Coffee silverskin and expired coffee powder used as organic fertilizers

Abstract

The coffee industry produces a wide range of organic wastes, some in large amounts, and most of them do not have a well-defined final disposal. The agricultural use of these wastes can be based on the recycling of nitrogen (N), but their chemical characterization and evaluation with soil under controlled conditions are required. The aim in this work was to evaluate the use of coffee silverskin and expired coffee powder as organic fertilizers. The wastes were chemically characterized according to CONAMA’S resolution No. 375 and passed through Brazil’s Agriculture Ministry normative for organic fertilizers. A greenhouse experiment with Rhodic Ferralsol soil and maize as a model plant was carried out to obtain the agronomic efficiency index (AEI) for nitrogen. Three treatments were considered: one control (without waste), ammonium nitrate as a mineral reference, and both organic wastes, at a dose of 450 mg of Kjeldahl nitrogen per pot, in triplicate. The characterization results were favorable to the wastes as nitrogen sources for agriculture. However, the AEIs obtained were low (0.5 and 7.9% for the expired coffee powder and the coffee silverskin, respectively) compared to that of the mineral reference (92%). Although coffee silverskin and expired coffee powder showed nitrogen levels were well above the minimum require by normative (0.5 % m/m), its use as organic fertilizers (as exclusive sources of N) is not recommended since less than 10% of N was available as showed by the AEI index.

A indústria de café produz uma série de resíduos, sendo alguns em grande quantidade, a maioria dos quais sem uma disposição final bem definida. O uso agrícola destes resíduos pode se basear na reciclagem do nitrogênio (N), porém a caracterização química e a avaliação destes materiais em condições controladas no solo são obrigatórias. Portanto, o objetivo desse trabalho foi avaliar o uso agrícola da película de café e pó de café vencido como fertilizantes orgânicos. A caracterização química foi realizada segundo a resolução 375 do CONAMA e os resultados comparados com a legislação para fertilizantes do Ministério da Agricultura. Um experimento em casa de vegetação com amostras de um Latossolo Vermelho distrófico, utilizando o milho como planta teste, foi realizado para obtenção do Índice de Eficiência Agronômica (IEA) para nitrogênio. Três tratamentos foram utilizados: controle (sem resíduo), nitrato de amônio como referência mineral e os ambos os resíduos, na dose de 450 mg de nitrogênio Kjeldahl por vaso, em triplicata. Os dados da caracterização química calcularam-se os desvios padrões. Os resultados de caracterização foram favoráveis ao uso agrícola desses resíduos como fonte de nitrogênio, porém os IEAs obtidos foram baixos (0.5 e 7.9% para o pó e película de café respectivamente) quando comparados com a referência mineral (92%). Embora a película e o pó de café apresentem teores de nitrogênio acima do mínimo exigido pela instrução normativa (0,5% m/m), o uso como fertilizantes orgânicos (como fonte exclusiva de N) não é recomendada, visto que menos de 10% do N estava disponível como mostrado pelo IEA.