CONCEITOS GERAIS EM

CANA-DE-AÇÚCAR

Prof. Dr. Edgar G. F. de Beauclair

Depto. Produção vegetal – ESALQ / USP

egfbeauc@esalq.usp.br

1. Cana-de-açúcar1.1. Botânica

Taxonomia

ESPECIFICAÇÃO ENGLER antiga CRONQUIST atual

Divisão Angiopermae Magnoliophyta

Classe Monocotyledoneae Liliopsida

Ordem Glumiflorae Cyperales

Família Gramineae Poaceae

Tribo Andropogonae Andropogonae

Subtribo Saccharininae Saccharininae

Gênero Saccharum Saccharum

Espécies Saccharum officinarum

Saccharum barberi

Saccharum robustum

Saccharum spontaneum

Saccharum sinensis

Saccharum edule

Variedades comerciais do MUNDO são híbridos: Saccharum spp.

1. Cana-de-açúcar1.1. Botânica

Sistema radicular – Propagação vegetativa

1. Cana-de-açúcar1.1. Botânica

Sistema radicular

1. Cana-de-açúcar1.1. Botânica

Sistema radicular

1. Cana-de-açúcar1.1. Botânica

Colmo

1. Cana-de-açúcar1.1. Botânica

Colmo e bainha

1. Cana-de-açúcar1.1. Botânica

Folhas

1. Cana-de-açúcar1.1. Botânica

Inflorescência

1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia

Brotação e emergência – Brotação

1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia

Brotação e emergência – Emergência

1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia

Brotação e emergência – Enraizamento inicial

1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia

Brotação e emergência – Enfolhamento inicial

1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia

Perfilhamento – Início

1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia

Perfilhamento – Formação da touceira

1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia

Perfilhamento – Enraizamento da touceira

1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia

Perfilhamento – Auge do perfilhamento

1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia

Crescimento dos colmos – Crescimento

1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia

Crescimento dos colmos – Radicular vigoroso

1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia

Crescimento dos colmos – Área foliar máxima

1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia

Crescimento dos colmos – Definição população final

1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia

Maturação – Maturação inicial

1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia

Maturação – Maturação do terço médio

1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia

Maturação – Maturação final

1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia

Maturação – Momento da colheita

Tempo

IAF

PERFILHOS

CRESC.MASSA

Açúcar/t

25-30 perf./m

10-15 perf./m

Brotação

PerfilhamentoCrescimento Maturação

BOAS PRÁTICAS

Otimizar a produtividade

agrícola da cana-de-açúcar

1. Cana-de-açúcar1.3. Partição e terminologia agroindustrial

CANA

FIBRA 10-18% CALDO 82-90%

Celulose, hemicelulose, lignina

ÁGUA 75-82% SÓLIDOS SOLÚVEIS (brix) 18-25%

AÇÚCARES REDUTORES TOTAISSACAROSE 14-24% (S%)

GLICOSE 0,2-1,0%

FRUTOSE 0,0-0,5%

NÃO AÇÚCARES

1,0-2,0%

SAIS – INORGÂNICOS

ORGÂNICOS

1. Cana-de-açúcar1.3. Terminologia agroindustrial

Fibra = f %

Caldo extraído = c.e. %

Brix = brix %

Açúcares redutores totais = ART (% ou kg / t)

Sacarose (oligossacarídeo) no caldo = S% ou SE%

Determinada em sacarímetro por polarização

POL = Porcentagem de oligossacarídeos

PCC = Pol da cana corrigido (fibra, caldo extraído)

Glicose e frutose (monossacarídeos)

Açúcares redutores (AR) = %

São açúcares fermentescíveis – melhor parâmetro

1. Cana-de-açúcar1.3. Terminologia agroindustrial

Pureza = P%

Relação de S% no ART

Aproximação prática: S*100/brix

Uso importante no manejo de corte da cultura

Açúcar total recuperável = ATR (kg/t cana)

Medida de pagamento

Valor calculado, considera parâmetros de

eficiência de extração industrial, impurezas,

fibra, pol, etc.

1. Cana-de-açúcar1.4. Melhoramento

Controle de doenças Hibridação

Tratamento térmico

Rouguing

Instituições brasileiras de melhoramento CTC (antiga Copersucar)

Variedades CTC (antigas SP)

RIDESA (Convênio de Univ. Federais) Variedades RB (antigo Planalsucar)

APTA – Instituto Agronômico (antigo IAC) Variedades IAC e IACSP (seedlings do CTC)

Canavialis Ainda sem variedades comerciais lançadas

2. Planejamento geral2.1. Ciclos da cultura

Controle de doenças

DOENÇAS VETORES CONTROLE

Carvão Vento, solo, mudas Resist. Varietal +

Trat. Térmico +

ROGUING

Mosaico Pulgões, mudas Resist. Varietal +

ROGUING

Escaldadura Facão, mudas Resist. Varietal +

ROGUING

Raquitismo Facão, mudas Resist. Varietal +

Trat. Térmico

Ferrugem Vento, mudas Resist. Varietal

2. Planejamento geral2.1. Ciclos da cultura

Viveiros

TRATAMENTO TÉRMICO

Viveiro primário

Viveiro secundário Viveiro produtor

COMERCIAL Multiplicação

COMERCIAL

2. Planejamento geral2.1. Ciclos da cultura

Viveiros – projeto

2. Planejamento geral2.1. Ciclos da cultura

Estágios

Cana planta: cana que atravessa o ano safra em formação

Cana de “n” corte: cana que dará enésimo corte durante o ano safra

Cana de ano e meio: cana plantada no início do ano civil, após as chuvas

Cana de ano: cana plantada no fim do ano civil, antes das chuvas

Cana soca: toda cana que já produziu pelo menos um corte

2. Planejamento geral2.1. Ciclos da cultura

Estágios

2. Planejamento geral2.1. Ciclos da cultura

Curvas de crescimento

2. Planejamento geral2.2. Ambientes de produção

Caracterização e definição da base física

Caracterização do ambiente de produção

Determinação da vocação técnica de cada ambiente em função de recursos disponíveis

Integração ambiente (solo + clima) / planta

Sistema de produção

Manejo de variedades – plantio

Adaptabilidade e rusticidade

Época da colheita

Trafegabilidade

Disponibilidade de mudas

Correções e práticas culturais

2. Planejamento geral2.2. Ambientes de produção

Vocação técnica completa

Definição de áreas homogêneas com mesmo

manejo de variedades – plantio / colheita

Frentes de trabalho balanceadas

Logísticas de plantio e corte apropriadas

Homogeneidade de áreas anuais de plantio

Homogeneidade de produção agrícola anual

Distribuição adequada do fornecimento da

matéria prima ao longo da safra

2. Planejamento geral2.3. Planejamento da produção

Planejamento da produção – conceitos

Gestão do agronegócio – Ferramentas

modernas

Fazer “o certo” x “bem-feito”

Eficácia x eficiência => EFETIVIDADE

Planejamento estratégico x operacional

Planejamento integrado

Agrícola + industrial + comercial

Base física + base financeira

2. Planejamento geral2.3. Planejamento da produção

Conceitos

Importância na formação de cenários

Elaboração de estimativas de produção

Produtividade de colmos (t / ha)

Teor de açúcar (kg / t)

Informações de produção

Simulações e otimização

Ameaças e oportunidades

Pontos fortes e pontos fracos

2. Planejamento geral2.4. Estimativas e cenários

Modelos de produtividade

0

20

40

60

80

100

120

140

160

1 2 3 4 5 6 7 8

Número de cortes

Pro

du

tivid

ad

e (

t.h

a-1

)

Ambiente A

Ambiente C

Ambiente E

2. Planejamento geral2.4. Estimativas e cenários

Produção agrícola

Varie. Amb. 1c 2c 3c 4c 5c 6c Início Meio Fim

1 A 140 120 100 90 80 70 90 140 130

1 C 130 110 90 70 60 45 100 150 140

1 E 120 100 80 60 40 30 110 160 150

2 A 155 140 120 100 90 85 60 120 115

2 C 150 130 110 90 80 70 70 130 125

2 E 130 120 100 80 70 50 80 140 135

3 A 130 110 90 80 70 60 110 160 130

3 C 100 90 80 65 50 30 120 170 140

3 E 80 65 50 30 20 10 130 180 150

... ... ... ...

2. Planejamento geral2.4. Estimativas e cenários

Previsão da maturação – PREDPOL

RB 72 454 s AB OUT NOV DEZ

50.00070.00090.000

110.000130.000150.000170.000190.000

1 101 201 301

Dias de safra

AT

R

Estimado 2003

Média das 5 safras

Medido 2003

2. Planejamento geral2.4. Estimativas e cenários

Maturação – PREDPOL - PLANSAFRA

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

4 5 6 7 8 9 10 11 12

Meses

AT

R (

kg

de a

çú

car.

t d

e c

an

a-1

)

Variedade A

Variedade B

2. Planejamento geral2.4. Estimativas e cenários

Maturação – PLANSAFRA

MÊS 5 MÊS 8 TOTAL

OPÇÃO 1 Variedade

B

Variedade

A

Kg / t cana 110 140 250

OPÇÃO 2 Variedade

A

Variedade

B

Kg / t cana 100 165 265

DIFERENÇA 15

2. Planejamento geral2.5. Planejamento e programação

Programação de atividades

Uso de simuladores e ferramentas de

programação de atividades

Uso dos rendimentos

Elaboração de projeções

Necessidade de controles da produção para

obtenção dos índices de rendimento e

comparação

Elaboração de cronogramas de atividades

2. Planejamento geral2.5. Planejamento e programação

Otimização de safra e plantio

MAX ( )

( )ijlkijliijlkiimkiijlki

ijlkijlkijijlkijlkij

I

i

J

j

K

k

L

l

M

mmlkji

ARSQCVTARSQDSCTARSQCI

ARSQPTalcPalcARSQATRPacuC

.......

......

++-

+

2. Planejamento geral2.5. Planejamento e programação

Otimização de safra e plantio

Deve considerar TODAS restrições relativas à

disponibilidade dos recursos físicos e

financeiros

Envolve TODAS as estimativas realizadas

Obtém a MELHOR solução matematicamente

possível dentro das condições estudadas

Recursos computacionais são imprescindíveis

para solucionar matrizes com mais de

100.000 incógnitas

2. Planejamento geral2.5. Planejamento e programação

Integração agroindustrial

Interdependência

Fornecimento de matéria prima

Demanda da produção agrícola

Integração de atividades e objetivos

Condições “ideais” de cada uma são opostas

Determinação da melhor solução geral em

detrimento das melhores soluções locais e

estudos de caso individual

3. Sistemas de produção3.1. Preparo do solo

Convencional

Diversos sistemas e combinações envolvendo

arações, gradagens pesadas, gradagens

leves, subsolagens e nivelamento

Adensamentos e compactação devem ser

diagnosticados antes de decidir o uso de

subsolagem

Profundidade do preparo deve chegar a 40 cm

Sulcação e adubação na mesma operação, a

30 cm de profundidade

3. Sistemas de produção3.1. Preparo do solo

Cultivo mínimo

Eliminação química ou mecânica da soqueira

Subsolador, sulcador, destorroador e

adubadeira em um único equipamento

Sulcador com haste subsoladora

Trabalham na antiga entre-linha

Menor volume de solo a ser explorado pelo

sistema radicular – ambientes fracos

3. Sistemas de produção3.2. Plantio

Técnicas operacionais Sulcação / adubação em banquetas – plantio com

caminhão

Sulcação / adubação completa – plantio com carretas

Plantio mecanizado Sulcação, adubação, distribuição de mudas picadas e

cobrição com único equipamento

Espaçamento: 1,10 m a 1,40 m (áreas de colheita manual)

1,50 m (áreas de colheita mecânica) – Sistematização

Densidade de plantio: 12 – 20 gemas / m

Picação das mudas manual

Cobrição com 10 cm de terra

3. Sistemas de produção3.2. Plantio

Pragas de solo

Nematóides

Cupim

Sphenophorus

Methamasius

Migdolus

Controle mecânico na eliminação da soqueira

Controle químico no plantio, realizado junto com a cobrição das mudas

Desenvolvimento de controles biológicos

3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca

Nutrição de plantas

Noções gerais

Fornecimento de nutrientes essenciais ao

desenvolvimento completo das plantas

Macronutrientes

Primários: N, P, K

Secundários: Ca, Mg, S

Micronutrientes

B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn

Úteis

Na, Si, Ni, Co

3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca

Nutrição Correção do solo, calagem, corretivos

Sistemas diferentes de recomendação

CTC NC = 3 – (Ca + Mg) * f

IAC Saturação de bases (elevar a 60%)

Critérios devem considerar Calcáreo tem baixa solubilidade (Ks = 10 -13)

CTC das análises de rotina não é efetiva e sim calculada

Solos com alta CTC tem diferente especiação química da representada nas análises de rotina

Doses anuais superiores à 3 t / ha pouco eficientes

Necessidade de Ca e Mg pela cultura

3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca

Nutrição Condicionadores inorgânicos

Gesso Fornece Ca e S

Diminui atividade iônica do Al mas não neutraliza

Atua em profundidade

Diminui a solubilidade do calcáreo

Condicionadores orgânicos Ácidos húmicos

Favorecem fornecimento de N

Diminuem perdas por lixiviação e volatilização de NH3

Melhoram a CTC e a eficiência da adubação química

Preenche sítios de fixação de P

Melhora a retenção de água na região da rizosfera

3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca

Nutrição

Fórmulas mais comuns de adubação de base

Plantio: 4-20-20; 5-25-25; 2,5-10-10; 10-30-20; etc

Soqueira: 18-00-27; 14-07-28; 14-07-21; 20-00-30; etc

Cobertura nitrogenada em cana planta (0 a 60 kg / ha)

Início das águas

Cultivo “quebra-lombo”

Adubação de base “padrão” – kg / ha

ESTÁGIO N P2O5 K2O

CANA PLANTA 0 a 60 100 a 150 100 a 170

CANA SOCA 60 a 100 0 a 45 100 a 170

3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca

Nutrição – exportação de nutrientes kg / t cana

NUTRIENTE CANA PLANTA CANA SOCA

N 0,92 0,73

P2O5 0,23 0,30

K2O 0,77 0,85

CaO 0,83 0,49

MgO 0,56 0,51

SO4 0,84 0,69

3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca

Nutrição N

Ciclo de crescimento

Sistema radicular profundo (5-6 m)

Fixação de N: vida livre

Renovação sistema radicular – relação C/N alta

P2O5

Suprir necessidades dos sítios de fixação de P no solo.

Aplicação localizada

K2O Elemento mais importante e exportado na cultura

Fundamental no metabolismo dos açúcares

3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca

Nutrição

CaO Bastante exportado

Fontes calcáreo, gesso e adubos orgânicos

Fundamental ao sistema radicular

MgO Fontes: calcáreos dolomíticos e magnesianos; termofosfatos

magnesianos; fosmag; adubos orgânicos.

Relações importantes com P

SO4

Fontes gesso, super simples e adubos orgânicos

Micro Mais importantes: Cu (tabuleiros) e Zn (cerrado)

Mo pode ser importante na fixação de N por organismos de vida livre

3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca

Nutrição - Resíduos agroindustriais

Torta de filtro – composição

ELEMENTO (unidade) Copersucar Planalsucar ESALQ

N (%MS) 1,41 0,87 1,26

P2O5 (%MS) 1,94 1,35 2,61

K2O (%MS) 0,39 0,28 0,27

CaO (%MS) 2,10 2,18 5,04

MgO (%MS) 0,89 0,24 0,54

SO4 (%MS) 3,55

SiO2 (%MS) 14,06

C (%MS) 39,60 31,20 36,20

Fe (ppm) 34.870 25.100

Mn (ppm) 590 624

Cu (ppm) 51 65

Zn (ppm) 83 89

Mo (ppm) 0,6

Umidade (%) 79,41 74,77 77,77

3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca

Nutrição - Resíduos agroindustriais

Torta de filtro – aplicação

Dosagem de 4 a 12 t MS /ha

Área total antes / durante preparo

Sulco de plantio - localizado

Entrelinha da soqueira

Compostagem com bagaço e outros materiais

Redução umidade

Aumento do volume total

Complementação de nutrientes

3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca

Nutrição - Resíduos agroindustriais

Vinhaça – composição

ELEMENTO (unidade) MOSTO DE MELAÇO MOSTO MISTO MOSTO DE CALDO

N (kg / m3) 0,665 0,400 0,285

P2O5 (kg / m3) 0,200 0,270 0,218

K2O (kg / m3) 5,455 2,680 1,525

CaO (kg / m3) 2,153 1,050 0,405

MgO (kg / m3) 1,060 0,493 0,313

SO4 (kg / m3) 1,050 1,600 2,030

Mat. orgânica (kg / m3) 49,07 31,21 24,39

Fe (ppm) 79,67 78,00 68,67

Cu (ppm) 5,0 3,9 1,6

Zn (ppm) 3,3 3,0 2,3

Mn (ppm) 8,0 7,5 7,0

pH 4,25 3,95 3,60

3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca

Nutrição - Resíduos agroindustriais

Vinhaça – aplicação

Dosagem em função K2O – 100 a 300 m3 / ha

Aplicação limitada pelas distâncias, topografias,

distribuição de áreas, sistemas de aplicação, etc.

Fertirrigação – uso de águas servidas

Uso de caminhões tanques

Recurso importante na safra – estiagem

Melhora a brotação da soqueira

Aumenta a atividade microbiana solo

3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca

Cultivo mecânico de soqueira

Enleiradores são ancinhos rotativos

Cana queimada enleiramento a cada 5 ruas

Cana crua enleiramento a cada 3 ruas

Para realização de cultivo mecânico

Tríplice operação:

Escarificador (hastes), adubadeira e destorroador

(pequenos discos de grade)

Novas técnicas de adubação e aplicação de

herbicidas sobre a palha

3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca

Matocompetição

Período crítico

Cana planta: 30 – 120 dias após plantio

Cana soca: 30 – 90 dias após o corte

Épocas de aplicação e cuidados gerais

Ideal é aplicação de pré-emergentes logo após operações de plantio ou corte e cultivo mecânico.

Produtos para baixa umidade do solo – safra

Pré-plantio incorporado em pastos

Tecnologia de aplicação é fundamental

Produtos adaptados a aplicação sobre a palha

3. Sistemas de produção3.4. Colheita

Cana crua x cana queimada

Custos Corte + Carregamento: Crua = US$ 3,50 / t

Queimada = US$ 5,00 / t

Eliminação da lavagem na cana crua Redução de custos de industrialização

Menores perdas (na própria lavagem)

Qualidade da matéria prima: Menor deteriorização e menores perdas na crua

Questão social: 400.000 EHA em SP Base salarial de R$ 600,00 / mês

Palha Reciclagem nutrientes

Controle de ervas

Conservação umidade do solo

3. Sistemas de produção3.4. Colheita

Maturadores Produtos químicos

Provocam algum tipo de “stress”

Uso deve ser bem planejado Período de efeito entre 21 e 48 dias (variedade,

produto, época de aplicação, etc.)

Provocam o “fim” do estádio vegetativo => indução artificial do início da maturação

Podem auxiliar no controle do florescimento, reduzir o chochamento e aumentar a qualidade da matéria prima

Efeitos controversos sobre a brotação

Principais produtos: Ethrel e Curavial

3. Sistemas de produção3.4. Colheita

Corte, carregamento e transporte (CCT)

Corte mecânico

Corta, pica, limpa e carrega a cana em uma só operação (500 a 600 t / máquina.dia)

Colhe cana sem queima

Alto custo inicial

Novas alternativas em estudo (declividade e custo)

Corte manual (8-10 t / homem.dia)

Exige queima prévia

Formação de leiras ou eitos de 5 ruas

Carregamento mecânico

Transbordo e transporte em diversos sistemas

3. Sistemas de produção3.4. Colheita

Recepção e pagamento

Pesagem e controles – rastreamento da produção

Amostragem da carga

Sondas oblíqua e lateral

Análise da qualidade da matéria prima

Teores de impurezas minerais e vegetais

Teor de fibra, brix, pol, PCC, ocasionalmente AR

Cálculo do ATR e do valor da carga

Sistema de pagamento em SP considera MIX industrial e preços dos produtos

4. Aspectos ambientais4.1. Agrícolas

Cultura com menor taxa de erosão

Seqüestro de carbono (5 t/ha.ano)

Controle biológico das principais pragas

Controle de doenças pelo melhoramento

Adubação orgânica rotineira – reciclagem

Torta de filtro

Vinhaça

Palha

Geração de empregos com baixa qualificação

Alta adaptabilidade aos diferentes ambientes de produção

“Cultura ecológica”

Queima

4. Aspectos ambientais4.2. Industriais

Grande potencial gerador de energia em

épocas de estiagem

Produção de energia limpa e renovável

Eliminação de aditivos poluidores

Eliminação de dependência externa

Grande potencial de geração de empregos

Fornecimento de matéria prima para outras

indústrias de transformação e alimentação

5. Conclusões

Cultura da cana-de-açúcar tem aspectos bastante

amplos e complexos

Apresentação geral da cultura exige mais tempo

Importância e potencial de produção

Pouco abordado mas importante é o fator de mercado

Visão geral da cadeia produtiva

Aspectos mais específicos foram omitidos

Disponibilidade para maiores esclarecimentos

Cultura passível de obter verbas de MDL (Protocolo

de Kioto)

CONCEITOS GERAIS EM CANA-

DE-AÇÚCAR

OBRIGADO !