionados com
biologia celular, bioquímica e fisiologia da planta. Como resultado em longo prazo, o IAC e as
demais instituições de pesquisas cafeeiras, vão inaugurar uma nova fase em seus programas de
melhoramento, buscando a integração de modernos métodos com a tradição do melhoramento
clássico, e proporcionando o desenvolvimento de genótipos cada vez mais específicos. Além disso, perspectivas importantes para novos estudos poderão ser beneficiadas com o Genoma Café,
como por exemplo, o estabelecimento de programas de seleção assistida; a construção de bibliotecas contendo grandes fragmentos genômicos utilizando cromossomo artificial de bactéria (BAC);
a obtenção de marcadores gênicos para doenças, pragas e outras características agronômicas; a
identificação de genes envolvidos na produção de cafeína, ácidos clorogênicos, carboidratos,
entre outros; e estudos de evolução e da diversidade de genomas do gênero Coffea.
REFERÊNCIAS
CARVALHO, A.; MEDINA FILHO, H.P.; FAZUOLI, L.C.; GUERREIRO FILHO, O.; LIMA, M.M.A. Aspectos genéticos do cafeeiro. Revista Brasil. Genet., v.14, n.1, p.135-183, 1991.
HOWELL, S.H. Molecular Genetics of Plant Development. Cambridge: Cambridge University
Press, 1998.
PEZZOPANE, C.G. Atributos fenológicos, agronômicos e expressão gênica durante a
frutificação do cafeeiro. 2008. 100p.Tese (Doutorado). Esalq, Piracicaba.
PINTO, F.O., MALUF, M.P.; GUERREIRO-FILHO, O. Study of simple sequence repeat (SSR) markers
from coffee expressed sequences associated to leaf-miner response. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, Brasília, 2007. (no prelo)
RIECHMANN, J.L.; MEYEROWITZ, E.M. MADS: Domain proteins in plant development. Biol. Chem.,
v.378, p.1079-1101, 1997.
SILVAROLLA, M. B.; MAZZAFERA, P.; FAZUOLI, L. C. A naturally decaffeinated arabica coffee.
Nature, London, v.429, p.826, 2004.
VIEIRA ET AL. (2006) Brazilian coffee genome project: an EST-based genomic resource. Brazilian
Journal Plant Physiology, v.18, n.1, p.95-108, 2006.
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MELHORAMENTO DO CAFEEIRO VISANDO AO BAIXO
TEOR DE CAFEÍNA
Maria Bernadete Silvarolla ( 1 )
1. INTRODUÇÃO
Alguns dos principais alcalóides da medicina, a quinina, emetina e cafeína, são produzidos
por espécies da família das Rubiáceas. Atualmente é provável que outros alcalóides pudessem ser
incluídos nesta lista mas, seguramente, a cafeína ainda é um dos mais importantes. Em razão da
discordância entre os resultados de numerosos artigos científicos onde foram avaliados os efeitos
da cafeína para a saúde humana, desde sua descoberta em 1820 pelo químico alemão F. Runge em
sementes de café, a cafeína tem sido uma das substâncias mais estudadas.
Alcalóides são compostos orgânicos que contém pelo menos um átomo de N num anel heterocíclico,
porém, com atividade fisiológica em animais. Assim, entre as atividades fisiológicas mais conhecidas
encontram-se o efeito estimulante e diurético, embora existam muitos outros efeitos atribuídos à cafeína.
Este alcalóide está naturalmente presente no café, guaraná, chá mate e preto e é extraído destes para
ser acrescentado em refrigerantes do tipo cola, medicamentos, cosméticos, etc.
No cafeeiro, a cafeína ocorre na planta toda sendo mais concentrada nas flores, sementes e folhas
novas. A torra dos grãos não altera significativamente a concentração da cafeína de modo que o habitual
cafezinho possui entre 1,0 e 2,5% de cafeína, de acordo com a espécie de café envolvida no seu preparo.
Assim, os grãos provenientes da espécie Coffea arabica, chamados de café arábica, apresentam em torno
de 1,0% e aqueles provenientes de C. canephora, conhecidos como café robusta, os teores mais elevados.
Em decorrência de ser o componente do café mais estudado verifica-se que os métodos
utilizados para sua determinação ao longo do tempo mudaram drasticamente, aumentando-se a
precisão das dosagens. Assim, as primeiras determinações de cafeína eram feitas mediante medidas gravimétricas em extrato obtido com o uso do clorofórmio ou em extrato obtido pelo método de
Kjeldahl. A seguir vieram os métodos baseados em espectrofotometria, seguidos daqueles baseados em cromatografia. Entre a gama de métodos baseados em cromatografia a HPLC (High Performance
Liquid Chromatography) proporcionou importante contribuição. Atualmente já existem também métodos de análises baseados em novas tecnologias .
A cafeína apesar de ser o componente do café mais conhecido pela maioria das pessoas,
ocorre em baixa concentração, existindo diversas outras substâncias em maior quantidade e até em
importância para organismo humano, revelando-se o café um alimento com propriedades medicinais. Assim, o café, após torra ideal, possui além de uma grande variedade de minerais, aminoácidos,
lipídeos, açúcares, uma vitamina do complexo B, a niacina (vitamina PP) e, em quantidade maior que
todos os demais componentes, os ácidos clorogênicos, na proporção de 7 a 10%. O consumo diário,
mas moderado, de café é a melhor forma de aproveitar os benefícios desta agradável e estimulante
bebida sem qualquer risco para a saúde pois, qualquer alimento em excesso é prejudicial a saúde,
não ficando o café fora desta regra. Um limite considerado seguro é o de 4 xícaras tomadas ao
longo do dia, não ultrapassando 300 mg/dia de cafeína. Entretanto, uma pequena proporção de
pessoas pode apresentar alguma sensibilidade à cafeína, expressa por efeitos colaterais tais como
palpitações, tonturas, etc, constituindo um mercado consumidor para o café descafeinado.
(1) Pesquisadora Científica, Centro de Café “Alcides Carvalho” – IAC/APTA, [email protected]
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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2. DESCAFEINAÇÃO DO CAFÉ
As primeiras tentativas para o estabelecimento de métodos de descafeinação datam do começo do século 20. Deste processo resultam dois produtos de interesse econômico: o café descafeinado,
comercializado nas formas torrado e moído ou solúvel, e, a cafeína, utilizada predominantemente pela
indústria.
Originalmente os grãos crus eram umedecidos com vapor superaquecido seguindo-se a extração com solventes diversos como clorofórmio ou benzeno, tricloroetileno ou diclorometano. O solvente
posteriormente é removido por destilação. Apesar de haver boa seletividade para a cafeína há a
possibilidade de permanência de resíduo do solvente no produto final. Outro método disponível é o da
extração com água utilizando-se, para tanto, de uma bateria de percoladores. Se por um lado não há
possibilidade de permanência de resíduos de solventes no café, a água retira substâncias importantes para o desenvolvimento do aroma e sabor do café, prejudicando-lhe a qualidade final.
Por volta de 1970 foi concedida a primeira patente utilizando o CO2 na extração de cafeína no
chamado método do CO2 supercrítico, ou seja, alterando-se a temperatura e a pressão do CO2 acima
de seus valores críticos, suas propriedades físico-químicas passam a ser intermediárias entre o líquido e o gás, aumentando assim, a solvência e a difusibilidade e diminuindo a viscosidade. Pode ser
usado na extração de diversos alcalóides, porém, tem alta seletividade para cafeína. Apresenta aspectos positivos tais como não alterar componentes de alimentos, bebidas, óleos, não ser tóxico,
cancerígeno ou inflamável, além de não causar problemas ambientais. O aspecto negativo mais importante é o alto custo das instalações necessárias para seu uso.
O café descafeinado é consumido por cerca de 10% do total dos consumidores de café (Van
der Vossen, 2001), sendo que o autor considera improvável um grande aumento nesta demanda num
futuro próximo.
3. REDUÇÃO DOS TEORES DE CAFEÍNA NOS GRÃOS ATRAVÉS DO
MELHORAMENTO GENÉTICO DO CAFEEIRO
Considerando a existência do valioso Banco de Germoplasma mantido pelo IAC, Dr. Alcides
Carvalho e colaboradores iniciaram em 1987 uma linha de pesquisa dentro do melhoramento buscando obter uma cultivar de café geneticamente desprovida de cafeína ou com teores reduzidos do
alcalóide, visando proporcionar nova opção de cultivo para os cafeicultores.
De modo geral as principais estratégias de melhoramento genético para a obtenção de materiais com baixos teores de cafeína são:
cafeína)
Exploração direta de cafeeiros da Seção Mascarocoffea (naturalmente desprovidos de
-
Hibridações interespecíficas
-
Manipulação de DNA e
-
Exploração da variabilidade natural dentro de C. arabica
O uso das espécies da Seção Mascarocoffea em cruzamentos com C. arabica, C. canephora
e do grupo líbero-excelsóides por Charrier (1978), revelou a ação de fortes barreiras genéticas,
representadas por comportamento meiótico anormal, baixa produção de pólen e esterilidade. Sua
utilização direta também não se mostrou viável diante de sua baixa produtividade e qualidade de
60
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
bebida. Esta estratégia não foi utilizada no IAC face ao reduzido número de acessos deste
germoplasma.
A segunda estratégia foi explorada pelo IAC baseando-se em exemplares com menores teores de cafeína das espécies C. eugenioides e C. salvatrix. Entretanto, quando se procede a um
cruzamento desta natureza verifica-se que além da característica desejável são transferidas também inúmeras outras características indesejáveis que necessitarão ser, posteriormente, eliminadas
através de retrocruzamentos e seleções ao mesmo tempo em que é mantida a característica desejável. Assim, verificou-se um rápido retorno aos teores normais de cafeína ao longo dos retrocuzamentos
para cafeeiros do tipo arábica, inviabilizando sua utilização.
A tecnologia de manipulação de DNA não foi utilizada no IAC uma vez que a proposta de
melhoramento se baseava no melhoramento convencional.
No que se refere ao uso da variabilidade existente em C. arabica Krug et al. (1954) identificaram um mutante encontrado na cultivar Bourbon, denominado Laurina, que posteriormente mostrou
entre suas características o teor de 0.6% de cafeína nas sementes. A análise genética revelou que
o fenótipo Laurina é condicionado por um par de alelos recessivos, porém, com pronunciado efeito
pleiotrópico, reduzindo o porte da planta, conferindo-lhe forma cônica, com ramificação mais densa
e internódios mais curtos e baixa produtividade. Além disso, a relação peso cereja/beneficiado (rendimento) é insatisfatória, mostrando-se inadequado a exploração comercial, apesar de possuir metade
do teor de cafeína usual para o café arábica além de bebida de boa qualidade.
O café é uma espécie cuja base genética é reconhecidamente estreita especialmente em
decorrência da forma como ocorreu sua disseminação pelo mundo, a partir de seu centro de origem
e diversidade, a Etiópia. Tem especial importância a preservação, o estudo e o aproveitamento do
germoplasma daquele local, especialmente porque tem sido bastante acelerada a destruição de
suas florestas nativas, onde C. arabica existe em estado silvestre. Desta forma, considerando-se
que o IAC é depositário de significativo número de introduções da Etiópia assim como os relatos de
literatura nacional e internacional sobre a ocorrência de variabilidade para diversas outras características de interesse agronômico entre materiais procedentes daquela localidade, procedeu-se a um
abrangente screening deste germoplasma para ao teor de cafeína nas sementes. O resultado mais
significativo deste trabalho foi a identificação de três plantas, denominadas AC1, AC2 e AC3, com
reduzido teor de cafeína no endosperma entre as cerca de três mil plantas que compõem o germoplasma
oriundo da Etiópia (Silvarolla et al., 2004). A denominação AC foi uma homenagem dos autores ao
emérito pesquisador científico Dr. Alcides Carvalho, pai da cafeicultura nacional.
Como os cafeeiros AC passaram apenas por etapas iniciais de um programa de seleção massal
espera-se que a produtividade deste germoplasma seja inferior à de variedades de café arábica cultivadas pelos cafeicultores. Desta forma, o aproveitamento do germoplasma identificado para a obtenção
de cultivares naturalmente descafeinadas, com o apoio da Financiadora de Estudos e Projetos (FINEP),
está sendo conduzido por dois caminhos distintos. O primeiro, através da avaliação da produtividade e
demais características agronômicas das plantas AC em ensaios clonais com mudas provenientes de
reprodução por estaquia e/ou cultura de tecidos. Como são necessárias pelo menos quatro colheitas
para se avaliar a produtividade potencial de um cafeeiro, estes dados estarão disponíveis em 5 a 6
anos. Entretanto, na impossibilidade de se recomendar estes materiais para exploração comercial direta, em função de sua baixa produtividade, é que se aplica o segundo caminho, mais longo, que envolve
a realização de cruzamentos controlados entre as plantas AC e cultivares elite.
A dosagem de cafeína nos grãos dos híbridos F1, ou seja, entre cultivares elite e plantas AC,
indicou que a característica é recessiva, uma vez que estes grãos apresentaram teores normais de
cafeína (1,2%). Em 2007 foram realizadas as primeiras autofecundações destes híbridos F1, cujas
sementes foram colhidas em 2008.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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As plantas delas derivadas, constituindo a geração F2, foram levadas ao campo no inicio de
2009. No mesmo ano foram realizados os primeiros retrocruzamentos, ou seja, os cruzamentos dos
indivíduos F1 com os pais AC e cultivares comerciais, cujas sementes também originaram as plantas
levadas ao campo em 2009. A análise química dos grãos a serem produzidos pelas plantas F2 e
pelas plantas de retrocruzamentos, que deverá ocorrer em 2011, fornecerá as primeiras indicações
sobre o provável número de genes que condicionam a característica. Somente com estes dados é
que será possível estimar com mais precisão o tempo necessário para se finalizar o processo de
melhoramento visando obter uma cultivar reunindo as características de produtividade e reduzidos
teores de cafeína nos grãos.
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS
A proposta de aproveitamento do germoplasma, cuja característica diferencial é o reduzido
teor de cafeína nas sementes, representa uma inovação tecnológica para a cultura do café uma vez
que atenderia uma demanda do mercado consumidor global, resultando na agregação de valor ao
produto diretamente para o produtor brasileiro.
Acredita-se ainda que, uma nova cultivar naturalmente descafeinada conduziria a um sensível aumento no consumo de café, uma vez que consumidores tradicionais, e mesmo novos
consumidores, poderiam se beneficiar dos diversos efeitos positivos do café para a saúde, sem os
eventuais efeitos colaterais produzidos pela cafeína em algumas pessoas.
Finalmente, deve ser ressaltado que as plantas AC não foram os únicos mutantes inéditos e
de valor identificados entre as introduções da Etiópia. Anteriormente já haviam sido descritas pelo
próprio Dr. Alcides Carvalho e outros pesquisadores, mutações alterando a arquitetura da planta, e
também mutações alterando a forma de reprodução do cafeeiro, onde a autogamia natural foi substituída pelo sistema de polinização cruzada, resultado da ação do gene determinante da
macho-esterilidade. Assim, a ocorrência de mutações tão extremas entre as introduções da Etiópia
demonstra o valor potencial deste tipo de reserva genética, tanto para o melhoramento convencional como também para estudos de biologia molecular, uma vez que o avanço em ambas as áreas
depende, obrigatoriamente, da existência de diversidade genética devidamente preservada e caracterizada em trabalhos de pré-melhoramento.
BIBLIOGRAFIA
CHARRIER, A. La structure génétique des caféiers spontanés de la région Malgache (Mascarocoffea).
Leurs relations avec les caféiers d’origine africaine (Eucoffea). ORSTOM, Paris, 1978. 223p.
KRUG, C.A.; CARVALHO, A. & ANTUNES FILHO, H. Genética de Coffea. XXI. Hereditariedade das
características de Coffea arabica L. var. laurina (Smeathman) D.C. Bragantia, Campinas, v. 13,
n.21, p. 247-255, 1954.
SILVAROLLA, M.B. ; MAZZAFERA, P.; FAZUOLI, L.C. A naturally decaffeinated arabica coffee.
Nature, v. 429, p. 826, 2004.
VAN der VOSSEN H.A.M. Agronomy I: Coffee Breeding practices. In: Clarke, R.J.; Vitzthum, O.G.
(eds), Coffee: recent developments, p.184-201. 2001. Blackwell Science, Oxford, Great Britain
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CULTURA DE TECIDO EM COFFEA
Julieta Andrea Silva de Almeida ( 1 )
1. INTRODUÇÃO
O programa de melhoramento genético do cafeeiro iniciou-se em 1933 no Instituto Agronômico de
Campinas, e contribui com a produção de variedades que são cultivadas na maioria das regiões brasileiras
produtoras de café. O cafeeiro normalmente é propagado via sementes ou estacas. No entanto, a germinação das sementes gera progênies que podem não apresentar o mesmo padrão genético dos parentais.
A propagação via estaca garante uniformidade genética, mas este método apresenta baixas taxas de
multiplicação e certa dificuldade para o enraizamento das mudas. Por outro lado, a multiplicação via cultura
de tecido é uma alternativa viável para os métodos tradicionais de propagação do cafeeiro, permitindo a
produção de plantas geneticamente uniformes, em larga escala e curto período de tempo, auxiliando no
programa de melhoramento genético.
2. CULTURA DE TECIDO
A cultura de tecido vegetal, também conhecida como cultivo “in vitro”, consiste no cultivo de células,
tecidos e/ou órgãos vegetais em ambiente artificial sob condições assépticas e controladas. Nesse sistema
ocorre a multiplicação celular desorganizada ou a regeneração de uma planta completa a partir de um
fragmento de tecido vegetal cultivado em meio de cultura. O sucesso deste cultivo deve-se a totipotência
da célula vegetal, a qual possui a informação genética necessária para originar um novo organismo (Vasil,
2008). O fragmento de tecido vegetal utilizado no cultivo in vitro é denominado explante e pode ser constituído de célula isolada, segmento de haste ou folha, antera, raíz, gema axilar, embrião, ovário ou órgão
de armazenamento.
O estabelecimento do cultivo in vitro implica na realização de procedimentos como coleta e
desinfestação do tecido vegetal da planta mãe doadora de explantes, obtenção dos explantes e sua inoculação
no meio de cultura. A maioria desses procedimentos é realizada em condições assépticas, por meio do uso
de autoclave e câmara de fluxo laminar. O explante no meio de cultura é mantido em sala de crescimento
sob condições controladas de temperatura e iluminação. As plântulas desenvolvidas a partir desses explantes
são transferidas para a fase de aclimatação, que consiste em sua adaptação ao ambiente ex vitro, normalmente em casa de vegetação.
O cultivo in vitro apresenta diversas aplicações para o desenvolvimento de pesquisas básica e
aplicada do cafeeiro e, também para o setor produtivo desta cultura:
2.1 Micropropagação
A micropropagação é uma das principais aplicações da cultura de tecido vegetal, que consiste na propagação maciça de plantas em curto período de tempo e espaço e geneticamente idênticas,
que pode ocorrer por meio dos processos de brotação de gemas axilares, indução de gemas adventícias e embriogênese somática.
(1) Centro de Café ‘Alcides Carvalho’, Instituto Agronômico, Caixa Postal 28, 13012-970, Campinas, SP.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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A. A brotação de gemas axilares é amplamente utilizada para a propagação de Coffea e em geral é
induzida pelo regulador de crescimento 6-benzilaminopurina (Dublin, 1980; Sondahl et al., 1985;
Garcia & Rafael, 1989; Ramos & Almeida, 2005).
B. A indução de gemas adventícias ocorre a partir da formação de gemas em locais não convencionais, que pode ser por via direta em tecidos com potencial morfogenético, ou via indireta, com a
formação de calos.
C. A embriogênese somática é uma forma de reprodução assexuada constituída de eventos semelhantes àqueles verificados para a sua reprodução sexuada. Neste processo, verifica-se a formação
de uma estrutura bipolar, o embrião somático, que se desenvolve a partir de uma célula isolada
ou de pequeno grupo de células somáticas não zigóticas e sem conexão vascular com o tecido
original (Williams & Maheswaran, 1986; Carman 1990; Dodeman et al., 1997; von Arnold et al.,
2002; Quiroz-Figueroa et al., 2006). Em Coffea a embriogênese somática pode ocorrer pela via
indireta (ESI) ou direta (ESD). A ESI constitui se de duas fases, a primeira com a formação do calo
e na segunda a indução e desenvolvimento dos embriões a partir do calo (Figura 1). Além disto,
a ESI em Coffea é controlada especialmente pelos reguladores de crescimento vegetal auxinas e
citocininas (Söndahl & Sharp, 1977; Almeida et al., 2006; Almeida et al., 2008). Na ESD os embriões somáticos são formados diretamente na borda do explante (Figura 2), a partir de células que
já estão determinadas e competentes para o desenvolvimento embriogênico, antes da condição
de explante, sem a necessidade da fase de calo (Sharp et al., 1982; Almeida et al., 2007). O
controle da indução da ESD em Coffea deve-se, principalmente as citocininas (Yasuda et al.,
1985; Ramos et al., 1993; Ayub & Gebieluca, 2003; Motoike et al., 2007).
Figura 1 – Embriogênese somática indireta em Coffea arábica. A. Explante foliar; B. Explante com calo;
C. Calo com formação de embriões; D. Plântula.
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Figura 2 – Embriogênese somática direta. Explante de Coffea arabica com formação de embriões
somáticos em sua borda.
2.2 Multiplicação de híbridos especiais
Uma das contribuições do cultivo in vitro para o melhoramento genético do cafeeiro é a propagação de híbridos interespecíficos estéreis, híbridos segregando e linhagens em diferentes fases
do programa (Sondhal et al., 1984).
2.3 Produção de plantas haplóides
Plantas haplóides podem ser regeneradas a partir de anteras e/ou grãos de polém (gametófito
masculino) cultivados in vitro (Bajai, 1983), sendo que as anteras, inicialmente, geram calos e a
partir destes as plantas haplóides. Por outro lado, a formação de haplóides a partir do grão de
pólem depende da ocorrência da deiscência da antera in vitro, que está fortemente associada ao
estádio de desenvolvimento da antera quando coletada. Pasqual et al. (2002) obtiveram a formação
de calos de C. arabica cv Rubi a partir de anteras cultivadas in vitro, com comprimento entre 4,5 a
5,5 mm, cujo estádio de desenvolvimento corresponde a anteras com micrósporos uninucleados. A
planta haplóide é homozigota e pode ser duplicada por meio do tratamento com colchicina. Na natureza uma planta homozigota é obtida após 6 a 8 gerações provenientes da autofecundação. No
entanto, os haplóides obtidos in vitro possibilitam acelerar a produção de plantas homozigotas, o
que pode contribuir para a liberação de variedades cultivadas.
2.4 Isolamento de plantas resistentes ao estresse (seleção in vitro)
Atualmente, a cultura de tecido tende a ser aplicada para a seleção in vitro de espécies
sensíveis, resistentes ou tolerantes a doenças, insetos e/ou estresses, o que auxília significativamente os programas de melhoramento genético. Desta forma, o sistema in vitro permite a seleção e
a propagação de indivíduos tolerantes ou resistentes a esses fatores, por meio do envolvimento de
uma população de células tratadas com agentes químicos ou físicos que toleram a pressão seletiva
e regeneram linhagem variada de células resistentes ou tolerantes ao estresse (Gonzáles, 1994).
Nyange et al. (1995) identificaram genótipos C. arabica altamente resistentes ou susceptíveis à
doença da cereja do café, causada pelo fungo Colletotrichum kahawae, quando seus calos foram
cultivados simultaneamente com extrato parcialmente purificado do fungo.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
65
2.5 Cultura de protoplastos (Hibridação somática)
Protoplastos são células cuja parede celular foi removida devido à ação enzimática e que
podem fundir entre si, resultando na “hibridação somática”. Este processo não apresenta os mesmos impedimentos de incompatibilidade que limitam a hibridação tradicional. O cultivo de protoplastos
auxilia os programas de melhoramento genético dando suporte à obtenção de plantas transgênicas,
híbridos somáticos e mutantes (Pereira & Melo). Nyange et al. (1997) verificaram que protoplastos
derivados de calos de diferentes genótipos de C. arabica quando cultivados em meio com adição do
filtrado parcialmente purificado do fungo C. kahawae apresentaram respostas diferenciadas de susceptibilidade, as quais foram dependentes do genótipo, tempo de exposição e da concentração do
filtrado.
2.6 Criopreservação
A preservação do germoplasma de diferentes espécies deve ser estratégica, devido à elevada importância da variabilidade genética para os programas de melhoramento. Uma das aplicações
do cultivo in vitro é a preservação do germoplasma em espaço reduzido, por longo período de
tempo, com baixo metabolismo e manutenção de sua integridade, o que permite o seu intercâmbio
entre Instituições de regiões diferentes (Pasqual et al., 1997). Santos et al. (2002) removeram o
eixo embrionário de sementes de C. arabica os quais foram congelados em nitrogênio líquido por 24
horas. Esses eixos foram descongelados e cultivados in vitro, onde posteriormente germinaram e
atingiram o estádio de plântula, com crescimento lento. Desta forma, a criopreservação mantém o
eixo embrionário com metabolismo reduzido, o que assegura a sua integridade e estabilidade genética, por longo período de tempo.
2.7 Variação somaclonal
As plantas regeneradas in vitro são geneticamente idênticas à planta mãe doadora de explantes.
No entanto, essas plantas podem, eventualmente, apresentar variabilidade genética, denominada
variação somaclonal, que em geral é atribuída à instabilidade cromossômica das células vegetais
quando cultivadas in vitro. Esta instabilidade parece ser proporcional ao tempo de cultivo in vitro
das células (Flick et al., 1983; Yang et al., 1999). A variação somaclonal pode constituir uma fonte
de variabilidade positiva ou negativa, quando positiva gera alterações úteis nas plantas regeneradas que possivelmente podem representar potencial para promoção da produtividade. Etienne &
Bertrand (2003) caracterizaram os fenótipos planta variegada, alteração da coloração da folha juvenil, porte anão, porte gigante, angustifólia (folhas elongadas) e multicaules provenientes da
ocorrência de variação somaclonal em plantas de Coffea cultivadas in vitro. Sondhal & Lauritis (1991)
observaram a ocorrência de variação somaclonal com interesse agronômico em plantas de Coffea
propagadas por embriogênese somática, cujas alterações encontradas foram relativas ao amadurecimento precoce e/ou tardio dos frutos.
O cultivo in vitro de células vegetais tratadas com agentes mutagênicos possibilita a obtenção de mutantes que podem apresentar mutações gênicas, cromossômicas e extranucleares (Flick,
1983). A mutagênese pode ser obtida por meio de agentes físicos (luz UV, raios X, raios gama, etc)
e químicos (análogos de bases de ácidos nucléicos, antibióticos, herbicidas e fitotoxínas).
2.8 Suspensão celular
O cultivo de células em suspensão pode ser aplicado para a regeneração de número elevado de plantas utilizado para estudos de bioquímica, fisiologia vegetal, citologia, genética e fitopatologia.
Células indiferenciadas livres ou agregadas são cultivadas em meio líquido e atingem elevada taxa
66
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
de multiplicação por se encontrarem cercadas pelo meio líquido, o que favorece a disponibilidade
de material celular fisiologicamente uniforme (Gamborg, 1975). Neste sistema pode se caracterizar
o modelo de crescimento da suspensão, por meio da determinação da curva de crescimento. Inicialmente tem-se a fase inicial lag cujas células preparam se para entrar em divisão, passam para a
fase exponencial, elevada divisão celular, seguida da desaceleração gradual da taxa de divisão e,
finalmente, as células se mantêm sem divisão, fase estacionária (Dodds e Roberts, 1988). A viabilidade da cultura é mantida por meio do subcultivo das células na fase de desaceleração de crescimento
da cultura.
2.9 Biorreator
Atualmente, o sistema biorreator apresenta papel importante para a produção de plantas
micropropagadas de Coffea em larga escala, como clones de C. canephora e híbridos de C. arabica,
especialmente, a partir de tecido embriogênico via embriogênese somática (Etinne et al., 2006).
Além disto, esse sistema pode induzir a sincronização da embriogênese, o que possibilita uniformizar o desenvolvimento dos embriões somáticos (Noriega & Söndahl, 1993; Ducos et al., 2007).
2.10 Obtenção de plantas transgênicas
A transformação genética é um componente importante dos programas de melhoramento
genético e a cultura de tecido vegetal contribui para a produção das plantas transgênicas, sendo
que a sua aplicação inicia-se com a disponibilidade de células, protoplastos, calos ou tecidos cultivados in vitro. A transformação de Coffea visa obter genótipos mais produtivos, com resistência a
doenças, insetos e/ou aos fatores abióticos. O método de transformação mais empregado para
Coffea é o via Agrobacterium e o seu sucesso está associado à disponibilidade de um eficiente
protocolo de regeneração de plantas, normalmente, a embriogênese somática (Ribas et al., 2006).
3. CONCLUSÕES
A cultura de tecido vegetal contribui tanto para o desenvolvimento de pesquisas básicas e
aplicadas com a cultura do cafeeiro quanto para o setor produtivo, permitindo a geração de plantas
geneticamente idênticas, sadias e em larga escala. Além disto, atualmente, o cultivo in vitro do cafeeiro, principalmente, a embriogênese somática é amplamente estudada em laboratórios dos diferentes
países produtores de café.
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70
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
CONTRIBUIÇÕES ATUAIS PARA A MELHORIA DA
QUALIDADE DO CAFÉ ARÁBICA
Terezinha J. G. Salva ( 1 )
Juliano S. Ribeiro ( 1 )
José R. M. Pezzopane ( 2 )
Sérgio P. Pereira ( 1 )
Maria Bernadete Silvarolla ( 1 )
1. INTRODUÇÃO
A qualidade sensorial da bebida de café é descrita por um conjunto de características
que compreendem o seu aroma, corpo, acidez, adstringência, amargor, sabor, sabor residual e
qualidade global. Cada um desses atributos sensoriais decorre da composição química do grão
torrado.
O grão de café tem uma composição química enquanto o fruto está na planta, outra quando está cru e beneficiado e uma outra, diferente, quando está torrado. A diferença existente
entre os grãos crus e os frutos na planta é função dos cuidados tomados durante o preparo e o
armazenamento do produto. A diferença entre a composição química do café cru e a do café
torrado depende do grau de torra. Para a maioria dos compostos do café cru, a torra implica
degradação, que é tanto mais acentuada quanto mais intenso for o processo.
A tabela 1 apresenta a composição média de cafés das espécies C. arabica e C. canephora
crus e torrados, para fins de comparação entre os produtos.
Entre os compostos que se sabem interferir na qualidade da bebida de café estão os ácidos
clorogênicos, a cafeína, a trigonelina, a sacarose, os lipídios, as proteínas, os aminoácidos e os
polissacaríderos. Esses constituintes compõem quase a totalidade da massa do café cru.
A cafeína naturalmente presente no grão causa pouco amargor na bebida, e o seu principal
efeito é atuar como um estimulante.
Alguns estudos têm mostrado que o amargor ( GINS, 2001), o gosto a mofo e a adstringência
da bebida são devidos à presença de ácidos clorogênicos e das proporções em que os seus diferentes isômeros se encontram no grão ( MENEZES , 1994).
A sacarose (YERETZIAN et al. 2002), a trigonelina ( STADLER et al., 2002), as proteínas e os
aminoácidos estão estreitamente relacionados com o aroma da bebida.
Trabalhos de NUNES et al. (1997) e NUNES et al. (1998) revelaram que os polissacarídeos e as
proteínas contribuem para a estabilidade e para a quantidade do creme dos cafés espressos.
(1) Centro de Café ‘Alcides Carvalho’, Instituto Agronômico, Av. Barão de Itapura, 1.481, Caixa Postal 28, 13012-970, Campinas,
SP. Fone/fax: (19) 3212-0458; e-mail: café@iac.sp.gov.br
( 2) EMBRAPA Pecuária Sudeste, Rodovia Washington Luiz, km 234 - CEP 13560-970, São Carlos, SP. E-mail:
[email protected]
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
71
Tabela 1. Composição média de grãos de café das espécies C. arabica (arábica) e C. canephora (robusta)
crus e torrados (% bs)
Arábica
Componente
Robusta
Cru
Torrado
Cru
Torrado
Minerais
3,0-4,2
3,5-4,5
4,0-4,5
4,6-5,0
Cafeína
0,9-1,2
~ 1,0
1,6-2,4
~2,0
Trigonelina
1,0-1,2
0,5-1,0
0,6-0,75
0,3-0,6
12,0-18,0
14,5-20,0
9,0-13,0
11,0-16,0
Ác. Clorogênicos Totais
5,5-8,0
1,2-2,3
7,0-10,0
3,9-4,6
Ácidos Alifáticos
1,5-2,0
1,0-1,5
1,5-2,0
1,0-1,5
Mono-di- e oligossacarídeos
6,0-8,0
0-3,5
5,0-7,0
0-3,5
50,0-55,0
24,0-39,0
50,0-55,0
24,0-39,0
2,0
0
2,0
0
11,0-13,0
13,0-15,0
11,0-13,0
13,0-15,0
Lipídios
Polissacarídeos*
Aminoácidos
Proteínas
Ref. Smith A.W. (1985)
* Revisto em Borém et. al. 2007
Os lipídios estão relacionados com o corpo da bebida, enquanto os ácidos orgânicos e inorgânicos
se relacionam com a sua acidez (MAIER , 1987) .
Como os demais frutos, o café adquire sua máxima qualidade potencial para bebida quando completamente maduro. No café, a concentração de alguns compostos diminui na medida em que o fruto se
desenvolve, como é o caso da glicose, enquanto a concentração de outros, como a sacarose, aumenta
nesse período (ROGERS et al., 1999).
O clima exerce um forte efeito sobre o desenvolvimento do cafeeiro, sobre a maturação dos frutos
e sobre a qualidade da bebida, havendo uma tendência de os cafés das regiões mais frias e montanhosas
serem mais aromáticos e ácidos (WINTGENS, 2001).
As caracterizações químicas de grãos de café compreendem análises elaboradas e onerosas, que
envolvem equipamentos caros e mão-de-obra especializada. Ao lado disso, a avaliação sensorial das
bebidas requer provador muito bem treinado para identificar nuances de sabor e aroma.
Metodologias substitutivas para as análises sensoriais de bebida de café têm sido propostas nos
últimos anos, incluindo nariz eletrônico, língua eletrônica e espectroscopia de infravermelho próximo (NIR).
A devida exploração do método de análise dos grãos na região de absorção do NIR (1100-2500
nm) requer, no entanto, o emprego da quimiometria como ferramenta de análise estatística dos resultados
A literatura tem apresentado resultados de estudos empregando NIRS associado à quimiometria
que visam, por exemplo, à diferenciação de Coffea arabica e Coffea canephora em variedades puras e em
blends (KEMSLEY et al., 1995; PIZARRO et al., 2007; ESTEBAN-DIEZ et al., 2007).
2. OBJETIVOS DAS PESQUISAS
Considerando que: 1- a sacarose um constituinte do grão relacionado com a boa qualidade
da bebida de café ( KATURINA E NJOROGE , 2001), 2- a concentração desse açúcar no grão aumenta na
72
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
medida em que o fruto se desenvolve, 3- o grão completamente maduro tem seu maior potencial de
proporcionar bebida de boa qualidade e 4- o clima interfere na velocidade de maturação dos frutos,
pesquisadores do Instituto Agronômico desenvolveram uma pesquisa com o objetivo de relacionar
variáveis meteorológicas com a concentração de sacarose no grão de café cru, de modo a verificar
se a partir de dados de clima seria possível predizer o período mais adequado para a colheita do
café com base no teor de sacarose. Para esse estudo foram consideradas as variáveis independentes: graus dias acumulados (DD), dias após o florescimento (DAF), somatório de evapotranspiração
de referência (ETo) e somatório de evapotranspiração atual (ETr).
Tendo em vista a versatilidade da metodologia de análise de infravermelho próximo, foram
desenvolvidas também pesquisas relacionando os espectros de NIR com a Qualidade Global da
bebida de café.
3. COMENTÁRIOS SOBRE OS RESULTADOS DAS PESQUISAS
3.1 Acúmulo de sacarose no grão
Os resultados das pesquisas revelaram que a concentração de sacarose atinge seu máximo
quando o fruto se encontra no estádio fenológico amarelo-cereja, se mantendo estável por mais de
uma semana.
O trabalho gerou quatro tipos de informação sobre o período de colheita de café, cada uma
tendo por base uma variável independente. De acordo com os modelos estabelecidos para três
cultivares de café, a colheita deverá ser realizada após 213 ou 249 (cultivar tardia) dias do
florescimento, que equivale a realizá-la após um valor de graus dias acumulados entre 2.790 e
3.090 (cultivar tardia) ou após somatório de evapotranspiração de referência (ETo) entre 840 e
1.020 (cultivar tardia) ou após somatório de avapotranspiração atual (ETr) entre 770 e 900 (cultivar
tardia) (PEZZOPANE et al., 2008).
4. AVALIAÇÃO DA QUALIDADE GLOBAL POR ANÁLISE NO INFRAVERMELHO
PRÓXIMO
A Figura 1 mostra espectros de infravermelho próximo de grão de café cru moído. As
faixas verticais correspondem às faixas de comprimento de onda selecionadas para o estabelecimento do modelo quimiométrico para a previsão da Qualidade Global da bebida de café
arábica.
Com base nas faixas de comprimento de onda selecionadas e com auxilio da quimiometria,
foi estabelecido o modelo de previsão para notas de Qualidade Global. Comparando as notas
previstas com as dadas pelos provadores verificou-se que a diferença média entre as notas
previstas pelo modelo construído e as notas efetivamente dadas pelos provadores foi menor
do que o erro médio das notas atribuídas pelos provadores. Numa escala de 0 a 10 pontos, a
diferença média entre as notas previstas e as reais foi igual a 0,4 pontos, enquanto o erro
médio das notas reais foi igual a 0,5 pontos. Embora não sejam suficientes para avaliar a
qualidade do modelo de previsão, esses valores indicam que o modelo construído é um bom
modelo. Outros parâmetros corroboraram essa conclusão (RIBEIRO e SALVA ., 2009).
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
73
Figura 1. Espectros sobrepostos das amostras de café cru moído e regiões selecionadas para o
estabelecimento do modelo para a previsão de nota de Qualidade Global da bebida de café arábica.
AGRADECIMENTOS
A equipe agradece à Sumatra Cafés Brasil pelas facilidades criadas para a realização desse
trabalho e aos produtores que por intermédio dessa empresa forneceram amostras para as análises de infravermelho próximo.
REFERÊNCIAS
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MONITORAMENTO AGROMETEOROLÓGICO DA
CAFEICULTURA
Marcelo Bento Paes de Camargo ( 1)
RESUMO
O cafeeiro (Coffea arabica L.) é afetado nos seus diversos estádios fenológicos pelas condições ambientais, como fotoperíodo e principalmente pelas condições termopluviométricas. Modelos
de monitoramento e de estimativa de quebra de produtividade e qualidade do café requerem informações fenológicas, como início e duração das fases de florescimento e da maturação dos frutos.
Modelos fenológicos baseados em acumulação de energia, que consideram graus-dia e/ou
evapotranspiração potencial (ETp), podem ser utilizados para estimar a época de maturação das
gemas florais, a chuva necessária para a indução da antese e estimar o período de maturação dos
frutos. Os sistemas de monitoramento agrometeorológico são importantes ferramentas para o acompanhamento do desenvolvimento da cultura no campo e tomadas de decisões racionais.
Palavras-chave: cafeeiro, balanço hídrico, fenologia, produtividade, previsão.
1. INTRODUÇÃO
A estimativa da produção de café é de fundamental importância para o estabelecimento da
política cafeeira no país e para um adequado planejamento da cultura. A estimativa antecipada e
precisa da produção de café requer o conhecimento do tripé “Área-Produtividade-Tempo”.
A área pode ser estimada através das tecnologias de imagem de satélite georeferenciadas à
campo como base para o mapeamento geoprocessado e conseqüente cadastramento das áreas
cafeeiras. O tempo é importante, pois uma estimativa consistente deve ser obtida antecipadamente,
pelo menos até o ultimo bimestre do ano anterior à produção. O conhecimento da produtividade é
fundamental para caracterizar a produção final, onde a produtividade envolve vários fatores como
insumos, avanços técnicos, fatores biológicos e climáticos, na qual esse último é fundamental, podendo ser bem caracterizado por meio de modelos agrometeorológicos.
Uma boa estimativa da produtividade implica, portanto, na elaboração de modelos que consideram os efeitos ambientais aos processos fisiológicos determinantes da produção, dependentes
das fases fenológicas da cultura.
(1) Eng. o Agr. o, D.Sc., Pesquisador Científico, Centro de Ecofisiologia e Biofísica - IAC/APTA, Caixa Postal 28, 13012-902
Campinas-SP. Email: [email protected]. Com bolsa de produtividade científica CNPQ.
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2. EXIGÊNCIAS CLIMÁTICAS E FENOLOGIA DO CAFÉ
O cafeeiro (Coffea arabica L.) é uma planta tropical de altitude, adaptada a clima úmido
com temperaturas amenas, típicas dos altiplanos da Etiópia, região considerada de origem da
espécie. Ele é normalmente afetado nas suas fases fenológicas pelas condições ambientais,
especialmente pela variação fotoperiódica e pelas condições meteorológicas, principalmente,
a distribuição pluviométrica e temperatura do ar, que interferem não apenas na fenologia, mas
também na produtividade e qualidade da bebida.
Os elementos climáticos exercem grande importância como fatores determinantes na
variabilidade da produção e qualidade do café. Os fatores climáticos são os que individualmente explicam a maior parte da variabilidade total da produção do cafeeiro no Estado de São
Paulo, quando comparados com fatores edáficos e biológicos da planta.
2.1 Temperatura do ar
A temperatura constitui-se no fator climático mais importante para definir a aptidão climática do cafeeiro em cultivos comerciais.
A aptidão térmica é dada por faixas de temperatura média anual, classificadas em ideal,
apta e inapta, sendo: Apta: 18° a 23°C; Marginal: 17 a 18°C e 23 a 24°C e Inapta: <17° e
>24°C (CAMARGO et al., 1977).
Em temperaturas médias anuais superiores a 23°C associadas à seca na época do
florescimento ocorrem abortamento floral e formação de “estrelinhas”, ou seja, baixa à nula
produtividade do café arábica. No extremo oposto, em temperaturas inferiores a 18°C ocorre
exuberância vegetativa e baixa diferenciação floral, como conseqüência, baixos níveis de produtividade além de sintomas típicos de crestamento foliar no período de inverno, associado
aos ventos dominantes. Ao redor da temperatura media anual de 23°C pode ocorrer redução
de crescimento no período do verão e surgir sintomas intensos de descoloração foliar.
2.2 Deficiência hídrica
O café arábica, como planta de sub-bosque, tem necessidade de regular quantidade de
umidade no ar e no solo, o que lhe é dado pelas chuvas. A quantidade pluviométrica ideal às
suas reservas é compreendida entre 1200 e 1600mm por ano. Ao se avaliarem as condições
ideais de precipitação para o cafeeiro, deve-se considerar algumas variáveis importantes, tais
como precipitação anual média, distribuição da precipitação durante o ano (número de meses
secos), balanço hídrico, época e intensidade das deficiências e excedentes hídricos e condições do solo (características físicas).
Os déficits hídricos podem levar á queda de produtividade do cafeeiro, embora seus efeitos
dependam da duração, intensidade da deficiência hídrica e do estádio fenológico que a planta se
encontra. Segundo CAMARGO e CAMARGO (2001), nos estádios fenológicos de vegetação, formação do grão e maturação, uma deficiência hídrica severa pode afetar a produtividade, no entanto,
uma deficiência hídrica entre julho e agosto, período anterior a antese, pode se tornar benéfica,
favorecendo uma florada mais uniforme já nas primeiras chuvas de setembro. Entretanto, estudos
por meio de balanços hídricos indicam que o cafeeiro suporta até 150 mm/ano de deficiência hídrica,
especialmente se este período não se prolongar até o mês de setembro e se as condições de solo
forem adequadas.
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2.3 Fenologia do Café
A fenologia do cafeeiro arábica foi definida e esquematizada (Figura 1) para as condições
tropicais do Brasil e relacionada com condições agrometeorológicas de cada ano (CAMARGO e
CAMARGO, 2001). Essa esquematização é útil para facilitar e racionalizar as pesquisas e observações na cafeicultura. Com isso, possibilita identificar as fases que exigem água facilmente disponível
no solo e aquelas nas quais se torna conveniente ocorrerem pequeno estresse hídrico, para condicionar
uma abundante florada.
Figura 1. Apresentação esquemática dos diferentes estádios fenológicos da cultura do café arábica para
o Estado de São Paulo. Adaptado de Camargo e Camargo (2001).
Para identificar esses períodos foram esquematizadas seis fases fenológicas distintas, sendo duas delas no primeiro ano fenológico e quatro no segundo. A primeira fase, “vegetação e formação
das gemas vegetativas”, ocorre normalmente de setembro a março. São meses de dias longos, com
fotoperíodo acima de 13 a 14 horas de luz efetiva (CAMARGO, 1985). A segunda fase, “indução,
diferenciação, crescimento e dormência das gemas florais”, é caracterizada por dias curtos, indo
normalmente de abril a agosto. A partir de fevereiro, com os dias ainda mais curtos, com menos de 13
horas de luz efetiva, intensifica-se o crescimento das gemas florais existentes (GOUVEIA, 1984). Essas
gemas florais, após completo desenvolvimento, entram em dormência e ficam prontas para a antese
quando acontecer um aumento substancial de seu potencial hídrico, causado por chuvas ou irrigação.
A terceira fase (florada, chumbinho e expansão dos frutos) é a primeira do segundo ano
fenológico, compreende normalmente quatro meses, de setembro a dezembro. Inicia-se com a florada
cerca de 8 a 15 dias após um aumento do potencial hídrico nas gemas florais maduras (choque
hídrico). Uma florada principal acontece quando se verifica um período de restrição hídrica, seguido
de chuvas, irrigação ou mesmo um acentuado aumento da umidade relativa do ar (RENA e MAESTRI,
1985). Temperatura ambiente elevada associada a um intenso déficit hídrico durante o início da
florada provoca a morte dos tubos polínicos pela desidratação, causando o abortamento das flores,
resultando nas conhecidas “estrelinhas”. Após a fecundação, ocorrem os chumbinhos e a expansão
dos frutos. Havendo estiagem forte nessa fase o estresse hídrico prejudicará o crescimento dos
frutos e resultará na formação de frutos pequenos e, portanto na ocorrência de peneira baixa.
A quarta fase é a de granação dos frutos, quando os líquidos internos solidificam-se, dando
formação aos grãos. Ocorre em pleno verão, de janeiro a março. Estiagens severas nessa fase
poderão resultar em má formação do endosperma, ou seja, em “chochamento” de frutos. A maturação
dos frutos se dá na quinta fase, compreendendo normalmente os meses de abril a junho. A maturação
plena, ou seja, quando pelo menos 50% dos grãos atingem a fase de cereja, é alcançada segundo
CAMARGO e CAMARGO (2001) ao completar cerca de 700 mm de somatório de ETp, após a florada
principal ou plena.
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Nesta fase, a demanda hídrica decresce significativamente e as deficiências hídricas moderadas beneficiam a qualidade do produto. A sexta fase, de repouso e senescência dos ramos produtivos,
ocorre normalmente em julho e agosto.
3. BALANÇO HÍDRICO
O cálculo do balanço hídrico seqüêncial, para estimar a disponibilidade hídrica do solo,
pode ser realizado por um programa (ROLIM et al.,1998) feito em planilhas no ambiente
EXCEL TM , baseado no método de THORNTHWAITE e MATHER (1955), em escala decendial,
considerando a capacidade máxima de água disponível (CAD) igual a 100 mm, pois atende a
grande maioria dos solos das áreas cafeeiras dos Estados de São Paulo e Minas Gerais. A
profundidade média de exploração das raízes de um cafeeiro adulto é de aproximadamente
1 metro.
Como o café é uma cultura perene e os dados fenológicos e de produtividades considerados são provenientes de cafeeiros adultos, o valor do coeficiente de cultura (kc) adotado no
cálculo do balanço hídrico se iguala à unidade (kc=1), assumindo-se, assim, plena cobertura
do terreno pelas plantas adultas, conforme sugerido por CAMARGO e PEREIRA (1994).
O balanço hídrico seqüencial permite monitorar o armazenamento hídrico do solo, através do princípio de conservação de massas em um volume de solo vegetado. Por meio dos balanços
hídricos são gerados valores decendiais da demanda atmosférica, representada pela
evapotranspiração potencial (ETp) em função da capacidade de água disponível no solo (CAD).
Estes balanços geram valores da demanda atmosférica, representada pela evapotranspiração
potencial (ETp), além da evapotranspiração real (ETr), do armazenamento de água no solo
(ARM), da deficiência hídrica (DEF) e do excedente hídrico (EXC). Desta maneira é gerado o
déficit de ET relativa [1-ETr/ETp], que permite quantificar o estresse hídrico.
A ETp é um elemento climatológico fundamental para indicar a disponibilidade de energia solar na região. Constitui assim, um índice de eficiência térmica da região, semelhante aos
graus-dia (GD), porém sendo expressa em milímetros (mm) de evaporação equivalente. A ETp
acumulada é muito utilizada na definição das disponibilidades térmicas, como nos trabalhos de
zoneamento climático da aptidão agrícola e definição de fases fenológicas (CAMARGO e
CAMARGO, 2000). Enquanto os valores da temperatura do ar e de graus-dia são expressos
em graus, simples índices termométricos, a ETp é dada em milímetros de evaporação, equivalente a uma unidade física quantitativa.
4. MODELOS AGROMETEOROLÓGICOS
4.1 Modelo agrometeorológico de monitoramento e estimativa de produtividade
Modelos agrometeorológicos de monitoramento que relacionam condições ambientes, como
disponibilidade hídrica no solo e temperaturas adversas com fenologia, bienalidade e produtividade
do cafeeiro podem ser importantes para subsidiar os programas de previsão de safra de café. Estes
modelos consideram que cada fator climático exerce controle na produtividade da cultura por influenciar em determinados períodos fenológicos críticos, como na indução floral, na floração, na formação
e na maturação dos frutos dos cafeeiros.
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
CAMARGO et. al. (2003) propuseram um modelo agrometeorológico de monitoramento, visando estimar a quebra de produtividade do café, baseado em componentes fenológicos, hídricos e
térmicos. O componente hídrico do modelo é baseado nos resultados do balanço hídrico seqüencial,
a nível decendial (10 dias), que fornece a deficiência e o excedente hídricos. A deficiência hídrica
(DH) é quantificada através do déficit de ET relativa [1-ETr/ETp], adaptado do modelo de DOORENBOS
e KASSAN (1979), ajustados por diferentes fatores de sensibilidade da cultura (Ky), ao déficit hídrico
acontecidos nas diferentes fases fenológicas na forma de produtório. O modelo agrometeorológico
é expresso por:
em que ETr corresponde a evapotranspiração real (mm) e ETp correspondem a evapotranspiração
potencial (mm), ky é o fator de resposta da cultura do café ao suprimento de água sobre a produtividade.
SANTOS e CAMARGO (2006) desenvolveram um esquema incorporando uma estimativa do
início da florada (modelo fenológico) para se iniciar a penalização pela DH, com penalizações também por estresse térmico (geada e calor excessivo na florada). A quebra percentual da produtividade
Q(%) é expressa pelo produto dos efeitos negativos desses três fatores que afetam significativamente a formação da safra em condições sem irrigações da seguinte forma:
Q(%) = fDH * fgeada * fcalor
em que os fatores de penalização por deficiência hídrica (f DH), temperatura mínima absoluta (fgeada )
e temperatura máxima no florescimento (f calor ) são percentuais variando de 0 (sem nenhuma
penalização) até 100% (perda total da safra).
O fator de penalização por ocorrência de geada é calculado em função da temperatura mínima absoluta (T mín , o C) inferior a 2 o C, medida no abrigo meteorológico, em qualquer época do ano.
A quebra percentual da safra é dada pela expressão:
Portanto, a 2 oC praticamente não há perda de produtividade, e locais com T mín acima deste
limiar estão livres desta penalização. Mas em regiões com T mín inferiores a 2 o C a quebra de produtividade aumenta rapidamente com a queda da temperatura. Por exemplo, se T mín cair a 1 o C a perda
estimada é de 12%, enquanto a 0 oC será de 35%, subindo para 75% a -1 oC, chegando à perda
total abaixo desta temperatura. Regiões de vales e baixadas, que acumulam o ar frio na madrugada,
podem ter cafezais com perdas diferentes em função da topografia da região.
As penalizações quanto ao calor excessivo e a deficiência hídrica necessitam do cálculo da
data aproximada das floradas. Nesse esquema a contabilidade começa nos primeiros 10 dias de
abril.
Segundo o modelo fenológico de ZACHARIAS et al. (2008), as gemas florais estarão aptas
a florescerem após o acúmulo de ETp de pelo menos 335 mm (equivalente a 1.579 GD, TB=10°C)
a partir de abril. Ao atingir este somatório as gemas florais se abrirão se ocorrer chuvas acima de
7 mm. A florada aparecerá de 8 a 15 dias após a chuva começando então os cálculos das
penalizações.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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A Figura 2 mostra exemplos de aplicação deste esquema para duas regiões cafeicultoras do
Estado de São Paulo, na florada de 2007. Nos dois locais o acúmulo de ETp foi semelhante mostrando que as gemas florais estavam prontas para o florescimento na mesma época, isto é, no fim de
agosto. No entanto, as chuvas foram diferentes nesses locais. Em Mococa os 26 mm de chuvas no
fim de setembro provocaram uma florada principal no início de outubro. Em Campinas, as chuvas
foram inferiores a 7 mm necessários e a florada principal só se efetivou no fim de outubro. O ritmo
diferente das chuvas provocou floradas em épocas diferentes nessas regiões (PEREIRA et al., 2008).
Testes com o modelo agrometeorológico parametrizado (CAMARGO et al., 2005), que considera fenologia e penalizações por déficit hídrico e adversidades térmicas em diferentes regiões
cafeeiras dos Estados de Minas Gerais e São Paulo indicaram bom desempenho no monitoramento
e nas estimativas de quebra de produtividade do cafeeiro, podendo servir de subsídio para programas de monitoramento e previsão de safras de café.
Figura 2. Totais de chuvas de 10 dias e curvas de acúmulo de ETp nas regiões de Mococa, SP, e
Campinas, SP, indicando o início das floradas em cafeeiros arábica em 2007 (seta).
Testes com o modelo agrometeorológico parametrizado (CAMARGO et al., 2005), que considera fenologia e penalizações por déficit hídrico e adversidades térmicas em diferentes regiões
cafeeiras dos Estados de Minas Gerais e São Paulo indicaram bom desempenho no monitoramento
e nas estimativas de quebra de produtividade do cafeeiro, podendo servir de subsídio para
programas de monitoramento e previsão de safras de café.
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
4.2 Modelo agrometeorológico de estimativa da duração do estádio fenológico da floraçãomaturação do café arábica
Para estimar a duração do estádio da floração-maturação podem ser utilizados diferentes
modelos de acumulação de evapotranspiração: potencial (ETp), real (ETr) e combinação entre ETr
e ETp (ETr-ETp) e baseados em graus-dia: clássico (GD) e corrigido pelo fator hídrico (GDcorr).
Este procedimento foi adotado (PEZZOPANE et al., 2008), para considerar a influência de períodos
com deficiência hídrica no desenvolvimento dos frutos do cafeeiro.
Os resultados indicaram que os modelos que consideram correção pelo fator hídrico apresentaram estimativas da duração do estádio floração-maturação do café com maior consistência do
que os demais modelos (ETp e GD clássico). Os modelos que consideram acumulações com valores
médios de ETr de 746, 762, e 799 mm e modelos que consideram somas térmicas com valores
médios de GDcorr de 2733, 2816 e 3008 para as cultivares Mundo Novo, Catuaí e Obatã IAC 166920, respectivamente, podem ser considerados melhores indicativos para a estimativa do que as
acumulações por ETp ou somas térmicas pelo método clássico de GD (NUNES, 2009). O modelo que
considera ETr durante todo o ciclo da floração-maturação apresentou melhor desempenho comparado aos demais, especialmente para as cultivares Mundo Novo e Catuaí.
Os modelos calibrados foram testados em diferentes regiões cafeeiras do Estado e apresentaram estimativas consistentes da duração do estádio floração-maturação (NUNES et al., 2008). Os
resultados confirmam a necessidade de se considerar o fator hídrico para a quantificação das somas térmicas, seja considerando ET ou GD.
5. Monitoramento operacional agrometeorológico do café
O desenvolvimento da cultura do café e seus fatores relativos à produção são afetados
principalmente pelas condições climáticas ocorridas durante as diferentes fases fenológicas da
cultura. Dessa maneira, a ocorrência e distribuição das chuvas, bem como a ocorrência de extremos de temperaturas máxima e mínima, além da umidade do ar, vento e radiação solar, afetam o
desenvolvimento da cultura. Este conhecimento por meio de sistemas de monitoramento
agrometeorológico, pode se constituir em importante instrumento operacional para uma série de
usuários, desde os produtores até os planejadores vinculados aos órgãos governamentais, tanto
para tomada de decisões, como para o estabelecimento de políticas agrícolas.
Os sistemas de monitoramento agrometeorológico (SMA) informam ao agricultor as condições do tempo e sua influência no crescimento, desenvolvimento e produtividade das culturas. Os
SMAs fornecem informações sobre as condições do tempo, se estas estão favoráveis ao desenvolvimento de cada fase fenológica das culturas agrícolas, como por exemplo a estação de aviso
fitossanitário do MAPA/Fundação Procafé de Varginha, MG (JAPIASSU et al., 2005). Além disso,
podem fornecer alertas de eventos climáticos adversos como geadas, veranicos, granizo, dentre
outros, que afetam diretamente a produtividade dos talhões e qualidade dos frutos.
Assim, o monitoramento agrometeorológico da cultura do café é uma importante ferramenta que auxilia na tomada de decisões do agricultor, como a determinação de melhores épocas de
podas e colheitas, necessidades de irrigação, além da proteção contra adversidades meteorológicas.
Se SMA estiver acoplado a um sistema de controle fitossanitário, os produtores podem receber
alertas de riscos para doenças como Ferrugem (Hemileia vastatrix), Bicho Mineiro (Perileucoptera
coffeella), Broca (Hypothenemus hampei), Phoma, Cercóspora, etc, que são geralmente dependentes da condição do tempo. Com isso, os produtores otimizam a aplicação de defensivos agrícolas
aumentando o lucro com a preservação do ambiente (CAMARGO et al., 2007).
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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USO DA FISIOLOGIA COMO FATOR DE AUMENTO DE
PRODUTIVIDADE E SUSTENTABILIDADE DO CAFEEIRO
Joel Irineu Fahl ( 1 )
Maria Luiza Carvalho Carelli ( 1 )
1. INTRODUÇÃO
O conhecimento de alguns aspectos básicos da fisiologia do cafeeiro é importante para o
estabelecimento de um manejo adequado para obtenção de produtividade econômica com
sustentabilidade da cultura. Outro fator primordial a ser considerado é a interação da planta com o
ambiente, que engloba as condições climáticas e do solo.
Os principais fatores climáticos que afetam o crescimento vegetativo e reprodutivo do cafeeiro são a luz, temperatura e água. Estes três fatores atuam de forma integrada nos processos de
crescimento e reprodução das plantas. O crescimento do cafeeiro ocorre de forma contínua durante
o ano, com variação estacional, enquanto que as diversas fases do processo reprodutivo, floração,
frutificação e maturação dos frutos, ocorrem em períodos definidos.
2. DESENVOLVIMENTO VEGETATIVO
Nas regiões produtoras do Brasil o crescimento vegetativo mais intenso do cafeeiro ocorre
durante as estações primavera/verão (setembro a março), que correspondem a períodos chuvosos,
com altas intensidades de luz e temperaturas mais elevadas (Barros et al., 1982).
A produção de folhas está intimamente associada com o crescimento dos ramos plagiotrópicos,
especialmente com a taxa de emissão de nós. Estudos realizados no Brasil mostram que a taxa de
expansão e a área final das folhas variam com a época do ano. De modo geral, as folhas emitidas no
início da estação chuvosa (outubro/ novembro) atingem em média 55 cm 2 , com taxa média de crescimento de 9,2 cm 2 por semana; as emitidas em janeiro atingem 27 cm2 com taxa média de crescimento
de 4,5 cm 2 por semana; e em junho 9,2 cm2 e 0,9 cm2 por semana (Barros et. al, 1982).
O sistema radicular, que em plantas de café arábica com três anos de idade apresenta em
média 23 km de raízes absorventes com área de 400 a 500 m 2 , aparentemente cresce mais rapidamente durante a estação seca e fria, possivelmente favorecido pela queda da demanda por
fotoassimilados exercida pelos frutos e pelo crescimento vegetativo da parte aérea ( Cannell &
Huxley,1969; Cannell, 1971).
(1) Pesquisadores Científicos, Centro de Pesquisa e Desenvolvimento de Ecofisiologia e Biofísica. Instituto Agronômico,
Caixa postal 28, 13012-970, Campinas, SP. E-mail: [email protected]; [email protected]
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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3. DESENVOLVIMENTO REPRODUTIVO
O cafeeiro é considerado uma planta de dias curtos, ou seja, a iniciação floral é promovida
em dias curtos, com fotoperíodo crítico situado ao redor de 13-14 horas. Portanto, quando o comprimento do dia excede esse limite, a planta não é induzida a florescer. Nas principais regiões cafeeiras
do Brasil, a partir de fevereiro até outubro, o fotoperíodo não excede 13 a 14 horas, o que significa
que as plantas estariam sob condições fotoperiódicas indutivas. Outros fatores climáticos, tais como,
temperatura e disponibilidade de água interagem com o fotoperíodo na indução floral do cafeeiro.
O desenvolvimento reprodutivo é fortemente afetado pela temperatura. Sob fotoperíodo indutivo,
o número de flores a serem formadas por axila foliar depende da temperatura ambiente. Em plantas
de Catuaí, cultivadas sobre condições controladas, foi observado maior desenvolvimento de gemas
florais em regimes de 23ºC dia/18ºC noite (Drinnan & Menzel,1995). A elevação da temperatura para
valores de 28ºC/23ºC resultou em decréscimo no número de gemas florais, sendo que em temperaturas de 33ºC /28ºC não houve formação de gemas florais (Drinan & Menzel,1995).
Temperaturas noturnas baixas e diurnas altas, gerando amplitudes térmicas elevadas, podem prejudicar a iniciação floral através de seu efeito no processo de divisão e diferenciação celular
e/ou indiretamente pela redução nas reservas de carboidratos da planta.
A iniciação floral é acelerada pela entrada do período seco, quando as taxas de crescimento
da parte aérea começam a decrescer. Os frutos se desenvolvem durante a época quente e úmida
(verão) e atingem a maturação no início da subsequente estação fria e seca. Deste modo, o crescimento da parte aérea, que ocorre praticamente durante todo o período chuvoso, proporciona o
crescimento dos ramos em cujos nós desenvolverão os botões florais que determinarão a produção
do ano seguinte.
4. COMPETIÇÃO DENTRO DA PLANTA
As variações sazonais no crescimento vegetativo são intensamente influenciadas pela presença de flores e frutos, ou seja, ocorre uma competição dentro da planta pelos metabólitos disponíveis.
Durante a fase de intenso crescimento vegetativo, a maior parte dos compostos orgânicos produzidos pela planta é translocada para os ápices vegetativos da parte aérea, que constituim então um
sítio dominante de demanda de assimilados em relação ao sistema tronco-raízes (Cannell &
Huxley,1969; Cannell, 1971).
Normalmente sob condições ambientes favoráveis, é necessário uma área foliar mínima de
cerca de 20 cm 2 para manter o desenvolvimento de um fruto e crescimento satisfatório dos ramos.
Deste modo, somente 2 a 3 frutos poderiam ser supridos adequadamente pelo par de folhas de
cada nó ( 20 a 30 cm 2 por folha) (Cannell, 1975). Na prática é comum haver cerca de 20 frutos por
nó, que retiram, para seu desenvolvimento, grandes quantidades de assimilados de ramos secundários e recebem assimilados de folhas do próprio ramo e folhas de outros ramos mais distantes. O
esgotamento do cafeeiro em diferentes graus, tais como a seca dos ponteiros ou a produção bienal,
são eventos atribuídos à excessiva mobilização de nutrientes orgânicos e inorgânicos pelos frutos
(Cannell, 1971).
Na planta como um todo as raízes são consideradas como sítios de consumo de assimilados
(drenos) bem menos eficientes do que a parte aérea. Quando disponibilidade de carboidratos torna-se um fator limitante, o sistema radicular é o primeiro a sofrer com a competição interna pelos
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
fotoassimilados, diminuindo o crescimento e gerando menos energia para os processos metabólicos
e a absorção de nutrientes (Cannell, 1975).
Em síntese, o decréscimo no crescimento das partes vegetativas em plantas com grande
produção, parece estar associado à restrição no fornecimento de carboidratos e outros compostos
orgânicos para as regiões de crescimento (ápices, folhas jovens e raízes) e com a limitação na
absorção de nutrientes.
5. PESQUISAS DESENVOLVIDAS NO IAC
5.1 Efeito de regimes de luz no metabolismo, desenvolvimento e produção das plantas
O nível de luz adequado para maximizar o desenvolvimento e produção do cafeeiro é um
aspecto muito importante a ser determinado uma vez que é uma planta originária de subosques das
florestas africanas, ou seja, de condições sombreadas. No Brasil, a cafeicultura se desenvolveu
extensivamente a pleno sol, onde normalmente a planta tende a expressar todo o seu potencial
produtivo, ocorrendo, entretanto, produções bienais devido ao esgotamento da planta e fotooxidação
em excesso de irradiância. Esse sistema de cultivo foi baseado em resultados experimentais bastante antigos, nos quais foi utilizado sombreamento excessivo, que ocasionaram drásticas reduções na
produtividade do cafeeiro (Caramori et al.,1996).
Estudos posteriores mostraram que o sombreamento moderado pode contribuir para manter
a estabilidade da produção e também aumentar a renda do produtor através da exploração das
árvores de sombra (Matielo & Almeida, 1991; Baggio et al., 1997). Deste modo, foi evidenciada a
necessidade da retomada dos estudos sobre o sombreamento moderado do cafeeiro, visando evitar
o depauperamento excessivo das plantas e manter a sustentabilidade da cultura. Os novos sistemas de plantio adensado confirmam essa tendência.
Nesse sentido, uma série de trabalhos desenvolvidos no IAC mostraram que a assimilação
de nitrogênio no cafeeiro é maior em condições sombreadas do que a pleno sol, ao contrário das
demais espécies (Carelli, 1987; Carelli & Fahl, 2000; Carelli et al., 1990, 2006). Também foi observado que plantas de café apresentam grande capacidade de se adaptar ao nível de luz durante o
crescimento tanto à nível fisiológico, como morfológico, anatômico e ultra celular (Voltan, 1992; Fahl
et al., 1994). Os resultados desses trabalhos mostraram que plantas crescidas na sombra desenvolvem folhas mais finas, com mais grana por cloroplasto e mais tilacóides por granum, maior teor de
clorofila e maior área foliar individual, que conduzem a maior eficiência em interceptar a luz disponível (Fahl et al.1994). Em alta irradiância, quando a limitação para a fotossíntese passa a ser a
fixação do gás carbônico, ocorrem aumentos na massa foliar específica e no número de estômatos,
que proporcionam maior volume interno para a difusão do CO2 (Voltan, 1992; Fahl et al.1994).
Uma série de estudos conduzidos em vasos, em três cultivares de Coffea arabica (Catuaí Vermelho, Mundo Novo e Bourbon Vermelho) um de C. canephora (Apoatã) e no híbrido entre essas duas
espécies (Icatu Amarelo) mostraram que, em todos os cultivares, importantes características fisiológicas,
tais como, fotossíntese, trocas gasosas, discriminação isotópica do carbono, teores de clorofila e de
açúcares das folhas, assimilação do nitrogênio, eficiência do uso da água e crescimento, não diferiram
entre as plantas cultivadas a pleno sol e em níveis moderados de sombreamento (maior que 50% da luz
solar) (Carelli et al., 1999; Carelli & Fahl, 2000). Entretanto, todos esses processos decresceram em
condições de sombreamento excessivo (20 a 30% da luz solar). Esses resultados fornecem, em parte, as
bases fisiológicas para o bom desempenho do cafeeiro em condições moderadas de sombreamento,
que vem sendo obtido no campo em alguns dos cultivares referidos (Carelli et al., 1999).
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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Estudos efetuados com C. arabica cv. Obatã mostraram que as medidas de densidade de
fluxo de seiva, que expressa a transpiração total e as trocas gasosas das plantas, efetuados em
plantas cultivadas a pleno sol foi aproximadamente o dobro dos valores obtidos nas plantas crescidas a 70% e 50% de luz, e cerca de 6,5 vezes maior do que nas plantas cultivadas a 30% de luz
(Carelli et al. 2000; Fahl et al., 2000; Carelli et al. 2001a). Contudo, a fotossíntese líquida e a
condutância estomática, determinadas nas folhas externas da copa, decresceram com o aumento
da irradiância. Aparentemente existe uma contradição, referente ao efeito da intensidade de irradiância,
quando são comparados os dados obtidos para a transpiração da planta toda, através de medidas
da densidade de fluxo de seiva, e os valores pontuais de transpiração, por unidade de área foliar,
obtidos com o porômetro. Contudo, deve ser considerado que a pleno sol apenas as folhas externas
do dossel da planta estão expostas à radiação total e, portanto, sujeitas ao aumento da temperatura, redução de condutância estomática, transpiração por unidade de área e de fotossíntese, enquanto
maior número de folhas na parte interna da copa da planta recebe irradiância adequada, ou seja,
acima do ponto de compensação de luz (Carelli et al. 2001a). Deste modo, considerando-se toda a
área foliar do cafeeiro Obatã, as trocas gasosas fotossintéticas (fotossíntese, condutância estomática
e transpiração) poderiam ser maiores nas plantas cultivadas a pleno Sol do que nas sombreadas. O
comprimento dos internódios e o diâmetro da copa das plantas foram menores no tratamento a
pleno sol. A produção acumulada durante dois anos consecutivos aumentou significativamente com
o nível de luz. Mesmo em condições moderadas de sombreamento (50 e 70% da luz solar) a produção das plantas foi menor do que a pleno sol (Carelli et al., 2001b).
5.2 Efeito de regimes de luz na floração e frutificação
O processo de floração no cafeeiro abrange várias etapas como a indução, iniciação, diferenciação, crescimento e desenvolvimento, dormência e antese. Cada uma dessas etapas é
influenciada pelas condições ambientes e por fatores endógenos da planta. Dentre os fatores ambientes os mais importantes são a luz, temperatura e disponibilidade de água e, dependendo da fase
do desenvolvimento ou floração, cada um deles, em uma determinada etapa, pode ser o fator
determinante no controle do ciclo vegetativo/reprodutivo do cafeeiro (Gopal,1974; Rena & Maestri,
1986).
A intensidade de luz é um aspecto importante a ser considerado na floração do cafeeiro. Em
uma cultura perene como o café a magnitude da floração, e conseqüente produção de frutos, vai
depender do crescimento vegetativo da planta no ano anterior , em especial da formação de nós
produtivos (Cannell, 1971). Desta forma, as fases vegetativa e reprodutiva da planta são
interdependentes e essa relação é extremamente importante para o manejo econômico da cultura.
Apesar da importância da luz nos processos de floração e frutificação do cafeeiro, ainda são
poucas as informações disponíveis sobre esse assunto. O conhecimento do efeito da intensidade de
luz na floração e frutificação do cafeeiro permitiria definir níveis de sombreamento, ou densidades de
plantio, adequados para maximizar o desenvolvimento, a produção e a sustentabilidade dessa cultura.
Durante três anos consecutivos, a floração, o desenvolvimento e maturação dos frutos, e a
produção foram avaliados em plantas de Coffea arabica L. cv. Catuaí, cultivadas em quatro regimes
de luz, 30%, 50%, 70% e 100% da luz solar, obtidos através do uso de telas sombrites. Verificou-se
que no ano de 2005, o aparecimento de gemas indiferenciadas iniciou em fevereiro e apresentou
sensível queda a partir do início de abril, com exceção das plantas de pleno sol, onde o decréscimo
ocorreu em maio (Fig.1) (Fahl et al. 2009). No início de junho praticamente todas as gemas já haviam
se diferenciado em reprodutivas, com exceção das plantas a pleno sol, cujo processo de diferenciação
permaneceu até o final de agosto. No ano de 2006, em fevereiro, a maioria das gemas indiferenciadas
já estavam presentes, e como no ano anterior, em meados de junho, em todos os tratamentos as
gemas já estavam diferenciadas em reprodutivas, inclusive as de pleno sol (Fahl et al.,2009).
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
A frutificação, avaliada pelo número de frutos presentes nos 3º, 4º e 5° nós (contados do
ápice para a base de ramos plagiotrópicos), no ano de 2006, foi significativamente maior nos tratamentos sombreados, em relação às plantas cultivadas a pleno sol (Tab.1). Ao contrário, nos anos de
2007 e 2008 as plantas cultivadas a pleno sol mostraram maior número de frutos do que os tratamentos sombreados. Deve-se ressaltar que o baixo número de frutos presentes nas plantas cultivadas
a pleno sol no ano de 2006 foi devido à ocorrência de intensa chuva de granizo que prejudicou
consideravelmente esse tratamento, justificando sua baixa produtividade no referido ano. Portanto,
pode ser sugerido que o sombreamento com sombrite atenuou o efeito das condições climáticas
adversas, favorecendo as plantas cultivadas nesses tratamentos.
O número de frutos presentes nos 3º, 4º e 5° nós foi diretamente relacionado com a produção, que mostrou as mesmas oscilações (Tab. 2). Contudo, considerando a produção média dos
três anos agrícolas, não houve diferença entre os tratamentos de luz. De modo geral, na colheita, as
plantas cultivadas a pleno sol mostraram maior porcentagem de grãos passa e menor porcentagem
de grãos verdes, em relação aos tratamentos sombreados. Comparando-se esses resultados com
os dados anatômicos, verificou-se que o sombreamento antecipou o desenvolvimento das gemas e
a abertura dos botões florais, em relação às plantas cultivadas a pleno sol, mas, nesse último tratamento o desenvolvimento e maturação dos frutos foram mais rápidos.
Tabela 1. Efeitos de regimes de luz, em três anos consecutivos, na média do número de frutos dos 3º, 4º e
5º nós de ramos plagiotrópicos, em plantas de C. arabica cv. Catuaí cultivadas em quatro regimes de luz,
30 %, 50%, 70% e 100% de luz.
Regimes de luz
Frutificação
15/03/07
25/04/06
21/02/08
nº de frutos
30%
3,1ª
8,3b
2,5b
50%
2,8b
7,5b
2,8b
70%
2,6b
7,8b
3.2b
100%
0,5 c
9,7a
4,8a
Médias nas colunas seguidas de letras iguais não diferem entre si a 5%
Tabela 2. Produção, em sacas de café beneficiado por hectare, em plantas de C. arabica cv. Catuaí cultivadas em quatro regimes de luz, 30 %, 50%, 70% e 100% de luz, nos anos de 2006, 2007, 2008.
Regimes de luz
Produção
2006
2007
2008
Média
sc/ha
30%
13,2b
77,8ª
11,7b
34,2a
50%
17,1b
63,7ª
12,1b
31,0a
70%
16,0ab
65,4ª
12,0b
31,1a
100%
2,0 c
62,5a
21,0a
28,5a
Médias nas colunas seguidas de letras iguais não diferem entre si a 5%
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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Figura 1. Indução e diferenciação de gemas florais, durante os anos de 2005 e 2006, em plantas C.
arabica cv. Catuaí cultivadas em quatro regimes de luz, 30 %, 50%, 70% e 100% de luz.
5.3. Floração e frutificação em cultivares de C. arabica
As principais cultivares de cafeeiro apresentam diferenças no crescimento vegetativo, floração
e frutificação em resposta às condições ambientes em que se desenvolvem nas diferentes regiões
de cultivo. Deste modo, foram efetuados trabalhos, em Campinas-SP, visando caracterizar o processo da diferenciação das gemas florais e a frutificação em três cultivares de cafeeiro adultos de
Coffea arabica : ‘Catuaí IAC 81’; ‘Obatã IAC 1669-20’ e ‘Tupi IAC 1669-33’ (Queiroz-Voltam et al.
2009).
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
Os resultados indicaram que em fevereiro houve formação de gemas em todas as cultivares
e, a partir de abril iniciou-se a diferenciação para gemas reprodutivas nas cultivares Obatã e Tupi e,
em maio na ‘Catuaí’(Fig.2). No mês de junho quase todas as cultivares possuíam botões florais, com
exceção da ‘Catuaí’, que apresentou um atraso no desenvolvimento. O pico de produção de botões
florais ocorreu em julho, em todas as cultivares (Fig. 2) (Queiroz-Voltam et al. 2009).
A cultivar Catuaí apresentou o maior número de frutos nos 4º + 5º nós (Tab. 3). De forma
semelhante, verificou-se que o potencial hídrico (Y) das folhas foi maior (menos negativo) na cultivar Catuaí. Esses resultados indicam que, de modo geral, essa cultivar apresenta melhor controle
na perda de água, em relação às ‘Tupi’ e ‘Obatã’, mantendo em condições de acentuado estresse
hídrico no solo, um melhor estado hídrico da planta, que provavelmente favorece o processo de
floração, com conseqüente aumento na produtividade (Queiroz-Voltam et al. 2009).
Tabela 3. Número de frutos (“chumbinho”) presentes no 4° + 5° nós e potencial hídrico em diferentes cultivares de cafeeiro.
CULTIVARES
Catuaí
Tupi
Obatã
F
Nº de frutos
32,8a
19,5b
24,1b
9,63*
Potencial hídrico
1,74b
2,11a
-1,93ab
4,38*
* Médias seguidas por letras distintas, na horizontal, diferem entre si ao nível de 5%.
Figura 2. Porcentagem de gemas indiferenciadas e reprodutivas produzidas pelas cultivares de cafeeiro
Catuaí, Obatã e tupi, durante os anos de 2005 e 2006, em experimento realizado em Campinas-SP.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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5.4 Enxertia no cafeeiro
A ocorrência generalizada de nematóides em grande parte da área plantada com café no
Brasil tem inviabilizado a cafeicultura em regiões tradicionalmente produtoras de café de alta qualidade, em vista da falta de resistência apresentada pela espécie C. arabica. Por outro lado, C.
canephora vem demonstrando resistência aos nematóides do gênero Meloidogyne e Pratilenchus,
assim com ao agente causal da ferrugem (Hemileia vastratix), além de elevada capacidade produtiva (Costa et al.,1991). Entretanto o cultivo do ‘Robusta’ apresenta obstáculos, como a baixa qualidade
da bebida e a falta de tradição de cultivo nas principais regiões cafeeiras do país (Costa et al.,1991).
A enxertia de cultivares comerciais de C. arabica sobre C. canephora tem apresentado resultados promissores, oferecendo aos cafeicultores alternativa para o cultivo do café em áreas infestadas
por nematóides. Fazuoli et al. (1983), em trabalho de campo, desenvolvido em regiões infestadas
por Meloidogyne incógnita, verificaram aumentos na altura, no diâmetro da copa e na produção das
plantas enxertadas, em relação às não enxertadas. A eficiência da enxertia foi confirmada por Costa
et al. (1991) em área infestada por nematóides, onde a produção de café beneficiado por hectare,
do cultivar Mundo Novo em porta-enxertos resistentes de C. canephora, somou 26,3 sacas, contra
5,7 sacas do ‘Mundo Novo’ sem enxertia.
Em adição à resistência de C. canephora a nematóides, a enxertia parece atuar na interação
fisiológica entre a raiz e a parte aérea. Nesse sentido, Fahl & Carelli (1985) verificaram que, mesmo
em condições isentas de nematóides, plantas jovens de C. arabica enxertadas sobre C. canephora
apresentaram, tanto para a altura como para a área foliar, taxas de crescimento relativo superiores
às plantas não enxertadas. Esses resultados mostraram que, mesmo em condições isentas de
nematóides, a utilização de C. canephora como porta-enxerto conferiu maior desenvolvimento e
vigor às plantas, o que, conseqüentemente, poderia levar a aumentos na produção. De fato, em
experimentos efetuados em três regiões cafeeiras paulistas, Campinas, Garça e Mococa, foi verificado que a enxertia de cultivares de C. arabica (Catuaí Vermelho IAC H 2077-2-5-81 e Mundo Novo
IAC515-20) sobre progênies de C. canephora (Apoatã IAC2258 e IAC 2286) e de C. congensis (IAC
Bangelan coleção 5) proporcionou maior desenvolvimento e produção (média de cinco anos) aos
cultivares de C. arabica, sendo o efeito da enxertia mais pronunciado no ‘Catuaí’ do que no ‘Mundo
Novo’ (Fahl et al., 1998). Em adição, a absorção de nutrientes foi qualitativamente melhorada nas
plantas enxertadas, aumentando a absorção de potássio, que é um dos principais elementos minerais relacionados com a produção do cafeeiro, e diminuindo a absorção de manganês, que
frequentemente está presente em níveis altos na maioria dos solos cultivados com café no Brasil
(Fahl et al.,1998).
Após recepa drástica das plantas, o efeito da enxertia em melhorar o desempenho e a produção foi ainda mais acentuado. A enxertia aumentou a produção (média de cinco anos) em cerca
de 151 % e 89 % , respectivamente para os cultivares ‘Catuaí’ e “Mundo Novo” (Fahl et al., 2001). O
melhor desempenho da plantas enxertadas foi atribuído à maior capacidade do sistema radicular de
C. canephora cv. Apoatã em explorar maior volume de solo e à maior eficiência em fornecer água
para a parte aérea nos períodos de défices hídricos intensos, mantendo maiores taxas fotossintéticas
e maior ganho em carbono (Fahl et al., 2001). Em adição, a enxertia não alterou a qualidade de
bebida, avaliada através da prova da xícara e da determinação dos teores de ácidos clorogênicos,
mantendo o excelente padrão apresentado por C. arabica (Fahl et al., 2001).
O efeito da enxertia pode variar com os materiais genéticos utilizados nas diversas combinações enxerto/porta-enxerto. Portanto, torna-se importante conhecer as características fisiológicas de
materiais genéticos que potencialmente possam ser utilizados como porta-enxerto para cultivares de
C. arabica. Nesse sentido, foi estudado o desenvolvimento da parte aérea e das raízes, as trocas
gasosas fotossintéticas e a composição mineral nos genótipos Apoatã IAC 2258 (C. canephora); Bangelan
IAC col. 5 (C. congensis X C. canephora); Catuaí IAC 144 (C. arabica); Excelsa (C. liberica, var. dewevrei)
94
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
e Piatã IAC 387 (C. arabica X C. liberica, var. dewevrei), visando conhecer seus potenciais
para utilização como porta-enxerto para variedades de C. arabica, em áreas isentas de
nematóides (Alfonsi et al., 2005). A análise global dos resultados obtidos para todas as características fisiológicas, previamente descritas, mostrou que o ‘Bangelan’ e o ‘Apoatã’ apresentam
características favoráveis para a utilização como porta-enxerto para cultivares de C. arabica
(Alfonsi et al., 2005), confirmando os resultados obtidos em trabalhos anteriores (Fahl, et al.,
1998, Fahl et al., 2001).
5.5. Método para estimativa da produtividade da cultura de café
A estimativa antecipada da produção de café nas diversas regiões produtoras é de
fundamental importância para o estabelecimento da política cafeeira do país. Apesar disso,
não existe no Brasil uma metodologia adequada para previsão antecipada da safra de café
que permita uma avaliação segura e precisa. Esses métodos devem levar em consideração as
cultivares, a densidade de plantio, a idade da cultura, a tecnologia empregada e as condições
edafoclimáticas. Em vista disso, procurou-se desenvolver um método para estimar a produtividade de cafeeiros de diferentes cultivares, idade e sistema de plantio, avaliando-se durante
diversos períodos produtivos as características fenológicas determinantes do crescimento e
da produção, cujos resultados foram parcialmente publicados (Fahl et al.2005 a,b).
Os estudos foram realizados em 14 unidades experimentais (UEs), localizadas em propriedades produtoras da região de Garça/Marília, abrangendo os municípios de Garça (4 UEs),
Marília (2 UEs), Vera Cruz (2 UEs), Gália (2 UEs), Lupércio (1 UE) e Oriente (2 UEs). As medidas foram feitas nos anos agrícolas de 1999/2000 a 2004/2005, em dezembro e fevereiro/
março, épocas correspondentes, respectivamente, aos estádios fenológicos de “chumbinho”
e início da expansão dos frutos, após a queda de “chumbinhos”.
As amostragens foram efetuadas em 5 diferentes ruas das UEs, através da contagem
do número de frutos presentes no 4º e 5º nós produtivos, enumerados do ápice para a base,
em 10 ramos plagiotrópicos do terço médio da planta, tomados ao acaso ao longo da rua,
sendo 5 de cada lado . Ao mesmo tempo, foi medida a altura de cinco plantas de cada segmento avaliado, obtendo-se a altura média do talhão. A partir desses dados, foi obtido
o índice fenológico de produção (IFP), correspondente ao produto da média do número de
frutos do 4º e 5º nós produtivos do ramo plagiotrópico, multiplicado pela área vegetal de produção, a qual foi calculada pela multiplicação do comprimento em metro de linha de café por
hectare pelo dobro da altura da planta. Nessa mesma ocasião, em cada uma das UEs foi feita
uma estimativa visual da produtividade por, no mínimo, dois técnicos especializados na cultura cafeeira. A produtividade observada de cada UE, expressa em sacas de café beneficiado
por hectare, foi obtida dividindo-se o volume de café da roça pelo fator 430 (valor estabelecido para a conversão de café da roça em café beneficiado).
Considerando-se que no mês de dezembro praticamente ocorreram todas as floradas
e, portanto, a cultura já se encontrava com o número máximo de frutos (“chumbinho”) da safra
e que em março, após a queda de chumbinhos devido a fatores bióticos e abióticos que ocorrem naturalmente durante os meses de janeiro e fevereiro, quando então o número de frutos
se mantém até a colheita, procurou-se estabelecer equações que possibilitassem estimar a
produção baseada nesses dois estádios fenológicos. Verificou-se que os índices fenológicos
de produção, determinados nos dois estádios fenológicos, acompanharam estreitamente os
valores das produções dos anos agrícolas de 1999 a 2005 (Fig. 3). As regressões obtidas
entre os IFP, referentes às médias dos números de frutos do 4º e 5º nós produtivos e as
respectivas produtividades reais (Figs. 4 e 5) forneceram as seguintes equações:
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Y = 0,000357 X ⇒ R2 = 0,93 (para as avaliações realizadas em dezembro)
e
Y = 0,0005 X ⇒ R2 = 0,99 (para as avaliações realizadas em março)
Nessas equações, Y representa a produtividade estimada e X o IFP.
As equações acima foram testadas utilizando-se dados de 2001/2002 que foi um ano agrícola em que todos os 14 talhões em estudo apresentaram produções. Verificou-se que as estimativas
das produtividades das 14 UEs, obtidas pela equação de março (Y = 0,0005 X) e sua comparação
com as produtividades observadas apresentaram margem de erro de 7%, enquanto que a comparação entre a estimada visualmente e a observada foi de 9% (Fig. 6). Na safra do mesmo ano agrícola
(Fig. 7) verificou-se que as estimativas de produtividade pelas equações de ambas as épocas de
avaliação (dezembro e março) mantiveram-se próximas das respectivas produtividades observadas,
com margem de erro não superior a 7% na somatória de todas as produções. Portanto, a utilização
das equações Y = 0,0005 X e Y = 0,000357 X, obtidas através dos índices fenológicos de produção,
permitem estimar a produtividade do cafeeiro, com até seis meses de antecedência, com precisão
superior a 93%.
Em síntese, tendo-se os dados médios referentes aos números de frutos do 4º e 5º nós
produtivos, a altura da planta e o espaçamento da cultura, a estimativa da produtividade do talhão
pode ser obtida através das equações Y = 0,000357 X e Y = 0,0005 X, para avaliações em dezembro e março, respectivamente. Essas equações permitem uma estimativa da produtividade, com
razoável precisão, com até seis meses de antecedência, sem requerer para isso a avaliação visual
de técnicos ou produtores altamente especializados na cultura cafeeira.
Figura 3. Relação entre o índice fenológico, obtido pela contagem do número médio de frutos do 4º e 5º
nó, com a produtividade observada em 14 UEs da Região de Garça/ Marília, no período de 1999 a 2004.
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Figura 4. Regressão entre o índice fenológico, obtido pela multiplicação da média do número de frutos do
4º e 5º nós produtivos de ramos plagiotrópicos do terço médio da planta, pela área vegetal de produção,
calculada pelo produto do comprimento em metro de linha de café por hectare pelo dobro da altura da planta. Avaliação realizada em março.
Figura 5. Regressão entre o índice fenológico, obtido pela multiplicação da média do número de frutos do
4º e 5º nós produtivos de ramos plagiotrópicos do terço médio da planta, pela área vegetal de produção,
calculada pelo produto do comprimento em metro de linha de café por hectare pelo dobro da altura da
planta. Avaliação realizada em dezembro.
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Figura 6. Comparação entre a produtividade real e a obtida pela equação y = 0,0005 x, e com a estimativa visual em 14 unidades experimentais durante os anos agrícolas de 2001/2002.
Figura 7. Comparação entre a produtividade observada e as obtidas pelas equações y = 0,000357 (DEZ) e
y = 0,0005 x (MAR) em 14 unidades experimentais durante os anos agrícolas de 2001/2002.
As equações obtidas constituem uma ferramenta importante na composição de modelos matemáticos para estimativa de produtividade do cafeeiro.
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AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem ao Consórcio Brasileiro de P&D/Café pelo suporte financeiro para
o desenvolvimento dos projetos cujos resultados são apresentados neste artigo.
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
101
MANEJO DOS NEMATÓIDES PARASITOS DO CAFEEIRO
Wallace Gonçalves ( 1 )
1. INTRODUÇÃO
Os nematóides parasitos de plantas ocorrem na maioria dos solos cultivados, mas os danos
provocados por eles são observados quando atingem altas densidades populacionais, sendo esse
fato mais importante do que suas meras ocorrências.
O controle de fitonematóides é, de modo geral, operação difícil de ser realizada. Deve-se ter
em mente que, estando uma área contaminada, sua erradicação é praticamente impossível. Entretanto, estes parasitos podem muitas vezes, ter suas populações reduzidas e mantidas em níveis
baixos, utilizando-se de maneira integrada todas as medidas de controle disponíveis e viáveis.
O conhecimento sobre os fitonematóides, da planta hospedeira e das interações entre eles e
outros componentes do agroecossistema, constitui a base para o estabelecimento de técnicas necessárias para o manejo dos fitonematóides na cultura cafeeira. Além disso, é preciso decidir dentre
as técnicas disponíveis, quais as mais adequadas e quando aplicá-las para se obter um controle
mais econômico e com menor custo social e ambiental.
Os trabalhos de pesquisas que visam ao manejo dos nematóides parasitos do cafeeiro em
execução no Centro de Café “Alcides Carvalho”, do IAC, concentram-se principalmente no desenvolvimento de cultivares com resistência a nematóides do gênero Meloidogyne, para serem utilizadas
de maneira integrada, com outras táticas de manejo de fitonematóides.
A baixa eficiência de algumas dessas táticas na cultura cafeeira, a suscetibilidade de nossas
principais cultivares, o nível de melhoramento atingido pela cultura, a disponibilidade de um banco
de Coffea com grande variabilidade genética em relação à resistência a agentes fitoparasitos e as
vantagens econômicas e ecológicas advindas do uso de cultivares resistentes foram requisitos considerados para o início dessas pesquisas, já em 1968, na então Seção de Genética do IAC.
2. SITUAÇÃO ATUAL DO PROBLEMA
Os problemas causados pelos fitonematóides começaram a despertar interesse a partir de
1950, quando com o término das terras de matas em regiões ecologicamente favoráveis a C. arabica,
no Estado de São Paulo, houve a necessidade de adoção de tecnologia capaz de produzir café em
solos já cultivados com a cultura. A não- verificação da presença desses parasitos em áreas de
renovação, a utilização de mudas infestadas aliado ao uso inadequado de implementos agrícolas,
assim como os efeitos da geada de 1975, que determinaram a necessidade de podas drásticas dos
cafeeiros, assim como a constatação de espécies de nematóides mais patogênicas, resultaram em
um agravamento do problema.
(1) Pesquisador Científico do Centro de Café ‘Alcides Carvalho’, IAC/APTA, [email protected]
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
103
Atualmente, as áreas mais afetadas devido à presença dos nematóides que parasitam o
cafeeiro são as de solos arenosos e degradados física (compactação, erosão), química (desequilíbrio
nutricional, baixos teores de nutrientes e de matéria orgânica) e biologicamente (queda da atividade
e diversidade biológica) da cafeicultura paulista e paranaense. A ampla disseminação de M. incognita
e M. paranaensis nessas regiões, a notável capacidade de destruir o sistema radicular, a alta persistência no solo, o grande número de hospedeiros, a existência de raças fisiológicas (M. incognita),
além da intolerância de nossas cultivares a esses parasitos, fazem com que esses nematóides constituam fator limitante tanto na implantação de novos cafezais em áreas onde ocorrem como na
manutenção dos já contaminados.
Por outro lado, as características do desenvolvimento de M. incognita e M. paranaensis em
cafeeiros, fazem com que alguns métodos de controle não apresentem a mesma eficiência alcançada
em outros cultivos.
3. NEMATÓIDES PARASITOS DO CAFEEIRO
Até o momento, pelo menos 38 espécies, representando 31 gêneros de fitonematóides foram
encontradas associadas a raízes de cafeeiros no Brasil (Lordello, 1972, Campos, 1997). Muitas
dessas espécies podem ocorrer simultaneamente no sistema radicular do cafeeiro, embora os danos causados por algumas delas não estejam comprovados (Campos et al., 1985).
A fauna nematológica é variável segundo a região cafeeira (Lordello, 1965), sendo as
espécies dos gêneros Meloidogyne e Pratylenchus as mais prejudiciais à cafeicultura brasileira (Campos, 1997). Das 17 espécies de nematóides formadores de galhas relatadas parasitando
o cafeeiro em diversas partes do mundo, seis ocorrem no Brasil (Campos e Villain, 2005),
sendo as mais prejudiciais M. exígua pela ampla distribuição geográfica, M. incognita e M.
paranaensis, pela intensidade dos danos que causam.
As espécies mais comuns de Meloidogyne possuem variação no modo de reprodução,
desde a fecundação cruzada a partenogênese (facultativa ou obrigatória), no grau de ploidia,
variando de haplóide a vários graus de poliploidia e uma complexidade citogenética, com o
número de cromossomos somáticos variando de 14 a 74, o que leva a uma grande variabilidade inter e intraespecífica (Carneiro e Almeida, 2000).
Variações fisiológicas nos nematóides formadores de galhas foram demonstradas por
diversos autores ao observarem que as populações dessas espécies diferiam na habilidade
de parasitar diferentes hospedeiros, e isso também ocorre com populações oriundas de cafeeiros.
O estudo da variabilidade genética nas populações de nematóides, assim como
a correta caracterização e sua identificação é de grande importância, uma vez que a ação
do(s) gen(es) de resistência do hospedeiro pode ser específica a raça(s) e ou espécie(s)desses
parasitos (Fassuliotis, 1985), sendo fundamental para a utilização de algumas técnicas de
manejo, como a rotação de cultura e o uso de cultivares resistentes.
A correta identificação dos nematóides do gênero Meloidogyne é uma tarefa árdua,
difícil e passível de erros, devido à extensiva variação morfológica entre e dentro das populações
desses organismos (Carneiro e Almeida, 2000). Muitos estudos já efetuados sobre a diversidade
de populações desses nematóides em cafeeiros, realizados na cafeicultura brasileira e de
outros países, foram embasados somente na diagnose morfológica (padrão perineal) e no
teste de hospedeiros diferenciais, o que pode ter levado a algumas identificações
incorretas (Carneiro et al., 2004).
104
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
Atualmente, para uma precisa identificação dos nematóides, alguns laboratórios têm utilizado de maneira complementar, a diagnose morfológica, o teste de hospedeiros diferenciais e as
diagnoses bioquímica (fenótipo das esterases) e molecular (SCAR- Multipex- PCR). Essa última
técnica permite a identificação precisa de um juvenil de segundo estádio, fêmea ou massa de ovos,
sendo muito sensível na detecção de mistura de espécies, chegando ao nível mínimo de 1%. O uso
dessa técnica permitiu comprovar que a mistura de espécies, em condições de campo, é uma situação muito frequente no Brasil (Randig et al., 2002, Carneiro et al., 2005).
4. MANEJO
A filosofia do manejo de fitonematóides baseia-se na redução e manutenção desses parasitos em níveis populacionais que não causem dano econômico, através da integração de medidas de
controle. Para isso, dois elementos são essenciais: a observação e utilização dos fatores que limitam a reprodução e desenvolvimento dos nematóides (fatores da planta hospedeira, do parasito e
do ambiente) e a tolerância das plantas a certos níveis populacionais desses organismos.
A adoção e o êxito de qualquer estratégia de manejo dependerão essencialmente, do conhecimento da espécie(s) e ou raça(s) do nematóide presente(s) na gleba ou cafezal em que se deseja
realizar o manejo. Dependerá, também, de uma análise crítica da sua aplicabilidade, em função do
nível tecnológico do cafeicultor, das condições de condução da lavoura, da possibilidade de mudança na atividade agrícola em parte da propriedade ou mesmo da perda periódica de receita por parte
do cafeicultor (Campos et al., 1985).
O manejo, um modelo de controle mais efetivo, dificulta o uso de soluções imediatistas e
exige uma visão sistêmica do processo produtivo, pois sabe-se que os danos provocados por esses
parasitos são mais severos quando a planta hospedeira é submetida a condições de estresses,
causados por fatores abióticos (secas, deficiências nutricionais, frio, etc.) e bióticos (pragas, doenças, etc.) do meio ambiente (Campos, 1997).
A principal estratégia de manejo dos nematóides parasitos do cafeeiro ainda é evitar a contaminação de solos, águas e cafezais por esses organismos. Esta prevenção é feita através do uso de
medidas fitossanitárias aliadas à sanidade das mudas, não somente das de café, mas também de
qualquer outra espécie vegetal.
Os autores consideram que, em cafezais já implantados e contaminados por fitonematóides,
devido às condições de manejo das lavouras, algumas estratégias de manejo são de difícil
aplicabilidade. No entanto, em áreas de renovação e infestadas por esses parasitos, alguns procedimentos devem ser adotados de imediato como:
a) prevenção de disseminação e contaminação de outras áreas dentro e fora da propriedade;
b) identificação dos fitonematóides presentes;
c) rotação de cultura com plantas antagônicas aos nematóides, visando à redução dos níveis
populacionais desses parasitos no solo, visto que os danos causados por eles são maiores em
cafeeiros jovens. Além disso, deve-se ter em mente que os cafeeiros resistentes em sua quase
totalidade não são imunes aos parasitos, multiplicando-os em pequenas taxas;
d) recuperação física, química e biológica dos solos;
e) evitar plantio de cafeeiros suscetíveis em áreas infestadas pelas espécies mais patogênicas,
como M. incognita e M. paranaensis;
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
105
f) integração e aplicação de todas as técnicas de manejo disponíveis e viáveis e com boa
relação de custo e benefício;
g) utilização de outras tecnologias de produção que atuam para a sustentabilidade econômica, social e ambiental da cafeicultura, uma vez que o manejo dos fitonematóides é apenas um dos
componentes do processo produtivo do cafeeiro.
Serão abordadas nesta apresentação, algumas estratégias de manejo com possibilidades de
uso na cafeicultura, assim como alguns aspectos sobre a utilização de mudas enxertadas em porta
enxertos resistentes a nematóides.
5. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Segundo os dados disponíveis em literatura, verifica-se que as pesquisas realizadas até o
momento, restringiram-se de uma maneira geral, a métodos específicos de controle de nematóides
Entretanto, devido a implicações ecológicas advindas da integração das medidas de manejo, considera-se que há necessidade de amplo esforço por parte de todos, para a implantação dessa técnica
na cultura cafeeira. Em cafezais já implantados, seja em formação, seja adulto, a constatação da
presença das principais espécies de nematóides que parasitam o cafeeiro, praticamente conduz à
utilização de poucas estratégias de manejo, como o manejo químico, cultural (matéria orgânica) e a
aplicação de medidas fitossanitárias. No entanto, em áreas de renovação e infestadas por
fitonematóides, os procedimentos listados anteriormente devem ser adotados de imediato.
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Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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IMPORTÂNCIA RELATIVA DAS CONDIÇÕES DE
PRODUÇÃO DO CAFÉ ARÁBICA SOBRE A QUALIDADE DA
BEBIDA: ESTUDO DE CASO
Vanessa E. Poulain (1 );Terezinha J. G. Salva ( 2 )
Oliveiro Guerreiro Filho ( 2 ); Maria Bernadete Silvarolla ( 2 )
Roberto Antonio Thomaziello ( 2 ); Herculano Penna Medina Filho ( 2 )
Flávia Maria de Melo Bliska ( 2); Sérgio Parreiras Pereira ( 2 )
Gerson Silva Giomo (2 ); Luiz Carlos Fazuoli (2 )
RESUMO
Este trabalho trata da análise estatística efetuada para verificar a relação existente entre a
qualidade global das bebidas dos cafés participantes dos concursos “Cup of Excellence”, promovidos pela BSCA, e as condições de produção das amostras de café cru inscritas. Os resultados
revelaram que de um conjunto de 28 variáveis relacionadas às condições produção das amostras,
11 interferiram significativamente na qualidade da bebida. No conjunto, essas variáveis explicaram
36,6% dos resultados. A cultivar empregada foi a variável que contribuiu com maior peso na definição da qualidade da bebida. Ela explicou 29% da variabilidade explicada pelas 11 variáveis. Pela
análise de covariância, estabeleceu-se uma relação linear entre essas 11 variáveis e a qualidade
global das bebidas das amostras. As notas previstas por esse modelo diferiram das notas dadas
pelos provadores em menos de 10%.
1. INTRODUÇÃO
As pesquisas, bem como as observações em campo e os resultados dos diferentes concursos nacionais e internacionais, têm indicado a tendência de certas condições de produção de café
cru favorecer a qualidade da bebida. Assim, há um conhecimento bastante difundido de que os
cafés de regiões altas são melhores, bem como há quase unanimidade no reconhecimento da superioridade da cultivar Bourbon. As respostas a outras questões, como, por exemplo, àquelas relativas
ao efeito da orientação do cafeeiro no talhão e às que tratam do efeito da adubação, que são
condições de produção menos rastreadas, no entanto, são menos decisivas, ora indicando que
esses fatores têm efeito, ora indicando que eles não têm efeito na qualidade da bebida.
Apesar de as pesquisas concluídas e divulgadas indicarem a existência de forte interação
entre a genética e o ambiente na determinação da qualidade da bebida do café, há uma restrição ao
amplo estudo dessa interação imposta pela grande dificuldade de instalação de experimentos que
contemplem concomitantemente diferentes condições de produção com número de repetições suficiente para permitir análise estatística dos resultados. Assim, em muitos dos estudos até hoje
disponibilizados, as variáveis de processo de produção são tratadas individualmente, ou contemplam a interação apenas entre um pequeno número delas.
(1) Ecole Nationale Supérieure d’Agonomie – Agrocampus Rennes.
(2) Centro de Café ‘Alcides Carvalho’, Instituto Agronômico, Caixa Postal 28, 13012-970, Campinas, SP, Fone/fax: (19) 32120458; café@iac.sp.gov.br
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Para contornar essa dificuldade, o Centro de Café ‘Alcides Carvalho’ e a BSCA (Brazil Specialty
Coffee Association) uniram esforços para conduzir um estudo inédito contemplando o efeito simultâneo de 28 variáveis relacionadas às condições de produção do café cru sobre a qualidade sensorial
da bebida. O objetivo desse trabalho foi, assim, verificar a condição, ou conjunto de condições, de
produção mais adequada para a produção de cafés com bebida de alta qualidade.
2. BANCO DE DADOS E ANÁLISE ESTATÍSTICA
Análise Sensorial
O conjunto de amostras de café considerado no estudo foi o composto pelas amostras inscritas nos concursos “Cup of Excellence”, promovidos pela BSCA nos anos de 2004, 2005 e 2006.
Essas amostras foram degustadas por provadores nacionais e internacionais no decorrer de cada
um dos três concursos e as notas de qualidade global em cada uma das fases foi empregada no
estudo.
Os concursos de Qualidade de Cafés do Brasil “Cup of Excellence” se dão em 3 etapas: 1ª
-.de pré-seleção, 2ª. - de classificação por júri nacional e 3ª. – de classificação por júri internacional.
Basicamente, a evolução do concurso se dá com a eliminação dos cafés de pior qualidade em cada
uma das fases, seguindo para a fase seguinte apenas os cafés participantes de melhor qualidade.
Na pré-seleção, entre as amostras de café inscritas no concurso, as cerca de 150 de melhor
qualidade sensorial foram selecionadas para participar da fase 1. Na fase 1 do concurso, entre as
cerca de 150 amostras que participaram dessa fase, o júri nacional selecionou os cerca de 80 melhores cafés para participar da fase 2. Na fase 2, as 60 melhores amostras, entre as 80 que participaram
dessa fase, foram selecionadas para participar da fase 3. Na fase 3 se iniciou a avaliação por júri
internacional. Nela foram selecionadas para participar da fase 4 as cerca de 40 melhores amostras
das 60 participantes da fase 3. Na fase 4, foram selecionados os café que receberam nota de avaliação global superior a 85, que foram os cafés ganhadores do concurso, e que seguiram para a fase 5.
Para efeito da avaliação sensorial das amostras participantes dos concursos, os júris consideraram a intensidade e a qualidade dos atributos aroma, bebida, corpo, sabor residual, doçura,
acidez, equilíbrio e qualidade global, mediante o formulário apresentado no anexo 1. Todas as amostras
receberam uma nota final geral em cada fase, e essas notas foram as consideradas nas análises
estatísticas.
Condições de Produção do Café Cru
As informações sobre as condições de produção dos cafés analisados foram obtidas mediante respostas a um questionário (anexo 2) respondido pelos produtores inscritos nos concursos “Cup
of Excellence” promovidos pela BSCA nos anos de 2004, 2005 e 2006.
O questionário completo continha 63 questões, excluído o nome da propriedade. Muitos dos
participantes dos concursos não o responderam e outro tanto o responderam apenas parcialmente.
Para a análise estatística foram consideradas apenas as 28 questões respondidas com maior freqüência pelos inscritos. As questões consideradas foram as de número 2, 4, 5, 6, 8, 10, 11, 12, 13,
14, 15, 16, 18, 19, 20, 25, 28, 31, 34, 37, 38, 39 45, 46, 47, 48, 49 e 57
Em 2004, 679 amostras foram inscritas no IV concurso “Cup of Excellence” . Dessas, 170
responderam as 28 questões do questionário.
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Em 2005, 553 amostras foram inscritas no V concurso “Cup of Excllence” . Dessas, 45 responderam as 28 questões do questionário.
Em 2006, 347 amostras foram inscritas no VI concurso “Cup of Excllence” . Dessas, 43 responderam as 28 questões do questionário
Nos três anos de estudo, o total de questionários considerados foi igual a 258. Como cada
questionário correspondeu a uma amostra, neste trabalho ele será tratado como amostra.
Das 28 questões consideradas, 10 foram de natureza quantitativa e, contemplaram altitude,
número de sacas, área total colhida, área total de café na propriedade, idade da cultura, número de
plantas no talhão, produtividade, tempo no terreiro, altura da camada de café no terreiro, número
de revolvimento no terreiro. Dezoito das 28 questões foram de natureza qualitativa e, contemplaram
região, cultivar de café, intensidade de chuva durante o enchimento, face de exposição do cafeeiro
ao sol, presença de quebra-vento, inclinação do terreno do talhão, manejo do mato, tipo de adubo,
aplicação de gesso, aplicação de calcário, aplicação de micronutrientes, aplicação de defensivo,
intensidade de chuva durante a colheita, tipo de preparo, destino da água de lavagem, tipo de
terreiro, tipo de secagem e uso de tulha.
Das 258 amostras dos três anos que responderam as 28 questões do questionário, 142
(124 de 2004; 18 de 2005 e 0 de 2006) foram eliminadas já na fase de pré-seleção; 44 amostras
(10 de 2004, 12 de 2005 e 22 de 2006) foram eliminadas na fase 1; 19 amostras (11 de 2004, 2 de
2005 e 6 de 2006) foram eliminadas na fase 2; 14 amostras foram eliminadas na fase 3 (5 de 2004,
4 de 2005 e 5 de 2006); 31 amostras foram eliminadas na fase 4 (14 de 2004, 7 de 2005 e 10 de
2006) e 8 amostras chegaram até a fase 5.
Considerando as amostras selecionadas em vez de considerar as amostras eliminadas, temse que 258 amostras participaram da pré-seleção, 116 amostras participaram da fase 1, incluindo
46 amostras de 2004, 27 amostras de 2005 e 43 amostras de 2006; 72 participaram da fase 2,
incluído 36 amostras de 2004; 15 amostras de 2005 e 21 amostras de 2006; 53 participaram da
fase 3, incluído 25 amostras de 2004, 13 amostras de 2005 e 15 amostras de 2006; 39 participaram
da fase 4, incluindo 20 amostras de 2004, 9 amostras de 2005 e 10 amostras de 2006 e 8 participaram da fase 5, incluindo 6 amostras de 2004 e 2 amostras de 2005.
Pela natureza do concurso em que os cafés de melhor qualidade seguem para a etapa
seguinte, as respostas das 8 amostras finalistas, ou seja, das que participaram das 5 fases foram
consideradas 5 vezes (na pré-seleção, na fase 1, na fase 2, na fase 3, na fase 4). Da mesma
forma, os questionários das amostras que participaram de 4 fases, foram considerados 4 vezes.
Dessa maneira, considerando-se da pré-seleção à fase 4, 538 questionários participaram da análise
estatística.
Análises Estatísticas dos Dados
O efeito conjunto das 28 condições de produção sobre a qualidade sensorial da bebida foi
determinado pela análise de covariância (ANCOVA) (Husson, F.; Pagès, J., 2005; Pagès, J., 2005).
A ANCOVA foi usada também para fazer o modelo linear de previsão usando o fator independente
para prever o dependente. Neste caso, fez-se a análise de variância (ANOVA) do resíduo (previsto
menos o real) para ver se a variável dependente ainda era significativamente dependente do fator
depois de excluída a variação devida às covariáveis. Nesse estudo o método de seleção das variáveis de interesse foi do tipo descendente em que um primeiro modelo constituído pelo conjunto de
variáveis é submetido ao teste F, a variável menos significativa foi retirada e, em seguida o modelo
foi testado novamente até que não houvesse mais variáveis de efeito significativo. Esta escolha
permitiu o estabelecimento de um modelo a partir do maior número possível de variáveis.
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O teste F permitiu, em um primeiro momento, a identificação das variáveis (condições de
produção) de interesse para a qualidade, ou seja, aquelas que apresentaram efeito significativo em
relação à variabilidade das notas de qualidade. O teste t permitiu na seqüência a identificação de
diferenças significativas entre a qualidade média geral e a qualidade média das amostras das diferentes modalidades (particularidades dentro de uma variável qualitativa. Ex: Mundo Novo na variável
cultivar) de uma variável qualitativa do modelo. Pôde-se também quantificar o desvio representado
por essas diferenças. Esse teste permitiu, especialmente, identificar as modalidades responsáveis
pela melhor ou pela pior qualidade da bebida.
3. RESULTADOS E DISCUSSÃO
As 258 amostras de café consideradas no estudo se distribuíram entre as modalidades nas
variáveis da seguinte maneira:
Variáveis Qualitativas
- Distribuição das amostras segundo as regiões de origem: Sul de Minas, 59%; Zona da Mata, 13%;
Sorocabana e Norte Velho, 13%; Cerrado Mineiro, 7%; Chapada Diamantina (Piatã), 5%; outros 4%.
- Cultivares das amostras: Catuaí 35,2%; Blend (várias proporções de Catuaí, Catucaí, Icatu
e Acaiá) 16,3%; Bourbon 13,5%; Mundo Novo 13,5%; Outros (Iapar 59; Topázio; Rubi; Bourbon
Amarelo + Bourbon Vermelho + Icatu; Obatã + Tupi; Bourbon + Acaiá; Mundo Novo + Acaiá; Icatu +
Mundo Novo) 10,5%; Acaiá 7,4%; Obatã 3,1%; sem registro 0,4%.
- Intensidade de chuva durante o enchimento: normal 67,8%; elevada 27,5%; baixa 3,9%;
sem registro 0,8%
- Face exposta: leste 34,9%; oeste 25,2%; norte 23,6; sul 5,0%; leste e oeste 5,0%; outro
3,9%; sem registro 2,3%
- Presença de quebra-vento: não 62,8%; sim 37,2%
- Inclinação do terreno: meia encosta 47,7%; encosta 37,6%; plano 14,4%; sem registro 0,4%
- Manejo do mato: mecânico + herbicida 67,4%; mecânico 22,1%; herbicida 9,7%; sem registro 0,8%
- Adubação: química + orgânica 74,8%; química 19,8%; orgânica 5,4%
- Aplicação de gesso: sim 19%; não 78,3%; sem registro 2,7%
- Aplicação de calcário: sim 78,7%; não 20,1%; sem registro 1,2%
- Aplicação de micronutriente: sim 82,6%; não 12,4%; sem registro 5%
- Aplicação de defensivo: 70,5%; 20,1%; 1,2%
- Intensidade de chuva durante a colheita; baixa 45%, normal 33,7%; elevada 19,0% sem
registro 2,3%
- Método de preparo: CD 82,6%; vários (CD + desmucilado; CD + desmucilado + despolpado)
7,4%; desmucilado 5,8%; despolpado 3,5%; sem registro 0,7%
- Construção do terreiro: concreto 53,5%; outro 12,8%; asfalto 9,7%; suspenso 8,1%; suspenso/
coberto 4,3%; Suspenso + concreto 6,6%; tijolo 3,9%; sem registro 1,2%
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- Tipo de secagem: terreiro e secador 55,8%; terreiro 43,8%; sem registro 0,8%
- Uso de tulha: sim 62,8%; não 32,9%; sem registro 4,3%
Variáveis Quantitativas
- Altitude das plantações: mín. de 500 m, máxima de 1.480 m, média 1.046 m
- Área total plantada com café: mín. 1,4 ha., máximo de 1.300 ha., média 83,7 ha.
- Área colhida da amostra: mín. 0,65 ha., máximo de 120 ha., média 13,2 ha.
- Número de sacas que a amostra representa: mín. 20, máximo de 450, média 37,9.
- Idade da cultura: mín. de 2,5 anos, máximo de 50 anos, média 10 anos
- Número de plantas por hectare: mín. 1.000, máximo de 10.000, média 3767
- Produtividade: mín. de 7 sacas/ha., máximo 98 sacas/ha., média 36,5
- Tempo médio de permanência no terreiro: mín. 1 dia, máximo 40 dias, média 10,5 dias
- Altura da camada de café no terreiro: mín. 0,5 cm, máximo de 12 cm, média 3,3 cm
- Número de revolvimentos do café no terreiro: mín. 4, máximo de 40, média16,3
Na análise desses resultados deve-se considerar que:
1- As amostras que entraram no estudo foram as que superaram pelo menos a fase de préseleção, ou seja, são as cerca de 150 melhores amostras inscritas em cada ano e que
responderam as 28 questões do questionário
2- As amostras pré-selecionadas são de qualidade com potencial para chegar até a fase final
do concurso. Portanto, são cafés que por princípio têm qualidade elevada. A sua nota
global na fase 1 já era superior a 75 pontos (Tabela 1)
3- As amostras analisadas provêm de produção bem conduzida, então as diferenças encontradas são devidas a detalhes de processamento
Tabela 1. Notas mínimas atribuídas pelos provadores às amostras participantes nas diferentes fases nos
três anos
Ano
Pré-seleção
Fase 1
Fase 2
Fase 3
Fase 4
2004
76,1
77,4
78,7
81,7
87,3
2005
76,6
80,5
79,7
81,6
88,1
2006
75,1
80,1
81,0
81,8
89,0
Nas condições do levantamento realizado, a análise de covariância revelou que das 28 variáveis estudadas, as 11 variáveis de produção que interferem na qualidade da bebida dos cafés
participantes dos concursos “Cup of Excelence” são: cultivar, altitude do talhão, tipo de secagem,
tipo de terreiro, manejo do mato, água de lavagem, uso de defensivos, face de exposição do cafeeiro exposta ao sol, tipo de adubação, número de plantas por hectare e aplicação de gesso.
As análises estatísticas evidenciaram as condições de produção características dos cafés
eliminados e selecionados em cada fase do concurso.
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Com nível de significância de 10%, o comportamento das amostras em cada fase está
apresentado na tabela 2. Nessa tabela, nas colunas se encontram as condições de produção
características de pelo menos um grupo de café selecionado ou eliminado; nas linhas se encontram
as características por fase. Uma fase não mencionada significa que nenhuma condição de produção
caracterizou um grupo de café.
A porcentagem ao lado da característica representa a proporção em que foi eliminada ou
selecionada, em relação a todas as amostras daquela modalidade participante da fase. Por exemplo,
na pré-seleção, 71% dos cafés da cultivar Mundo Novo participantes dessa fase foram eliminados.
Tabela 2. Resultados que mais se destacaram na análise detalhada de quais as condições de produção que
levam um café a ser selecionado para a próxima etapa ou ser eliminado, ao nível de 10% de erro
Fase do
Concurso
Fase 1
PréSeleção
Fase do
Concurso
Fase 4
Selecionado ou
Eliminado
Variedade
Região
Média
Selecionado
Bourbon
81%
Sul de Minas
70%
1133 m
Eliminado
Outro
75%
Cerrado Mineiro
86%
1071 m
Bourbon 74%
Catuai 57%
Chapada
Diamantina
100%
1110 m
Normal 53%
Eliminado
Acaiá 84%
Mundo Novo
71%
Sorocabana/
Norte Velho
81%
995m
Elevada 73%
Selecionado ou
Eliminado
Idade Média
(anos)
Área
Colhida (ha)
Inclinação
Chuva no
enchimento
Selecionado
Altitude
Selecionado
17
Eliminado
7
Selecionado
9
Inclinado
73%
32
Eliminado
15
Plano 67%
43
Uso de
Gesso
Produtividade
plantas/ha
Fase 1
PréSeleção
Fase do
Concurso
Fase 1
PréSeleção
Chuva no
enchimento
Selecionado
12
Eliminado
8
Selecionado ou
Eliminado
Uso de
defensivos
Selecionado
Não 72%
33 sacs/ha
3286
Eliminado
Sim 48%
39 sacs/ha
4001
Selecionado
Não 72%
Não 49%
3556
Eliminado
Sim 66%
Sim71%
3940
(continua)
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Tabela 2. Continuação
Fase do
Concurso
Fase 3
Fase 2
PréSeleção
Fase do
Concurso
Selecionado ou
Eliminado
Manejo do
Mato
Selecionado
Micronutriente
Quebra-vento
Aplica 82%
Sim 90%
Eliminado
Não 38%
Selecionado
Eliminado
Selecionado
Mecânico 60%
Eliminado
Mecânico +
herbicida 60%
Selecionado ou
Eliminado
Modo de
Preparo
Selecionado
Água de Lavagem
Secagem
Não reutilizado
30%
Fase 4
Eliminado
Selecionado
CD 66%
Eliminado
Vários 78%
Fase 1
PréSeleção
Fase do
Concurso
Fase 4
Fase2
Fase 1
Préseleção
Não reutilizado
73%
Selecionado
Terreiro 56%
Eliminado
Despolpado
100%
Selecionado ou
Eliminado
Terreiro
Selecionado
Asfalto100%
Terreiro e
Secador 64%
Áltura da Camada
de café
Revolvimento
Vezes/dia
15
Eliminado
Selecionado
19
Eliminado
15
Selecionado
17
Eliminado
15
Selecionado
Eliminado
3.5 cm
Asfalto 76%
3 cm
A maior diferença entre os cafés selecionados e os eliminados ocorreu na pré-seleção e na
fase 1, e foi nessas fases que apareceu o maior número de colunas preenchidas. Um número
menor de cafés participou das fases seguintes, e as amostras foram sendo selecionadas para
uma qualidade de bebida cada vez melhor e mais semelhantes entre si, sendo mais difícil detectar
as diferenças.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
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Certas diferenças se repetiram ao longo do concurso, como foi o caso do café Bourbon em
que a grande maioria das amostras da cultivar foi selecionada tanto na pré-seleção quanto na fase
1. A cada fase ocorreu uma seleção para os cafés de maior altitude. Na pré-seleção, por exemplo, a
maioria dos cafés de altitude média igual a 1.110 m foram selecionados, enquanto na fase 1 já se
selecionou a maioria dos cafés de altitude média igual a 1.133 m. Da mesma forma, foi se selecionando para um número de plantas/ha cada vez menor. Nesse caso, na pré-seleção foi marcante o
número de amostras de 3.556 plantas/ha selecionadas, enquanto na fase 1 foi marcante o número
de amostras de 3.286 plantas/ha selecionadas. A não aplicação de defensivos e a não reciclagem
da água de lavagem, bem como o maior número de revolvimentos do café no terreiro também foram
características dos cafés selecionados.
Na tabela 2 pode-se verificar que os cafés de melhor qualidade foram: aqueles que a intensidade de chuva na fase de enchimento dos grãos foi normal e não elevada; os provenientes de
cafeeiros mais velhos; de talhão de terreno inclinado em vez de plano; aqueles que as amostras
representam um pequeno número de sacas; de lavoura de baixa produtividade; de cafeeiros em que
se aplicou micronutriente; de lavouras que tinham quebra-vento e aqueles cujo modo de preparo
empregado foi o cereja descascado e não o despolpado.
No entanto, a análise estatística mostrou também resultados que discordam do conhecimento geral. É o caso, por exemplo, das amostras de café do Cerrado (18 amostras), que foram eliminadas
no início do concurso, embora o Cerrado seja uma região que tradicionalmente produz café de alta
qualidade.
Com relação à aplicação de gesso e à secagem, observou-se que a não aplicação de gesso
e a secagem bem conduzida em terreiro contribuem para a melhoria da qualidade dos cafés.
A Tabela 2 mostra também que no início do concurso a maioria dos cafés secos em terreiros
de asfalto (25 amostras) foi eliminada, porém na fase 4 do concurso 100% dos cafés secos em
terreiro de asfalto foram selecionados. Deve-se observar, no entanto, que os 100% selecionados
correspondem a apenas 2 amostras do conjunto de 39 amostras.
Os resultados da análise de covariância revelaram que das 28 variáveis estudadas, 11 são
suficientes para descrever o comportamento das amostras analisadas, e que o efeito de cada uma
delas é o seguinte:
Teste F
SQ
GL
QM
F
Pr(>F)
Cultivar
692.7
6
115.5
12.7139
2.763e-13 ***
Altitude
354.9
1
354.9
39.0798
9.374e-10 ***
Secagem
295.5
1
295.5
32.5393
2.106e-08 ***
Terreiro
252.1
6
42.0
4.6268
0.0001408 ***
Manejo do Mato
197.6
2
98.8
10.8816
2.419e-05 ***
Água de lavagem
151.3
2
75.6
8.3279
0.0002805 ***
Defensivos
144.9
1
144.9
15.9540
7.567e-05 ***
Face Exposta
110.7
5
22.1
2.4381
0.0338493 *
Adubação
67.3
2
33.6
3.7032
0.0253912 *
No.plantas/ha
63.5
1
63.5
6.9921
0.0084700 **
Gesso
54.9
1
54.9
6.0457
0.0143117 *
4131.8
455
9.1
Resíduos
116
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A seleção descendente das variáveis com efeito significativo sobre a qualidade do café, ao teste F
ao nível de 5% de erro, permitiu estabelecer um modelo explicativo da qualidade constituído pelas 11
variáveis de interesse.
O modelo estabelecido explicou 36,6% da variabilidade das notas de qualidade. Desses 36,6%
explicados, 29% são explicados pela cultivar de café, 15% são explicados pela altitude do talhão, 12% pelo
tipo de secagem, 11% pelo tipo de terreiro, 8% pelo tipo de manejo do mato, 6% pelo destino da água de
lavagem, 6% pelo emprego ou não de defensivos, 5% pela face do cafeeiro exposta ao sol, 3% pelo tipo de
adubo aplicado, 3% pelo número de plantas por hectare e 2% pelo uso gesso ou não.
A análise revelou, portanto, que das 28 variáveis consideradas, a cultivar é o fator mais importante
na definição da qualidade da bebida de café. Os resultados significativos ao teste t ao nível de 10% de erro
são apresentados na Tabela 3. Para as variáveis quantitativas a tabela traz o coeficiente de regressão
linear. Para as variáveis qualitativas os valores que se encontram entre parênteses são a diferença entre
a qualidade média das amostras com a modalidade considerada (média de uma cultivar, p.e.) e a qualidade média geral (média de todas as cultivares). A análise mostrou, por exemplo, que se duas amostras são
preparadas nas mesmas condições, sendo uma Mundo Novo e outra Obatã, a de Obatã terá nota 82,3 e a
de Mundo Novo terá nota de 78,4, para o caso de a média geral ser igual a 8,0. Por outro lado, os cafés
Mundo Novo, Acaiá, Topázio, IAPAR 59, Catucaí e Icatu, designados como outras na tabela, são menos
favoráveis à obtenção de café de qualidade. A análise revelou, portanto, que das cultivares representadas
no trabalho, a cultivar Bourbon é a que tem maior potencial de fornecer café com bebida de elevada
qualidade. Esses resultados estão de acordo com o observado nas diferentes fases do concurso. Amostras de café Bourbon foram, em sua grande maioria, selecionadas nas fases de pré-seleção e na primeira
fase do concurso. A cultivar Obatã também possui alto potencial de bebida de qualidade.
Tabela 3. Efeito das condições de produção sobre as notas de qualidade global das amostras concursadas
em 2004,2005 e 2006 no “Cup of Excellence” promovido BSCA, para médias variado de 0 a 100
Condições de
Produção
Variedade
Qualidade (-)
Qualidade (+)
Mundo Novo ; Acaiá ; Outros
(-1,6; -1,6 ; -1,1)
Obatã ; Bourbon
(+2,1; +2,3)
Altitude
Coeficiente = 0.0057
Terreiro e secador
(-0,9)
Terreiro
(+0,9)
Asfalto ; Concreto/Suspenso
(-2; -1)
Suspenso; outro
(+0.9; +1.1)
Herbicida
(-0,9)
Mecânico + Herbicida
(+1,2)
Água de
Lavagem
Reutilizada após Tratamento
(-1)
Não Reutilizada
(+0,5)
Defensivo
Aplicado
(-0,8)
Não Aplicado
(+0.8)
Secagem
Terreiro
Manejo do
Mato
Leste/Oeste
(+1.6)
Exposição
Adubação
Orgânico
(-1,4)
N. de
plantas/ha
Coeficiente = -0.0002
Gesso
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
Aplicado
(-0,6)
Químico
(+0,9)
Não Aplicado
(+0,6)
117
A altitude foi a segunda variável mais importante na determinação da qualidade do café. Ela
se mostrou linearmente relacionada com a qualidade, com um coeficiente angular de 0,0057, o que
significa dizer que a cada aumento de 200 m de altitude do talhão aumenta-se cerca de 1,2 pontos
na nota de qualidade global do café.
O tipo de secagem também interferiu na qualidade da bebida do café, de modo que os cafés
secos em terreiro suspenso receberam notas superiores aos dos secos em terreiro de asfalto.
Os cafés de lavouras em que o controle do mato foi feito com aplicação de herbicida associada a métodos mecânicos se saíram melhor do que os de lavoura em que se empregou apenas
herbicida.
Os cafés cuja água de lavagem não foi reutilizada para lavar novo lote de café apresentaram
igualmente melhor qualidade do que os cafés em que se utilizou água reciclada para a lavagem,
mesmo que ela tenha sido tratada antes do ser reutilizada.
Os cafés aos quais não se aplicou defensivo mostraram qualidade superior à daqueles em
que se aplicou defensivo. Aqui, como no caso da cultivar Bourbon, tem-se que em 2 fases do concurso os cafés sem defensivo foram selecionados em detrimento dos tratados com defensivos.
A qualidade superior do café ficou também com aqueles de cafeeiros voltados para as faces
leste/oeste.
O tipo de adubação também interferiu na qualidade da bebida de café. Os 14 cafés orgânicos receberam notas baixas para a qualidade, enquanto os cafés com adubação química receberam
as notas maiores.
Da mesma forma que a altitude, a qualidade sensorial das amostras de café concorrentes
variou linearmente com o número de plantas por hectare, de modo que o aumento de 1.000 unidades de cafeeiros por hectare implicou redução de 0,2 pontos na qualidade.
Apesar de explicar somente 0,3% dos resultados, a aplicação de gesso também implicou
redução da qualidade da bebida das amostras.
Pela análise de covariância estabeleceu-se uma relação linear entre a qualidade global das
bebidas das amostras e as 11 variáveis consideradas no estudo (eq.1).
Σ efeito das 11 variáveis de interesse + ε
Qualidade global = µ +Σ
Em que: µ é o coeficiente linear do modelo, ε é o resíduo do modelo e µ + ε é a média geral
O valor do coeficiente linear, fornecido pela análise de covariância dos efeitos das 11 variáveis foi igual a 75,3. Relembrando, o efeito da cada variável qualitativa é igual à diferença entre a
qualidade média da modalidade e a qualidade média geral. Para as variáveis quantitativas, o efeito
é igual ao produto do coeficiente angular e o valor da variável medido.
Assim, para prever a nota de uma amostra de acordo com o modelo, deve-se verificar as
condições de sua produção quanto às 11 variáveis que determinam a qualidade da bebida e aplicálas na equação.
A Tabela 4 mostra as condições de produção dos 8 cafés vencedores dos concursos nos
anos de 2004 e 2005, já que em 2006 nenhum café ganhador entregou o questionário com as 28
questões respondidas. Nessa tabela, as variáveis sem efeito significativo estão em negrito.
Para cada um desses 8 cafés, a qualidade predita pelo modelo pode ser comparada com a
efetivamente dada pelos provadores, conforme se encontra na Tabela 5.
118
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
Tabela 4. Condições de produção das 8 amostras de café premiadas nos concursos de 2004 e 2005
Condições de Produção
Café 1
Café 2
Café 3
Café 4
Bourbon
amarelo +2,3
Bourbon
amarelo +2,3
Bourbon
amarelo +2,3
Catuaí
1300m
+7,4
1200m
+6,8
1100m
+6,3
1200m
+6,8
Terreiro e
secador -0,9
Terreiro
+0,9
Terreiro e
secador -0,9
Terreiro
+0,9
Asfalto
-2
Asfalto
-2
Concreto
Concreto
Mecânico e
Herbicida
+1,2
Mecânico e
Herbicida
+1,2
Mecânico e
Herbicida
+1,2
Mecânico e
Herbicida
+1,2
Água de
Lavagem
Não Reutilizado
+0,5
Não Reutilizado
+0,5
Não Reutilizado
+0,5
Não Reutilizado
+0,5
Defensivo
Não Aplicado
+0,8
Não Aplicado
+0,8
Aplicado
-0,8
Aplicado
-0,8
Oeste
Leste/Oeste
+1,6
Leste
Norte
Química
Química
e Orgânica
Química
+0,9
Química
+0,9
3348
-0,8
3060
-0,7
3333
-0,8
2222
-0,5
Não Aplicado
+0,6
Não Aplicado
+0,6
Não Aplicado
+0,6
Não Aplicado
+0,6
Variedade
Altitude
Secagem
Terreiro
Manejo do
Mato
Exposição
Adubação
N. de
plantas/ha
Gesso
Tabela 4. Condições de produção das 8 amostras de café premiadas nos concursos de 2004 e 2005 (continuação)
Condições de Produção
Café 5
Café 6
Café 7
Café 8
Variedade
Catuaí
Acaiá
-1,6
Blend (Catuaí
amar. 50%
Icatu 35%
Catucaí 15%)
Blend (Icatu
60% Catuaí
20%Acaiá
20%)
Altitude
1150m
+6,6
1150m
+6,6
1250m
+7,1
1100m
+6,3
Secagem
Terreiro
+0,9
Terreiro
+0,9
Terreiro
+0,9
Terreiro
secador -0,9
Terreiro
Suspenso/
Coberto
Concreto
Concreto
Concreto
Manejo do
Mato
Mecânico e
Herbicida
+1,2
Mecânico e
Herbicida
+1,2
Mecânico
Mecânico e
Herbicida
+1,2
Água de
Lavagem
Não Reutilizado
+0,5
Não Reutilizado
+0,5
Não Reutilizado
+0,5
Não Reutilizado
+0,5
Defensivo
Não Aplicado
+0,8
Não Aplicado
+0,8
Não Aplicado
+0,8
Aplicado
-0,8
Norte
Norte
Leste/Oeste
+1,6
Exposição
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
119
Tabela 4. Continuação
Condições de Produção
Café 5
Café 6
Café 7
Café 8
Adubação
Química
-0,9
Química
e Orgânica
Química
e Orgânica
Química
e Orgânica
N. de
plantas/ha
5357
-1,2
4267
-1,0
3333
-0,9
3333
-0,9
Não Aplicado
+0,6
Não Aplicado
+0,6
Não Aplicado
+0,6
Não Aplicado
+0,6
Gesso
Tabela 5. Notas atribuídas às amostras de café ganhadores do cós concursos “Cup of Excellence” nos anos
de 2005 e 2004 segundo o modelo da equação 1 pelos provadores.
Item
Café 1
Café 2
Café 3
Café 4
75,3
75,3
75,3
75,3
Ó = +9
Ó = +12
Ó = +9,3
Ó = +9,6
Nota prevista
pelo modelo
84,3
87,3
84,6
84,9
Nota dada
pelos provadores
84,7
90,7
87,4
88,4
Nota para x=0
(média geral)
Soma dos
Efeitos
Tabela 5. Notas atribuídas às amostras de café ganhadores dos concursos “Cup of Excllence“ nos anos de
2005 e 2004 segundo o modelo da equação 1 e pelos provadores (continuação)
Item
Café 5
Café 6
Café 7
Café 8
75,3
75,3
75,3
75,3
Ó = +10,3
Ó = +8
Ó = +10,6
Ó = +6
Nota prevista
pelo modelo
85.6
83.3
85,9
81,3
Nota dada
pelos provadores
87,4
88,5
86,8
88,4
Nota para x=0
(média geral)
Soma dos
Efeitos
A diferença mínima entre a nota obtida pelo modelo e a dada pelos provadores foi igual a 0,9
e a máxima foi igual a 7,1, o que significa que o erro da nota prevista pelo modelo foi inferior a 10%
(Tabela 6), em relação às notas dadas pelos provadores.
120
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
4. CONCLUSÕES
A cultivar, a altitude do talhão, o tipo de secagem, o tipo de terreiro, a técnica empregada
para manejar o mato, o destino da água de lavagem, a aplicação de defensivos, a face de exposição
do cafeeiro ao sol, o tipo de adubação, o número de plantas por hectare e a aplicação de gesso, são
11 condições de produção do café cru que interferiram significativamente na qualidade da bebida
dos cafés participantes do concurso “Cup of Excellence” dos anos de 2004, 2005 e 2006. No total,
essas variáveis explicaram 36,6% da variabilidade da qualidade da bebida, que se deveu principalmente à variedade plantada.
O modelo estabelecido pela análise de covariância previu adequadamente as notas de qualidade das bebidas. O erro das notas previstas para as oito amostras premiadas foi menor do que
10% da nota dada pelos provadores.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem os produtores de café que responderam o questionário e à diretoria
da Brazil Specialty Coffee Association (BSCA), anos de 2004, 2005 2006 e 2008, pela colaboração
para o desenvolvimento do projeto e para a apresentação desse trabalho para provadores internacionais de café em novembro de 2008.
BIBLIOGRAFIA
HUSSON, F.; PAGÈS, J. (2005) Statistiques générales pour utilisateurs - Tome 2 : Exercices et corrigés.
Presses Universitaires de Rennes. 324p.
PAGÈS, J. (2005). Statistiques générales pour utilisateurs - Tome 1 : méthodologie. Presses
Universitaires de Rennes. 212p.
HUSSON, F.; PAGÈS, J. (2005) PAGÈS, J. (2005).
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
121
Anexo 1
Ficha de Degustação Empregada nos Concursos
122
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
Anexo 2
Questionário Aplicado aos Produtores nos anos de 2004, 2005 e 2006
N.º da Amostra
Nome do proprietário
Endereço para correspondência:
Rua/Av./Rodovia
Município
e-mail
n. o /km
CEP
Fax
Estado
Telefone
QUESTIONÁRIO
1. Nome da propriedade :
2. Município:
3. Estado:
4. Área total de café na propriedade (ha):
5. Número de sacas que a amostra representa:
6.Variedade(s) componente(s) da amostra:
%
%
%
7. Outras variedades cultivadas na propriedade:
A partir desta questão as informações se referem à variedade utilizada em maior
porcentagem na amostra
8. Altitude aproximada
Talhão
m
Propriedade
m
9. Tipo de solo
10. Chuva no período de enchimento dos grãos
11. Localização do(s) talhão(ões)
(
(
12. Face de exposição ao sol do talhão(ões)
) Elevada
) Encosta
( ) Norte
(
( ) Normal
( ) Baixa
) Meia encosta
( ) Sul
(
(
) Leste
(
) Plano
) Oeste
13. Área colhida
14. Idade da lavoura
15. Espaçamento do(s) talhão(ões)
16. Produtividade
17. Irrigação
18. Quebra-vento
19. Manejo do mato
sacas/ha
( ) Nenhuma
( ) Sim
(
(
) Pivot
) Gotejamento
(
) Tripa
(
) Aspersão
( ) Não
) Mecânico
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
(
( ) Herbicida
( ) Ambos
123
20. Adubação
(
) Química
21. Adubação química
(
(
) Orgânica
) Fórmula
(
) Química e orgânica
( ) Elemento simples
( ) Nenhuma
( ) Ambas
22. Número de coberturas anuais da adubação química
Adubos químicos utilizado:
23. Fórmulas
24. Elementos simples
25. Aplicou gesso
( ) Sim ( ) Não
26.
Kg/ha
27.
vezes
28. Aplicou calcário
( ) Sim ( ) Não
29.
Kg/ha
30.
vezes
31. Aplicou micronutrientes
( ) Sim
( ) Não
32. Quais
33. Adubo orgânico aplicado:
( ) Esterco de curral
( ) Esterco de frango
( )Torta de mamona
( ) Palha de café
( ) Não aplicou
( ) Outros (especifique)
34. Aplicou defensivos:
( ) Sim
(
(
) Esterco de galinha
) Composto
( ) Não
35. Defensivos aplicados (listar)
36. Período de colheita
37. Chuva no período da colheita
(
) elevada
38. Método de preparo utilizado
( ) Natural
( ) Cereja descascado
(
(
) normal
( ) baixa
) Desmucilado
39. Água utilizada no preparo foi
( ) Descartada
( ) Tratada e reutilizada
(
(
) Despolpado
) Reutilizada sem tratamento
40. Tanque de fermentação coberto
( ) Sim
( ) Não
( ) Não fermentou
41. Fermentação submersa
( ) Sim
( ) Não
( ) Não fermentou
42. Tempo médio de fermentação
horas
43. Número de revolvimentos nos tanque
44. Utilizou aerador
(
/24horas
( ) vezes
( ) Não fermentou
( ) Sim ( ) Não
45. Método de secagem utilizado
46. Terreiro
( ) Não fermentou
) Asfalto
(
(
) Terreiro
) Tijolo
(
(
) Secador
) Concreto
(
47. Tempo médio de permanência do café no terreiro
(
) Terra
(
) Ambos
(
) Suspenso (
) Coberto
) dias
48. Altura aproximada da camada de café no terreiro no início da seca
(
) cm
49. Número aproximado de vezes que o café foi rodado no terreiro durante o dia
50. Misturou café de várias terreiradas no secador
51. Secador utilizado
( ) Rotativo
(
( ) Baú
) Sim
(
) Não
) Não utilizou secador
( ) Não utilizou secador
52. Sistema de aquecimento utilizado no secador
( ) Fogo direto com lenha/palha ( ) Fogo indireto com lenha/palha
( ) Caldeira Central
( ) Não utilizou secador
124
(
(
) Gás
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
53. Temperatura média na massa de café
(
54. Tempo médio de secagem no secador
55. Utilizou meia-carga no secador
(
( ) Sim
56. O café descansou durante a secagem
57. Umidade do café na tulha
) °C
(
) Não utilizou secador
) horas
(
) Não utilizou secador
( ) Não
(
) Sim
( )%
(
( ) Não utilizou secador
) Não
(
) Madeira
(
) Alvenaria
(
) Não utilizou
(
) Ensacado
62. Temperatura média no armazém
63. Umidade média no armazém
(
( ) °C
( )
(
(
60. Tempo aproximado de armazenagem do café beneficiado
61. Armazenamento do café beneficiado
) Não utilizou secador
( ) Não utilizou tulha
58. Tempo de permanência na tulha antes do beneficiamento
59. Tulha
(
)dias
(
) Não utilizou tulha
) Outra (especifique)
(
) dias
) Granel
( ) não mede
( ) não mede
64. Liste as principais razões pelas quais considerou a sua amostra um bom café
65.OBSERVAÇÕES
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
125
CUSTOS DE PRODUÇÃO DE CAFÉ NAS PRINCIPAIS
REGIÕES PRODUTORAS DO BRASIL: ANÁLISE DA
ESTRUTURA DOS CUSTOS
Flávia Maria de Mello Bliska ( 1)
Celso Luís Rodrigues Vegro (2 )
Paulo César Afonso Júnior ( 3 )
Elessandra Aparecida Bento Mourão( 4 )
RESUMO
A cafeicultura brasileira é historicamente vinculada ao processo de desenvolvimento econômico, social e tecnológico do país. Desenvolveu-se em quase todo o território brasileiro, porém de
forma heterogênea e adaptada às particularidades de cada região produtora. Estimativas oficiais
mostram tendência de crescimento de produção e produtividade do café no país no longo prazo,
apesar da relativa redução das receitas de exportação em relação a outros segmentos agropecuários.
A análise de estimativas de custos de produção é essencial para enfrentar esta conjuntura de forma profissional e competitiva. Em função disto, este estudo calcula os custos de produção das
lavouras de café nas principais regiões produtoras brasileiras e analisa suas respectivas estruturas de produção, visando orientar os cafeicultores no planejamento e acompanhamento efetivo do
processo produtivo, além de subsidiar a formulação de políticas públicas para as diferentes regiões produtoras do País. Este estudo é uma versão ampliada do estudo original, publicado na Revista
Informações Econômicas sob o título “Custos de produção de café nas principais regiões produtoras do Brasil”.
Palavras-chave: Café; Economia cafeeira; Custo de produção.
ABSTRACT
The coffee sector in Brazil is historically linked to the process of Brazilian economic, social
and technological developments. Recently, the coffee sector lost importance regarding export income,
as compared to the expansion of other agricultural sectors. Official estimates show us that, over the
time, there is a tendency of coffee production growth and productivity in the country. To address this
situation with professionalism and competitiveness is essential to study the cost of coffee production.
Therefore, this study calculated and compared the coffee production costs and structures in major
producing Brazilian regions, to provide subsidies for the coffee producers monitoring of the coffee
economy and to provide subsidies for formulation and implementation of public policies for each
producing region. This study is a larger version of the study originally published in the journal Informações Econômicas, under the title “Cost of coffee production in Brazilian main producing regions”.
Key words: Coffee; Economy of coffee sector; Production cost.
(1) Pesquisadora do Centro de Café ‘Alcides Carvalho’, Instituto Agronômico, Av. Barão de Itapura, 1481, Guanabara, Campinas,
13020-902, Fone: (19) 3241-5188, Fone/Fax: (19) 3212-0458, [email protected]
(2) Pesquisador do Instituto de Economia Agrícola, Av. Miguel Stéfano, 3900, Água Funda, 04301-903, São Paulo, Fone: (11)
5067-0468, [email protected]
(3) Pesquisador da Embrapa Café, Parque Estação Biológica - PqEB s/n; Av. W/3 Norte (final); Edifício Sede da Embrapa Sala 219-B; Brasília, DF, 70770-901, Fone: (61) 3448-4097; Fax: (61) 3448-4073, [email protected]
(4) Pesquisadora da Embrapa Café, Parque Estação Biológica - PqEB s/n; Av. W/3 Norte (final); Edifício Sede da Embrapa Sala 219-B; Brasília, DF, 70770-901, Fone: (61) 3448-4097; Fax: (61) 3448-4073, elessandra.mourã[email protected]
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
127
1. INTRODUÇÃO
A cafeicultura está presente em grande parte do território brasileiro e desde o período colonial tem sido uma das atividades agrícolas que mais contribuem para o desenvolvimento econômico
do país. No entanto, a diversidade social, cultural e edafoclimática presente nos principais estados
produtores resultou em diferentes tipos de café e diferentes tecnologias de produção, o que
consequentemente resulta em estruturas de custo e competitividades setoriais distintas.
Na última década, o agronegócio do café brasileiro internalizou novas técnicas de produção,
preparo pós-colheita, industrialização e comercialização, com destaque para o lançamento de materiais geneticamente superiores, adensamento dos talhões de cultivo, mecanização da colheita,
utilização da irrigação e difusão das boas práticas de colheita e pós-colheita, com impactos positivos sobre a produtividade, competitividade e qualidade final do produto.
Simultaneamente a essas inovações de cunho agronômico, surgiram inovações comerciais
como a criação das Cédulas do Produtor Rural (CPR), a expansão dos títulos financeiros, como os
contratos futuros e opções negociados em bolsa, e, mais recentemente, os novos títulos respaldados pelo produto, como a Cédula de Depósito Agropecuário (CDA) e o Warrant Agropecuário (WA)
(VEGRO e BLISKA, 2007).
De modo geral, a cultura do café está inter-relacionada a um conjunto complexo de fatores,
tais como as cotações internacionais do produto, concorrência de outros países produtores, incentivos governamentais, condições climáticas, disponibilidade de solos férteis, investimento em pesquisa
e desenvolvimento científico e tecnológico, dimensões e dinamismo e inovações voltadas ao mercado interno e até mesmo a mitigação da bienalidade característica da cultura, especialmente do tipo
arábica (BLISKA et. al, 2009).
Resultado de todo esse processo, observa-se tendência histórica de crescimento de longo
prazo na produção e na produtividade do café, que cresceu de 18,8 milhões de sacas na safra
1966/67 (ANUÁRIO, 2002), para 45,5 milhões na safra 2008/09 (CONAB, 2008).
Os diferentes estágios da cafeicultura nas principais regiões produtoras brasileiras decorrem principalmente das diferenças nos investimento em tecnologia agronômica, acesso a linhas de
financiamentos propiciadas por bancos ou agências de desenvolvimento e características
edafoclimáticas. Nesse contexto, o estágio mais adiantado da cafeicultura no Centro-Sul se deve ao
maior investimento em tecnologia agronômica, à maior facilidade de acesso às linhas de financiamentos, ao clima e relevo privilegiados, à disponibilidade de recursos hídricos e consequentemente
à elevada produtividade. Já o Cerrado mineiro e o Oeste da Bahia representam as novas fronteiras
da cafeicultura brasileira. Na Bahia, a cafeicultura tem aberto novas fronteiras para a região Oeste
do Estado, com investimentos em tecnologia de irrigação e de manejo agronômico, que resultam em
produtividades médias por hectare extremamente elevadas (BLISKA et. al, 2009).
Embora a cafeicultura esteja bastante difundida no território nacional, a produção de café
atualmente se concentra em seis Estados: Minas Gerais, Espírito Santo, São Paulo, Paraná, Bahia
e Rondônia. Nos Estados de Minas Gerais, São Paulo e Bahia predomina o cultivo do Coffea arabica
(café arábica), enquanto nos Estados do Espírito Santo e Rondônia predomina o cultivo do Coffea
canephora (café robusta), destinado principalmente para a indústria de café solúvel e à composição de ligas com o arábica; o Estado do Paraná produz exclusivamente café arábica. Em cada um
desses Estados, os diferentes pacotes e níveis de emprego tecnológico nos segmentos das respectivas cadeias produtivas do café repercutem sobre os custos de produção e da competitividade.
Em função da disparidade de informações sobre custos de produção entre as fontes disponíveis, sejam governamentais ou não, produtores, cooperativas, associações e governos federais e
128
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
estaduais têm demonstrado grande interesse em conhecer os custos de produção de café das principais regiões produtoras do País.
Dentre os estudos disponíveis na última década sobre custos de produção de café, pode-se
citar os estudos de COSTA et al. (2001), OLIVEIRA e VENEZIANO (2001), SILVA e REIS (2001), REIS,
et. al, (2001), DEMONER et al, (2003), VEGRO e ASSUMPÇÃO (2003), SARCINELLI e RODRIGUEZ
(2006), LIMA et al. (2008), TEIXEIRA (2008), além dos diversos levantamentos da Companhia Nacional de Abastecimento (CONAB).
No Estado de Minas Gerais destaca-se o estudo de SILVA e REIS (2001), que se refere a
quatro propriedades rurais (safra de 1996/97), na região de Lavras, no sul de Minas Gerais, no qual
focalizaram, além do custo de produção, os indicadores sociais e técnicos. Este estudo foi ratificado
por REIS, et. al, (2001) em “estudo de multicasos” na região sul de Minas Gerais (safra 1998/99). Os
resultados dos desses dois estudos indicaram que as etapas que mais oneraram os custos de produção foram a da formação da lavoura, no caso dos custos fixos, e o gasto com a mão-de-obra,
principalmente a temporária, no caso dos custos variáveis.
O estudo de LIMA et al. (2008) foi mais abrangente. Os autores pesquisaram o custo de
produção da lavoura de café nos seguintes Estados: Minas Gerais (regiões de Três Pontas e
Santa Rita do Sapucaí, no sul do Estado; Patrocínio, no Cerrado mineiro; e Manhumirim, na
região das Matas de Minas), Espírito Santo (Iuna, região de predomínio de café arábica; e
Jaguaré, região de predomínio de café robusta), São Paulo (Altinópolis, na região conhecida
por Mogiana) e Ribeirão do Pinhal no Estado do Paraná (região de Cornélio Procópio, conhecida por Norte Novo).
Também para o Estado de Minas Gerais TEIXEIRA (2008) verificou a viabilidade econômica, a sustentabilidade e a possibilidade de sobrevivência da cafeicultura sob exploração
familiar na Zona da Mata de Minas Gerais com vistas à inserção no mercado de cafés certificados. Além disso, foram comparados os processos de custos produção, comercialização e
gestão.
No Estado de São Paulo, as pesquisas relativas a custo de produção têm sido constantes.
VEGRO e ASSUMPÇÃO (2003), por exemplo, acompanharam 20 talhões em dez propriedades
cafeicultoras com perfis diferenciados, ao longo das safras 1999/00 nas regiões de Garça - Marília
(Alta Paulista) e Piraju (Sudoeste). Neste caso os cafeicultores foram vinculados a três perfis: perfil
empresarial moderno (pequeno, médio ou grande), no caso de Franca (três imóveis com dois talhões/imóveis); empresarial tradicional e familiar em Piraju (três imóveis com dois talhões/imóveis); e
Garça (quatro imóveis com dois talhões/imóveis).
Ainda para o Estado de São Paulo, SARCINELLI e RODRIGUEZ (2006) analisaram o desempenho econômico e ambiental de três sistemas de produção – convencional baixa mecanização e
orgânica – na região da Média Mogiana. Esse estudo envolveu três propriedades nos municípios de
Espírito Santo do Pinhal e Pedreira. Quanto aos aspectos econômicos foram avaliados os seguintes
indicadores: Renda Bruta, Custo Total de Produção e Rentabilidade.
Para o Estado do Espírito Santo, COSTA et al. (2001) estudaram o custo de produção em 34
talhões situados em 21 propriedades rurais, em sete municípios da região serrana. As seguintes
variáveis foram analisadas: escala de produção (familiar e empresarial), regime de produção (com
parceria e sem parceria) e modelo tecnológico (adensado e tradicional). Segundo os autores, para
a caracterização da escala de produção familiar foram utilizados os mesmos parâmetros do PRONAF,
enquanto na empresarial adotou-se como critério básico um patamar de produção superior a 500
sacas beneficiadas e a predominância de mão-de-obra externa. Quanto ao modelo tecnológico,
foram considerados o sistema adensado, com mais de 3.300 pl/ha, e o tradicional, com menos de
2.700 covas ou pl/ha.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
129
No Estado de Rondônia, OLIVEIRA e VENEZIANO (2001) investigaram aspectos econômicos
da produção de café, dentre os quais o custo de produção em propriedades no município de Ouro
Preto, localizado na microrregião de Ji-Paraná, região central do Estado. Os pesquisadores obtiveram
os coeficientes técnicos por meio de vistas técnicas e realização de painéis para a identificação dos
seguintes sistemas produtivos: a) cafeicultura tradicional, sem adubação (espaçamento 4 x 1m em
área de pastagem); b) cafeicultura adubada (espaçamento 3 x 1,5m, adubação na cova e adubação
de cobertura). Segundo os autores, o fato do ano de 2001 ter sido marcado por um ciclo de baixos
preços do café, implicou em não reversão da situação de prejuízo nos dois sistemas produtivos.
No Estado do Paraná destaca-se o estudo de DEMONER et al, (2003), que, com o objetivo de
monitorar a assistência técnica e extensão rural no Estado, pesquisaram no período de setembro de
2002 a agosto de 2003 o desempenho técnico-econômico de trinta e cinco cafeicultores que exploravam a cultura do café no sistema adensado, dentro do público assistido pela EMATER/PR. O
projeto abrangeu dez regiões cafeeiras, compreendendo, principalmente, os produtores categorizados
como empresários familiares.
Outra fonte de informações sobre custos de produção é a Companhia Nacional de
Abastecimento (CONAB). Para o cálculo do custo de uma determinada cultura, a CONAB estabelece
custos de produção associados aos diversos padrões tecnológicos e preços de fatores em uso nas
diferentes situações ambientais. A tabela 1 indica os custos de produção de café arábica e robusta,
de acordo com a CONAB, safra 2005/2006, período similar ao deste estudo, para as seguintes
regiões: Estados de Minas Gerais (região de Guaxupé), São Paulo (Franca) e Bahia (Luís Eduardo
Magalhães), café arábica; e Estado do Espírito Santo (São Gabriel da Palha), café robusta.
Tabela 1. Estimativa de custo de produção de café arábica e robusta, por regiões, ano agrícola 2005/2006
(R$/sc 60kg beneficiado).
Região
Variável (a)
Operacional (b)
Total (c)
a/c (%)
b/c (%)
Guaxupé
183,39
213,66
229,49
80
93
Franca
157,27
173,71
194,83
81
89
São Gabriel da Palha
114,59
127,37
130,25
88
98
Luis Eduardo Magalhães
145,93
180,32
182,50
80
99
Fonte: Elaborada a partir de dados básicos da CONAB, 2006.
Para a safra 2007/08, a CONAB estimou o custo de produção de café (arábica e robusta) em
âmbito nacional, ou seja, concentrando seu levantamento nos mais importantes cinturões produtores
da rubiácea (VEGRO, 2008). A regionalização do levantamento da companhia decorre do reconhecimento tácito de que existem diferenciações tecnológicas e sócio-econômicas relevantes entre os pólos
produtores considerados: Franca/SP, Guaxupé/MG; Luis Eduardo/BA; Londrina/PR; Manhuaçu/MG;
Patrocínio/MG e São Sebastião do Paraíso/MG. Os resultados para as estimativas de custos de produção da última safra, em escala crescente, podem ser sumariados como na tabela 2.
Devido a maior produtividade média considerada em Luis Eduardo/BA (cafeicultura irrigada com
média de 55sc/ha), nessa região foi observado o menor custo de produção unitário (R$155,04/sc),
referendando a hipótese de que o investimento em tecnologia de manejo ainda que incremente o
custo por unidade de área, reduz fortemente os custos por unidade de produto, uma vez que
alavanca a produtividade da cultura. Em contrapartida, o maior custo variável foi encontrado
em São Sebastião do Paraíso, alcançando R$199,55/sc, onde a idade média dos talhões é
elevada e, consequentemente, o retardamento da renovação dos cafezais implica em declínio de
sua produtividade média. A variação entre o maior e o menor custo unitário variável alcançou
29%.
130
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
No segundo semestre de 2007 a média do preço recebido pelos cafeicultores no Estado de
São Paulo foi de R$244,73/sc que cotejado com os custos totais apurados pela CONAB para os
distintos cinturões produtores (soma dos anteriores acrescida de remuneração para o capital fixo
aplicado, sobre o cafezal e a renda da terra), resulta em resíduo satisfatório (acima dos 20% - que
permite remunerar o esforço do empreendedor e acumular recursos para novas inversões) apenas
para as lavouras conduzidas sob irrigação em Luis Eduardo. Em todas as demais modalidades de
exploração, o resíduo foi insatisfatório para assegurar a remuneração do trabalho do produtor (empreendedor) e o pagamento de outras despesas com a propriedade, gerar capital de giro para a
próxima safra e permitir novos investimentos, sendo inclusive negativa para os casos de Manhuaçu
e São Sebastião do Paraíso.
Tabela 2. Estimativa de custo de produção de café arábica, por regiões, 2007 (R$/sc 60kg beneficiado)
Região
Variável (a)
Operacional (b)
Total (c)
a/c (%)
b/c (%)
Luis Eduardo
155,04
180,45
185,91
83
97
Londrina
175,60
195,82
215,31
81
91
Patrocínio
180,23
199,66
214,85
84
93
Guaxupé
176,76
207,92
224,12
79
93
Franca
188,77
203,84
225,41
84
90
Manhuaçu
198,82
225,50
247,80
80
91
São Sebastião do Paraíso
199,55
229,22
248,60
80
92
Fonte: Elaborada a partir de dados básicos da CONAB, 2008.
No quesito custo operacional, a metodologia da CONAB promove a contabilização das despesas
com depreciações e outros custos fixos (manutenção de máquinas e seguro), além do custo variável já
tabulado. Nesse nível de agregação, as regiões de Luis Eduardo e São Sebastião do Paraíso, novamente, exibem o menor e o maior custo operacional com R$185,91/sc e R$248,60/sc, respectivamente.
2. OBJETIVO
Em função da disparidade de resultados obtidos entre as fontes de informação sobre custos
de produção de café disponíveis, sejam elas governamentais ou não, este estudo calculou os custos de produção das lavouras de café nos principais Estados produtores de café do Brasil – os
Estados de Minas Gerais, São Paulo, Espírito Santo, Rondônia e Paraná – e de suas respectivas
regiões produtoras, e analisou suas respectivas estruturas de produção, visando orientar os cafeicultores no planejamento e acompanhamento efetivo do processo produtivo além de subsidiar a
formulação de políticas públicas setoriais para as diferentes regiões produtoras do País, de forma a
gerar resultados passíveis de uma análise geral e de escopo homogêneo.
3. METODOLOGIA
3.1 Levantamento dos dados
O levantamento das estruturas de custo produção e dos coeficientes técnicos de produção
de cafés arábica e robusta nos seis principais Estados produtores de café do Brasil – Minas Gerais,
Espírito Santo, São Paulo, Paraná, Bahia e Rondônia – foi realizado entre setembro de 2005 e
agosto de 2006, portanto se refere ao ano agrícola 2005/2006.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
131
Os questionários foram aplicados nas seguintes regiões:
- Estado de Minas Gerais (café arábica): Sul de Minas (regiões de Guaxupé, Três Pontas,
Varginha, Cabo Verde, São Sebastião do Paraíso e Carmo de Minas), Cerrado (Patrocínio, Monte
Carmelo e Araguari), Vale do Jequitinhonha (Capelinha, Turmalina, Água Boa e Angelândia) e Zona
da Mata (Manhumirim e Viçosa). Total: 16 questionários.
- Estado de São Paulo (cafés arábica e robusta): Mogiana (regiões de Franca e Espírito
Santo do Pinhal), região de Garça-Marília, região Sudoeste, ou Médio Paranapanema (região de
Piraju) e Alta Paulista (regiões de Adamantina e Parapuã) – café arábica; e Alta Paulista (região de
Tupã – café robusta). Total: 7 questionários.
- Estado do Paraná (café arábica): regiões de Cornélio Procópio (Norte Novo) e de Jacarezinho
(Norte Velho). Total: 4 questionários.
- Estado de Rondônia (café robusta): regiões de Ji-Paraná, Ouro Preto do Oeste, Alto Paraíso,
Cacoal e Rolim de Moura. Total: 8 questionários.
- Estado da Bahia (cafés arábica e robusta): Oeste (regiões de Luís Eduardo Magalhães e
Barreiras – café arábica), regiões de Vitória da Conquista e Barra do Choça – café arábica) e Extremo Sul (região de Itamaraju – café robusta). Total: 11 questionários.
- Espírito Santo (cafés arábica e robusta): Alto Caparaó (região de Venda Nova do Imigrante,
Domingo Martins e Iúna – arábica); Caparaó (região de Alegre – robusta); Noroeste (região de São
Gabriel da Palha – robusta) e Norte Litorâneo (região de Linhares – robusta). Total: 6 questionários.
O levantamento foi realizado mediante aplicação de um questionário estruturado, desenvolvido em parceria com técnicos do Instituto de Economia Agrícola – IEA e da Embrapa Café (Consórcio
Brasileiro de Pesquisa e Desenvolvimento do Café – CBP&D/Café). Procurou-se compatibilizar os
diferentes modelos de levantamento de custos de produção utilizados pelas cooperativas de café,
universidades, consultores do setor, Companhia Nacional de Abastecimento – CONAB e, principalmente, os tradicionais levantamentos de custo de produção desenvolvidos pelo Instituto de Economia
Agrícola.
O questionário foi estruturado em duas partes principais. A primeira parte, composta por 42
questões, procurou identificar as principais características da região de atuação de cada um dos
informantes entrevistados – cooperativa, associação e outros agentes da cadeia produtiva, além de
extensionistas rurais, pesquisadores e consultores (BLISKA et. al, 2009). Essas informações foram
muito importantes para a interpretação dos resultados do estudo, ao indicarem as possíveis razões
para as discrepâncias observadas entre os custos de produção de café nas diferentes regiões produtoras de cada um dos principais Estados produtores de café.
A segunda parte do questionário avaliou as operações de produção realizadas em cada região (dados por hectare de café cultivado), os insumos e materiais consumidos e as máquinas e
implementos agrícolas utilizados no ano agrícola. Além disso, foram levantados os preços dos insumos,
máquinas, implementos e salários praticados nas respectivas regiões, na safra 2005/2006.
Os levantamentos contaram com a colaboração de diversas Instituições de Pesquisa e/ou de
Assistência Técnica e Extensão Rural daqueles Estados, além de Cooperativas, Associações de
Produtores e consultores do setor. A aplicação dos questionários foi realizada com o auxílio da
Embrapa (Rondônia, Cerrado e Zona da Mata de Minas Gerais, Oeste da Bahia e Espírito Santo), do
Instituto Capixaba de Pesquisa, Assistência Técnica e Extensão Rural – INCAPER – (Espírito Santo)
e do Departamento de Economia Rural – DERAL, da Secretaria da Agricultura e do Abastecimento
do Paraná (Paraná). Em algumas regiões, como no vale do Jequitinhonha e Oeste da Bahia, recorreu-se a especialistas e consultores que fornecem assistência técnica às propriedades da região ou
132
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
técnicos dos órgãos estaduais de assistência técnica e extensão rural. Em outros locais contou-se
com o auxílio de Associações de produtores, como em Rondônia. Também houve necessidade de
preencher o questionário diretamente com produtores individuais ou empresas, como no Vale do
Jequitinhonha, Oeste da Bahia e Zona da Mata.
Os questionários foram aplicados ”in loco”, e na maioria dos casos com a participação de
técnicos e especialistas ou ainda componentes atuantes nessa cadeia produtiva do café. Além disso, os entrevistados selecionados para a realização das entrevistas são tidos como informantes-chave
em suas respectivas regiões.
Em função disto, os custos médios de produção, assim como os coeficientes técnicos médios
de produção, para cada uma das regiões produtoras e tipo de café (arábica ou robusta), foram
calculados utilizando-se a média aritmética dos dados obtidos por meio dos questionários aplicados
em cada região produtora.
O número de questionários aplicados foi estabelecido com base em indicações dos informantes-chave, quanto a dois critérios fundametais: a) à homogeneidade da cafeicultura local e b)
participação dos sistemas de produção de café existentes em cada uma das principais regiões produtoras no volume total da produção de café produzido na respectiva região.
3.2 Matrizes de coeficientes técnicos
Para elaboração das matrizes de coeficientes técnicos dos respectivos sistemas de produção adotou-se o conceito utilizado por Mello (1988), que define em seu trabalho o conjunto de
manejos, práticas ou técnicas agrícolas realizadas na condução de uma cultura, de maneira mais
homogênea possível, por grupos representativos de produtores.
Neste trabalho, a descrição dos custos foi norteada pelo conceito de custo operacional total
(COT) (MATSUNAGA, 1981), porém foram realizadas algumas modificações, O custo operacional
total compõe-se de todos os itens de custo variáveis, que são as despesas efetuadas com mão-deobra, operações de máquinas e equipamentos, insumo consumido ao longo do ano, parte de itens
do custo fixo representados pela depreciação dos bens duráveis associadas ao processo produtivo, pelos impostos e pelo valor da mão-de-obra familiar (não foram considerados os juros de custeio
e o custo de oportunidade).
Os coeficientes técnicos e os preços apresentados nas planilhas de custo referem-se às
informações fornecidas pelos entrevistados em suas respectivas regiões. Algumas considerações
nos itens 4.2.1 e 4.2.2, apresentados a seguir, foram utilizadas para uniformizar a metodologia de
cálculo do custo de produção:
3.2.1 Despesas com insumos e materiais
Corresponde às quantidades de insumos e materiais efetivamente utilizados durante o ano
agrícola e ao seu respectivo preço na região.
- Adubação orgânica e inorgânica – para as propriedades que fazem uso de fertilizantes com fórmulas comerciais e que não informaram a fórmula utilizada, considerou-se a formulação comercial mais
usual na região.
- Calagem – o calcário, quando utilizado, não é aplicado todos os anos, portanto, para inseri-lo no
custo anual de produção fracionou-se o valor deste insumo pelo número de anos entre uma aplicação e outra. Da mesma forma procedeu-se com o gesso. Nas regiões em que o gesso é utilizado
considerou-se a sua aplicação em conjunto com o calcário, a qual ocorre geralmente na proporção
de 2/3 de calcário para 1/3 de gesso.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
133
- Controle fitossanitário – elaborou-se uma lista contendo os principais defensivos agrícolas utilizados na cultura do café e realizou-se o levantamento de preço desses produtos nas revendas de
cada região. Para as propriedades que indicaram o uso de defensivos, mas não identificaram o
produto e a quantidade, considerou-se que foram utilizados os mais vendidos na região, conforme
informado na consulta à revenda e nas quantidades recomendadas pelos fabricantes.
- Sacaria – tanto para a sacaria de colheita (plástica) quanto para saco de produto beneficiado
considerou-se o valor destes de primeiro uso.
- Energia – o preço da energia utilizado para compor o custo de produção foi referente ao valor
mínimo de consumo mensal da propriedade. Para as propriedades que não dispunham dessa informação adotou-se o valor médio dos que informaram. Sendo assim, considerou-se R$12,50/mês
para propriedade de exploração familiar e R$40,00/mês para as demais. O gasto de energia elétrica
com a irrigação foi calculado separadamente, levando-se em consideração o turno de rega e o
período anual de utilização do sistema.
- Utensílios – a despesa com utensílios foi calculada considerando-se um percentual do total gasto
com insumos, no caso de utensílios de custeio considerou-se 2% do total dos insumos e para os
utensílios de colheita 3% do total dos insumos. Esses percentuais foram adotados com base em
planilhas utilizadas nas cooperativas e em informações de produtores mais organizados.
3.2.2 Despesas com operações
São referentes aos fatores utilizados por hectare considerando seu preço de mercado. Nos
casos da mão-de-obra e das máquinas e implementos, foram considerados o preço da diária paga
ao trabalhador e o valor do aluguel em cada região, respectivamente. O valor de aluguel das máquinas e implementos corresponde às despesas efetivamente realizadas com a contratação de serviços
de terceiros, no qual estão embutidos os custos de depreciação e manutenção destas.
- Adubação
Adubação Química – para aqueles que fazem fertirrigação e quimificação as despesas com estas
operações foram consideradas no custo da irrigação.
Adubação Orgânica – neste item considerou-se o dispêndio com o transporte do material para a
lavoura e com a sua distribuição.
- Calagem: como o calcário não é aplicado todos os anos, fracionaram-se o valor da aplicação de
acordo com o número de anos entre as aplicações, para inserir no custo de produção. Desta mesma
forma procedeu-se para o cálculo do custo do gesso. Nas regiões em que o gesso é utilizado este é
misturado ao calcário para se realizar somente uma operação de aplicação.
- Poda (recepa, esqueletamento e poda de produção) – para calcular o custo anual das podas considerou-se a produtividade média das operações, sendo da recepa equivalente a 600 plantas por dia/
homem e do esqueletamento equivalente a 300 plantas por dia/homem; e o valor desta operação
fracionado pelo número de anos entre podas para compor o custo anual de produção.
- Irrigação – o custo da operação de irrigação foi calculado considerando-se o número de horas por
ano de uso do equipamento multiplicado pelo valor do aluguel do referido equipamento na região,
informado pela Associação de Agricultores e Irrigantes da Bahia (AIBA) e estimado através de levantamento de campo em outras regiões que utilizam a irrigação.
- Colheita e Repasse – em propriedades onde a colheita é mecanizada calculou-se o número médio
de horas necessárias para colher um hectare (5 h/ha), considerando-se a velocidade média de 700
m/h; e adicionou-se o custo da mão-de-obra para realizar o repasse (média de 500 covas por dia/
homem).
134
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
- Pré-processamento pós-colheita – para as propriedades que não informaram os custos de secagem e beneficiamento, adotou-se valores médios obtidos a partir de observações, sendo assim,
considerou-se para secagem o valor de R$3,00 por saca beneficiada e para beneficiamento o valor
de R$4,00/sc. Os cálculos foram feitos com base no café em coco, que é a forma de pré-processamento
mais usual.
- Transporte geral
Transporte da lavoura para o terreiro – considerou-se o valor de 02 viagens de uma hora/máquina
cada.
Transporte de insumos – considerou-se o valor médio na região para o transporte de uma tonelada
de insumo em geral.
Transporte de mão-de-obra para colheita – custo equivalente a 02 viagens.
Transporte do produto beneficiado – considerou-se o valor de R$0,90 por saca para o transporte
do café beneficiado.
Apesar da defasagem temporal entre os dados coletados – tais como preços, quantidades
de insumo e salários – e os dados levantados por outros levantamentos de custo de produção, o
que dificulta comparações diretas, a característica mais importante deste estudo é a de fornecer
subsídios para comparações entre as diferentes regiões produtoras em um mesmo período, mediante
o uso de metodologia similar e homogeneidade de coleta de dados.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
Os custos operacionais totais médios de produção obtidos para cada uma das principais
regiões e sub-regiões produtoras de café no Brasil são apresentados na tabela 3, levando-se em
consideração a espécie de café e os valores referentes à produtividade média das sub-regiões,
insumos utilizados e suas despesas operacionais, por unidade de área de lavoura ou saca beneficiada de 60 kg produzida.
Os resultados obtidos por este estudo são amplos e passíveis de comparações em relação
aos projetos já realizados, pois intensificou a pesquisa em campo em um curto espaço de tempo
(ano agrícola 2005/2006). Além disso, a aplicação de questionário estruturado, uniforme, dentro
das regiões, permitiu a comparação dos custos de produção intra e inter-regionalmente.
Embora a estrutura de custo de produção do café cereja descascado (CD), seja muito diferente da estrutura do café natural, não foram levantadas informações específicas para a formação
de seu custo de produção pois sua participação no volume total de café produzido pelo País foi
estimada por este estudo em apenas 5%.
4.1 Custos de produção do café arábica
Minas Gerais
Os resultados indicaram que a região que apresenta menor custo de produção de café arábica é a Zona da Mata (atualmente conhecida por Matas de Minas), cujo custo médio total por saca
beneficiada foi de R$166,78. Aparentemente, tal resultado decorre do emprego generalizado de
mão de obra familiar na condução das etapas de manejo da cultura. A região que apresentou custo
médio mais elevado foi o vale do Jequitinhonha, R$226,66. Na região Sul de Minas Gerais o custo
médio da saca foi de R$184,82 e no Cerrado R$190,36.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
135
Intra-regionalmente observou-se menor discrepância ente as informações obtidas na Zona
da Mata e no Vale do Jequitinhonha. As informações fitotécnicas e socioeconômicas obtidas durante
o estudo (BLISKA et al., 2009), indicam que há maior homogeneidade entre os sistemas de produção de café utilizados nessas regiões, o que pode estar repercutindo no custo final de produção de
cada informante.
As informações fitotécnicas e socioeconômicas indicaram, ainda, que na região Sul de Minas
Gerais os sistemas de produção são mais heterogêneos, com predomínio de pequenos produtores,
grande parte deles em áreas de montanha, mas que são responsáveis por volume de produção
inferior ao produzido pelos médios e grandes produtores. As diferenças de utilização de tecnologia
nessa região também são significativas. Esses fatores refletem os custos de produção observados
na região. O custo médio de produção nessa região, R$183,65/sc, é relativamente próximo ao valor
médio observado para o Cerrado mineiro, R$190,36/sc, região onde os valores indicados pelos
informantes também foram bastante heterogêneos.
São Paulo
Os resultados indicaram que a região da Mogiana apresenta menor custo médio total de
produção de café arábica, R$190,79/sc, valor similar àqueles obtidos para o sul de Minas Gerais e
Cerrado Mineiro. Esta é a região do estado que apresenta condições edafoclimáticas mais favoráveis à cultura, maior utilização de tecnologia e que é reconhecida por produzir cafés de excelente
qualidade de bebida. Tais fatores, aliados ao menor custo de produção certamente conferem à
região maior vantagem comparativa.
Os valores obtidos para as regiões da Alta Paulista, Garça-Marília e Sudoeste são muito
próximos – R$234,84/sc, R$230,15/sc e R$2224,04/sc, respectivamente.
Espírito Santo
O custo médio total de produção de café observado na região do Alto Caparaó, onde está
concentrada a produção de café arábica do Estado, foi de R$191,50/sc, valor similar àqueles observados no Sul e Cerrado de Minas Gerais e na região da Mogiana, em São Paulo.
Paraná
Neste estado verificou-se que o custo médio de produção do café arábica no sistema convencional de cultivo, R$287,10/sc, é mais elevado que o custo médio do sistema adensado, R$159,82/
sc. Esse comportamento foi observado tanto no Norte Novo como no Norte Velho.
Intra-regionalmente, observou-se que tanto os custos do sistema tradicional como os do sistema adensado mostram-se mais elevados na região de Jacarezinho (Norte Velho). Esse comportamento
pode refletir os investimentos recentes feitos na região de Jacarezinho, onde as lavouras de café
têm sido renovadas a uma taxa superior à de Cornélio Procópio (Norte Novo): 2,5% em Jacarezinho
e 1,5% em Cornélio Procópio. Assim, apesar do café ter sido introduzido neste Estado via Jacarezinho,
hoje as lavouras mais antigas encontram-se na região de Cornélio Procópio (com idade média de 20
anos), e concorrem para piores resultados, comparativamente à região de cafeicultura renovada de
Jacarezinho (com idade média de 9 anos) 5 .
Especialmente para a o Norte Novo, mas também para o Norte Velho, observou-se interessante vantagem comparativa em relação às demais regiões produtoras de café do País: o custo
médio do sistema adensado no Norte Novo foi de R$147,29 a saca e no Norte Velho R$172,34,
valores inferiores aos observados na maior parte das outras regiões produtoras, principalmente se
comparado com o Sul e Cerrado de Minas, Mogiana paulista, Alto Caparaó e Planalto e Oeste baianos.
5
136
BLISKA et al., 2009.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
Bahia
Os custos médios de produção de café arábica por saca observados nesse Estado são superiores aos das outras importantes regiões cafeeiras do País: R$202,64 no Oeste e R$225,31 no
Planalto. Intra-regionalmente observou-se heterogeneidade quanto aos valores fornecidos pelos
diferentes informantes, em decorrência dos reflexos dos diferentes sistemas de produção utilizados
nessas regiões, especialmente quanto aos níveis de utilização de insumos e de mecanização.
4.2 Custos de produção do café robusta
Observou-se que a região que apresentou maior custo de produção de café da espécie
C. canephora foi a região do Caparaó, no Estado do Espírito Santo, R$135,10/sc. A região com
menor custo de produção por saca foi a Alta Paulista, R$85,46. A diferença fundamental entre esses
dois valores é a utilização de sistemas irrigados no Caparaó e sem irrigação na Alta Paulista.
Nas demais regiões de produção de café robusta – Noroeste e Norte Litorâneo, no Espírito
Santo; Jiparaná e Alto Paraíso, em Rondônia – os custos de produção observados foram muito
similares, tendo variado entre R$105,98/sc e R$109,22/sc. Em Ouro Preto do Oeste, em Rondônia,
o custo médio de produção, R$95,22/sc, reflete um sistema de produção que se aproxima muito de
um extrativismo, sem adição de adubos químicos e/ou de matéria orgânica, onde o único insumo
utilizado é o herbicida para controle da vegetação entre as linhas de café.
Tabela 3. Custos operacionais totais de produção do café das principais regiões produtoras brasileiras*
(R$/ha e R$/saca de 60kg), safra 2005/2006.
Estado/Região/
Informante
Produtividade
média
(sc/ha)
Custo por Unidade de Área
(R$/ha)
Insumos Operações Total
Custo por Unidade Produzida
(R$/sc)
Insumos Operações Total
Minas Gerais (C. arabica)
25,11
2331,04
2534,19
4865,08
88,225
103,64
191,86
1
20
1234,59
2339,89
3574,49
61,73
116,99
178,72
2
22
1963,55
2986,36
4949,91
89,25
135,74
225,00
3
20
1370,19
2192,70
3562,89
68,51
109,64
178,14
4
30
1932,80
3679,90
5612,70
64,43
122,66
187,09
5
25
1241,82
2339,50
3581,32
49,67
93,58
143,25
6
20
1743,55
2690,00
4433,55
87,18
134,50
221,68
7
30
1692,59
2857,00
4549,59
56,42
95,23
151,65
Média
23,86
1597,61
2726,48
4323,49
68,17
115,48
183,65
1
12
696,12
1282,50
1978,62
58,01
106,88
164,89
2
20
1191,66
2181,70
3373,36
59,58
109,09
168,67
Média
16,00
943,89
1732,10
2675,99
58,80
107,99
166,78
1
37
3497,12
2366,44
5863,56
94,52
63,96
158,47
2
25
3333,06
2368,74
5701,80
133,32
94,75
228,07
3
32
3603,07
2302,24
5905,31
112,60
71,95
184,54
Média
31,33
3477,75
2345,81
5823,56
113,48
76,89
C. arabica
Região Sul (C. arabica)
Zona da Mata (C. arabica)
Cerrado (C. arabica)
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
190,36
(continua)
137
Tabela 3. Continuação
Estado/Região/
Informante
Produtividade
média
(sc/ha)
Custo por Unidade de Área
(R$/ha)
Insumos Operações Total
Custo por Unidade Produzida
(R$/sc)
Insumos Operações Total
Vale do Jequitinhonha (C. arabica)
1
30
3685,19
3264,19
6949,39
122,84
108,80
231,64
2
36
4242,40
3684,05
7926,45
118,83
102,33
221,17
3
30
3072,30
4071,98
7144,28
102,41
135,73
238,14
4
21
2219,73
2309,25
4528,98
105,70
109,96
215,67
3304,91
3332,37
6637,28
112,45
114,21
226,66
22,38
2154,54
2684,33
4838,92
96,27
119,94
216,21
35
1310,10
1681,00
2991,10
37,43
48,03
85,46
1
30
2185,95
3015,50
5201,45
72,86
100,52
173,38
2
25
2594,85
2610,00
5204,85
103,79
104,40
208,19
Média
27,50
2390,40
2812,75
5203,15
88,33
102,46
190,79
1
10
1098,56
1318,50
2417,06
109,86
131,85
241,71
2
20
2285,95
2273,25
4559,20
114,30
113,66
227,96
Média
15,00
1692,26
1795,88
3488,13
112,08
122,76
234,84
35
1310,10
1681,00
2991,10
37,43
48,03
85,46
22
2376,13
2687,18
5063,32
108,01
122,14
230,15
25
2159,35
3441,75
5601,10
137,67
86,37
224,04
Média
29,25
São Paulo (C. arabica e C. canephora)
C. arabica
C. canephora
Mogiana (C. arabica)
Alta Paulista (C. arabica)
Alta Paulista (C. canephora)
1
Garça-Marília (C. arabica)
1
Sudoeste (C. arabica)
1
Espírito Santo (C. arabica e C. canephora)
C. arabica
15,00
1184,96
1682,83
2867,80
78,55
112,95
191,50
C. canephora
21,67
848,11
1615,33
2463,45
41,09
75,68
116,77
1
16
1481,67
1429,00
2910,67
92,60
89,31
181,92
2
14
1018,98
1728,00
2746,98
72,78
123,43
196,21
3
15
1054,24
1891,50
2945,74
70,28
126,10
196,38
Média
15,00
1184,96
1682,83
2867,80
78,55
112,95
191,50
15
786,49
1240,00
2026,49
52,43
82,67
135,10
20
734,40
1450,00
2184,40
36,72
72,50
109,22
Alto Caparaó (C. arabica)
Caparaó (C. canephora)
1
Noroeste
1
(continua)
138
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
Tabela 3. Continuação
Estado/Região/
Informante
Produtividade
média
(sc/ha)
Custo por Unidade de Área
(R$/ha)
Insumos Operações Total
Custo por Unidade Produzida
(R$/sc)
Insumos Operações Total
Norte Litorâneo (C. canephora)
1
30
1023,45
2156,00
3179,45
34,12
71,87
105,98
15,04
466,05
1177,37
1643,41
26,48
76,98
103,27
1
10
206,80
709,00
915,80
20,68
70,90
91,58
2
30
1504,80
2167,00
3671,80
50,16
72,23
122,39
Média
20
851,30
1438,00
2289,30
34,97
71,57
106,00
Rondônia (C. canephora)
C. canephora
Jiparaná (C. canephora)
Ouro Preto do Oeste (C. canephora)
1
8
198,80
463,20
662,00
24,85
57,90
82,75
2
12
214,80
1077,30
1292,10
17,90
89,78
107,68
Média
10
206,80
770,25
977,05
21,38
73,84
95,22
1
6
174,00
439,40
613,40
29,00
73,23
102,23
2
16,5
245,44
1627,00
1872,44
14,88
98,61
113,48
3
18
251,87
1586,50
1838,37
13,99
88,14
102,13
4
20
688,83
1642,50
2331,33
34,44
82,13
116,57
Média
15,13
340,04
1323,85
1663,89
23,08
85,53
108,60
45,50
4287,48
5526,54
9814,02
88,33
123,38
211,61
60
1699,62
5291
6990,62
28,33
88,18
116,51
1
60
5068,95
7106,70 12175,65
84,48
118,45
202,93
2
70
4302,40
7311,00 11613,40
61,46
104,44
165,91
3
60
5223,23
7475,70 12698,93
87,05
124,60
211,65
4
60
4121,59
8233,70 12355,29
68,69
137,23
205,92
5
60
6738,04
7925,20 14663,24
112,36
132,04
244,39
6
45
4153,61
4174,05
8327,66
92,30
92,76
185,06
Média
59,17
4934,64
7037,73 11972,36
84,39
118,25
202,64
1
30
5900,39
4268,50
5900,39
54,40
142,28
196,68
2
20
2022,74
3228,00
5250,74
101,14
161,40
262,54
3
20
2599,40
2148,00
4747,40
129,97
107,40
237,37
4
30
2744,48
3394,50
6138,98
91,48
113,15
204,63
Média
25,00
1882,13
3259,75
5509,38
94,25
131,06
225,30
Alto Paraíso (C. canephora)
Bahia (C. arabica e C. canephora)
C. arabica
C. canephora
Oeste (C. arabica)
Planalto (C. arabica)
(continua)
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
139
Tabela 3. Conclusão
Estado/Região/
Informante
Produtividade
média
(sc/ha)
Custo por Unidade de Área
(R$/ha)
Insumos Operações Total
Custo por Unidade Produzida
(R$/sc)
Insumos Operações Total
Extremo Sul (C. canephora)
1
60
1699,62
5291,00
6990,62
28,33
88,18
116,51
Média tradicional
13,50
1966,15
1925,25
3891,40
144,42
142,68
287,10
Média adensado
33,50
2708,88
2663,72
5372,59
79,70
80,12
159,82
Tradicional
13
1448,34
1878,60
3326,94
111,41
144,51
255,92
Adensado
32
1720,10
2993,26
4713,36
53,75
93,54
147,29
Tradicional
14
2483,95
1971,90
4455,85
177,43
140,85
318,28
Adensado
35
3697,65
2334,17
6031,82
105,65
66,69
172,34
26,29
2459,10
2944,48
5403,56
92,69
114,26
206,92
32,93
1080,97
2441,18
3522,15
33,33
72,22
105,50
Paraná (C. arabica)
Norte Novo (C. arabica)
Norte Velho (C. arabica)
BRASIL
MÉDIA
C. arabica
MÉDIA
C. canephora
* Médias aritméticas por espécie e região.
Fonte: resultados do estudo.
Para análise mais detalhada dos custos de produção de café, as tabelas 4 e 5 mostram uma
síntese das estruturas dos custos de produção de C. arábica e C. canephora (operações + insumos),
em R$/sc e R$/ha, nos principais Estados e regiões produtoras do Brasil, no ano agrícola 2005/
2006.
4.3 Análise da estrutura dos custos de produção de café arábica
Os resultados obtidos para a estrutura de custo de produção do café arabica (C. arabica),
tabela 4, indicam que:
- Os maiores percentuais de gastos com nutrição, em relação aos custos totais por saca
beneficiada de 60kg, foram obtidos no Estado do Paraná, para os cafezais convencionais (39%)
e adensados (37%), e na região de Piraju (33%), no Estado de São Paulo. Nas demais regiões
produtoras os menores percentuais foram 12,5% na região de Garça-Marília, Estado de São
Paulo, e 24% no Oeste do Estado da Bahia.
- O maior percentual de gasto com fitossanidade da lavoura do café arábica foi obtido
na região de Garça-Marília, no Estado de São Paulo, onde atingiu 45% do custo total por saca
produzida. Este resultado provavelmente reflete a necessidade de controle de bicho-mineiro, muito
comum na região, além do controle de ferrugem. Os menores percentuais foram observados na região
das Matas de Minas (2,8%), Vitória da Conquista (9%), na Bahia, e no Sul de Minas Gerais (10%). Na
140
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
demais regiões produtoras os gastos com fitossanidade variaram de 13% na Mogiana, Estado de
São Paulo, a 19% no Cerrado de Minas Gerais.
- Com relação às capinas (químicas, mecânicas ou manuais), o maior percentual foi observado
nas lavouras convencionais do Estado do Paraná (10%) e 8,5% nas Matas de Minas Gerais. O menor
percentual foi observado na região de Garça-Marília (2,5%), São Paulo. Nas demais regiões os percentuais
variaram entre 5% no Oeste da Bahia e Cerrado de Minas Gerais, e 7,5% no Sul de Minas Gerais.
- O percentual mais elevado de gasto com a colheita do café arábica, em relação ao custo
total de produção por saca, foi observado na região das Matas de Minas Gerais (41%). Outros
percentuais elevados foram observados no alto Caparaó (32%), região de Venda Nova do Imigrante,
Iúna e Domingos Martins, no Estado do Espírito Santo, e na Mogiana (31,5%), no Estado de São
Paulo. Nas demais regiões os percentuais variaram de 11% no Oeste da Bahia a 26% em Piraju,
Estado de São Paulo. O menor percentual observado no Oeste da Bahia, em relação àqueles apresentados por outras regiões produtoras, provavelmente reflete a participação significativa dos itens
incluídos em “Outros custos” no custo total por saca produzida, especialmente os gastos com irrigação das lavouras.
- O menor percentual de gasto com o preparo, em relação ao custo total por saca, foi observado nas lavouras convencionais do estado do Paraná (2%) e o maior valor foi observado também
neste Estado, nas lavouras adensadas (4%).
- O menor percentual de gasto com o beneficiamento do café arábica, em relação ao custo
total, por saca, foi observado nas lavouras convencionais do Estado do Paraná (1%) e o mais elevado foi observado na região das Matas de Minas Gerais (2,4%).
Com relação ao item “Outros custos”, que inclui podas (recepa, esqueletamento, decote,
condução, limpeza), transporte (produtos, insumos, terreiro, mão-de-obra), irrigação, energia,
arruação, conservação de carreadores, análises de solo, utensílios (custeio e colheita), o maior
percentual foi observado no Oeste da Bahia (39%), valor que reflete principalmente os gastos com
irrigação, energia e transporte para o terreiro. Nas demais regiões os percentuais variam de 13%
nas Matas de Minas Gerais a 32% na região de Vitória da Conquista, na Bahia.
Tabela 4. Estrutura de custo de produção de C. arabica (operações + insumos), em R$/sc e R$/ha, nos
principais Estados e regiões produtoras do Brasil: Bahia (Oeste e Vitória da Conquista), Minas Gerais
(Sul, Cerrado, Matas de Minas e Jequitinhonha), Paraná (convencional e adensado) e São Paulo (Mogiana,
Piraju, Garça-Marília e Alta Paulista), ano agrícola 2005/2006.
C. arabica
BAHIA
MINAS GERAIS
ATIVIDADE
(Operação + insumos)
Oeste
Vitória
da Conquista
Sul
Cerrado
Matas
de Minas
Jequitinhonha
Produtividade sc/ha
59,17
25,00
23,86
31,33
16,00
29,25
R$/ha
2887,86
1361,60
1226,26
1412,73
752,60
1914,40
R$/sc
48,89
58,18
52,82
45,52
47,85
64,21
% do custo total
24,11
25,49
27,22
24,22
28,71
28,47
Nutrição
(continua)
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
141
Tabela 4. Continuação
C. arabica
ATIVIDADE
(Operação + insumos)
BAHIA
MINAS GERAIS
Oeste
Vitória
da Conquista
Sul
Cerrado
Matas
de Minas
Jequitinhonha
R$/ha
1757,64
511,72
451,84
1111,76
93,50
1220,08
R$/sc
30,07
19,99
19,67
36,82
4,68
41,54
% do custo total
15,17
9,04
9,80
19,10
2,77
18,21
R$/ha
580,77
350,00
351,57
285,13
204,00
402,15
R$/sc
9,91
14,56
15,11
9,30
14,23
13,71
% do custo total
4,90
6,41
7,67
4,90
8,58
6,04
R$/ha
1417,00
1225,88
1143,17
1204,36
1139,89
1404,86
R$/sc
24,10
49,10
47,79
40,21
69,00
46,61
% do custo total
11,85
22,07
25,90
20,72
41,32
20,46
R$/ha
365,54
196,88
151,11
177,03
90,40
177,63
R$/sc
6,15
7,84
6,32
5,65
5,65
6,14
% do custo total
3,08
3,54
3,44
3,03
3,39
2,71
R$/ha
202,00
75,00
64,71
125,33
64,00
112,00
R$/sc
3,44
3,00
2,65
4,00
4,00
3,83
% do custo total
1,73
1,35
1,44
2,15
2,40
1,70
R$/ha
4761,55
1788,31
1057,55
1507,22
331,60
1406,16
R$/sc
80,08
72,64
45,42
48,87
21,37
50,36
% do custo total
39,17
32,09
24,53
25,87
12,83
22,42
R$/ha
11972,36
5509,38
4446,22
5823,56
2675,99
6637,28
R$/sc
202,64
225,30
189,78
190,36
166,78
226,41
Fitossanidade
Controle do mato
Colheita
Preparo
Beneficiamento
Outros
Custo Total
(continua)
142
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
Tabela 4. Conclusão
C. arabica
Convencional
Adensado
Mogiana
Piraju
Garça
Marília
Alta
Paulista
ESPÍRITO
SANTO
Alto
Caparaó
13,00
33,50
27,50
25,00
22,00
20,50
15,00
R$/ha
1500,42
2017,67
1406,98
854,50
R$/sc
111,00
59,67
53,58
73,27
28,96
86,43
57,23
% do custo total
38,99
36,94
27,65
32,70
12,58
37,11
29,86
R$/ha
624,59
915,09
663,55
586,62 2274,34
385,80
185,00
R$/sc
45,27
26,69
24,39
23,46
103,38
29,22
11,56
% do custo total
14,90
16,09
12,75
10,47
44,92
12,32
6,36
R$/ha
419,86
309,24
263,73
328,95 134,00
344,95
246,67
R$/sc
30,69
9,28
9,72
13,16
6,09
27,95
16,56
% do custo total
10,40
5,89
5,07
5,87
2,65
11,73
8,63
R$/ha
495,60
983,59
749,56
914,89
R$/sc
36,75
29,48
59,13
58,29
49,34
50,08
61,10
% do custo total
12,99
18,69
31,60
26,02
21,44
21,34
31,84
R$/ha
84,50
209,75
164,75
137,50 143,00
82,50
84,75
R$/sc
6,25
6,25
6,03
5,50
6,50
5,63
5,65
% do custo total
2,19
3,92
3,17
2,45
2,82
2,39
2,95
R$/ha
44,00
109,25
88,75
87,50
77,00
69,00
60,00
R$/sc
3,25
3,25
3,25
3,50
3,50
4,65
4,00
% do custo total
1,14
2,03
1,71
1,56
1,52
1,98
2,09
R$/ha
722,43
828,00
939,84
449,35
521,99
R$/sc
66,13
25,20
34,69
46,86
32,38
30,88
35,40
% do custo total
19,40
16,43
18,06
20,92
14,07
13,13
18,28
R$/ha
3891,40
5372,59
5203,15 5601,10 5063,32
3488,13
2867,80
R$/sc
299,34
159,82
190,79
234,83
191,50
ATIVIDADE
(Operação + insumos)
Produtividade sc/ha
PARANÁ
SÃO PAULO
Nutrição
1438,65 1831,77 637,19
Fitossanidade
Controle do mato
Colheita
1643,88 1457,23 1085,50
Preparo
Beneficiamento
Outros
1171,53 712,29
Custo Total (100%)
224,04 230,15
Fonte: Centro de Café ‘Alcides Carvalho’, IAC, 2006.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
143
4.4 Análise da estrutura dos custos de produção de café robusta
Os resultados obtidos para a estrutura de custo de produção do café robusta (C. canephora),
tabela 5, indicam que:
- Com relação à nutrição dos cafezais, os maiores percentuais de gastos com a utilização de
fertilizantes (formulados, elementos simples, micronutrientes e adubos orgânicos), em relação aos
respectivos custos totais de produção, por saca beneficiada de 60kg, foram obtidos nas seguintes
regiões: Caparaó (37%) e Noroeste (29%), respectivamente regiões de Alegre e São Gabriel da
Palha, no Estado do Espírito Santo (29%), e na região da Alta Paulista (29,8%), Oeste do Estado de
São Paulo. O menor custo percentual por saca foi obtido no Estado de Rondônia (7%), onde grande
parte dos produtores não utiliza fertilizantes na cultura do café, sejam químicos ou orgânicos. Nem
mesmo retornam à lavoura a palha resultante do beneficiamento, pois seria necessário o pagamento de frete de retorno, uma vez que o café, em geral, não é beneficiado nas propriedades.
- A Alta Paulista foi a região produtora que apresentou maior percentual de gastos relacionados à fitossanidade da lavoura em relação ao custo total por saca (9,6%). No Extremo Sul da Bahia
esse percentual foi de 4,5%. Nos Estados de Rondônia e Espírito Santo os gastos com fitossanidade
foram nulos.
- Com relação às capinas (químicas, mecânicas ou manuais), os maiores percentuais de
gastos em relação aos custos totais por saca foram obtidos no Estado de Rondônia (16%) e na
região do Caparaó (11,8%), no Estado do Espírito Santo.
- A colheita do café robusta chegou a representar 39,4% dos gastos totais por saca produzida no Norte Litorâneo do Estado do Espírito Santo (região de Linhares) e 38% em Rondônia. O
menor percentual de gastos com a colheita foi obtido no Extremo Sul da Bahia (18,7%).
- Os percentuais de gastos com o preparo do café robusta, em relação aos custos totais por
saca, variaram de 4% na região do Caparaó, no Estado do Espírito Santo, e 7% no Noroeste deste
mesmo Estado. Nos Estados da Bahia, São Paulo e Rondônia os resultados indicam percentuais
similares de gastos com o preparo.
- O menor percentual de gasto com beneficiamento do café robusta, em relação ao custo
total por saca, foi obtido no Caparaó (3%), no Espírito Santo. Nas demais regiões produtoras os
percentuais variaram entre aqueles 3% e 5,5% (em São Paulo).
- Os gastos percentuais com o item “Outros custos”, que inclui podas (recepa, esqueletamento,
decote, condução, limpeza), transporte (produtos, insumos, terreiro, mão-de-obra), irrigação, energia, arruação, conservação de carreadores, análises de solo, utensílios (custeio e colheita), chegaram
a 51% no Estado da Bahia e 28% no Noroeste do Espírito Santo e Rondônia, enquanto em São
Paulo e Norte Litorâneo do Espírito Santo os percentuais foram de 17%.
- Cabe destacar que o Estado de São Paulo não é produtor tradicional de café robusta e os
valores dos custos de produção deste café no Oeste paulista refletem a finalidade principal desta
lavoura para o Estado: a produção de sementes para porta-enxerto, em mudas de arábica. Isto é, na
Alta Paulista, região Oeste, utiliza-se a cultivar de robusta Apoatã IAC 2258 como porta-enxerto,
cujo sistema radicular é resistente aos nematóides Meloidogyne exígua e M. incognita, o que tem
viabilizado a produção do café arábica naquela região. O volume de robusta destinado à indústria
de torrefação e moagem e solubilização não é significativo.
144
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
Tabela 5. Estrutura de custo de produção de C. canephora (operações + insumos), em R$/sc e R$/ha, nos
principais Estados e regiões produtoras do Brasil: Espírito Santo (Caparaó, Noroeste e Norte Litorâneo),
Bahia (Extremo Sul), Rondônia (média de OuroPreto do Oeste, Alto Paraíso, Rolim de Moura e Cacoal) e
São Paulo (Alta Paulista), ano agrícola 2005/2006.
Custo de produção de C. canephora nos principais Estados produtores brasileiros
ESPÍRITO SANTO
ATIVIDADE
(Operação + insumos)
BAHIA
RONDÔNIA
SÃO PAULO
Extremo Sul
Geral
Alta Paulista
Caparaó
Noroeste
Norte
Litorâneo
15,00
20,00
30,00
60,00
15,56
35,00
R$/ha
755,00
637,50
797,00
919,00
226,00
891,30
R$/sc
50,33
31,88
26,57
15,32
8,64
25,47
% do custo total
37,26
29,18
25,07
13,15
7,23
29,80
R$/ha
0,00
0,00
0,00
315,70
0,00
285,70
R$/sc
0,00
0,00
0,00
5,26
0,00
8,16
% do custo total
0,00
0,00
0,00
4,52
0,00
9,55
R$/ha
240,00
150,00
252,50
131,70
260,94
298,00
R$/sc
16,00
7,50
8,42
2,20
16,66
8,51
% do custo total
11,84
6,87
7,94
1,88
16,24
9,96
R$/ha
400,04
525,84
1268,67
1308,49
579,24
632,04
R$/sc
26,67
26,29
42,29
21,81
37,67
18,06
% do custo total
19,74
24,07
39,90
18,72
37,96
21,13
R$/ha
84,75
153,00
169,50
459,00
90,30
195,00
R$/sc
5,65
7,65
5,65
7,65
5,99
5,57
% do custo total
4,18
7,00
5,33
6,57
6,15
6,52
R$/ha
60,00
100,00
120,00
300,00
58,50
168,00
R$/sc
4,00
5,00
4,00
5,00
3,92
4,80
% do custo total
2,96
4,58
3,77
4,29
4,02
5,62
R$/ha
486,70
618,06
571,78
3556,73
434,67
521,06
R$/sc
32,45
30,90
19,06
59,28
28,53
14,89
% do custo total
24,02
28,29
17,98
50,88
28,39
17,42
R$/ha
2026,49
2184,40
3179,45
6990,62
1649,65
2991,10
R$/sc
135,10
109,22
105,98
116,51
101,40
85,46
Produtividade média
sc/ha
Nutrição
Fitossanidade
Controle do mato
Colheita
Preparo
Beneficiamento
Outros
Custo Total
Fonte: Centro de Café ‘Alcides Carvalho’, IAC, 2006.
Documentos, IAC, Campinas, 91, 2009
145
5. CONCLUSÕES
Os resultados indicam que as regiões que apresentam maior vantagem comparativa, com
relação aos custos de produção são o Norte Novo (Cornélio Procópio) e o Norte Velho (Jacarezinho)
do Paraná, com custos de produção inferiores aos observados na maior parte das outras regiões
produtoras, principalmente se comparado com o Sul e Cerrado de Minas, Mogiana paulista, Alto
Caparaó e Planalto e Oeste baianos.
A seguir se destacam a região da Mogiana, no Estado de São Paulo, e o Sul e o Cerrado de
Minas Gerais, que além de apresentarem custos de produção similares, apresentam excelentes
condições edafoclimáticas para o desenvolvimento cultura e são reconhecidas por produzir cafés
de excelente qualidade de bebida, principalmente o Sul de Minas e a Mogiana, fator esse que se
estrategicamente explorado pode resultar na captura de prêmios no mercado de café de qualidade
conferindo ainda maior capacidade competitiva para esses cinturões
Informações de técnicos do setor indicaram que os custos de produção em anos de safra
alta são muito menores do que os custos no ano de safra baixa, principalmente em função do custo
da colheita. Grande número de produtores tem, inclusive, optado por conduzir o manejo de suas
lavouras de modo a obterem um ano de safra alta e outro de safra zero, tão insustentável é o custo
de produção no ano de baixa.
Quando comparados com os resultados de outros levantamentos de custo de produção,
observou-se que os valores estimados neste estudo são em geral inferiores aos demais. O procedimento comumente utilizado para avaliação dos custos de produção imputa sobre os custos uma
remuneração para a terra e para o empresário rural, prática não adotada neste estudo, que considera custo de oportunidade de renda da terra nulo em função desta ser cultura perene e a remuneração
do empresário como resíduo do custo total de produção, não um elemento de dentro da planilha,
uma vez que o segmento é tomador de preços e não formador. Assim, é natural que os custos
estimados neste estudo ficassem abaixo dos custos estimados em outros estudos. No entanto, como
as diferenças são muito significativas, é recomendável que seja realizada uma análise mais aprofundada
sobre os motivos dessas diferenças.
AGRADECIMENTOS
Os autores agradecem a todas as pessoas, empresas e instituições que auxiliaram no levantamento das informações sobre os custos de produção de café nas principais regiões produtoras do
Brasil e, em especial, aos pesquisadores Sérgio Parreiras Pereira e Gerson Silva Giomo, do Centro
de Café “Alcides Carvalho”, Instituto Agronômico – IAC, e Paulo Franzini, do Departamento de
Economia Rural (Deral), da Secretaria da Agricultura e do Abastecimento do Estado do Paraná; e à
estagiária Cleide Helena Santos Cardoso, aluna do curso Engenharia Agronômica da Universidade
Federal de São Carlos.
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