Impact of intercropping on the photosynthetic activity of coffee / Impacto do cultivo consorciado na atividade fotossintética do café

ABSTRACT

Conducting studies that assist in the evaluation of agroecosystems is essential for advancing biodiverse and sustainable agriculture. This study aimed to assess the impact of intercropping on the photosynthetic activity of Arabica coffee plants. The experiment was conducted in the municipality of Alegre, Espírito Santo, southeastern Brazil. Three coffee cropping systems were studied Arabica coffee monoculture; Arabica coffee intercropped with Nanicon variety banana; and Arabica coffee intercropped with Nanicon variety banana and Juçara palm. The Arabica coffee variety used was Catuaí Vermelho IAC 44, planted in 1991, with a spacing of 3.0 m between rows and 2.0 m between holes, accommodating two plants per hole. In 2010, coffee trees underwent mid-height pruning (low-cutting pruning), and the Nanicon bananas were planted between rows with a spacing of 5.0 x 3.0 m. Three years later, palm seedlings were planted in the same rows as the banana plants, with a spacing of 5 x 3 m. Five experimental units were randomly selected for each cropping system. The evaluated variables included chlorophyll indexes (chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, and chlorophyll a/b ratio) and gas exchange parameters (net CO2 assimilation rate, stomatal conductance, intercellular CO2 concentration, transpiration, intrinsic water use efficiency, instantaneous water use efficiency, and carboxylation efficiency). Regarding chlorophyll indexes, differences were observed only in chlorophyll b, with monoculture coffee displaying the highest values. In terms of gas exchange, intercropped coffee exhibited lower values of intrinsic and instantaneous water use efficiency, and higher values of stomatal conductance and transpiration. The highest net assimilation rate values were observed in coffee with banana intercropping, while the highest water use efficiency was found in coffee in monoculture. In summary, monoculture coffee showed the highest values for most of the variables related to photosynthetic activity, followed by Arabica coffee intercropped with banana, which stood out for achieving the highest net assimilation rate.(AU)

RESUMO

Realizar estudos que auxiliem na avaliação de agroecossistemas são de vital importância para avançar no desenvolvimento de uma agricultura biodiversa e sustentável. Desta forma, o objetivo da pesquisa foi avaliar o impacto do consórcio na atividade fotossintética de plantas de cafeeiro arábica. O experimento foi desenvolvido no município de Alegre, Espírito Santo, sudeste do Brasil. O estudo foi realizado em plantações de café sob três sistemas de cultivo café Arábica em monocultura; café Arábica consorciado com banana variedade Nanicon; e café Arábica consorciado com banana variedade Nanicon e palmito Juçara. A variedade de café Arábica usada nos sistemas de cultivo foi o Catuaí Vermelho IAC 44, plantada em 1991, com espaçamento de 3,0 m entre linhas e 2,0 m entre covas, com duas plantas por cova. Em 2010, as árvores de café foram podadas na altura média (poda de baixo corte) e as bananas da variedade Nanicon foram plantadas entre as fileiras a 5,0 x 3,0 m de espaçamento. Três anos depois, as mudas de palmito foram plantadas na mesma linha que a banana a 5 x 3 m de espaçamento. Em cada sistema foram estabelecidas cinco unidades experimentais, selecionadas aleatoriamente. As variáveis avaliadas foram índices de clorofila (clorofila a, clorofila b, clorofila total e razão clorofila a/b) e trocas gasosas (taxa de assimilação líquida de CO2, condutância estomática, concentração subestomática de CO2, transpiração, eficiência intrínseca do uso da água, eficiência instantânea do uso da água e eficiência da carboxilação). Para os índices de clorofila, as diferenças são observadas apenas na clorofila b, onde o café em monocultura obteve os maiores índices. No caso das trocas gasosas, os menores valores de eficiência intrínseca e instantânea do uso da água, e os maiores valores de condutância estomática e transpiração, foram encontrados no café com consórcio, em que os maiores valores líquidos taxa de assimilação correspondeu ao café consorciado com banana, enquanto maior eficiência no uso da água, ao café em monocultura. Desta forma, observou-se que o café em monocultivo obteve os maiores valores para a maioria das variáveis envolvidas na atividade fotossintética, seguido pelo consórcio de café Arábica com banana, que se destacou por obter a maior taxa de assimilação líquida.(AU)