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CULTURA DA CANA-DE-AÇÚCAR (Saccharum spp.) Prof. Carlos Alexandre Costa Crusciol Sites: www.udop.com.br www.unica.com.br www.iac-centrodecana.sp.gov www.embrapa.br http://www.udop.com.br/ http://www.unica.com.br/ http://www.iac-centrodecana.sp.gov/ http://www.iac-centrodecana.sp.gov/ http://www.iac-centrodecana.sp.gov/ http://www.embrapa.br/ 1. ORIGEM Sudeste da Ásia e Índia Ocidental Ilhas do Arquipélago da Polinésia Expansão (8000 a.C): Nova Guiné - Ilhas Fiji e Taiti (Leste) - Malásia e Índia (Oeste) - Filipinas e China (Noroeste) Árabes: - região do Mediterrâneo Portugueses e Espanhóis: - Ilha de Cabo Verde - Ilhas Canárias - Ilha da Madeira - Ilha de São Tomé - África Ocidental América (1493): 2ª expedição de Cristóvão Colombo. - Região das Antilhas (Santo Domingo) - Cuba - México - Peru • Durante 100 anos (1480 a 1580): atividades políticas e econômicas portugueses e espanhóis Brasil (1502): Martin Afonso de Souza - provenientes da Ilha da Madeira -1532 1° engenho de cana-de- açúcar no Brasil Capitania de São Vicente “Engenho do Senhor Governador” “São Jorge de Erasmo” - 1538 BA - 1622 MA - 1575 AL - 1730 MT - 1579 PB - 1878 AC - 1615 Planalto Paulista (Itu) FONTE: CESNIK & MIOCQUE (2004). 1933: Getúlio Vargas Instituto do Açúcar e do Álcool (IAA) - administração da produção - preço fixo/ton. de cana - volume X para exportação FATOS IMPORTANTES: 1975: Proálcool - reduzir a dependência de energia -amenizar os problemas da balança comercial - aumentar a renda interna, etc. 1985: venda de automóveis a álcool Década de 90: crise e extinção do Proálcool e do IAA 1993: Lei n° 8.732 - mistura de álcool anidro como aditivo da gasolina - faixa de 20 a 25% 2003: Projeto Genoma da Cana-de- Açúcar FONTE: CESNIK & MIOCQUE (2004). Brasil: principal país produtor de cana-de-açúcar CANA-DE-AÇÚCAR açúcar álcool alimentação animal Aguardente Caldo de cana 100% Colmo Fibra (9-16%) Celulose Hemicelulose Lignina Pentosanas Caldo (84-91% Água (75-82%) Sólidos Solúveis (5-18%) COMPONENTES QUÍMICOS E TECNOLÓGICOS DA CANA-DE-AÇÚCAR FONTE: STUPIELLO (1987). PRODUTOS E SUBPRODUTOS Álcool e Açúcar (Aguardente, caldo de cana e forragem) Palhiço (fonte E) Bagaço (fonte E) Torta de filtro – 20 a 40 kg/ton. cana Melaço – 40 a 60 kg/ton. de cana Levedura – 2,5 kg/100 L de álcool Vinhaça – 12 a 13 L/L de álcool *** Observações: 1 ha de cana-de-açúcar = 60 barris de petróleo. Cana-de-açúcar – PRODUÇÃO BRASILEIRA (*) toneladas Regiões 2010/11 2011/12 2012/13** NORTE 1.278.400 2.529.300 3.116.800 NORDESTE 62.079.600 62.896.700 62.978.100 SUDESTE 423.799.500 362.089.900 382.386.400 SUL 43.403.100 40.614.600 41.024.000 C. OESTE 93.344.700 92.233.600 107.124.500 BRASIL 623.905.300 560.364.100 596.629.800 * Os dados referem a produção de cana destinada às usinas de açúcar e álcool. ** Previsão em Agosto/2012. Fonte: Ministério da Agricultura – Depto. do Açúcar e do Álcool até 2006/07 após CONAB. AGRIANUAL 2013 AGRIANUAL 2013 Cana-de-açúcar - PRODUÇÕES MUNDIAIS Países 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Produção (Mil ton) 1.321.501 1.422.110 1.620.593 1.734.088 1.668.021 1.685.445 Brasil 422.957 477.411 549.707 645.300 672.157 719.157 Índia 237.088 281.172 355.520 348.188 285.029 277.750 China 87.578 93.306 113.732 124.918 116.251 111.454 Tailândia 49.586 47.658 64.366 73.502 66.816 68.808 México 51.646 50.676 52.089 51.107 49.493 50.422 Paquistão 47.244 44.666 54.742 63.920 50.045 49.373 Filipinas 31.400 31.550 32.000 34.000 32.500 34.000 Austrália 37.822 37.128 36.397 32.621 30.284 31.457 Argentina 24.400 26.450 29.950 30.000 29.000 29.000 Indonésia 29.300 29.200 25.300 26.000 26.500 26.500 Outros 302.480 302.893 306.791 304.533 309.945 287.524 Fonte: FAO Cana-de-açúcar - ÁREAS MUNDIAIS Países 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Área Colhida (Mil ton) 19.862.408 20.731.821 22.821.659 24.174.675 23.735.892 23.815.177 Brasil 5.805.520 6.355.500 7.08.920 8.140.090 8.420.000 9.080.770 Índia 3.661.500 4.201.100 5.150.000 5.055.200 1.707.582 4.200.000 China 1.365.777 1.388.980 1.596.643 1.754.020 932.465 1.695.228 Tailândia 1.035.230 942.396 986.220 1.029.260 1.029.400 977.956 Paquistão 966.400 907.300 1.029.000 1.241.300 710.565 942.800 México 669.781 679.936 690.441 669.231 434.700 703.943 Cuba 517.200 397.100 329.500 380.300 420.000 431.400 Indonésia 382.083 396.441 404.653 415.578 420.000 420.000 Austrália 433.953 415.000 408.624 380.543 391.291 405.000 Filipinas 368.944 392.280 382.956 397.991 404.00 362.834 Outros 4.656.020 4.655.788 4.762.702 4.711.162 4.762.449 4.595.246 Fonte: FAO AGRIANUAL 2013 Cana-de-açúcar – EXPORTAÇÕES MUNDIAIS toneladas Países 2008 2009 2010 2011 Exportações 23.203.581 25.290.696 28.073.509 27.921.524 Brasil 13.624.578 17.925.543 20.938.704 20.152.914 Tailândia 2.977.767 2.348.116 2.074.999 4.122.135 Guatemala 1.297.406 1.591.296 1.742.078 1.288.211 Filipinas 211.417 247.406 73.698 580.915 El Salvador 269.945 270.363 314.397 276.118 México 366.214 344.281 229.757 274.384 Nicaragua 129.346 102.303 209.073 186.137 França 101.062 104.345 181.933 146.457 África do Sul 462.278 631.373 204.213 128.769 Colômbia 102.990,0 265.329,0 172.003 113.362 Outros 3.660.578 1.460.341 1.932.384 652.122 Fonte: GTIS AGRIANUAL 2013 Cana-de-açúcar – IMPORTAÇÕES MUNDIAIS toneladas Países 2008 2009 2010 2011 Importações 19.080.747 21.396.795 24.005.080 24.551.053 China 530.176 916.738 1.564.794 2.564.423 Indonésia 380.225 1.276.443 1.191.481 2.305.032 Estados Unidos 1.697.677,0 1.765.160,0 2.022.574 2.174.009 Rússia 2.417.610 1.251.564 2.072.601 2.091.630 Malásia 1.452.023 1.561.143 1.702.283 1.777.745 Coréia do Sul 1.614.808 1.645.741 1.635.640 1.627.091 Algeria 774.808 811.724 1.002.410 1.346.695 Japão 1.396.218 1.293.681 1.101.820 1.309.765 Canadá 1.282.142 1.019.105 1.109.961 1.128.659 Irã 0 970.263 1.804.613 988.433 Outros 7.535.060 8.885.233 8.796.903 7.237.571 Fonte: GTIS AGRIANUAL 2013 O pequeno intervalo entre a produção global de açúcar e o consumo Produção global de açúcar em 2013/14 é estimada em 175 milhões toneladas, quase um recorde, com o crescimento no Brasil e na Tailândia que vem compensando a acentuada baixa produção na Índia. Os preços internacionais do açúcar bruto estão em níveis não vistos em quase três anos, com preços menos de metade do mais alto, visto em fevereiro de 2011. Os preços baixos são esperados para estimular o consumo mundial e comércio, com previsão de exportações de 4% superior aos 59 milhões de toneladas. Foreign Agricultural Service May 2013 Foreign Agricultural Service May 2013 Foreign Agricultural Service May 2013 Açúcar Mundial Maio 2013/14 Brasil 31.850 36.400 38.350 36.150 38.600 40.400 Índia 15.950 20.637 26.574 28.620 27.430 25.320 UE-27 14.014 16.687 16.699 18.110 15.623 15.940 China 13.317 11.429 11.199 12.341 13.977 14.005 Tailândia 7.200 6.930 9.663 10.235 9.900 10.500 Estados Unidos 6.833 7.224 7.104 7.700 8.179 7.787 Mexico 5.260 5.115 5.495 5.351 6.588 6.240 Russia 3.481 3.444 2.996 5.545 5.000 4.900 Austrália 4.814 4.700 3.700 3.733 4.247 4.540 Paquistão 3.512 3.420 3.920 4.520 4.670 4.540 Guatemala 2.381 2.340 2.048 2.499 2.600 2.600 Filipinas 2.150 1.800 2.520 2.400 2.450 2.500 Colombia 2.277 2.294 2.280 2.270 2.210 2.400 Argentina 2.420 2.230 2.030 2.150 2.300 2.350 Turquia 2.1 2.530 2.274 2.262 2.128 2.200 África do Sul 2.350 2.265 1.985 1.897 2.020 2.175 Indonésia 2.053 1.910 1.770 1.830 1.970 2.080 Egito 1.612 1.820 1.830 1.980 2.000 2.020Ucrania 1.71 1.382 1.540 2.300 2.100 1.700 Cuba 1.340 1.250 1.150 1.400 1.600 1.600 Outros 17.390 17.596 17.796 18.685 18.876 19.011 Total 144.014 153.403 161.923 171.978 174.468 174.853 PRODUÇÃO toneladas, valores brutos Países 2008/09 2009/10 2010/11 2011/12 2012/13 Foreign Agricultural Service May 2013 Maio 2013/14 Índia 23.500 22.500 23.000 24.500 25.500 26.000 UE-27 16.760 17.400 17.800 18.000 18.100 18.100 China 14.500 14.300 14.000 14.200 15.400 16.604 Brasil 11.650 11.800 12.000 11.500 11.200 11.260 Estados Unidos 9.473 9.861 10.171 10.042 10.342 10.487 Russia 5.500 5.700 5.523 5.700 5.500 5.700 Indonésia 4.500 4.700 5.000 5.050 5.130 5.200 México 5.293 4.615 4.142 4.288 4.452 4.516 Paquistão 4.175 4.100 4.250 4.300 4.400 4.500 Egito 2.748 2.629 2.800 2.850 2.840 2.820 Outros 55.389 55.842 55.549 58.304 60.739 62.160 Total 153.488 153.447 154.235 158.734 163.603 167.347 Países 2008/09 2009/10 2010/11 2011/12 2012/13 CONSUMO HUMANO DOMINANTE toneladas, valores brutos Foreign Agricultural Service May 2013 Maio 2013/14 UE-27 3.180 2.561 3.755 3.410 3.800 3.800 Indonésia 2.197 3.200 3.082 3.027 3.565 3.700 Estados Unidos 2.796 3.010 3.391 3.294 2.633 3.119 Emirados Árabes 1.490 2.100 1.969 2.154 2.580 2.700 China 1.077 1.535 2.143 4.430 2.800 2.600 Argeria 1.159 1.260 1.193 1.594 1.942 2.000 Malasia 1.504 1.527 1.813 1.720 1.850 1.900 Coreia 1.687 1.617 1.688 1.668 1.780 1.820 Irã 973 1.643 1.292 1.079 1.703 1.806 Nigéria 1.250 1.400 1.399 1.450 1.500 1.600 Bangladesh 1.315 1.361 1.537 1.700 1.528 1.150 Índia 1.358 2.431 405 188 1.300 1.500 Arábia Saudita 1.432 989 986 1.486 1.432 1.450 Japão 1.279 1.199 1.331 1.230 1.162 1.215 Egito 1.382 978 1.120 1.480 1.050 1.200 Canadá 1.255 1.114 1.135 1.103 1.167 1.195 Marrocos 990 762 891 936 1.005 1.050 Iraque 382 315 435 918 1.020 1.035 Russia 2.150 2.223 2.510 510 700 1.030 Venezuela 579 800 850 800 850 850 Outros 13.661 16.109 16.023 14.725 14.559 15.186 Total 41.927 46.857 47.769 48.477 49.496 52.305 Países 2008/09 2009/10 2010/11 2011/12 2012/13 Importações toneladas, valores brutos Foreign Agricultural Service May 2013 Maio 2013/14 Brasil 21.550 24.300 25.800 24.650 27.650 29.300 Tailândia 5.295 4.930 6.642 7.898 8.000 8.500 Austrália 3.522 3.600 2.750 2.800 3.100 3.400 Guatemala 1.654 1.815 1.544 1.162 1.640 1.655 México 1.378 751 1.557 985 1.715 1.610 UE-27 1.332 2.647 1.113 2.348 1.500 1.500 Colômbia 585 870 830 876 820 880 Cuba 727 538 577 815 840 850 Emirados Árabes 874 673 1.228 935 665 750 Índia 224 225 9.007 9.288 5500 600 Outros 8.634 8.557 9.007 9.288 10.456 10.146 Total 45.775 49.906 54.951 55.971 56.936 59.191 Países 2008/09 2009/10 2010/11 2011/12 2012/13 Exportações toneladas, valores brutos REGIÃO ÁREA (Em mil ha) PRODUTIVIDADE (Em Kg/ha) PRODUÇÃO (Em mil t) Safra 2012/13 Safra 2013/14 VAR.% Safra 2012/13 Safra 2013/14 VAR.% Safra 2012/13 Safra 2013/14 VAR.% NORTE 41.990 51.000 21.50 70.432 72.551 3.01 2.957,4 3.700,1 25.10 NORDESTE 1.083,220 1.060,660 (2.10) 48.903 51.119 4.50 52.972,2 54.219,7 2.40 CENTRO- OESTE 1.504,110 1.667,170 10.80 70.474 72.523 2.91 106.001,3 120.907,5 14.10 SUDESTE 5.243,290 5.398,490 3.00 73.852 79.337 7.40 387.228,3 428.298,5 10.60 SUL 612.390 621.830 1.50 64.920 72.190 11.20 39.756,4 44.890,1 12.90 NORTE/NORDESTE 1.125,210 1.111,660 (1.20) 49.706 52.102 4.80 55.929,7 57.919,8 3.60 CENTRO-SUL 7.359,790 7.687,490 4.50 72.419 77.281 6.70 532.968,0 594.096,1 11.50 BRASIL 8.485.000 8.799,150 3.70 69.407 74.100 6.80 588.915,7 652.015,9 10.70 PRODUTOS DA INDÚSTRIA SUCROALCOOLEIRA COMPARATIVOS DE ÁREA, PRODUTIVIDADE E PRODUÇÃO SAFRAS 2012/13 e 2013/14 FONTE: CONAB – 2º Levantamento: agosto de 2013. PRODUTOS DA INDÚSTRIA SUCROALCOOLEIRA ESTIMATIVA DE PRODUÇÃO E DESTINAÇÃO Safra 2013/14 REGIÃO INDÚSTRIA SUCROALCOOLEIRA TOTAL AÇÚCAR ETANOL NORTE 3.700,1 498.8 3.201,3 NORDESTE 54.219,7 33.034,5 21.185,2 CENTRO-OESTE 120.907,5 33.905,1 87.002,4 SUDESTE 428.298,5 218.120,8 210.177,7 SUL 44.890,1 26.654,3 18.235,8 NORTE/NORDESTE 57.919,8 33.533,3 24.386,5 CENTRO-SUL 594.096,1 278.680,1 315.416,0 BRASIL 652.015,9 312.213,5 339.802,4 Em 1.000 toneladas FONTE: CONAB – 2º Levantamento: agosto de 2013. Fonte: Klein, 2010 Fonte: Klein, 2010 Fonte: Klein, 2010 2. CLASSIFICAÇÃO BOTÂNICA Divisão: Embryophyta siphogama Subdivisão: Angiospermae Classe: Monocotyledoneae Ordem: Glumiflorae Família: Gramineae Tribo: Andropogoneae Subtribo: Sacchareae Gênero: Saccharum Espécies: Saccharum barberi J. S. edule H. S. officinarum L . S. robustum J. S. sinensis (Roxb) J. S. spontaneum L. Em nível comercial Saccharum spp. Raízes - sistema fasciculado - profundidade: 4,0 m - >>> concentrações: 50 cm 3. DESCRIÇÃO DA PLANTA Algumas formas de nódios. Nó – cicatriz foliar, primórdios radiculares e gema. primórdios radiculares: nutrindo o rebendo por aproximadamente 30 dias, período de formação do seu sistema radicular, vindo depois a morrer. Fig. 1. Aparecimento das raízes da cana-de-açúcar. Foto: Raffaella Rossetto. - 3 tipos de raízes: a – sustentação ou fixação (primeiras raízes) b – superficiais – função de absorção c – cordões (podem chegar a garndes profundidades – 4,0 m) OBS.: quanto maior a profundidade do sistema radicular e volume de raiz - maior volume de solo explorado e resistência a seca – maior longevidade do canavial Cana planta X cana soca – cana soca possui maior volume de raízes (mais pontos de emissão), mas mais superficial e menos vigorosas. - Importante: a cada corte/colheita (ciclo), um novo sistema radicular é formado (renovação), e cada vez é mais superficial. - há variação na proporção entre raízes vivas e mortas durante o ano (perído de colheita – mais raízes mortas). - Fatores que influenciam no desenvolvimento radicular: - variedade - umidade do solo (cuidado com época de plantio da cana – relação parte aérea/volume de raíz) - porosidade - densidade do solo - nutrientes Fonte: Beauclair/ ESALQ Rizomas - nódios - internódios - gemas Gemas perfilhos – touceiras • Rizomas brotação (cana-planta) rebrota (cana-soca) Rizomas de cana-de-açúcar. Colmo - parte acima do solo - sustentação de folhas e panícula - nódios e internódios -porte: *ereto *semi-ereto *decumbente - entouceiramento: *fraco *médio *forte - capitel: *ralo * médio *fechado rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr rrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrr Detalhe do capitel. Detalhe do capitel. Nódio (nó ou região nodal) - descrição de variedades - constituição: gema, anel de crescimento, cicatriz foliar e a zona radicular Internódio (entrenó) - situada entre dois nódios - forma: cilíndrica, carretel, conoidal, obconoidal, tumescente ou em barril - Ø: fino (< 2 cm), médio (2 a 3 cm), grosso (> 3 cm) - polpa: branca, verde creme ou castanha - casca: amarelo ao vermelho Algumas formas de nódios. Tipos de internódios FONTE: ADAPATADA DE ARTSCHWAGER (1954). Folhas - ligadas ao colmo - duas fileiras alternadas - lâmina foliar, bainha e colar (identificação botânica) Fonte: Beauclair/ ESALQ Fonte: Beauclair/ESALQ Inflorescência - gema apical do colmo gema floral panícula - panícula aberta (flor, bandeira ou flecha) - eixo principal (raque) ramificações 2ªs e 3as - ramificações espiguetas (flor) Flor - hermafrodita Fruto - cariopse (maioria das gramíneas) - dimensões: 1,5 x 0,5 mm Fonte: Beauclair/ESALQ Pêlos - identificação das variedades - agrupados nas costas da bainha e no colar FONTE: CESNIK & MIOCQUE (2004). Inflorescência da cana-de-açúcar. Pêlos encontrados nas folhas. 3. ECOFISIOLOGIA: Cana-de-açúcar: Cultivada latitudade 35ºN a 30ºS Altitude desde o nível do mar até 1000 m Crescimento regulado por um complexo conjunto de fatores internos e externos 3.1. GERMINAÇÃO DE SEMENTES: Melhoramento TºC < 20ºC (germinação lenta) Aumento progressivo até um ótimo de 30ºC Luz (germinação no escuro) Água – embebição da semente (processos de respiração e translocação enzimático 3.2. BROTAÇÃO DOS TOLETES Propagação vegetativa – toletes nós e entrenós) – colmos com dominância apical da gema do ápice sobre as gemas laterais (balanço de reguladores vegetais – aunxinas/citocininas 3.2.1. FATORES QUE INFLUEM NA BROTAÇÃO A) TEMPERATURA Diferenças com relação às variedades Tº ≤ 10ºC – gemas não brotam e sofrem injúrias Brotação e n.º de colmos industrializáveis/toceiras – ótimo em TºC entre 30 e 33ºC (27 – 32ºC) Tº ≤ 21ºC – brotação muito lenta B) TEOR DE ÁGUA E AERAÇÃO DO SOLO Estresse hídrico – falta ou excesso – prejudica - ▼aeração ▲ respiração Melhor – 0 atm C) VARIEDADE Gama de variedades (híbridos ou clones) – comportamento diferencial na brotação. Brotação de toletes e da soca – diferencial – variedades com boa brotação de toletes nem sempre tem boa brotação de soca e vice-versa. D) PRESENÇA DA BAINHA - PALHA: Obstáculo mecânico do contato gema/solo (água) bem como isolante à condutividade térmica do solo para a gema. Retirada da palha (variedades com palha acarrada) – processo oneroso e moroso * solução - ▲ população de gemas / m de sulco. E) OUTROS FATORES N.º de gemas e idade do tolete – mudas novas (até 10 meses) não há necessidade de “picar” porém se a muda for + velha tal processo melhora a brotação pela quebra da dominância apical usual é a utilização de 15 gemas ou + por metro de sulco (“pé com ponta”). Usual: utilizar toletes oriundos de colmos em bom estado nutricional Intervalo entre o corte da muda e distribuição no sulco – armazenamento – perda de peso dos colmos. Maiores prejuízos no armazenamento – gemas do meio e da base. Toletes menores – plantio mais rápido. Toletes maiores – plantio + tardio (até uma semana). No sulco de plantio – cobertura com terra o + rápido possível. 3.3. SISTEMA RADICULAR Trabalho difícil e criterioso: mobilização do solo e separação das raízes. Técnicas agronômicas: sistema de preparo do solo, espaçamento, aplicação de fertilizantes e corretivos, cultivo, drenagem, irrigação, controle de erosão, culturas intercaladas e outros. 3.3.1. CANA – PLANTA Logo após o plantio: - primeiras raízes de fixação, originadas dos primórdios radiculares situados na zona radicular do tolete. - 30 dias de sustentação às custas das reservas de nutrientes contidas no tolete + suprimento de água e nutrientes absorvidos. Após 30 dias: - desenvolvimento das raízes dos perfilhos primários, secundários e assim sucessivamente. - cana-planta passa a depender exclusivamente das raízes dos perfilhos. - dependendo do tipo de solo: 3 tipos de raízes podem ser diferenciadas com variação do crescimento em profundidade. - raízes superficiais absorventes - raízes de fixação e absorventes - raízes de cordões 3.3.2. SOCAS Corte dos colmos: - brotação das socas e formação de um novo sistema radicular Algumas raízes vivas no período após o corte: - são importantes para a “alimentação” do rebento na fase incial, até que produza seu próprio sistema radicular. As raízes da cana soca são + superficiais (ciclo da planta + curto). - Varia com o solo, tráfego de máquinas e brotação mais próxima a superfície do solo. Sistema radicular da cana soca; - depende do tipo de solo, variedade, espaçamento e manejo que será dado a cultura e ao solo 3.3.3. DISTRIBUIÇÃO QUANTITATIVA NO SOLO 85% do sistema radicular ativo até 60 cm de profundidade: - manejo de irrigação, calagem e adubação e métodos culturais. Distribuição do sistema radicular - variável com o tipo de solo, variedade e época de amostragem. 3.3.4. FATORES QUE INFLUEM NO DESENVOLVIMENTO DO SISTEMA RADICULAR A) VARIEDADE O volume do sistema radicular não reflete em alta produtividade e qualidade industrial – isso depende da somatória de muitas características. Variedades com sistema radicular vigoroso terão: - maior capacidade de adaptação em condições de solo de baixo nível de água ou baixa fertilidade - maior tolerância à incidência de pragas e doenças no solo. B) TEOR DE ÁGUA NO SOLO Solo + seco: aprofundamento do sistema radicular Textura do solo: permeabilidade e retenção de água * IMPORTANTE: época de plantio (cana de ano e cana de ano e ½) C) POROSIDADE DO SOLO Drenagem: oxigênio para as raízes (valores superiores a 10%) D) DENSIDADE DO SOLO Adensamento e compactação: ▼ desenvolvimento do sistema radicular (textura do solo x capacidade de retenção de água x resistência a penetração x variedade). E) NUTRIENTES Ca e P - mais importantes: - melhor desenvolvimento do sistema radicular. Al3+ - encurtamento e engrossamento das raízes com menor ramificação e menor volume de solo explorado. - tolerância varia com a variedade S. officinarum + tolerante S. spontaneum + sensíveis 3.3. PERFILHAMENTO Gramíneas: brotação das gemas - rebentos - novos rebentos (perfilhos) Perfilhamento: subterrâneo, variável - tipo de solo, manejo e variedade Perfilhos: gemas dos toletes – maternas ou primárias – secundárias … Perfilhamento: touceira – densa, média e frouxa. 3.3.1. FATORES QUE INFLUEM NO PERFILHAMENTO A) VARIEDADE Saccharum officinarum L. – baixo perfilhamento Saccharum spontaneum L. – alto perfilhamento B) LUMINOSIDADE E TEMPERATURA Intensidade x duração: brotação proporcional a intensidade de luz Luminosidade e fotoperíodo: alteram o perfilhamento – atuam na produção de auxinas. Dominância apical: síntese de auxina no ápice do colmo, que por sua vez promove a biossíntese de enzimas específicas que atuam na degradação de polissacarídeos específicos de parede celular na haste, produzindo oligossacarídeos que são inibidores das gemas laterais. Quebrada a domiância apical – perfilhamento. Dias Curtos – perfilhamento diminuido ou cessado dependendo do grau de manifiestação de luminosidade. TºC ótima para perfilhamento – 30ºC. C) NUTRIENTES E TEOR DE ÁGUA NO SOLO N e P – fluxo de massa e difusão, altamente dependente de água no contato ion/raiz. Conteúdo de água no solo: comportamento semelhante ao crescimento radicular e perfilhamento. D) ESPAÇAMENTO Quantidade de gemas por m linear: consenso de 15 p/ > produção Espaçamento: compensação - ▲n.º de colmos ▼ peso e vice-versa E) ACAMAMENTO Ventos: acamamento – quebra da dominância apical - maior perfilhamento Grau de acamamento: brotos próximos à base do colmo que por serem tardios - ▼teor de sacarose e menor valor da matéria prima final. 3.4. CRESCIMENTO DAS PARTES AÉREAS Cana-de-açúcar: alta eficiência na conversão de energia radiante em energia química com taxas fotossintéticas calculadas em até 100 mg CO2 dm -2 de áreafoliar/hora. Alta eficiência fotossintética: não correlaciona-se diretamente com a elevada produção de biomassa. Mais importante: IAF x ciclo de crescimento – elavadas produções acumuladas de matéria seca. Taxa fotossintética: varia com a idade das folhas – folhas recém expandidas atingem valores característicos de plantas C4 e folhas + velhas e muito jovens realizam fotossíntese em taxas semelhantes às plantas C3. 3.4.1. CICLO, ACÚMULO DE MATÉRIA SECA DOS COLMOS E FOLHAS E IAF Cana-de-ano (12 meses): - plantada set/out/novembro: máximo desenvolvimento de nov-dez/abr diminui do após este mês devido ao clima. Colheita à partir de agosto/setembro (dependendo da variedade) Cana-de-ano e meio (18 meses): - plantada em a partir de final de janeiro até final de abril: crescimento restrito, nulo ou mesmo negativo - clima maio/setembro. Maior crescimento: out/abril, com pico máximo de nov/abril. Pode ser colhida a partir de maio. Cana-de-inverno (12 meses) - plantada em a partir nos meses de junho, julho e agosto (período seco): na maioria da vezes necessita de irrigação. Maior crescimento de outubro a maio, com pico máximo de nov/abril. Pode ser colhida a partir de final de junho. 3.4.1. CICLO, ACÚMULO DE MATÉRIA SECA DOS COLMOS E FOLHAS E IAF INDICE DE AREA FOLIAR - IAF - máximo valor é alcançado em plantas com 6 meses de idade – paralelamente o n.º máximo de colmos é obtido aos 5 meses de idade. - ▲IAF - ▲produção de sacarose (desde que não haja sombreamento foliar). - No máximo desenvolvimento: IAF é 7x > da área de solo ocupada. - IAF = 4 - intercepta 95% da radiação foliar. O IAF varia de 2 a 8 - depende da variedade, local e espaçamento 3.4.2. FATORES QUE INFLUENCIAM O CRESCIMENTO DAS PARTES AÉREAS A) VARIEDADE Maturação: ciclo precoce, médio e tardio. Diferente: ciclo vegetativo para a produção de biomassa – no início da safra, variedade precoce com relação à maturação, pode produzir menos biomassa / área que uma variedade tardia. B) LUMINOSIDADE C4 – alta taxa de saturação luminosa: fotossíntese varia com a variedade. Intensidade luminosa deficiente: colmos longos, finos, folhas menores e mais delgadas - ▼produção de MS. Regiões tropicais e subtropicais: crescimento vigoroso, verão (DL). Comprimento do colmo: aumenta com o comprimento do dia. (10-14 h luz) e reduzido em 16 e 18 h luz C) TEMPERATURA Comprimento, diâmetro e n.º de entrenós aumentam com temperaturas > 20ºC, sendo que a 25ºC como média mensal T ≥ 38ºC - ▼fotossíntese e ▲ respiração (consumo de sacarose) Frio não muito intenso Folhas com “mancha – de – frio” Ocorre em todo o talhão sempre na mesma altura e em todas as touceiras, assim como “mancha – de – calor” D) GEADAS •Região centro – sul a) BRANCA Orvalho congelado, resultante da sublimação do vapor d’ água próximo a superfície, quando o ponto de orvalho (TºC na qual umidade relativa atinge 100%) está abaixo de 0ºC B) NEGRA UR ar e a TºC cair abaixo de 0ºC (acima do ponto de orvalho), ocorre aparecimento de tecido vegetal escuro * Áreas declivosas, vales Efeitos da geada são mais prejudiciais na ausência de ventos, maior esfriamento de solos, menor radiação solar e ar frio mais denso que se acumula. * Parte superior da planta Mais susceptível Mais longe do solo (absorve menos calor) *Danos causados dependem Valor das TºC baixas Duração da TºC + baixa TºC após a geada E) CONDIÇÕES HÍDRICAS: KOPFLER (1989) A)- Apta Condições térmicas e hídricas satisfatórias para cana – de - açúcar Tº média anual >20ºC e deficiência hídrica anual inferior a 200mm B) Marginal por restrição térmica Temperatura entre 16 a 20ºC, Tº mês de julho acima de 14ºC e defiência hídrica abaixo de 200mm C) Marginal por restrições hídricas Justificando irrigações suplementares: temperatura ≥ 18ºC e DH entre 200 a 400 mm D) Marginal e inapta por falta de estação de repouso por frio ou por seca Temperatura > 24ºC e DH anual nula E) Inapta por insuficiência hídrica DH anual > 400mm F) Inapta por carência térmica ou geadas excessivas T < 18ºC e Tº média de julho inferior a 14ºC * Necessidade de água Depende da planta (idade e AF) Variação de genótipos x cultivo *Scardua (1969) Consumo de água: * Cana planta máximo = 4,5mm/dia minimo = 2,3mm/dia médio = 3,3mm/dia * Cana soca •4,4mm/dia •2,2mm/dia •3,2mm/dia 3.5. INFLORESCÊNCIA: *Panícula ou flecha ou bandeira Tamanho, cor e floração dependente da variedade *Origem Gema apical (raquis é o prolongamento do último entrenó do ápice) Eixos secundários terciários: diminuindo as ramificações de baixo pra cima (aspecto piramidal) *Ramificações Espiguetas (pares), cada espigueta com 1 flor 3.6.1) FORAMAÇÃO DA INFLORESCÊNCIA: Dectação de período que ocorre estímulo para modificação do meristema apical *Clone, clima, local e mudanças nos últimos anos agrícolas Hemisfério sul estímulo: FEV/MAR/ABR crescimento: ABR/MAI/JUN *Período de indução 18 a 21 dias *CLEMENTS & AWADA (1965) Emissão de 4 a 5 semanas Abertura das flores, formato de frutos e maturação de 2 a 3 semanas 3.5.2) FATORES QUE INFLUEM NO FLORESCIMENTO A) Fotoperíodo: Controvérsio: PDC ou intermediários para florescimento Consenso: Período de escuro de 11h e 30 minutos até o máximo de 12 h no período de indução floral B) Temperatura *Variabilidade do índice de florescimento SP *PEREIRA (1985) Tº noturnas < 18ºC por 5 dias consecutivos não afetam o florescimento, mas 10 noites prejudicam e mais de 10 noites inibiram completamente SP período termofotoindutivo 25/02 – 20/03 C) LATITUDE: *Efeito no florescimento Comprimento das noites por indução e a medida que se afasta do Equador, além do comprimento das noites, também a duração das noites indutoras e a temperatura D) ÁGUA *Período seco na época de indução ↓ índice de florescimento *Irrigação 3.5.3) EFEITO DO FLORESCIMENTO NA PLANTA E QUALIDADE DA MATÉRIA PRIMA: *Florescimento Um dos principais problemas agronômicos da cultura Varia em função do dia e da variação genética *Problemas com florescimento Perdas em tonelada de cana e teor de sacarose na colheita (isoporização) *Fatores que afetam as perdas pelo florescimento - Idade da cultura no período de florescimento Cana – de – açúcar (12 meses) Florescimento em julho ↓Possibildade de formação de mais entrenós nos meses de SET/OUT/NOV (colheita) Cana de ano e meio (18 meses) Prejuízos menores pois esta pode ser colhida mais no ínicio da safra B) Condições climáticas após florescimento ↓TºC nas florescidas perdem menos água ↑ Conservação e menores perdas qualitativas C) Secamento do ápice Inadequada brotação lateral e deterioração da matéria prima (perda de água e processo de deterioração da sacarose) D) Desenvolvimento de brotação no ápice ↓Reserva do colmo pela queda da dominância apical, posterior brotamentoE) Grau de isoporização Teor de sacarose do tecido isoporizado é semelhante ao não isoporizado, porém a extração do açúcar deste tecido requer processos industriais diferentes dos utilizados hoje (moendas) Varia de acordo com a variedade alguns entrenós até o colmo todo 3.5.4. CONTROLE DE FLORESCIMENTO *Usar variedade que não floresçam ou pouco floríferas *Variedades que florescem aplicação de reguladores vegetais: ETHEFON (ETREL) Maturador com ação inibidora do florescimento, entretanto, leva á senescência da planta retarda o crescimento dos entre nós aplicado antes da iniciação floral, inibe o florescimento e estimula a brotação da soqueira FLUAZIFOP – BUTIL (FUSILADE) Herbicida (absorção foliar) que causa necrose da gema apical e interfere na produção de ATP inversão da sacarose GLIPHOSATE (ROUNDUP) Herbicida em baixas concentrações (300ml/ha) maturador Cortar a irrigação 3 meses antes da iniciação floral Florescimento em julho Adubação N 3.6. BIOSSÍNTESE, TRANSLOCAÇÃO E ACÚMULO E SACAROSE: 3.6.1. BIOSSÍNTESE: Plantas C4 (melhor desempenho fotossintético que C3) enzima específica CO2 PEP Fontes (folhas) sacarose (frutose+glicose) dreno armazenamento (colmo) dreno consumo (meristemas) *Parâmetros ambientais: Luz (intensidade e qualidade) [CO2] Disponibilidade de água Nutrientes TºC *Fotossíntese: Linear com aumento de irradiância, entre 0,2 a 0,6 cal/cm2/min saturação acima de 0,9 cal/cm2/min Fixação do CO2 fotossíntese (mesofilo) 1º composto ácido oxalacético (mesofilo) Cloroplasto (mesofilo) Reduzido a malato (mesofilo) Descarboxilação pela enz. malato desidrogenase (mesofilo) Ciclo Calvin – Benson (bainha) Produção hexose (Metabolismo C4) Biossíntese Castro e Kluge (2001) Descarboxilação enz. PEPcarboxiquinase (mesofilo) Respiração Armazenamento Fotossíntese Biossíntese Taiz e Zeiger (2004) 3.6.2. TRANSLOCAÇÃO A) Movimento da bainha para o colmo: *Fotossintetizados Nervura principal até a bainha (v = 2,5 cm/min) velocidade tende a diminuir em folhas mais velhas com influência de TºC, luz, disponibilidade de água e nutrientes (K) B) Movimento no colmo: *Gramínea Não há separação entre xilema/floema fácil translocação *Fotossintatos da bainha vão: Nós Base do colmo Raízes e folhas jovens e rebentos tecidos meristemáticos SACAROSE É MAIS NEUTRA PARA SER TRANSLOCADA! A GLICOSE É MAIS REATIVA! Translocação http://pt.wikipedia.org/wiki/Imagem:Saccharose.png 3.6.3. ACÚMULO DE SACAROSE: *Colmo Reservatório (maturação) Entrenós imaturos fibrosos com [⇧] hexoses e [⇩] sacarose Cana madura: todos os entrenós com [ ] semelhante de sacarose com ⇩ taxa de crescimento (falta de água e ⇩ TºC) Maturação: condições com ⇩ TºC (10 - 20ºC), ⇩ teor de água no solo e ⇧ luminosidade. Produto final da fotossíntese: sacarose – neutra para translocação (xilema/floema), ao contrário da glicose que é bastante reativa. Acúmulo de sacarose: vacúolos das células – regulado por reguladores vegetais (auxinas) e invertases. Tecidos imaturos: [⇧] invertases – hexoses usadas nos processos respiratórios, glicólises, síntese de aas, proteínas, lípideos e outros compostos orgânicos. Tecidos adultos: invertase ácida com atividade quase nula (pH = 7,0) – acúmulo de sacarose.
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