Capítulo 6. SISTEMAS DE COLHEITA DE COLMOS Introdução

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1 80 Capítulo 6. SISTEMAS DE COLHEITA DE COLMOS 6.1. Introdução Do ponto de vista de seleção e operacionalidade de um sistema de colheita, seja qual for a cultura, a análise não deve se limitar à, apenas, aspectos relacionados à máquina ou da mão-de-obra envolvida. Um estudo mais profundo se faz necessário, levando-se em conta quatro principais grupos de fatores condicionantes (Figura 60). No caso específico da colheita da cultura da cana, a colheita da matéria-prima, que é constituída de colmos industrializáveis, brotos chupões, matéria estranha mineral (terra, metais) e vegetal (palhas, folhas verdes, ponteiros de colmos, restos de cultura, plantas daninhas) deve refletir todo o trabalho desenvolvido no planejamento e na implantação da cultura, desde o preparo periódico do solo até a operação de colheita e retirada do produto do campo. Este universo de ações de planejamento e execução deve iniciar-se pela correta seleção varietal em funções das condições edafo-climáticas locais terminando em condições adequadas da malha viária, do subsistema de transporte, do subsistema de recepção da matéria-prima na indústria e do potencial e da adequada qualificação da mão-de-obra disponível (trabalhadores braçais, operadores de máquinas, mecânicos, técnicos de nível superior, gerentes de áreas etc.). Sob o ponto de vista fisiológico da cultura da cana, a colheita representa o final do ciclo de crescimento e maturação, atingindo o máximo de produtividade agrícola de colmos permitida pelas condições edafoclimáticas do local, pela tecnologia agronômica e variedade utilizadas, além, de encerrar qualquer técnica de produção. É de importância fundamental o adequado planejamento e seleção de variedades, quanto aos seus PUI (período útil de industrialização), a fim de que se obtenha, ao longo do período de safra canaviais com padrões desejáveis de maturação, adequadamente distribuídos por toda a área pertencente a uma agroindústria ou de fornecedores. Mesmo não tendo participação direta na produtividade agrícola de colmos, os subsistemas de corte, além do subsistema de transporte da matéria-prima poderão comprometer a sua qualidade, bem como a produtividade de colmos em cortes subseqüentes, caso não sejam executadas dentro de preceitos técnicos adequadamente definidos e implementados e que irão variar em função de inúmeras condições agronômicas, ambientais, técnicas e de gerenciamento, principalmente. Seja o caso da utilização da queima de pré-colheita: executá-la muito antecipadamente ao corte programado, levando o canavial a permanecer por mais de 24 a 36 horas após a queima sem sofrer a ação de corte manual e carregamento ou colheita mecânicas leva a significativas perdas de sacarose, por inversão, devido ao ataque mais consistente da bactéria Leuconostocus. Ou, então, operações de carregamento da matéria-prima com excesso de arraste de terra; ou ainda, pisoteio e destruição de soqueiras por veículos de transbordo e/ou de transporte, são algumas sérias implicações decorrentes de inadequação operacional e gerencial de sistemas de colheita, com sérias e custosas implicações no processamento industrial do material colhido. Por outro lado, deve-se ter em mente que o período de safra canavieira vem por refletir, ainda, uma notada e sensível modificação no panorama sócio-econômico das regiões com predominância dessa cultura, com o surgimento de mão-de-obra volante e, em boa e significativa quantidade, desqualificada e sazonal, o que pode acarretar implicações nos setores de promoção e assistência social das agroindústrias e de municípios canavieiros. Neste início de século 21, ainda, é freqüente a vinda de milhares de trabalhadores braçais das regiões do norte do Estado de Minas Gerais, em busca de trabalho nas regiões canavieiras paulistas. Além da utilização intensiva de mão-de-obra braçal para o corte de cana, o período de safra implica numa verdadeira operação de guerra com a mobilização sincronizada de frotas de tratores, colhedoras, transbordos, carregadoras, unidades de transporte, subsistemas de recepção nas unidades industriais, objetivando

2 81 garantir um fluxo constante, por 24 horas diárias, da matéria-prima para adequado e programado abastecimento. Todo esse complexo de equipamentos e atitudes técnicas-gerenciais devem levar, na pior das hipóteses, o fornecimento de matéria-prima, mantendo as suas características de qualidade preservadas e, idealmente, melhoradas. Por fim, o aspecto econômico, o qual, em função não apenas da produção e produtividade agrícolas de colmos industrializáveis, mas também do adequado sistema de colheita definido pela agroindústria, fará com que o período de safra venha a refletir ou não no sucesso da atividade agrícola. Estando atendidas todas as condições desejáveis de implantação e condução da cultura, o período de safra requer um complexo planejamento e gerenciamento por meio de mão-de-obra altamente qualificada e constituída de técnicos agrícolas, Engenheiros Agrícolas, Engenheiros Agrônomos e Engenheiros Mecânicos, principalmente, os quais devem possuir um embasamento e formação técnico-acadêmicas adequadas Opções de sistemas de colheita 1 As operações de corte, carregamento, transporte e recepção da matéria-prima apresentam inúmeras opções (Figura 15). Os subsistemas de colheita, em utilização no Brasil e no mundo, podem ser resumidos a três grandes grupos: Sistema manual - Onde o subsistema de corte e o subsistema de carregamento (Figura 13) se processam manualmente podendo haver um subsistema de transporte intermediário, por tração animal ou transbordo com dispositivos específicos (Figura 61 e 89). Apesar de, aparentemente, ser um sistema arcaico (Figura 102), ainda, é amplamente utilizado em regiões declivosas do nordeste brasileiro, principalmente em Alagoas e Pernambuco, onde canaviais são cultivados em relevos que chegam a ultrapassar 100% de declividade (Figura 67). Sistema semimecanizado - Envolve o subsistema de corte manual (Figuras 88) e o subsistema de carregamento, nas unidades de transporte, por carregadoras mecânicas (Figuras 83 e 70). É o mais amplamente utilizado em todas as regiões canavieiras do Brasil, onde o relevo não ultrapassa 20 a 25% de declividade. Sistema mecanizado - É aquele que utiliza um subsistema mecanizado com cortadoras de diversos tipos (Figuras 63 e 65), conforme classificação da Figura 7, apresentada por Ripoli, (1974) ou por colhedoras de cana inteira com subsistema de carregamento mecânico, ou então, utiliza-se de subsistema por colhedoras (Figuras 71 a 73 e 81) de cana picada (colhedoras que cortam, picam, limpam parcialmente a matéria- prima e carregam-na em unidades de transporte). Admite-se a utilização deste sistema em relevos de até 15 a 17% de declividade (dependendo da qualidade da sistematização do talhão e do centro de gravidade das máquinas). Acima disso, por questões de estabilidade dinâmica dos equipamentos, fica comprometido o trabalho, com riscos de tombamento. A utilização de cortadoras-amontoadoras (Figura 65), que descarregam os montes transversalmente sobre as fileiras de plantio, configurando um eito diagonal, em relação a estas fileiras (Figura 21), dificulta o carregamento mecânico (reduzindo a Capacidade Efetiva) além de obrigar a carregadora a passar sobre soqueiras, causando danos às mesmas. Para solucionar tal problema a MOTOCANA chegou a desenvolver, no início da década de 80, uma carregadora de mastro (Figura 63) centralizado e sapatas laterais de apoio, que carregava os montes em ambos os lados da máquina, eliminado as condições negativas acima citadas. Ripoli (1974) apresenta uma classificação de máquinas para corte e colheita de cana (Figura 7) e as descreve como: Máquinas cortadoras são as que somente realizam o corte basal, deixando o material cortado sobre o terreno (algumas também promovem o corte apical). É o caso da CAMECO, de fabricação americana, que opera duas linhas de cada vez (Figura 63). É uma máquina de rodado de esteiras, montada sobre um chassi adaptado de CATERPILLAR modelo D-5. Há, ainda, o tipo push-rake, em utilização no Peru e Hawaii(Figura 65). Máquinas cortadoras-enleiradoras são as que, além de realizarem o corte basal dos colmos, cortam ainda, o ponteiro e, em seguida, depositam os colmos sobre o terreno na forma de esteira, a fim de facilitar o carregamento mecânico. É o caso, por exemplo, da SANTAL, modelo CTE, fora de fabricação. (Figura 62). Máquinas cortadoras-amontoadoras são semelhantes às anteriormente citadas porém, em vez de esteirarem os colmos, depositam-no em montes, espaçados uns dos outros. Foram fabricadas pela SANTAL, E. ARTIOLI (Figura 65) e DEDIMAC. Máquinas colhedoras de cana picada, também denominadas de combinadas, realizam o corte basal, promovem a eliminação parcial da matéria-estranha vegetal e mineral, por gravidade, decorrente da ação de ventiladores e/ou exaustores. Fracionam os colmos em rebolos de 15 a 40 cm de comprimento (em média) 1 Colaborou Sergio Bicudo Paranhos, Engenheiro Agrônomo, M.S., Dr.

3 82 descarregando-os sobre uma unidade de transporte ou transbordo. São fabricadas, no Brasil, por CASE-CNH; CAMECO da JOHN DEERE, SANTAL e CIMA, esta acoplada a trator (Figuras 71 a 73 e 81). Por último, têm-se as colhedoras de cana inteira, que efetuam os cortes basal e dos ponteiros dos colmos e efetuam, parcialmente, a eliminação de matéria-estranha vegetal, armazenam os colmos em um depósito basculante e, deslocando-se para fora do talhão, depositam o material colhido no carreador, para posterior carregamento. Fabricada, no Brasil, pela MOTOCANA (Figura 74). As primeiras máquinas que surgiram para o corte de cana foram chamadas de cortadoras, depois vieram às cortadoras-enleiradoras, as cortadoras-amontoadoras e finalmente, as colhedoras. À medida que essas máquinas foram sendo desenvolvidas, suas capacidades operacionais de trabalho foram sendo maiores, e hoje, como média, pode-se aceitar que, dependendo das condições gerais de trabalho, elas podem cortar, picar, limpar e carregar, cerca de 30 a 70t/h operacional de trabalho em cana crua e/ou queimada. Ainda, Ripoli (1974) efetuou outra classificação das principais máquinas envolvidas no processo de corte da cana. Esta classificação baseia-se nas suas características de projeto em relação aos aspectos que mais diretamente atuam ou refletem no processo de corte e de manipulação da matéria-prima, pela máquina: a) Quanto à fonte de potência: Com transmissão mecânica ou hidrostática. b) Quanto ao rodado: Pneus (triciclo, 4 apoios ou 6 apoios, em tanden); semi-esteira ou esteira. c) Quanto ao número de fileiras cortadas por vez: - Uma; dois ou três. d) Quanto ao sistema de levante de canas acamadas: Varão; Correntes; cones fixos ou cones rotativos com espiral. e) Quanto ao número de discos de corte basal: Um; dois ou dois (com suporte para quatro lâminas) f) Quanto ao sistema de condução de cana dentro da máquina: Roletes dentados e rotativos; por esteiras rolantes; por esteiras fixas e correntes com chapas transportadoras; Por rotor. g) Quanto ao sistema de picamento dos rebolos: Dois cilindros horizontais com lâminas: na entrada da máquina ou em ponto intermediário a ela; discos verticais com facão, em ponto intermediário à máquina ou cilindro na horizontal com lâmina em ponto intermediário à máquina h) Quanto ao tipo de matéria-prima fornecida: Colmos inteiros ou rebolos (colmos picados). Seja qual for o sistema de colheita adotado, sempre ocorrerão as chamadas perdas visíveis (Figura 68), ou seja, colmos e/ou suas frações (inclusive tocos de soqueira) que permanecerão sobre a área após as operações envolvidas na retirada da matéria- prima do talhão, além dos constituintes do palhiço. Planejamento básico da colheita: operações prévias Sendo o açúcar e o álcool os elementos principais para a indústria sucroalcooleira, é obvio que o ideal para esta exploração é a colheita de cana com o máximo teor de sacarose possível. Como na região Centro-Sul, o período de safra se estende por cinco a seis meses, regra geral, (maio a novembro), o planejamento da colheita deve levar em consideração todos os fatores que permitam maximizar os ganhos em sacarose durante todo o período da safra, mesmo sabendo-se que, normalmente, agosto-outubro, seria o período natural para o pico de maturação nesta região. Neste particular o manejo varietal é o principal auxiliar do planejamento da colheita e, conseqüentemente, está diretamente ligado ao planejamento do plantio. Exemplificando, pode-se dizer que a composição varietal deve levar em conta as características das variedades de modo a distribuí-las, aproximadamente, em 15% de precoces, 20% de precoces para médias, 50% entre médias e médias/tardias e 15% tardias. E, em função desta época de corte as variedades devem ser plantadas de modo a completarem seus ciclos fenológicos e de maturação dentro do tempo ótimo para sua máxima produtividade.

4 83 O sistema de produção adotado, seja ele contemplando apenas culturas de 18 meses (cana de ano e meio), ou 12 meses (cana de ano) ou ambas em proporções específicas, que cobre a maioria dos casos, também é fator de grande influência no planejamento de corte e que está diretamente ligado ao planejamento do plantio. Variedades de baixa intensidade de florescimento e de P.U.I. (período útil de industrialização) longo, favorecem bastante o planejamento de corte por permitirem maior flexibilidade no seu manejo. Também neste particular deve-se considerar as previsões climáticas para cada fase do período da safra, para que se possam programar as retiradas de canas de áreas de relevo acidentado ou sujeitas a problemas de excesso de umidade. Para agroindústrias dependentes também da cana de fornecedores, deverá ser introduzido, no planejamento, considerações de ordem administrativa, para que, por meio do estabelecimento do número e distâncias das frentes de corte, possa-se manter um fluxo constante de suprimento da indústria considerando-se os picos de entrada de cana de terceiros. Adversidades de toda ordem podem ocorrer (climáticas, administrativas, sociais, econômicas etc.), mas o planejamento deverá contemplar alternativas previsíveis, que contornem as situações sem graves desvios dos objetivos das operações de colheita. Da mesma forma, técnicas diversas podem ser adotadas de modo a favorecer o planejamento, por meio de uma atuação mais distinta sobre a manutenção da cana. Entre elas pode-se citar a irrigação, e o uso de maturadores. IRRIGAÇÃO Enquanto, na grande maioria das regiões canavieiras do Centro-Sul do Brasil, a maturação da cana é condicionada por deficiência hídrica sazonal de um inverno, geralmente seco, regiões existem onde o ciclo vegetativo é totalmente dependente do suprimento artificial de água sem, no entanto, haver deficiências térmicas que condicionem a maturação. Neste caso a suspensão da irrigação será o fator fundamental na indução da maturação que geralmente ocorre, no seu máximo, 30 a 60 dias após a suspensão da água. Este dado, porém, é dependente das condições locais de solo, climas, variedade etc., mas permite planejar com maior margem de segurança a época de corte de cada talhão ou setor da propriedade, e melhor estimativa da produtividade. Jugurta (2004) informa que a usina Triunfo (AL) possui uma área irrigada de 1.299,54 ha de uma área total de ,4 ha; destas 12,5 ha o sistema adotado é o de gotejamento (NETAFIM), que fornece (média de 7 cortes) uma produtividade de 80,34t/ha. A lâmina d água aplicada é de 4,5mm/dia. O custo do sistema é de R$8.717,21/ha (US$2.905,74). O sistema mais largamente implantado é o pivô central (Figura 109), com lâmina d água de 30 a 60mm/dia, fornecendo uma produtividade média de 67,99t/ha a um custo de R$2.109,84/ha (US$703,28). Informa que, a produtividade média da região canavieira (sem irrigação) onde se localiza a usina é de 44t/ha. Em Honduras, por sua vez, a irrigação por gotejo (equipamentos NETAFIM) já é uma realidade, apesar da área ser relativamente pequena. São ha que fornecem, como média de nove cortes, com produtividade média de 100 t/ha a um custo de US$1200/ha. A única usina no Brasil que produz cana em cem por cento da área irrigada é a AGROVALE-Usina Mandacaru, em Juazeiro na Bahia, onde predomina solos de argila Montmorilonítica 2:1, excessivamente pedrogoso e com significativas áreas com rochas aflorantes. Apesar de sua localização geográfica, o período de safra ocorre igulamente ao Estado de São Paulo. Todavia sua duração é de 200 dias. Em 2004 possuia 13,980 ha com irrigação por infiltração, 1005 ha com pivô (22 centrais e 1 linear) e 50,7 ha (em ampliação) com gotejamento subterrâneo. Vem obtendo produtividade agrícola (média de 8 cortes) de 101,6t/ha. Cultiva, ainda, 420 ha de manga, sob irrigação por infiltração, cuja produção é exportada aos Estados unidos (Figura 116). MATURADORES Os maturadores, produtos químicos que possuem a propriedade de paralisar o desenvolvimento da cana induzido a translocação e armazenamento dos açúcares (maturação) representam um outro auxiliar do planejamento da colheita, uma vez que permitem provocar a maturação para épocas previstas. Alguns produtos podem agir fisiologicamente com ação de inibição de florescimento e auxiliar da maturação. Esta característica permite estender sua utilização não só no planejamento da colheita como no manejo varietal. Muitos compostos com ação paralisadora do crescimento (ou ação herbicida), têm sido usados como dessecantes, forçando a maturação e favorecendo a queima. As condições de utilização de todos estes produtos, devem ser perfeitamente estudadas e analisadas, uma vez que a indução da maturação pode ser neutralizada por uma redução no desenvolvimento vegetativo com diferença, para menos, no balanço final de açúcar/ha.

5 84 Fernandes & Ripoli (1975) realizaram um dos primeiros experimentos no Brasil, em escala comercial com Gramoxone em 6 dosagens. Dentre outros resultados obtidos, destacaram-se: a) na dosagem 2,1/ha, a aplicação provocou uma eliminação de matéria estranha vegetal de 40% superior à área não tratada, após a queima; b) o produto desseca as folhas dentro de 4 a 5 dias após a aplicação; c) até 5 dias após aplicação o produto não levou a alterações sensíveis na qualidade tecnológica dos colmos. Por sua vez, Kumar et al. (1977) estudando, em Alagoas, o efeito do produto Polaris nas variedades Co331 e CB45-3 quando se encontravam nas fases de declínio de suas curvas de maturação, observaram que: a) o produto não apenas evitou as perdas de sacarose, como ainda elevou o Pol% Cana em 15,2% e 17,1% na Co331 e em 8,46% e 3,02% na CB45-3, dependendo da época de aplicação; b) o produto não afetou a Fibra% cana. Acresça-se a estes casos, os benefícios dos produtos que têm ação inibidora do florescimento, como técnicas auxiliares do planejamento de safra. Atualmente inúmeras usinas/destilarias já adotam como prática convencional, sob determinadas condições de campo a utilização de maturadores e/ou dessecantes. As breves considerações anteriores sobre os principais fatores que devem respaldar o planejamento global da colheita de cana, não entram no mérito dos valores a serem definidos (percentagem de variedades, data de início do corte, época de entrega por terceiros, doses de maturadores, umidade do solo, plantio e suspensão da irrigação etc.), uma vez que estes parâmetros são funções das condições locais e particulares de cada unidade agroindustrial, clima, solo etc. Dentro do planejamento global cabe, em seguida, efetuar a programação do corte, que já exige dados e procedimentos mais definidos, pois envolvem um nível de decisão sobre quantas e quais áreas a serem cortadas, e definição de todas as operações subseqüentes. Os planejamentos anteriores permitiram selecionar as áreas que, preferencialmente, deverão iniciar o corte, mas a seqüência real de corte que deverá ser seguida durante a safra será determinada pela amostragem de campo. Estas amostragens compõem-se de duas fases. A mais comumente adotada envolve a coleta de 10 colmos industrializáveis por talhão e destina-se à determinação do I.M. (Índice de Maturação), obtido pela relação Brix da ponta sobre o Brix da base de cada colmo. O refratômetro de campo é o instrumento mais utilizado nesta determinação, considerando-se em geral como base, o 3º ou 4º internódio a partir do nível do solo, e como a ponta, o internódio pertencente à última folha cuja bainha destaca-se facilmente do colmo quando puxada manualmente. Se o Índice de Maturação for inferior a 0,85, é indicativo de que a cana ainda não está bem madura. Acima de 0,85, ela já se encontra em plena fase de maturação, devendo ser analisada em laboratório para determinação mais precisa do seu teor de Pol, redutores, fibras etc. Acima de 1, o I.M. indica que a planta está ultrapassando o auge da maturação e, possivelmente, iniciando fase de inversão de sacarose para novo período vegetativo. O I.M. permite decisões de ordem prática muito valiosas. Por exemplo, duas variedades que apresentem: 1ª: ART = 120 e I.M. = 0,92 2ª: ART = 130 e I.M. = 0,83 Se não se considerar o I.M., a ordem de corte deveria favorecer a que apresentou ART = 130kg/t de cana, mas observando o I.M. nota-se que ela ainda tem um potencial de maturação a ser desenvolvido podendo, facilmente, atingir 135, 140 ou mais ART. Ao contrário, a primeira variedade, com 120kg/t, e I.M. = 92, já indica estar na maturação completa, sendo muito maior a probabilidade de declínio do teor de sacarose do que aumentos sensíveis. O I.M., portanto é utilizado para selecionar as áreas que deverão ser amostradas para análise tecnológica completa. A segunda fase da amostragem é executada por uma outra equipe em número e com o apoio suficiente (veículos, ferramentas etc.), para cobrir o maior número das áreas prováveis de corte, selecionadas pelo planejamento e pelo I.M. anterior, com a devida antecedência. Neste caso, em geral, estabelece-se um mínimo de 3 amostras de 10 canas cada, tiradas seguidamente na fileira de cana, por área homogênea de ± 15 a 20ha. Estas amostras são analisadas em laboratório para Brix, Pol% Cana, Pureza, AR, Fibra e ART. Estes resultados devem ser comparados a padrões locais estabelecidos no planejamento global, considerando-se o ART e o AR. Uma vez liberada para corte, a prática da queima de pré-colheita é, ainda hoje, predominante nos canaviais brasileiros, apesar de restrições impostas pela legislação. (ver Capítulo 4). Queima Reconhece-se que, em termos da qualidade de matéria-prima, a cana cortada madura, sem queimar, limpa e processada o mais rapidamente possível representa, praticamente, as condições ideais. A

6 85 necessidade de antecipar-se uma limpeza parcial do canavial, facilitando as operações de corte tanto manual como mecânico, tornou a queima uma operação, em determinadas situações, vantajosa e necessária. Em regiões de alta produtividade, canavial acamado e solo úmido, a queima também não consegue reduzir muito mais do que 60 a 70% da matéria estranha vegetal. Em canavial ereto, condições secas e variedades de boa combustibilidade, fatores geralmente presentes na região Centro-Sul do Brasil, a queima previa dos canaviais chega a reduzir de 80 a 90% dessa matéria-estranha vegetal, proporcionando aumentos do desempenho do corte manual em cerca de cerca de 30 a 50%. Problemas de poluição ambiental têm levado alguns países e/ou regiões a regulamentarem a prática de queima de pré-colheita (ver Capítulo 4), forçando o desenvolvimento de novos projetos de colhedoras para cana crua. O corte manual de cana crua, dependendo da variedade, (com muito joçal, muita palha, folhas cortantes etc.), do estado do canavial (ereto, acamado ou deitado), da produtividade muito alta, pode tornar-se problema ou de desempenho operacional antieconômico e altamente desvantajoso para o trabalhador braçal. Mais recentemente o conceito de cana integral ou cana energia, que se baseia na produção local de massa verde, e seca como fonte energética, vem questionando a validade da queima e levantando novos enfoques para a colheita da cana. A Cia. Energética Santa Elisa (2002) que, em 1999, já colhia ha de cana crua, com base na experiência adquirida, apresenta as restrições e os atrativos desta adoção: Restrições: Mais exigente em adequada sistematização de talhão; aumento de perdas invisíveis; maiores danos às soqueiras (arranquio e pisoteio); maior ataque de cigarrinhas das raízes; riscos de incêndio após colheita; compactação por tráfego; a colheitabilidade da variedade assume maior importância e atraso na brotação de soqueiras. Atrativos: Menor percentual de matéria estranha mineral na carga; ganhos industriais devido a menor deterioração; menores investimentos em adubação e com herbicidas; dispensa operação de queima; energia do palhiço pode ser utilizada para cogeração; melhor proteção e teor de matéria orgânica do solo; melhor fixação de carbono; melhor manejo de água (infiltração, retenção, recarga de mananciais e menor assoreamento) e melhor relacionamento com sociedade civil local e global. Para esta agroindústria sucroalcooleira colheitabilidade de uma variedade vem a ser: O quanto a cultura facilita a colheita para resultar em maior produtividade agrícola, melhor qualidade de matéria-prima, menor custo, melhor conservação de soqueira e maior receita. Quando praticada, a queima deve ser feita por equipes especializadas e treinadas para tanto, e que estejam familiarizados com todas as medidas de segurança exigidas seja em equipamentos de proteção individual (EPI), proteções, seja em técnicas operacionais. Estas normas sugerem queimas à tarde ou à noite, sem vento, com menores riscos de alastramento do fogo e maior facilidade de localizar focos de incêndio causados por fagulhas incontroláveis. A queima nestas condições, geralmente, não é muito intensa, destruindo mais as folhas velhas e, por vezes, preservando os ponteiros. As altas temperaturas, embora muito rápidas, tem como efeito quase imediato um ligeiro acamamento de algumas variedades, bem como uma exsudação de caldo pelo colmo. Esta exsudação, após o corte, é responsável por grande aderência de matéria estranha mineral (terra), bem como por perdas em açúcar quando submetidas à lavagem na indústria. Stupiello (1989) tece comentários sobre a influência do tempo em que a cana permanece queimada antes da industrialização, classificando os períodos de queima em quente, quando ocorre entre 12:00 e 16:00h do dia anterior à moagem e fria quando ocorre entre 19:00h (noite anterior) e 07:00h da manhã do dia da moagem, concluindo que o período frio fornece matéria-prima de melhor qualidade. Considera tal fato como reflexo de deteriorações microbiológicas (pela inoculação de microorganismos nas rachaduras provocadas nos colmos pelo fogo), tecnológicas (pela exsudação de caldo pelos colmos) e fisiológicas (pela reativação das atividades fisiológicas da planta), todas elas relacionadas com perda de açúcares. Ripoli et al (1997) estudando alguns efeitos da queima de canaviais nas variedades RB (em três épocas da safra e uma época na safra 95/96) e RB (safra 95/96) determinaram as perdas (em %) de ART-açúcares redutores totais, devido a exsudação dos colmos: 0,72, 1,91, 1,32, 0,23 e 0,71, respectivamente. Esclarecem que esta variabilidade nos valores é decorrente de inúmeras condições de campo, no momento da queima: horário da queima; temperatura ambiente; cor e umidade na camada superficial do solo;

7 86 temperatura e umidade relativa do ar dentro do canavial; direção e velocidade do vento; face de exposição do talhão; porte do canavial; espaçamento entre fileiras; número de colmos por metro de fileiras; produtividade agrícola de colmos; proporção e quantidade de ponteiros, folhas verdes e palhas; características da casca dos colmos e quantidade de plantas daninhas no talhão. Todavia, Ripoli et al (1998) analisando as queimadas de canaviais não encontraram nenhuma correlação altamente significativa entre as perdas de ART pela exsudação dos colmos e as condições de campo no momento da queima. A Figura 3 mostra um esquema de como os termopares são posicionados dentro do talhão para uma determinação de variação de temperatura na superfície do terreno, faceando o colmo e dentro dele. Ripoli & Ripoli (2001) apresentam resultados de 5 anos de estudos sobre o efeito da queima de précolheita, na exsudação dos colmos (Figura 79). Os resultados médios obtidos em inúmeras variedades e épocas de análise mostraram perdas de caldo, por exsudação, equivalentes a 5 a 130 litros de etanol/ha. Esta extrema variação foi decorrente das diversas condições de campo, antes, durante e depois da prática da queima (variedade, idade, número do corte, porte do canavial, umidade relativa do ar, velocidade do vento,qualidade da queima, tempo decorrido entre a queima e a colheita, entre outros). Grosso modo, estimando-se em 4,5x10 6 ha colhidos em cana queimada, por safra, no Brasil e tomando-se o valor médio das perdas por exsudação, determinados por Ripoli & Ripoli (2001), em equivalentes litros de etanol (67,5litros/ha), em média, chega-se a um montante anual da ordem de 303,75x10 6 litros, teoricamente, não produzidos. Não é valor a ser desconsiderado em qualquer plano que vise minimizar custos e desperdícios no setor sucroalcooleiro. Após a queima, a cana deve ser cortada, transportada e processada o mais rapidamente possível, estabelecendo-se como prazos satisfatórios entre 24 e 36 horas. Neste espaço de tempo as perdas não serão muito significativas. A cana queimada e cortada exposta ao tempo, sofrerá uma desidratação, com perda de peso; haverá uma intensificação de respiração do colmo com perda de açúcares e, após o prazo anteriormente citado, com grande freqüência a deterioração assumirá proporções elevadas e rápidas, comprometendo totalmente a qualidade da matéria-prima. Se chuvas ocorrem após a queima e antes do corte, ou mesmo após o corte e antes do transporte para a indústria, as perdas serão consideravelmente agravadas. Consumada a queima seguem-se as operações de corte que, tanto manual ou mecânico, estão administrativamente organizadas em frentes de corte (1, 2, 3, 4 ou mais), com um contingente de cortadores ou de máquinas dimensionadas para suprir uma quantidade de matéria-prima pré-estabelecida para moagem e manutenção de estoques, para a indústria. Estas frentes também contam com frotas especificas para o carregamento (carregadoras) e para o transporte, alem do pessoal de fiscalização, controle, manutenção, abastecimento e assistência mecânica Subsistema de corte A escolha do tipo de corte dos colmos de cana (manual ou mecânico), dependerá de fatores diversos tais como: disponibilidade de mão-de-obra, aspectos sócio-econômicos, condições de campo onde está implantado o canavial, do subsistema de carregamento a ser utilizado etc. No Brasil, os trabalhadores envolvidos no corte manual são uma classe que possuem inúmeras carências, seja na área nutricional, de saúde, de instrução e até de qualificação para este trabalho. Decorrência disso é que quando se compara a capacidade diária desses operários nacionais com de outros países como África do Sul, Porto Rico, observa-se que estes conseguem cortar em média, de 12 a 14t/dia de trabalho, sendo operários qualificados, nutridos e saudáveis, alem de possuírem ferramentas ergonomicamente adequadas para suas compleições físicas. Regra geral, apenas homens participam desse trabalho. No Brasil, na massa de trabalhadores, são encontrados homens, mulheres, crianças e idosos. Salvo exceções, apenas com autodidatismo, boa parte deles subnutridos, analfabetos ou semi-analfabetos e sem ferramentas adequadas aos seus biótipos. Perante este quadro o dispêndio de energia de cada operário esta acima da capacidade de cada um, refletindo em baixa produtividade diária ao redor de 7 a 10t/dia e numa perda gradativa de suas resistências orgânicas. Em agroindústrias nacionais que já implantaram programas de alimentação, treinamento etc., para esses trabalhadores, suas produtividades já chegam a 12t/dia, desde que as condições de campo apresentem colmos de maior massa, mais eretos e a qualidade da queima tenha sido boa. Exemplo de programa de treinamento bem sucedido é o implantado pelo Grupo COSAN.

8 87 Corte manual O corte manual caracteriza-se por uma serie de eventos que o trabalhador braçal, de posse de uma ferramenta denominada de folha, podão etc., dependendo da região, utiliza para cortar e eliminar o material vegetal sem interesse para produção de álcool ou açúcar. Estes eventos dependerão de uma condição inicial existente e de uma condição final desejada em relação aos colmos. A condição inicial permite duas possibilidades: a) Colmos, com folhas e palhas e ponteiros in natura (cana crua); b) Colmos que sofreram a ação do fogo, com eliminação quase que total de palhas e parcial de folhas verdes e manutenção de ponteiros. Por sua vez, a condição final desejada também permite duas possibilidades: c) Colmos cortados e enfeixados sobre o terreno; d) Colmos cortados e não enfeixados sobre o terreno, depositados em montes ou esteirados, formando os eitos de cana cortadas. Ripoli (1974) apresenta um resumo da evolução do corte manual e mecânico no Brasil (Figura 9) no que se refere ao corte manual e evolução ocorrida teve por objetivo aumentar a capacidade de corte diário do trabalhador, em termos de t/dia e diminuir a matéria estranha que pode acompanhar os colmos. Na condição citada em (a) o trabalhador realiza os seguintes eventos: despalha dos colmos, corte manual, corte do ponteiro e lançamento dos colmos sobre o terreno para a formação dos eitos. Na condição inicial citada em (b) repetem-se esses eventos, com exceção da despalha, a qual foi realizada por meio da queima prévia do canavial. Todavia, dependendo do tipo de subsistema de carregamento que for adotado implicará numa condição final conforme citado em (c) para sistemas de carregamento envolvendo transporte intermediário por muares ou bovinos, adotados em canaviais implantados em terrenos de relevo acentuado, o que não permite o trafego de carregadoras mecânicas convencionais e de veículos motorizados. A condição final em (d) já é aplicada em canaviais cuja implantação ocorre em relevos que permitem o trafego de carregadoras e veículos de transporte. Uma variante é o corte dos colmos, deixando-os esteirados para, posteriormente, serem despontados. Tomando-se um trabalhador, com uma mesma ferramenta para corte, a sua capacidade diária de corte é diretamente influenciada pelas duas condições finais desejadas (c) e (d), em média, para a condição final de colmos cortados e enfeixados sobre o terreno, o trabalhador do nordeste brasileiro, na região onde mais se utiliza dessa condição, consegue cortar e enfeixar em torno de 1,2 a 1,7t/dia de trabalho. Para condição final de colmos cortados e não enfeixados sobre o terreno, essa capacidade eleva-se para 5 t/dia em canaviais previamente queimados e 2,5t/dia em canaviais não queimados, conforme afirmam Paranhos & Brieger (1964). A condição do canavial, quanto ao seu porte, também influencia a capacidade de corte do trabalhador. Colmos eretos facilitam o trabalho. Colmos acamados diminuem a capacidade diária de corte. Para Cesta Neto (1960) a eliminação do enfeixamento dos colmos, depois de cortados da soqueira, leva a uma redução de 31% no tempo gasto nos eventos envolvidos no corte manual. Tal prática, ainda, é utilizada em canaviais cultivados em relevos muito acidentados, com declividades acima de 40%. Em alguns casos do nordeste brasileiro, são encontrados canaviais em relevos acima de 100% de declividade (Figura 67). Baldwin & Fisher (1969) desenvolveram estudos relativos aos tipos de ferramentas de corte de cana utilizadas em regiões canavieiras do mundo. No Brasil, o extinto IAA-PLANALSUCAR-Coordenadoria Regional Norte (Carpina/PE) desenvolveu estudos semelhantes procurando-se chegar a uma ferramenta melhor adaptada ao biótipo de cortador de cana daquela região, porém com a lamentável extinção desse órgão no governo Collor de Mello, o projeto sofreu solução de continuidade e, desconhece-se, atualmente, alguma pesquisa a respeito, em âmbito nacional. Um outro aspecto a considerar sobre o corte manual diz respeito à quantidade de colmos e a forma como são colocados sobre o terreno, o que irá definir o tipo de eito. De conformidade com a empresa e com o trabalhador envolvido no corte manual, além, eventualmente, da produtividade agrícola do canavial, os eitos podem ser de 3, 5 ou 7 fileiras de plantio de cana (Figura 13), isto é, o trabalhador demarca a quantidade de fileiras que irá cortar lançando os colmos sobre um mesmo alinhamento no terreno, formando, assim, o eito de colmos cortados. E mais, de acordo com a orientação da empresa esses eitos poderão ser amontoados ou esteirados, havendo predominância no Brasil, dos tipos A 1 e A 2. A Figura 88 mostra parte de uma frente de corte, constituída de crianças. Nas frentes de corte, são encontradas mãos-de-obra das mais diferenciadas no que diz respeito à idade e sexo, o que leva a diferentes desempenhos, variando desde 1,5t/dia (no nordeste com colmos fracionados em duas partes e amarrados em feixes) até 12 a 15t/dia, no Estado de São Paulo, quando o corte

9 88 manual se restringe ao corte basal e sem desponte, em cana queimada, de porte ereto e produtividade agrícola acima da média nacional (72t/ha). O mais recente estudo acadêmico que se obteve na bibliografia a respeito de desempenho operacional do corte manual, tanto em cana queimada como em cana crua é o apresentado por Ripoli et al. (1995). Parte dos resultados obtidos encontra-se na Tabela 6.1. Para o Ideanews (2003) neste ano, em São Paulo, a remuneração de um cortador de cana estava entre R$800,00 a 1200,00/mês (US$1,00 = R$2,89) e seu desempenho operacional variava de 9 a 10 t/dia. Diz que, nos último anos as condições de trabalho dessa mão-de-obra melhorou significativamente, pois as usinas estão investindo seriamente em treinamento e segurança no trabalho. Elas estão disponibilizando aos trabalhadores os EPI-equipamentos de proteção individual (óculos, botinas, perneiras, luvas, uniformes e bonés tipo touca árabe). O transporte dos trabalhadores, atualmente, ocorre em ônibus (terceirizados) e não mais em carroçarias de caminhões de carga seca. Usinas como a Santa Adélia e Agrovale fornecem, ainda, alimentação a preços simbólicos ou então repassam ticket refeição, como é o caso da usina São Carlos. O Grupo João Lira oferece a quentinha. A Usina São Carlos tem programa de ginástica laboral. Com isso levou a uma sensível redução de acidentes ocupacionais (de 24% para 6,7%) e de lesão de esforço repetitivo (LER) de 14,5% para 1,1%. Por sua vez o Grupo Nova América desenvolve o programa de treinamento Integração, qualidade, motivação, onde temas como hábitos alimentares saudáveis, controle de vícios, prática de atividades físicas, controle emocional, relacionamento pessoal e doenças como o câncer e Aids são colocados aos trabalhadores. Fica evidente que os avanços têm sido significativos, porém há muito, ainda, por fazer. Macedo & Carvalho (2004) determinaram, para as condições da usina AGROVALE, em Juazeiro (Bahia), o custo de R$6,96/t de cana cortada manualmente. Tabela 6.1. Resultados de desempenho operacional de cortadores braçais em cana queimada e crua e qualidade da matériaprima posta na usina. (Adaptado de Ripoli et al, 1995). Variáveis / Variedades SP SP Corte 2 o. 3 o. Espaçamento (m) 1,10 1,10 Produtividades agrícolas (t/ha) Crua Queimada Crua Queimada Colmos industrializáveis 136,6 107,7 95,1 109,6 Palmitos (ponteiros) 8,02 5,91 5,07 6,86 Folhas verdes 16,87 10,26 12,64 10,50 Palhas 8,36 0,33 8,64 0,28 Índices de palhiço (%) 0,25 0,15 0,287 0,16 Capacidade de corte (t/dia) 3,67a 6,90b 2,97a 10,59d Perdas visíveis (%) Colmos ou frações 0,42 0,90 0,35 0,25 Tocos nas soqueiras 0,48 0,32 0,63 0,55 Matéria estranha na carga (%) Vegetal 15,00 7,97 15,33 6,90 Mineral 1,16 0,33 1,52 0,24 Total 16,16 8,30 16,85 7,14 Corte mecanizado Para Paranhos (1974), em termos internacionais, o desenvolvimento de estudos e projetos de máquinas para colheita de cana deveu-se, basicamente, a dois fatores: o primeiro, à crescente dificuldade e encarecimento da mão-de-obra para o corte manual e, o segundo, ao interesse na obtenção de aumento nos desempenhos das operações de colheita, com seu esperado barateamento. O exemplo mais marcante disso é a situação encontrada na Austrália onde, segundo Leffingwell (1973) a colheita é processada mecanicamente em 100% da área com cana, cuja região não possui limitação de relevo. Para Paranhos (1974), a estação da colheita de cana tem um significado todo especial para agroindústria açucareira, não apenas pelo fornecimento da matéria-prima para a fabricação de açúcar, mas também por evidenciar o resultado econômico da empresa tanto pela produção quantitativa como qualitativa dessa matéria-prima. Tal colocação é valida, atualmente, também para as destilarias de álcool. Esse autor afirma, ainda que, do ponto de vista econômico, o corte, o carregamento e o transporte de matéria-prima

10 89 absorvem em torno de 50% das despesas totais da produção agrícola, refletindo o seu papel bastante destacado no balanço econômico das empresas. Confrontando-se essa citação com o que foi apresentado na introdução desse Capítulo, observa-se que houve uma redução da participação dos custos dessas operações em relação ao custo total da produção da cana, de 50% para 30 a 40%. Para Mialhe & Ripoli (1976), constitui fato amplamente conhecido que o aumento da produção de açúcar e álcool têm sido obtido pela ação conjunta de dois fatores: emprego de tecnologia mais avançada e abertura de novas áreas de cultivo. Em ambos os casos, há necessidade de aplicação de recursos extras, fato que contribui para uma tendência generalizada de elevação dos custos de produção. A formula preconizada comumente para restringir esta tendência, tem sido a racionalização do processo de produção, particularmente no que diz respeito a organização, controle e administração da maquinaria. No cultivo da cana, a mecanização racional das operações de preparo de solo, de plantio, de adubação, da aplicação de agroquímicos e de cultivo, apresenta um grau de complexidade bem menor, em comparação com a operação de colheita. O processo de mecanização da colheita de cana não é, simplesmente, uma substituição do trabalho manual pelas máquinas. Atinge as dimensões de um sistema, cujos limites são bastante amplos para incluir toda a problemática de transferência da matéria-prima, do campo para a unidade industrial. Nesse sistema pode-se visualizar segundo Mialhe & Ripoli (1976), três subsistemas, a saber: Subsistema de corte e carregamento; Subsistema de transporte; Subsistema de recepção. Consideram que os subsistemas, embora contenham uma parte especifica da problemática global, apresentam interfaces que incluem aspectos de interesse comum. Forma-se assim, uma cadeia de vinculação entre o campo e a fábrica (Figura 16), por meio da qual se estabelece o fluxo de matéria-prima que alimenta a indústria. Portanto, o objetivo fundamental dos estudos e pesquisas que se realizam sobre o sistema de colheita mecanizada de cana é, em última analise, a otimização desse fluxo para as condições particulares de cada empresa produtoras de açúcar e/ou álcool, visando: Qualificação da matéria-prima, em termos de manutenção do teor de açúcar nos níveis originais de campo e de redução do grau de deterioração, durante o fluxo Limpeza da matéria-prima em termos de redução de matéria estranha Custo da transferência de matéria-prima do campo para indústria, em termos de redução no custo da unidade de intensidade de fluxo A aceitação dessa tese, da otimização de fluxo de matéria-prima, resulta numa definição clara e objetiva das diretrizes básicas que orientam os estudos e pesquisas seja ao nível acadêmico ou gerencial sobre a maquinaria utilizada em cada um dos subsistemas. Cortadoras versus colhedoras A adoção de colhedoras combinadas, vulgarmente conhecidas por máquinas de colmo picado ou as demais, denominadas de máquinas de colmo inteiro, irá depender de inúmeras variáveis específicas da agroindústria. Muitos são partidários das primeiras, alegando que elas são mais eficientes no trabalho fornecendo matéria-prima de melhor qualidade; outros alegam que, com a adoção das combinadas, há necessidade de investimentos elevados, com drásticas mudanças no sistema de transporte e na recepção da usina, além de levar a uma redução da produtividade agrícola em cortes subseqüentes. A fim de evidenciar tais aspectos, Paranhos (1974) e Ripoli (1974) citam as principais vantagens e desvantagens do dois tipos básicos de máquinas, para o corte de cana. Cortadoras (Colmos Inteiros) Vantagens: Podem ser facilmente introduzidas com qualquer sistema de transporte Corte e carregamento são operações independentes

11 90 Colmos inteiros não se deterioram tão rapidamente quanto os colmos picados e podem ser estocados por períodos mais longos Não são necessários recipientes especiais para a estocagem dos colmos inteiros, a não ser correntes e cabos de aço, já existentes na usina Desvantagens: Há necessidade de carregadoras, uma vez que estas cortadoras depositam o material cortado no terreno (em eitos amontoados ou esteirados); Qualquer interrupção nos subsistemas de transporte, de carregamento ou de recepção na usina, pode resultar em cana cortada ficando no campo por períodos mais longos, com seus inconvenientes; Colmos inteiros apresentam cargas de menor densidade no veículo de transporte o qual, carregado, ficará com um centro de gravidade mais alto e, portanto, mais instável; O uso de correntes e cabos é custoso e consome tempo; O sistema de transporte não é eficientemente utilizado devido a larga variação encontrada na densidade das cargas; As perdas de cana que caem durante o trajeto campo-usina são consideráveis; Devido às características de projeto, as cortadoras possuem centros de gravidade altos, tornando-as impróprias para operar em relevos com declividades acima de 15%; A qualidade da matéria-prima que chega à usina é prejudicada pela necessidade do uso de carregadoras que arrastam, com a cana, matéria estranha mineral e vegetal; Máquinas cortadoras, de constituição mais simples, ou seja, que apenas cortam, sem efetuar a amontoa, deixam os colmos cortados ao longo e longitudinalmente às fileiras de plantio, o que dificulta sobremaneira a operação de carregamento (e do desponte, se houver). Esta condição, possivelmente, foi e é a principal causa da não aceitação por produtores de cana em utilizá-las, apesar de serem máquinas de relativo baixo valor de aquisição. Colhedoras (de cana picada) Vantagens: São máquinas autopropelidas (Figuras 71 a 73), montadas ou acopladas em tratores (Figura 81) que eliminam o uso de carregadoras, depositando a cana picada diretamente no sistema de transporte; Cortam todo o tipo de cana (ereta ou extremamente acamada); Obtém-se uma maior massa específica das cargas no transporte (em média, a 500 kg/m 3 ) permitindo um controle mais realístico do transporte; Dificilmente caem colmos nas estradas durante o trajeto campo-usina; Incontáveis ganhos são obtidos por moer cana fresca, sem estocagem; Resulta em um mais eficiente e bem programado sistema de transporte, uma vez que a cana picada deve ser entregue antes que a deterioração possa ocorrer ; Interrupções da usina ou do sistema de transporte não resultam em cana cortada e deixada no campo, sujeita a deterioração. Desvantagens: As operações de corte e transporte estão estreitamente ligadas; Implica em mudança onerosa no sistema de transporte, pois, sendo cana picada, necessita de transporte especial (carrocerias fechadas); Receptáculos especiais seriam necessários para uma possível estocagem na usina, o que não é recomendado; Uma equipe mais eficiente e aperfeiçoada sincronização do transporte seriam necessárias para garantir utilização racional das colhedoras; Se o órgão picador não é eficiente, ou está inadequado, o incorreto cisalhamento dos colmos resultará em rebolos imperfeitos; Em canas deitadas, ponteiros são freqüentemente incluídos na matéria-prima enviada à usina; Dependendo da distância da cana plantada à usina, haverá necessidade de estações de transbordo.

12 91 É evidente que, nesta comparação didática, dependendo das condições técnicas e econômicas de cada usina o que pode ser vantagem para uma será desvantagem para outra. Por isso, enfatiza-se que o estudo deve ser feito individualmente, envolvendo todos os aspectos aqui apresentados, para se poder chegar a uma conclusão mais objetiva e racional. O meio canavieiro acrescenta mais uma desvantagem para as colhedoras de cana picada. Trata-se das chamadas perdas invisíveis. Neves (2.003) no mais criterioso e profundo estudo já efetuado no Brasil, sobre o assunto, demonstrou que as perdas invisíveis, nas variedades estudadas (RB806043; RB72454; SP ) sob condições de laboratório, variaram de 2,1 a 5,4% em colmos despalhados e de 2,0 a 3,0% em colmos com palha e folhas verdes. Esclarece que essa variação é função da variedade (mais fibrosas e/ou de colmos eretos apresentaram menores perdas). Os órgãos ativos da máquina, onde ocorreram maiores perdas, foram nos discos de corte basal, seguidas pelos picadores de colmos e, por último, no extrator primário (por impacto). Ripoli et al (2003) efetuou um dos raros ensaios padronizados com cortadora-amontoadora, dos últimos 15 anos, no Brasil. Analisou o comportamento (Tabela 6.2.). do protótipo Fênix, fabricado pela MOTOCANA, em operação na Usina COSAN Costa Pinto. O solo era franco-arenoso com umidade de 11,23%. A variedade cortada era a RB , de segundo corte com 88,88t/ha, em espaçamento de 1,50m e queimada. Este protótipo depositava os montes de colmos cortados no carreador. Assim, por um lado, oferece a grande vantagem de não haver necessidade da carregadora e da unidade de transporte trafegarem dentro do talhão, mas por outro, a torna um tanto lenta em seus ciclos operacionais, fazendo diminuir, significativamente, sua Capacidade efetiva. Tabela 6.2. Alguns resultados de ensaio padronizado com protótipo de cortadora-amontoadora MOTOCANA, protótipo do modelo Fênix. M.E.V.= matéria estranha vegetal; M.E.M. = matéria estranha mineral; C.E. = capacidade efetiva. DP=desvio padrão; cv=coeficiente de variação (Ripoli et al, 2003). Variáveis DP e CV Valores Perdas de colmos (%) 1,36 e 25,53 5,34 Perdas na soqueira (%) 0,56 e 45,37 1,24 M.E.V. (%) 1,50 e 1,60 2,05 M.E.M. (%) 0,96 e 46,95 1,15 C.E. (t/h) 42,15 Custo (US$/t) 0,63 Ripoli et al (2001a) estudaram na Usina da Barra a colhedora BRASTOFT, com motor SCANIA de 325 HP, com o extrator na rotação de 1400 a 1500 rpm, colhendo a variedade RB , com produtividade agrícola de 82,4t/ha plantada em solo argiloso (14,7% de umidade). Os tratamentos foram diferentes velocidades efetivas (km/h): V1 = 1,34; V2 = 2,66; V3 = 5,27 e V4 = 7,68, com quatro repetições cada um. O canavial, antes da colheita apresentava as seguintes produtividades de sua parte aérea (t/ha): ponteiros = 6,65; folhas secas = 10,23 ; folhas verdes = 14,06 e colmos industrializáveis = 82,4. O canavial apresentava 84% de colmos eretos. Os resultados obtidos são apresentados na Tabela 6.3. Ocorreram diferenças mínimas significativas, ao nível de 5%, entre os tratamentos na variável C.E.B. e C.E.L. Na variável E.M. não ocorreram diferenças significativas ao nível de 5%, ou seja, a variável velocidade de deslocamento não influenciou o índice de perdas visíveis. Os consumos de combustível foram significativamente diferentes (5%) nos quatro tratamentos. O Índice de matéria estranha total (vegetal mais mineral) não apresentou diferenças significativas entre os tratamentos (Tabela 6.3.). Ripoli et al (2001b) estudando as colhedoras CLAAS, modelos CC3000 e Ventor, na usina da Barra, sob quatro diferentes velocidades, operando sob mesmas condições de campo apresentadas no trabalho de Ripoli et al, (2001a) determinou os resultados constantes na Tabela 6.4. Ripoli et al (2003) estudaram o mecanismo (kit) denominado de corte de base flutuante, na Usina Catanduva. Consideraram quatro tratamentos: T1 (velocidade de 4,0km/h com kit flutuante), T2 (colhendo velocidade de 6,0km/h com kit flutuante); T3 (colhendo velocidade de 4,0km/h com cortador de base regular)t4 (colhendo velocidade de 6,0km/h com cortador de base regular) Os resultados obtidos foram: Umidade do solo = 10,17%; granulometria (76,70% Areia; 9,48% silte, e 13,82% argila). O Teste de Tukey aplicado, ao nível de 5% não mostrou diferenças mínimas significativas entre os quatro tratamentos no que diz respeito às variáveis: consumo de combustível, Índices de terra, perdas visíveis na soca (tocos) e rebolos danificados. Os valores obtidos encontram-se na Tabela 6.5.

13 92 Tabela 6.3. Resultados de ensaio padronizado com colhedora BRASTOFT na usina da Barra. C.E.B. = capacidade efetiva bruta; E.M. = eficácia de manipulação; C.E.L. = capacidade efetiva líquida (Ripoli et al, 2001 a). Variáveis/ tratamentos V1 V2 V3 V4 C.E.B. (t/h) 16,29 36,29 87,67 110,18 E.M. (%) 93,00 92,00 89,00 91,00 C.E.L. (t/h) 15,8 33,6 79,0 100,3 Consumos de diesel (L/t) 2,92 1,25 0,69 0,61 Consumos de diesel (L/h) 45,28 49,77 60,04 66,27 Índices de matéria estranha vegetal (%) 0,1 0,5 0,1 0,7 Índices de matéria estranha mineral (%) 8,4 11,4 7,2 8,4 Índices de perdas visíveis (%) 6,1 6,9 9,9 8,8 Tabela 6.4. Resultados de ensaios padronizados com colhedoras CLAAS, modelos CC3000 e Ventor. V.E. = velocidade efetiva; C.E.L. = capacidade efetiva líquida; E.M. = eficácia de manipulação (Ripoli et al, 2001b). Variáveis/tratamentos V1 V2 V3 V4 CC3000 e Ventor (V.E., km/h) 1,68 e 1,70 3,21 e 3,37 5,37 e 5,40 7,28 e 8,01 C.E.L. (t/h) 24,5 e 26,3 56,0 e 49,6 88,5 e 94,5 133,5 e 124,6 E.M. (%) 95 e e e e 94 Perdas visíveis (%) 7,4 e 14,1 4,8 e 8,7 5,1 e 7,4 3,9 e 5,6 M.E.V. (%) 7,0 e 7,8 8,8 e 6,8 6,1 e 5,2 6,4 e 7,8 M.E.M. (%) 0,5 e 0,9 0,3 e 0,1 0,2 e 0,1 2,9 e 0,1 Tabela 6.5. Resultados, em percentagem com colhedora CAMECO com e sem kit flutuante de corte de base. M.E.V. = matéria estranha vegetal, M.r.M. = matéria estranha mineral (Ripoli et al, 2001c). Variáveis / Tratamentos T1 T2 T3 T4 Perdas Colmos ou frações 0,12 0,15 0,14 0,63 Rebolos 0,43 0,25 0,82 0,55 Tocos com raízes 0,08 0,13 0,07 0,43 Rebolos danificados 0,07 0,12 0,14 0,44 M.E.V. 4,39 11,89 8,89 7,5 M.E.V. (terra) 0,55 0,61 0,90 1,08 Ripoli et al (2001 c) estudaram, sob mesmas condições de campo três diferentes colhedoras, analisando os Índices de perdas visíveis (Tabela 6.6). Tabela 6.6. Valores mínimos, máximos e médios obtidos (em %) de perdas visíveis de três diferentes colhedoras sobre mesmas condições de campo (Ripoli et al, 2001 c). Variáveis / Máquinas C1 C2 C3 Médias Colmos e ou suas frações 0,58 0,32 2,35 1,08 Rebolos rachados 1,63 5,61 3,56 3,60 Rebolos inteiros 1,52 1,86 0,31 1,23 Tocos nas socas 1,58 1,16 1,94 1,56 Material particulado 2,16 1,48 4,28 2,64 Perdas totais 5,29 8,94 8,15 7,46 Barbosa (2002) apresenta resultados obtidos na Usina Santa Eliza sobre o efeito do pisoteio de máquinas que operam sobre o talhão, na produtividade do canavial (t/ha) colhido sem queima prévia, em solo LVE com a variedade SP : sem retirar o palhiço = 86,7; retirando 30% do palhiço = 86,3; retirando 60% do palhiço = 88,1 e retirando 100% do palhiço = 86,3. O trabalho não informa se tais diferenças foram estatisticamente significativas. Fatores envolvidos na seleção e na capacidade operacional das colhedoras Paranhos (1974) comentando as características de projeto das colhedoras de cana que podem interferir na operação e na sua capacidade operacional cita os seguintes aspectos: autopropelida ou montada, potência do motor, tipo de transmissão, bitola e centro de gravidade, largura da garganta de alimentação, largura dos

14 93 elevadores, rotação do elevador final, sistema de corte de rebolos, sistema de limpeza e caminhamento interno da cana na máquina, velocidade de deslocamento, estabilidade, tipo de rodado, monabrabilidade, índice de quebra, manutenção, custos, condições de trabalho para o operador e tipo de despontador. Partindo-se do que Ripoli (1974) já discorria sobre os fatores que deveriam e que, ainda, devem ser levados em conta e que interferem na capacidade operacional e na utilização das máquinas cortadoras e colhedoras, apresenta-se a seguir, com novas considerações, a saber: Fatores da Máquina, que dizem respeito às suas características de projeto; Fatores de Campo, que dizem respeito às condições de campo em que a máquina irá operar e, Fatores de Ordem Administrativa que dizem respeito aos aspectos gerenciais e de planejamento. A lamentar que, ainda nos dias atuais, muitas usinas e destilarias, adquirem colhedoras e não adaptam suas estruturas operacional, gerencial e de campo, para o novo sistema. Daí, os custos por tonelada colhida tornam-se elevados em comparação com os do corte manual. Fatores da máquina - Centro de gravidade (C.G.): interfere na utilização e capacidade operacional dessas máquinas como em qualquer outra fonte de potência. Quanto mais elevado for o centro de gravidade menor será a utilização da máquina em função do relevo do terreno. Quanto à capacidade operacional ocorrerá um decréscimo, pois há a tendência de diminuir-se a velocidade de deslocamento na medida em que o C.G. é mais elevado, pois as condições de instabilidade ficam mais críticas, dificultando a operação. O único trabalho publicado, no Brasil, sobre a determinação de Centro de Gravidade de colhedoras de cana e condições de equilíbrio estático, foi o de Ripoli et al. (1974). A máquina foi uma MASSEY FERGUSSON, modelo 201, de rodado de pneus, de origem australiana. É apresentada a curva de influência da declividade na segurança da operação (Figura 20). Observase que a segurança decresce rapidamente a partir de uma determinada declividade. Essa declividade não se refere ao talhão, como um todo, mas limitadamente a distância equivalente aos extremos da bitola maior da máquina. A ordenada fornece os desníveis, em cm, e em percentagem de declividade correspondente. A abscissa fornece a margem de segurança em operação (em %). Com base nesse estudo, fica reforçado a necessidade de adequada sistematização dos talhões, no que diz respeito a eliminação de depressões ou elevações no micro relevo do terreno. Do contrário, corre-se o risco de (mesmo numa área de declividade da ordem de 12%, num dado momento os rodados de um lado (esquerdo, por exemplo) passarem por uma depressão e os rodados direitos encontrarem-se sobre uma elevação, ocorrer um desequilíbrio dinâmico da máquina levando-a ao tombamento, mesmo nessa declividade, considerada segura. A Figura 92 mostra acidentes com colhedoras causados por extrema ausência de sistematização do talhão para sistemas de colheita mecânica. A declividade, por si só, não é suficiente para assegurar a possibilidade de colheita mecanizada de cana, pois existem algumas situações críticas para os órgãos ativos dessas máquinas, como é o caso de rochas aflorantes, de tocos em áreas onde se procedeu ao recente corte de árvores (reversão de áreas antes reflorestadas ou matas naturais), de áreas com baixa resistência ao recalque (alagadiços, turfa etc.) e áreas com lençol freático superficial (baixadas sem drenos, várzeas etc.). Outro aspecto a ser considerado é a capacidade de gerenciamento otimizado do sistema de colheita, fator que determina as condições de retorno do capital investido no sistema de colheita mecânica em cana crua. O grau máximo de declividade que permite o uso de máquinas para colheita (ou por qualquer outra operação mecanizada), como define Mialhe (1966), é limitado única e exclusivamente pelas denominadas condições de estabilidade operacional do espécime, determinadas pelas reações de forças em equilíbrio que atuam no espécime (máquinas, implemento etc.) considerado. Contrariamente ao que tem sido relatado em artigos técnicos de autores não especialistas em mecanização agrícola, o fulcro da questão da declividade limite para utilização de máquinas (Mecanização Agrícola), não reside apenas na declividade do terreno, mas nas características pondero-dimensionais do equipamento, como bem evidencia Mialhe (1966) e vários outros autores, tais como Chudacov (1977) e Gill & Vander Berg (1967). Se, do ponto de vista da conservação do solo, do manejo da fertilidade etc., o uso de máquinas além de certos limites é prejudicial ou não, é outra questão. Certamente, o legislador ao estabelecer 12% como limite de declividade para áreas de colheita mecanizavel de cana, não levou em conta apenas o fator máquina colhedora, pois estas podem operar em relevos mais acidentados, quando se considera sua condição de equilíbrio dinâmico (distribuição de massa, posição do centro de gravidade etc.) Para melhor esclarecer essa questão, pode-se exemplificar levando-se em consideração o uso das carregadoras de cana (máquinas montadas em trator) e dos caminhões de transporte de cana, largamente

15 94 empregadas no corte manual de cana queimada, sob quaisquer condições de terreno. Se, para tratores equipados com carregadoras e caminhões, não se impôs limites de declividade, por que em relação às máquinas colhedoras, que são muito mais estáveis que as primeiras, haveria de se colocar limites? Assim, é plausível encontrar-se razões intencionais no campo da Agrotecnia, que princípios fisico-mecânico sejam utilizados para justificar a tese da declividade limite ao uso da colheita mecanizada da cana. Nesse sentido, pode-se citar o exemplo das máquinas para exploração florestal, cujo ambiente operacional é tipicamente de relevo altamente acidentada e, nem por isso, deteve-se o acelerado avanço da Mecanização Florestal, em vários países do mundo produtores de celulose de madeira. Conforme ilustra o desenho da Figura 19, a força peso (W) aplicada no centro de gravidade (CG) da máquina, decompõe-se em duas forças: uma vertical, perpendicular ao plano de apoio (terreno em declive), e outra horizontal, paralela ao plano de apoio, representadas por Vw e Hw, respectivamente. O ponto médio da área de contato solo-rodado (pneus ou esteiras) à jusante (ponto O, no desenho), constitui o centro virtual de aplicação do momento de força que tende a desestabilizar a máquina em operação, ou seja: Mo = Wh x h, onde h = altura do CG. A condição crítica de tombamento lateral ocorre quando a projeção vertical do CG, perpendicular ao plano em nível, aproximar-se do ponto O. Assim, está claro que, quanto maior for a bitola (b), ou seja, a distância entre planos verticais médios entre os rodados do lado esquerdo e o do lado direito) e menor a altura h do CG, maior poderá ser a declividade do terreno para um deslocamento estável da máquina. Todavia, a partir de determinada declividade, além das características pondero-dimensionais da máquina, entra em jogo a característica mecânica do solo denominada "resistência ao cisalhamento", na área de contato rodado-solo, conforme descrito por Mialhe (1980). Quando a componente Wv ultrapassa a magnitude da força de reação do solo Rs, determinada pela resistência ao cisalhamento segundo o modelo de Bekker (1964), ocorrerá o deslizamento lateral da máquina, impedindo sua operação normal. O desenho da Figura 20 ilustra as forças principais atuantes na área de contato rodado solo: Wrj = peso suportado pelo rodado à jusante Wrm = peso suportado pelo rodado à montante Qj = componente de Wrj normal ao plano de apoio Qm = componente de Wrm normal ao plano de apoio Hj = componente horizontal de Wrj paralela ao plano de apoio Hm = componente horizontal de Wrm paralela ao plano de apoio Considere-se, um caso concreto. A colhedora BRASTOFT 7000, cujas características ponderodimensionais foram levantadas por Ripoli (1999): altura do CG: h =975mm bitola: b = 1870 mm peso da máquina em ordem de marcha: W = 15200kgf Considerando-se como seguro um limite para condição operacional igual a 50% da declividade de equilíbrio estático, resulta em inclinação do plano de apoio de um ângulo igual a α/2. Assim, a declividade limite operacional dessa máquina será um terreno com ângulo de inclinação α op, expresso por: α op = arc tang α/2 = arc tang b/(4h) = arc tang 1870mm/ (4 x 975 mm) = 25,61 o Portanto, para essa colhedora, o limite de declividade operacional será: tang 25,61 = 0,4793 = 47,9% Esta declividade refere-se ao critério de tombamento lateral", ou seja, com declividade de até 47,9 %, certamente não haverá riscos da colhedora sofrer tombamento lateral, principalmente se o elevador de descarga estiver voltado para o lado de cima (à montante), sob condição estática. Todavia, é necessário adicionar-se o critério de "deslizamento lateral" (além das condições de equilíbrio dinâmico) para completar-se o julgamento das condições limites de declividade operacional para esse espécime. Tomando-se o modelo de Bekker (1960) para expressar a aderência do rodado ao solo, tem-se:

16 95 sendo: Rs = (A. c + W a. tang Ф). k Rs = resistência do solo contra a ação da força H w (Figuras 19 e 20); A = área de contato rodado-solo; c = coesão do solo; W a = carga aplicada sobre o rodado; Ф = ângulo de atrito interno do solo; k = coeficiente do pneu (tipo e estado da banda de rodagem). Para a máquina BRASTOFT, modelo A7000, equipada com pneus traseiros TRELLEBORG , R- 1, 18 lonas e pneus dianteiros DUNLOP /18, 12 lonas, Groundhog, o levantamento de dados de distribuição de massa e área de contacto, resultaram nos dados da Tabela 6.7. Tabela 6.7. Características determinadas da colhedora BRASTOFT 7000 (Ripoli, 1999). Eixos Carga (peso em nível) Área de contato (cm 2 ) kgf % Lado Direito Lado Esquerdo Traseiro , Dianteiro , Total Considerando-se as duas situações limites de solos (franco arenoso e argiloso) presentes na área da lavoura de cana e tornando-se valores médios dos parâmetros físicos que intervêm na mecânica da aderência de pneus, obteve-se os seguintes valores: Tipos de solo Coesão (c) Ângulos de Atrito Fator Pneu (k) Argiloso 0,40 kgf/cm ,75 Arenoso 0,05 kgf/cm ,60 A partir desses valores e utilizando-se das equações retro-citadas, elaborou-se o gráfico da Figura 19 que apresenta as condições limites operacionais para a colhedora BRASTOFT No gráfico da Figura 19 pode-se observar a curva de variação do empuxo lateral (somatória das forças Hj e Hm, referidas no desenho da Figura 20, em função da variação do ângulo de inclinação do terreno. Quando esse ângulo atinge 25,61 0, ocorre a inclinação limite para tombamento operacional (demarcado pelo traço vertical no gráfico da Figura 19), ou seja, a partir dessa inclinação, efetivamente, corre-se o risco de tombamento lateral da colhedora. Todavia, antes de ser atingida essa condição limite, o empuxo lateral (magnitude da força Hw, componente lateral da força peso, como ilustrado no desenho da Figura 19) ultrapassa o valor da resistência do solo (Rs), como denotam as linhas horizontais indicativas dos valores de Rs para solo argiloso e franco arenoso (calculadas pelo modelo de Bekker,1964). Para os pneus da colhedora BRASTOFT 7000, operando em solo argiloso, o limite de resistência a empuxo lateral é de 6119kgf em solo franco arenoso de 5210kgf. Esses valores de Rs encontram-se em equilíbrio com Hw quando o ângulo de inclinação do terreno sobre o qual a máquina se desloca atinge 23,7 0 (declividade de 43,9%) para terreno argiloso e de 20,1 0 (declividade de 36,6%) para solo franco arenoso. As considerações feitas e os dados apresentados, embora válidos apenas para a máquina colhedora BRASTOFT 7000, bem ilustram o procedimento tecnicamente correto de que se vale a Engenharia Agrícola para se avaliar o grau máximo de declividade do solo que permite o uso de colhedoras de cana. - Capacidade dos órgãos ativos de corte e de condução: dependendo das características dos sistemas de condução interna da cana (dimensões, rotação ou velocidade) certas máquinas poderão ou não cortar variedades de maior produtividade agrícola. Quanto ao sistema de fracionamento dos colmos em rebolos, deve haver uma razoável uniformização em seus tamanhos evitando o mostrado na Figura 68. O corte deve ser cisalhante, evitando o dilaceramento do colmo, o qual acarretaria prejuízos a matéria-prima e levando as já comentadas, perdas invisíveis. Os elementos de condução dos rebolos também não devem causar danos sensíveis a eles. Manutenção inadequada das lâminas de corte basal e de fracionamento dos colmos, associados com características varietais pode aumentar, significativamente, a percentagem de rebolos rachados, estraçalhados, mal cizalhados (Figura 68), o que irá concorrer para o aumento das perdas invisíveis. A Figura 83 mostra um canavial onde ocorreram

17 96 significativas destruições de soqueiras pelo cortem mecanizado refletindo nas falhas visíveis e que concorrerão para a queda da produtividade agrícola na safra seguinte. - Velocidade de deslocamento: este aspecto é influenciado diretamente pelas condições da cultura e do terreno, porém, tendo uma máquina em velocidade nominal elevada, é claro que a sua capacidade de corte teórica, por unidade de tempo, será maior (Tabelas 6.3. e 6.4). Geralmente estas máquinas, segundo especificações dos fabricantes, podem trabalhar com velocidade de até 9km/h. Mas, atualmente no Estado de São Paulo, as colhedoras e cortadoras não têm ultrapassado, em trabalho, 4 a 6km/h, possivelmente devido à falta de sistematização dos talhões, voltada para colheita mecânica. Maiores velocidades em talhões não adequadamente sistematizados, principalmente no que se refere à condição da soqueira, inevitavelmente, leva a maiores perdas de matéria-prima. A velocidade adequada deve ser ajustada em função das características do talhão no que diz respeito à sistematização, porte do canavial e a produtividade agrícola estimada. - Características dos mecanismos de levantamento das canas acamadas, de picamento e ventilação (limpeza): determinadas máquinas não possuem meios para o levantamento de canas acamadas. Com isso ocorre uma limitação em seu uso (só trabalharão com certa eficiência em canas eretas). As colhedoras nacionais possuem tais mecanismos que operam satisfatoriamente. Quanto ao fracionamento dos colmos em rebolos, estes devem apresentar uma certa padronização de tamanho a fim de que, quando passarem pelos órgãos de limpeza, (o qual se processa também por meio de ventiladores e/ou exaustores de alta potência), a separação entre eles e a matéria estranha (por diferença de massa específica), não ocorra inadequadamente. Sem essa padronização, pode ocorrer que rebolos sejam eliminados e ponteiros de colmos sejam colocados junto à matéria-prima no transporte. Da mesma forma, se os ventiladores ou exaustores não forem devidamente direcionados e regulados em suas rotações, ocorrerá um agravamento dessa situação, a qual, sofre ainda, as interferências da própria variedade da cana cortada. As colhedoras de última geração permitem variação da rotação de exaustores e ventiladores, visando a diminuição de perdas (visíveis e invisíveis) e/ou diminuição da matéria estranha, na matéria-prima colhida. A presença significativa de rebolos rachados e mal cizalhados (Figura 68) podem ser devidos aos mecanismos de corte das colhedoras desregulados ou com inadequada manutenção ou, ainda, por rotações excessivas dos ventiladores e/ou exaustores. A friabilidade dos colmos (característica varietal) também influencia esta variável. Mello (2002) apresenta resultados da Usina São Martinho (SP) que é a agroindústria com maior percentagem de colheita de cana picada e crua, do país. Esse tipo de sistema de colheita, na safra , atingiu a significativa sifra de t, sendo que 94%, dessa tonelagem, foi colhida em canaviais sem queima prévia. As perdas visíveis foram de 2,52t/ha, a percentagem de terra na matéria-prima foi de 3,65kg/t de cana colhida e a matéria estranha vegetal atingiu 4,30%. A média diária de colheita, por máquina, durante os 167 dias corridos de safra foi de 603t. Pearce & Gonzales (2003) apresentam alguns resultados obtidos pela Usina São Martinho e pelo CTC- COPERSUCAR a respeito da influência da rotação de exaustores nas perdas de colheita, na qualidade da matéria-prima, na massa específica da carga, e em outras variáveis, utilizando-se de colhedoras CASE-CNH, modelo A7700 versão 2003 (Tabela 6.8.). Neste estudo obteve-se uma massa específica média de carga da ordem de 400kg/m 3 com rebolos de tamanho médio de 170mm. Tabela 6.8. Influência da rotação do exaustor nas percentagens de perdas e de matéria estranha vegetal (MEV), (Pearce & Gonzáles, 2003). Rotações (rpm) Perdas (%) MEV(%) 800 1,6 3, ,4 2, ,3 2, ,0 - Potência: As colhedoras atuais possuem motores de potência bruta da ordem de 280 a 330 cv. Essa elevada potência é devida às exigências que ocorrem em função da produtividade agrícola do canavial, de seu porte (ereto, deitado ou acamado) e dos mecanismos de corte e limpeza constituídos de vários motores, bombas e cilindros hidráulicos que fazem parte do seu conjunto orgânico, bem como para acionar os dispositivos de

18 97 transporte da matéria-prima, desde o corte basal (inicio da operação) até a colocação da mesma na unidade de transporte (final da operação). Num futuro, que se espera não muito distante, onde a colheita integral (a máquina não fará separação parcial da matéria estranha e, portanto, tudo que ela processa em seus mecanismos de corte e condução vão para o transbordo) será uma operação corriqueira (para a agroindústria que venha a desejar agregar valor, por meio do aproveitamento do palhiço), as colhedoras apresentarão motores de menores potências pois estas não mais possuirão sistemas de limpeza que chegam a consumir por volta de 30% da potência bruta disponível. - Rodado: existem colhedoras de rodado de pneus (simples ou em tandem), de esteiras e de semi-esteiras. No Brasil, existem apenas os dois primeiros tipos, com predominância para esteiras. Máquinas com rodados de esteira poderão operar em condições mais severas de relevo e em solos com maior umidade. Dependendo do tipo de solo e do rodado da máquina e do espaçamento entre fileiras, haverá maior ou menor compactação do terreno (Figura 84) e maior ou menor destruição e/ou esmagamento de soqueiras, o que refletirá, negativamente, na produtividade da área, na safra seguinte. Mazza & Franco (2004) comentando aspectos relacionados a compactação de solo causado por tráfego de máquinas apresenta o gráfico obtido pela usina Santa Adélia, onde são comparados alguns tipos de veículos e seus efeitos compactantes associados a umidade de solo (Figura 84).Barbosa (2002) apresenta a Figura 26. Em levantamento efetuado junto à publicação Indicadores de Desempenho da Agroindústria Canavieira, nos anos de 1997 a 2001, o Ideanews (2003) apresenta os critérios para análises dos Índices de Matéria Estranha que acompanha a matéria-prima colhida manual e mecanicamente (Tabela 6.9.). Tabela 6.9. Critério referencial para situar as percentagens de matéria estranha na matéria-prima. M.E.V. = matéria estranha vegetal (Ideanews, 2003). Terras Corte Manual (%) Colheita Mecânica (%) Ótimo Até 0,66 Até 0,60 Bom 0,67 a 1,32 0,61 a 1,67 Regular 1,33 a 1,94 1,68 a 2,74 Ruim > 1,94 > 2,74 Médias 1,32 1,67 M.E.V. Ótimo Até 2,34 Até 4,29 Bom 2,35 a 3,15 4,30 a 6,47 Regular 3,16 a 3,97 6,48 a 8,66 Ruim > 3,97 > 8,66 Médias 3,15 6,47 A partir de 2000 várias usinas passaram a desenvolver programas integrados visando a obter matériaprima de melhor qualidade. Regra geral, são denominados de programas cana limpa. Os grupos COSAN e João Lira, entre outros, estão fortemente empenhados neste processo. As metas básicas a serem buscadas focam, principalmente, os seguintes aspectos: treinamento de equipes (frentes de corte) de corte manual e/ou de colheita mecanizada (envolvendo operador, pessoal de reparos e manutenção); redução do tempo entre a queima e o corte ou colheita; otimização do subsistema de transporte (melhoria do sincronismo entre colheita, deslocamento e recepção); nova formatação de talhões em função da necessidade de queima e de colheita diária (que é função da capacidade de moagem); melhor eficiência nos critérios para controle de perdas visíveis no campo (com diminuição da ação de bituqueiros: operários que após a ação de carregadoras ou de colhedoras recolhem colmos e/ou suas frações que permaneceram sobre o terreno, colocando-os sobre algum tipo de transporte ou amontoando-os, para posterior carregamento); acompanhamento constante o estado das facas dos discos de corte basal (Figura 107) e de picamento de colhedoras; evitar sobras de áreas de cana em pé, queimada, para ser colhida em dia subseqüente, efetuar pré-análises das áreas a serem liberadas para corte, liberando-as no ápice da curva de pol (ART/ha), entre outros. Fatores de campo - Variedade: as características morfo-fisiológicas das variedades interferem bastante no corte mecânico de cana. Em princípio, tanto as colhedoras como as cortadoras operam melhor em canas eretas, vigorosas e de sistema radicular profundo. Eretas a fim de facilitar o corte, da base e do topo, havendo com isso, um ganho na

19 98 Capacidade Efetiva das máquinas (poderão trabalhar sem maiores interrupções), uma menor perda em canas não cortadas e melhor limpeza. Vigorosas e sistema radicular profundo porque o corte mecânico basal resulta da ação de uma ou mais lâminas, em rotação e exigem uma certa resistência de ancoramento dos colmos para ocorrer o cisalhamento adequado. Caso a cana possua sistema radicular superficial e não seja vigorosa, pode ocorrer um corte imperfeito ou um corte dilacerante, praticamente destruindo aquele internódio. Como conseqüência tem-se um aumento da área de infecção e maior deterioração, como também, maior probabilidade de infecção ou destruição da soqueira, com redução do brotamento subseqüente. Variedades já abandonadas pelos produtores, como a Co419 e IAC52-326, eram mais friáveis (com menor teor de fibras), o que permitia um perfeito corte basal mas, no momento em que os colmos atravessavam internamente a máquina (primeiro estágio de limpeza), quebravam-se em pedaços e perdiam-se por baixo da colhedora (máquinas que no primeiro estagio contem roletes e não esteiras transportadoras). As variedades, como as desenvolvidas na Austrália com pouco ponteiro, são mais desejáveis ao corte mecânico. Elas ocorrem também em Porto Rico e Havaí, sendo de características tropicais. Em contrapartida, as variedades brasileiras, de maneira geral, possuem ponteiros mais longos, o que implica em dificuldade dos exaustores e ventiladores (órgãos de limpeza) fazerem a separação por diferença de densidade, visto que palmitos maiores podem equivaler, em peso, aos rebolos. Aumentando-se a rotação de trabalho do exaustor rebolos também serão eliminados e diminuindo-se essa rotação, ponteiros serão incluídos na matéria-prima. A sanidade da cultura também pode interferir na qualidade do corte mecânico. Por exemplo, colmos atacados intensamente pela broca da cana (Diatrea saccharalis) apresentam galerias em seus internódios o que irá concorrer para uma maior facilidade de quebrarem-se na primeira fase de limpeza (em determinadas máquinas). Com isso, matéria-prima é perdida por debaixo delas. Canas de boa combustibilidade apresentam menores teores de matéria estranha vegetal depois de queimadas e, portanto, oferecem maiores facilidades de limpeza pela máquina. Uma queima bem feita pode eliminar até 90% de matéria vegetal. Além disso, existe a preocupação, também, quanto à qualidade da matéria - prima que chega a usina e, quando se pensa em corte ou colheita mecânicas, deve-se atentar para esse aspecto. Apesar de existir legislação a respeito das queimadas em canaviais paulistas (Capítulo 4), a semelhança do que ocorre em alguns outros países, na maioria dos estados brasileiros produtores de cana tal pratica é adotada amplamente. A razão de tal prática é que ela faz com que os desempenhos dos cortes manual ou mecânico aumentem significativamente; ocorra uma diminuição de matéria estranha vegetal na matéria-prima a ser enviada à unidade industrial e elimina animais peçonhentos ou insetos que podem atacar os trabalhadores. Neste caso, variedades que tenham folha de boa combustibilidade, facilitarão o trabalho de colhedoras e cortadoras, oferecendo uma matéria-prima de melhor qualidade. É vantajoso, para as máquinas de colheita, que o talhão a ser trabalhado seja homogêneo no que diz respeito a altura das canas e no perfilhamento das soqueiras. Nos canaviais brasileiros, regra geral, não é muito comum encontrar tais condições, visto que, as variedades atualmente em uso no Brasil, regra geral, não foram desenvolvidas para serem cortadas ou colhidas mecanicamente. Além do fato de haver grande variação nas técnicas culturais adotadas, onde, a distribuição do adubo se evidencia como irregular ou desuniforme, prejudicando e dificultando esta homogeneização. Com a adoção de técnicas de agricultura de precisão, no setor canavieiro, esta questão tende a ser controlável. O reflexo desta não homogeneidade é que a máquina não é alimentada uniformemente, trabalhando sem um fluxo constante de cana o que faz diminuir a sua Capacidade Operacional. Quanto a desuniformidade da altura, também causa prejuízos a qualidade do trabalho, pois o operador dificilmente poderá controlar, com perfeição, o corte dos ponteiros, ocorrendo, por vezes, a eliminação de internódios e por outras, a não eliminação de ponteiros, dificultando, inclusive, as regulagens dos sistemas de ventilação e/ou de exaustão das máquina. Altas produtividades de colmos, além de 120 a 130t/ha, para determinadas colhedoras pode fazer baixar suas Capacidades Efetivas, em função da necessária redução da velocidade de deslocamento e por estar a cana acamada, entrelaçada etc., o que além de proporcionar má queima, dificultando uma melhor limpeza e concorre para um aumento das probabilidades de embuchamentos. Se a colheita for em cana crua, este efeito negativo é incrementado. A Figura 37 mostra o resultado do efeito da produtividade de biomassa na Capacidade Efetiva da colhedora de cana picada MASSEY FERGUSSON 201 (Ripoli, 1974). Nos dias atuais, com colhedoras apresentando motores acima de 320 cv de potência bruta, dificilmente se obteria uma curva semelhante a apresentada na Figura 37. Possivelmente algo semelhante poderia ocorrer em canaviais irrigados onde a produtividade agrícola ultrapassasse as t/ha.

20 99 Segundo Matis 2, as variedades consideradas boas para colheita mecânica são: RB ; RB ; RB ; SP ; SP ; SP ; SP A variedade RB , apresenta perdas maiores durante a colheita visto que uma de suas características é a de colmos mais friáveis. Para Furlani Neto (2000) as seguintes variedades são adequadas para colheita mecânica, na região Centro Sul: RB ; RB ; RB ; SP ; SP ; SP86 155; RB ; SP ; SP ; SP ; RB ; SP ; RB ; RB ; RB ; IAC Campanhão (2000) apresenta as características desejáveis em uma variedade para colheita em cana crua: porte ereto, fácil despalha, palmito curto, diâmetro de colmo de médio para grosso, teor de fibra médio, boa capacidade de brotação sob palhiço, população uniforme de colmos, resistência à cigarrinha, Pol médio de 16 e produtividade agrícola acima de 88t/ha. - Estado do canavial: como visto no item anterior, na medida em que o canavial se acha mais uniformemente perfilhado, mais ereto e mais uniforme em altura dos colmos, melhores condições de trabalho terão as máquinas, podendo então, desenvolver maiores velocidades e oferecer matéria-prima de melhor qualidade havendo, ainda, menor possibilidade de embuchamento das mesmas. Ripoli et al. (1977) propuseram um critério para definir o que são colmos eretos, acamados e deitados. Eretos são os colmos que apresentam posição relativa com a superfície do terreno, formando ângulo igual ou maior que Acamados são aqueles que se encontram entre 22,5 0 e Deitados são os que se encontram em ângulos menores que 22,5 0 (Figura 17). Para caracterização de um talhão, pode-se tomar 20 amostras/ha, de 1m linear de sulco, contando-se os colmos, em cada condição, determinando-se suas percentagens. O critério utilizase de um triangulo retângulo de ferro ou de madeira, com 1 metro de cateto. - Preparo de solo, sistema de plantio e espaçamento: o corte basal é realizado por meio de um ou dois discos rotativos contendo lâminas (Figura 107), facas, no coloquial, tanto nas cortadoras como nas colhedoras. Apesar do conjunto possuir acionamento hidráulico permitindo variação na altura de corte basal, ele é projetado para cortar os colmos em um ponto pouco acima do nível do terreno, ou seja, a touceira deverá estar sobre um pequeno camalhão. Ressalta-se que determinados fabricantes de máquinas para corte e colheita de cana estão desenvolvendo estudos para que suas máquinas realizem o corte basal mesmo em touceiras que estejam dentro do sulco. Neves et al. (2001) desenvolveu um mecanismo, denominado de corte basal flutuante (Figura 18). Por sua vez a CAMECO da JOHN DEERE, nos E.U.A. desenvolveu um sistema que denominou de CACB (controle automático de corte de base) e é considerado nos meios canavieiros mundiais, o sistema mais avançado que existe atualmente, para colheita mecanizada com máquinas. Ele é composto por transdutores, um controle principal ( o cérebro do sistema) e um programa desenvolvido especialmente para fazer a interface dos dados colhidos. Os transdutores recebem as informações das variações de pressão do corte de base e do rolo levantador, transformando estes sinais em sinais elétricos fazendo com que o cortador de base, acompanhe, automaticamente, o micro-relevo do terreno com o objetivo de: facilitar o trabalho do operador; reduzir as perdas de campo; melhorar o cisalhamento do corte basal; sem causar dano à soqueira; reduzir as matérias estranhas minerais e vegetais na matéria-prima colhida; reduzir o consumo de combustível e aumentar a vida útil dos componentes internos da máquina. Devido às práticas de preparo de solo (Capítulo 13) em utilização no Brasil, regra geral, não serem voltadas para a colheita ou corte mecanizado, raramente encontra-se a condição ideal, na cana planta, ou seja, a soqueira de primeiro corte já nivelada em relação ao terreno. Sem tal condição, ocorre que, se estiverem em camalhões (canas mais velhas), corre-se o risco de se danificar a soqueira com o corte, ocasionando falhas na próxima brotação. Há também o inconveniente da máquina operar com seus pneus em desnível, se em camalhões, ocasionando serviço insatisfatório. Como as lâminas irão trabalhar sob o solo fica claro que ocorrerá maior desgaste, por abrasão, das mesmas e de todos os mecanismos de condução do material cortado, na máquina. Não se conhece, até o momento, um trabalho metodologicamente embasado a respeito do comportamento (durabilidade) das facas dos discos de corte basal de colhedoras. A durabilidade de uma faca desse mecanismo será função das seguintes variáveis: de fabricação das facas: espessura (que variam de 4,00 a 6,35mm); do número de furos de fixação no disco (4, 6 ou 10); dureza do aço com que são fabricadas (48-50 e 42-60); grau do corte (15 ou 20), dimensão longitudinal (250, 270 ou 320mm); tipo de amolação (4 2 Informação pessoal fornecida pelo Engenheiro Agrônomo, Dr. José Carlos Matis, do Grupo COSAN Costa Pinto.