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CONCEITOS GERAIS EM
CANA-DE-AÇÚCAR
Prof. Dr. Edgar G. F. de Beauclair
Depto. Produção vegetal – ESALQ / USP
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1. Cana-de-açúcar1.1. Botânica
Taxonomia
ESPECIFICAÇÃO ENGLER antiga CRONQUIST atual
Divisão Angiopermae Magnoliophyta
Classe Monocotyledoneae Liliopsida
Ordem Glumiflorae Cyperales
Família Gramineae Poaceae
Tribo Andropogonae Andropogonae
Subtribo Saccharininae Saccharininae
Gênero Saccharum Saccharum
Espécies Saccharum officinarum
Saccharum barberi
Saccharum robustum
Saccharum spontaneum
Saccharum sinensis
Saccharum edule
Variedades comerciais do MUNDO são híbridos: Saccharum spp.
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1. Cana-de-açúcar1.1. Botânica
Sistema radicular – Propagação vegetativa
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1. Cana-de-açúcar1.1. Botânica
Sistema radicular
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1. Cana-de-açúcar1.1. Botânica
Sistema radicular
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1. Cana-de-açúcar1.1. Botânica
Colmo
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1. Cana-de-açúcar1.1. Botânica
Colmo e bainha
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1. Cana-de-açúcar1.1. Botânica
Folhas
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1. Cana-de-açúcar1.1. Botânica
Inflorescência
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1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia
Brotação e emergência – Brotação
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1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia
Brotação e emergência – Emergência
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1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia
Brotação e emergência – Enraizamento inicial
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1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia
Brotação e emergência – Enfolhamento inicial
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1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia
Perfilhamento – Início
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1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia
Perfilhamento – Formação da touceira
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1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia
Perfilhamento – Enraizamento da touceira
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1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia
Perfilhamento – Auge do perfilhamento
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1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia
Crescimento dos colmos – Crescimento
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1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia
Crescimento dos colmos – Radicular vigoroso
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1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia
Crescimento dos colmos – Área foliar máxima
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1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia
Crescimento dos colmos – Definição população final
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1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia
Maturação – Maturação inicial
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1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia
Maturação – Maturação do terço médio
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1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia
Maturação – Maturação final
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1. Cana-de-açúcar1.2. Fenologia
Maturação – Momento da colheita
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Tempo
IAF
PERFILHOS
CRESC.MASSA
Açúcar/t
25-30 perf./m
10-15 perf./m
Brotação
PerfilhamentoCrescimento Maturação
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BOAS PRÁTICAS
Otimizar a produtividade
agrícola da cana-de-açúcar
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1. Cana-de-açúcar1.3. Partição e terminologia agroindustrial
CANA
FIBRA 10-18% CALDO 82-90%
Celulose, hemicelulose, lignina
ÁGUA 75-82% SÓLIDOS SOLÚVEIS (brix) 18-25%
AÇÚCARES REDUTORES TOTAISSACAROSE 14-24% (S%)
GLICOSE 0,2-1,0%
FRUTOSE 0,0-0,5%
NÃO AÇÚCARES
1,0-2,0%
SAIS – INORGÂNICOS
ORGÂNICOS
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1. Cana-de-açúcar1.3. Terminologia agroindustrial
Fibra = f %
Caldo extraído = c.e. %
Brix = brix %
Açúcares redutores totais = ART (% ou kg / t)
Sacarose (oligossacarídeo) no caldo = S% ou SE%
Determinada em sacarímetro por polarização
POL = Porcentagem de oligossacarídeos
PCC = Pol da cana corrigido (fibra, caldo extraído)
Glicose e frutose (monossacarídeos)
Açúcares redutores (AR) = %
São açúcares fermentescíveis – melhor parâmetro
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1. Cana-de-açúcar1.3. Terminologia agroindustrial
Pureza = P%
Relação de S% no ART
Aproximação prática: S*100/brix
Uso importante no manejo de corte da cultura
Açúcar total recuperável = ATR (kg/t cana)
Medida de pagamento
Valor calculado, considera parâmetros de
eficiência de extração industrial, impurezas,
fibra, pol, etc.
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1. Cana-de-açúcar1.4. Melhoramento
Controle de doenças Hibridação
Tratamento térmico
Rouguing
Instituições brasileiras de melhoramento CTC (antiga Copersucar)
Variedades CTC (antigas SP)
RIDESA (Convênio de Univ. Federais) Variedades RB (antigo Planalsucar)
APTA – Instituto Agronômico (antigo IAC) Variedades IAC e IACSP (seedlings do CTC)
Canavialis Ainda sem variedades comerciais lançadas
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2. Planejamento geral2.1. Ciclos da cultura
Controle de doenças
DOENÇAS VETORES CONTROLE
Carvão Vento, solo, mudas Resist. Varietal +
Trat. Térmico +
ROGUING
Mosaico Pulgões, mudas Resist. Varietal +
ROGUING
Escaldadura Facão, mudas Resist. Varietal +
ROGUING
Raquitismo Facão, mudas Resist. Varietal +
Trat. Térmico
Ferrugem Vento, mudas Resist. Varietal
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2. Planejamento geral2.1. Ciclos da cultura
Viveiros
TRATAMENTO TÉRMICO
Viveiro primário
Viveiro secundário Viveiro produtor
COMERCIAL Multiplicação
COMERCIAL
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2. Planejamento geral2.1. Ciclos da cultura
Viveiros – projeto
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2. Planejamento geral2.1. Ciclos da cultura
Estágios
Cana planta: cana que atravessa o ano safra em formação
Cana de “n” corte: cana que dará enésimo corte durante o ano safra
Cana de ano e meio: cana plantada no início do ano civil, após as chuvas
Cana de ano: cana plantada no fim do ano civil, antes das chuvas
Cana soca: toda cana que já produziu pelo menos um corte
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2. Planejamento geral2.1. Ciclos da cultura
Estágios
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2. Planejamento geral2.1. Ciclos da cultura
Curvas de crescimento
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2. Planejamento geral2.2. Ambientes de produção
Caracterização e definição da base física
Caracterização do ambiente de produção
Determinação da vocação técnica de cada ambiente em função de recursos disponíveis
Integração ambiente (solo + clima) / planta
Sistema de produção
Manejo de variedades – plantio
Adaptabilidade e rusticidade
Época da colheita
Trafegabilidade
Disponibilidade de mudas
Correções e práticas culturais
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2. Planejamento geral2.2. Ambientes de produção
Vocação técnica completa
Definição de áreas homogêneas com mesmo
manejo de variedades – plantio / colheita
Frentes de trabalho balanceadas
Logísticas de plantio e corte apropriadas
Homogeneidade de áreas anuais de plantio
Homogeneidade de produção agrícola anual
Distribuição adequada do fornecimento da
matéria prima ao longo da safra
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2. Planejamento geral2.3. Planejamento da produção
Planejamento da produção – conceitos
Gestão do agronegócio – Ferramentas
modernas
Fazer “o certo” x “bem-feito”
Eficácia x eficiência => EFETIVIDADE
Planejamento estratégico x operacional
Planejamento integrado
Agrícola + industrial + comercial
Base física + base financeira
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2. Planejamento geral2.3. Planejamento da produção
Conceitos
Importância na formação de cenários
Elaboração de estimativas de produção
Produtividade de colmos (t / ha)
Teor de açúcar (kg / t)
Informações de produção
Simulações e otimização
Ameaças e oportunidades
Pontos fortes e pontos fracos
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2. Planejamento geral2.4. Estimativas e cenários
Modelos de produtividade
0
20
40
60
80
100
120
140
160
1 2 3 4 5 6 7 8
Número de cortes
Pro
du
tivid
ad
e (
t.h
a-1
)
Ambiente A
Ambiente C
Ambiente E
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2. Planejamento geral2.4. Estimativas e cenários
Produção agrícola
Varie. Amb. 1c 2c 3c 4c 5c 6c Início Meio Fim
1 A 140 120 100 90 80 70 90 140 130
1 C 130 110 90 70 60 45 100 150 140
1 E 120 100 80 60 40 30 110 160 150
2 A 155 140 120 100 90 85 60 120 115
2 C 150 130 110 90 80 70 70 130 125
2 E 130 120 100 80 70 50 80 140 135
3 A 130 110 90 80 70 60 110 160 130
3 C 100 90 80 65 50 30 120 170 140
3 E 80 65 50 30 20 10 130 180 150
... ... ... ...
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2. Planejamento geral2.4. Estimativas e cenários
Previsão da maturação – PREDPOL
RB 72 454 s AB OUT NOV DEZ
50.00070.00090.000
110.000130.000150.000170.000190.000
1 101 201 301
Dias de safra
AT
R
Estimado 2003
Média das 5 safras
Medido 2003
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2. Planejamento geral2.4. Estimativas e cenários
Maturação – PREDPOL - PLANSAFRA
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
4 5 6 7 8 9 10 11 12
Meses
AT
R (
kg
de a
çú
car.
t d
e c
an
a-1
)
Variedade A
Variedade B
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2. Planejamento geral2.4. Estimativas e cenários
Maturação – PLANSAFRA
MÊS 5 MÊS 8 TOTAL
OPÇÃO 1 Variedade
B
Variedade
A
Kg / t cana 110 140 250
OPÇÃO 2 Variedade
A
Variedade
B
Kg / t cana 100 165 265
DIFERENÇA 15
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2. Planejamento geral2.5. Planejamento e programação
Programação de atividades
Uso de simuladores e ferramentas de
programação de atividades
Uso dos rendimentos
Elaboração de projeções
Necessidade de controles da produção para
obtenção dos índices de rendimento e
comparação
Elaboração de cronogramas de atividades
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2. Planejamento geral2.5. Planejamento e programação
Otimização de safra e plantio
MAX ( )
( )ijlkijliijlkiimkiijlki
ijlkijlkijijlkijlkij
I
i
J
j
K
k
L
l
M
mmlkji
ARSQCVTARSQDSCTARSQCI
ARSQPTalcPalcARSQATRPacuC
.......
......
++-
+
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2. Planejamento geral2.5. Planejamento e programação
Otimização de safra e plantio
Deve considerar TODAS restrições relativas à
disponibilidade dos recursos físicos e
financeiros
Envolve TODAS as estimativas realizadas
Obtém a MELHOR solução matematicamente
possível dentro das condições estudadas
Recursos computacionais são imprescindíveis
para solucionar matrizes com mais de
100.000 incógnitas
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2. Planejamento geral2.5. Planejamento e programação
Integração agroindustrial
Interdependência
Fornecimento de matéria prima
Demanda da produção agrícola
Integração de atividades e objetivos
Condições “ideais” de cada uma são opostas
Determinação da melhor solução geral em
detrimento das melhores soluções locais e
estudos de caso individual
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3. Sistemas de produção3.1. Preparo do solo
Convencional
Diversos sistemas e combinações envolvendo
arações, gradagens pesadas, gradagens
leves, subsolagens e nivelamento
Adensamentos e compactação devem ser
diagnosticados antes de decidir o uso de
subsolagem
Profundidade do preparo deve chegar a 40 cm
Sulcação e adubação na mesma operação, a
30 cm de profundidade
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3. Sistemas de produção3.1. Preparo do solo
Cultivo mínimo
Eliminação química ou mecânica da soqueira
Subsolador, sulcador, destorroador e
adubadeira em um único equipamento
Sulcador com haste subsoladora
Trabalham na antiga entre-linha
Menor volume de solo a ser explorado pelo
sistema radicular – ambientes fracos
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3. Sistemas de produção3.2. Plantio
Técnicas operacionais Sulcação / adubação em banquetas – plantio com
caminhão
Sulcação / adubação completa – plantio com carretas
Plantio mecanizado Sulcação, adubação, distribuição de mudas picadas e
cobrição com único equipamento
Espaçamento: 1,10 m a 1,40 m (áreas de colheita manual)
1,50 m (áreas de colheita mecânica) – Sistematização
Densidade de plantio: 12 – 20 gemas / m
Picação das mudas manual
Cobrição com 10 cm de terra
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3. Sistemas de produção3.2. Plantio
Pragas de solo
Nematóides
Cupim
Sphenophorus
Methamasius
Migdolus
Controle mecânico na eliminação da soqueira
Controle químico no plantio, realizado junto com a cobrição das mudas
Desenvolvimento de controles biológicos
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3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca
Nutrição de plantas
Noções gerais
Fornecimento de nutrientes essenciais ao
desenvolvimento completo das plantas
Macronutrientes
Primários: N, P, K
Secundários: Ca, Mg, S
Micronutrientes
B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn
Úteis
Na, Si, Ni, Co
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3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca
Nutrição Correção do solo, calagem, corretivos
Sistemas diferentes de recomendação
CTC NC = 3 – (Ca + Mg) * f
IAC Saturação de bases (elevar a 60%)
Critérios devem considerar Calcáreo tem baixa solubilidade (Ks = 10 -13)
CTC das análises de rotina não é efetiva e sim calculada
Solos com alta CTC tem diferente especiação química da representada nas análises de rotina
Doses anuais superiores à 3 t / ha pouco eficientes
Necessidade de Ca e Mg pela cultura
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3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca
Nutrição Condicionadores inorgânicos
Gesso Fornece Ca e S
Diminui atividade iônica do Al mas não neutraliza
Atua em profundidade
Diminui a solubilidade do calcáreo
Condicionadores orgânicos Ácidos húmicos
Favorecem fornecimento de N
Diminuem perdas por lixiviação e volatilização de NH3
Melhoram a CTC e a eficiência da adubação química
Preenche sítios de fixação de P
Melhora a retenção de água na região da rizosfera
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3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca
Nutrição
Fórmulas mais comuns de adubação de base
Plantio: 4-20-20; 5-25-25; 2,5-10-10; 10-30-20; etc
Soqueira: 18-00-27; 14-07-28; 14-07-21; 20-00-30; etc
Cobertura nitrogenada em cana planta (0 a 60 kg / ha)
Início das águas
Cultivo “quebra-lombo”
Adubação de base “padrão” – kg / ha
ESTÁGIO N P2O5 K2O
CANA PLANTA 0 a 60 100 a 150 100 a 170
CANA SOCA 60 a 100 0 a 45 100 a 170
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3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca
Nutrição – exportação de nutrientes kg / t cana
NUTRIENTE CANA PLANTA CANA SOCA
N 0,92 0,73
P2O5 0,23 0,30
K2O 0,77 0,85
CaO 0,83 0,49
MgO 0,56 0,51
SO4 0,84 0,69
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3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca
Nutrição N
Ciclo de crescimento
Sistema radicular profundo (5-6 m)
Fixação de N: vida livre
Renovação sistema radicular – relação C/N alta
P2O5
Suprir necessidades dos sítios de fixação de P no solo.
Aplicação localizada
K2O Elemento mais importante e exportado na cultura
Fundamental no metabolismo dos açúcares
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3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca
Nutrição
CaO Bastante exportado
Fontes calcáreo, gesso e adubos orgânicos
Fundamental ao sistema radicular
MgO Fontes: calcáreos dolomíticos e magnesianos; termofosfatos
magnesianos; fosmag; adubos orgânicos.
Relações importantes com P
SO4
Fontes gesso, super simples e adubos orgânicos
Micro Mais importantes: Cu (tabuleiros) e Zn (cerrado)
Mo pode ser importante na fixação de N por organismos de vida livre
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3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca
Nutrição - Resíduos agroindustriais
Torta de filtro – composição
ELEMENTO (unidade) Copersucar Planalsucar ESALQ
N (%MS) 1,41 0,87 1,26
P2O5 (%MS) 1,94 1,35 2,61
K2O (%MS) 0,39 0,28 0,27
CaO (%MS) 2,10 2,18 5,04
MgO (%MS) 0,89 0,24 0,54
SO4 (%MS) 3,55
SiO2 (%MS) 14,06
C (%MS) 39,60 31,20 36,20
Fe (ppm) 34.870 25.100
Mn (ppm) 590 624
Cu (ppm) 51 65
Zn (ppm) 83 89
Mo (ppm) 0,6
Umidade (%) 79,41 74,77 77,77
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3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca
Nutrição - Resíduos agroindustriais
Torta de filtro – aplicação
Dosagem de 4 a 12 t MS /ha
Área total antes / durante preparo
Sulco de plantio - localizado
Entrelinha da soqueira
Compostagem com bagaço e outros materiais
Redução umidade
Aumento do volume total
Complementação de nutrientes
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3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca
Nutrição - Resíduos agroindustriais
Vinhaça – composição
ELEMENTO (unidade) MOSTO DE MELAÇO MOSTO MISTO MOSTO DE CALDO
N (kg / m3) 0,665 0,400 0,285
P2O5 (kg / m3) 0,200 0,270 0,218
K2O (kg / m3) 5,455 2,680 1,525
CaO (kg / m3) 2,153 1,050 0,405
MgO (kg / m3) 1,060 0,493 0,313
SO4 (kg / m3) 1,050 1,600 2,030
Mat. orgânica (kg / m3) 49,07 31,21 24,39
Fe (ppm) 79,67 78,00 68,67
Cu (ppm) 5,0 3,9 1,6
Zn (ppm) 3,3 3,0 2,3
Mn (ppm) 8,0 7,5 7,0
pH 4,25 3,95 3,60
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3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca
Nutrição - Resíduos agroindustriais
Vinhaça – aplicação
Dosagem em função K2O – 100 a 300 m3 / ha
Aplicação limitada pelas distâncias, topografias,
distribuição de áreas, sistemas de aplicação, etc.
Fertirrigação – uso de águas servidas
Uso de caminhões tanques
Recurso importante na safra – estiagem
Melhora a brotação da soqueira
Aumenta a atividade microbiana solo
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3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca
Cultivo mecânico de soqueira
Enleiradores são ancinhos rotativos
Cana queimada enleiramento a cada 5 ruas
Cana crua enleiramento a cada 3 ruas
Para realização de cultivo mecânico
Tríplice operação:
Escarificador (hastes), adubadeira e destorroador
(pequenos discos de grade)
Novas técnicas de adubação e aplicação de
herbicidas sobre a palha
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3. Sistemas de produção3.3. Tratos culturais planta e soca
Matocompetição
Período crítico
Cana planta: 30 – 120 dias após plantio
Cana soca: 30 – 90 dias após o corte
Épocas de aplicação e cuidados gerais
Ideal é aplicação de pré-emergentes logo após operações de plantio ou corte e cultivo mecânico.
Produtos para baixa umidade do solo – safra
Pré-plantio incorporado em pastos
Tecnologia de aplicação é fundamental
Produtos adaptados a aplicação sobre a palha
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3. Sistemas de produção3.4. Colheita
Cana crua x cana queimada
Custos Corte + Carregamento: Crua = US$ 3,50 / t
Queimada = US$ 5,00 / t
Eliminação da lavagem na cana crua Redução de custos de industrialização
Menores perdas (na própria lavagem)
Qualidade da matéria prima: Menor deteriorização e menores perdas na crua
Questão social: 400.000 EHA em SP Base salarial de R$ 600,00 / mês
Palha Reciclagem nutrientes
Controle de ervas
Conservação umidade do solo
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3. Sistemas de produção3.4. Colheita
Maturadores Produtos químicos
Provocam algum tipo de “stress”
Uso deve ser bem planejado Período de efeito entre 21 e 48 dias (variedade,
produto, época de aplicação, etc.)
Provocam o “fim” do estádio vegetativo => indução artificial do início da maturação
Podem auxiliar no controle do florescimento, reduzir o chochamento e aumentar a qualidade da matéria prima
Efeitos controversos sobre a brotação
Principais produtos: Ethrel e Curavial
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3. Sistemas de produção3.4. Colheita
Corte, carregamento e transporte (CCT)
Corte mecânico
Corta, pica, limpa e carrega a cana em uma só operação (500 a 600 t / máquina.dia)
Colhe cana sem queima
Alto custo inicial
Novas alternativas em estudo (declividade e custo)
Corte manual (8-10 t / homem.dia)
Exige queima prévia
Formação de leiras ou eitos de 5 ruas
Carregamento mecânico
Transbordo e transporte em diversos sistemas
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3. Sistemas de produção3.4. Colheita
Recepção e pagamento
Pesagem e controles – rastreamento da produção
Amostragem da carga
Sondas oblíqua e lateral
Análise da qualidade da matéria prima
Teores de impurezas minerais e vegetais
Teor de fibra, brix, pol, PCC, ocasionalmente AR
Cálculo do ATR e do valor da carga
Sistema de pagamento em SP considera MIX industrial e preços dos produtos
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4. Aspectos ambientais4.1. Agrícolas
Cultura com menor taxa de erosão
Seqüestro de carbono (5 t/ha.ano)
Controle biológico das principais pragas
Controle de doenças pelo melhoramento
Adubação orgânica rotineira – reciclagem
Torta de filtro
Vinhaça
Palha
Geração de empregos com baixa qualificação
Alta adaptabilidade aos diferentes ambientes de produção
“Cultura ecológica”
Queima
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4. Aspectos ambientais4.2. Industriais
Grande potencial gerador de energia em
épocas de estiagem
Produção de energia limpa e renovável
Eliminação de aditivos poluidores
Eliminação de dependência externa
Grande potencial de geração de empregos
Fornecimento de matéria prima para outras
indústrias de transformação e alimentação
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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)
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CONCEITOS GERAIS EM CANA-
DE-AÇÚCAR
OBRIGADO !