CANA-DE-AÇÚCAR SISTEMA DE PRODUÇÃO EM. Prof. Dr. Carlos Azania

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CANA-DE-AÇÚCAR

AULA 2 – MORFOLOGIA E FISIOLOGIA

SISTEMA DE PRODUÇÃO EM

Prof. Dr. Carlos Azania

Pesquisador Científico VI do Instituto Agronômico (IAC) Centro de Cana – Ribeirão Preto – SP

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CLASSIFICAÇÃO

Classificação

Botânica

Especificação ENGLER (1887) CRONQUIST (1988) AGPII 2003 Divisão Angiospermae Magnoliophyta

Classe Monocotyledoneae Liliopsida Monocotiledonea Ordem Glumiflorae Cyperales Poales

Família Gramineae Poaceae Poaceae Tribo Andropogoneae Andropogoneae **

Subtribo Saccharininae Saccharininae **

Gênero Saccharum Saccharum Saccharum

Espécies Sacharum officinarum Sacharum officinarum Sacharum officinarum Saccharum barberi Saccharum barberi Saccharum barberi Saccharum robustum Saccharum robustum Saccharum robustum Saccharum spontaneum Saccharum spontaneum Saccharum spontaneum Saccharum sinensis Saccharum sinensis Saccharum sinensis Saccharum edule Saccharum edule Saccharum edule

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CLASSIFICAÇÃO

Classificação

Botânica

Especificação ENGLER (1887) CRONQUIST (1988) AGPII 2003

Divisão Angiospermae Magnoliophyta

Classe Monocotyledoneae Liliopsida Monocotiledonea

Ordem Glumiflorae Cyperales Poales

Família Gramineae Poaceae Poaceae

Tribo Andropogoneae Andropogoneae **

Subtribo Saccharininae Saccharininae **

Gênero Saccharum Saccharum Saccharum

Espécies Sacharum officinarum Sacharum officinarum Sacharum officinarum

Saccharum barberi Saccharum barberi Saccharum barberi

Saccharum robustum Saccharum robustum Saccharum robustum

Saccharum spontaneum Saccharum spontaneum Saccharum spontaneum

Saccharum sinensis Saccharum sinensis Saccharum sinensis

Saccharum edule Saccharum edule Saccharum edule

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USO DO NOME CIENTÍFICO:

Saccharum spp. ou Saccharum officinarum?

Saccharum spp.

Complexidade do gênero Saccharum

✓ cruzamentos naturais e manipulados pelo homem ✓ plantas atuais são híbridas

(podem ter características genéticas de espécies diferentes) ✓ uso do “

spp.

” designa mais de uma espécie do mesmo gênero

Saccharum officinarum

Documentos oficiais que exigem a identificação gênero e espécie, usar Saccharum officinarum porque a espécie reúne as características agroindustriais mais desejadas: riqueza em sacarose

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NUMERAÇÃO DAS CULTIVARES

INTERPRETAÇÃO DAS LETRAS E NÚMEROS DAS CULTIVARES

IAC91-5155

LOCAL

ORIGEM/PESQUISA

ANO DO

CRUZAMENTO

NÚMERO DO

CRUZAMENTO

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INSTITUIÇÕES COM PROGRAMAS DE MELHORAMENTO GENÉTICO SIGLAS DAS CULTIVARES E INSTITUIÇÕES BRASILEIRAS PB, Pernambuco Brasil CB, Campos Brasil

RB: República Brasil (IAA/RIDESA) CTC: Centro de Tecnologia Canavieira

IAC: Instituto Agronômico Campinas (CC-IAC)

SP: São Paulo (Coopersucar) CV: Canaviallis

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INSTITUIÇÕES COM PROGRAMAS DE MELHORAMENTO GENÉTICO

FIJI

CL- Clewiston (U.S. Sugar Corporation) CP- Canal Point

F- Flórida (Belle Glade Exp. St.) L- Louisiana Exp. St.

H- Hawaii Sugar Planters Association

C- Cuba PR- Porto Rico B- Barbado BT- Barbado Trindade V- Venezuela

ICA- Instituto Colombiano Agropecuário TUC- Tucumán

NA- Norte da Argentina

RB: República Brasil

CTC: Centro de Tecnologia Canavieira IAC: Instituto Agronômico Campinas SP: São Paulo

CV: Canaviallis PO: Pedro Ometto CB: Campos Brasil PB: Pernambuco

N- Natal

Nco- Natal coimbatore R- Ilhas Reunion

Co- Coimbatore

POJ- Proefstation Oest Java

P- Filipinas

TA- Taiwan Sugar Manuf. Co

Q- Queensland

SIGLAS DAS CULTIVARES E INSTITUIÇÕES INTERNACIONAIS

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MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

PERFILHAMENTO T _T T T S S P

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MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

(19)

MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

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MORFOLOGIA EXTERNA

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Fisiologia da cana-de-açúcar

Fases do crescimento

florescimento

brotação perfilhamento crescimento colmos

maturação

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Fisiologia da cana-de-açúcar

florescimento

brotação perfilhamento crescimento colmos

maturação

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Fisiologia da cana-de-açúcar

desenvolvimento vegetativo maturação _{florescimento}

perfilhamento crescimento colmos FASE 1:

a) a gema é quiescente, precisa do contato com fatores externos para iniciar a brotação b) etapa de embebição, entrada de água pelos primórdios até as células meristemáticas

c) etapa da hidrólise, degradação do material de reserva (sacarose estocada no colmo), consequentemente aumenta-se a taxa respiratória.

d) Etapa da formação de energia (ATP) e nucleotídeos necessários a formação celular

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Fisiologia da cana-de-açúcar

perfilhamento crescimento colmos

FASE 2: transferência de energia (ATP) para os pontos de crescimento

FASE 3: multiplicação celular (crescimento) e a diferenciação celular

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Fisiologia da cana-de-açúcar

perfilhamento crescimento colmos FASE

1-interferência dos fatores ambientais

a) excesso de umidade fermenta o tolete e impede a brotação

b) déficit de água desidrata o tolete e a gema e impede a brotação c) temperatura abaixo de 10ºC impede a brotação

d) temperaturas entre 12º a 21ºC a brotação é dificultosa e) temperaturas entre 21º e 32ºC são ideais

f) sendo 30 a 35ºC a temperatura ótima

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Fisiologia da cana-de-açúcar

1-interferência dos fatores fitotécnicos

a) dominância apical: cortar o colmo em toletes menores para manter a distribuição de auxinas de forma similar entre as gemas. Caso contrário as auxinas se concentram nas pontas do colmo e as gemas do terço médio tem dificuldade em brotar

b) posição da gema no sulco: gemas que ficam acomodadas em posição oposta à superfície tem dificuldade em brotar

c) tratamentos no sulco: gemas tratadas com produtos que previnem doenças tem maior garantia de brotação. Ex: podridão abacaxi

brotação

Há cultivares que possuem genética que atrasa a brotação das gemas, outras que permitem rápida brotação

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Fisiologia da cana-de-açúcar

1-interferência dos fatores fitotécnicos

a) condição física do solo: solos com presença de torrões não permitem a aderência da gema e primórdios com a umidade do solo. As bolsas de ar impedem a brotação

b) presença de bainhas: dificultam o contato da gema e primórdios com o solo c) colmos saudáveis: usar colmos de viveiros de mudas e não usar colmos infectados por pragas e doenças.

brotação

Fatores fitotécnicos e ambientais respeitados, a brotação ocorre entre 3 a 5 semanas

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Fisiologia da cana-de-açúcar

Fases do crescimento maturação _{florescimento} crescimento colmos brotação perfilhamento

Fatores de interferência climático:

a)deficiência hídrica: impede o perfilhamento b)Excesso água: diminui o perfilhamento

c) Radiação solar: intensa favorece o transporte de auxinas (hormônios crescimento) até a base do perfilho, favorece novas brotações

d) Temperatura: entre 20 a 35ºC favorecem o perfilhamento

Fase que ocorre até 90 – 120 dias após o plantio ou colheita

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Fisiologia da cana-de-açúcar

Fases do crescimento maturação _{florescimento} crescimento colmos brotação perfilhamento

Fatores de interferência fitotécnica:

a) nutrição mineral: canavial nutridos com N (principalmente) tem o perfilhamento favorecido

b) interferência plantas daninhas: competição por nutrientes impacta negativamente o perfilhamento

c) espaçamento: redução de espaçamento entre linhas reduz o perfilhamento

d) pragas: matam perfilhos,l particularmente os mais

desenvolvidos. Com isso, mais perfilhos podem ser emitidos

Fase que ocorre até 90 – 120 dias após o plantio ou colheita

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Fisiologia da cana-de-açúcar

Fases do crescimento maturação _{florescimento} crescimento colmos brotação perfilhamento

Fatores de interferência climática:

a) luz solar: > radiação as folhas são largas e verdes e os colmos grossos; < radiação as folhas são estreitas e verde-amarelada e os colmos finos.

b) comprimento de luz: 10 a 14h há > comprimento colmos e 6 a 8h < comprimento.

c)Temperatura: 25 a 34ºC ótimo, sendo lento fora da fx.

Fatores de interferência fitotécnica:

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Fisiologia da cana-de-açúcar

Fases do crescimento maturação florescimento crescimento colmos brotação perfilhamento

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Fisiologia da cana-de-açúcar

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Fisiologia da cana-de-açúcar

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F osfo ril açã o a cicl ica é- é- é- Feo Feo Complexo Citocromo b6-f é- O2 + é- O2 + é- P680 Luz H2O H2O H2O clorofila clorofila clorofila O2 + é - QA QB PC clorofila clorofila Ao Feo A1 FeS x FeSb é- FeSa Feo Fd Fp NADPH NADP clorofila HERBICIDAS P700 Luz Ciclo de Calvin

Fotossistema II (FSII) Fotossistema I (FSI)

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m es óf il o feix e v as c ular PEP-fosfoenolviruvato (molécula 3C) CO2 + PEP carboxilase (enzima) ác. oxaloacético (molécula 4C) ASP- ác. aspártico (molécula 4C) MAL- ác. málico (molécula 4C) NADPH NADP NADPH NADP TR A NSLOC A Ç Ã O DE CO2 Células do mesófilo

ASP + MAL – translocados para as células da bainha

C A R B OXI L A Ç Ã O

ALA + PIR – translocados das células da bainha

alanina ALA piruvato PIR 2 A 3ATP ADP PEP (molécula 3C) PEP (molécula 3C) 2 A 3 ATP ADP REG E NERA ÇÃ O DO PEP Células bainha ASP- ác. aspártico (molécula 4C) MAL- ác. oxaloacético (molécula 4C) alanina ALA piruvato PIR CO2 _CO2 CO2 (MAL) CO2 (ASP)

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m es óf il o feix e v asc ular

Células da bainha – Ciclo de Calvin

(RuBP, 5C) ribulose 1, 5-bifosfato

(molécula 5C)

CO2 +

RUBISCO- Ribulose bi fosfato carboxilase (enzima) PGA ác. fosfoglicérico (molécula 3C) AT P AD P 1,3-DPGA ác. 1,3- difosfoglicérico PGAL ác. gliceraldeído 3P NADPH NAD P AT P AD P Ribulose – 5P (RUDP) Ribulose 1,5 bifosfato NADPH NAD P formar glicose, frutose REDU ÇÃ O OU P RODU ÇÃ O COM P OS T OS CA RB OX IL A Ç Ã O OU FI X A Ç Ã O CA RB ONO REG E NERA ÇÃ O O U FORM A Ç Ã O Ru DP

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SA I SA I SA I SA I SA I SA I SA I SA I NI NI NI NI NI NI xilema floema

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IAs IAs IAs IAs IAs IAs

IAs IAs IAs IAs IAi IAi

IAs IAs IAs

IAi IAi IAi

IN

IAs IAi IAi IAi IAi IAi

IN IN IN

IAi IAi IAi IAi IAi IAi

IN IN IN IN

IAs IAs IAs

IAi IAi IAi

IN

Enzimas: invertase ácida e invertase

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Fisiologia da cana-de-açúcar

Fases do crescimento maturação _{florescimento} crescimento colmos brotação perfilhamento

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crescimento (primavera / verão) maturação e colheita (outono / inverno) senescência (primavera / verão)

set /out nov/dez jan/fev mar/abr mai/jun jul/ago set/out nov/dez jan/fev

AZANIA & AZANIA

crescimento (primavera / verão) crescimento (primavera / verão) maturação e colheita (outono / inverno) senescência

(primavera / verão)senescência (primavera / verão)

AZANIA & AZANIA

INDUÇÃO FLORESCIMENTO

Hormônios em diferentes concentrações

Auxinas Giberelinas Citocininas Etileno Ácido abscísico

O

florescimento

depende

do

balaço hormonal,

cuja produção e

concentração são

estimulados

por

fatores externos

(53)

INDUÇÃO FLORESCIMENTO

crescimento

(primavera / verão)

maturação e

colheita

(outono / inverno)

senescência

AZANIA & AZANIA

crescimento

maturação e

colheita

(outono / inverno)

senescência

AZANIA & AZANIA

A cana-de-açúcar para ser induzida ao

florescimento precisa:

•Fotoperíodo com 11:30 horas de escuro

•Umidade no solo

•Temperaturas mínimas de 18°C

•Colmos adultos

Fevereiro período mais propício

(18 a 21 dias)

(54)

INDUÇÃO FLORESCIMENTO

x

fitocromos

Os fitocromos

“lêem” as informações

contidas na luz e

“interpreta” para a

célula, que passam a produzir os

hormônios

necessários

e

na

concentração

necessária

a

cada

fase de crescimento.

No caso , a fase é o florescimento!

crescimento

maturação e

colheita

(outono / inverno)

senescência

AZANIA & AZANIA

crescimento

maturação e

colheita

(outono / inverno)

senescência

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INDUÇÃO FLORESCIMENTO

Fitocromos (FV) e Fitocromos (Fve)

> qt de Fve porque qdo o FV absorve luz se transforma em Fve.

na ausência de luz o Fve reverte novamente em FV

Para indução ao florescimento a

planta precisa ter < qt de Fve.

Qdo as noites são longas (dias

curtos) a qt de FV é

maior

, então,

o

estímulo

ao

florescimento

ocorre, desde que o solo tenha

umidade,

as

temperaturas

sejam > 18°C e as canas entre 9

a 10 meses.

crescimento

maturação e

colheita

(outono / inverno)

senescência

AZANIA & AZANIA

crescimento

maturação e

colheita

(outono / inverno)

senescência

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INDUÇÃO FLORESCIMENTO

A 2ª semana de fevereiro é o período mais

provável de ocorrência ao estímulo a

floração!

POR QUÊ?

Junho 23/06 dezembro 21/12 Junho 23/06 > n° horas de luz

> Fve –não indução floresci/o > n° horas de escuro < Fve – indução floresci/o 11:30 horas -fevereiro