CONCEITOS GERAIS EM CANA-DE-AÇÚCAR. Prof. Dr. Edgar G. F. de Beauclair Depto. Produção vegetal ESALQ / USP

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1 CONCEITOS GERAIS EM CANA-DE-AÇÚCAR Prof. Dr. Edgar G. F. de Beauclair Depto. Produção vegetal ESALQ / USP egfbeauc@esalq.usp.br

2 1. Cana-de-açúcar 1.1. 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.

3 1. Cana-de-açúcar 1.1. Botânica Sistema radicular Propagação vegetativa

4 1. Cana-de-açúcar 1.1. Botânica Sistema radicular

5 1. Cana-de-açúcar 1.1. Botânica Sistema radicular

6 1. Cana-de-açúcar 1.1. Botânica Colmo

7 1. Cana-de-açúcar 1.1. Botânica Colmo e bainha

8 1. Cana-de-açúcar 1.1. Botânica Folhas

9 1. Cana-de-açúcar 1.1. Botânica Inflorescência

10 1. Cana-de-açúcar 1.2. Fenologia Brotação e emergência Brotação

11 1. Cana-de-açúcar 1.2. Fenologia Brotação e emergência Emergência

12 1. Cana-de-açúcar 1.2. Fenologia Brotação e emergência Enraizamento inicial

13 1. Cana-de-açúcar 1.2. Fenologia Brotação e emergência Enfolhamento inicial

14 1. Cana-de-açúcar 1.2. Fenologia Perfilhamento Início

15 1. Cana-de-açúcar 1.2. Fenologia Perfilhamento Formação da touceira

16 1. Cana-de-açúcar 1.2. Fenologia Perfilhamento Enraizamento da touceira

17 1. Cana-de-açúcar 1.2. Fenologia Perfilhamento Auge do perfilhamento

18 1. Cana-de-açúcar 1.2. Fenologia Crescimento dos colmos Crescimento

19 1. Cana-de-açúcar 1.2. Fenologia Crescimento dos colmos Radicular vigoroso

20 1. Cana-de-açúcar 1.2. Fenologia Crescimento dos colmos Área foliar máxima

21 1. Cana-de-açúcar 1.2. Fenologia Crescimento dos colmos Definição população final

22 1. Cana-de-açúcar 1.2. Fenologia Maturação Maturação inicial

23 1. Cana-de-açúcar 1.2. Fenologia Maturação Maturação do terço médio

24 1. Cana-de-açúcar 1.2. Fenologia Maturação Maturação final

25 1. Cana-de-açúcar 1.2. Fenologia Maturação Momento da colheita

26 CRESC. MASSA perf./m Açúcar/t perf./m PERFILHOS IAF Brotação Perfilhamento Crescimento Maturação Tempo

27 BOAS PRÁTICAS Otimizar a produtividade

28 1. Cana-de-açúcar 1.3. Partição e terminologia agroindustrial CANA FIBRA 10-18% CALDO 82-90% ÁGUA 75-82% SÓLIDOS SOLÚVEIS (brix) 18-25% Celulose, hemicelulose, lignina AÇÚCARES REDUTORES TOTAIS SACAROSE 14-24% (S%) GLICOSE 0,2-1,0% FRUTOSE 0,0-0,5% NÃO AÇÚCARES 1,0-2,0% SAIS INORGÂNICOS ORGÂNICOS

29 1. Cana-de-açúcar 1.3. 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

30 1. Cana-de-açúcar 1.3. 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.

31 1. Cana-de-açúcar 1.4. 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

32 2. Planejamento geral 2.1. 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

33 2. Planejamento geral 2.1. Ciclos da cultura Viveiros TRATAMENTO TÉRMICO Viveiro primário Viveiro secundário Viveiro produtor COMERCIAL Multiplicação COMERCIAL

34 2. Planejamento geral 2.1. Ciclos da cultura Viveiros projeto

35 2. Planejamento geral 2.1. 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

36 2. Planejamento geral 2.1. Ciclos da cultura Estágios

37 2. Planejamento geral 2.1. Ciclos da cultura Curvas de crescimento

38 2. Planejamento geral 2.2. 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

39 2. Planejamento geral 2.2. 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

40 2. Planejamento geral 2.3. 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

41 2. Planejamento geral 2.3. 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

42 2. Planejamento geral 2.4. Estimativas e cenários Modelos de produtividade 160 Produtividade (t.ha -1 ) Ambiente A Ambiente C Ambiente E Número de cortes

43 2. Planejamento geral 2.4. Estimativas e cenários Produção agrícola Varie. Amb. 1c 2c 3c 4c 5c 6c Início Meio Fim 1 A C E A C E A C E

44 ATR 2. Planejamento geral 2.4. Estimativas e cenários Previsão da maturação PREDPOL RB s AB OUT NOV DEZ Dias de safra Estimado 2003 Média das 5 safras Medido 2003

45 ATR (kg de açúcar.t de cana -1 ) 2. Planejamento geral 2.4. Estimativas e cenários Maturação PREDPOL - PLANSAFRA Meses Variedade A Variedade B

46 2. Planejamento geral 2.4. Estimativas e cenários Maturação PLANSAFRA OPÇÃO 1 MÊS 5 MÊS 8 TOTAL Variedade B Variedade A Kg / t cana OPÇÃO 2 Variedade A Variedade B Kg / t cana DIFERENÇA 15

47 2. Planejamento geral 2.5. 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

48 MAX 2. Planejamento geral 2.5. Planejamento e programação Otimização de safra e plantio I i J j K k L l ( ) Pacu. ATR. Q. ARS + Palc. PTalc. Q. ARS ( ) CI. Q. ARS + CT. DS. Q. ARS + CVT. Q. ARS i k l j M - m C i i j k l m i k m j i i k l j i k l j i k l i j i i l j i k l j j i i k l j i k l j i

49 2. Planejamento geral 2.5. 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 incógnitas

50 2. Planejamento geral 2.5. 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

51 3. Sistemas de produção 3.1. 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

52 3. Sistemas de produção 3.1. 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

53 3. Sistemas de produção 3.2. 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: gemas / m Picação das mudas manual Cobrição com 10 cm de terra

54 3. Sistemas de produção 3.2. 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

55 3. Sistemas de produção 3.3. 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 Úteis B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn Na, Si, Ni, Co

56 3. Sistemas de produção 3.3. 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 = ) 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

57 3. Sistemas de produção 3.3. 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

58 3. Sistemas de produção 3.3. Tratos culturais planta e soca Nutrição Fórmulas mais comuns de adubação de base Plantio: ; ; 2, ; ; etc Soqueira: ; ; ; ; 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 a a 170 CANA SOCA 60 a a a 170

59 3. Sistemas de produção 3.3. 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

60 3. Sistemas de produção 3.3. 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

61 3. Sistemas de produção 3.3. 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

62 3. Sistemas de produção 3.3. 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) Mn (ppm) Cu (ppm) Zn (ppm) Mo (ppm) 0,6 Umidade (%) 79,41 74,77 77,77

63 3. Sistemas de produção 3.3. 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

64 3. Sistemas de produção 3.3. 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

65 3. Sistemas de produção 3.3. Tratos culturais planta e soca Nutrição - Resíduos agroindustriais Vinhaça aplicação Dosagem em função K2O 100 a 300 m 3 / 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

66 3. Sistemas de produção 3.3. 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

67 3. Sistemas de produção 3.3. Tratos culturais planta e soca Matocompetição Período crítico Cana planta: dias após plantio Cana soca: 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

68 3. Sistemas de produção 3.4. 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: EHA em SP Base salarial de R$ 600,00 / mês Palha Reciclagem nutrientes Controle de ervas Conservação umidade do solo

69 3. Sistemas de produção 3.4. 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

70 3. Sistemas de produção 3.4. 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

71 3. Sistemas de produção 3.4. 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

72 4. Aspectos ambientais 4.1. 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

73 4. Aspectos ambientais 4.2. 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

74 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)

75 CONCEITOS GERAIS EM CANA- DE-AÇÚCAR OBRIGADO!