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Ecophysiology of coffee growth and production
(Brazilian Journal of Plant Physiology, 2007-12) DaMatta, Fábio M.; Ronchi, Cláudio P.; Maestri, Moacyr; Barros, Raimundo S.
After oil, coffee is the most valuable traded commodity worldwide. In this review we highlighted some aspects of coffee growth and development in addition to focusing our attention on recent advances on the (eco)physiology of production in both Coffea arabica and C. canephora, which together account for 99% of the world coffee bean production. This review is organized into sections dealing with (i) climatic factors and environmental requirements, (ii) root and shoot growth, (iii) blossoming synchronisation, fruiting and cup quality, (iv) competition between vegetative and reproductive growth and branch die-back, (v) photosynthesis and crop yield, (vi) physiological components of crop yield, (vii) shading and agroforestry systems, and (viii) high-density plantings.
A exposição prolongada a [CO2] elevada promove o crescimento de plantas de Coffea arabica L. e Coffea canephora Pierre ex Froehner
(Embrapa Café, 2015) Martins, Lima D.; Rodrigues, Weverton P.; Martins, Madlles Q.; Tomaz, Marcelo A; Campostrini, Eliemar; Partelli, Fábio L.; Semedo, José N.; Fortunato, Ana S.; Colwell, Filipe; Pais, Isabel P.; Scotti-Campos, Paula; Rodrigues, Ana P.; Leitão, António E.; Maia, Rodrigo; Máguas, Cristina; Ribeiro-Barros, Ana I.; Ghini, Raquel; Lidon, Fernando C.; DaMatta, Fábio M.; Ramalho, José C.
Pretendeu-se avaliar o impacto do aumento atmosférico da [CO2] (700 L L-1) sobre o crescimento vegetativo de plantas de C. arabica L. e C. canephora Pierre ex Froehner, durante o período de um ano. Adotou-se um delineamento inteiramente casualizado em parcela subdividida, na qual a parcela consistiu de níveis de [CO2] atmosférico (380 e 700 μL CO2 L-1) e na subparcela os genótipos de cafeeiro. (C. arabica cv. IPR 108 e C. canephora cv. Conilon Clone 153), com cinco repetições; para padronização os valores foram descritos em percentagem. Os resultados mostraram que as plantas de ambos os genótipos apresentaram crescimento vegetativo semelhante para 380 e 700 μL CO2 L-1 até aos 90 dias. Após esse período foi observado maior vigor vegetativo em plantas crescidas a 700 μL CO2 L-1, observando-se aumentos significativos na área foliar, número de folhas e número de ramos plagiotrópicos (mas não da altura da planta). Estes resultados podem ser explicados, pelo menos em parte, pelo fato da relação fonte-dreno ter sido mantida nestas condições, embasado pela evidência de que houve maior produção de carboidratos (fonte) e também maior crescimento das partes vegetativas (dreno), indicando que o aumento da [CO2] funcionou como uma “fertilização de carbono”.
FOTOSSÍNTESE E ACÚMULO DE AMIDO EM CLONES DE Coffea canephora EM FUNÇÃO DE DIFERENTES PERÍODOS DE MATURAÇÃO DE FRUTOS
(2011) Morais, Leandro E.; Cavatte, Paulo C.; Medina, Eduardo F.; Silva, Paulo E. M.; Martins, Samuel C. V.; Andrade Junior, Saul de; Volpi, Paulo S.; Ronchi, Cláudio P.; DaMatta, Fábio M.; Embrapa - Café
O sucesso da produção de café robusta deve-se largamente ao emprego de cultivares melhoradas, mas também a progressos de tratos culturais adequados, como a adoção de clones com períodos distintos de maturação do fruto, o que facilita sobremodo a colheita e a melhora a qualidade final dos frutos. Em todo caso, nenhum estudo foi feito, até o presente, tentando associar as variações da fotossíntese e do estoque de carboidratos, em função do padrão de maturação de frutos. Para tanto, avaliaram-se clones de maturação precoce (clones 03 e 67), intermediária (16 e 120) e tardia (19 e 76), antes (agosto) e após (setembro) a florada, em 2009. Investigou-se, a fotossíntese, o acúmulo de amido e as razões alométricas dos ramos plagiotrópicos, em clones de café robusta, com distintos períodos de maturação de frutos. Os clones de maturação tardia, comparados aos demais, exibiram redução nos seguintes parâmetros: taxa de fotossíntese líquida (~25%), teor foliar de amido (~20%), razão entre a massa foliar e massa de frutos (~33%), bem como a razão entre a área foliar e massa de frutos (~35%). Em todo o caso, nos clones de maturação tardia, como os frutos têm um período maior de enchimento e maturação, os menores valores da taxa fotossintética, de teores de amido e de razão área foliar/massa de frutos podem ser compensados, no longo prazo, pela menor força do dreno.
FOTOSSÍNTESE, CRESCIMENTO E PRODUÇÃO DE CLONES DE Coffea canephora EM FUNÇÃO DE DIFERENTES PERÍODOS DE MATURAÇÃO DE FRUTOS E ÉPOCAS DE PODA
(2011) Morais, Leandro E.; Cavatte, Paulo C.; Medina, Eduardo F.; Silva, Paulo E. M.; Martins, Samuel C. V.; Andrade Junior, Saul de; Volpi, Paulo S.; Machado Filho, José Altino; Ronchi, Cláudio P.; DaMatta, Fábio M.; Embrapa - Café
Embora a poda em lavouras de Coffea canephora seja uma prática necessária, pouco se sabe, em bases científicas, a respeito da época ideal para a sua realização. Todavia, as recomendações de épocas de poda em lavouras de café conilon têm sido feitas em bases completamente empíricas. Procurou-se investigar, os efeitos de podas realizadas em diferentes épocas entre a colheita e a florada, em clones de café robusta, com distintos períodos de maturação de frutos (precoce, intermediário e tardio), avaliando-se, o crescimento, a fotossíntese e a produtividade. Clones de maturação precoce (clones 03 e 67) foram podados em quatro diferentes épocas: 0, 30, 60 e 90 dias após a colheita (DAC); nos clones intermediários (120 e 16), a poda foi realizada aos 0, 30 e 60 DAC; nos tardios (19 e 76), aos 0 e 30 DAC. A taxa de crescimento de ramos, as trocas gasosas (taxa de fotossíntese líquida e a condutância estomática) e a produtividade não foram afetadas pelos tratamentos de poda, independentemente do clone estudado. Em suma, demonstrou-se que é indiferente proceder-se à poda imediatamente após a colheita, conforme usualmente recomendado, ou posteriormente, antes da florada.
Interação entre os aumentos da [CO2] e da temperatura sobre o metabolismo fotossintético em Coffea arabica L.
(Embrapa Café, 2015) Rodrigues, Weverton P.; Martins, Madlles Q.; Martins, Lima D.; Campostrini, Eliemar; Partelli, FL; Tomaz, Marcelo A; Semedo, José N.; Fortunato, Ana S.; Colwell, Filipe; Pais, Isabel P.; Scotti-Campos, Paula; Simões-Costa, Maria C.; Rodrigues, Ana P.; Leitão, António E.; Ribeiro-Barros, Ana I.; Ghini, Raquel; Lidon, Fernado C.; DaMatta, Fábio M.; Ramalho, José C.
A previsão do aumento da [CO2] atmosférica e das mudanças climáticas globais no presente século, ligadas entre outros ao aumento da temperatura, apresentam-se como fatores de risco para a cultura do café de acordo com o seu zoneamento agroclimático. Contudo, após exposição de longo prazo a condições adversas, as plantas podem desenvolver mecanismos de aclimatação/tolerância. Por outro lado, o impacto positivo do aumento da [CO2] no metabolismo fotossintético (e a ausência de down regulation) poderá contribuir para mitigar os efeitos de altas temperaturas sobre o cafeeiro, algo que ainda não foi elucidado para Coffea sp.. Portanto, este trabalho tem como objetivo avaliar as respostas fisiológicas e bioquímicas do cafeeiro às alterações ambientais de temperatura e [CO2], utilizando o metabolismo fotossintético como ferramenta para avaliar a aclimatação e tolerância. Para tal, plantas de Coffea arabica L. cv. IPR 108 foram cultivadas durante um ano a 25/20 ºC (dia/noite) sob condições controladas de (umidade relativa, irradiância e fotoperíodo), com 380 ou 700 μL CO2 L-1, e sem restrições de água, nutrientes e espaço para desenvolvimento radicular. A temperatura foi então gradualmente aumentada (0,5 ºC/dia) a partir de 25/20 ºC até 42/34 ºC. O funcionamento da maquinaria fotossintética foi avaliado às temperaturas de 25/20 ºC, 31/25 ºC, 37/30 ºC e 42/34 ºC por meio de trocas gasosas (capacidade fotossintética por meio da evolução de O2) e dos parâmetros de fluorescência da clorofila a [fluorescência inical (Fo), eficiência fotoquímica máxima do PSII (Fv/Fm), taxa de transporte linear de elétrons (ETR) e a eficiência fotoquímica real do PSII (Fv’/Fm’)]. Os resultados mostraram um maior desempenho metabólico das plantas cultivadas sob maior [CO2]. A partir de 37 ºC, em condições normais de [CO2], houve um comprometido da capacidade fotossintética, no entanto, apenas a 42 ºC houve um impacto nos processos relacionados com o transporte de elétrons. As plantas desenvolvidas a 700 μL CO2 L-1 mantiveram a eficiência do PSII mesmo a 42 ºC.. Os resultados mostraram que a maior [CO2] possibilitou à C. arabica cv. IPR 108 a preservação do funcionamento da maquinária fotossintética em temperaturas elevadas, o que é bastante relevante em termos das alterações climáticas previstas.
PLASTICIDADE FISIOLÓGICA DE FOLHAS DE Coffea arabica L. EM RESPOSTA À IRRADIÂNCIA
(2009) Matos, Fábio Santos; Carretero, Diego Martins; Wolfgramm, Ricardo; Gonçalves, Fábio V.; Cavatte, Paulo C.; DaMatta, Fábio M.; Dias, Luiz Antônio dos Santos; Embrapa - Café
Examinaram-se parâmetros morfológicos, fisiológicos e bioquímicos, em folhas do cafeeiro submetidas a diferentes níveis de irradiância (folhas que interceptaram, em média, ao longo do dia, 30, 75, 300 e 750 μmol fótons m-2 s-1, correspondendo aos tratamentos T 1 , T 2 , T 3 e T 4 , respectivamente). A taxa de assimilação líquida decresceu com a redução da disponibilidade de luz, de 7,2 para 2,3 μmol (CO 2 ) m-2 s-1, comparando-se as folhas de T 4 e T 1 . A irradiância de compensação foi, em média, 88% maior em T 3 e T 4 quando comparadas com as de T 1 e T 2 . A redução da concentração de clorofilas, nas folhas de T 4 em relação às folhas de T 1 , deve ter auxiliado na redução da absortância foliar e, reduzido a quantidade total de energia efetivamente absorvida pelos fotossistemas. As variações na taxa máxima de carboxilação limitada pela rubisco, taxa de carboxilação máxima limitada pelo transporte de elétrons e taxa de assimilação líquida de CO 2 sob alta concentração de CO 2 foram mínimas, ou mesmo inexistentes, entre as folhas dos tratamentos analisados. Os resultados sugerem que o cafeeiro apresenta algumas características fisiológicas com plasticidade fenotípica adequada para lhe permitir ajustar-se à disponibilidade de luz. Todavia, a capacidade de aclimatação à irradiância parece ocorrer às expensas de uma alocação ineficiente de recursos, como o nitrogênio.
PLASTICIDADE MORFO-ANATÔMICA DE FOLHAS DE Coffea arabica L. EM RESPOSTA À IRRADIÂNCIA
(2009) Matos, Fábio Santos; Carretero, Diego Martins; Martins, Samuel; Chaves, Agnaldo; Cavatte, Paulo C.; DaMatta, Fábio M.; Embrapa - Café
Examinaram-se parâmetros morfológicos, fisiológicos e bioquímicos, em folhas do cafeeiro submetidas a diferentes níveis de irradiância (folhas que interceptaram, em média, ao longo do dia, 30, 75, 300 e 750 μmol fótons m-2 s-1, correspondendo aos tratamentos T 1 , T 2 , T 3 e T 4 , respectivamente). Morfologicamente, a área foliar unitária e, particularmente, a área foliar específica (AFE), aumentaram nas folhas mais sombreadas. Sob baixa irradiância, as folhas do cafeeiro exibiram parênquimas paliçádico e lacunoso menos desenvolvidos que nas folhas de sol, e maior abundância de espaços intercelulares, resultando em folhas mais finas e menos densas e, portanto, com maior AFE. Os resultados sugerem que o cafeeiro apresenta algumas características morfo-anatômicas com plasticidade fenotípica adequada para lhe permitir ajustar-se à disponibilidade de luz.