Manejo de plantas de cobertura sobre a qualidade do solo e o desenvolvimento de cafeeiro arábica nas Matas de Minas | Cover crop management on soil quality and the development of arabica coffee in the Matas de Minas

O Brasil é o maior produtor de café do mundo, com destaque especial para Minas Gerais que é o estado de maior produção nacional. Um dos desafios da cultura é o manejo das plantas espontâneas nas entrelinhas do cafeeiro, que quando realizado de forma incorreta, pode potencializar impactos negativos nos atributos físicos, químicos e biológicos do solo, resultando ainda em preocupantes taxas de erosão. Dentre os benefícios esperados do manejo das plantas de cobertura, destacam-se: aporte de serrapilheira, estímulo a microbiota do solo, aumento da matéria orgânica do solo, ciclagem de nutrientes e controle da erosão. Neste cenário, este estudo tem por objetivo geral avaliar os efeitos de diferentes plantas de cobertura na qualidade do solo em sistema agrícola regenerativo implantado com a cultura do cafeeiro sob regime familiar nas Matas de Minas. Os objetivos específicos incluem: i) avaliar o grau de contribuição das diferentes plantas de cobertura para a melhoria do sistema de produção; ii) estudar a decomposição e disponibilidade dos nutrientes das diferentes plantas de cobertura para o cafeeiro; e iii) analisar o custo de controle de cada planta de cobertura baseado no seu respectivo manejo. Para isto, um experimento foi instalado em uma propriedade cafeeira familiar no município de Coimbra-MG, em delineamento em faixas, composto por quatro tratamentos com diferentes manejos das plantas de cobertura nas entrelinhas do cafezal: manejo com herbicida glifosate (HER), utilização de plantas espontâneas como plantas de cobertura (ESP), uso de Urochloa ruzzienzes (BRA), e uso de mix cafeeiro comercial composto por gramíneas e leguminosas (MIX), com cinco blocos dispostos ao longo da declividade. Foram avaliados fatores de desenvolvimento do cafeeiro como diâmetro do caule (DC), altura de plantas (AP), número de nós no ramo ortotrópico (NO), nos ramos plagiotrópicos (NP) e o comprimento dos ramos plagiotrópicos (CP) no início do experimento e 12 meses após sua instalação. No solo, para as profundidades de 0-5 cm, 5-10 cm e 10-20 cm, nas linhas e entrelinhas, foram avaliadas a química do solo (pH, P, K, Ca, Mg, Al e CTCe), carbono total (CT), nitrogênio total (NT) e aspectos físicos, densidade do solo (Ds), densidade de partículas (Dp), macro e microporosidade (Ma e Mi), porosidade total (PT), argila dispersa em água (ADA), condutividade hidráulica em meio saturado (CH). A resistência mecânica á penetração, bem como a umidade e temperatura do solo foram avaliadas em quatro períodos distintos, caracterizando o período chuvosos e seco no início do experimento e após 12 meses. Os custos de cada manejo foram coletados de acordo com as operações realizadas. Os dados foram analisados no software SPEED Stat, considerando a significância de p<0,10. A adoção de plantas de cobertura na cafeicultura de montanha demonstrou impactos relevantes na fertilidade do solo, ciclagem de nutrientes e custos de manejo. Não foram observadas alterações significativas no crescimento dos cafeeiros nem nos atributos químicos do solo, indicando que mudanças nesses parâmetros podem exigir um período mais prolongado de avaliação. A presença da braquiária e do consórcio de plantas (mix) promoveu maior acúmulo de potássio no solo, evidenciando o papel dessas coberturas na mobilização desse nutriente. O mix de plantas também apresentou melhores valores de pH e capacidade de troca catiônica (CTC), destacando seu potencial na melhoria do condicionamento químico do solo. Entretanto, tanto o mix quanto a braquiária apresentaram os maiores custos de manejo, devido à necessidade de investimento inicial em sementes e fertilizantes. Por outro lado, os menores custos foram associados ao uso de herbicidas e à manutenção das plantas espontâneas, o que ressalta o potencial dessas espécies espontâneas na cobertura do solo. Esse resultado também aponta para a necessidade de avaliar o uso do herbicida em conjunto com outros aspectos do manejo de cobertura, considerando a sustentab Palavras-chave: Coffea arábica L.; plantas de cobertura; Urochloa ruziziensis; leguminosa; cafeicultura

Brazil is the world's largest coffee producer, with special emphasis on the state of Minas Gerais, which leads national production. One of the main challenges in coffee cultivation is the management of spontaneous plants in the interrows. When performed incorrectly, this practice can amplify negative impacts on the soil's physical, chemical, and biological attributes, leading to concerning erosion rates. Among the expected benefits of cover crop management are: litter input, stimulation of soil microbiota, increase in soil organic matter, nutrient cycling, and erosion control. In this context, the main objective of this study was to evaluate the effects of different cover crops on soil quality in a regenerative agricultural system under family farming conditions in the Matas de Minas region. The specific objectives were: (i) to assess the contribution of different cover crops to improving the production system; (ii) to study the decomposition and nutrient availability from the cover crops to the coffee plants; and (iii) to analyze the control cost of each cover crop based on its respective management. To this end, an experiment was conducted on a family- owned coffee farm in Coimbra, Minas Gerais, using a strip-plot design with four treatments involving different cover crop managements in the interrows: glyphosate herbicide application (HER), use of spontaneous plants as cover (ESP), use of Urochloa ruziziensis (BRA), and use of a commercial coffee mix composed of grasses and legumes (MIX), arranged in five blocks along the slope. Coffee plant development parameters such as stem diameter (SD), plant height (PH), number of nodes on the orthotropic branch (NO), number of nodes on the plagiotropic branches (NP), and length of the plagiotropic branches (PL) were evaluated at the beginning of the experiment and 12 months later. Soil evaluations were conducted at depths of 0–5 cm, 5–10 cm, and 10–20 cm, both within the rows and interrows, assessing chemical properties (pH, P, K, Ca, Mg, Al, and effective CEC), total carbon (TC), total nitrogen (TN), and physical attributes such as soil bulk density (Bd), particle density (Pd), macro- and microporosity (Mac and Mic), total porosity (TP), water-dispersible clay (WDC), and saturated hydraulic conductivity (Ks). Soil penetration resistance, moisture, and temperature were assessed in four different periods, representing rainy and dry seasons, at the beginning of the experiment and after 12 months. Management costs were recorded based on the operations performed. Data were analyzed using SPEED Stat software, considering a significance level of p < 0.10. The adoption of cover crops in mountainous coffee cultivation showed relevant impacts on soil fertility, nutrient cycling, and management costs. No significant changes were observed in coffee plant growth or soil chemical attributes, suggesting that longer-term evaluations may be necessary to detect such effects. The presence of Brachiaria and the plant mix promoted higher potassium accumulation in the soil, highlighting their role in nutrient mobilization. The plant mix also showed higher pH and cation exchange capacity (CEC) values, reinforcing its potential to improve the soil’s chemical condition. However, both the mix and Brachiaria incurred higher management costs due to the initial investment in seeds and fertilizers. Conversely, the lowest costs were associated with the use of herbicides and spontaneous vegetation, revealing the potential of these native species as ground cover. These findings also point to the need to assess herbicide use in conjunction with other cover crop management practices, considering the long-term sustainability of the production system. Keywords: Coffea arábica L.; cover plants; Urochloa ruziziensis; legumes; coffee crops

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

AGRISUS – FEALQ