A arborização de cafezais no Paraná tem como principal finalidade proteger os cafeeiros contra geadas de radiação. A seleção das espécies arbóreas e o seu manejo são fatores cruciais para a otimização desta prática agroflorestal visando a obtenção de níveis adequados de produtividade. O objetivo deste estudo foi avaliar os efeitos da arborização de cafezais com diferentes espécies florestais na produtividade do cafeeiro e na proteção contra geadas de radiação. Para tanto, dois experimentos com delineamento de blocos casualizados foram conduzidos no município de Londrina, PR. No primeiro foram utilizadas parcelas com árvores isoladas para comparar o efeito das espécies Casuarina equisetifolia, Grevillea robusta, Pinus oocarpa e Leucaena diversifolia na produtividade dos cafeeiros. No segundo experimento comparou-se a arborização com bracatinga (Mimosa scabrella) em duas densidades com o monocultivo a pleno sol. Em ambos experimentos foram avaliadas as produtividades das safras de 2002 e 2003 de cafeeiros da cultivar IAPAR 59, recepados após a geada severíssima que ocorreu no inverno de 2000. Na safra de 2003 as árvores do primeiro experimento estavam com 6,5 anos de idade e as bracatingas, plantadas em outubro de 2001, com menos de 2 anos de idade. A temperatura das folhas dos cafeeiros e a porcentagem de interceptação da radiação fotossinteticamente ativa pela copa das árvores foram monitoradas em algumas parcelas. Os resultados do primeiro experimento revelaram diferenças significativas entre as espécies arbóreas quanto à sua compatibilidade com o cafeeiro, avaliada pela produtividade de café no biênio. As espécies apresentaram a seguinte ordem de compatibilidade: G. robusta > C. equisetifolia > P. oocarpa > L. diversifolia. Como não ocorreram geadas durante o período experimental, o efeito de proteção contra geadas de radiação foi avaliado pela diferença de temperatura, nas horas mais frias do dia, entre as folhas dos cafeeiros localizados sob a copa das árvores e as folhas dos situados a mais de 10m de distância das árvores. As temperaturas das folhas dos cafeeiros sob a copa das árvores foram de 1,4 a 3,0°C mais altas nas horas mais frias do dia, com o tratamento leucena apresentando a maior diferença e o tratamento grevílea a menor. Os tratamentos casuarina e pinus apresentaram diferenças semelhantes, em torno de 2,5°C. A redução do fluxo total diário de radiação fotossinteticamente ativa sob a copa das árvores, em dias ensolarados, foi maior sob a casuarina (90%) e menor sob a grevílea (74%), enquanto que sob o pinus e a leucena foram encontrados valores iguais (86%). A arborização com bracatinga, numa densidade de 555 plantas por hectare, permitiu alguma proteção contra geadas de radiação no primeiro ano de plantio, tendo sido registradas temperaturas foliares cerca de 0,5°C mais elevadas em relação ao tratamento a pleno sol. No segundo ano, as diferenças de temperatura das folhas de café entre o tratamento a pleno sol e os tratamentos arborizados foram de 2,3°C e 1,5°C para os tratamentos com densidades de 555 e 139 plantas de bracatinga por hectare, respectivamente. Considerando o total do biênio 2002-2003, a produção de café beneficiado foi inversamente proporcional à população das bracatingas, com diferenças significativas entre os tratamentos.
The main purpose for integrating trees in the modern coffee production systems in Southern Brasil is frost protection. The choice of the tree species and adequate shade management are important factors for the optimization of these agroforestry systems and to achieve high coffee beans productivity. The objective of this study was to compare different tree species on coffee yields and frost protection. The two field trials analyzed in this study were located at the municipality of Londrina (23°S 51°W) in the State of Parana, Southern Brasil. In the first trial single tree plots and a transect sampling approach were used to compare the compatibility with coffee plants of four tree species, Casuarina equisetifolia, Grevillea robusta, Pinus oocarpa and Leucaena diversifolia. The other trial compared three treatments, two levels of shade with bracatinga (Mimosa scabrella) trees and an unshaded control, arranged in a randomized blocks design. In both trials, the coffee beans productivity in the biennium 2002-2003 was evaluated. The coffee plants, cultivar IAPAR 59, were coppiced after the severe frost that occurred in the winter of 2000. At the time of the 2003 coffee harvest the trees in the first trial were 6,5 years old and the M. scabrella trees, planted in October 2001, were under two years old. The coffee leaves temperature and the percentage of photosynthetic active radiation (PAR) intercepted by the trees canopy were measured in some of the experimental plots. The results from the first trial detected statistical differences in coffee yields between tree species treatments. The tree-coffee compatibility were ranked as: G. robusta > C. equisetifolia > P. oocarpa > L. diversifolia. The frost protection effect was evaluated by the differences in minimum leaf temperature between coffee plants located under the shade trees canopy and plants at more than 10m from trees trunk that were considered as control, because no frost occurred during the experimental period. The leaf temperature of coffee bushes under the canopy of the trees were 1.4 to 3.0°C higher than the control at the cooler period of the day, with the greatest difference being recorded at the L. diversifolia plot and the least at the G. robusta plot. The treatments C. equisetifolia and P. oocarpa showed similar differences, approximately 2.5°C. The total PAR daily flux reduction under the canopy of the shade trees, in sunny days, was higher under C. equisetifolia (90%) and lower under the G. robusta treatment (74%). Under the P. oocarpa and L. diversifolia treatments the values were equal (86%). Coffee shading with M. scabrella trees with 555 trees per hectare provided some protection from radiative frosts during the first year after tree planting, as temperatures 0.5°C higher than the full sun control plot were recorded. In the second year, the differences in coffee leaves temperature between the full sun and shaded plots were 2.3°C and 1.5°C for the shade treatments with 555 and 139 trees per hectare, respectively. Analysing the yield for the biennium 2002-2003, the coffee production was inversely proportional to the M. scabrella trees density, with statistical significant differences between the three treatments.
