FISIOLOGIA DA MATURAÇÃO E USO DE MATURADORES EM CANA-DEAÇÚCAR Marcelo de Almeida Silva Professor Doutor Dep. Produção e Melhoramento Vegetal Faculdade de Ciências Agronômicas UNESP Botucatu, SP, Brasil Fenologia da Cana-de-açúcar • Quatro estádios fenológicos: – Brotação e emergência – Perfilhamento e estabelecimento da cultura – Período de grande crescimento – Maturação – Botânica – Econômica – Fisiológica Quatro estádios distintos de crescimento (Gascho e Shih, 1983) MATURAÇÃO ► É a etapa final do processo de biossíntese, translocação, acúmulo e armazenamento dos fotoassimilados produzidos no processo fotossintético a) Maturação Fisiológica da Cana O processo de maturação fisiológica na cana-de-açúcar consiste em frear a taxa de desenvolvimento vegetativo sem afetar o processo fotossintético de maneira que haja saldo de produtos fotossintetizados, os quais serão transformados em sacarose para armazenamento nos tecidos. FISIOLOGIA DA CANA-DE-AÇÚCAR b) Ciclo da Cana-de-Açúcar Condições de Crescimento • Temperatura ↑ • Umidade ↑ • Nutrição ⇄ Plantio ou Soca Fotoassimilados direcionados ao crescimento (Biomassa) Condições de Maturação • Temperatura ↓ • Umidade ↓ • estresse Colheita Fotoassimilados direcionados ao acúmulo de sacarose - cana-de-açúcar e variações climáticas da região Ciclo da Centro-Sul Casagrande (1991) MATURAÇÃO - Fatores que influenciam a maturação fisiológica 1) Umidade do solo - Menor umidade do solo (Diminuição do crescimento acúmulo de açúcar) 2) Temperatura - Oscilações de 8° a 10°C associados a períodos de seca moderada proporcionam os maiores acúmulos de açúcar 3) Luminosidade - Menores quantidades de luz diminuem a quantidade de açúcares armazenados (Menor fotossíntese) MATURAÇÃO DA CANA-DE-AÇÚCAR - Florescimento Característica desejável para o melhorista, mas não para o produtor! Período de estímulo: meses mais prováveis (hemisfério Sul): Fev / Mar Florescimento (Brasil): Abr / Mai / Jun... Crescimento vegetativo paralisado - rendimento açúcar Colmo florescido entra em senescência, permitindo brotações laterais Brotação lateral por florescimento FISIOLOGIA DA CANA-DE-AÇÚCAR Florescimento Prejuízos maiores quando o colmo se encontra em fase de crescimento Colmos florescidos não podem ficar no campo por muitos meses Efeito: 6 entrenós superiores Isoporização = perda de peso do colmo aumento do teor de fibras diminui volume de caldo extraído sacarose pode aumentar, mas cai rendimento de extração Florescimento Florescimento Isoporização/Chochamento FISIOLOGIA DA CANA-DE-AÇÚCAR - Métodos de controle do florescimento 1) Estresse hídrico Período crítico de indução floral = 3 meses anteriores à indução floral 2) Reguladores vegetais (maturadores) Princípio: estímulo produzido nas folhas pode ser suprimido durante a fase crítica de indução MATURAÇÃO • Região Centro-Sul do Brasil Início Abril / Maio Clímax Agosto Deficientes ??? Temperatura Precipitação Maturadores MATURADORES QUÍMICOS Objetivos: • Inibir ou retardar o crescimento vegetativo • Antecipar o processo de maturação; • Melhorar a qualidade tecnológica da matéria-prima; • Otimizar os resultados agro-industriais e econômicos; • Auxiliar no planejamento da safra. Pontin (1995) MATURADORES QUÍMICOS Abrangência do uso de maturadores ► Inibidor de florescimento ► Suprir a Usina com cana madura em toda safra ► Início de safra (Incremento na maturação) ► Meio de safra (Manutenção da maturação) ► Final de safra (Manutenção da maturação) Início Meio Fim EFEITOS DOS MATURADORES Melhoria da qualidade da matéria-prima implica em: Aumento da pol cana (PCC) Diminuição do teor de açúcares redutores Aumento da pureza do caldo Redução dos níveis de ácidos orgânicos Matéria-prima de melhor qualidade: Maior eficiência da fábrica de açúcar Fermentação mais rápida e eficiente Aumento dos rendimentos de açúcar e etanol Maior eficiência industrial geral MATURADORES QUÍMICOS Algumas considerações sobre maturadores crescimento mas não a produção (sacarose) drástica no crescimento sacarose Utilização de maturadores prática rentável Obtenção de boas respostas = benefícios auferidos superam muitas vezes o custo e em tempo curto Benefícios indiretos: quantidade menor de cana a ser cortada, transportada e moída = mesma quantidade de açúcar Maturador Retardantes do Crescimento Nutricionais Inibidores do Crescimento Principais maturadores Retardantes do Crescimento Etefom Trinexapaque-etílico Principais maturadores Inibidores do Crescimento Sulfometuron metil Orthossulfamuron Bispiribaque-sódico Cletodim Fluazifope-p-butílico Glifosato Nutricionais -KNO3 - Boro - Molibdênio - Silício MATURADORES QUÍMICOS Etefom - ácido (2-cloroetil) fosfônico Dose 480 g i.a. ha-1 Aplicação na iniciação floral (Fev / Mar) Inibe a florescência Restringe o volume de parênquima sem caldo ( isopor) Ampla janela para colheita = 45-70 daa Em média, 50 dias para elevar o teor de sacarose no colmo MATURADORES QUÍMICOS Etefom (pH < 3,5) degradação em pH > 3,5 [etileno] Inibe o transporte de Ax endógena Inibe o alongamento celular velocidade de crescimento dos colmos sacarose Etefom Controle Etefom e sulfometuronmetil são maturadores bastante eficientes nas suas respostas de inibição do florescimento da cana e de aumento de sacarose no colmo Caputo et al. (2007) SEM ETEFOM COM ETEFOM Efeitos de etefom na RB867515 Testemunha Testemunha Etefom Etefom Efeitos de etefom na SP83-2847 Testemunha Etefom Etefom Testemunha MATURADORES QUÍMICOS Trinexapaque-etílico - Pertencente ao grupo das ciclohexadionas - Dose de 200-300 g ha-1 - inibe reações ao nível de pós-GA12-aldeído que levam à síntese de giberelinas biologicamente ativas GA1 - Aplicação 40 a 70 dias em pré-colheita (dependente da dose) - É absorvido predominantemente pelas folhas e translocando-se para áreas de meristemáticas, onde inibe o alongamento dos entrenós. - Inibe a inflorescência - Não causa danos na soqueira seguinte brotações, atividade Trinexapaque-etílico MATURADORES QUÍMICOS Sulfometuron metil - Dose de 15 g i.a. ha-1 - Grupo das Sulfoniureias - Atua inibindo a enzima ALS (Aceto Lactato Sintase) impedindo a biossíntese de aminoácidos de cadeia ramificada (Valina, Leucina e Isoleucina) - Aplicação 25 a 45 dias em pré-colheita - Inibe a florescência - Diminui a quantidade de parênquima sem caldo (isopor) - Melhora altura do desponte no início e final de safra Efeito de Sulfometuron metil após 60 daa MATURADORES QUÍMICOS Orthossulfamuron - Dose de 100-150 g ha-1 - Grupo das Sulfamoilureias - Atua inibindo a enzima ALS (Aceto Lactato Sintase) impedindo a biossíntese de aminoácidos de cadeia ramificada (Valina, Leucina e Isoleucina) - Aplicação 30 a 60 dias em pré-colheita - Inibe a florescência - Diminui a quantidade de parênquima sem caldo (isopor) MATURADORES QUÍMICOS Bispiribaque-sódico - Grupo do ácido pirimidiniloxibenzoico - Dose de 20-30 g i.a. ha-1 - Atua inibindo a enzima ALS (Aceto Lactato Sintase) - Aplicação 30 a 60 dias em pré-colheita - Inibe a florescência - Diminui a quantidade de parênquima sem caldo (isopor) MATURADORES QUÍMICOS Cletodim - Grupo do ciclohexanodionas - Dose de 24-36 g i.a. ha-1 - Inibe a enzima ACCase (Acetil Coenzima A Carboxilase) - Inibidor da biossíntese de lipídios bloqueia a formação de fosfolipídios e triacilgliceróis - Aplicação 30 a 40 dias em pré-colheita - Inibe a florescência Efeito de Cletodim após 35 daa MATURADORES QUÍMICOS Fluazifope-p-butílico - propionato de 2-(4-(5-triflurometil-2-iloxipiridina)fenoxi)-N-butila - dose de 25 a 75 g i.a. ha-1 - Inibe a enzima ACCase - Aplicação 35 a 42 dias em pré-colheita - Inibe o crescimento e o florescimento - Restringe o volume de parênquima sem caldo - Promove acúmulo de sacarose em 30 dias - Aplicação em início ou final da safra Efeito de Fluazifope-p-butílico após 35 daa MATURADORES QUÍMICOS Glifosato - sal isopropilamina de N (fosfonometil) glicina - Doses de 144 a 288 g i.a. ha-1 - inibe a atividade da enzima EPSPS (enol-piruvil chiquimato fosfato sintase) evitando a síntese dos aminoácidos aromáticos (fenilalamina, triptofano e tirosina) - Aplicação 40 a 56 dias antes da colheita - Inibe a florescência - Diminui a quantidade de parênquima sem caldo - sacarose 30 a 40 dias após a aplicação - Talvez o mais efetivo em aumentar PCC em menor tempo, porém.... Glifosato Testemunha Efeito de Glifosato após 35 daa Experimento Maturadores Parcela com Glifosato 288 g i.a./ha Rebrota, 40 dias após colheita Rebrota, 40 dias apos colheita Trinexapaque etílico 250 g/ha Trinexapaque etílico 200 g/ha Glifosato, 240 g/ha Glifosato, 168 g/ha Testemunha Sulfometuron metil 15 g/ha MATURADORES: RESPOSTA Por que algumas vezes não se obtém resultados positivos? MATURADORES QUÍMICOS Fatores que interferem na eficiência 1) Variedade - Estímulos naturais de respostas ao amadurecimento - Período de maior acúmulo (precoces, médias e tardias) - Manejo cultural aplicado 2) Área foliar e quantidade de massa verde MATURADORES QUÍMICOS Fatores que interferem na eficiência 3) Tempo entre aplicação e corte 4) Idade das plantas - Maior potencial de resposta quanto mais jovem a planta (há um limite mínimo) - Observar idade cronológica x fisiológica para que haja condição de maturação 5) Precipitação - Maior desenvolvimento vegetativo induz maior resposta a maturadores AGRADECIMENTOS Doutorandos Mestrando -José Gerardo Espinoza Véliz - Marcela Cristina Brunelli - Laís Fernanda Melo Pereira - Breno Kennedy Lima Bezerra - Fernanda Pacheco de A. P. Bortolheiro - Alexandrius Moraes Barbosa - Paula Carolina Silva Moura - Gabriel H. Germino Graduandos - Isabella G. Willmersdorf - Matheus L. Costa - Carolina Ruv - Mirela M. Nagaoka Associados Prof. Edivaldo D. Velini Prof. Caio A. Carbonari e equipe - Agrícola Ouro Verde - Agrícola Rio Claro - Agrícola Agrodoce - Agrícola Tecnocana - Agrícola Três Lagoas - Agrícola NT Cana - Agrícola PHD - Agrícola CTS AGRO Usina da Barra = Sebastião Ribeiro e equipe Processo BioEn 2014/22585-3 Usina Quatá = Eng. Agr. MSc. Marcel Tomás Arantes Obrigado! [email protected] (14) 3880-7638 (14) 99773-2828