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REVISTA DE BIOLOGIA E CIÊNCIAS DA TERRA
ISSN 1519-5228
Volume 9 - Número 1 - 1º Semestre 2009
Variação genotípica no florescimento, isoporização e características tecnológicas em seis cultivares de cana-de-açúcar Luiz Carlos Tasso Júnior1*; Marcos Omir Marques1; Hélio Francisco da Silva Neto1; Fábio Camilotti2; Juliano Henrique Bernardi3; Thiago Assis Rodrigues Nogueira4
RESUMO O florescimento da cana-de-açúcar pode causar sérios prejuízos e perdas ao setor sucroalcooleiro, pois prejudica a produtividade e compromete o processo de extração de açúcar na indústria. Objetivou-se, com este estudo, avaliar a variação genotípica de seis cultivares de cana-de-açúcar em relação aos colmos florescidos e induzidos com a intensidade de isoporização, o diâmetro do colmo e da qualidade da matéria-prima. Adotou-se o delineamento experimental inteiramente casualizado, com seis tratamentos e três repetições. Os tratamentos corresponderam a seis cultivares de cana-deaçúcar, sendo: IACSP93-3046, SP80-1842, SP91-1049, CTC 7, CTC 16 e CTC 9. Foram avaliados o florescimento, a intensidade e o diâmetro da isoporização, além de análises químicas e tecnológicas. As cultivares com maiores percentagens de florescimento foram também as com maiores intensidades de isoporização e, estas comprometendo diâmetros entre 25 e 50 %. Cultivares com indução, porém sem emissão de florescimento, apresentaram isoporização prejudicando a qualidade da matéria prima com comprometimento inferior a 25 % do diâmetro dos colmos. Colmos florescidos e isoporizados apresentaram queda nos teores de Pol % cana, ATR e Pureza. Em termos de variação genotípica, a cultivar que obteve o melhor desempenho em relação às variáveis estudadas, foi a CTC 7, seguida da SP91-1049 e, a cultivar SP80-1842, foi a que apresentou os resultados menos satisfatórios. Palavras-chave: Saccharum spp, variáveis tecnológicas, qualidade da matéria-prima.
Genotypic variation on the flower emission, pith process and technological characteristics in six sugarcane cultivars ABSTRACT The flower emission by sugarcane can make serious damages and losses to the sugar and alcohol sector, because it reduces the agricultural productivity and the extraction process efficiency in the sugar cane industrial plants. The objective of this research was to evaluate the different cultivars in relation to stalk with flowers/induced stalks relation, with the pith process intensity, stalk diameter compromising by pith material and its effects on the haw matter quality. The experimental design was entirely randomized, with six treatments and three replications. The treatments were the follow six sugarcane cultivars: IACSP93-3046, SP80-1842, SP91-1049, CTC 7, CTC 16 and CTC 9. The variables analyzed were: flower emission, pith process intensity, beyond chemical and technological determinations. The cultivars with the highest flower emission showed highest pith process intensity with diameter compromising between 25 and 50%. Cultivars without flower emission but with induction process installed showed pith material, reduction of the haw matter quality; although diameter compromising was lower than 25 % of stalks diameter. Stalks with flower emission and pith material had reduction of Pol, ATR and Purity. In terms of genotypic variation, the cultivars with the best development in relation to the variables studied were CTC 7 and SP91-1049. SP80-1842 cultivar showed lowest development. Keywords: Saccharum spp, raw material quality, technological variables. 12
1 INTRODUÇÃO Atualmente, está disponível no setor canavieiro, uma grande quantidade de cultivares de canas melhoradas geneticamente, com baixos teores de fibra e bons teores de açúcar, que são responsáveis pelos altos índices de produtividade, colocando o Brasil como o maior produtor mundial de açúcar e de álcool. Entretanto, mesmo com toda diversidade de material genético, ainda enfrentamos problemas, com o florescimento. O florescimento da cana-de-açúcar tem sido encarado como prejudicial e indesejável, principalmente, porque sua ocorrência acarreta deslocamento de energia que estava armazenada no colmo em forma de sacarose para a formação da haste floral, flores e brotação lateral. A intensidade do processo de florescimento e as consequências na matéria-prima variam com a cultivar e o clima (Caputo et al., 2007). Pereira et al. (1983) estudando os efeitos da temperatura sobre o florescimento da cana-de-açúcar concluíram que, para que haja o florescimento, é necessária a ocorrência de uma seqüência de dias com temperaturas mínimas acima de 18oC e máximas abaixo de 31oC no período indutivo. Temperaturas de 17-18ºC parecem ser, particularmente, favoráveis para o acúmulo de sacarose. Há efeito interativo entre luz solar, temperatura e diferentes cultivares de cana-deaçúcar em resposta ao processo de maturação (Beauclair et al., 2005). Outro aspecto importante, é que o florescimento torna-se altamente prejudicial quando ocorre simultaneamente o chochamento ou "isoporização" dos entrenós (Sordi & Braga Junior, 1994). Nesse sentido, Caputo et al. (2007) define a isoporização como uma desidratação dos tecidos no colmo que, ao perderem água, vão adquirindo a coloração branca. Esse fenômeno se inicia nas partes internas do colmo, podendo evoluir do centro para a periferia e, ao longo do comprimento, essa evolução se dá da ponta para a base, podendo variar conforme a cultivar. Existe uma grande variação entre os genótipos de cana-de-açúcar. Na literatura são encontrados, principalmente, estudos referentes a respostas desses genótipos à aplicação de indutores de maturação (Caputo et al., 2008). Quanto ao florescimento, ainda são poucos os
trabalhos, porém, já se sabe que esse fenômeno pode provocar nas cultivares um gradiente maior ou menor de isoporização (Salata et al., 1982). Com isso, dependendo do grau de isoporização, pode haver prejuízos na embebição, baixa densidade do bagaço, com fibras curtas, dificultando a “pega” da moenda, bagaço com dificuldade de queima, devido à uma maior embebição, caldo com baixa transparência, com bagacilho em suspensão (Marques et al., 2008). Além disso, há prejuízo na pesagem, com uma menor densidade de cana, e no pagamento pela qualidade da matéria prima em função do aumento do AR, fibra e redução do teor de sacarose (Peixoto et al., 1983). Portanto, verifica-se a importância de se estudar a variação genotípica de cultivares de cana-deaçúcar em termos de florescimento, desenvolvimento das plantas e qualidade da matéria-prima. Diante deste contexto, objetivou-se com este estudo, avaliar a variação genotípica de seis cultivares de cana-de-açúcar em relação aos colmos florescidos e induzidos com a intensidade de isoporização, o diâmetro do colmo e da qualidade da matéria-prima. 2 MATERIAL E MÉTODOS O experimento foi realizado na cidade de Jaboticabal-SP. A altitude média do local é de 575m, latitude de 21º 15’ 22’’ S, longitude 48º 18’ 58’’ WG, temperatura média anual de 22º C, precipitação anual de 1425 mm, clima Aw (Köppen). Os dados meteorológicos, referentes às temperaturas máxima, média e mínima e à precipitação, durante o período de condução do experimento, foram coletados na Estação Agroclimatológica da Unesp/Campus de Jaboticabal (Figura 1). O solo utilizado no experimento foi um Latossolo Vermelho eutroférrico (LVef) textura muito argilosa A moderado (Embrapa, 2006). A amostragem do solo para fins de caracterização química (0-25 e 25-50 cm de profundidade) foi realizada antes da instalação do experimento (Tabela 1), conforme os protocolos analíticos descritos em Raij et al. (2001). O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com seis tratamentos e três repetições. Os tratamentos foram seis genótipos de canas-de-açúcar: IACSP93-3046, SP8013
1842, SP91-1049, CTC 7, CTC 16 e CTC 9. As parcelas experimentais foram compostas por cinco linhas de cana com 12 metros de comprimento, espaçadas de 1,5 m, totalizando 90 m², sendo considerada como área útil, as três linhas centrais, descartando-se um metro nas extremidades, totalizando 45 m². A amostragem dos colmos foi realizada no dia 29 de julho de 2008, aos 16 meses de idade em cana-planta. Em cada parcela foram coletados três feixes de cana, cada um contendo 10 colmos retirados em linha, para realização das avaliações de florescimento, intensidade de isoporização e diâmetro de isoporização. O florescimento foi avaliado mediante a observação da alteração morfológica da gema apical, sendo classificados como sem indução, induzidos e florescidos, quando já haviam emitido a panícula. Determinou-se, para cada unidade experimental, a relação entre o número de colmos que apresentava uma das características mencionadas anteriormente e o número total de colmos, multiplicado por 100. A intensidade de isoporização foi determinada cortando-se longitudinalmente o colmo, observando-se a presença de tecido branco e esponjoso. Os valores obtidos de número de internódios isoporizados foram divididos pelo número total de internódios do colmo e multiplicados por 100.
Para quantificação do diâmetro da isoporização foram efetuados cortes transversais ao longo do colmo, classificando o grau de isoporização em: menores que 25 %, entre 25 e 50 % e maiores que 50 % da área total do colmo. Os resultados obtidos para cada classificação foram divididos pelo número total de internódios isoporizados e multiplicados por 100. Para as análises químicas e tecnológicas foram coletados 10 colmos de cana em linha, os quais foram despontados, despalhados e encaminhados ao laboratório de tecnologia do açúcar e álcool da FCAV/Unesp. As variáveis tecnológicas foram determinadas de acordo com a metodologia preconizada pelo CONSECANA (2006). Os resultados obtidos foram submetidos à análise de variância (ESTAT, 1994) seguindose a aplicação do teste de Tukey (P < 0,05), para comparação das médias (Pimentel-Gomes & Garcia, 2002). O estudo de correlação entre as variáveis dependentes foi feito por meio do cálculo dos coeficientes de correlação de Pearson.
40
300
35 30
250
25
200
20 150
15
100
10
50
5
0
0
temperatura do ar (˚C)
350
m
ar /0 7 ab r/0 7 m ai /0 7 ju n/ 07 ju l /0 7 ag o/ 07 se t/0 7 ou t/0 7 no v/ 07 de z/ 07 ja n/ 08 fe v/ 08 m ar /0 8 ab r/0 8 m ai /0 8 ju n/ 08 ju l /0 8
Precipitação (mm)
DADOS AGROCLIMATOLÓGICOS
precipitação.
Mês/Ano temperatura média
temperatura máxima
temperatura mínima
Figura 1 – Temperatura máxima, média e mínima e precipitação da área experimental.
14
Tabela 1 – Características químicas do solo da área experimental Profundidade
0 – 25 25 – 50
pH
P (resina) -3
MO
K
-3
CaCl2
mg dm
g dm
5,3 5,3
56 26
19 15
Ca
Mg
H+Al
_________________________
3,8 3,5
37 28
16 12
mmolc dm
SB
CTC
V%
-3________________________
31 25
56,8 43,5
%
87,8 68,5
65 64
MO = matéria orgânica; SB = soma de bases; CTC = capacidade de troca de cátions; V = saturação por bases.
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES As cultivares CTC 7 e CTC 16 apresentaram os maiores índices de indução do florescimento. Por outro lado, o menor valor ocorreu para a cultivar SP80-1842. As demais apresentaram resultados intermediários (Tabela 2). Em relação aos percentuais induzidos (Tabela 2), verificou-se que a cultivar SP801842 apresentou os menores índices de indução (26,67%), seguidos pelas CTC 9 (63,33%) e CTC 16 (66,67%). As cultivares SP91-1049 e IACSP93-3046 foram as que apresentaram os maiores percentuais de indução (83,33%) e (80,00%), respectivamente. As cultivares IACSP93-3046, CTC 7 e CTC 16 não apresentaram emissão de florescimento. Já as cultivares SP91-1049 e CTC 9 apresentaram
percentuais intermediários. Os maiores valores ocorreram para a cultivar SP80-1842 (Tabela 2). Verificou-se, também, que as cultivares que apresentaram os menores percentuais de emissão de florescimento, apresentaram os menores índices de intensidade de isoporização e estes, quando ocorreram, apresentaram maiores percentagens de isoporização com diâmetro inferior a 25 %. Resultados semelhantes forma obtidos por Nunes et al. (1982). A isoporização sem a emissão da inflorescência pode ser explicada pela alta percentagem de colmos que apenas sofreram indução o que seria suficiente para desencadear o processo de isoporização. Essas características foram observadas nas cultivares IACSP93-3046, CTC 7 e CTC 16, indicando que o seu florescimento é mais lento em relação as demais.
Tabela 2 – Percentagem de colmos sem indução, induzidos, florescidos, intensidade de isoporização e diâmetro de isoporização <25%, >25%-<50% e >50%, em cana-planta Cultivar
Sem indução
Induzidos
________________________________
IACSP93-3046 SP80-1842 SP91-1049 CTC 7 CTC 16 CTC 9 Média geral Teste F Tratamentos CV (%)
16,67 b 0,00 c 13,33 bc 26,67 ab 33,33 a 13,33 bc 17,22
83,33 a 26,67 d 80,00 ab 73,33 abc 66,67 bc 63,33 c 65,55
14,60** 30,6
45,44** 8,0
Emissão
I.I.
% ________________________________ 0,00 c 9,19 e 73,33 a 22,37 b 6,67 c 17,67 c 0,00 c 11,39 d 0,00 c 5,51 f 23,33 b 27,71 a 17,22 15,63 150,73** 23,7
1256,24** 2,6
Isop.<25%
Isop.>25-<50%
_______________________
93,02 a 63,65 d 59,92 e 88,41 b 76,33 c 37,84 f 69,86 803,41** 1,8
Isop.>50%
Diâmetro _______________________ 6,98 e 0,00 d 28,83 b 7,52 c 22,51 c 17,57 b 11,59 d 0,00 d 23,67 c 0,00 d 39,17 a 22,99 a 22,12 8,01 178,67** 6,8
157,89** 17,3
Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste Tukey a 5% de probabilidade. ** e NS - Significativo ao nível de 1 % de probabilidade e não significativo, respectivamente. I.I. = Intensidade de isoporização. Isop. = Isoporização.
A cultivar SP80-1842 não apresentou indução de florescimento (0,00%) no período avaliado. Em contrapartida, apresentou os maiores percentuais de emissão de florescimento (73,33%) e alta intensidade de isoporização (22,37%). A cultivar CTC 9 apresentou uma grande percentagem de emissão de florescimento, porém seus efeitos nos índices
de isoporização foram mais acentuados do que nas demais cultivares (27,71%). Observou-se correlação positiva entre o florescimento e a intensidade de isoporização (r = 0,64) (Tabela 3). Caputo et al. (2007) também verificaram correlação positiva entre o florescimento e a isoporização em estudo realizado com a cultivar SP80-1842. 15
Por meio da correlação positiva existente quando comparado o florescimento e o diâmetro de isoporização entre 25 e 50 % (r = 0,76), (Tabela 3), foi constatado que a isoporização é intensificada pela emissão e crescimento das flores. A correlação significativa e negativa ocorreu quando se comparou a percentagem de colmos sem indução com o florescimento ( r = -0,77), intensidade de isoporização (r = -0,70) e diâmetro de isoporização <50% (r = -0,47), indicando que a cultivar que apresentou um alto número de colmos não induzidos teve uma baixa isoporização e, com um menor diâmetro. A cultivar SP80-1842 apresentou um alto percentual de emissão de florescimento (Tabela 2) e altas percentagens de fibra (Tabela 4). Como se trata de uma cultivar de ciclo de
maturação precoce sob o ponto de vista industrial, o teor de fibra é importante para o balanço energético da indústria (Lavanholi, 2008). De outra forma, foi constatado que a cultivar IACSP 93-3046 apresentou baixos teores de fibra e não possuiu emissão de florescimento. Estes resultados se assemelham aos obtidos por Landell et al. (1992), no qual os baixos teores de fibra estão relacionados com o não florescimento de alguns cultivares. Os percentuais de florescimento e isoporização influenciaram a Pol%cana e ATR. Assim, as cultivares SP80-1842 e CTC 9 proporcionaram os maiores percentuais de emissão de florescimento e incidência de isoporização, verificando-se os menores níveis da Pol e ATR.
Tabela 3 – Coeficiente de correlação entre as variáveis: percentagem de colmos sem indução, induzidos, florescidos, intensidade de isoporização, diâmetro de isoporização <25%, >25%-<50% e >50%, em cana-planta Variáveis Sem indução Induzidos Florescidos I.I. Isop. <25% Isop. >25e <50%
Induzidos 0,47* -
Florescidos -0,77** -0,92** -
I.I.
Isop. <25%
Isop. >25 e <50%
NS
-0,70** -0,47** 0,64** -
NS
0,42 0,33NS -0,42NS -0,85** -
0,33 -0,51 * 0,51 * 0,76 ** -0,94 ** -
Isop. >50% -0,47 * -0,08NS 0,26NS 0,84 ** -0,92 ** 0,75 **
**, * e NS - Significativo ao nível de 1 e 5 % de probabilidade e não significativo, respectivamente. I.I. = Intensidade de isoporização. Isop. = Isoporização.
Tabela 4 – Valores médios de fibra % cana (fibra), pureza, açúcares redutores totais (ART), açúcares redutores (AR), Pol%cana e açúcar total recuperável (ATR), em cana-planta Variedade IACSP93-3046 SP80-1842 SP91-1049 CTC 7 CTC 16 CTC 9 Média Geral Teste F Tratamentos CV (%)
Fibra
Pureza
ART cana
AR cana
Pol%cana
ATR/t.
11,17 c 13,87 ab 12,27 bc 14,89 a 13,48 ab 12,65 bc 13,05
75,80 cd 70,95 d 84,67 ab 86,78 a 79,49 bc 76,59 cd 79,05
16,14 b 14,12 c 17,44 a 17,49 a 15,75 b 15,07 bc 16,00
0,29 a 0,28 a 0,25 b 0,13 d 0,25 b 0,17 c 0,23
15,05 b 13,14 c 16,32 a 16,49 a 14,72 b 14,16 bc 14,98
146,11 b 127,84 c 157,85 a 158,33 a 142,55 b 136,43 bc 144,85
10,16** 5,4
15,67** 3,2
30,62** 2,6
383,66** 2,5
31,77** 2,6
30,62** 2,6
Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste Tukey a 5% de probabilidade. ** - Significativo ao nível de 1 % de probabilidade.
De forma contrária, as cultivares CTC 7, SP91-1049, IACSP93-3046 e CTC 16 apresentaram alto percentual de Pol%cana e ATR e baixos níveis de emissão de florescimento e índice de isoporização. Resultados diferentes foram obtidos por Nunes
et al. ( 1982), Pereira et al. (1983) e Coletti et al. (1984). As cultivares SP80-1842 e CTC 9 apresentaram os maiores percentuais de emissão de florescimento e incidência de isoporização e, proporcionalmente nesta cultivares, observou-se 16
os menores níveis de pureza (Tabela 4). De forma contrária, as cultivares CTC 7, SP911049, IACSP93-3046 e CTC 16 apresentaram alto percentual de pureza e baixos níveis de emissão de florescimento e índice de isoporização. 4 CONCLUSÕES As cultivares com maiores percentagens de florescimento foram também as com maiores intensidades de isoporização e estas comprometendo diâmetros entre 25 e 50 %. Cultivares com indução, porém sem emissão de florescimento, apresentaram isoporização, prejudicando a qualidade da matéria prima com comprometimento inferior a 25 % do diâmetro dos colmos. Colmos florescidos e isoporizados apresentaram queda nos teores de Pol%cana, ATR e Pureza. Em termos de variação genotípica, a cultivar que obteve o melhor desempenho em relação às variáveis estudadas foi a CTC 7, seguida da SP91-1049 e, a cultivar SP80-1842, foi a que apresentou os resultados menos satisfatórios. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS BEAUCLAIR, E. G. F.; CAPUTO, M.; SILVA, M.; ROSSETTO, R. Uso de maturadores químicos na cana-de-açúcar. Piracicaba: Apta regional, 2005. Disponível em:
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