COFFEE PRODUCTION IN THE BRAZILIAN SAVANNAH: CONSIDERATIONS ABOUT NITROGEN NUTRITION

Authors

  • Isabeli Pereira Bruno Instituto de Desenvolvimento do Paraná - IAPAR-EMATER – Área de Agrometeorologia e Fisiologia Vegetal http://orcid.org/0000-0003-2694-5451
  • Victor Meriguetti Pinto Universidade de São Paulo - Centro de Energia Nuclear na Agricultura - Av. Centenário, no. 303 – CEP: 13400-970 – Piracicaba – SP
  • Klaus Reichardt Universidade de São Paulo - Centro de Energia Nuclear na Agricultura - Av. Centenário, no. 303 – CEP: 13400-970 – Piracicaba – SP

DOI:

https://doi.org/10.37856/bja.v95i2.4243

Abstract

The Brazilian savannah, locally called “cerradoâ€, is a forest and shrub type ecosystem that occupied vast areas of very flat relief, mainly distributed in the central part of the country. In the mid 1970ies, this region was recognized as unfertile with little possibility of agricultural use. From there on, a large part of this biome was occupied by extensive agricultural production, due to the advances in technology. The coffee crop is very important for the Brazilian agribusiness, and in recent years, part of its cultivation has been shifted from the traditional growing areas (e.g. São Paulo and southern of Minas Gerais) to some cerrado areas (e.g. northwestern of Minas Gerais and western of Bahia). Cerrado has quite different edaphoclimatic conditions than the traditional coffee regions, and therefore crop management should be re-evaluated, including those concerning the nitrogen. This paper aims to review some studies already carried out on nitrogen fertilization in cerrado coffee plantations.

Author Biographies

Isabeli Pereira Bruno, Instituto de Desenvolvimento do Paraná - IAPAR-EMATER – Área de Agrometeorologia e Fisiologia Vegetal

Possui graduação em Agronomia pela Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" (2003), mestrado em Agronomia (Fitotecnia) pela Universidade de São Paulo (2007), doutorado em Ciências (Fitotecnia) pela Universidade de São Paulo (2011) com período sanduíche na University of Adelaide - Austrália e pós-doutorado em Fertilidade do Solo pelo Centro de Energia Nuclear na Agricultura (2012). Atualmente é pesquisadora na área de Agrometeorologia e Fisiologia Vegetal do Instituto de Desenvolvimento do Paraná - IAPAR-EMATER.

Victor Meriguetti Pinto, Universidade de São Paulo - Centro de Energia Nuclear na Agricultura - Av. Centenário, no. 303 – CEP: 13400-970 – Piracicaba – SP

Graduação em Física pela Universidade Estadual de Ponta Grossa (2008), Mestrado e Doutorado em Ciências (2011, 2016) pelo Centro de Energia Nuclear na Agricultura (CENA-USP). Tem experiência na área de Física do Solo, Erosão do Solo e Modelagem Agrohidrológica. Participou de projetos de pesquisa como o ARCAL 5051, financiado pela agência AIEA, trabalhando como pesquisador e educador em cursos de capacitação sobre modelos de conversão da radiação em taxas de redistribuição do solo. Possui experiência como professor no ensino presencial e em EAD. Trabalhou como Educador no curso de Licenciatura em Ciências (USP/VUNESP) no período de 2014 a 2015. Trabalhou como monitor nas disciplinas de Calculo e Hidrologia na graduação (USP/ESALQ) em 2011 e 2014.

Klaus Reichardt, Universidade de São Paulo - Centro de Energia Nuclear na Agricultura - Av. Centenário, no. 303 – CEP: 13400-970 – Piracicaba – SP

Possui graduação em Agronomia pela Universidade de São Paulo (1963), doutorado em Agronomia pela Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (1965) e doutorado em Ciência do Solo pela Universidade da Califórnia (1971). Atualmente é professor titular da Universidade de São Paulo. Tem experiência na área de Física atuando principalmente nos seguintes temas: água no solo, sonda de nêutrons, variabilidade espacial e balanço hídrico.

References

AGÊNCIA NACIONAL DE ÃGUAS - ANA (BRASIL). 2017. Atlas irrigação: uso da água na agricultura irrigada, Brasília: ANA, 86 p. Available from: http://atlasirrigacao.ana.gov.br/. Access on 18 Jun. 2020.

ASSIS, G.A.; MELO, M.R.P.; SOARES, M.A.; ASSIS, F.A.; MARTINS, W.E.R.; SILVA, L.R. 2018. Levels of nitrogen and potassium fertilization in coffee fertigated and response function. Ciência Agrícola, Rio Largo, vol. 16, n. 3, p. 65-73. Available from: http://www.seer.ufal.br/index.php/revistacienciaagricola/article/view/5607. Access on 10 Jun. 2020.

ASSOCIAÇÃO DOS AGRICULTORES E IRRIGANTES DA BAHIA – AIBA. 2019. Harvest Yearbook for Western Bahia: 2017/2018, Luís Eduardo Magalhães: AIBA, 64 p. Available from: http://aiba.org.br/anuario/. Access on 18 Jun. 2020.

BATTYE, W.; ANEJA, V.P.; SCHLESINGER, W.H. 2017. Is nitrogen the next carbon? Earth’s Future, Washington, vol. 5, p. 894-904. Available from: https://doi.org/10.1002/2017EF000592. Access on 15 Jun. 2020.

BORTOLOTTO, R.P.; BRUNO, I.P.; DOURADO-NETO, D.; TIMM, L.C.; SILVA, A.N.; REICHARDT, K. 2013. Nitrate leaching through climatologic water balance in a fertigated coffee plantation. Revista Ceres, Viçosa, vol. 60, n. 6, p. 785-792. Available from: https://doi.org/10.1590/S0034-737X2013000600006. Access on 15 Jun. 2020.

BORTOLOTTO, R.P.; BRUNO, I.P.; REICHARDT, K.; TIMM, L.C.; AMADO, T.J.C.; FERREIRA, A.O. 2012. Nitrogen fertilizer (15N) leaching in a central pivot fertigated coffee crop. Revista Ceres, Viçosa, vol. 59, p. 466-475. Available from: https://doi.org/10.1590/S0034-737X2012000400006. Access on 15 Jun. 2020.

BRASIL. Ministério do Meio Ambiente. 2007. Mapeamento de Cobertura Vegetal do Bioma Cerrado: Relatório Final, Edital Probio 02/2004, Projeto Executivo B.02.02.109. Brasília: MMA, 93 p.

BRASIL. Ministérios do Meio Ambiente. 2015. Mapeamento do Uso e Cobertura do Cerrado: Projeto TerraClass Cerrado 2013. Brasília: MMA, 67 p. Available from: https://www.mma.gov.br/biomas/cerrado/projeto-terraclass.html. Access on 12 Jun. 2020.

BRUNO, I.P.; REICHARDT, K.; BORTOLOTTO, R.P.; PINTO, V.M.; BACCHI, O.O.S.; DOURADO-NETO, D.; UNKOVICH, M.J. 2015. Nitrogen balance and fertigation use efficiency in a field coffee crop. Journal of Plant Nutrition, vol. 38, p. 2055-2076. Available from: https://doi.org/10.1080/01904167.2014.958168. Access on 01 Jun. 2020.

BRUNO, I.P.; UNKOVICH, M.J.; BORTOLOTTO, R.P.; BACCHI, O.O.S.; DOURADO-NETO, D.; REICHARDT, K. 2011. Fertilizer nitrogen in fertigated coffee crop: Absorption changes in plant compartments over time. Field Crops Research, Amsterdam, vol. 124, p.369-377. Available from: https://doi.org/10.1016/j.fcr.2011.07.004. Access on 03 Jun. 2020.

BUOL, S.W. 2009. Soils and agriculture in central-west and north Brazil. Scientia Agricola, Piracicaba, vol. 66, n. 5, p. 697-707. Available from: http://dx.doi.org/10.1590/S0103-90162009000500016. Access on 15 May. 2020.

CAMERON, K.C.; DI, H.J.; MOIR, J.L. 2013. Nitrogen losses from the soil/plant system: a review. Annals of Applied Biology, vol. 162, p. 145–173. Available from: https://doi.org/10.1111/aab.12014. Access on 18 Jun. 2020.

CERRI, C.C.; MOREIRA, C.S.; ALVES, P.A.; TOLEDO, F.H.R.B.; CASTIGIONI, B.A.; RODRIGUES, G.A.A.; CERRI, D.G.P.; CERRI, C.E.P.; TEIXEIRA, A.A.; CANDIANO, C.A.C.; REIS, M.R.; D’ALESSANDRO, S.C.; TURELLO, L. 2017. Soil carbon and nitrogen stocks due to land use change in coffee areas at Minas Gerais state. Coffee Science, Lavras, vol. 12, n. 1, p. 30-41. Available from: https://doi.org/10.25186/cs.v12i1.1194. Access on 05 Jun. 2020.

COMPANHIA BRASILEIRA DE ABASTECIMENTO - CONAB. 2019. Acompanhamento da safra brasileira de café: Safra 2019, Quarto levantamento. Brasília: CONAB, p. 1-44. Available from: https://www.conab.gov.br/info-agro/safras/cafe. Access on 18 Jun. 2020.

COMPANHIA BRASILEIRA DE ABASTECIMENTO - CONAB. 2020. Acompanhamento da safra brasileira de café: Safra 2020, Primeiro levantamento. Brasília: CONAB, p. 1-58. Available from: https://www.conab.gov.br/info-agro/safras/cafe. Access on 18 Jun. 2020.

CONSELHO DOS EXPORTADORES DE CAFÉ DO BRASIL - CECAFE. 2020. Relatório Mensal: Janeiro de 2020. São Paulo: CECAFE, 19 p. Available from: http://www.sapc.embrapa.br/arquivos/consorcio/informe_estatistico/CECAFE_Relatorio_Mensal_JANEIRO_2020.pdf. Access on 15 Jun. 2020.

DIAS, K.G.L.; GUIMARAES, P.T.G.; REIS, T.H.P.; OLIVEIRA, C.H.C. 2011. Adubação realizada no inverno e produtividade de cafeeiros no cerrado mineiro. VII Simpósio de Pesquisa dos Cafés do Brasil. Araxá: Consórcio Pesquisa Café, 4 p. Available from: http://www.sapc.embrapa.br/arquivos/consorcio/spcb_anais/simposio7/170.pdf. Access on 01 May. 2020.

DOURADO-NETO, D.; POWLSON, D.; ABU BAKAR, R.; BACCHI, O.O.S.; BASANTA, M.V.; THI CONG, P.; KEERTHISINGHE, G.; ISMAILI, M.; RAHMAN, S.M.; REICHARDT, K.; SAFWAT, M.S.A.; SANGAKKARA, R.; TIMM, L.C.; WANG, J.Y.; ZAGAL, E.; VAN KESSEL, C. 2010. Multiseason recoveries of organic and inorganic nitrogen-15 in tropical cropping systems. Soil Science Society of America Journal, vol. 74, p. 139-152. Available from: https://doi.org/10.2136/sssaj2009.0192. Access on 15 Jun. 2020.

ESPÃRITO-SANTO, J.A. 2004. Cafeicultura no oeste da Bahia. In: ZAMBOLIM L. (Ed.), Efeitos da irrigação sobre a qualidade e produtividade do café. Viçosa: UFV, p. 319-335.

FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS - FAO. 2019. World fertilizer trends and outlook to 2022. Rome: FAO, 28 p. Available from: http://www.fao.org/3/ca6746en/CA6746EN.pdf. Access on 20 Feb. 2020.

FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION CORPORATE STATISTICAL DATABASE - FAOSTAT. 2017. Crop Data Production Coffee Green 2017. Available from: http://www.fao.org/faostat/en/#data/QC. Access on 03 Mar. 2020.

FEDERAÇÃO DOS CAFEICULTORES DO CERRADO. 2020. Região do Cerrado Mineiro: Denominação de origem. Avaiable from: https://www.cafedocerrado.org/index.php?pg=regiao#group1. Access on 28 Feb. 2020.

FERNANDES, A.L.T.; PARTELLI, F.L.; BONOMO, R.; GOLYNSKI, A. 2012. The modern coffee planting in the Brazilian savannah. Pesquisa Agropecuária Tropical, Goiânia, vol. 42, n. 2, p. 231-240. Available from: https://doi.org/10.1590/S1983-40632012000200015. Access on 22 Jan. 2020.

GOMES, L.; SIMÕES, S.J.C.; DALLA NORA, E.L.; DE SOUSA-NETO, E.R.; FORTI, M.C.; OMETTO, J.P.H.B. 2019. Agricultural expansion in the Brazilian Cerrado: increased soil and nutrient losses and decreased agricultural productivity. Land, Basel, vol. 8, p. 1-26. Available from: https://doi.org/10.3390/land8010012. Access on 18 Jun. 2020.

RIBEIRO, A. C.; GUIMARAES, P. T. G.; ALVAREZ V. V. H. 1999. Recomendações para o Uso de Corretivos e Fertilizantes em Minas Gerais - 5º Aproximação. Viçosa: Comissão de Fertilidade do Solo do Estado de Minas Gerais, 359 p.

HARIDASAN, M. 2000. Nutrição mineral de plantas nativas do cerrado. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, Lavras, vol. 12, p. 54-64. Available from: https://files.cercomp.ufg.br/weby/up/284/o/v12n1p54.pdf. Access on 12 Apr. 2020.

HARIDASAN, M. 2008. Nutritional adaptations of native plants of the Cerrado biome in acid soils. Revista Brasileira de Fisiologia Vegetal, Lavras, vol. 20, p. 183-195. Available from: https://doi.org/10.1590/S1677-04202008000300003. Access on 12 Apr. 2020.

HUNKE, P., MUELLER, E. N., SCHRÖDER, B., ZEILHOFER, P. 2015. The Brazilian Cerrado: assessment of water and soil degradation in catchments under intensive agricultural use. Ecohydrology, vol. 8, p. 1154-1180. Available from: https://doi.org/10.1002/eco.1573. Access on 15 Jun. 2020.

INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÃSTICA – IBGE. 2004 (a) Mapa de Vegetação do Brasil – 3ª. Edição. Brasília: IBGE.

INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÃSTICA - IBGE. 2004 (b) Mapa de Biomas do Brasil - 1ª. Aproximação. Rio de Janeiro: IBGE.

INTERNATIONAL FERTILIZER INDUSTRY ASSOCIATION - IFA. Databases and charts: Consumption. Available from: https://www.ifastat.org/databases/plant-nutrition. Access on 14 Feb. 2020.

LIMA, J.E.F.W. 2011. Situação e perspectivas sobre as águas do Cerrado. Ciência e Cultura, São Paulo, vol. 63, p. 27-29. Available from: http://dx.doi.org/10.21800/S0009-67252011000300011. Access on 18 Jun. 2020.

LIMA, L.C.; GONÇALVES, A.C.; FERNANDES, A.L.T.; SILVA, R.O.; LANA, R.M.Q. 2016. Growth and productivity of coffee irrigated according to different sources of nitrogen. Coffee Science, Lavras, vol. 11, n. 1, p. 97-107. Available from: https://doi.org/10.25186/cs.v11i1.987. Access on 10 Jun. 2020.

LOPES, A.S.; GUILHERME, L.R.G. 2016. A career perspective on soil management in the Cerrado Region of Brazil. Advances in Agronomy, vol. 137, p. 1-72. Available from: https://doi.org/10.1016/bs.agron.2015.12.004. Access on 18 Jun. 2020.

MACROTRENDS. Crude Oil Prices: 70 year historical chart. Available from: https://www.macrotrends.net/1369/crude-oil-price-history-chart. Accessed on: 21 Feb 2020.

MOREIRA, F.M.S.; SIQUEIRA, J.O. 2006. Microbiologia e Bioquímica do Solo. Lavras: Editora UFLA. p. 338-364.

ORTEGA, A. C. 2008. Café do Cerrado: Certificação de origem e desenvolvimento territorial rural. VII Colóquio Ibérico de Estudos Rurais. Cultura, Inovação e Território. Coimbra: CIER, vol. 1. p. 1-20.

ORTEGA, A.C.; JESUS, C.M. 2011.Território, certificação de procedência e a busca da singularidade: o caso do café do Cerrado. Política & Sociedade, vol. 10, n. 19, p. 305-330. Available from: https://doi.org/10.5007/2175-7984.2011v10n19p305. Access on 18 Jun. 2020.

PADILLA, F.M.; GALLARDO, M.; MANZANO-AGUGLIARO, F. 2018. Global trends in nitrate leaching research in the 1960–2017 period. Science of the Total Environment, vol. 643, p. 400-413. Available from: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2018.06.215. Access on 10 Apr. 2020.

PINTO, V.M.; BRUNO, I.P.; VAN LIER, Q.J.; DOURADO-NETO, D.; REICHARDT, K. 2017 (a). Environmental benefits of reducing N rates for coffee in the Cerrado. Soil & Tillage Research, vol. 166, p. 76-83. Available from: https://doi.org/10.1016/j.still.2016.10.006. Access on 18 Jun. 2020.

PINTO, V.M.; BRUNO, I.P.; VAN LIER, Q.J.; DOURADO-NETO, D.; REICHARDT, K. 2017 (b). Excessive use of nitrogen causes monetary loss for coffee growers in the cerrado. Coffee Science, Lavras, vol. 12, n. 2, p. 176-186. Available from: https://doi.org/10.25186/cs.v12i2.1205. Access on 18 Jun. 2020.

SANO, E.E.; ROSA, R.; BRITO, J.L.S.; FERREIRA, L.G. 2010. Land cover mapping of the tropical savanna region in Brazil. Environmental Monitoring and Assessment, Dordrecht, vol. 166, p. 113-124. Available from: https://doi.org/10.1007/s10661-009-0988-4. Access on 15 Jun. 2020.

SANO, E.E.; ROSA, R.; SCARAMUZZA, C.A.M.; ADAMI, M.; BOLFE, E.L.; COUTINHO, A.C.; ESQUERDO, J.C.D.M.; MAURANO, L.E.P.; NARVAES, I.S.; OLIVEIRA FILHO, F.J.B.; SILVA, E.B.; VICTORIA, D.C.; FERREIRA, L.G.; BRITO, J.L.S.; BAYMA, A.P.; OLIVEIRA, G.H.; BAYMA-SILVA, G. 2019. Land use dynamics in the Brazilian Cerrado in the period from 2002 to 2013. Pesquisa Agropecuária Brasileira, Brasília, vol. 54, e00138, 2019. Available from: http://dx.doi.org/10.1590/s1678-3921.pab2019.v54.00138. Access on 10 Jun. 2020.

SHIBATA, H.; GALLOWAY, J.N.; LEACH, A.M.; CATTANEO, L.R.; NOLL, L.C.; ERISMAN, J.W.; GU, B.; LIANG, X.; HAYASHI, K.; MA, L.; DALGAARD, T.; GRAVERSGAARD, M.; CHEN, D.; NANSAI, K.; SHINDO, J.; MATSUBAE, K.; OITA, A.; SU, M.; MISHIMA, S.; BLEEKER, A. 2017. Nitrogen footprints: Regional realities and options to reduce nitrogen loss to the environment. Ambio, vol. 46, p. 129–142. Available from: https://doi.org/10.1007/s13280-016-0815-4. Access on 18 Jun. 2020.

SILVA, C.M. 2018. Between Fenix And Ceres: the great acceleration and the agricultural frontier in the Brazilian Cerrado. Varia Historia, Belo Horizonte, vol. 34, n. 65, p. 409-444. Available from: https://doi.org/10.1590/0104-87752018000200006. Access on 15 Jun. 2020.

SILVA, F. A. M.; ASSAD, E. D.; EVANGELISTA, B. A. 2008. Caracterização climática do bioma Cerrado. In: SANO, S. M.; ALMEIDA, S. P.; RIBEIRO, J. F. (Ed.). Cerrado: ecologia e flora. Brasília: EMBRAPA. p. 71-88.

SUPERINTENDÊNCIA DE ESTUDOS ECONÔMICOS E SOCIAIS DA BAHIA – SEI. 2009. Estatística dos municípios baianos: vol. 3 – Território de Identidade Oeste Baiano. Salvador: SEI. 270 p. Available from: https://www.sei.ba.gov.br/index.php?option=com_content&view=article&id=2441&Itemid=284. Access on 19 Jan. 2020.

TÔSTO, K.L.; PACHECO, F.S.; GOMES, L.; MIRANDA, M.; OLIVEIRA, S.M.L.; PESSI, D.D.; COX, C.; OMETTO, J.P.H.B. 2019. Nitrogen use efficiency: a local and regional approach for Brazilian agriculture. Revista Ra’e Ga, vol. 46, n. 3, p. 125 - 139. Available from: http://dx.doi.org/10.5380/raega.v46i3.67095. Access on 18 Jun. 2020.

VOLSI, B.; TELLES, T.S.; CALDARELLI, C.E.; CAMARA, M.R.G.D. 2019. The dynamics of coffee production in Brazil. PLoS One, vol. 14, n. 7, e0219742. Available from: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0219742. Access on 18 Jun. 2020.

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Published

2020-08-26

Issue

Vol. 95 No. 2 (2020)

Section

Artigos