Post on 16-Dec-2015
Cultura do Cana-de-acar
Prof. Moises ZucolotoDepartamento de Cincias Agrrias e BiolgicasUniversidade Federal do Esprito Santo29932-540 - So Mateus ESE-mail: moiseszucoloto@hotmail.com
Universidade Federal do Esprito Santo
Centro Universitrio Norte do Esprito Santo
Departamento de Cincias Agrrias e Biolgicas
Bibliografia
Paranhos, S.B., Cana-de-acar. Cultivo e utilizao. Campinas, Fundao Cargill, v I; v II, 1987.Quimbrasil. Cana-de-acar. Do plantio a colheita. So Paulo Quimbrasil Deptotcnico., 1978. 8p.Planalsucar. Programa nacional de melhoramento da cana-de-alcar.Piracicaba, SP, PLANALSUCAR, 1979. 18p.Suzuki, P., Biossintese e acmulo de sacarose em cana-de-acar. Piracicaba, ESALQ:USP., 1983. 96p
Histrico
A maioria dos pesquisadores admitem que a cana tenha surgido primeiramente na Polinsia; Indonsia, Filipinas e Norte da frica como expanso natural nos dois mil anos aps o primeiro registro.
Seu surgimento deve ter ocorrido entre 10 e 12 mil anos.
CENTRO DE ORIGEM DAS.OFFICINARUM A REGIO
DA MALSIA -INDONSIA
DOMESTICAO DA CANA
Introduzida na China por volta de 800 a.C onde o acar cru j era produzido
400 a.C. atingiu a ndia e a Prsia em 500 a.C pela expedio do Imperador Persa Drio, provindo da ndia.
Theopharstus em 287 a.C., descreveu a cana como uma maravilha o Mel que est em um basto.
A cana-de-acar, foi introduzida no Egito por volta de 641 de nossa era.
O acar foi introduzido na Europa pelas cruzadas e pelos rabes.
No ano 700, o produto asitico j era cultivado em Chipre.
No Marrocos o mesmo ocorreu em 709 e, na Espanha, em 714.
Os italianos, em especial os venezianos, dominaram o comrcio do acar com o norte da Europa.
Os portugueses entraram em cena em 1420: "O prncipe D. Henrique (mandou) levar para Madeira, cana-de-acar da Siclia e mestres entendidos no fabrico de acar."
Manufatura do acar
Extrao do acar na Sicilia (Itlia), 1584
Produo do acar em Veneza (Itlia).
J em meados do sculo XV, Portugal tornou-se o principal produtor mundial de acar.
Em 1498, D. Manoel estabeleceu uma cota de exportao, que foi limitada a 120 mil arrobas para conter os preos.
Em1506 a cana foi introduzida em Cuba pelos espanhis.
Com a melhoria dos preos, em 1516 o rei D. Manoel, de Portugal, promulga o primeiro alvartratando de promover o plantio da cana no Brasil.
Naquele mesmo ano, D. Manoel, alm de machados, enxadas e outras ferramentas, enviou colnia, um homem prtico e capaz, com instrues para instalar um engenho de acar, mandando fornecer-lhe ferro, cobre e mais todo o material necessrio para a construo.
"A meados do sculo XVI, Portugal parecia admitir e mesmo incentivar o deslocamento da produo aucareira para o Brasil.
Disto estavam bem conscientes os prestamistas e futuros senhores, que erguiam seus engenhos no Brasil, com um olho no mercado ' internacional' e outro nas vantagens aqui encontradas."
Em 1532 Martin Afonso de Souza funda o primeiro engenho de acar brasileiro, em So Vicente, Litoral de So Paulo.
Em 1535 Jernimo de Albuquerque funda o primeiro engenho de acar no Nordeste, em Pernambuco, chamado de engenho da Nossa Senhora da Ajuda, nas proximidades de Olinda.
Em 1613 primeira referncia no Brasil ao novo engenho de 3 cilindros.
Antiga moenda de cana-de-acar.Hawaii Sugar planters Research Institute
Produo de acar em Havana Cuba sculo XIX.
Captura dos escravos
Com a interrupo de relaes porturias entre Portugal e Holanda, a idia de tomar o Nordeste brasileiro tomou corpo na corte holandesa.
Holandeses desembarcaram no Brasil em 1630.
Os holandeses foram expulsos em 1654 mas levaram o conhecimento e as tcnicas do cultivo da cana para as Antilhas e para a Amrica Central.
Essas terras, que ficavam mais prximas da Europa, substituram o acar brasileiro no mercado e a agricultura brasileira recebeu um grande golpe.
Em 1741 Introduo da cana-de-acar nos E.U.A, no Estado da Louisiana.
Em 1801 Primeira fbrica de acar de beterraba em Kunern, na Alemanha.
Em 1802 Imigrantes chineses na ilha Lanai (Hawai) iniciam fabricao de acar.
1815 Primeiro engenho a vapor na ilha de Itaparica (Brasil).
2000 2001 pior crise de produo de cana-de-acar no Brasil devido a problemas climticos (seca), e baixos preos dos produtos, com grande endividamento dos usineiros.
2001 O apago trouxe uma crise interna de energia, surgindo um campo promissor para a cadeia produtiva da cana-de-acar, com a co-gerao de energia a partir da biomassa em particular os resduos de cana.
2005 Vitria do Brasil na OMC contra o subsidio europeu.
Processamento do acar de
beterraba
rea plantada na Europa de 2 milhes de hectares
O caldo cozido era depositado em formas e deixados em purga por 5 dias e aps retirados das formas, produzindo os pes de acar.
Como era produzido o acar?
Po de acar
Importncia econmica
lcool Hidratado (mistura azeotrpica binria) mnimo 92,6o INPM
Anidro 27% na gasolina
GL = % de lcool em volume a 15o C
Produo mundial
Cana destinada Produo de Acar e de lcoolBrasil
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
64/65
66/67
68/69
70/71
72/73
74/75
76/77
78/79
80/81
82/83
84/85
86/87
88/89
90/91
92/93
94/95
96/97
98/99
00/01
02/03
04/05
perc
en
tua
l
Cana para lcoolCana para Acar
CARRO LCOOL (E100) - 1925
1O CARRO COMERCIAL 100% LCOOL (FIAT 147) 1979
% ETANOL NO
GASOOL
1977: 4,5%
1979: 15%
1981: 20%
1985: 22%
1998: 24%
2001: 20/24%
2012: 24%
2014: 27%
COMBUSTVEL CICLO OTTO PRODUO E CONSUMOA AGROINDSTRIA DA CANA-DE-ACAR UMA VISO ENERGTICA
Acar
Bruto acar cru para exportao
Cristal branco
Standad refinarias brasileiras
Superiorconsumo interno
Especialexportao
Refinado
Consumo per capita = 52 kg Brasil 22 kg mundo
Produo e Demanda Mundial de Acar
Fonte: Embrapa
Sete pases concentram 60% da produo de acar; Brasil, ndia e EUA so responsveis por 40%.
Principais produtores mundiais
Fonte: FAS Attach Reports
Acar refinado granulado.
Acar refinado amorfo.
Glacar - O conhecido acar de confeiteiro.
O xarope invertido - Com 1/3 de glicose, 1/3 de frutose e 1/3 de sacarose.
Acar orgnico
Produtos da cana-de-acar
Sacarose
Outros produtos e subprodutos
Cachaa ou pinga (38 a 54 o GL) leo fsel (0,05 a 0,20 L por 100 L de lcool) Melao (40 a 60 kg por t de cana moda) Leveduras (2,5 kg para cada 100 L de lcool) Cana forrageira Tortas de filtros (2,5 a 3,5% da cana moda) Bagao (280 kg por t cana) Vinhaa (10 a 18 L por litro de lcool) Co-gerao (potencial 12 mil MW) consumo
brasileiro de 46 mil MW Crditos de carbono: (0,17 t de CO2 absorvida
por t de cana produzida)
Gerao energia Itaipu 14.000 MW
Co-gerao 12.000 MW
Consumo Br 46.000 MW
Plsticos bio-degradveis Bagao hidrolisado (alim. Animal) Furfurol extrado do bagao (altamente reativo) Bebidas cido ctrico cido ltico Glutamato monossdico lcool isoamilico Fibras sintticas Vernizes Dextranas, xantan, sorbitol, glicerol, ceras Policonazol (Cuba) Ligmed (Cuba)
SITUAO DA CANA-DE-ACAR
A VISO ENERGTICA DA CANA-DE-ACAR
CANA-DE-
ACAR
PURA
ENERGIA
1/3 DOCALDO DE
CANA
ACAR: O ALIMENTO (KCAL) MAIS BARATO DO MUNDO
ETANOL: ENERGIA LIMPA E RENOVVEL
1/3 DAPALHA
ENERGIA LIMPA E RENOVVEL
A AGROINDSTRIA DA CANA-DE-ACAR UMA VISO ENERGTICA
1 t CANA
ACARES 153 KG
BAGAO(50% UMIDADE)
276 KGPALHA
(15% UMIDADE)165 KG
608 x 103 KCAL
598 x 103 KCAL
512 x 103 KCAL
1 t-CAMPO1718 x 103 KCAL 1718 x 10
3 KCAL
ENERGIA LIMPA E RENOVVEL1/3 DO
BAGAO
1,2 Barril PETRLEO
1 BARRIL DE PETRLEO1386 x 103 KCAL
~
=
REAS DE PRODUO DA CANA-DE-ACAR
BENEFICIRIOS: 450.000 pequenos produtores de acar de beterraba da
Europa;
REA MDIA DAS PROPRIEDADES: 20 hectares ( Frana com 25% o maior
produtor)-
SUBSDIOS E PROTECIONISMO AO ACAR PELOS PASES DA UNIO EUROPIA
Transporte de cana, Nerja, Espaha, 1972
Colheita cana, Puerto Rico, 1972
Transporte de cana-de-acar, Maui, Hawaii
Processamento da can, Hawaii
Usina de acar, Hawaii
Plntulas de cana-de-acarHawaii Sugar planters Research Institute
Fonte: UNICA, apud NEVES, CONEJERO e AMARAL (2009)
Adaptado
Classificao botnica da cana-de-acar
Diviso ..................Embryophita Subdiviso.............Angiospermae Classe....................Liliopsidae Ordem.................... Famlia...................Poaceae Gnero...................Saccharum Espcie..................S.
Saccharum espcies (existem 30 espcies descritas)
S. officinarum (2n=80):Colmos grossos originria da Nova Guine,
Alto teor de sacarose e baixo perfilhamento
S. sinense (2n=118):Comos finos, muito vigorosa, originria da
China
S. barberi (2n=variable)Colmos finos, muito vigorosa, originria da
ndia
S. spontaneumCana selvagem originria do
sudeste da Asia; alto perfilhamento; importante no melhoramento.
S. robustum JewietRazes penetram fundo no solo,
resistente a pragas, doenas e seca
Saccharum officinarum
2n = 80
Saccharum officinarum
2n = 80
S.spontaneum
2n = 40 - 128
S.spontaneum
2n = 40 - 128
S.barberi/sinense2n = 60 - 205
S.barberi/sinense2n = 81 - 171
S.robustum2n = 81 - 124
S.robustum2n = 60 - 125
Modernas
variedades
2n 80 - 120
Modernas
variedades
2n 80 - 120
BASE GENTICA DAS VARIEDADES
DOMESTICAO DA CANA-DE-ACAR
Programa dirigido pelo botnico holands Soltwedel Diretor da Estao de Middem em Java no ano 1885 (Glagah x Loethers)
Etimologia da palavra acar ndia............................Shekar rabes........................Al zucar Espanhol....................Azucar Portugueses...............Acar Francs......................Sucre Alemes.....................Zucker Ingleses.....................Sugar
Tradues da palavra cana-de-acar
Espanhol...............caa de azucar Francs.................canne sugre Ingls.....................sugar-cane Alemo..................Rohrzucker e Zuckeron rabe.....................Sukkar
Descrio da planta Latim Officina, ae........Fbrica, laboratrio
Plantas eretas, perenes, rizomatosas
Inflorescncia.....racemos arranjados em panculas.
Espiguetas..... pares (1 sssil e 1 pedicelada), ambas desarticulando do eixo pela base
Glumas....um pouco rijas, lema estril, homogeneamente hialina e a lema frtil, tambm hialina ou por vezes ausente
Descrio morfolgica
Razes Colmo Folhas
Inflorescncias
Razes
Quantidade e porcentagem de razes
Gema (solo)...........Novos colmos e zonas radiculares (ns) emergem razes finas, numerosas e fibrosas
Novos colmos (solo)..Razes adventcias, formando o sistema radicular fasciculado.
Tamanho e profundidade...Depende da variedade, preparo solo, textura, idade e nmero de cortes, a maior parte surge aos 50 cm.
Tcnicas agronmicas ... Sistema preparo solo, aplicao fertiliz... contr. plantas daninhas, irrigao ... contr. eroso ... culturas intecalares
Tipos de razes ... razes superfic. absorv. razes de fixao ... razes de cordes
Socas ... Corte dos colmos ... Brotao novas razes ... Razes mais superficiais (varia com solo trfego de mquinas e brotao).
Colmos
Aspecto da touceira
DENSA MDIA FROUXA
Porte......Ereto, semi-ereto ou decumbente
Fibrosos e aucarados (> fibras < sacarose)
Ns ....... Gema, primrdios radiculares, regio cerosa, cicatriz da bainha.
Funes do colmo: Sustentao, conduo gua e nutrientes, transloc. Acares e armazenamento de acares, acamamento (quebra domin. apical aumenta perfilhamento, inverso sacarose)
Xilema e Floema: paralelos no entren e nos ns ramificam para os entrens, folhas, gemas e razes primordiais (+fibras > dureza)
Feixes vasculares: rodeados por parnquima ..clulas de armazenamento (caldo.....extrao do acar).
Dimetros.....Fino < 3,0 cmMdio 3,0 a 5,0 cmGrosso > 5,0 cm
Luminosidade deficiente produz colmos longos e finos
Regies tropicais e subtropicais crescimento vigoroso vero (DL).
Comprimento do colmo aumenta com o comprimento do dia.
Temperatura aumenta comprimento, dimetro e nmero de entrens (superi a 20o C)
Localizadas na base dos ns, alternadas e opostas.
Compostas de aurcula, lgula, bainha e dewlap (limbo).
Bainha: invaginante com pelos lignificados (jocal) Limbo foliar: lanceolado, estreito, 60 a 150 cm
comprimento X 2,5 a 10 cm de largura. Nervura central bem desenvolvida. Lgula: entre o limbo e a bainha (regio do colar)
numerosos pelos simples, longos e alvo-translcidos.
Aurcula: entre a bainha e o limbo....em um ou em ambos os lados da bainha.
Folhas
Folhas
A folhagem mais esparsa e delgada pode ser melhor do que folhagem densa e abundante, mas a sanidade das folhas novas bastante importante. Alm disso, as folhas novas, sendo menos quebradias, possibilitam uma arquitetura que permite maior superfcie exposta luz, aumentando assim a capacidade fotossinttica.
IAF Maior valor com plantas com 6 meses mximo nmero de colmos (cana-de-ano) Ideal IAF = 4 (intercepta 95% da radiao solar) varia de 2 a 8 em funo da cultivar, local e espaamento.
Maior IAF maior produo de sacarose (sem sombreamento).
Cana de ano (12 meses) plantio (set. out) colheita julho.
Cana de ano e meio (18 mese) plantio (jan. abr) colheita (mai. dez) baixo cresc. (mai. set) maior cresc. (out. abr)
Inflorescncia Pancula bastante ramificada Eixo principal...........rquis Espiguetas...... Pares (1 sssil e 1 pedicelada)
...Pelos sedosos.....3 a 4 glumas + 2 glumelas (lodculas) na base do ovrio.
Flores hermafroditas com 1 vulo. Estilete duplo e estigma alongados, plumosos e
de colorao arroxeada Estames numerosos (3) raramente produzem
plen nas canas cultivadas (esterilidade provocada pela hibridao)
Sementes tipo cariopse pequenas e marrom.
O florescimento da cana provoca a isoporizao do colmo, que normalmente ocorre entre junho julho, no sendo recomendado clones de maturao mdia ou tardia com esta caracterstica. O florescimento esta ligado diretamente temperatura, comprimento do dia, umidade do solo e cultivar, sendo sua maior ocorrncia devido a elevado nmero de dias com temperatura mnima acima de
18o C e mximas abaixo de 31o C, no perodo de 25 de fevereiro a 20 de maro. Na maioria das cultivares so necessrios entre 12 e 12,5 horas de fotoperodo para a induo do florescimento. Para o melhoramento importante o florescimento, por isso o municpio de Camamu na Bahia ideal.
CANA NOBRE SC. XVII - XIX
CANA CRIOULA
CAIANA LISTADA
PRETA KAVANGIRE
Variedades At a dcada de 20 ....variedades
nobres (caiana, roxa, rosa, etc) Epidemia de mosaico....diminuiu a
produtividade .... Importao de variedades PJO
1932 Importao de variedades Co (resistentes ao mosaico)
Dcada de 50..... Importncia das variedades CB
Siglas das variedades
PJO ... Proefstation Oest Java Co .... Coimbatores CB ... Campos Brasil NA ... Norte da Argentina IAC ... Instituto Agronmico de Campinas RB ... Repblica do Brasil (Planalsucar) SP ... So Paulo (Copersucar) CP ... Canal Point (USDA)
INCIO DO MELHORAMENTO GENTICO DA CANA-DE-ACAR
1889 - 1912
ESTAES EXPERIMENTAISBARBADOS
GUIANAREUNIO
INDONSIA (JAVA)MAURITIUS
AUSTRLIA (QUEENSLAND)HAVACUBA
COIMBATORE, NDIA
CENSO VARIETAL SO PAULO
EVOLUO DA PRODUTIVIDADE EM SO PAULO - I
47 51 55 59 63 67 71 75 837943
75 75
70 70
65 65
60 60
55 55
50 50
45 45
40 40
35 35
30 30
Co290
t can
a/h
a
A N O S
Co419CB41-76
NA56-79
EVOLUO DA PRODUTIVIDADE EM SO PAULO - II
717273747576777879808182
86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97
t ca
na
/ha
NA56-79
SP70-1143SP71-1406
SP71-6163SP70-1143
RB72454
SP70-1143SP71-6163
(2)
(2) = NA56-79
(1975 - 90)
(3)
(3) = SP70-1143
(1984 - 97)
(4)
(4) = RB72454 (1993 - )
(1)
(1) = CB41-76
(1965 - 82)
130
120
110
100
ND
I CE
(2)
(2) = NA56-79
(1975 - 90)
(3)
(3) = SP70-1143
(1984 - 97)
(4)
(4) = RB72454 (1993 - )
(1)
(1) = CB41-76
(1965 - 82)
EVOLUO DE PRODUTIVIDADE
MODERNAS VARIEDADES
Potencial biolgico da cana
Potencial biolgico da cana-de-acar
POTENCIAL
BIOLGICO345,6t/h a
DEPENDENTE
--CLIMACLIMA
--SOLOSOLO
--MANEJO FITOTCNICOMANEJO FITOTCNICO
Variveis mais sensveis aos ganhos
TCH
Produo
Fsica
H = Altura mdia dos colmos
D = dimetro mdio de colmos
P = perfilhamento
(no colmos/m linear)
TCH = D2 x P x H(0,007854)/ E
PLANTA SOB ESTRESSE
A PLANTA SOB ESTRESSE
Fsica Qumica Bitica
Seca Poluio do ar Competio Temperatura Metais pesados Alelopatia Radiao Agroqumicos Herbivonia Inundao Toxinas Patgenos Vento pH Pragas Campo Magntico Salinidade Compactao solo Desbalano Nutricional
FONTES DE ESTRESSE EM PLANTAS
SOLO E CLIMA
SOLOS
y = 6,8928x + 65,792R2 = 0,9205
40
50
60
70
80
90
100
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0
BASES TROCVEIS meq/100 g
REN
DIM
ENTO
, t/h
a
RELAO ENTRE O RENDIMENTO DA CANA E A SOMA DE BASES (SB).
Relao entre produtividade agrcola e a saturao em bases na sub-superfcie do solo
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
350,0
400,0
TRe LRe LRmeso LRd LRac
SOLOS
kg/h
a/di
a
0
10
20
30
40
50
60 V%
1o CORTE 2o CORTE V%
y = 4,8864x + 49,87R2 = 0,6652
40
50
60
70
80
90
100
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0
CTC meq/100 g
REN
DIM
ENTO
, t/h
a
RELAO ENTRE O RENDIMENTO DA CANA E A CAPACIDADE DE TROCA
DE CTIONS (CTC).
y = 3866,9x + 2621,1R2 = 0,3536
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
ESPESSURA DO HORIZONTE A (m)
PRO
DUT
IVID
AD
E D
E G
RO
S (t/h
a)
RELAO ENTRE A PRODUTIVIDADE DA CANA E A ESPESSURA DO
HORIZONTE A.
DESENVOLVIMENTO RADICULAR EM SOLO EUTRFICO
DESENVOLVIMENTO RADICULAR EM SOLO MESOTRFICO
DESENVOLVIMENTO RADICULAR EM SOLO DISTRFICO
DESENVOLVIMENTO RADICULAR EM SOLO EPIEUTRFICO
DESENVOLVIMENTO RADICULAR EM SOLO CRICO
DESENVOLVIMENTO RADICULAR EM SOLO LICO
Eutrfico-Al
lico+Al
NOVA PROPOSTA DE CLASSIFICAO DE
AMBIENTES DE PRODUO
DISPONIBILIDADE DE GUA+
NUTRIENTES
SOLO ARGILA%
M.O.
%
AREIA FINA
%
AREIA GROSSA
% SILTE
%
A 20 1 70 5 5
B 20 1 5 70 5
Disponibilidade de gua : No Solo A maior que SOLO Bdevido a maior concentrao de areia fina.
EFEITO DA AREIA FINA NA DISPONIBILIDADE DE GUA
FRAO GRANULOMTRICA
ARGILA AREIASILTE
Condies ambientais (Kopfler 1989) Apta T ma > 20o C e D ha < 200 mm Marginal por restrio trmica T ma entre 18 e
20o C e temperatura do ms de julho > 14o C e D ha < 200 mm
Marginal por restries hdricas irriga. suplementares T ma > 18o C e D ha entre 200 e 400 mm
Marginal a inapta por falta de estao de repouso por frio ou por seca T ma > 24o C e D ha nulo
Inapto por insuficincia hdrica D ha > 400 mm Inapta por carncia ou geadas T ma < 18o C e
T m de julho < 14o C.
EXIGNCIAS CLIMTICAS Luz .... O comprimento do colmo aumenta com o aumento do
comprimento da luz 10 a 14 horas, sendo reduzido para fotoperodos longos entre 16 e 18 horas.
Temperatura 30 e 34 oC ideal .... Acima de 35 oC e abaixo de 21 oC praticamente nulo o crescimento; acima de 38 oC TAL diminui aumentando a respirao (consumo de sacarose) ... Partes jovens se congelam com temperaturas inferiores a 0 oC ... Gemas apicais morrem com temperaturas entre -1 e - 3,3 oC enquanto que as laterais morrem com temperaturas -6 oC; sendo consideradas letais para as folhas temperaturas em torno de 2,5 a -5,0 oC. Precipitao ... 1.100 a 1.500 mm ... Durante a maturao o ideal que ocorra uma menor precipitao (restrio hdrica). Dficit hdrico provoca um aumento no teor de fibras (interndios mais curtos)
Valores de Kc (coeficiente da cultura)
Cana soca ...... mximo = 4,4 mm por diamnimo = 2,2 mm por diamdio = 3,2 mm por dia
Cana-planta......mximo = 4,5 mm por diamnimo = 2,3 mm por diamdio = 3,3 mm por dia
Consumo de gua
CANA-DE-ACARSo gastos 45 a 50 litros de gua para a produo de 1 Kg de massa verde.HUNSIGI (1993)
Consumo de gua
TEMPERATURA EM SO PAULO
NORMAIS TERMOPLUVIOMTRICASRIBEIRO PRETO, SP
1961/90
0,0
50,0
100,0
150,0
200,0
250,0
300,0
JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZMES
Prec
ipita
cao
(mm
)
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
Fonte: IAC
Perodo de
moagem