Caracterização química de resíduo de café (borra) e seu efeito em cafeeiro orgânico adensado e em plântulas de cafeeiro e tomateiro

Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Agronomia e Medicina Veterinária, Programa de Pós-Graduação em Agronomia, 2013.Como consequência da atividade humana e do aumento populacional, têm aumentado o volume de resíduos urbanos derivados da agricultura. Estima-se que a produção mundial de café supere 85 milhões de toneladas anuais (até 2013), originando considerável quantidade do resíduo proveniente da elaboração da bebida, conhecido como borra de café. Considerando sua alta disponibilidade, e o fato de que o emprego in natura deste resíduo tem sido pouco praticado no meio agrícola, tem-se a oportunidade de, além de transformá-lo numa opção agrícola sustentável, diminuir o seu descarte e a poluição ambiental ocasionada pelo mesmo. Neste trabalho foram analisados os atributos químicos e a influência do resíduo de café (borra) como fertilizante orgânico e/ou condicionador do solo no desenvolvimento do cafeeiro produzido organicamente e no estabelecimento e desenvolvimento de plântulas de cafeeiro e de tomateiro. Os resíduos de café (borra) utilizados no estudo foram coletados em órgãos públicos e privados do Distrito Federal, ficando apropriado para utilização após as etapas de processamento descritas no item 2.2. No primeiro capítulo, o resíduo de café foi caracterizado através de análises químicas e espectroscópicas (Ressonância Magnética Nuclear – RMN) e estudou-se ainda sua dinâmica de mineralização de carbono e os efeitos deste material sobre o índice de área foliar e o número de botões florais em cafeeiro orgânico adensado. A cultivar utilizada foi a Obatã vermelho IAC 1669-20, com doses de resíduo de café de 2,0, 1,5, 1,0, 0,5 e 0,0 kg (controle) aplicadas na projeção da copa de cada árvore. O experimento foi composto com quatro repetições em blocos ao acaso, tendo-se cada parcela com 24 plantas. No segundo e terceiro capítulos, o resíduo de café foi expurgado e empregado como constituinte de substrato orgânico, sendo combinado com diversos outros produtos orgânicos e artificiais para germinação e desenvolvimento de plântulas de cafeeiro e tomateiro em casa de vegetação. Verificou-se que o resíduo de café (borra) in natura apresentou atributos químicos favoráveis para uso agrícola, onde doses crescentes deste material aumentaram o índice de área foliar e número de botões florais em cafeeiro orgânico adensado. A sua utilização como substrato interferiu negativamente na germinação, emergência e produção de biomassa em plântulas de cafeeiro e tomateiro. O efeito inibitório do RC, quando presente como componente em substratos, pode estar associado à ação de metabólitos secundários causadores de alelopatia, como a cafeína, tornando-se necessário identificar tais substâncias e suas concentrações relativas. ______________________________________________________________________________ ABSTRACTAs a consequence of human activity and population growth, there has been a steady increase in waste material derived from agriculture. The estimates on world coffee production are around 8.5 106 t per annum, originating considerable amounts of residue from coffee brewing. Its use could contribute to mineral nutrient cycling and to soil and substrate conditioning. However coffee powder residue (CPR) in natura has shown reduced application in agriculture. Moreover, due to its high availability, if appropriately exploited, it could contribute to substrate efficiency, becoming an alternative for modern seedling production and plant growth. Therefore, the intent has been to turn CPR into sustainable agricultural option, avoiding its disposal into the environment. This work aimed at analyzing the chemical attributes and evaluating the influence of CPR, pure or in mixtures to other substrates, as organic fertilizer or soil conditioner in organic coffee production and in biometric characteristics of tomato and coffee seedling. The coffee powder residue, containing high moisture after brewing, was collected in public and private companies of Federal District. After being left to natural drying, until reaching desirable moisture of 4 to 5 %, it was sieved and stored in plastic bags. This material was employed in field and greenhouse experiments. The first aimed at studying CPR as supplemental fertilizer and soil conditioner in densely planted organic coffee. Obatã cultivar, receiving 2.0, 1.5, 1.0, 0.5 and 0 kg (control), applied at canopy projection of every tree. Each plot containing 24 plants composed the experiment with four repetitions of randomized blocs. In the second experiment, CPR expurgated against insects, was employed as substrate component, combined in mass proportions with other organic and artificial products to evaluate germination and growth of tomato and coffee seedlings. In the experimental conditions, it was verified that CPR had favorable chemical attributes for agricultural use. Growing doses resulted in higher leaf area index and floral buds of coffee trees. Its utilization in substrates interfered on germination, emergence and biomass production of tomato and coffee seedlings. The inhibitory effect of coffee powder residue, when present in substrates, may be associated with allelopathic secondary metabolites, such as caffeine, turning necessary identification of these substances and their respective concentrations