Tecnologias para Produção Sustentável de Cana-de-Açúcar

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Tecnologias em uso e estudo para 
minimizar impactos da produção de 
cana de açúcar e etanol 
• O que se espera da 
agricultura atualmente:
produção
• + alimentos, + fibras, + 
energia
Desde 
que
• usando mesma área, ou expansão sem 
desmatar, sem desalojar outras culturas,
• Menor custo e 
• Sustentavelmente 
E mais
•Com poucos 
recursos para a 
pesquisa e tecnologia 
• Significa que devemos usar 
MENOS
menos
• Fertilizantes, defensivos, emissões 
GEE, água, mecanização, OGM
mais
• Enfrentando protecionismo internac.
• Preconceito da pop. urbana
Agricultura
Ambiente
Agricultura Ambiente
Momento 
atual
Antes
Agricultura sustentável
Produtividade e
Rentabilidade
Ambiente 
Conservação recursos 
naturais
Qualidade de vida
Diminuição dos 
riscos 
Manejo de Baixos insumos
uso reduzido defensivos
controle biológico
re-uso água
uso de resíduos
rotação culturas
diversificação agrícola
cultivo mínimo
colheita sem queima
Tecnologia 1. Variedades 
melhoradas
Impactos: 
• aumento de produtividade = menor área 
plantada, menor desmatamento, menor 
pressão sobre uso do solo
• Resistência a pragas e doenças = menor uso 
de defensivos
• Adaptação a ambientes restritivos = melhor 
aproveitamento de áreas restritas
+10 milhões ha
até 2020
GANHOS DE PRODUTIVIDADE
p/ uma produção total de 800 milhões de t
Redução de 21% da área plantada
TCH ÁREA PRODUÇÃO ÁREA PLANTIO/ANO ÁREA p/ ROTAÇÃO/ANO
75 10,7mi ha 1,89mi ha 0,76 mi ha
85 9,4 mi ha 1,66 mi ha 0,66 mi ha
95 8,4 mi ha 1,48 mi ha 0,59 mi ha
Potencial biológico da 
cana-de-açúcar
POTENCIAL
BIOLÓGICO
345,6t/ha
DEPENDENTE
-CLIMA
-SOLO
-MANEJO FITOTÉCNICO
IDADE: 12 MESES
REALIZADO: 17 - 44%
POTENCIAL
BIOLÓGICO
DOENÇAS
PRAGAS
PLANTAS 
DANINHAS
CLIMA
SOLOS
MANEJO 
FITOTÉCNICO
INADAPTAÇÃO DA 
VARIEDADE AO 
AMBIENTE DE 
PRODUÇÃO
Potencial Realizado no 
BRASIL
15 - 30%
?%
Brasil – 4 programas melhoramento
• Programa Cana IAC – variedades IAC e 
IACSP
• Programa Copersucar (variedades SP) 
atual CTC (variedades CTC)
• Programa Ridesa (variedades RB)
• Programa canaviallis 
• Interesse atual de empresas privadas
IAC
INSTITUTO AGRONÔMICO
Variedades de Cana-de-açúcar
IACSP93-3046
IACSP94-2094
IACSP94-2101
IACSP94-4004
Biologia molecular e cultura de 
tecidos
Produtividade de etanol x culturas
Variedades x técnicas
processamento industrial
Custo de produção do etanol no mundo
Fonte: Chemical Market Reporter, 2007
Tecno 2. colheita sem queima
Impacto:
Queima emite grande quantidade de 
GEE, particulados = piora na qualidade 
do ar
Novo sistema colheita modifica o
Sistema de produção
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
2006 2010 2011 2014 2016 2021
P
e
r
c
e
n
tu
a
l 
d
e
 c
a
n
a
 c
o
lh
id
a
 s
e
m
 q
u
e
im
a
Lei 11.241/02
Protocolo
Agroambiental
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
2007 2010 2011 2016 2017 2021 2026 2031
P
e
r
c
e
n
tu
a
l 
d
e
 c
a
n
a
 c
o
lh
id
a
 s
e
m
 q
u
e
im
a
Lei 11.241/02
Protocolo
Agroambiental
Nota: os pontos destacados nas linhas do gráfico mostram os anos específicos citados na Lei ou no Protocolo.
Eliminação da queima em áreas mecanizáveis
Estado de São Paulo
Eliminação da queima em áreas não mecanizáveis
Estado de São Paulo
Protocolo Agroambiental – SP – acordo firmado entre Unica, Orplana 
e Secretaria Meio ambiente
Tecno 3.Manutenção da palhada no 
campo
Impacto 
• Menor erosão
• Sequestro de C
• Reciclagem de nutrientes
• Melhoria da fertilidade do solo
• Maior armazenamento de água
Palha
• Proteção do solo
• Retorno nutrientes
• Matéria orgânica
Colchão de palha
Adubação de soqueira
MAIOR RETENÇÃO DE ÁGUA
Brotação de soqueira em solo ácrico, sob colheita mecânica, com 
palha (esq.) e sem palha (dir.). 
Morro Agudo, 1996
Foto: V. Barbosa, Us. Santa Elisa
Sistema radicular cana
Foto: A C Vasconcelos
Uréia 
incorporada x 
Uréia jateada
Trivelin et al. 2005
DIFICULDADES NO MANEJO DA 
PALHADA
Tecno 4. Retirada da palha para 
produção de energia
Impacto 
• Produção de energia com menores 
emissões de GEE, comparadas com 
petróleo
• matriz energética renovável
Valor 
energético
Valor 
agronômico
Palha
RECUPERAÇÃO DA PALHA 
Recuperação 
total 
Recuperação 
parcial 
CTC projeto BRA/96/G31
Correlação entre produtividade da cana (média
de 3 anos de cultivo) e a retirada de diferentes
% de palhada
Fonte: CTC projeto BRA/96/G31
Tecno 5. Uso do bagaço para 
produção de energia
Impacto 
• Produção de energia com menor 
emissões de GEE, comparadas com 
petróleo
• matriz energética renovável
• Bagaço = autosuficiência energética do 
setor e ainda sobra
Tecno 6. Uso da palha e do bagaço 
para produção de etanol
Brasil e o mundo buscam tecnologia de produção de etanol 
de segunda geração
Tecno 7. Manejo para sequestro de C 
e diminuição de GEE
Impacto:
• Menores emissões de GEE
• Balanço de C mais positivo para 
sequestro em relação a emissões
• Maior sustentabilidade do sistema
Emissões de CO2
O cultivo da cana-de-açúcar retira da atmosfera todo o CO2 emitido na produção de 
de cana, açúcar, etanol e no uso do etanol
PARA 1000 LITROS ETANOL PRODUZIDOS
Fonte: Revista Veja
Emissões de CO2
O cultivo da cana-de-açúcar retira da atmosfera todo o CO2 emitido na produção de 
de cana, açúcar, etanol e no uso do etanol
Fonte: Revista Veja
PARA 1000 LITROS PRODUZIDOS
Emissão gases
Efeito estufa
Sequestro de C no solo e na biomassa
Sem queima
+
Plantio direto
Uso racional de fertil.
Agricult. precisão
Foto: Eduardo Lima
Aumento de C (matéria orgânica) do solo
Estoque de carbono
Fluxo CO2
(mol CO2/m
2 /s)
0 6 12 18
-40
-30
-20
-10
0
10
0 6 12 18 0 6 12 18
Mai Out
0 6 12 18 24
-40
-30
-20
-10
0
10
Jul Jan
Fluxo de CO (micromol CO m s )
Hora Local
2
-2 -1
2
Fluxos em cana-de-açúcar
(Sertãozinho, SP) Rocha (1998)
Pós-colheita 30 cm 2 m 4 m
(MAI) (JUL) (OUT) (JAN)
+ PERDAS
- GANHOS
Foto CTC
Tecno 8. Cultivo com respeito as leis 
ambientais
Impacto:
Minimizar efeitos negativos do Monocultivo
Proteção das APPS, 
Corredores ambientais
Plantio com conservação solo e convivência 
com outras atividades agrícolas
Tecno 9. Controle da erosão
Impactos
• Sustentabilidade do sistema
• Menores perdas de nutrientes
• Menores reposições por meio de 
fertilizantes
Tecno 10. Uso de resíduos
Impactos
• Sustentabilidade do sistema
• Reciclagem de nutrientes
• Menores reposições por meio de 
fertilizantes
• Inexistencia de resíduos acumulados na 
natureza
H
O
CH2OH
H
O
HOCH2
H
H
H
H
H
H
OH OH
OH
OH
OH
OCHOH
Sacarose – dissacarídeo composto 
por uma glicose + uma frutose
PRODUTOS DA CANA SÃO:
C – H – O
Etanol 
Resíduos da cadeia da cana-de-açúcar
Médias até os anos 90
Usina
1 t 
cana 
110 kg 
açúcar
35 kg 
torta 
filtro
12 L 
de 
etanol
156 L de 
vinhaça
Destilaria
1 t cana 
80 L 
etanol
1040 L 
vinhaça
Compostagem de resíduos –
torta de filtro
Compostagem torta (Copersucar)
 
Torta de filtro aplicada na soqueira da cana
Foto: V. Barbosa, 2004
Aplicação vinhaça
Usina da Pedra
Vinhaça concentrada 
Us Santa Elisa
Aplicação de vinhaça concentrada
Resíduos
Nutrientes 
Volume de 
Resíduos
Nutrientes retornados (t/ano)
N P2O5 K2O N P2O5 K2O
- % no resíduo seco -
Torta de filtro * 1,4 1,94 0,39 2 milhões t torta 
seca/ano
28.000 38.800 7.800
Palha ** 0,46 0,11 0,57 25 milhões t palha 
seca/ano
115.000 27.500 142.500
---- g/m3 vinhaça----
Vinhaça*** 375 60 2035 200 bilhões L/ano 75.000 12.000 407.000
Total 218.000 78.300 557.300
*Supondo: área de produção no Brasil de 5 milhões de hectares e 400 milhões de toneladas de cana, 
sendo 200 milhões utilizadas para produção de açúcar que geraria 35kg torta por tonelada de cana 
moída; torta com 70% de umidade
**geração de 5 t/hade palhada seca, considerando toda a área de cana do Brasil, como não queimada. 
***produção de álcool de 16 bilhões de L; geração de vinhaça de 13L/ L de álcool produzido; 
SETOR CANAVIEIRO – FÁBRICA DE N, P, K
Tecno 11. Adubação
Impactos
• Maior produtividade = menor área de 
plantio
• Possibilita uso de ambientes restritivos
Desenvolvimento de:
Fontes alternativas de fertilizantes
Doses mais específicas
Combinação entre fertilizantes e resíduos
ADUBAÇÃO CANA NA AGRICULTURA 
SUSTENTÁVEL
2. ADIÇÕES DE MATÉRIA ORGÂNICA -
MELHORAR ARMAZENAMENTO DE ÁGUA
3. UTILIZAR RESÍDUOS: VINHAÇA, TORTA, CINZAS, PALHA, ESTERCOS
4. COMPOSTAGEM, QUANDO CONVENIENTE
5. MANUTENÇÃO DA PALHADA
6. ADUBAÇÃO MINERAL - FONTES, ÉPOCAS E 
MODO DE APLICAÇÃO MAIS EFICIENTES
1. RESTITUIR E MANTER A FERTILIDADE DO SOLO – CORRIGIR –
CALAGEM, GESSAGEM, FOSFATAGEM 
7. EVITAR PERDAS - DE SOLO, DE ÁGUA, 
DE NUTRIENTES DE INSUMOS
Uréia incorporada x Uréia 
jateada
Trivelin et al. 2005
Foto: Valmir Barbosa
Tecno 12. Adubação verde
Impactos
• Aumento de diversidade
• Maior produtividade = menor área de 
plantio
• Possibilita uso de ambientes restritivos
• Reduz adubação mineral
S. J. Estiva, 2002
Adubos Verdes/Restos culturais
Tecno 13. Inoculação bactérias FBN e 
promotoras crescimento
Impactos
• Menor uso de fertilizantes minerais
• Melhor uso de matéria organica do solo
• Maior produtividade = menor área de 
plantio
Inoculação no campo
Tecno 14. Mecanização
Impactos
• Menos empregos
• Possibilita a colheita sem queima
• causa compactação
Desenvolvimento de:
• Máquinas e implementos específicos
• Pneus e veículos para transporte
• Evitar compactação
Linha de canaLinha de 
cana 
pisoteada
Fotos: Alencar 
Magro
Linha de cana 
não pisoteada Linha de cana 
pisoteada
Tecno 12. Canteirização
Tecno 15. Controle biológico
Impactos
• Controle de pragas sem uso de 
defensivos químicos
• Maior produtividade = menor área de 
plantio
Aplicação aérea do fungo Metarhizium
(inimigo natural) para controle da
cigarrinha da raiz.
Cigarrinhas infectadas com Metarhizium.
Broca da cana-de-açúcar e
Cotesia flavipes
Histórico de controle da broca de 1980 a 2001
0
5
10
15
20
25
30
35
40
80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00. 01.
0
2
4
6
8
10
12
Liberações
(milhões de insetos ou de massas)
Ano
( I.I.%)
Massas liberadas x II%
Fonte: Coopersucar
Broca da cana-de-açúcar
Cotesia, inimigo natural da broca
da cana-de-açúcar.
Tecno 16. Controle pragas
Impactos
• Controle de pragas sem baixo uso de 
defensivos químicos, ou defensivos 
menos impactantes
• Maior produtividade = menor área de 
plantio
Tecno 17. Controle doenças
Impactos
• Controle de doenças sem uso de 
defensivos químicos, 
• Maior produtividade = menor área de 
plantio
PRINCIPAIS DOENÇAS DA CANA-DE-AÇÚCAR
Raquitismo das soqueiras
Escaldadura das folhasMosaico da cana-de-açúcar
Fotos: Amaury da S. dos Santos
Fúngicas
Bacterianas
Viróticas
Carvão
Tecno 18. Controle plantas daninhas
Impactos
• Uso de defensivos para controle de 
plantas daninhas
• Poluição do solo, da água e do ar
Mato
Aplicação de herbicida na linha da cana
J.L.I. DEMATTÊ/ESALQ-USP
Tecno 19. Agricultura de precisão
Impactos
• Menor uso de insumos – fertilizantes, 
defensivos
• Qualidade das operações – economia de 
insumos
Tecno 20. Monitoramento ambiental
Impactos
• Controle de poluição do solo, da água e 
do ar
Tecnologias a desenvolver -
Respeito às leis sociais
Impactos econômicos que 
gostamos de ver
Impactos positivos Ações
1. Qualidade do ar atmosférico Álcool substituindo o aditivo chumbo
tetraetila; alcool substituindo combustível
fóssil
2. Retirada de gases efeito estufa Balanço positivo da fotossíntese, uso de
biomassa: bagaço e palha como
substituição de combustível fóssil; bagaço
e palha para produção de álcool
3. Baixo uso de insumos agrícolas Técnicas agrícolas, controle biológico,
variedades melhoradas
4. Balanço entre geração e
reutilização de resíduos
Cadeia produtiva da cana absorve todos os
resíduos gerados; utilização de resíduos
gerados por outras atividades agrícolas e
industriais; infra-estrutura e logística
para uso de resíduos
5. Reciclagem de matéria orgânica
e nutrientes,
Uso de resíduos da própria cadeia produtiva e
de outras atividades industriais e urbanas
Impactos positivos Ações
1. Qualidade do ar atmosférico Álcool substituindo o aditivo chumbo
tetraetila; alcool substituindo combustível
fóssil
2. Retirada de gases efeito estufa Balanço positivo da fotossíntese, uso de
biomassa: bagaço e palha como
substituição de combustível fóssil; bagaço
e palha para produção de álcool
3. Baixo uso de insumos agrícolas Técnicas agrícolas, controle biológico,
variedades melhoradas
4. Balanço entre geração e
reutilização de resíduos
Cadeia produtiva da cana absorve todos os
resíduos gerados; utilização de resíduos
gerados por outras atividades agrícolas e
industriais; infra-estrutura e logística
para uso de resíduos
5. Reciclagem de matéria orgânica
e nutrientes,
Uso de resíduos da própria cadeia produtiva e
de outras atividades industriais e urbanas
Cana = Açúcar + 
Álcool+ Energia+ 
Cachaça+ 
Empregos+Brasil
Obrigada pela atenção