Ajustes temporais de características foliares e de copa em cafeeiro (Coffea arabica L. cv Mundo Novo) sob exclusão parcial de chuva em Lavras, MG

Abstract

O Brasil é o maior produtor e exportador de café do mundo e a região do Sul de Minas Gerais concentra cerca de 50% de toda a produção nacional. Praticamente quase toda plantação é da espécie Coffea arabica. O aparecimento de condições meteorológicas cada vez mais extremas é um dos grandes desafios que o Brasil enfrenta impactando de várias formas na agricultura. Dada a sua importância econômica e social e os impactos da variação climática sobre a fisiologia do cafeeiro o objetivo do trabalho foi verificar em condições de campo como ocorre a dinâmica temporal de ajustes de características foliares e de copa e o teor relativo de água em plantas de C. arabica sob exclusão parcial de chuva. O experimento foi instalado em uma lavoura de café de seis anos de idade da Universidade Federal de Lavras, e as análises foram realizadas no período de dezembro de 2015 a janeiro de 2017. O delineamento experimental foi em blocos casualizados, composto de três condições hídricas, com cobertura e com exclusão (CCE), com cobertura e sem exclusão (CSE) e sem cobertura e sem exclusão (SSE), com 2 repetições por bloco. Os valores de potencial mátrico do solo, teor relativo de água (TRA), área foliar específica (AFE), índice de área foliar (IAF) e NDVI foram avaliados pelo teste-t (dados paramétricos) e pelo teste de Mann-Whitney (dados não-paramétricos) (P< 0,05). Já para as análises de anatomia foliar os dados foram analisados por ANOVA, considerando duas fontes de variação (tratamento X épocas do ano) e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey (P< 0,05). Não foram observadas diferenças significativas para TRA e AFE entre as condições hídricas, em cada época avaliada. Entretanto, CCE apresentou redução nas médias de IAF e NDVI no Outono e no Inverno-2016. Isso concorda com a redução observada nos valores de potencial mátrico do solo nas mesmas épocas do ano. Embora não foram observadas diferenças para número e densidade de estômatos, durante o Inverno, as plantas de CCE apresentaram um aumento na espessura da cutícula, além de uma redução na espessura do parênquima paliçádico. SSE no inverno obteve o maior índice estomático e o maior diâmetro polar foi encontrado na primavera em CSE. Assim, sob condições de exclusão de chuva, a maior parte das mudanças das plantas de café foram relativas a modificações na copa, como observado para IAF e NDVI. Além disso, os resultados suportam a ideia de que ocorrem modificações de estruturas anatômicas foliares em plantas de diferentes tratamentos.

Brazil is the world’s leading producer and exporter of coffee. The state of Minas Gerais, mostly the south region, is responsible for 50% of the whole national production. Almost all coffee plantations belong to species Coffea arabica. However, the Brazilian agricultural has been impacted by extreme climate conditions, being this situation a challenge for coffee production. Due its social and economic importance, monitoring the coffee crops is fundamental. The aim was to evaluate, under field conditions, the temporal dynamic of leaf and canopy adjustments and the water use efficiency of C. arabica plants under partial rain exclusion. The experiment was set in a six year old coffee plantation at Federal University of Lavras and the evaluations were assessed from December 2015 to January 2017. The experimental design was in a completely randomized blocks, composed of three hydric conditions: system with a rainfall exclusion system (SWE), system with no rainfall exclusion (SWNE), and no rainfall exclusion (NNE), with two repetitions each block. Soil matric potential, relative water content (RWC), specific leaf area (SLA), leaf index area (LAI), and NDVI were subjected to a t-test (for parametric data) or Mann-Whitney test (for non-parametric data) (P< 0,05). The leaf anatomy data were analysed by a two-way ANOVA (hydric conditions X seasons) and the averages were compared by Tukey’s test (P< 0,05). There was no significant difference for RWC and SLA among the hydric conditions, in each season. However, the treatment SWE showed a marked reduction in LAI and NDVI averages through the Fall and Winter-2016. It agrees with the reduction in the soil matric potential, in the same seasons. Although there was no difference for stomatal number and density during the winter, plants grew under SWE conditions showed an increase in the cuticle thickness, besides a reduction in palisade parenchyma thickness. SWE in winter obtained the highest stomatal index and the largest polar diameter was found in spring in SWNE. Thus, under rain exclusion conditions mostly of the changes are relative to canopy modifications as observed for LAI and NDVI. Furthermore, the results support that coffee leaves modifies their structural anatomy in relation to the different hydric conditions.