Acúmulo e partição de biomassa, nutrientes e carboidratos em cafeeiro arábica com e sem carga de frutos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Silvério, Letícia Mendes Pinheiro
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11136/tde-07012026-092206/
Resumo: A cafeicultura tem grande importância econômica para o Brasil. Para garantir boa produtividade e longevidade da lavoura, é essencial que o produtor esteja atento ao manejo da cultura. Um dos pontos centrais é o fornecimento de insumos no momento adequado, o qual se torna possível com o conhecimento do comportamento fisiológico da planta nas diferentes fases de desenvolvimento vegetativo e reprodutivo. Os frutos passam pelas fases de chumbinho, expansão, granação e maturação. É importante destacar que a frutificação e o crescimento vegetativo ocorrem simultaneamente, exigindo da planta o atendimento a dois drenos concorrentes de energia e nutrientes. Essa simultaneidade afeta a alocação de fotoassimilados e pode impactar diretamente no crescimento da vegetação que dará origem à próxima safra. Em plantas com baixa carga de frutos, os assimilados são direcionados predominantemente para o crescimento vegetativo e para as raízes, podendo ocorrer acúmulo de amido nos ramos produtivos, na forma de reserva, especialmente quando as temperaturas mais baixas limitam o metabolismo vegetal. O acúmulo de amido em plantas com baixa ou nenhuma carga favorece o desenvolvimento vegetativo na estação de crescimento, pela ausência ou baixa competição da frutificação. A absorção de nutrientes e o acúmulo de matéria seca variam conforme a fase de desenvolvimento do fruto. Ainda assim, o acúmulo durante a frutificação é frequentemente estudado isoladamente, desconsiderando a vegetação, o que pode limitar o entendimento da demanda nutricional total da planta. Nesse contexto, compreender a dinâmica de acúmulo de matéria seca e nutrientes nos diferentes órgãos da planta, ao longo das fases da frutificação, é essencial para que o produtor possa adotar estratégias de manejo mais eficazes. Três experimentos foram instalados; no ano agrícola 2021/2022 objetivou-se verificar se cafeeiros com e sem frutos podem acumular carboidratos nos ramos e nas raízes e qual o impacto disso na produtividade e no tamanho dos grãos da safra seguinte. Em novembro de 2021 metade das plantas foram mantidas com frutos e a outra metade foi completamente desbastada, com a finalidade de se obterem plantas com alta e baixa reserva metabólica. Foram avaliadas a biomassa de vegetação produzida no período do experimento; a quantidade de açúcares solúveis totais, sacarose e amido nos ramos e raízes dos cafeeiros em agosto de 2022; a produtividade e o tamanho dos grãos em 2023. Plantas desbastadas apresentaram maior acúmulo de amido nos ramos e maior produtividade. Isso aconteceu devido ao maior crescimento vegetativo provocado pela ausência dos frutos. Plantas mantidas com frutos apresentaram maior tamanho dos grãos, devido à menor produtividade e menor competição entre frutos. Entre os anos 2022 e 2024 o objetivo foi analisar a marcha de acúmulo de matéria seca e nutrientes (N, P, K, Mg, B e Zn) na vegetação de plantas com e sem frutos, e nos frutos. Dois experimentos foram instalados nos anos agrícolas 2022/2023 e 2023/2024, entre setembro do primeiro ano e junho/julho do ano seguinte. Metade das plantas selecionadas em cada experimento foi completamente desbastada após o florescimento e todas tiveram seus ramos marcados. Coletas de ramos (a partir da marcação) e de frutos foram feitas em diferentes fases de desenvolvimento dos frutos. Foram determinadas a concentração e o acúmulo de nutrientes na vegetação e nos frutos. A presença de frutos impacta no acúmulo de massa seca e de nutrientes na vegetação. Os frutos apresentaram baixo acúmulo de massa seca e baixa demanda nutricional nos primeiros 45-60 dias de desenvolvimento, porém houve crescimento da vegetação. Houve pico de acúmulo nas fases de expansão e granação com menor intensidade de crescimento vegetativo. Após a fase de granação o acúmulo de massa seca e nutrientes nos frutos estabiliza ou aumenta muito pouco.
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Essa simultaneidade afeta a alocação de fotoassimilados e pode impactar diretamente no crescimento da vegetação que dará origem à próxima safra. Em plantas com baixa carga de frutos, os assimilados são direcionados predominantemente para o crescimento vegetativo e para as raízes, podendo ocorrer acúmulo de amido nos ramos produtivos, na forma de reserva, especialmente quando as temperaturas mais baixas limitam o metabolismo vegetal. O acúmulo de amido em plantas com baixa ou nenhuma carga favorece o desenvolvimento vegetativo na estação de crescimento, pela ausência ou baixa competição da frutificação. A absorção de nutrientes e o acúmulo de matéria seca variam conforme a fase de desenvolvimento do fruto. Ainda assim, o acúmulo durante a frutificação é frequentemente estudado isoladamente, desconsiderando a vegetação, o que pode limitar o entendimento da demanda nutricional total da planta. Nesse contexto, compreender a dinâmica de acúmulo de matéria seca e nutrientes nos diferentes órgãos da planta, ao longo das fases da frutificação, é essencial para que o produtor possa adotar estratégias de manejo mais eficazes. Três experimentos foram instalados; no ano agrícola 2021/2022 objetivou-se verificar se cafeeiros com e sem frutos podem acumular carboidratos nos ramos e nas raízes e qual o impacto disso na produtividade e no tamanho dos grãos da safra seguinte. Em novembro de 2021 metade das plantas foram mantidas com frutos e a outra metade foi completamente desbastada, com a finalidade de se obterem plantas com alta e baixa reserva metabólica. Foram avaliadas a biomassa de vegetação produzida no período do experimento; a quantidade de açúcares solúveis totais, sacarose e amido nos ramos e raízes dos cafeeiros em agosto de 2022; a produtividade e o tamanho dos grãos em 2023. Plantas desbastadas apresentaram maior acúmulo de amido nos ramos e maior produtividade. Isso aconteceu devido ao maior crescimento vegetativo provocado pela ausência dos frutos. Plantas mantidas com frutos apresentaram maior tamanho dos grãos, devido à menor produtividade e menor competição entre frutos. Entre os anos 2022 e 2024 o objetivo foi analisar a marcha de acúmulo de matéria seca e nutrientes (N, P, K, Mg, B e Zn) na vegetação de plantas com e sem frutos, e nos frutos. Dois experimentos foram instalados nos anos agrícolas 2022/2023 e 2023/2024, entre setembro do primeiro ano e junho/julho do ano seguinte. Metade das plantas selecionadas em cada experimento foi completamente desbastada após o florescimento e todas tiveram seus ramos marcados. Coletas de ramos (a partir da marcação) e de frutos foram feitas em diferentes fases de desenvolvimento dos frutos. Foram determinadas a concentração e o acúmulo de nutrientes na vegetação e nos frutos. A presença de frutos impacta no acúmulo de massa seca e de nutrientes na vegetação. Os frutos apresentaram baixo acúmulo de massa seca e baixa demanda nutricional nos primeiros 45-60 dias de desenvolvimento, porém houve crescimento da vegetação. Houve pico de acúmulo nas fases de expansão e granação com menor intensidade de crescimento vegetativo. Após a fase de granação o acúmulo de massa seca e nutrientes nos frutos estabiliza ou aumenta muito pouco.Coffee cultivation holds significant economic importance for Brazil. To ensure high productivity and crop longevity, it is essential that growers pay close attention to crop management. One of the key aspects is the timely supply of agricultural inputs, which depends on an understanding of the plants physiological behavior throughout the different stages of vegetative and reproductive development. Fruits progress through the stages of pinhead, expansion, filling, and ripening. It is important to note that fruiting and vegetative growth occur simultaneously, requiring the plant to meet the demands of two competing sinks for energy and nutrients. This simultaneity affects the allocation of photoassimilates and can directly impact on the vegetative growth responsible for the next harvest. In plants with low fruit load, assimilates are predominantly directed toward vegetative growth and root development, with starch accumulation potentially occurring in productive branches, as reserve, especially when lower temperatures limit plant metabolism. Starch accumulation in plants with low or no fruit load favors vegetative development during the growing season, due to the absence of low competition from fruiting. Nutrient uptake and dry matter accumulation vary according to the stage of fruit development. Nevertheless, the accumulation occurring during the fruiting period is often studied in isolation, without consideration of the vegetative component, which may hinder a comprehensive understanding of the plants total nutritional demand. In this context, understanding the dynamics of dry matter and nutrient accumulation in different plant organs throughout the fruiting stages is essential for growers to adopt more effective management strategies. Three experiments were conducted; in the 2021/2022 crop year, the objective was to determine whether coffee plants with and without fruit could accumulate carbohydrates in their branches and roots, and to assess the impact of this on yield and grain size in the subsequent harvest. In November 2021, half of the plants were maintained with fruits, while the other half was completely thinned to establish plants with high and low metabolic reserves. The following parameters were evaluated: vegetative biomass produced during the experimental period; the content of total soluble sugars, sucrose, and starch in branches and roots in August 2022; and the yield and grain size in 2023. Thinned plants exhibited greater starch accumulation in the branches and higher productivity. This was due to the increased vegetative growth caused by the absence of fruit. Plants maintained with fruits presented larger grain size, due to lower productivity and less competition between fruits. Between 2022 and 2024, the objective was to analyze the accumulation dynamics of dry matter and nutrients (N, P, K, Mg, B, and Zn) in the vegetative parts of plants with and without fruits, as well as in the fruits themselves. Two experiments were conducted during the 2022/2023 and 2023/2024 crop years, from September of the first year to June/July of the following year. In each experiment, half of the selected plants were completely thinned after flowering and all had their branches marked. Samples of branches (from the marked sections) and fruits were collected at different stages of fruit development. Nutrient concentrations and accumulations were determined in both vegetative tissues and fruits. The presence of fruit impacts the accumulation of dry matter and nutrients in the vegetation. The fruits showed low dry matter accumulation and low nutritional demand in the first 45-60 days of development, however, there was vegetation growth. There was a peak in accumulation during expansion and grain filling phases with lower intensity of vegetative growth. After the grain filling phase, the accumulation of dry matter and nutrients in the fruits stabilizes or increases very little.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCarvalho, Gladyston RodriguesFavarin, Jose LaercioSilvério, Letícia Mendes Pinheiro2025-10-23info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11136/tde-07012026-092206/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-01-08T20:07:02Zoai:teses.usp.br:tde-07012026-092206Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-01-08T20:07:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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