CONCEITOS GERAIS EM CANA-DE-AÇÚCAR. Prof. Dr. Edgar G. F. de Beauclair Depto. Produção vegetal ESALQ / USP

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CONCEITOS GERAIS EM

CANA-DE-AÇÚCAR

Prof. Dr. Edgar G. F. de Beauclair

Depto. Produção vegetal – ESALQ / USP

egfbeauc@esalq.usp.br

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1. Cana-de-açúcar

1.1. Botânica 

Taxonomia

ESPECIFICAÇÃO ENGLER antiga CRONQUIST atual

Divisão Angiopermae Magnoliophyta

Classe Monocotyledoneae Liliopsida

Ordem Glumiflorae Cyperales

Família Gramineae Poaceae

Tribo Andropogonae Andropogonae

Subtribo Saccharininae Saccharininae

Gênero Saccharum Saccharum

Espécies Saccharum officinarum

Saccharum barberi Saccharum robustum Saccharum spontaneum Saccharum sinensis

Saccharum edule

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1. Cana-de-açúcar

1.1. Botânica

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1.1. Botânica

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1.1. Botânica

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1.1. Botânica

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1.2. Fenologia

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1.2. Fenologia

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1.2. Fenologia

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1.2. Fenologia

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1.2. Fenologia

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1.2. Fenologia

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1.2. Fenologia

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1.2. Fenologia

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1.2. Fenologia

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1.2. Fenologia

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1.2. Fenologia

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1.2. Fenologia

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1. Cana-de-açúcar

1.3. Partição e terminologia agroindustrial

CANA

FIBRA 10-18% CALDO 82-90%

Celulose, hemicelulose, lignina

ÁGUA 75-82% SÓLIDOS SOLÚVEIS (brix) 18-25%

AÇÚCARES REDUTORES TOTAIS SACAROSE 14-24% (S%) GLICOSE 0,2-1,0% FRUTOSE 0,0-0,5% NÃO AÇÚCARES 1,0-2,0% SAIS – INORGÂNICOS ORGÂNICOS

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1. Cana-de-açúcar

1.3. Terminologia agroindustrial

 Fibra = f %

 Caldo extraído = c.e. %

 Brix = brix %

 Açúcares redutores totais = ART (% ou kg / t)

 Sacarose (oligossacarídeo) no caldo = S% ou SE%

 Determinada em sacarímetro por polarização  POL = Porcentagem de oligossacarídeos

 PCC = Pol da cana corrigido (fibra, caldo extraído)  Glicose e frutose (monossacarídeos)

 Açúcares redutores (AR) = %

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1. Cana-de-açúcar

1.3. Terminologia agroindustrial 

Pureza = P%

 Relação de S% no ART

 Aproximação prática: S*100/brix

 Uso importante no manejo de corte da cultura



Açúcar total recuperável = ATR (kg/t cana)

 _{Medida de pagamento}

 Valor calculado, considera parâmetros de

eficiência de extração industrial, impurezas, fibra, pol, etc.

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1. Cana-de-açúcar

1.4. Melhoramento  Controle de doenças  Hibridação  Tratamento térmico  Rouguing

 Instituições brasileiras de melhoramento

 CTC (antiga Copersucar)

 Variedades CTC (antigas SP)

 RIDESA (Convênio de Univ. Federais)

 Variedades RB (antigo Planalsucar)

 APTA – Instituto Agronômico (antigo IAC)

 Variedades IAC e IACSP (seedlings do CTC)  Canavialis

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2. Planejamento geral

2.1. Ciclos da cultura

 Controle de doenças

DOENÇAS VETORES CONTROLE

Carvão Vento, solo, mudas Resist. Varietal +

Trat. Térmico + ROGUING

Mosaico Pulgões, mudas Resist. Varietal +

ROGUING

Escaldadura Facão, mudas Resist. Varietal +

ROGUING

Raquitismo Facão, mudas Resist. Varietal +

Trat. Térmico

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2. Planejamento geral

 Viveiros _{TRATAMENTO TÉRMICO}

Viveiro primário

Viveiro secundário Viveiro produtor

COMERCIAL Multiplicação

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2. Planejamento geral

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2. Planejamento geral

2.1. Ciclos da cultura 

Estágios

 Cana planta: cana que atravessa o ano safra

em formação

 Cana de “n” corte: cana que dará enésimo

corte durante o ano safra

 _{Cana de ano e meio: cana plantada no início}

do ano civil, após as chuvas

 Cana de ano: cana plantada no fim do ano

civil, antes das chuvas

 Cana soca: toda cana que já produziu pelo

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2. Planejamento geral

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2. Planejamento geral

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2. Planejamento geral

2.2. Ambientes de produção

 Caracterização e definição da base física

 Caracterização do ambiente de produção

 Determinação da vocação técnica de cada ambiente em função de recursos disponíveis

 _{Integração ambiente (solo + clima) / planta}

 Sistema de produção

 Manejo de variedades – plantio  Adaptabilidade e rusticidade  Época da colheita

 Trafegabilidade

 Disponibilidade de mudas

(37)

2. Planejamento geral

2.2. Ambientes de produção 

Vocação técnica completa

 Definição de áreas homogêneas com mesmo

manejo de variedades – plantio / colheita

 Frentes de trabalho balanceadas

 Logísticas de plantio e corte apropriadas  Homogeneidade de áreas anuais de plantio  Homogeneidade de produção agrícola anual  Distribuição adequada do fornecimento da

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2. Planejamento geral

2.3. Planejamento da produção



Planejamento da produção – conceitos

 Gestão do agronegócio – Ferramentas

modernas

 Fazer “o certo” x “bem-feito”

 Eficácia x eficiência => EFETIVIDADE

 Planejamento estratégico x operacional

 _{Planejamento integrado}

 Agrícola + industrial + comercial  Base física + base financeira

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2. Planejamento geral

2.3. Planejamento da produção 

Conceitos

 Importância na formação de cenários

 Elaboração de estimativas de produção

 Produtividade de colmos (t / ha)  Teor de açúcar (kg / t)

 Informações de produção

 Simulações e otimização

 Ameaças e oportunidades

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2. Planejamento geral

2.4. Estimativas e cenários 

Modelos de produtividade

0 20 40 60 80 100 120 140 160 1 2 3 4 5 6 7 8 Número de cortes Pr od ut iv ida de (t .ha -1 ) Ambiente A Ambiente C Ambiente E

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2. Planejamento geral

2.4. Estimativas e cenários

 Produção agrícola

Varie. Amb. 1c 2c 3c 4c 5c 6c Início Meio Fim

1 A 140 120 100 90 80 70 90 140 130 1 C 130 110 90 70 60 45 100 150 140 1 E 120 100 80 60 40 30 110 160 150 2 A 155 140 120 100 90 85 60 120 115 2 C 150 130 110 90 80 70 70 130 125 2 E 130 120 100 80 70 50 80 140 135 3 A 130 110 90 80 70 60 110 160 130 3 C 100 90 80 65 50 30 120 170 140 3 E 80 65 50 30 20 10 130 180 150 ... ... ... ...

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2. Planejamento geral

 Previsão da maturação – PREDPOL

RB 72 454 s AB OUT NOV DEZ

50.000 70.000 90.000 110.000 130.000 150.000 170.000 190.000 1 101 201 301 Dias de safra A T R Estimado 2003 Média das 5 safras Medido 2003

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2. Planejamento geral

 Maturação – PREDPOL - PLANSAFRA

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Meses A T R ( k g d e a ç ú c a r. t d e c a n a -1 ) Variedade A Variedade B

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2. Planejamento geral

2.4. Estimativas e cenários  Maturação – PLANSAFRA MÊS 5 MÊS 8 TOTAL OPÇÃO 1 Variedade B Variedade A Kg / t cana 110 140 250 OPÇÃO 2 Variedade A Variedade B Kg / t cana 100 165 265 DIFERENÇA

₁₅

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2. Planejamento geral

2.5. Planejamento e programação 

Programação de atividades

 Uso de simuladores e ferramentas de

programação de atividades

 Uso dos rendimentos

 Elaboração de projeções e estimativas

 Necessidade de controles da produção para

obtenção dos índices de rendimento e comparação

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2. Planejamento geral

2.5. Planejamento e programação

 Otimização de safra e plantio

 Forma matemática de expressar a soma de todas as receitas menos todos os custos

 Restrições de cada recurso também é expressa de forma matemática MAX

(

)

(

ik_l _j i ik_m i ik_l _j i il _j ik_l_j i

)

i j l k i j l k i j i j l k i j l k i j I i J j K k L l M m klm j i ARS Q CVT ARS Q DS CT ARS Q CI ARS Q PTalc Palc ARS Q ATR Pacu C . . . . . . . . . . . . . + + -+



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2. Planejamento geral

Otimização de safra e plantio

 Deve considerar TODAS restrições relativas à

disponibilidade dos recursos físicos e financeiros

 Envolve TODAS as estimativas realizadas

 Obtém a MELHOR solução matematicamente

possível dentro das condições estudadas

 Recursos computacionais são imprescindíveis

para solucionar matrizes com mais de 100.000 incógnitas

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2. Planejamento geral

Integração agroindustrial

 Interdependência

 Fornecimento de matéria prima  Demanda da produção agrícola

 _{Integração de atividades e objetivos}

 Condições “ideais” de cada uma são opostas  Determinação da melhor solução geral em

detrimento das melhores soluções locais e estudos de caso individual

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3. Sistemas de produção

3.1. Preparo do solo 

Convencional

 Diversos sistemas e combinações envolvendo

arações, gradagens pesadas, gradagens leves, subsolagens e nivelamento

 Adensamentos e compactação devem ser

diagnosticados antes de decidir o uso de subsolagem

 _{Profundidade do preparo deve chegar a 40 cm}

 Sulcação e adubação na mesma operação, a

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3. Sistemas de produção

3.1. Preparo do solo 

Cultivo mínimo

 Eliminação química ou mecânica da soqueira

 Subsolador, sulcador, destorroador e

adubadeira em um único equipamento

 Sulcador com haste subsoladora

 Trabalham na antiga entre-linha

 _{Menor volume de solo a ser explorado pelo}

(51)

3. Sistemas de produção

3.2. Plantio

 Técnicas operacionais

 Sulcação / adubação em banquetas – plantio com

caminhão

 Sulcação / adubação completa – plantio com carretas

 Plantio mecanizado

 Sulcação, adubação, distribuição de mudas picadas e

cobrição com único equipamento

 Espaçamento:

 1,10 m a 1,40 m (áreas de colheita manual)

 1,50 m (áreas de colheita mecânica) – Sistematização  Densidade de plantio: 12 – 20 gemas / m

 Picação das mudas manual

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3. Sistemas de produção

3.2. Plantio 

Pragas de solo

 Nematóides  Cupim  Sphenophorus  Methamasius  Migdolus



Controle mecânico na eliminação da soqueira



Controle químico no plantio, realizado junto

com a cobrição das mudas

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3. Sistemas de produção

3.3. Tratos culturais planta e soca 

Nutrição de plantas

 Noções gerais

 Fornecimento de nutrientes essenciais ao desenvolvimento completo das plantas

 Macronutrientes

 Primários: N, P, K

 Secundários: Ca, Mg, S

 Micronutrientes

 B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn

 Úteis

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3. Sistemas de produção

3.3. Tratos culturais planta e soca

 Nutrição

 Correção do solo, calagem, corretivos  Sistemas diferentes de recomendação

 CTC

 NC = 3 – (Ca + Mg) * f

 IAC

 Saturação de bases (elevar a 60%)

 Critérios devem considerar

 Calcáreo tem baixa solubilidade (Ks = 10 -13₎

 CTC das análises de rotina não é efetiva e sim calculada

 Solos com alta CTC tem diferente especiação química da representada nas análises de rotina

 Doses anuais superiores à 3 t / ha pouco eficientes

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3. Sistemas de produção

 Nutrição

 Condicionadores inorgânicos

 Gesso

 Fornece Ca e S

 Diminui atividade iônica do Al mas não neutraliza

 Atua em profundidade

 Diminui a solubilidade do calcáreo

 Condicionadores orgânicos

 Ácidos húmicos

 Favorecem fornecimento de N

 Diminuem perdas por lixiviação e volatilização de NH3  Melhoram a CTC e a eficiência da adubação química

 Preenche sítios de fixação de P

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3. Sistemas de produção

 Nutrição

 Fórmulas mais comuns de adubação de base

 Plantio: 4-20-20; 5-25-25; 2,5-10-10; 10-30-20; etc

 Soqueira: 18-00-27; 14-07-28; 14-07-21; 20-00-30; etc  Cobertura nitrogenada em cana planta (0 a 60 kg / ha)

 Início das águas

 Cultivo “quebra-lombo”

 Adubação de base “padrão” – kg / ha

ESTÁGIO N P2O5 K2O

CANA PLANTA 0 a 60 100 a 150 100 a 170

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3. Sistemas de produção

 Nutrição – exportação de nutrientes kg / t cana

NUTRIENTE CANA PLANTA CANA SOCA

N 0,92 0,73 P2O5 0,23 0,30 K2O 0,77 0,85 CaO 0,83 0,49 MgO 0,56 0,51 SO4 0,84 0,69

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3. Sistemas de produção

 Nutrição

 N

 Ciclo de crescimento

 Sistema radicular profundo (5-6 m)  Fixação de N: vida livre

 Renovação sistema radicular – relação C/N alta

 P2O5

 Suprir necessidades dos sítios de fixação de P no

solo.

 Aplicação localizada  K2O

 Elemento mais importante e exportado na cultura  Fundamental no metabolismo dos açúcares

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3. Sistemas de produção

 Nutrição

 CaO

 Bastante exportado

 Fontes calcáreo, gesso e adubos orgânicos  Fundamental ao sistema radicular

 MgO

 Fontes: calcáreos dolomíticos e magnesianos; termofosfatos

magnesianos; fosmag; adubos orgânicos.

 Relações importantes com P

 SO4

 Fontes gesso, super simples e adubos orgânicos

 Micro

 Mais importantes: Cu (tabuleiros) e Zn (cerrado)

 Mo pode ser importante na fixação de N por organismos de

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3. Sistemas de produção

 Nutrição - Resíduos agroindustriais

 Torta de filtro – composição

ELEMENTO (unidade) Copersucar Planalsucar ESALQ

N (%MS) 1,41 0,87 1,26 P2O5 (%MS) 1,94 1,35 2,61 K2O (%MS) 0,39 0,28 0,27 CaO (%MS) 2,10 2,18 5,04 MgO (%MS) 0,89 0,24 0,54 SO4 (%MS) 3,55 SiO2 (%MS) 14,06 C (%MS) 39,60 31,20 36,20 Fe (ppm) 34.870 25.100 Mn (ppm) 590 624 Cu (ppm) 51 65 Zn (ppm) 83 89 Mo (ppm) 0,6 Umidade (%) 79,41 74,77 77,77

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3. Sistemas de produção



Nutrição - Resíduos agroindustriais

 Torta de filtro – aplicação

 Dosagem de 4 a 12 t MS /ha

 Área total antes / durante preparo  Sulco de plantio - localizado

 Entrelinha da soqueira

 Compostagem com bagaço e outros materiais

 Redução umidade

 Aumento do volume total

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3. Sistemas de produção

 Nutrição - Resíduos agroindustriais

 Vinhaça – composição

ELEMENTO (unidade) MOSTO DE MELAÇO MOSTO MISTO MOSTO DE CALDO

N (kg / m3) 0,665 0,400 0,285 P2O5 (kg / m3) 0,200 0,270 0,218 K2O (kg / m3) 5,455 2,680 1,525 CaO (kg / m3) 2,153 1,050 0,405 MgO (kg / m3) 1,060 0,493 0,313 SO4 (kg / m3) 1,050 1,600 2,030 Mat. orgânica(kg / m3) 49,07 31,21 24,39 Fe (ppm) 79,67 78,00 68,67 Cu (ppm) 5,0 3,9 1,6 Zn (ppm) 3,3 3,0 2,3 Mn (ppm) 8,0 7,5 7,0 pH 4,25 3,95 3,60

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3. Sistemas de produção



Nutrição - Resíduos agroindustriais

 Vinhaça – aplicação

 Dosagem em função K2O – 100 a 300 m3 / ha

 Aplicação limitada pelas distâncias, topografias, distribuição de áreas, sistemas de aplicação, etc.  Fertirrigação – uso de águas servidas

 Uso de caminhões tanques

 Recurso importante na safra – estiagem  Melhora a brotação da soqueira

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3. Sistemas de produção

Cultivo mecânico de soqueira

 Enleiradores são ancinhos rotativos

 Cana queimada enleiramento a cada 5 ruas  Cana crua enleiramento a cada 3 ruas

 Para realização de cultivo mecânico

 Tríplice operação:

 Escarificador (hastes), adubadeira e destorroador (pequenos discos de grade)

 _{Novas técnicas de adubação e aplicação de}

(65)

3. Sistemas de produção

Matocompetição

 Período crítico

 Cana planta: 30 – 120 dias após plantio  Cana soca: 30 – 90 dias após o corte

 Épocas de aplicação e cuidados gerais

 Ideal é aplicação de pré-emergentes logo após operações de plantio ou corte e cultivo mecânico.  Produtos para baixa umidade do solo – safra

 Pré-plantio incorporado em pastos

 Tecnologia de aplicação é fundamental

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3. Sistemas de produção

3.4. Colheita

 Cana crua x cana queimada

 Custos Corte + Carregamento:

 Crua = US$ 3,50 / t

 Queimada = US$ 5,00 / t

 Eliminação da lavagem na cana crua

 Redução de custos de industrialização

 Menores perdas (na própria lavagem)

 Qualidade da matéria prima:

 Menor deteriorização e menores perdas na crua

 Questão social: 400.000 EHA em SP

 Base salarial de R$ 600,00 / mês

 Palha

 Reciclagem nutrientes

 Controle de ervas

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3. Sistemas de produção

3.4. Colheita

 Maturadores

 Produtos químicos

 Provocam algum tipo de “stress”

 Uso deve ser bem planejado

 Período de efeito entre 21 e 48 dias (variedade,

produto, época de aplicação, etc.)

 Provocam o “fim” do estádio vegetativo => indução artificial do início da maturação

 Podem auxiliar no controle do florescimento, reduzir o chochamento e aumentar a qualidade da matéria

prima

 Efeitos controversos sobre a brotação  Principais produtos: Ethrel e Curavial

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3. Sistemas de produção

3.4. Colheita

 Corte, carregamento e transporte (CCT)

 Corte mecânico

 Corta, pica, limpa e carrega a cana em uma só

operação (500 a 600 t / máquina.dia)

 Colhe cana sem queima  Alto custo inicial

 Novas alternativas em estudo (declividade e custo)  Corte manual (8-10 t / homem.dia)

 Exige queima prévia

 Formação de leiras ou eitos de 5 ruas

 Carregamento mecânico

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3. Sistemas de produção

3.4. Colheita



Recepção e pagamento

 Pesagem e controles – rastreamento da

produção

 Amostragem da carga

 Sondas oblíqua e lateral

 Análise da qualidade da matéria prima

 Teores de impurezas minerais e vegetais

 Teor de fibra, brix, pol, PCC, ocasionalmente AR  Cálculo do ATR e do valor da carga

 Sistema de pagamento em SP considera MIX

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4. Aspectos ambientais

4.1. Agrícolas

 Cultura com menor taxa de erosão

 Seqüestro de carbono (5 t/ha.ano)

 Controle biológico das principais pragas

 Controle de doenças pelo melhoramento

 Adubação orgânica rotineira – reciclagem

 Torta de filtro

 Vinhaça

 Palha

 Geração de empregos com baixa qualificação

 Alta adaptabilidade aos diferentes ambientes de produção

 “Cultura ecológica”

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4. Aspectos ambientais

4.2. Industriais



Grande potencial gerador de energia em

épocas de estiagem



Produção de energia limpa e renovável



Eliminação de aditivos poluidores



Eliminação de dependência externa



Grande potencial de geração de empregos



Fornecimento de matéria prima para outras

indústrias de transformação e alimentação

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5. Conclusões

 Cultura da cana-de-açúcar tem aspectos bastante amplos e complexos

 Apresentação geral da cultura exige mais tempo

 Importância e potencial de produção

 Pouco abordado mas importante é o fator de mercado

 Visão geral da cadeia produtiva

 Aspectos mais específicos foram omitidos

 Disponibilidade para maiores esclarecimentos

 Cultura passível de obter verbas de MDL (Protocolo de Kioto)

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