RELAÇÃO ENTRE DENSIDADE DE GEMAS E PRODUTIVIDADE NA CULTURA DE CANA-DE-AÇÚCAR

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UNIVERSIDADE DO NORTE DO PARANÁ
AGRONOMIA
 
RELAÇÃO ENTRE DENSIDADE DE GEMAS e produtividade Na cultura de cana-de-açúcar
 ALEXANDRO CARLOS RIZATO
 PARANAVAÍ-PR
 2022
ALEXANDRO CARLOS RIZATO
RELAÇÃO ENTRE DENSIDADE DE GEMAS e produtividade Na cultura de cana-de-açúcar
 
Trabalho de conclusão de curso apresentado ao curso de Agronomia da Instituição de ensino UNOPAR
Orientador: Luciana Rodrigues Cardoso Trigueiro, Bruna Lisboa.
 
PARANAVAÍ – PR
2022
RESUMO
 
O presente trabalho teve como objetivo estudar a relação entre densidade de gemas e produtividade da cultura de cana-de-açúcar. Sendo um tema importante de ser abordado uma vez que o Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar, e conhecer as formas de aumentar a produtividade é essencial para os agrônomos. Com isto a metodologia utilizada para a pesquisa foi o experimento onde se avaliou o melhoramento genético da planta. Durante a pesquisa foram avaliadas a produtividade de duas variedades de cana-de-açúcar a RB036152 e RB966928, desenvolvido pelo Programa de Melhoramento Genético da Cana-de-açúcar da Universidade Federal do Paraná. Avaliou-se o número de perfilhos por metro linear, massa de um colmo e tonelada de cana por hectare, sendo realizado o experimento no município de Paranavaí-PR, na fazenda experimental da UFPR. No plantio, foram utilizados toletes com três gemas com profundidade de 10 cm de cobrição. Utilizaram-se cinco tratamentos para cada variedade sendo eles 6, 12, 18, 24 e 30 gemas. Os resultados encontrados apresentaram as melhores formas de alcançar maior produtividade, concluindo assim que os melhores resultados foram encontrados com 18 gemas por metro linear no plantio. 
palavra-chave: Melhoramento Genético. Densidade. Gemas.
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SUMÁRIO
1.	INTRODUÇÃO	4
2.	JUSTIFICATIVA	5
3.	OBJETIVOS	6
3.1	GERAL	6
3.2	ESPECÍFICOS	6
4.	REFERENCIAL TEÓRICO	7
5.	METODOLOGIA DA PESQUISA	10
6.	RESULTADOS E DISCUSSÃO	13
7.	CONCLUSÃO	17
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	18
1. INTRODUÇÃO 
A cultura da cana-de-açúcar tem relevância no PIB brasileiro por ser uma grande cultura e commodity. A eficiência da produção começa desde o preparo do solo, condições dos materiais utilizados no plantio (gema ou toletes), tratamentos, condições ambientais ao longo da safra, qualidade na colheita e etc. A cana-de-açúcar é uma cultura de ciclo C4, o que a torna altamente eficiente na conversão de luz solar em fotoassimilados. Contudo, por ser uma cultura adensada, existe a disputa intraespecífica por água e nutrientes. 
Um dos fatores que influência na quantidade de plantas que serão colhidas por metro quadrado é a quantidade de gemas plantadas. Um número baixo de gemas resultará em um menor número de plantas. Um número elevado de gemas causará disputa intraespecífica e consequentemente ocorrerá a senescência precoce de plantas. Dessa forma, um número ideal de gemas deve ser estabelecido para que não ocorra desperdício de nutrientes, uma vez que a cada dia, com o aumento dos valores de comércio de insumos, escassez de água entre outros fatores, é necessário ser assertivo desde o princípio do ciclo, para obter a mais elevada rentabilidade. Diante disso, a problemática da pesquisa busca identificar em qual densidade das gemas a produtividade da cana-de-açúcar aumenta?
O ciclo da cana-de-açúcar é realizado por cinco anos, realizando-se o plantio no primeiro ano, sendo os demais apenas para rebote, sendo cultivado e colhido anualmente, após este período é que se identifica se a produtividade é economicamente viável para que se realize a renovação. Para obter uma boa produtividade é essencial realizar técnicas de plantio, considerando aspectos para otimização da cultura, e com isso interferir diretamente na capacidade de brotação e perfilhamento da cana-de-açúcar.
Diversos são os fatores que influenciam no cultivo da cana-de-açúcar, sendo o ambiente, fatores genéticos, fisiológicos e os fatores fitotécnicos, sendo que a Embrapa apresenta que a adubação fosfatada e irrigação são fatores determinantes para elevar o desempenho da produtividade, o que irá gerar melhores resultados, sendo que o estudo aqui apresentado busca apresentar como obter bons resultados nas gemas. 
2. JUSTIFICATIVA
A adequação do número de gemas para o melhor desempenho e stand da cultura da cana-de-açúcar é primordial para obter a rentabilidade e produtividade eficientes. Este trabalho se justifica por ser uma área de pesquisa que não é definida nas unidades produtoras, uma vez que cada unidade faz uso distinto de número de gemas por metro. 
Vale destacar que pesquisas nessa área agrega conhecimento prático e teórico para a formação em Engenharia Agronômica, bem como contribuição para o setor sucroalcooleiro, que é fonte de renda e emprego para uma porcentagem considerável da população da região Noroeste do Estado do Paraná.
Diante disso, a importância desta pesquisa se justifica pela necessidade de identificar através da pesquisa de campo qual a melhor técnica para o plantio da cultura da cana-de-açúcar, e como obter maior produtividade, considerando as diversidades da cultura e a densidade do plantio, a fim de ser assertivo, possibilitando que se tenham resultados positivos.
3. OBJETIVOS
3.1 GERAL 
Definir as quantidades de gemas por metro para obter a produtividade mais eficiente das variedades de cana-de-açúcar RB036152 e RB966928.
3.2 ESPECÍFICOS 
· Realizar experimento com duas variedades de cana-de-açúcar com diferentes densidades de plantio;
· Avaliar a quantidade colmos industrializáveis na colheita, aos 365 dias após o plantio (DAP) das variedades e dos tratamentos;
· Avaliar a Massa de Um Colmo (M1C) das variedades e dos tratamentos na colheita;
· Avaliar a produtividade de Toneladas de Colmos por Hectare (TCH) das variedades e dos tratamentos do experimento.
4. REFERENCIAL TEÓRICO
O agronegócio canavieiro brasileiro é o maior do mundo, com previsão de aumento de 2,4 milhões de toneladas na safra 2016/17 e produção total estimada de 651,8 milhões de toneladas de cana-de-açúcar. Isso tem levado à geração de novas tecnologias de produção voltadas para o aumento da produtividade e com foco na preservação dos recursos naturais e na ciclagem de energia e massa (CÂMARA, 1993).
A indústria da cana-de-açúcar produz uma grande quantidade de resíduos orgânicos. Segundo Andrade, Cardoso (2004), cada tonelada de cana-de-açúcar produz, entre outros, cerca de 250 kg de bagaço e 40 kg de torta de filtro, que apresentam risco significativo de poluição quando não manejadas adequadamente. Considerando a expectativa anual da safra brasileira, a destinação correta desses resíduos assume relevância agrícola e ambiental.
Dessa forma, novas tecnologias têm sido desenvolvidas, como o sistema de propagação utilizando mudas pré-brotadas (PSS) de cana-de-açúcar oriundas de gemas individualizadas. Esse sistema visa a multiplicação da cana-de-açúcar em tubetes, gerando economia de mudas, sanidade, uniformidade de plantio e também a possibilidade de levar para o campo um volume de material menor que o sistema convencional de propagação da cultura (ANDRADE, CARDOSO, 2004). No entanto, estudos científicos sobre essa técnica de propagação são escassos e ainda carecem de determinação adequada do substrato.
As propriedades físicas do meio de crescimento das mudas merecem destaque especial, pois as propriedades químicas podem ser alterado com fertilizantes e corretivo. A porosidade e o espaço de aeração devem ser adequados para favorecer as trocas gasosas e a capacidade de retenção de água. Além disso, parte dessa água deve estar disponível para as plantas e deve-se atentar para a densidadedo substrato no manuseio dos recipientes e no suporte adequado das plantas (ANDRADE, 2006).
O perfilhamento é um processo de ramificação subterrânea a partir de juntas muito curtas no caule, pelo qual o número de brotos é produzido na família Poaceae, em última análise, contribui para o número de canas moídas na cana-de-açúcar. As variedades diferem quanto ao início do perfilho, intensidade e número de canas na colheita (ROCHA, 1984).
O nitrogênio é importante para altos rendimentos, ele alimenta o crescimento e o desenvolvimento das culturas, levando a um forte perfilhamento. O fósforo é particularmente importante para o desenvolvimento da raiz, crescimento inicial da parte aérea e perfilhamento, maximizando a produtividade inicial e aumentando o comprimento dos internódios. Nitrogênio e pastagem são as principais áreas que aumentarão o número de perfilhos. O nitrogênio deve ser sempre aplicado na semeadura junto com o P&K, de acordo com os resultados do teste de solo a quantidade irá variar a cada ressemeadura (MANHÃES, et. al., 2015).
O perfilhamento extensivo também pode ocorrer se o ponto de crescimento primário for danificado por granizo, geada, herbicidas ou outros danos. O perfilhamento é mais provável quando a fertilidade do solo e os suprimentos de umidade são amplos durante as primeiras semanas da estação de crescimento (ROCHA, 1984).
No ciclo de desenvolvimento da cana-de-açúcar, é composta por quatro estágios fenológicos, são eles: 
1) Brotação e emergência;
2) Perfilhamento e estabelecimento da cultura;
3) Período de máximo crescimento vegetativo e, por fim;
4) Maturação (CÂMARA, 1993). 
Com isto, a fase de maturação possui importância agronômica e industrial, sendo, o período em que ocorre a maior concentração do açúcar, possibilitando a industrialização de uma matéria prima de elevada qualidade (MUTTON, 1993). O processo de sacarose se dá por todo o ciclo do desenvolvimento da planta, o que consiste no processo fisiológico compreendendo o transporte e acúmulo de sacarose nos colmos da planta, ocorrendo no sentido dos internódios basais para os internódios do ápice, até atingirem um teor comum entre eles (ALEXANDER, 1973).
A cana-de-açúcar é conhecida como uma planta de metabolismo C4, tendo como principal característica é a afinidade da carboxilase do fosfoenolpiruvato com o CO2 a ponto de saturar os níveis internos, permitindo assim a redução na abertura estomática, enquanto fixam CO2 nas células da bainha do feixe vascular (FOLTRAN, 2013). A capacidade de fixação de CO2, possibilita que a planta apresenta alta eficiência fotossintética em temperaturas elevadas. Diante disso, se identifica que o maior crescimento vegetativo ocorre quando existe a alta intensidade luminosa, e com uma temperatura alta, e disponibilidade de água, o que permite a formação das folhas, colmos e sistema radicular (VIANA, 2007).
5. METODOLOGIA DA PESQUISA 
O experimento foi realizado na Estação Experimental do Programa de Melhoramento Genético de Cana-de-Açúcar (PMGCA), pertencente à Universidade Federal do Paraná (UFPR), que pertence a Rede Interuniversitária para o Desenvolvimento Sucroenergético (RIDESA), situada no município de Paranavaí, Paraná (22º 58' 41.21" S 52º 28' 4.836" O). Segundo a Classificação Climática de Köppen o clima da região é o Cfa, (NITSCHE et al., 2019). O solo da área experimental é classificado como latossolo vermelho distrófico (EMBRAPA, 2013). A correção do solo, adubação e controle de plantas daninhas foram realizados conforme indicações técnicas para cultura. 
Foram avaliadas duas variedades: RB036152 e RB966928. O plantio foi realizado no dia 09 de março de 2021 e a avaliação foi realizada no dia 12 de março de 2022. No plantio utilizou-se 10 cm de profundidade e foi adotado o delineamento em blocos ao acaso com três repetições de cada tratamento. Os tratamentos foram:
T1. RB966928 – 2 Toletes por metro – 6 gemas por metro.
T2. RB966928 – 4 Toletes por metro – 12 gemas por metro.
T3. RB966928 – 6 Toletes por metro – 18 gemas por metro.
T4. RB966928 – 8 Toletes por metro – 24 gemas por metro.
T5. RB966928 – 10 Toletes por metro – 30 gemas por metro.
T6. RB036152 – 2 Toletes por metro – 6 gemas por metro.
T7. RB036152 – 4 Toletes por metro – 12 gemas por metro.
T8. RB036152 – 6 Toletes por metro – 18 gemas por metro.
T9. RB036152 – 8 Toletes por metro – 24 gemas por metro
T10. RB036152 – 10 Toletes por metro – 30 gemas por metro.
As figuras abaixo ilustram os diversos tratamentos.
IMAGEM 1: Cana-de-açúcar - RB966928
 I
Fonte: Elaborado pelo autor (2022).
IMAGEM 2: Cana-de-açúcar - RB036152
Fonte: Elaborado pelo autor (2022).
IMAGEM 3: Cana-de-açúcar - RB036152
	
Fonte: Elaborado pelo autor (2022).
O experimento foi acompanhado e na data da colheita foram avaliados: número de colmos por metro (NCM); Massa de 1 Colmo (M1C); produtividade Toneladas de Colmos por Hectare (TCH).
Para análise estatística foi utilizada a linguagem de programação R e os dados foram submetidos ao teste de Tukey à 5% de significância para comparar os tratamentos.
6. RESULTADOS E DISCUSSÃO 
O experimento foi colhido no dia 12/03/2022 aos 368 dias após o plantio. Na Tabela 1 temos os resultados dos diferentes tratamentos para número de colmo por metro, massa de um colmo e toneladas de colmo por hectare. 
TABELA 1: Número de colmos por metro (NCM), massa de um colmo (M1C) e toneladas de colmo por hectare (TCH) obtidos no experimento em 365 dias após o plantio.
	DENSIDADE 
	NCM
	M1C (kg)
	TCH (t ha-1)
	2 Toletes por Metro
	6 gemas por metro
	9,53
	d
	1,85
	a
	117,48
	c
	4 Toletes por Metro
	12 gemas por metro
	11,27
	c
	1,72
	b
	128,93
	b
	6 Toletes por Metro
	18 gemas por metro
	13,03
	a
	1,71
	b
	146,13
	a
	8 Toletes por Metro
	24 gemas por metro
	12,80
	ab
	1,47
	c
	125,60
	b
	10 Toletes por Metro
	30 gemas por metro
	12,20
	b
	1,54
	c
	125,55
	b
	MÉDIA
	
	11,77
	1,66
	128,74
	CV(%)
	 
	3,51 
	3,62 
	3,13
Colunas com mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5%.
Fonte: Elaborado pelo autor (2022).
Nas condições do experimento, a média foi de 11,77 colmos por metro linear. Valor acima dos resultados obtidos por Araújo (2019), que obteve valores de 8 colmos metro linear em cana planta e 8,7 colmos por metro linear em cana soca, em experimento com plantio de 18 gemas por metro da variedade RB966928.
A cana-de-açúcar é uma cultura altamente influenciável pelas condições climáticas, de solo e manejo (MARAFON, 2012). No caso do presente trabalho, observou-se que no número de colmo por metro, os tratamentos de 18, 24 e 30 gemas por metro linear apresentaram resultados estatísticos similares, de acordo com o teste de Tukey a 5% de significância.
Ao analisar isoladamente o tratamento de 18 gemas e o de 30 gemas, é possível afirmar que o de 18 gemas obteve um número mais elevado de colmos por metro linear. 
Os tratamentos com menores valores de colmo industrializável por metro ao fim do ciclo foram os com menores números de gemas plantadas, a saber, de 6 gemas e 12 gemas por metro linear. Apesar da cultura da cana-de-açúcar ter como característica fisiológica e morfológica o desenvolvimento de perfilhos, ficou evidenciado que nesses dois tratamentos, a quantidade de gemas plantadas não foi o suficiente para gerar valores altos de perfilhos a ponto de atingir os valores de colmos similares a densidade maior de plantio. Além disso, a baixa densidade influência na disputa intraespecífica por luz e nutrientes. Existem outros fatores que devem ser pesquisados, mas no trabalho, fica evidente que as menores densidades de plantio não atingirão resultados satisfatórios de colmos por metro linear.
 Ao analisar a massa de um colmo, já era de se esperar que a menor densidade de colmos por metro linear, resultaria na massa de um colmo mais elevada. Isso corrobora o mostrado na Tabela 1, onde tem-se massa de um colmo significativamente superior no tratamento com menor densidade de plantio.
Essa relação númerode colmos por metro versus massa de um colmo é um fato que evidencia a disputa intraespecífica por nutrientes e luminosidade da cultura. Pode-se dizer que, quanto maior a quantidade de colmos industrializáveis por metro linear, menor a massa de um colmo. Ocorre um efeito compensatório: menos plantas, mais luminosidade e nutrientes para cada planta, maior massa por planta; por outro lado, mais plantas, menor luminosidade, menos nutrientes por planta, menor massa por planta. 
Isso é resultado da disputa intraespecífica, fenômeno observado em outros trabalhos como o de Sandaña et al. (2002), que relacionou a taxa de crescimento e massa de culturas como a ervilha e o trigo e a relação com a radiação solar interceptada, essa por sua vez, influenciada diretamente pelo índice de área foliar e densidade de plantas. 
Por fim, a variável de maior interesse dentre as analisadas, é a tonelada de colmo por hectare, que se pode afirmar ser um dos principais parâmetros de produtividade da cultura.
Nota-se que a média de toneladas por hectare nas condições do experimento foi de 128,74 t ha-1. Os tratamentos apresentaram diferenças significativas entre si, sendo o de 18 gemas o de maior produtividade, o de 6 gemas o de menor produtividade, e os demais com valores intermediários e estatisticamente iguais.
Como o objetivo da unidade produtora de cana-de-açúcar é a toneladas de colmos por hectares de maneira mais eficiente, pode-se afirmar que o plantio de 18 gemas por metro ao trabalhar com as duas variedades é o indicado, pois, além de gerar a maior produtividade, produz massa de um colmo relevante e menor custo com mudas no plantio, uma vez que a quantidade de gemas dentre os tratamentos que geraram mais colmos por metro linear (18, 24 e 30) é o com menor número de gemas por metro linear. 
Além desse fato, existem duas situações na colheita mecanizada em relação ao número de colmos e massa de um colmo. Se a densidade for muito elevada, causa diminuição na velocidade de colheita, pois causa embuchamento nas colhedoras. Já, caso a massa de um colmo for elevada, é indício de forma geral, de colmos grossos, fato que pode atrapalhar o corte e o trabalho das lâminas da colhedora, necessitando de manutenção com maior periodicidade. 
A quantidade de colmos apresentado pelo tratamento com 18 gemas apesar de ser o mais elevado, não é o com maior massa. Ocorreu um balanço entre as variáveis analisadas que resultou na maior produtividade. E no meio sucroalcooleiro, é de conhecimento que é de mais valia um colmo a mais por metro linear em um plantio, do que algumas gramas a mais de massa por colmo. 
A Tabela 2 mostra os resultados das variáveis número de colmo por metro, massa de um colmo e toneladas de colmo por hectare na média de cada cultivar. 
Tabela 2: Número de colmos por metro (NCM), massa de um colmo (M1C) e toneladas de colmo por hectare (TCH) das variedades RB036152 e RB966928 obtidas no experimento aos 368 dias após o plantio.
	CULTIVAR
	NCM
	M1C
	TCH
	RB036152
	11,18
	b
	1,73
	a
	128,03
	a
	RB966928
	12,35
	a
	1,59
	b
	129,45
	a
	MÉDIA
	11,77
	1,66
	128,74
	CV(%)
	3,51
	3,62
	3,13
Colunas com mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey a 5%.
Fonte: Elaborado pelo autor (2022).
Ao comparar os resultados das cultivares, ficou evidenciado a característica de cada uma das variedades. A variedade RB966928 é conhecida por seu alto perfilhamento e número de colmos industrializeis por metro linear, enquanto a variedade RB036152 tem como característica menor número de colmos por hectares, mas colmos mais grossos e de maior massa. 
Devido a relação número de colmos por metro linear versus massa de colmo por metro, vemos que estatisticamente as duas variáveis possuem a mesma produtividade.
Assim, em uma frente de plantio que trabalham com as duas variedades analisadas, e que se torna custoso a adaptação das máquinas usadas no plantio vê que o número de gemas mais indicado para diminuir custos com mudas e obter a produtividade mais elevada dentre as analisadas é a de 18 gemas por metro linear. 
7. CONCLUSÃO
Nas condições do experimento realizado, o tratamento com maiores números de gemas foi o que resultaram em maior número de colmos por metro linear. O tratamento com menor número de gemas foi o que resultou em maior massa por colmo. Contudo, o tratamento mais eficiente e de maior produtividade, foi o realizado com 18 gemas por metro linear no plantio.
Os substratos avaliados proporcionaram um ambiente com contrate a fim de obter maior crescimento no que se refere aos atributos físico-hídricos e químicos. Utilizar subprodutos na produção da cana de açúcar e formulação de substratos para produção de mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar.
Estudos futuros devem ser realizados para analisar outros fatores que influenciam o desenvolvimento e o crescimento das variedades analisadas, tais como época de plantio, profundidade de plantio, adubações e etc. 
A pesquisa realizada possibilitou maior conhecimento sobre a cultura da cana-de-açúcar, e os diversos tratamentos que podem ser realizados para obter maior produtividade, possibilitando que se produza mais, uma vez que a planta demora em alcançar o crescimento adequado, com isto quanto mais gemas, melhores serão os resultados alcançados. 
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