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Fertilizer application at variable rates requires dense sampling to determine the resulting field spatial variability. Defining management zones is a technique that facilitates the variable-rate application of agricultural inputs. The apparent electrical conductivity of the soil is an important factor in explaining the variability of soil physical-chemical properties. Thus, the objective of this study was to define management zones for coffee (Coffea Arabica L.) production fields based on spatial variability of the apparent electrical conductivity of the soil. The resistivity method was used to measure the apparent soil electrical conductivity. Soil samples were collected to measure the chemical and physical soil properties. The maps of spatial variability were generated using ordinary kriging method. The fuzzy k-means algorithm was used to delimit the management zones. To analyze the agreement between the management zones and the soil properties, the kappa coefficients were calculated. The best results were obtained for the management zones defined using the apparent electrical conductivity of the soil and the digital elevation model. In this case, the kappa coefficient was 0.45 for potassium, which is an element that is associated with quality coffee. The other variable that had a high kappa coefficient was remaining phosphorous; the coefficient obtained was 0.49. The remaining phosphorus is an important parameter for determining which fertilizers and soil types to study.

RESUMOParâmetros de qualidade podem alterar significativamente o preço do café; entretanto, a colheita seletiva dos frutos é frequentemente associada à boa qualidade do produto, procedimento que pode ser realizado por meio de vibrações mecânicas. Desta forma, o estudo e a avaliação do efeito localizado de fatores como frequência, amplitude e grau de maturação dos frutos, são fundamentais para construção de máquinas adequadas a este tipo de prática. O trabalho foi desenvolvido com o objetivo de se avaliar os fatores frequência, amplitude, grau de maturação, direção de excitação e número de frutos por pedúnculo, na eficiência de derriça. Para a realização dos ensaios de vibração em laboratório utilizou-se uma máquina vibradora eletromagnética. Amplitudes na faixa de 3,75 a 7,50 mm e frequências na faixa de 13,33 a 26,67 Hz foram testadas para a variedade Mundo Novo, em que os resultados mostraram que a frequência de 26,67 Hz apresentou uma eficiência maior de derriça para os frutos cereja e a amplitude de 7,5 mm indicou maior eficiência de derriça. Verificou-se, também, que o número de frutos por pedúnculo influencia a eficiência de derriça dos frutos de café da variedade Mundo Novo. Palavras-chave: vibrações mecânicas, mecanização, colheita, grau de maturaçãoFrequency and amplitude of vibration on coffee harvesting ABSTRACT Quality parameters influence directly the coffee price. However, selective coffee harvesting is frequently associated to good quality of this product. This procedure can be performed by mechanical vibration. Therefore, the study of the frequency and amplitude parameters is important for the design of a specific harvesting machine. The objective of this work was to evaluate the effect of the frequency and amplitude of vibration, the coffee variety and the ripeness condition of the fruits upon the harvesting efficiency. The vibration tests were done in laboratory using an electromagnetic shaker. The tests were done using amplitudes in the range of 3.75 to 7.50 mm and frequencies in the range of 13.33 to 16.67 Hz. Branches of coffee plants of Mundo Novo variety were tested. The highest harvesting efficiency was obtained when using the 26.67 Hz frequency of vibration. The highest harvesting efficiency was obtained when an amplitude of 7.5 mm was used. It was also observed that the number of fruits per stem influences the harvesting efficiency of the coffee fruits of the Mundo Novo variety.

ABSTRACT.Harvesting is one of the most important operations in coffee production systems. This operation has a high cost and impact on the final quality of the product. To reduce production costs, producers are looking for ways to mechanize this operation. Harvesting machines generally detach fruits from the coffee plant by vibration and/or impact. The objective of this work was to study the effect of the amplitude and frequency of vibration on the efficiency of coffee fruit harvesting. Vibration tests of coffee branches were performed in a laboratory using an electromagnetic shaker. The tests were performed using amplitudes in the range of 3.75 to 7.50 mm and frequencies from 13.33 to 26.67 Hz. Coffee branches from two different varieties were used for evaluation, Catuaí Vermelho and Mundo Novo. It was verified that harvesting efficiency is directly related to the acceleration reached by the fruits during the harvesting process. The frequencies of 23.33 and 26.67 Hz and amplitudes of 6.25 and 7.50 mm resulted in the highest harvesting efficiency of ripe coffee cherries for both varieties. However, the harvesting efficiency for the Mundo Novo variety was higher than that of the Catuaí Vermelho variety at the studied frequency and amplitude ranges in this work.Key words: coffee, harvesting, harvesting efficiency, ripeness stage.RESUMO. Análise do processo de derriça do café utilizando uma máquina vibradora eletromagnética. A colheita é uma das operações mais importantes no sistema de produção do café pelo seu elevado custo e ao impacto que tem na qualidade do produto final. Para reduzir os custos de produção, têm-se buscado formas de mecanizar essa operação. As máquinas de colheita de café geralmente derriçam os frutos por meio de vibrações mecânicas e impacto. Este trabalho foi desenvolvido com o objetivo de estudar o efeito da amplitude e da frequência de vibração sobre a eficiência de derriça dos frutos de café. Para isso, ensaios usando uma máquina vibradora eletromagnética foram realizados em laboratório. Foram testadas amplitudes na faixa de 3,75 a 7,50 mm e frequências na faixa de 13,33 a 26,67 Hz. Os testes foram conduzidos utilizando-se ramos das variedades Catuaí Vermelho e Mundo Novo. A partir da análise dos resultados verificou-se que a eficiência de derriça dos frutos está diretamente relacionada à aceleração imposta aos frutos durante o procedimento de derriça. As frequências entre 23,33 e 26,67 Hz e amplitudes que variam entre 6,25 e 7,50 mm proporcionaram maior eficiência de derriça dos frutos cereja para ambas as variedades estudadas. A eficiência de derriça por vibração na variedade Mundo Novo foi superior à da variedade Catuaí Vermelho para os intervalos de frequência e amplitudes avaliados.Palavras-chave: café, colheita, eficiência de derriça, estádio de maturação.

The production site's position and altitude are the primary variables that influenced the coffee quality. The study area has micro-regions with grades ranging from 80 to 94. These areas have the potential for producing specialty coffees. © 2015 Society of Chemical Industry.

Objetivou-se com este estudo, avaliar a variabilidade espacial da resistência à penetração de um Latossolo Vermelho distroférrico. O experimento de campo foi instalado na Fazenda Experimental da Universidade Federal da Grande Dourados, em Dourados/MS. Utilizou-se uma área experimental de 5,02 ha e grid amostral de 25 x 25 metros, com pontos georreferenciados por um GPS. A resistência à penetração foi determinada utilizando um penetrógrafo com haste de 60 cm. A umidade do solo na área, no momento da coleta de dados, foi de 18,5% base seca (bs). Os dados foram submetidos à análise geoestatística utilizando o programa GS+ e os mapas foram confeccionados no programa computacional Surfer, versão 8. A camada compreendida entre a faixa de 12 e 16 cm apresentou maior média dos valores de resistência à penetração em relação às demais camadas estudadas. O grau de dependência espacial foi classificado como moderado para todas as profundidades estudadas. Os modelos que melhor se ajustaram à distribuição espacial dos valores de resistência à penetração foram os modelos exponencial (profundidades de 12 e 16 cm) e linear (8 e 20 cm). Os dados amostrados podem incrementar um banco de dados SIG, para futuras análises e tomada de decisões quanto a procedimentos de manejo do solo.Palavras-chave: Agricultura de precisão, compactação, geoestatística. Spatial variability of soil resistance to penetration in an Oxisol ABSTRACTThe objective of this study was to evaluate the spatial variability of the penetration resistance of an Oxisol. The field experiment was installed in the Experimental Farm of the Federal University of Grande Dourados, Dourados, Mato Grosso do Sul, Brazil. An experimental area of 5.02 ha and sampling grid of 25 x 25 m, with points georeferenced using a GPS, was used. The penetration resistance was determined using a 60 cm penetrometer rod. The soil humidity in the area at the time of data collection was 18.5 % dry base . Data were analyzed using the geostatistics software GS+ and the maps were made in the software Surfer, version 8. The layer ranging between 12 and 16 cm showed higher mean resistance values than the other studied layers. The spatial dependence degree was classified as moderate for all layers. The models that best fitted the spatial distribution of the penetration resistance values were the exponential (depths of 12 and 16 cm) and linear models (8 and 20 cm). The sampled data can be used to build a GIS database for future analysis and decision making regarding the procedures for soil management.

ABSTRACT. Mechanical harvesting can be considered an important factor to reduce the costs in coffee production and to improve the quality of the final product. Coffee harvesting machinery uses mechanical vibrations to accomplish the harvesting. Therefore, the determination of the natural frequencies of the fruit-stem systems is an essential dynamic parameter for the development of mechanized harvesting system by mechanical vibrations. The objective of this study was to develop a three-dimensional finite element model to determine the natural frequencies and mode shapes of the coffee fruit-stem systems, considering different fruit ripeness. Moreover, it was carried out a theoretical study, using the finite element three-dimensional model, based on the linear theory of elasticity, for determining the generated stress in a coffee fruit-stem system, during the harvesting process by mechanical vibration. The results showed that natural frequencies decrease as the ripeness condition of the fruit increases. Counter-phase mode shape can provide better detachment efficiency considering the stress generation on coffee fruit-stem system during the harvesting by mechanical vibrations and presented a difference greater than 40 Hz between the natural frequencies of the green and ripe fruit.Keywords: coffee harvesting, mechanization, mechanical vibrations.Simulação do comportamento dinâmico do sistema fruto-pedúnculo do café empregando o método de elementos finitos RESUMO. A colheita mecanizada pode ser considerada como um importante fator na redução de custos de produção e na obtenção de café de qualidade. Um dos princípios mais difundidos e empregados em máquinas colhedoras de frutos é o de vibrações mecânicas. Logo, a determinação das frequências naturais dos sistemas fruto-pedúnculo é requisito básico para o desenvolvimento de sistemas de colheita por vibrações mecânicas. O objetivo desse trabalho foi o desenvolvimento de um modelo tridimensional em elementos finitos do sistema fruto-pedúnculo, para a determinação das frequências naturais e modos de vibração para os diferentes graus de maturação do sistema frutopedúnculo. Adicionalmente, foi realizado um estudo teórico para a determinação dos esforços gerados em um sistema fruto-pedúnculo quando submetido a vibrações mecânicas. Os resultados mostraram que as frequências naturais diminuem à medida que o grau de maturação dos frutos aumenta. O modo de vibração em contra-fase pode proporcionar melhor eficiência de derriça por gerar níveis de tensões mais acentuados na união entre o fruto e o pedúnculo, pela sua configuração geométrica. Para o modo de vibração em contra-fase o intervalo entre as frequências naturais para os graus de maturação verde e cereja foi superior a 40 Hz.Palavras-chave: colheita de café, mecanização, vibrações mecânicas.