Fábio Moreira da Silva

Currently, Brazilian coffee farming seeks the rational use of resources through sustainable practices. As a result, the development of machinery with more efficient input application systems and the adoption of precision agriculture techniques have been yielding excellent results. This study was divided into two stages, with the first involving the adaptation of a solid fertilizer application machine with fixed doses, allowing dose variation using an electronic controller. The second stage consisted of conducting trials and their applications under operational conditions. The results confirmed that the developed system remained stable in terms of variable-rate fertilizer distribution for coffee cultivation. The machine’s lateral fertilizer distribution range met the demands of coffee farming satisfactorily. In field conditions, the developed system exhibited an average error of −2.9%, compared to the programmed doses, validating the accuracy of the machine and its suitability for use in coffee plantations.

Coffee production has become increasingly technified in order to optimize the use of inputs and the sustainable use of natural resources. In this context, one way that farmers are investing in their coffee plantations is in the use of precision agriculture techniques, termed precision coffee farming. Over the last few years, research has been conducted to facilitate the application of this technology, and sampling grids with two points per hectare have been recommended by several studies. These georeferenced demarcations in a plot are generally shaped as equidistant squares or rectangles, and the sampling points are located at the centers of these areas. Coffee farmers typically plant their crops following the level line, which greatly hinders the navigation of equidistant points within the field. Thus, the objective of this study was to develop an optimized walking route method to reduce the distance for sampling soil, leaf, and yield attributes. The experimental plots were established in 2000 at Samambaia Farm, located in Santo Antônio do Amparo, Minas Gerais, Brazil, with coffee the cultivar Acaia IAC 479-19, totaling 56.65 ha. The 111 sampling points were distributed in the land following the new method proposed in this study, and, after walking simulations using Farm Works Mapping Software, the new method was compared with the conventional method using the mean displacement between points. The new optimized walking routes method reduced the mean distance traveled to sample the points by 50.1%.

Considering the impact of fertilizers on coffee production costs, the search for greater efficiency in the use of these inputs has an important role. Accordingly, the aim of the present study is to evaluate the transverse distribution of fertilizer by a centrifugal spreader in a coffee plantation and to compare two operating modes: fertilizer application on one side (FA1), or both sides (FA2) of the coffee plants. In addition, three doses (200, 300 and 400 kg ha⁻¹) of monoammonium phosphate and three spreading disk rotation speeds (240, 375 and 750 rpm) were tested. To characterize fertilizer distribution profiles, collectors were placed under the canopy of coffee plants, and the collected fertilizer was weighed. From the data obtained, distribution profile histograms were constructed, and coefficients of variation were calculated for each treatment. Distribution profiles with higher uniformity were related to the morphologic characteristics of the coffee plants. Regarding the operating modes evaluated, FA1 presented better results with a disk rotation speed of 750 rpm (FA1-W3); FA2 produced the best results with a disk rotation speed of 240 rpm. By relating these results with information on root morphology, FA1-W3 was found to be the most appropriate application method.

To make the coffee activity competitive, some farmers use precision coffee farming. Thus, it is possible to create thematic maps that guide management practices for regions where there are limitation for the plant development. The objective of this study was to identify the spatial dependence of coffee crop yield, in 2012 and 2013. The experimental area is located in a Haplustox in Três Pontas, Minas Gerais. One hundred sampling points were georeferenced for the collection of yield data through manual harvest. The difference of yield between crop seasons was also evaluated. Data were processed using geostatistical analysis. It was possible to identify and characterize the spatial dependence of all variables, as well as to create contour maps. There were differences between the 2012 and 2013 maps, due to the biennial coffee phenological cycle, which can be confirmed by the map of the difference between the crop seasons. It is recommended a crop management that considers the spatial variability of yield for greater economic return.

O objetivo deste trabalho foi utilizar técnicas de georreferenciamento e de geoestatística para analisar a variabilidade espacial da força de desprendimento de frutos de cafeeiros por meio de semivariogramas e pela interpolação por krigagem. O trabalho foi conduzido no município de Três Pontas - MG, Brasil. A força de desprendimento dos frutos verdes e de cerejas dos cafeeiros foi obtida por meio de um protótipo de dinamômetro em pontos georreferenciados. A dependência espacial dos dados foi analisada por meio de ajustes de semivariogramas, clássico e robusto, para o método dos mínimos quadrados ordinários e ponderados, e apenas o ajuste clássico, para os métodos da máxima verossimilhança e máxima verossimilhança restrita. Testaram-se, para cada um dos métodos, os modelos esférico, exponencial e gaussiano. Os mapas de isolinhas obtidos por krigagem foram produzidos, baseados no melhor método e modelo de ajuste da função semivariograma, que foram obtidos pelas estatísticas de validação. As variáveis em estudo apresentaram estruturas de dependência espacial, as quais foram modeladas pelos semivariogramas, o que possibilitou a confecção dos mapas de isolinhas de distribuição espacial, obtidos por krigagem. Foi possível identificar os locais mais propícios para se iniciar a colheita seletiva e mecanizada dos frutos do cafeeiro.

A agricultura de precisão surge como uma importante ferramenta para melhorar o gerenciamento da produção cafeeira, mostrando que o conhecimento de determinadas características do solo, associado à resposta de produtividade do cafeeiro, pode facilitar a aplicação localizada e racional dos insumos, com resultados ambientais e econômicos positivos. Desta forma, o presente trabalho objetivou utilizar ferramentas de agricultura de precisão aliadas a ferramentas da geoestatística para avaliar as variáveis fósforo, potássio e produtividade do cafeeiro, em três safras agrícolas, por meio de análises dos semivariogramas e de mapas de isolinhas interpolados por krigagem, e demonstrar que estas ferramentas são de grande valia para o manejo da cultura do café. Este trabalho foi conduzido na fazenda Brejão, no município de Três Pontas, Minas Gerais, nas safras de 2007/2008, 2008/2009 e 2009/2010, utilizando-se dos atributos químicos do solo, fósforo e potássio, amostrados com o auxílio de um quadriciclo com trado calador e dados de produtividade, que foram obtidos por meio de colheita manual, ambos em pontos georreferenciados. Foi possível caracterizar a magnitude da variabilidade espacial dos atributos em estudo, que apresentaram grande variação no tempo e no espaço. Os melhores ajustes dos semivariogramas permitiram a confecção de mapas mais precisos, contribuindo para a utilização da geoestatística na cafeicultura.

A agricultura de precisão surge como uma importante ferramenta para maximizar o gerenciamento da atividade cafeeira, principalmente para esta cultura, que possui elevado custo de produção. O presente trabalho teve por objetivo fazer um estudo comparativo da viabilidade econômica de dois sistemas de adubação na lavoura cafeeira: o sistema utilizando as técnicas da agricultura de precisão e o sistema de aplicação convencional. Os dados utilizados foram extraídos dos custos de produção da fazenda Brejão, no sul de Minas Gerais, em três áreas (22 ha, 10,52 ha e 6,23 ha), onde foram realizadas aplicações de adubos de forma diferenciada nas safras de 2007/2008 e 2008/2009. O sistema de adubação em agricultura de precisão caracterizou-se por coleta de amostras de solo, georreferenciadas, e aplicação diferenciada de fósforo e potássio. Os custos da adubação convencional foram obtidos por meio de simulações, considerando a amostragem convencional do solo realizada nas glebas. Para efeito comparativo entre os sistemas de adubação, foram consideradas as operações e as quantidades de adubos necessárias em cada sistema. Entre os dois sistemas, observou-se diferenças de aplicação dos elementos fósforo e potássio, e também nas quantidades aplicadas. A adubação diferenciada foi vantajosa para as áreas de 22 ha e 10,52 ha, nas duas safras em estudo, e para a área de 6,23 ha só foi vantajosa (menor prejuízo) na safra de 2008/09.

Analisou-se, neste trabalho, a relação entre a produtividade e a desfolha do cafeeiro durante o processo de colheita manual nas safras agrícolas de 2005, 2006 e 2007. O experimento foi desenvolvido na fazenda Cafua, localizada no município de Ijaci, sul de Minas Gerais, em uma área de 6,5ha de lavoura de cafeeiro (Coffea arabica L.) da variedade cultivada Catuaí Vermelho IAC-99. Foi demarcada na área uma malha irregular na distância de 25x25 e 50x50m, num total de 67 pontos amostrais, nos quais foram avaliados a produção de café (L.planta-1) obtida por meio da colheita no pano e a desfolha das plantas, quantificada com base no peso de folhas (kg. planta-1) após a colheita manual. Procedeu-se a análise de correlação de Pearson para verificar a relação linear entre a produtividade e a desfolha nos diferentes períodos avaliados. A dependência espacial dos dados também foi analisada por meio de ajustes de semivariogramas e interpolação por krigagem. Constatou-se que a colheita manual desfolhou mais em locais de maior produtividade, e apresentou redução da produtividade de café na lavoura no ano subsequente, pelo aumento da desfolha em plantas de maior produtividade e consequente redução da radiação fotossinteticamente ativa interceptada pelo dossel dessas plantas, ocasionando bienalidade da produção.