Universidade de So Paulo

Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz

Produtividade e comportamento biomtrico da cana-de-acar sob

aplicao de vinhaa (in natura) e adubao mineral via gotejamento

subsuperficial

Pedro Henrique Chinelato

Dissertao apresentada para obteno do ttulo de

Mestre em Cincias. rea de concentrao: Engenharia

de Sistemas Agrcolas

Piracicaba

2016

2

Pedro Henrique Chinelato

Engenheiro Agrnomo

Produtividade e comportamento biomtrico da cana-de-acar sob aplicao de

vinhaa (in natura) e adubao mineral via gotejamento subsuperficial

verso revisada de acordo com a resoluo CoPGr 6018 de 2011

Orientador:

Prof. Dr. JARBAS HONORIO DE MIRANDA

Dissertao apresentada para obteno do ttulo de

Mestre em Cincias. rea de concentrao: Engenharia

de Sistemas Agrcolas

Piracicaba

2016

Dados Internacionais de Catalogao na Publicao

DIVISO DE BIBLIOTECA - DIBD/ESALQ/USP

Chinelato, Pedro Henrique Produtividade e comportamento biomtrico da cana-de-acar sob aplicao de

vinhaa (in natura) e adubao mineral via gotejamento subsuperficial / Pedro Henrique Chinelato. - - verso revisada de acordo com a resoluo CoPGr 6018 de 2011. - - Piracicaba, 2016.

115 p. : il.

Dissertao (Mestrado) - - Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz.

1. Gotejamento subsuperficial 2. Fertirrigao 3. Vinhaa 4. Adubao mineral 5. Cana-de-aucar I. Ttulo

CDD 633.61 C539p

Permitida a cpia total ou parcial deste documento, desde que citada a fonte O autor

3

Dedico

Aos meus queridos pais,

Pedro Chinelato Filho e Elenice Maria

Possignolo Chinelato, pois sempre deram

fora em minha caminhada, apoiaram em

minhas decises e me ampararam nos

momentos mais difceis da jornada;

minha irm,

Daniela Aparecida Chinelato, pelos

momentos fraternos e de cooperao, um

com outro;

Aos meus avs,

Pedro Chinelato (in memorian) Francelina

Brancalion Chinelato (in memorian), Luis

Jacinto Possignolo e Ondina Neves

Possignolo, pela admirao e amor que

tiveram/tm por mim;

minha namorada,

Gabriela Cordel Ricci, pelo

companheirismo, fora, por acreditar em

meu potencial e por sempre me apoiar

todas as vezes que apresentei

dificuldades;

4

5

AGRADEO

A Deus, nosso Pai;

Nossa Senhora de Aparecida, nossa Me;

Escola Superior de Agricultura Luiz de Queiroz (ESALQ), Universidade

de So Paulo (USP), Departamento de Engenharia de Biossistemas e ao Programa de Ps-

graduao em Engenharia de Sistemas Agrcolas, pela oportunidade e suporte concedidos;

Ao meu pai, Pedro Chinelato Filho, por nos ceder a rea para montagem do

experimento, por todo o auxlio prestado durante a colheita do experimento nos dois anos de

amostragem e pelo companheirismo.

CAPES pela concesso da bolsa;

Ao meu orientador Jarbas Honorio de Miranda por ter guiado meus passos

nesses oito anos de vivncia acadmica, pela amizade e conselhos dados sou eternamente

grato;

Aos professores Sergio Nascimento Duarte, Rubens Duarte Coelho, Joo

Gomes Martines Filho, Tarlei Arriel Botrel, Marcos V. Folegatti pelo ensino, aprendizagem e

cooperao em partes do projeto;

Ao professor Ricardo Alves de Olinda (UEPB), pela cooperao estatstica do

estudo, ensinamentos e amizade.

Ao professor Rubens Duarte Coelho, pelo apoio ao estudo atravs do projeto

PITE FAPESP/ODEBRECHT AGROINDUSTRIAL 2012/50083-7, sob sua coordenao

junto ao Departamento de Engenharia de Biossistemas.

Aos funcionrios do Departamento de Engenharia de Biossistemas, Gilmar

Batista Grigolon, Paula Alessandra Bonassa Pedro, Antnio Agostinho Gozzo (Seu Antnio),

Luiz Fernando Novello, ngela Mrcia Derigi Silva, Francisco Bernardo Dias, Davilmar

Aparecida Colevatti, Hlio de Toledo Gomes, Beatriz Regina Duarte Novaes, Luiz Custdio

Camargo, Jesuino Ferrari.

Ao funcionrio do Departamento de Produo Vegetal, Osmair Neves, pela

cooperao na colheita do experimento.

Usina Pederneiras, em especial ao Edmar Zambianco pela cooperao no

fornecimento de vinhaa ao experimento.

Associao dos Fornecedores de cana de Piracicaba e Regio (AFOCAPI)

pela cooperao em equipamentos e anlises qumicas de fertilidade do solo e tecnolgicas.

6

Aos colegas do GPEAS, Elenilson Moreira Franco, Isaac de Matos Ponciano,

Luciano Alves de Oliveira e aos estagirios, Bruno Lima Martins, Sabrina Della Bruna, pela

grande ajuda na conduo do estudo.

7

SUMRIO

RESUMO ................................................................................................................................... 9

ABSTRACT ............................................................................................................................. 11

LISTA DE FIGURAS .............................................................................................................. 13

LISTA DE TABELAS ............................................................................................................. 15

1 INTRODUO ............................................................................................................ 19

2 REVISO BIBLIOGRAFICA ..................................................................................... 21

2.1 Fisiologia da cana-de-acar ........................................................................................ 21

2.2 Condies de cultivo ..................................................................................................... 24

2.2.1 Cultivo sequeiro ............................................................................................................ 24

2.2.2 Irrigao em cana-de-acar ......................................................................................... 25

2.2.3 Fertirrigao em cana-de-acar - aplicao de vinhaa e fertilizantes minerais ......... 27

2.3 Irrigao por gotejamento subsuperficial ..................................................................... 31

2.4 Viabilidade da irrigao em cana-de-acar ................................................................. 33

3 MATERIAL E MTODOS .......................................................................................... 35

3.1 Caracterizao e localizao da rea ............................................................................ 35

3.2 Caracterizao climtica e do solo................................................................................ 36

3.3 Variedade de cana-de-acar ........................................................................................ 42

3.4 Delineamento experimental .......................................................................................... 44

3.5 Preparo da rea e instalao do experimento ................................................................ 47

3.5.1 Instalao do sistema de irrigao ................................................................................ 49

3.5.2 Manejo da irrigao ...................................................................................................... 54

3.6 Parmetros avaliados (biometria) ................................................................................. 57

3.7 Produtividade dos tratamentos ...................................................................................... 58

3.7.1 Produo de acar ....................................................................................................... 59

3.8 Monitoramento das condies fsicas e qumicas do solo ............................................ 59

3.9 Anlise dos resultados (anlise estatstica) ................................................................... 60

3.9.1 Modelo univariado clssico .......................................................................................... 60

3.9.2 Modelo misto ................................................................................................................ 61

4 RESULTADOS E DISCUSSO ................................................................................. 65

4.1 Teste de Esfericidade abordagem estatstica ............................................................. 65

4.2 Abordagem agronmica ................................................................................................ 71

4.2.1 Caractersticas biomtricas ........................................................................................... 71

8

4.2.2 Caractersticas tecnolgicas e produtividade agrcola ................................................. 81

5 CONCLUSES ........................................................................................................... 87

REFERNCIAS ....................................................................................................................... 89

ANEXOS ................................................................................................................................. 97

9

RESUMO

Produtividade e comportamento biomtrico da cana-de-acar sob aplicao de vinhaa

(in natura) e adubao mineral via gotejamento subsuperficial

Devido crise que o setor sucroenergtico vem sofrendo ultimamente, mediante

baixas nas cotaes de acar e etanol nos mercados internacionais, a tcnica de irrigao em

cana-de-acar vem passando por alguns questionamentos quanto a viabilidade de

implantao dos sistemas. Diante disso, novos sistemas de irrigao vm surgindo no meio

sucroenergtico em busca da reduo de perdas de gua por evaporao e lixiviao e,

tambm buscando uma maior longevidade de canaviais a fim de obter maior lucro lquido ao

longo da vida til da lavoura. A exemplo disso tem-se o sistema de gotejamento

subsuperficial j bastante difundido na Austrlia. Outro aspecto a aplicao de vinhaa em

cana-de-acar, cuja tcnica vem sendo adotada h muito tempo visto que promove melhorias

nas condies fsico-qumica do solo alm de promover economias com reduo da aplicao

de fertilizantes minerais visto que a vinhaa rica no nutriente potssio. Diante disso, buscou-

se conduzir uma pesquisa sobre fertirrigao com aplicao de vinhaa e adubao mineral,

em diferentes doses, via gotejamento subsuperficial em um Argissolo vermelho-amarelo com

a variedade de cana-de-acar CTC15, buscando verificar os seus efeitos na produtividade da

variedade e parmetros biomtricos, visto que, irrigao por gotejamento subsupercial em

cana-de-acar uma tecnologia relativamente nova para cultura no Brasil. Portanto, foi

instalado um experimento de campo em rea de aproximadamente 1600 m2, composto por 6

tratamentos compostos de diferentes doses de vinhaa, adubao mineral e sequeiro, e 4

repeties, em delineamento inteiramente casualizado, conduzidos por duas safras de cana

(2013-2014 e 2014-2015), sendo o T1 sem irrigao e com adubao convencional junto ao

plantio, T2 fertirrigado convencionalmente, T3 DoseCETESB, T4 dose calculada a partir dos

critrios da norma P4.231/2015 (DoseCETESB), T5 2xDoseCETESB e T6 3xDoseCETESB. O manejo

da irrigao foi realizado por tensimetros instalados em profundidades de 20, 40 e 60 cm. Os

parmetros avaliados foram: biometria completa da parte area (altura de planta, comprimento

de limbo foliar, largura de limbo foliar, distncia entre interndios, nmero de colmos,

dimetro de colmos, nmero de folhas e de perfilhos, clorofila a, b e total), produo por rea

e avaliao tecnolgica (Brix, Pureza, Fibra, Cinzas e ATR). Os parmetros foram avaliados

por anlise estatstica de varincia e teste de comparao entre mdias por Tukey a 5% de

probabilidade. Diante dos resultados obtidos, comparado condio de sequeiro (T1), a

irrigao exercida no ciclo da cana planta promoveu ganhos em nmero de perfilhos da ordem

de 16%, nmero de colmos na ordem de 10% e largura de limbo foliar em 15%. A

fertirrigao com vinhaa no ciclo de primeira soca, em comparao ao sequeiro (T1),

promoveu ganhos de 13% para altura de plantas, 5% para comprimento de folhas, 12% para

nmero de perfilhos e 4% para largura de limbo foliar. E no foram encontradas diferenas

estatsticas para clorofila a, b e total e nem para parmetros tecnolgicos nos dois ciclos. O

tratamento que melhor respondeu a fertirrigao com vinhaa em produtividade foi T4

(DoseCETESB) obtendo um valor de 190 ton ha-1

.

Palavras-chave: Gotejamento subsuperficial; Fertirrigao; Vinhaa; Adubao mineral;

Cana-de-acar

10

11

ABSTRACT

Yield and biometric behavior of sugarcane under subsurface drip application of vinasse

(in natura) and mineral fertilizer

Due to low sugar and ethanol prices in international markets, questions have arisen

about the economic feasibility of implementing new irrigation techniques. Consequently,

irrigation systems with reduced leaching and evaporative water loss, and with greater

longevity, are being developed to achieve higher net income for sugarcane. The use of

subsurface drip is already widespread in Australia, for example. One such management

technique is the use of vinasse in sugarcane crops in Brazil. Vinasse has a long history of use

in sugarcane production in Brazil, since it promotes improvements in the physical-chemical

conditions of the soil and reduces the use of mineral fertilizers, as it is rich the potassium.

This research relates to subsurface drip fertigation of the CTC15 variety of sugarcane in a red-

yellow Argisol, with vinasse and mineral fertilizer. The objective was to characterize the

effect of fertigation on yield and several biometric parameters, since subsurface drip

irrigation/fertigation is a relatively new technology for sugarcane production in Brazil. A drip

irrigation system was installed in a 1600 m2 field, consisting of 4 replications of 6 treatments

with different vinasse doses, mineral fertilizer and rainfed conditions, in a completely

randomized design. The treatments were T1: No irrigation and conventional fertilization at

planting, T2: fertigation at conventional fertilizer levels, T3: fertigation at the standard

P4.231/2015 CETESB rate, T4: fertigation at the standard CETESB rate, T5: fertigation at

twice the CETESB rate and T6: fertigation at three times the CETESB rate. Data were

collected for the 2013-2014 and 2014-2015 sugarcane crops. Irrigation was scheduled based

on the moisture content in tensiometers installed at 20, 40 and 60 cm depth. The parameters

evaluated were complete shoot biometrics (plant height, leaf blade length, width of leaf blade,

the distance between internodes, number of stems, stalk diameter, number of leaves and

tillers, chlorophyll a, b and total chlorophyll), crop yield, and sugarcane quality (Brix, Purity,

Fiber, Embers and ATR). The parameters were evaluated by statistical analyses of variances,

and comparison test of means by Tukey at 5% probability. Based on these results, compared

to rainfed condition (T1), irrigation improved tiller number by 16 %, culm number by 10%,

and width of leaf blade at 15%. The fertigation with vinasse in the first ratoon cycle,

improved plant height by 13%, sheet length by 5%, number of tillers by 12%, and width of

leaf blade by 4%. There were no statistical differences in chlorophyll A, chlorophyll B, total

chlorophyll and sugarcane quality in either of the two crop cycles. The T4 treatment,

fertigation at the standard CETESB rate, had the best yield response to fertigation with

vinasse (190 ton ha-1

).

Keywords: Subsurface drip irrigation; Fertigation; Vinasse; Mineral fertilization; Sugarcane

12

13

LISTA DE FIGURAS

Figura 1- Localizao da rea experimental utilizando o aplicativo Google Earth

................ 35

Figura 2 - Imagem area da rea experimental Google Earth

............................................ 35

Figura 3 - Linha do tempo de conduo do experimento de cana-de-acar ........................... 39

Figura 4 - Valores mdios mensais de precipitao e umidade relativa do ar ocorridos no

perodo do experimento ....................................................................................... 40

Figura 5 - Valores mdios mensais de temperatura e Radiao global (MJ m-2

dia-1

) ocorridos

no perodo do experimento ...................................................................................... 41

Figura 6 - POL % variedades CTC 15, RB 72454 e SP81-3250 (A); Produtividade de 5 cortes

variedades CTC 15 e RB72454 (B). Fonte: Centro de tecnologia Canavieira

(CTC), 2014 ............................................................................................................ 43

Figura 7 - Croqui das parcelas experimentais. T=tratamento. R=repetio ............................. 44

Figura 8 - Representao das concentraes das anlises qumicas da vinhaa ao decorrer das

fertirrigaes ............................................................................................................ 45

Figura 9 - Espaamento de plantio e espaamento entre tubos gotejadores ............................. 47

Figura 10 - Sulcao da rea experimental ............................................................................... 48

Figura 11 - Subsolagem (A) e Sulcao da rea experimental (B) .......................................... 48

Figura 12 - Plantio da cana em sistema combinado (0,9 m x 1,5m) (A), e colocao de tubos

gotejadores (B) ..................................................................................................... 49

Figura 13 - Desenvolvimento da cultura (A) e rea experimental (B) ..................................... 49

Figura 14 - Detalhe suporte para tubos gotejadores, acoplado mesa do sulcador (A), Mesa do

sulcador (B), enterrio dos tubos gotejadores na rea (C), Separao dos tubos

gotejadores entre parcelas experimentais (D) ........................................................ 50

Figura 15 - Bomba de recalque irrigao do experimento (A); reservatrios para

armazenamento de vinhaa e aplicao da fertirrigao (B); instalao linhas

laterais (C) e derivao (D) ............................................................................. 51

Figura 16 - Instalao de linhas laterais (A) e de derivao na rea experimental (B) ............ 52

Figura 17 - Climograma para regio do experimento nos dois anos de conduo (2013-2014,

2014-2015) ............................................................................................................ 53

Figura 18 - Reservatrio para aplicao de vinhaa (A), tubo gotejador no momento da

fertirrigao (B) .................................................................................................. 54

14

Figura 19 - Permemetro de carga constante do Departamento de Engenharia de Biossistemas

.............................................................................................................................. 56

Figura 20 - Leitura de tensimetros ......................................................................................... 56

Figura 21 - Anlise de clorofila (A), Comprimento foliar (B) ................................................. 57

Figura 22 - Corte da cana-de-acar (A), pesagem das parcelas experimentais (B) ............... 58

Figura 23 - Pesagem das parcelas experimentais com clula de carga acoplada a maquina ... 59

Figura 24 - Teor de clorofila a na folha (g clorofila/g de folha) .............................................. 75

Figura 25 - Teor de clorofila b na folha (g clorofila/g de folha) .............................................. 75

Figura 26 - Teor de clorofila total na folha (g clorofila/g de folha) ........................................ 75

Figura 27 - Representao grfica do grau Brix em cana planta (A) e cana primeira soca (B) 83

Figura 28 - Representao grfica do Teor de Fibras (%) em cana planta (A) e cana primeira

soca (B) ................................................................................................................. 83

Figura 29 - Representao grfica do Teor de Pureza do caldo (%) em cana planta (A) e cana

primeira soca (B) .................................................................................................. 84

Figura 30 - Representao grfica do Teor de Cinzas (%) em cana planta (A) e cana primeira

soca (B) ................................................................................................................. 84

Figura 31 - Representao grfica dos valores de ATR (kg.TC-1

) em cana planta (A) e em

cana primeira soca (B), colmos industrializveis (ton.ha-1

) em cana planta (C) e

cana primeira soca (D) ......................................................................................... 86

15

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 - Composio qumica mdia da vinhaa obtida a partir da fermentao de diferentes

mostos (MARQUES et al., 2006) .......................................................................... 28

Tabela 2 - Valores mdios mensais de variveis meteorolgicas ao longo do ciclo do

experimento ........................................................................................................... 37

Tabela 3 - Resultados da anlise de fertilidade do solo da rea experimental (realizada em

2013) ...................................................................................................................... 41

Tabela 4 - Resultados da anlise de fertilidade do solo da rea experimental (realizada em

2013) ...................................................................................................................... 42

Tabela 5 - Classificao dos teores de macronutrientes para anlise qumica de fertilidade do

solo anterior ao plantio .......................................................................................... 42

Tabela 6 - Classificao dos teores de micronutrientes para anlise qumica de fertilidade do

solo anterior ao plantio .......................................................................................... 42

Tabela 7 - Descrio dos tratamentos ....................................................................................... 44

Tabela 8 - Anlise qumica da vinhaa para as respectivas fertirrigaes ............................... 45

Tabela 9 - Programao de fertirrigao para cana-de-acar da estao (12 meses) ............. 46

Tabela 10 - Quantidade de fertilizante e vinhaa por tratamento ............................................. 47

Tabela 11 - Caractersticas do tubo gotejador utilizado ........................................................... 50

Tabela 12 - Valores de umidade de saturao do solo (s) e residual (r), parmetros da curva

de reteno de gua do solo do modelo de Van Genuchten (1980) e caractersticas

fsicas do solo ........................................................................................................ 55

Tabela 13 - Teste de esfericidade da estrutura da matriz de varincias-covarincias () para

variveis biomtricas de dois anos de conduo de cana-de-acar (planta e soca),

variedade CTC 15 .................................................................................................. 65

Tabela 14 - Resultados (p-valores) associados s principais fontes de variao nas anlises de

varincias dos ensaios finais de biomassa cana-planta, levando-se em

considerao s variveis: nmero de folhas por planta, nmero de perfilhos e

nmero de colmos por planta, considerando tempo como subparcelas (DAP dias

aps plantio), para as variveis que no rejeitamos a hiptese de esfericidade .... 67

Tabela 15 Mdia para nmero de folhas verdes, nmero de perfilhos e nmero de colmos,

variveis biomtricas no significativas para interao (T x D) ao nvel 5% no

teste F da anlise de varincia em cana-planta (2013-2014) ................................. 68

16

Tabela 16 - Resultados (p-valores) associados s principais fontes de variao nas anlises de

varincias dos ensaios finais de biomassa cana primeira soca, levando-se em

considerao as variveis clorofila a, clorofila b e clorofila total, largura de limbo

foliar (cm), nmero de colmos por planta, nmero de folhas por planta,

considerando tempo como subparcelas (DAC dias aps corte), para as variveis

que no rejeitamos a hiptese de esfericidade ...................................................... 69

Tabela 17 Mdia para nmero de colmos, varivel no significativas para interao (T x D)

ao nvel 5% no teste F da anlise de varincia em cana primeira soca (2014-2015)

............................................................................................................................... 70

Tabela 18 - Anlise da varincia para verificar o efeito dos tratamentos sob as variveis em

estudo e teste de Shapiro-wilk para verificar normalidade dos resduos com seus

respectivos valores de p ..................................................................................... 70

Tabela 19 - Tabela de dupla entrada de mdias para nmero de perfilhos aos 210, 230, 244,

258, 272, e 293 dias aps plantio (DAP) em cana-planta (2013-2014) ................ 71

Tabela 20 - Tabela de dupla entrada de mdias para nmero de colmos aos 210, 230, 244,

258, 272, e 293 dias aps plantio (DAP) em cana-planta (2013-2014) ................ 72

Tabela 21 - Dupla entrada de mdias para largura de limbo foliar (cm) aos 90, 105, 120, 135,

150, 165, 180 e 195 dias aps colheita (DAC) em cana primeira soca (2014-2015)

............................................................................................................................... 73

Tabela 22 Mdias para clorofila a, clorofila b e clorofila total, variveis biomtricas no

significativas ao nvel 5% no teste F da anlise de varincia em cana primeira

soca (2014-2015) .................................................................................................. 76

Tabela 23 - Resultados (p-valores) associados s principais fontes de variao nas anlises de

varincias dos ensaios finais de biomassa cana planta, levando-se em

considerao as variveis, altura de plantas (m), comprimento foliar (m), largura

de folhas (cm), dimetro de colmos (mm) e distncia entre interndios (cm)

considerando tempo como subparcelas (DAP dias aps plantio), para as

variveis que rejeitamos a hiptese de esfericidade ............................................. 77

Tabela 24 Mdia para altura de planta, largura de limbo foliar, dimetro de colmo e

distncia entre interndios, variveis biomtricas significativas ao nvel 5% no

teste F da anlise de varincia em cana planta (2013-2014) ................................. 77

Tabela 25 - Resultados (p-valores) associados s principais fontes de variao nas anlises de

varincias dos ensaios finais de biomassa cana planta, levando-se em

considerao as variveis clorofila a, clorofila b e clorofila total considerando

17

tempo como subparcelas (DAP dias aps plantio), para as variveis que

rejeitamos a hiptese de esfericidade .................................................................... 78

Tabela 26 - Mdia para Clorofila a significativas ao nvel 5% no teste F da anlise de

varincia em cana planta (2013-2014) .................................................................. 79

Tabela 27 Mdia para Clorofila b significativas ao nvel 5% no teste F da anlise de

varincia em cana planta (2013-2014) .................................................................. 79

Tabela 28 Mdia para Clorofila total significativas ao nvel 5% no teste F da anlise de

varincia em cana planta (2013-2014) .................................................................. 79

Tabela 29 - Resultados (p-valores) associados s principais fontes de variao nas anlises de

varincias dos ensaios finais de biomassa cana primeira soca, levando-se em

considerao as variveis Altura de planta (m), comprimento foliar (m), nmero

de perfilhos, dimetro de colmos (mm) e distncia entre interndios (cm)

considerando tempo como subparcelas (DAC dias aps corte), para as variveis

que no rejeitamos a hiptese de esfericidade ....................................................... 80

Tabela 30 - Mdia para variveis biomtricas significativas ao nvel 5% no teste F da anlise

de varincia em cana primeira soca (2014-2015) .................................................. 80

Tabela 31 Mdia para parmetros tecnolgicos e produtividade de colmos industrializveis

em cana-planta (2013-2014) .................................................................................. 82

Tabela 32 Mdia para parmetros tecnolgicos e produtividade de colmos industrializveis

em cana primeira soca (2014-2015) ...................................................................... 82

Tabela 33 Produtividade de Biomassa total e ponteira em cana planta e primeira soca em

ton.ha-1. ................................................................................................................. 82

18

19

1 INTRODUO

O cultivo de cana-de-acar no Brasil ocupa atualmente uma rea de 9.716.763 ha,

sendo que em 2014 ocupava 9.915.301 ha, ou seja, apresentou um pouco mais de 2% de

reduo de rea. Para 2016, a rea plantada e a rea a ser colhida apresentaram uma reduo

de 11,6% e 5,6%, respectivamente, em relao ao ano de 2015, sendo que para 2016 espera-se

uma produtividade mdia de 72,6 ton ha-1

(INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E

ESTATSTICA - IBGE 2016).

A maior regio produtora de cana-de-acar do Brasil o sudeste, seguidas pelas

regies centro-oeste e nordeste. Em termos dos principais impasses que ocasionaram a

reduo da rea plantada de cana-de-acar no pas podem ser citados: 1) aumento no preo

dos insumos agrcolas, 2) a reduo do valor pago pelo quilograma de Acar Total

Recupervel (ATR), utilizado para pagamento da tonelada de cana-de-acar no sistema

CONSECANA e 3) falta de incentivos polticos e fiscais para o setor. Ainda, segundo o IBGE

(2016), a regio sudeste a que apresenta melhor rendimento mdio de produtividade (77,03

ton ha-1

), seguidos pela regio sul (75,37 ton ha-1

), regio centro-oeste (74,94 ton ha-1

), regio

norte (64,82 ton ha-1

) e regio nordeste (58,81 ton ha-1

).

Em sua maior parte, a cana-de-acar cultivada no Brasil em condies de sequeiro,

tornando mais presente a tcnica da irrigao em grandes propriedades ou em usinas mais

tecnificadas. Apesar de comprovado que a utilizao de irrigao plena em cana-de-acar

vivel economicamente e que traz benefcios indiretos como aumento da longevidade do

canavial, ainda existe grande receio por parte de produtores e usinas devido s dificuldades

econmicas enfrentadas na ultima dcada com a cultura.

Atualmente, um novo mtodo de irrigao que est em crescente desenvolvimento no

Brasil, no cultivo da cana-de-acar, o sistema por gotejamento subsuperficial. Este sistema,

apesar dos altos custos de implantao, um sistema altamente automatizado, com reduo no

consumo hdrico, alta uniformidade, reduzida perda atmosfrica da gua irrigada e baixo

consumo de energia devido necessidade de estaes de bombeamento de baixa potncia.

A irrigao por gotejamento subsuperficial uma tcnica utilizada h anos na

Austrlia em cultivos de cana-de-acar, sendo muito difundida neste pas. No Brasil, estudos

cada vez mais avanados vem buscando a adaptao e viabilidade deste sistema a fim de obter

maiores produtividades, longevidade e rentabilidade do canavial. Alm da vantagem de

utilizao da fertirrigao aplicando fertilizantes solveis granulados, estudos sobre a

20

fertirrigao da cana-de-acar em sistema irrigado por gotejamento subsuperficial com

vinhaa in natura crescente, visto que pode trazer economia com adubao potssica da

lavoura, alm de promover o suprimento do dficit hdrico da cultura.

O sistema de irrigao via gotejamento subsuperficial pode trazer grandes economias

em relao quantidade de fertilizante utilizada na lavoura, alm de seu aproveitamento pela

planta, o qual pode ser melhorado gradativamente. Com os altos custos com fertilizantes

minerais atuais, este sistema vem a colaborar economicamente e ambientalmente para a

agricultura brasileira.

A vinhaa, subproduto obtido da produo de etanol, devido alta concentrao de

potssio em sua composio qumica (2,0 kg m-3

a 4,0 kg m-3

) aplicada via fertirrigao em

cana-de-acar mediante sistemas de irrigao por autopropelido.

Estudos realizados em cana-de-acar dentro de centros de pesquisas e em campo

comerciais com grupos usineiros tm mostrado altas produtividades de canaviais da ordem de

180 ton ha-1

e aumento da longevidade ultrapassando perodos de 10 anos entre reformas do

canavial. Usinas do Oeste Paulista tm encontrado produtividades da ordem de 165 ton ha-1

em variedade RB92579 irrigado em sistema de gotejamento enterrado em experimento

conduzidos em 140 ha.

Desse modo, fundamentando-se na hiptese de que a produtividade da cana-de-acar

sensvel aplicao de diferentes doses de vinhaa, a presente pesquisa teve como principal

objetivo estudar o efeito de diferentes lminas de fertirrigao com vinhaa na produtividade

da cana-de-acar, buscando confrontar situaes de sequeiro e irrigado, tambm mediante

aplicao de adubao convencional (fertilizantes minerais), bem como, avaliar o aumento de

produo e fatores biomtricos (teor de clorofila, altura de plantas, dimetro de colmos,

distncia entre interndios, largura de limbo foliar, comprimento de limbo foliar, n de

colmos, n de folhas e n de perfilhos) da cana-de-acar (variedade CTC 15), por meio de

sistema de irrigao via gotejamento subsuperficial.

21

2 REVISO BIBLIOGRAFICA

2.1 Fisiologia da cana-de-acar

A cana-de-acar uma planta monocotilednea, algama e perene, provavelmente

originria das regies da Indonsia e Nova Guin, pertencente famlia Poaceae. Seus atuais

cultivares so hbridos interespecficos, sendo que nas constituies genticas participam as

espcies S. officinarum, S. spontaneum, S. sinense, S. barberi, S. robustum e S. edule.

Trata-se de uma planta de reproduo sexuada quando cultivada comercialmente,

porm, multiplicada assexuadamente, por propagao vegetativa. caracterizada pela

inflorescncia do tipo pancula, flor hermafrodita, caule em crescimento cilndrico composto

de ns e entrens, folhas alternas, opostas, presas aos ns dos colmos, com lminas de slica

em suas bordas, e bainha aberta. cultivada em regies tropicais e subtropicais, em mais de

90 pases, em uma ampla faixa de latitude de 35N a 30S, podendo se adaptar a diversas

condies de clima e solo, exigindo precipitaes pluviomtricas entre 1.500 a 2.500 mm por

ciclo vegetativo (RODRIGUES, 1995 apud ROCHA, 2013).

O sistema radicular altamente ramificado do tipo fasciculado, melhor observado em

sua parte superficial onde 85% encontram-se nos 50 primeiros centmetros e 60% nos

primeiros 20 a 30 centmetros de forma orientada para baixo em sentido vertical (SEGATO et

al., 2006).

O colmo representa a parte econmica no cultivo da cana-de-acar. Ele constitui-se

num reservatrio onde, em condies favorveis maturao, ocorre o acmulo de grande

quantidade de sacarose. O colmo da cana-de-acar uma haste sem ramificaes, com

seco transversal aproximadamente circular, diferenciadas em segmentos compostos por um

n, que consiste em uma gema lateral situada junto insero foliar contendo primrdios

radiculares e anel de crescimento, e um entren, que chegam de 15 a 25 cm, dependendo das

condies meteorolgicas experimentadas pela planta, onde ocorre o acmulo de sacarose da

planta (MARIN et al., 2009).

A folha da cana-de-acar constituda por duas partes: bainha que liga a folha ao

colmo da planta na base dos ns e a lmina foliar que faz o processo de transpirao vegetal,

respirao e fotossntese. Trata-se de coletar a energia do meio externo, podendo chegar a 150

cm de comprimento e 10 cm de largura, sendo uma das partes das plantas que diferem as

variedades de cana-de-acar. Outras variaes ainda podem ocorrer em alguns elementos da

bainha como a lgula, a aurcula e o dewlap (JAMES, 2004).

22

Segundo Inman-Bamber et al. (2002) a frao da biomassa, pertencente ao colmo,

aumenta conforme ocorre o aumento da biomassa total, sendo que esta frao nula antes do

incio do crescimento do colmo e atinge seu valor mximo quando ocorre a maturao da

cultura. Esta frao afetada diretamente por estresse hdrico, temperatura e cultivar. Keating

et al. (1999) considera como constante o valor de 70% para frao do colmo na planta

colhida, j na literatura podem-se encontrar valores entre 59% a 73%.

Durante o ciclo da cultura, ocorre um intenso perodo de produo de colmos, com

pico entre o 3 e 5 ms aps o plantio de cana-de-acar de ano e meio, mas em seguida

50% destes so extintos e a populao se estabiliza perto dos 9 meses de idade (BULL, 1975).

Diola e Santos (2010) descrevem que o perfilhamento inicia-se em torno de 40 dias

aps o plantio e pode durar at 120 dias, sendo um processo fisiolgico de ramificao

subterrnea contnua das juntas nodais compactadas ao broto primrio. Ele proporciona ao

cultivo o nmero de colmos necessrios para uma boa produo. Perfilhos formados mais

cedo ajudam a produzir talos mais grossos e mais pesados, enquanto os formados tardiamente

morrem ou permanecem curtos ou imaturos. A populao mxima alcanada entre 90 e

120 dias. Aos 150 a 180 dias, pelo menos 50% dos perfilhos so eliminados e uma populao

estvel estabelecida. Embora de 6 a 8 perfilhos sejam produzidos a partir de uma gema,

observa-se atualmente que 1,5 a 2 perfilhos por gema permanecem para formar a planta

adulta.

Segundo Doorenbos e Kassam (1994 apud ROCHA, 2013), a cana-de-acar

cultivada em vrias regies localizadas principalmente entre os paralelos de 35N e 35S e em

altitudes que variam do nvel do mar at 1000 metros de altitude (MAGALHES, 1987), o

que engloba diversos tipos de clima.

Como a cana-de-acar uma planta do tipo C4, as altas eficincias fotossintticas

devem-se s altas intensidades luminosas. Diante de elevadas taxas de radiao, os colmos so

mais grossos e curtos, as folhas so mais longas e verdes e o perfilhamento mais intenso.

Em condies de baixa irradincia, os colmos so mais finos e longos e as folhas so mais

estreitas e amarelas (RODRIGUES, 1995 apud ROCHA, 2013). Quanto maior a quantidade

luminosa, mais fotossntese ser realizada pela cultura e, logicamente, maior o seu

desenvolvimento e acmulo de acares (BARBIERI, 1981).

A temperatura , provavelmente, o fator ambiental que mais influencia no desempenho

da cana-de-acar. De acordo com Fauconier e Bassereau (1975), temperaturas abaixo de

25C ocasionam um crescimento lento da planta; entre 30 e 34C a planta alcana o

crescimento mximo e, acima de 35C, volta a ser lento, tornando-se praticamente nulo sob

23

temperaturas superiores a 38C. Segundo Barbieri et al. (1979 apud ROCHA, 2013), a

temperatura ideal para germinao das gemas da cana-de-acar situa-se entre 32 e 38C. O

crescimento timo obtido com temperaturas mdias dirias entre 22 a 30C e, acima de

38C, o crescimento muito lento. A taxa de crescimento se reduz com temperaturas abaixo

de 20C, sendo essa a temperatura basal para a cultura. Para a maturao e colheita, so

desejveis temperaturas relativamente baixas, entre 10 e 20C, pois o tempo frio retarda a taxa

de crescimento vegetativo e o enriquecimento da sacarose na cana.

A cana-de-acar, por se tratar de uma espcie de grande eficincia fotossinttica, tem

seu ponto de saturao luminosa elevado. Assim, quanto maior a intensidade luminosa, mais

fotossntese ser realizada pela cultura e o crescimento e desenvolvimento da cultura sero

mais eficientes e haver um maior acmulo de acares. Segundo Barbieri (1981), o

fotoperodo um importante fator para o desenvolvimento das culturas e afeta o comprimento

dos colmos. Em fotoperodos que variam entre 10 e 14 horas h um aumento no tamanho dos

colmos. No entanto, em fotoperodos longos, entre 16 a 18 horas, o colmo sofre reduo em

seu tamanho.

O aumento da concentrao de CO2 pode afetar os processos biolgicos em diferentes

nveis de organizao (MOONEY et al., 1999). Segundo Warrick (1988), os efeitos de

maiores concentraes de CO2 sobre o crescimento e produtividade das plantas so benficos

e se originam dos efeitos de processos que ocorrem ao nvel da folha. O acrscimo de CO2,

tambm chamado de efeito de fertilizao por CO2, aumenta a resposta fotossinttica. Alm

disso, a elevao do CO2 reduz a transpirao. Os estmatos das folhas se abrem para permitir

a sua entrada para a fotossntese, mas, ao faz-lo, a planta inevitavelmente perde umidade por

meio da transpirao. Concentraes maiores de CO2 no ambiente fazem com que os

estmatos se fechem parcialmente, o que reduz a condutncia estomatal e, portanto, a perda

de gua. Essa resposta ocorre tanto nas plantas C3 como C4 (KIMBALL; IDSO, 1983;

CURE, 1985; MORISON, 1987). O aumento nas taxas fotossintticas e a melhoria nas

relaes hdricas observados nas plantas cultivadas em elevadas concentraes de CO2,

normalmente geram incrementos de biomassa e altura nessas plantas (POORTER; PREZ-

SOBA, 2002; SOUZA, 2007).

O desenvolvimento do sistema radicular de culturas perenes e semi-perenes, como a

cana-de-acar, apresenta um agravante, no que se refere renovao de razes entre ciclos,

ou no mesmo ciclo, tornando-se necessria a identificao de razes vivas ou metabolicamente

ativas em uma massa total amostrada (FARONI, 2004). Depois do corte da cana-planta, o

24

sistema radicial antigo mantm-se em atividade por algum tempo e, durante esse perodo,

substitudo pelas razes dos novos perfilhos da soqueira, sendo esse processo lento e gradual.

As razes da soqueira so mais superficiais que as da cana-planta pelo fato dos perfilhos das

soqueiras brotarem mais prximos superfcie que os da planta (FARONI, 2006).

Segundo Arajo (2006), a escolha do cultivar um dos pontos que merece especial

ateno, no s pela sua importncia econmica, como geradora de massa verde e riqueza em

acar, mas tambm pelo seu processo dinmico, pois anualmente surgem novas cultivares,

sempre com melhorias tecnolgicas quando comparadas com aquelas que esto sendo

cultivadas. No Brasil, assim como em outros pases produtores de cana-de-acar, os

cultivares tem sido continuamente testado com o objetivo de aumentar a produtividade, obter

maior resistncia s pragas e doenas e melhor adaptao s variaes de clima, tipos de

solos, tcnicas de corte ou manejo.

Atualmente, vem surgindo outras formas de comercializao da cana em mudas e por

gemas vegetativas, estando esta tecnologia ainda no incio da implantao, mas que j vem

sendo muito estudada no meio agronmico.

2.2 Condies de cultivo

2.2.1 Cultivo sequeiro

O dficit hdrico afeta vrios aspectos do crescimento vegetal. Os efeitos mais

evidentes do estresse hdrico referem-se reduo do tamanho das plantas, de sua rea foliar e

da produtividade da cultura (KRAMER, 1983; TAIZ; ZEIGER, 2002). O grau de injria

causado pelo dficit hdrico depende consideravelmente do estdio fenolgico em que ele

ocorre na planta e da durao do estresse. Segundo Barlow et al. (1980), o crescimento

vegetal depende da diviso celular, do crescimento e da diferenciao celular e todos esses

processos so afetados por dficits hdricos, mas no necessariamente na mesma proporo.

Segundo Frizzone (2001), praticamente, toda a cana produzida no Estado de So Paulo

cultivada em condies de sequeiro, isto , sem o emprego da tcnica de irrigao. A

tradio do cultivo de cana de sequeiro alicerada no paradigma de que a irrigao de cana-

de-acar economicamente invivel nas condies edafoclimticas do Estado de So Paulo.

O efeito do estresse hdrico nas diferentes fases de desenvolvimento da cana-de-acar

ainda no bem elucidado na literatura (WIEDENFELD, 2000). Contudo, sabe-se que o grau

25

de injria promovido pelo estresse depende consideravelmente do estdio fenolgico da

planta e da durao do estresse (FARIAS et al., 2008a).

A irrigao em cana-de-acar no Brasil ainda pouco expressiva, apesar de essa

cultura ter grande importncia econmica na agricultura do pas e na balana comercial

brasileira. A rea expressiva com cana-de-acar irrigada no ultrapassa a 5% do total da rea

cultivada com cana-de-acar. Na maioria das reas irrigadas o mtodo mais utilizado por

asperso utilizando fertirrigao com vinhaa aps o corte da cana-de-acar.

A cana-de-acar uma cultura bem adaptada s condies tropicais e subtropicais

com alta disponibilidade de gua, nutrientes e radiao (PARK et al., 2005; GILBERT et al.,

2006; TEJERA et al., 2007), produzindo grande quantidade de biomassa. Contudo, o estresse

hdrico durante as fases crticas (perfilhamento e incio do desenvolvimento de colmos) pode

resultar em redues expressivas no rendimento de colmos e de acar; entretanto, quando

bem aplicado (especificamente durante a fase de maturao), o estresse hdrico aumenta a

concentrao de sacarose nos colmos (ROBERTSON et al., 1999; INMAN-BAMBER, 2004

apud ROCHA, 2013). Em decorrncia disso, percebe-se que um manejo de gua adequado e

estratgico durante todo o ciclo da cana-de-acar, torna-se um aspecto de grande importncia

que visa melhorar o planejamento e a tomada de deciso da irrigao e, consequentemente,

aumentar a eficincia de uso da gua do sistema de produo (INMAN-BAMBER; SMITH,

2005).

2.2.2 Irrigao em cana-de-acar

O principal objetivo da irrigao suprir as necessidades hdricas das culturas. Essa

tcnica no funciona isoladamente, mas, sim, conjugada com outras prticas de manejo da

cultura. A irrigao, alm de proporcionar incremento na produtividade das culturas, permite

ampliar o tempo de explorao da planta e o nmero de colheitas.

Segundo Bernardo (2006 apud ROCHA, 2013), o consumo dirio da cultura varia

entre 2 a 6 mm dia-1

, considerando: diferentes regies produtoras do pas, variedades, estdio

de desenvolvimento da cultura e demanda evapotranspiromtrica em funo do ms e da

regio (variao temporal e espacial).

Em regies semiridas, a gua um recurso de fundamental relevncia para a

produo de cana-de-acar (INMAN-BAMBER; MCGLINCHEY, 2003; WATANABE et

al., 2004; WIEDENFELD, 2004), ao passo que poucas so as informaes sobre a eficincia

26

do uso de gua no sistema de produo agrcola, sobretudo no que se refere produo de

sacarose e de lcool (INMAN-BAMBER et al., 1999; INMAM-BAMBER; SMITH, 2005).

Muitos pesquisadores tm proposto indicadores para avaliar a eficincia do uso da gua (BOS

et al., 1994; MOLDEN et al., 1998). Esses indicadores consideram a resposta produtiva da

cultura e o desempenho da aplicao de gua no sistema de produo em relao demanda

hdrica mxima requerida (PEREIRA et al., 2002).

Soares et al. (2003) em seu estudo consideraram que para a regio do semi-rido, o uso

da irrigao, na cultura da cana-de-acar, constitui-se numa alternativa potencial para o

sucesso da produo sucroalcooleira. De acordo com Matioli (1998) praticamente toda a cana-

de-acar produzida em So Paulo cultivada em condies de sequeiro.

O primeiro grupo de indicadores est associado produtividade da gua da cultura

(PAC), que expressa a relao entre a quantidade produzida e o volume de gua aplicado ou

consumido pela cultura (IGBADUN et al., 2006; KAHLOWN et al., 2007). Comumente, este

indicador conhecido como uso eficiente de gua; no entanto, a PAC considera a frao

econmica do rendimento (DETAR, 2008; DI PAOLO; RINALDI, 2008). O segundo grupo

de indicadores tem sido utilizado em diferentes reas agrcolas e considera o suprimento

relativo de gua (SRA), a evapotranspirao relativa (ER), a frao de reduo de gua (FRA)

e o dficit hdrico da cultura (DHC) (AHMAD et al., 2009; BASTIAANSSEN et al., 2001;

BOS et al., 2005; KARATAS et al., 2009).

A irrigao plena em cana-de-acar ainda pouco difundida, porm seus benefcios

para a cultura so vrios. Matioli et al. (1996) definiram os benefcios da irrigao em cana-

de-acar em diretos e indiretos. Os benefcios diretos consistem nos aumentos de

produtividade agrcola e longevidade das soqueiras, e os benefcios indiretos so aqueles

relacionados com a reduo de custos no processo produtivo agrcola, proporcionados, por

exemplo, pela dispensa de arrendamentos de terras. Soma-se, tambm, como benefcio

indireto, a reduo com o transporte da cana, no caso de rea arrendada mais distante da

unidade industrial do que a rea irrigada.

Entre todos esses benefcios citados, a possibilidade da aplicao de adubo,

principalmente nitrognio e potssio, via fertirrigao, outra vantagem, trazendo benefcios

indiretos ao planejamento da cultura.

27

2.2.3 Fertirrigao em cana-de-acar - aplicao de vinhaa e fertilizantes minerais

O uso da vinhaa in natura como fertilizante vantajoso devido a sua riqueza em

matria orgnica, potssio, clcio e enxofre. Porm, h a possibilidade de utilizao em sua

forma concentrada, cuja vantagem adicional da concentrao que reduz os custos de

transporte a grandes distncias, principalmente quando a localizao de destilarias muito

afastada de reas agrcolas. A alternativa mais vivel para descarte desse resduo a aplicao

da vinhaa aos solos cultivados com cana-de-acar (FREIRE; CORTEZ, 2000).

A vinhaa um subproduto amplamente utilizado na cultura da cana-de-acar, sendo

sua aplicao realizada por diversas formas, como por exemplo, por caminhes-tanque, por

sulcos de infiltrao, por asperso (LEME, 1993) e, atualmente, existe a possibilidade de

aplicao desse resduo diludo por meio de pivs centrais.

A riqueza da vinhaa em nutrientes varia de acordo com o tipo de mosto utilizado na

destilaria, sendo a quantidade alta de potssio, uma das principais razes do seu uso como

fertilizante. Assim, da aplicao de vinhaa resultam efeitos benficos no aumento da

produtividade agrcola, sendo mais pronunciado em solos arenosos, principalmente quando

eles se caracterizam por apresentar baixo contedo de nutrientes (COELHO; AZEVEDO,

1986). Por outro lado, nos locais onde so feitas aplicaes de doses elevadas podem ocorrer

problemas devido ao aumento no teor de cinzas do caldo (prejudicando a cristalizao do

acar), reduzindo a pureza do caldo, mostrando assim um efeito negativo da vinhaa sobre a

maturao da cana (SILVA et al., 1978).

Dependendo de sua composio, a vinhaa poder substituir em termos parciais ou

integrais a adubao mineral da cana, especialmente em solos que no respondem ao

nitrognio. Mesmo que essa substituio seja parcial, a economia de adubos importante

(MELO, 2010). Alm disso, o uso da vinhaa como adubo traz alguns benefcios ao solo, tais

como, o aumento da matria orgnica, do pH, da disponibilidade de nutrientes, da reteno de

ctions e da atividade microbiana, alm de melhorar a estrutura fsica do solo (GLRIA;

ORLANDO FILHO, 1983 apud ROCHA, 2013).

Dentre os componentes qumicos da vinhaa, destacam-se, a matria orgnica e o

potssio, podendo-se observar que a quantidade de nutrientes maior na vinhaa de mosto de

melao e menor na vinhaa de mosto de caldo (Tabela 1).

Praticamente 60% da vinhaa produzida provm de mosto de caldo e 40% de mosto

misto. Aps analisarem a composio qumica de diferentes tipos de vinhaa produzidas em

diferentes regies do Brasil, Silva e Orlando Filho (1983) mostraram que a vinhaa muito

28

rica em matria orgnica e nutrientes minerais, tais como o potssio e clcio. Estes mesmos

autores constataram que a composio qumica da vinhaa muito heterognea, em funo do

tipo de matria-prima e outros aspectos, concluindo que o potssio o elemento

predominante, seguindo-se do clcio, enxofre (sulfato), nitrognio, fsforo e magnsio; dos

micronutrientes, o ferro o que aparece em maior concentrao, seguido do mangans, cobre

e zinco, em pequenas concentraes.

Tabela 1 - Composio qumica mdia da vinhaa obtida a partir da fermentao de diferentes mostos

(MARQUES et al., 2006)

Elementos Vinhaa de mosto

Melao Caldo Misto

pH 4,2-5,0 3,7-4,6 4,4-4,6

Temperatura 80-100 80-100 80-100

DBO (mg L-1

O2) 25.000 6.000 - 16.500 19.800

DQO (mg L-1

O2) 65.000 15.000 - 33.000 45.000

Slidos totais (mg L-1

) 81.500 23.700 52.700

Slidos volteis (mg L-1

) 60.000 20.000 40.000

Slidos fixos (mg L-1

) 21.500 3.700 12.700

N (mg L-1

N) 450 - 1.610 150 - 700 480 - 710

P2O5 (mg L-1

) 100 - 290 10 - 210 9 - 200

K2O (mg L-1

) 3.740 - 7.830 1.200 - 2.100 3.340 - 4.600

CaO (mg L-1

) 450 - 5.180 130 - 1.540 1.330 - 4.570

MgO (mg L-1

) 420 - 1.520 200 - 490 580.700

SO4- (mg L

-1) 6.400 600 - 760 3.700 - 3.730

C (mg L-1

) 11.200 - 22.900 5.700 - 13.400 8.700 - 12.100

Relao C/N 16 - 16,27 19,7 - 21,07 16,4 - 16,43

Matria orgnica (mg L-1

) 63.400 19.500 3.800

Subst. redutoras (mg L-1

) 9.500 7.900 8.300

No estado de So Paulo existe uma normativa tcnica que tem como objetivo dispor

sobre os critrios e procedimentos para a aplicao da vinhaa, gerada pela atividade

sucroalcooleira no processamento de cana-de-acar.

Segundo a norma tcnica CETESB (P4.231), 3 edio de Fevereiro de 2015 a

quantidade de vinhaa obtida mediante a aplicao da eq. (1).

kvi

1853744.ksCTC.05,0VV

(1)

29

em que:

VV - Volume de vinhaa a ser aplicado, m3 ha

-1

0,05 - 5% da CTC;

CTC - capacidade de troca catinica, expressa em cmolc dm-3

a pH 7,0;

ks - concentrao de potssio no solo, expresso em cmolc dm-3

, profundidade de 0,80 metros;

3744 - constante para transformar os resultados da anlise de fertilidade, expressos em cmolc dm-

3 ou meq 100 cm

-3 , para kg de potssio em um volume de um hectare por 0,80 metros de

profundidade;

185 - kg de K2O extrado pela cultura por ha, por corte; e

kvi - concentrao de potssio na vinhaa, expressa em kg de K2O m-3

, apresentada em boletim

de resultado analtico, assinado por responsvel tcnico.

A fertirrigao com vinhaa bastante difundida nas regies canavieiras com

resultados satisfatrios em relao s alteraes qumicas no solo, como o aumento de matria

orgnica, teores de clcio (Ca), magnsio (Mg) e potssio (K) trocveis. Quando aplicada

adequadamente, cerca de 150 m3 ha

-1 de vinhaa equivale a uma adubao de 61 kg ha

-1 de

nitrognio, 343 kg ha-1

de K e 108 kg ha-1

de Ca (MEDEIROS et al., 2003).

A aplicao de vinhaa nas lavouras de cana-de-acar, bem como a aplicao da

tcnica da fertirrigao, so prticas adotadas por vrias usinas, sendo tecnologias conhecidas

e bem definidas com inmeros ensaios que comprovam os resultados positivos obtidos na

produtividade agrcola, associados economia dos adubos minerais (PENATTI et al., 1988).

Porm, as altas doses de vinhaa empregadas nas lavouras de cana-de-acar da regio

centro-sul podem trazer desequilbrios entre os ctions clcio, potssio e magnsio presentes

no solo. Um amplo estudo da calibrao de clcio e magnsio para a camada superficial dos

solos cultivados com cana-de-acar foi desenvolvido por Benedini (1988 apud GARCIA,

2014), concluindo que a cana-de-acar foi pouco sensvel acidez do solo, sendo pouco

influenciada pelo pH, saturao por bases, saturao por alumnio e teores de alumnio

trocvel, porm respondendo positivamente ao calcrio devido ao aumento nos teores de

clcio e magnsio no solo. Ainda, segundo Quaggio (1986 apud GARCIA, 2014), a resposta

da cultura da cana-de-acar calagem depende tambm do clima, pois em determinadas

situaes, baixas produes so observadas, principalmente por dficit hdrico, o que

compromete a avaliao dos efeitos da calagem.

Segundo Rosseto et al (2004 apud GARCIA, 2014), relatam que os acrscimos na

produtividade da cana-de-acar em resposta calagem so espordicos. Quando esses

ocorrem, so obtidos em condies de severa acidez, na presena de alumnio em nveis

txicos, e principalmente na ausncia de teores adequados de clcio e magnsio no solo.

Grande variabilidade na resposta da produtividade da cana calagem ocorre em condies de

30

fertilidade de solo mais restritivas, indicando forte adaptao das variedades s condies de

acidez do solo. Dessa forma, os mesmos autores, estudando a calagem para a cana-de-acar e

sua interao com a adubao potssica na produtividade de cana, instalaram seis

experimentos em algumas regies do Estado de So Paulo, concluindo que houve resposta da

calagem na produtividade da cana apenas em duas situaes, quando os solos apresentaram

baixa fertilidade e acidez elevada, caracterizada por pH menor que 4,4 e teores de Ca+

prximos a 6 mmolc.dm. O aumento de produtividade devido calagem, nessas condies,

manteve-se entre 8 a 13 t ha-

Devido aos altos teores de potssio, normalmente dispensa-se a aplicao desse

nutriente nas reas onde o subproduto aplicado. Ento, nas reas fertilizadas com vinhaa e

devido inconstncia na obteno de respostas positivas adubao nitrogenada da cana-planta

(CARNABA, 1990), usualmente as unidades de produo sucroalcoleira aplicam apenas o

fertilizante fosfatado no sulco do plantio de cana. Nas soqueiras, mesmo com a adio de

quantidades significativas de nitrognio junto com a vinhaa, respostas positivas so

observadas devido complementao nitrogenada, sendo ento usual a aplicao de

fertilizantes nitrogenados nas soqueiras (ESPIRONELLO et al, 1981).

Em seu estudo sobre efeito residual da adubao fosfatada e torta de filtro na brotao

de soqueiras de cana-de-acar, variedade RB867515, Santos et al. (2012) encontraram que

doses de fsforo associados a torta de filtro no plantio, favorecem a brotao da primeira

soqueira. Doses de 4,0 ton. ha-1

de torta de filtro, aplicados com fsforo mineral elevam a

brotao das soqueiras, assim como doses de P2O5, a partir de 50 kg ha-.

A torta de filtro um resduo composto da mistura de bagao modo e lodo da

decantao, proveniente do processo de clarificao do caldo (SANTOS et al., 2010 apud

SANTOS, 2012). Segundo Nunes Junior (2008 apud SANTOS, 2012) a torta de filtro um

excelente produto orgnico para a recuperao de solos exauridos ou de baixa fertilidade, que

sai da filtragem com 75% a 80% de umidade. Possui altos teores de matria orgnica e

fsforo, alm de nitrognio, clcio, potssio, magnsio e micronutrientes. O fsforo existente

na torta de filtro orgnico, sendo que sua liberao e do nitrognio se d gradativamente por

mineralizao e por ataque de microorganismos no solo. O clcio que aparece em grande

quantidade resultado da chamada caleao do caldo durante o processo de clarificao. J o

fsforo provem da adio de produtos auxiliares de floculao das impurezas do caldo.

Brito et al. (2005) verificaram que doses crescentes de vinhaa aumentam a

concentrao de K trocvel, em especial nas camadas mais superficiais do Argissolo

estudado. Semelhantemente, Camargo et al. (1983), estudando os efeitos de diferentes doses

31

de vinhaa provenientes de mosto misto sobre dois diferentes tipos de solo, tambm

observaram acrscimo de bases trocveis e pH na camada superior e em profundidade,

quando aplicaram a dose mais elevada.

Segundo Paula et al. (1999), os elevados teores de K no complexo sortivo do solo

podem acarretar acrscimos tambm na soluo do solo, propiciando lixiviao dos nutrientes

em profundidade. A aplicao inadequada de vinhaa pode contribuir para o aumento dos

elementos qumicos no solo, principalmente de K e sdio (Na) que influenciam o aumento da

condutividade eltrica do extrato de saturao do solo (BRITO et al., 2005).

Em relao ao on nitrognio, Da Silva et al. (2013) encontrou em experimento com

variedade SP 791011 submetido a adubao qumica nitrogenada que quando submetida a

irrigao, a cultura apresentou melhor rendimento em todas as variveis avaliadas, quando

comparado na ausncia de irrigao. Entre os parmetros de crescimento estudados, apenas o

comprimento do colmo foi influenciado a 5% de probabilidade pela interao irrigao versus

adubao.

2.3 Irrigao por gotejamento subsuperficial

Dentre os mtodos de irrigao existentes, o sistema de irrigao por gotejamento

subsuperficial (IGS) adapta-se ao tipo de cultivo da cana-de-acar. Bui e Kinoshita (1985),

na estao experimental dos plantadores de cana-de-acar do Hava, comearam a testar a

viabilidade do gotejamento, iniciando as instalaes em plantios comerciais em 1970.

Segundo os autores, no final de 1984, a rea irrigada de cana-de-acar superava 45.400 ha.

Desse total, 34.800 ha eram irrigados via IGS.

Independentemente do sistema de irrigao utilizado, a literatura unnime ao

enfatizar a importncia de se controlar adequadamente a aplicao, otimizando o custo de

gua e energia e de outros fatores envolvidos na conduo de uma cultura irrigada (FARIA;

REZENDE, 1997).

A irrigao por gotejamento subsuperficial caracteriza-se pela aplicao localizada de

gua diretamente na zona radicular da cultura, apresentando elevado potencial de utilizao

devido eficincia no uso da gua. Na produo de cana-de-acar o gotejamento enterrado

uma prtica recente e ainda pouco divulgada no pas, a tcnica tem elevado custo inicial de

implantao e h escassez de informaes, tanto do manejo tcnico do sistema de irrigao

quanto do retorno econmico (BARBOSA et al., 2009 apud ROCHA, 2013).

32

O gotejamento, por si s, pode ser uma alternativa adicional para aplicao de

vinhaa, principalmente em reas de expanso onde h necessidade de irrigao. Atualmente

h mais de 7 mil hectares irrigados por gotejamento superficial no Brasil (COELHO et al.,

2009).

O sistema de aplicao por asperso com carretel enrolador, embora represente um

menor investimento inicial frente a outros sistemas de irrigao, o que apresenta o maior

custo operacional para seu funcionamento (HERNANDEZ, 2006).

Algumas vantagens relevantes no sistema de gotejamento subsuperficial a razo de

no possuir mais molhamento sobre a superfcie do solo, com isso a perda direta de gua por

evaporao do solo reduzida ao mnimo, com acrscimo na eficincia do uso da gua e

reduo no consumo de energia, pois o sistema opera com menor presso do que outros

sistemas pressurizados (LAMM et al., 2007). Alm de possibilitar a aplicao da gua

diretamente no sistema radicular, em pequena intensidade e alta freqncia, possibilita manter

o solo mais prximo capacidade de campo, aumentando a eficincia do uso da gua e

diminuindo o escoamento superficial.

Em estudo com irrigao via gotejamento subsuperficial em Nitossolo Vermelho

transio para Latossolo, textura mdia/argilosa com variedade de cana RB72454 fertirrigada

foi costatato que em dois ciclos de cultivo (soca e ressoca) houve incrementos na produo de

Acar Total Recupervel (ATR) da ordem de 38,4% e 72,9% para soca e ressoca

respectivamente. Ainda, a irrigao por gotejamento subsuperficial no alterou as

caractersticas tecnolgicas avaliadas da cana-de-acar nos dois ciclos estudados, sendo que

a fertirrigao com nitrognio e potssio proporcionou efeito positivo na produo de colmos

e de ATR, quando se aumentou a adubao (DALRI; CRUZ, 2008 apud ROCHA, 2013).

Alm das caractersticas relacionadas a aumento de produtividade e melhorias nas

caractersticas tecnolgicas da cana-de-acar, vale lembrar que a irrigao via gotejamento

subsuperficial traz melhorias nas dimenses do bulbo molhado ao redor do sistema radicular

da planta. Em seu estudo com gotejamento subsuperficial, Nogueira et al. (2000) encontrou

que para as condies experimentais do estudo, a localizao dos emissores abaixo da

superfcie mostrou-se mais eficiente que a localizao superficial, no que tange a reserva de

umidade disponvel no solo.

A frequncia da irrigao subsubperficial por gotejamento no desenvolvimento inicial

da cana-de-acar no se mostra com grandes diferenas em cana-de-acar. Em seu estudo

Dalri e Cruz (2002) notaram que no ocorreram diferenas quando variando a frequncia de

irrigao da cana-de-acar variedade RB72454 para alta, mdia ou baixa, o qual considerou

33

10 mm, 20 mm e 30mm de evapotranspirao da cultura, respectivamente. Porm notou-se

em relao a testemunha, um aumento mdio maior que 45% de produo de massa fresca, de

colmo e folhas.

Segundo Rocha (2013), a adoo de um sistema de irrigao localizada um grande

salto tecnolgico para uma propriedade agrcola e as adaptaes necessrias no sistema de

produo exigem um elevado grau de conhecimento e informaes.

2.4 Viabilidade da irrigao em cana-de-acar

A agricultura irrigada exige alto investimento, principalmente em obras e aquisio de

equipamentos, em transporte, em controle e distribuio de gua, alm de gastos com energia

e mo-de-obra para operao do sistema, que representam importantes custos adicionais, que

devem ser pagos pelo incremento de produtividade proporcionado pela irrigao

(RODRIGUEZ, 1990).

Segundo Frizzone (2011), o custo total tem dois componentes: o custo fixo, que ser

incorrido independentemente do nvel de produo que seja obtido pela empresa, e o custo

varivel que varia conforme o nvel de produo. Dependendo das circunstncias, os custos

fixos podem incluir dispndios com manuteno, seguro e um nmero mnimo de

funcionrios. Especificamente para um sistema de recalque de gua so considerados custos

fixos, principalmente, a depreciao dos componentes do sistema, o custo das obras de

construo civil e a remunerao do capital investido.

De acordo com Favetta (1998), devem ser considerados no clculo dos custos fixos os

custos de servios de construo, de instalao das tubulaes e abertura de valas para

assentamento e servios de instalaes eltricas necessrias aos transformadores e condutores.

Sobre os custos avaliados, se for o caso, devem tambm incidir os respectivos impostos (IPI,

ISS, ICMS).

De acordo com Frizzone (2001), em um estudo sobre irrigao suplementar para cana-

de-acar, concluiu-se que existe potencial de viabilidade tcnica e econmica para a

irrigao suplementar de cana soca, do incio at meados da safra (maio a julho),

considerando-se os benefcios diretos do aumento da produtividade agrcola e da maior

longevidade das soqueiras, e que, quando se consideraram os benefcios indiretos da irrigao,

proporcionados pelo aumento da produtividade agrcola (reduo de custos com

arrendamento, preparo de solo e plantio, tratos culturais e transporte), a viabilidade econmica

34

da irrigao suplementar da cana soca, do incio at meados da safra (maio a julho), tornou-se

mais evidente. De modo geral, a irrigao suplementar, ou de salvamento da cana soca

apresentou-se economicamente invivel, quando aplicada de meados at o final da safra

(setembro a novembro). Deve-se lembrar de que este tipo de irrigao visa apenas a suprir a

necessidade hdrica da cultura nos momentos de maior dficit hdrico, evitando a morte do

canavial ou grandes quedas de produo.

Na agricultura irrigada, uma produo eficiente e rentvel deve constituir o principal

objetivo econmico, buscando sempre receitas maiores que os custos ou, no mnimo, que as

receitas e despesas sejam iguais. Desta maneira, importante conhecer o grau de risco

envolvido na aquisio de novas tecnologias. Estes riscos so decorrentes de incertezas

econmicas proporcionadas pela variao do preo de venda do produto, taxa de juros, custos

da gua, vida til do sistema de irrigao e taxa de manuteno ocorrida com o manejo do

sistema de irrigao, bem como variao na produtividade ao longo dos anos. Entretanto, a

viabilidade econmica um fator indispensvel para sua adoo entre os agricultores

(FRIZZONE et al., 1994; BASTOS et al., 2000).

Assim, a irrigao uma tecnologia que requer investimentos significativos e est

associada utilizao intensiva de insumos, tornando importante a anlise econmica dos

componentes envolvidos no sistema (SILVA et al., 2003).

35

3 MATERIAL E MTODOS

3.1 Caracterizao e localizao da rea

A pesquisa foi conduzida em uma rea experimental localizada no Stio So Francisco,

propriedade rural da regio de Piracicaba, SP (2249 de latitude sul e 4745 de longitude

oeste, altitude de 550 m), coordenadas UTM (Long.: 216865.43m E; Lat.: 7474133.64m S)

(Figura 1 e 2).

Figura 1 - Localizao da rea experimental utilizando o aplicativo Google Earth

Figura 2 - Imagem area da rea experimental Google Earth

ESALQ-LEB

EXPERIMENTO

rea experimental

Tubulao de

recalque Caixa de

armazenamento de

vinhaa e mistura de

fertilizantes

Lagoa para captao

de gua

36

3.2 Caracterizao climtica e do solo

O clima da regio do tipo Cwa no sistema Koppen, denominado subtropical mido,

com temperatura mdia de 18C a 22C e pluviosidade anual de 1257 mm.

Foram utilizados dados meteorolgicos a partir da estao meteorolgica localizada no

Posto Agrometeorolgico do Departamento de Engenharia de Biossistemas (ESALQ/USP), a

qual possui sensores de radiao global, radiao lquida, velocidade de vento, temperatura e

umidade relativa do ar. Os dados pluviomtricos para a rea do experimento em questo

foram coletados por um pluvimetro localizado na propriedade rural.

Com os dados obtidos, foi possvel estimar a evapotranspirao de referncia seguindo

o mtodo de Penman-Monteith parametrizado por Allen et al. (1998) eq.(2), e ento, a

evapotranspirao de cultura eq.(3) no decorrer dos estdios fenolgicos e desenvolvimento

do experimento. O mtodo de Penman-Monteith foi utilizado apenas para correlacionar com o

manejo de irrigao, o qual foi feito por tensiometria.

2

2

u34,01

eaesu273T

900.GRn408,0

ETo

(2)

em que: a declividade da curva de presso de vapor na saturao (kPa C-1

), Rn a

radiao lquida ou saldo de radiao (MJ.m-2

.dia-1

), G o fluxo de calor no solo (MJ.m-2

.dia-

1), a constante psicromtrica (kPa C

-1), T a temperatura mdia diria 2 m de altura

(C), u2 a velocidade do vento a 2 m de altura (m.s-1

), es-ea o dficit de presso de vapor

(kPa).

EToKK.KETc ecbsaj

(3)

em que: ETcaj a evapotranspirao de cultura ajustada, Ks o coeficiente de estresse

hdrico, Kcb o coeficiente de cultura basal e Ke o coeficiente de evaporao do solo.

Na Tabela 2 so apresentados os dados climticos ocorridos para o ciclo da cana planta

(ago/2013 a jul/2014) e para o ciclo da cana primeira soca (ago/2014 a jul/2015).

37

Tabela 2 - Valores mdios mensais de variveis meteorolgicas ao longo do ciclo do experimento

Nota-se que nos primeiros dois meses aps o plantio da cana-de-acar (ago/2014 e

set/2014) ocorreram baixssimos ndices pluviomtricos na regio de Piracicaba com ndices

elevados de temperatura, sinalizando baixa taxa de desenvolvimento das plantas no perodo de

estabelecimento do canavial na rea. Este fator fez com que houvesse algumas falhas nas

linhas de plantio das parcelas, o que veio a ser contornados com replantio desses pontos.

O primeiro ciclo da conduo do experimento foi sinalizado com baixos ndices

pluviomtricos devido seca histrica ocorrida na regio sudeste do Brasil. Contabilizando os

meses de ago/2013 a jul/2014, teve-se um total pluviomtrico de 748,1 mm, com altas

temperaturas mesmo nas estaes de outono e inverno do ano de 2014. Devido a este fator, o

incio da safra para o ano de 2014 atrasou para o ms de Junho na regio devido a falta de

cana madura e isso fez com que faltasse vinhaa para aplicao no experimento. Diante disso,

Umidade

relativa

Vel.

VentoRad. Global

Rad.

LquidaChuva

Max Med Min mensal

% m.s-1

(MJ/m2.d) (MJ/m

2.d) mm

Ago 28,7 19,5 11,1 80,5 1,1 18,73 6,8 2,6

Set 30,1 21,9 14,5 79,6 1,3 20,59 7,57 30,1

Out 31,1 23,5 17,5 85,4 1,6 23,55 9,88 148,7

Nov 31,6 24,7 18,8 86,5 1,6 23,32 10,04 105,6

Dez 32,9 26 20,4 86,2 1,5 25,53 11,32 106,6

TOTAL - - - - - - - 393,6

Jan 34,4 26,8 20,5 83,9 1,1 28,84 12,86 77,4

Fev 33,5 26,3 20,3 78,3 1,2 26,71 11,78 51,1

Mar 31,7 24,6 19,2 90,9 1 22,77 10,21 114,5

Abr 29,5 22,6 16,8 89,8 1,1 19,53 7,32 51,3

Mai 27,1 19,8 13,6 88,1 0,8 15,87 5 34,4

Jun 27 19,2 12,6 88 0,9 15,43 4,77 1,7

Jul 26,1 18,4 11,8 84,9 1 14,96 4,42 24,1

Ago 29 20 11,8 73,9 1,3 19,53 6,28 7,6

Set 31,1 22,8 16,1 78,7 1,3 20,98 7,64 111

Out 32,6 24,3 16,6 71 1,7 26,26 9,93 32

Nov 31,5 24,6 19,4 87,7 1,4 22,25 9,35 154

Dez 33,2 25,9 20,7 90,6 1,2 24,29 10,79 269,5

TOTAL - - - - - - - 928,6

Jan 35,3 27,6 22 87,6 1,1 26,59 12,14 128

Fev 33,4 26 21,2 95,3 0,8 21,89 9,65 305,5

Mar 31,6 25 20,7 95,8 0,7 18,1 7,29 117

Abr 30,2 23,2 17,6 92,5 0,9 19,6 7,81 33

Mai 27,1 20,4 15,1 95,3 0,7 14,37 4,85 79,4

Jun 26,9 19,5 13,5 91,5 0,8 14,56 4,88 1,9

Jul 26,5 19,6 14,1 92,3 0,6 12,51 3,93 39,3

Ago 29,4 20,6 12,7 78,8 0,9 19,54 6,69 33

TOTAL - - - - - - - 737,1

---------------------Mdia mensal-----------------------

2013

oC

2014

2015

Ano MsTemperatura

38

a cana planta foi conduzida sem vinhaa, caracterstica similar a utilizada nas usinas, pois no

se aplica vinhaa em cana planta.

Pela Figura 3 pode ser conferida a linha do tempo de conduo do experimento com as

fases de preparao da rea para plantio, plantio, instalao de sistema de irrigao e

tensimetros alm de tratos culturais, coleta de dados e fertirrigao.

3

39

Figura 3 - Linha do tempo de conduo do experimento de cana-de-acar

40

39

J para o ciclo primeira soca (ago/2014 a mai/2015), os ndices pluviomtricos foram

melhores para a regio de Piracicaba, SP, estando em 1591,5 mm para o ciclo todo da cana-

de-acar. Vale lembrar que o segundo ciclo do experimento foi conduzido at apenas o ms

de maio de 2015 devido aos fortes vendavais ocorridos na regio do experimento, que vieram

a acamar as parcelas experimentais, impossibilitando de seguir com as coletas biomtricas.

Mesmo estando o perodo para primeira soca com ndices de precipitao melhores do

que o ciclo anterior, a precipitao total para o ano de 2014 foi muito abaixo da mdia

histrica anual para a regio de Piracicaba que est em torno de 1200 mm.

As temperaturas para todo o ciclo cana planta e cana primeira soca estiveram timas

ao desenvolvimento da cultura, entre 22 C e 30 C no perodo vegetativo de desenvolvimento

do canavial, possibilitando alongamento de gema apical e multiplicao de perfilhos.

Pela Figura 4 podem ser conferidos os valores mdios mensais de precipitao e

umidade relativa do ar ocorridos no perodo do experimento e pela Figura 5, podem ser

conferidos os valores mdios mensais de temperatura e Radiao global (MJ m-2

dia-1

)

ocorridos no perodo do experimento.

Figura 4 - Valores mdios mensais de precipitao e umidade relativa do ar ocorridos no perodo do

experimento

41

Figura 5 - Valores mdios mensais de temperatura e Radiao global (MJ m-2

dia-1

) ocorridos no perodo do

experimento

O solo foi classificado conforme a classificao brasileira de solos da Embrapa (2006),

mediante anlise morfolgica, como sendo um Argissolo Vermelho Amarelo.

Foi realizada, anteriormente implantao da rea experimental, uma anlise qumica

de fertilidade do solo a fim de caracterizar o solo da rea experimental. Na Tabela 3 e Tabela

4 podem ser conferidos os valores da analise de solo com amostras coletadas no ano de 2013,

anterior a instalao do experimento. Pelas Tabela 5 e 6 podem ser conferidas a classificao,

segundo Boletim Tcnico 100 do IAC, dos parmetros de fertilidade do solo, em questo, da

rea experimental.

Tabela 3 - Resultados da anlise de fertilidade do solo da rea experimental (realizada em 2013)

Prof. pH M.O. P K Ca Mg Al H+Al SB T

(cm) CaCl2 g.dm- mg.dm

-3 --------------------mmolc.dm

-3------------------

00-20 5,3 14 11 1,6 27 8 0 21 36,6 57,6

20-40 5,4 17 11 2,0 38 11 0 20 51 71

40-60 5,5 12 10 1,8 39 11 0 20 51,8 71,8

60-80 5,5 14 6 1,6 43 12 0 21 56,6 77,6

42

Tabela 4 - Resultados da anlise de fertilidade do solo da rea experimental (realizada em 2013)

Prof. S B Cu Fe Mn Zn m V

(cm) ------------------------------mg.dm-3

---------------------------- ---------%---------

00-20 9 0,23 1,0 24 1,3 0,8 0 64

20-40 11 0,14 1,6 22 9,1 0,6 0 72

40-60 15 0,12 1,4 21 6,2 0,6 0 72

60-80 19 - - - - - 0 73

Tabela 5 - Classificao dos teores de macronutrientes para anlise qumica de fertilidade do solo anterior ao

plantio

Prof. pH P S K Ca Mg

(cm) CaCl2 mg.dm-3

mmolc.dm-3

5,1-5,5 7-15 >10 1,6-3,0 >7 >8

00-20 Mdia Baixo Mdio Mdio Alto Alto

20-40 Mdia Baixo Alto Mdio Alto Alto

40-60 Mdia Baixo Alto Mdio Alto Alto

60-80 Mdia Baixo Alto Mdio Alto Alto Fonte: Boletim Tcnico 100 IAC (1997)

Tabela 6 - Classificao dos teores de micronutrientes para anlise qumica de fertilidade do solo anterior ao

plantio

Prof. B Cu Fe Mn Zn

(cm) ------------------------mg.dm-3

------------------------

0-0,2 >0,8 >12 >5,0 0,6-1,2

00-20 Baixo Alto Alto Alto Mdio

20-40 Baixo Alto Alto Alto Mdio

40-60 Baixo Alto Alto Alto Mdio

60-80 Baixo Alto Alto Alto Mdio Fonte: Boletim Tcnico 100 IAC (1997)

3.3 Variedade de cana-de-acar

A variedade escolhida foi a CTC 15, pois apresenta maturao mdia/tardia, alta

tolerncia seca, rstica, indicada para solos fracos, destaque em diversos locais e ambientes

de produo com multiplicao acelerada.

Em caractersticas agronmicas destaca-se por ser resistente ao estresse hdrico, porm

pode florescer, boa produtividade; maturao mdia-tardia (antecipar para mdia pois

floresce) e recomendada para ambientes de menor potencial de produo.

43

Figura 6 - POL % variedades CTC 15, RB 72454 e SP81-3250 (A); Produtividade de 5 cortes variedades CTC

15 e RB72454 (B)

Fonte: Centro de Tecnologia Canavieira CTC (2014)

Pela Figura 6 podem ser conferidas caractersticas tecnolgicas e de produtividade de

cinco cortes de duas variedades de cana-de-acar confrontadas com a variedade CTC 15.

Pode-se notar que a variedade CTC15 apresenta POL% prxima s variedades

RB72454, variedade muito cultivada em anos anteriores, porm erradicada devido alta

suscetibilidade ferrugem alaranjada da cana. Tambm, quando comparada variedade

CP81-3250, so muito equivalentes sendo que esta uma variedade de maturao mdia

enquanto que a variedade CTC 15 apresenta maturao mais tardia.

Nota-se ainda, pela Figura 6, que a produtividade da CTC 15 relativamente mais

elevada do que a variedade RB72454 (maturao tardia) ao decorrer de cinco ciclos de

colheita mostrando o alto desenvolvimento em cultivos de sequeiro e alta performance com

longevidade e produo do canavial.

Considerando resistncia a doenas e pragas para a variedade CTC 15, com dados

fornecidos pelo Centro Tcnico Canavieiro (CTC), possvel inferir que esta variedade

resistente ao carvo, escaldadura, ferrugem, amarelecimento e broca da cana, sendo

intermediria para o mosaico.

J em termos de produtividade, a CTC 15 apresenta baixa exigncia em fertilidade do

solo com tima brotao de soqueira, bom perfilhamento em cultivo mecanizado, com mdio

florescimento, mdia maturao teor de fibra e sacarose alto.

(A) (B)

44

3.4 Delineamento experimental

Para a instalao da rea experimental foi utilizado o delineamento inteiramente

aleatorizado, com seis tratamentos e quatro repeties, descritos na Tabela 7. Todos os

tratamentos foram fertirrigados, com exceo da testemunha (T1) e diferenciados pelas doses

de vinhaa e fertilizante mineral. O volume aplicado de vinhaa foi calculado segundo a

eq.(1), norma CETESB P 4.231 (2015) e anlise qumica no momento de aplicao da

vinhaa, da sua concentrao de potssio, em mg L-1

.

A anlise qumica da vinhaa foi feita a partir de uma amostra diluda em 5 vezes e

realizada pelo equipamento fotmetro de chamas, junto ao Laboratrio de Anlise de gua do

Departamento de Engenharia de Biossistemas (ESALQ/USP).

Tabela 7 - Descrio dos tratamentos

Tratamento Descrio

T1 Sem Irrigao + adubao fertilizante mineral granulado(SI)

T2 Fertirrigada + Dose Zero vinhaa (D0)

T3 Fertirrigada + 1/2x DoseCETESB vinhaa (D1)

T4 Fertirrigada + DoseCETESB vinhaa (D2)

T5 Fertirrigada + 2x DoseCETESB vinhaa (D3)

T6 Fertirrigada + 3x DoseCETESB vinhaa (D4)

Diante da aleatorizao dos tratamentos em parcelas experimentais de 6 metros de

comprimento de sulco de plantio e 10,5 metros de largura (4 x 0,9m + 5 x 1,5m), vide Figura

9, montou-se o layout apresentado na Figura 7 em que cada cor representa um tratamento

diferente com suas 4 repeties.

Acima da rea experimental foi construdo um terrao de conteno de agua da chuva

para evitar possveis danos s parcelas experimentais atravs de eroso do solo.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

T6R4 T4R2 T1R2 T5R3 T6R1 T3R2 T2R1 T1R3 T3R1 T2R2 T1R1 T5R2 T4R3

14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

T4R1 T2R3 T3R4 T6R2 T2R4 T6R3 T5R4 T4R4 T5R1 T3R3 T1R4

Figura 7 - Croqui das parcelas experimentais. T=tratamento. R=repetio

45

Para aplicao da vinhaa, foram utilizados os dados obtidos para concentrao do on

potssio da vinhaa convertidos para kg de K2O, e adotaram-se valores de CTC (Capacidade

de Troca Catinica), expresso em mmoc dm-3

a pH 7,0, obtidos da anlise do solo juntamente

com teor de potssio do solo, expresso em mmolc dm-3

.

Antes de toda aplicao de vinhaa ao solo, analisava-se a sua concentrao de

potssio e ento se calculava o volume de vinhaa (VV) a ser aplicado a cada tratamento.

As adubaes foram realizadas seguindo as recomendaes de RAIJ et al. (1996) com

base na fertilidade de solo e produtividade esperada. No tratamento no irrigado a adubao

foi realizada junto ao plantio (plantio convencional). J nos tratamentos irrigados, a

fertirrigao com nitrognio e potssio foi realizada ao longo do ciclo da cultura baseando-se

na marcha de absoro de nutrientes pela planta, sugerida por Malavolta (1994), e

complementada com a aplicao da vinhaa como fonte de potssio (Tabela 9). Enquanto que

a adubao com fsforo foi feita inteiramente no plantio da cultura.

Como dito anteriormente, para cada tratamento e a cada fertirrigao feita com

vinhaa, foi realizada a anlise da concentrao de potssio presente na vinhaa, originada da

usina, cujos valores podem ser conferidos na Tabela 8 e Figura 8. Vale notar que as

aplicaes iniciaram-se no ms de agosto de 2014 e terminaram em outubro de 2014, pois, em

julho de 2014, realizou-se a colheita da cana planta e ento se iniciou aplicao de vinhaa.

Tabela 8 - Anlise qumica da vinhaa para as respectivas fertirrigaes

Aplicao vinhaa 1a 2

a 3

a 4

a 5

a 6

a 7

a

Data 27/08/2014 04/09/2014 10/09/2014 01/10/2014 15/10/2014 22/10/2014 29/10/2014

[K+] mg L

-1 4125 2608 3532 2820 2938,33 4218,33 3885

[K+] Kg m

-3 4,13 2,61 3,53 2,82 2,94 4,22 3,89

pH - - 4,15 4,25 4,41 5,03 4,9

CE mS - - 8,25 7,00 10,43 12,92 12,22

Figura 8 - Representao das concentraes das anlises qumicas da vinhaa ao decorrer das fertirrigaes

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Com o valor da concentrao de potssio obtido da vinhaa e com as caractersticas

qumicas analisadas do solo, foi feito o clculo da necessidade de vinhaa a partir da equao

da norma CETESB P 4.231, a ser aplicada para o tratamento 4 (T4), que recebe o nome de

dose CETESB. A complementao da quantidade de potssio, para aplicao na parcela

experimental, era feita com fertirrigao a partir de fertilizante qumico a base de nitrognio

para todos os tratamentos de acordo as recomendaes de RAIJ et al. (1996). A partir disso,

foi designada x dose CETESB (T3