Determination of physical and chemical quality of coffee beans under improved potassium fertilization managements
DOI:
https://doi.org/10.25186/cs.v16i.1895Abstract
The quality of coffee is the determining attribute for establishing its price and commercialization. As the classification of coffee quality is a complex process, mainly based on a subjective judgment, difficult to define and measure, a complementary approach to the current procedures involving physical and chemical methods would bring more effectiveness to the process of quality determination. The chemical composition of the coffee bean is influenced by several factors, among them the nutritional management of coffee trees and, more recently, the use of potassium chloride (KCl), which has intensified losses in bean quality due to excessive chlorine in its composition. The aim of this study was to evaluate the efficiency of sources and forms of K application in the quality of beans, and assessment of methodologies for determination of physical and chemical qualities of beans. The experiment was conducted in Yellow Catuaí, from 2017 to 2019, in a randomized experimental block design with five replicates. Six treatments were applied to the soil, containing proportions of KCl/K2SO4, as follows: T1-100% KCl; T2-75%/25%; T3-50%/50%; T4-25%/75%; T5-100% of K2SO4 and T6-100% of KCl + two foliar K2SO4 applications. The variables addressed in the study were sensory analysis, screen of beans, electrical conductivity (EC), potassium leaching (KL), titratable total acidity (TTA), and coffee bean color. It was verified that KL, EC, and other chromatic parameters were efficient in detecting alterations on coffee bean surfaces caused by the use of KC1. Total or partial replacement of KC1 by K2SO applied to soil improved chemical characteristics and color of coffee beans. Supplemental fertilization with K2SO4 was efficient to minimize deleterious effects of KCl on quality of coffee beans, especially in high productive harvests.
Key words: Classification, Coffea arabica L., foliar fertilization.
References
ABID, M.; SCHNEIDER, U. A.; SCHEFFRAN, J. Adaptation to climate change and its impacts on food productivity and crop income: perspectives of farmers in rural Pakistan. Journal of Rural Studied, 47:254-266, 2016.
ALI, A. et al. Foliar spray surpasses soil application of potassium for maize production under rainfed conditions. Turkish Journal of Field Crops, 21(1):36-43, 2016.
ASSOCIATION OF OFFICIAL AGRICULTURAL CHEMISTS - AOAC. Official methods of analysis of the association of official analytical chemist. Inc., Washington, USA, 21ª st. 2019. 3320p
BORÉM, F. M.; MARQUES, E. R.; ALVES, E. Ultrastructural analysis of drying damage in parchment Arabica coffee endosperm cells. Biosystems Engineering, 99(1):62-66, 2008.
BRIGHENTI, C. R. G.; CIRILLO, M. A. Analysis of defects in coffee beans compared to biplots for simultaneous tables. Revista Ciência Agronômica, 49(1):62-69, 2018.
CAMARGO, O. A. et al. Métodos de análise química, mineralógica e física de solos do Instituto Agronômico de Campinas. Campinas: Instituto Agronômico, 2009. 94p. (Boletim Técnico, 106).
CARVALHO, V. D. et al. Relação entre a composição físico-química e química do grão beneficiado e a qualidade de bebida do café. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 29(3):449-454, 1994.
CARVALHO, V. D.; CHAGAS, S. J. R.; SOUZA, S. M. C. Fatores que afetam a qualidade do café. Informe Agropecuário, 18(187):5-20, 1997.
CENTRO INTEGRADO DE INFORMAÇÕES AGROMETEOROLÓGICAS - CIAGRO. Temperatura média mensal. 2020. http://www.ciiagro.sp.gov.br/ciiagroonline/MenuMonClim.htm>. Access in: June 2020.
CHAGAS, S. J. R. et al. Caracterização química e qualitativa de cafés de alguns municípios de três regiões produtoras de Minas Gerais. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 31(8):555-561, 1996.
DALAL, R. P. S.; BENIWAL, B. S. Influence of foliar sprays of different potassium fertilizers on quality and leaf mineral composition of sweet orange (Citrus sinensis cv. Jaffa). International Journal of Pure & Applied. Bioscience, 5(5):587-594, 2017.
DKHIL, B. B.; DENDEN, M. D.; ABOUD, S. Foliar potassium fertilization and its effect on growth, yield and quality of potato grown under loam-sandy soil and semi-arid conditions. International Journal of Agricultural Research, 6(7):593-600, 2011.
ERNANI, P. R.; ALMEIDA, J. A.; SANTOS, F. C. Potássio. In: NOVAIS, R. F. et al. Fertilidade do solo. Viçosa: SBCS/ UFV, p. 551-594, 2007.
FERNANDES, S. M. et al. Constituintes químicos e teor de extrato aquoso de cafés arábica (Coffea arabica L.) e conilon (Coffea canephora pierre) torrados. Ciência e Agrotecnologia, 27(5):1076-1081, 2003.
GODINHO, R. P. et al. Variações na cor e na composição química do café (Coffea arabica L.) armazenado em coco e beneficiado. Revista Brasileira de Armazenamento, (1):38-43, 2000.
GOULART, P. F. P. et al. Aspectos histoquímicos e morfológicos de grãos de café de diferentes qualidades. Ciência Rural, 37(3):662-666, 2007.
ISQUIERDO, E. P. et al. Qualidade do café cereja desmucilado submetido ao parcelamento da secagem. Coffee Science, 6(1):83-90, 2011.
JIFON, J. L.; LESTER, G. E. Foliar potassium fertilization improves fruit quality of field-grown muskmelon on calcareous soils in south Texas. Journal of the Science of food and Agriculture, 89(14):2452-2460, 2009.
MALAVOLTA, E.; VITTI, G. C.; OLIVEIRA, S. A. Avaliação do estado nutricional das plantas. Piracicaba: POTAFÓS, 1997. 319p.
MALTA, M. R.; NOGUEIRA, F. D.; GUIMARÃES, P. T. G. Composição química, produção e qualidade do café fertilizado com diferentes fontes e doses de nitrogênio. Ciência e Agrotecnologia, 27(6):1246-1252, 2003.
MALTA, M. R.; PEREIRA, R. G. F. A.; CHAGAS, S. J. R. Condutividade elétrica e lixiviação de potássio do exsudato de grãos de café: alguns fatores que podem influenciar essas avaliações. Ciência e Agrotecnologia, 29(5):1015-1020, 2005.
MANCUSO, M. A. C. et al. Efeito de fontes e taxas de potássio na produção, nutrição e exportação de macronutrientes do café arábica. Revista Brasileira de Ciências do Solo, 38(5):1448-1456, 2014.
MARQUES, E. R. et al. Eficácia do teste de acidez graxa na avaliação da qualidade do café arábica (Coffea arabica L.) submetido a diferente períodos e temperaturas de secagem. Ciência e Agrotecnologia, 32(5):1557-1562, 2008.
MARTINEZ, H. E. P. et al. Nutrição mineral do cafeeiro e qualidade da bebida. Revista Ceres, 61(7):838-848, 2014.
MATIELLO, J. B. et al. Cultura de café no Brasil: Manual de recomendações. Rio de Janeiro: Fundação Procafé, 2010. 546p.
MINOLTA. Precise color communication, Color control from perception to instrumentation. Japan, 1998. 59p.
RAIJ, B. V. et al. Análise química para avaliação da fertilidade de solos tropicais. Campinas: Instituto Agronômico. 2001. 285p.
RAIJ, B. V. et al. Recomendações de adubação e calagem para o Estado de São Paulo. 2.ed. rev. atual. Campinas: Instituto Agronômico,1997. 285p. (Boletim técnico, n.100).
SALIM, B.; ABD EL-GAWAD, H.; ABOU EL-YAZIED, A. Effect of foliar spray of different potassium sources on growth, yield and mineral composition of potato (Solanum tuberosum L.). Middle East Journal of Applied Sciences, 4(4):1197-1204, 2014.
SHEN, C. et al. Effects of foliar potassium fertilization on fruit growth rate, potassium accumulation, yield, and quality of ‘Kousui’ japanese pear. Hort technology, 26(3):270-277, 2016.
SILVA, E. B. et al. Fontes e doses de potássio na produção e qualidade do grão de café beneficiado. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 34(3):335-345, 1999.
SILVA, E. B. et al. Resposta do cafeeiro à adubação potássica em safras de baixa e alta produção. Pesquisa Agropecuária Brasileira, 36(11):1331-1337, 2001.
SILVA, E. B.; NOGUEIRA, F. D.; GUIMARÃES, P. T. G. Qualidade de grãos de café beneficiados em resposta à adubação potássica. Scientia Agricola, 59(1):173-179, 2002.
SIQUEIRA, H. H. E.; ABREU, C. M. P. Composição físico-química e qualidade do café submetido a dois tipos de torração e com diferentes formas de processamento. Ciência e Agrotecnologia, 30(1):112-117, 2006.
SOLHJOO, S.; GHARAGHANI, A.; FALLAHI, E. Calcium and potassium foliar sprays affect fruit skin color, quality attributes, and mineral nutrient concentrations of ‘red delicious’ apples. International Journal of Fruit Science, 17(4):358-373, 2017.
SPECIALTY COFFEE ASSOCIATION - SCA. Protocols: cupping speciality coffee. 2012. Available in: <https://sca.coffee/research/protocols-best-practices>. Access in: August, 2019.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2021 Coffee Science - ISSN 1984-3909Os direitos autorais dos artigos publicados nesta revista pertencem aos autores, com os primeiros direitos de publicação pertencentes à revista. Como os artigos aparecem nesta revista com acesso aberto, eles podem ser usados livremente, com as devidas atribuições, em aplicativos educacionais e não comerciais.
