Measurement and simulation of solar radiation availability in relation to the growth of coffee plants in an agroforestry system with rubber trees

Abstract

Solar radiation is an important factor for plant growth, being its availability to understory crops strongly modified by trees in an Agroforestry System (AFS). Coffee trees (Coffea arabica – cv. Obatã IAC 1669- 20) were planted at a 3.4 x 0.9 m spacing inside and aside rows of monocrops of 12 year-old rubber trees (Hevea spp.), in Piracicaba-SP, Brazil (22°42’30” S, 47°38’00” W – altitude: 546m). One-year-old coffee plants exposed to 25; 30; 35; 40; 45; 80; 90; 95 and 100% of the total solar radiation were evaluated according to its biophysical parameters of solar radiation interception and capture. The Goudriaan (1977) adapted by Bernardes et al. (1998) model for radiation attenuation fit well to the measured data. Coffee plants tolerate a decrease in solar radiation availability to 50% without undergoing a reduction on growth and LAI, which was approximately 2m2.m-2 under this condition. Further reductions on the availability of solar radiation caused a reduction in LAI (1.5m2.m-2), thus poor land cover and solar radiation interception, resulting in growth reduction.

A radiação solar é um fator importante para o crescimento das plantas, sendo sua disponibilidade fortemente modificada pelas árvores em sistemas agroflorestais (SAFs). Foram estudadas plantas de café (Coffea arabica – cv. Obatã IAC 1669-20) espaçadas 3,4 x 0,9 m em fileiras, dentro e ao lado de uma plantação de seringueira (Hevea spp.) de 12 anos de idade, em Piracicaba, SP, Brasil (22°42’30” S, 47°38’00” W – altitude: 546 m). Cafeeiros de 1 ano de idade expostos aos níveis de 25, 30, 35, 40, 45, 80, 90, 95 e 100% de radiação solar foram avaliados quanto aos seus parâmetros biofísicos de interceptação e captura de luz. O modelo de Goudriaan (1977) adaptado por Bernardes et al. (1998) para estimativa da radiação solar disponível ajustou-se bem aos dados medidos. Os cafeeiros toleraram diminuição de 50% na disponibilidade de radiação solar sem sofrer reduções no crescimento e IAF, sendo este de aproximadamente 2 m2.m-2, nessas condições. Reduções na disponibilidade de luz acima desse valor levaram a uma diminuição do IAF (1,5 m².m-2), resultando em menor cobertura do solo pelos cafeeiros e menor interceptação da radiação solar, com conseqüentes diminuições no crescimento.