Cultivo da cana de açúcar
O açúcar é apreciado como ingrediente para alimentos e bebidas desde que Alexandre, o Grande, descobriu a cana de açúcar, ou 'o junco que faz mel sem abelhas', na Índia, há 2.500 anos.
Nos EUA, o consumo médio de açúcar é atualmente o dobro do máximo de 10% das calorias diárias recomendadas pela Organização Mundial de Saúde. No entanto, como a cana de açúcar é cultivada em 102 países, e, para uma dúzia destes é responsável por 25% das terras férteis, seu cultivo e processamento fornecem sustento a dezenas de milhões de pessoas, e sua exportação sustenta muitas economias nacionais.
Cerca de 70% de todo o açúcar vem da cana de açúcar, o restante vem do açúcar de beterraba. Essas culturas crescem em zonas tropicais a sub-tropicais e zonas temperadas, respectivamente.
Questões ambientais significativas cercam a cana de açúcar. Por um lado, a cana de açúcar é a matéria-prima de biocombustíveis que fornecem o melhor ganho líquido de energia e têm a menor pegada de carbono. No Brasil, onde o bioetanolDefinição Bioetanol é o etanol de origem biológica. As lavouras que contêm açúcar ou amido cultivados para uso energético incluem, respectivamente, beterraba sacarina, cana-de-açúcar ou lavouras de milho e trigo, dejetos de palha,salgueiro e árvores populares, capim-amarelo, “switchgrass”, espartinas, alcachofra de jerusalém, plantas de Miscanthus e de sorgo. Referências e Recursos Confiáveis Online http://www.afdc.energy.gov/afdc/ethanol/index.html O Escritório de Eficiência Energética e Energia Renovável do Departamento de Energia dos EUA tem um Centro de Dados de Combustíveis Alternativos e Veículos Avançados com informações cruciais sobre biocombustíveis. é feito a partir da cana de açúcar em grande escala desde a crise do petróleo da década de 1970, 55% da colheita atualmente é usada para esta finalidade. Por outro lado, o WWF considera que questões ambientais importantes na produção de cana de açúcar incluem efluentes; perda de habitats, uma vez que a terra é desmatada para cultivo; e as consequências de diversas práticas agronômicas, especialmente:
- Erosão do solo
- Contaminação da água por escoamento e lixiviação de agroquímicos
- Surgimento de resistência em ervas daninhas, pragas e doenças
O paraquat é um herbicida não-seletivo que, quando usado para controle de ervas daninhas juntamente com outras práticas, pode ajudar a mitigar essas ameaças.
O paraquat é uma ferramenta essencial para produtores de cana de açúcar
O paraquat interrompe a fotossíntese e rapidamente destrói todo o tecido verde. O controle das ervas daninhas não é afetado, mesmo que chova 15-30 minutos após a pulverização. Por isso, o paraquat tem sido essencial para o desenvolvimento de sistemas de cultivo, como plantio diretoDefinição Também conhecido como lavoura de conservação ou plantio direto, é uma maneira de cultivar lavouras ano a ano sem perturbar o solo através do preparo do solo, ou seja, cultivo do solo geralmente com implementos aplicados por trator. Referências e Recursos Confiáveis Online http://www.no-till.com/ Um portal de informações online sobre o plantio direto., que não dependem de aragem para o controle de ervas daninhas. Quanto menos o solo for perturbado, mais se evita a erosão.
O paraquat é desativado imediatamente ao entrar em contato com o solo. Não há problemas de escoamento, lixiviação, persistência ou absorção pela raiz que restrinjam seu uso. Diferentemente de muitos outros herbicidas que têm propriedades “residuais”, ele pode ser pulverizado para exterminar ervas daninhas antes do plantio sem risco de danos à lavoura. O paraquat não é sistêmico, como o herbicida não seletivoDefinição Um produto químico usado para eliminar somente certos tipos de ervas daninhas (ervas daninhas anuais gramíneas ou de folhas largas). Referências e Recursos Confiáveis Online http://www.weeds.iastate.edu/ Uma inestimável fonte de informações contemporâneas sobre herbicidas e ervas daninhas da Iowa State University. alternativo, glifosato, portanto pode ser aplicado até o estágio de quatro folhas da cana de açúcar sem danos permanentes. Em algumas situações, a flambagem temporária da lavoura é até benéfica e estimula o crescimento de brotos laterais (perfilhos). Mais tarde, o paraquat pode ser usado para desidratar a lavoura através de pulverização aérea 3-14 dias antes da colheita.
O uso intensivo do glifosato causou novos problemas com ervas daninhas, pois espécies menos bem controladas ‘se alteraram’, tornando-se mais dominantes e preocupantes. Algumas espécies evoluíram biotipos resistentes ao glifosato. O paraquat tem um modo de ação diferente, portanto, quando utilizado em sistemas de manejo integrado de ervas daninhasDefinição Um sistema de suporte para uma decisão de proteção à lavoura que se concentra na prevenção ou supressão de longo prazo de problemas com pragas com o mínimo de impacto sobre a saúde humana, o meio-ambiente e organismos que não são alvos. O MIP leva em consideração todas as técnicas e táticas disponíveis de controle de pragas (de cultivo, mecânicas, biológicas, químicas) o MIP enfatiza o crescimento de lavouras saudáveis para uma melhor produtividade com a mínima interferência possível nos agroecossistemas. Referências e Recursos Confiáveis Online http://www.ipmcenters.org/ O Site Nacional do Departamento de Agricultura dos Estados Unidos para o Sistema de Informação dos Centros Regionais de CIP fornece informações sobre commodities dos EUA, pragas e práticas de manejo de pragas, pessoas e problemas., ajuda a evitar problemas de alteração de ervas daninhas e resistência.
O que é cana de açúcar?
Cana de açúcar é uma gramínea com uma haste fibrosa espessa, crescendo até 6 m de altura. As variedades comerciais de cana de açúcar são híbridos complexos de várias espécies dentro do gênero Saccharum. A espécie mais conhecida é Saccharum officinarum.
As plantas de cana de açúcar armazenam sacarose na seiva da haste para preencher as sementes após a floração. Todavia, é importante que as lavouras de cana de açúcar não floresçam para render grandes safras de açúcar. Na colheita, a cana de açúcar contém cerca de 10%, variando de acordo com a variedade, a época e o local.
A extração do açúcar cristalino envolve moagem da cana de açúcar recém colhida para a produção de açúcar bruto e, em seguida, sua purificação para fazer açúcar branco refinado, que consiste de 99% de sacarose.
Na moagem, a cana de açúcar é lavada, picada e desfiada, e depois, repetidamente, misturada com água e comprimida por rolos. O suco coletado ('garapa') contém até 15% de sacarose, enquanto que os sólidos fibrosos remanescentes ("bagaço") são uma fonte útil de energia, alimento para animais ou utilizados na fabricação de papel. A adição de cal neutraliza o pH do suco da cana de açúcar. Isso interrompe a quebra da sacarose em glicose e frutose, e precipita algumas impurezas. Permite-se que os sólidos suspensos sedimentem antes do suco ser evaporado para formar um xarope. O xarope é concentrado a vácuo e o açúcar cristaliza a partir do 'melaço' líquido, quando semeado com açúcar cristalino.
O açúcar bruto é refinado pela lavagem que remove o revestimento externo contaminado dos cristais. O açúcar restante é dissolvido, formando um xarope de sacarose a 70%. Impurezas filtradas e outras rodadas de concentração e cristalização resultam no açúcar branco refinado. Os cristais de açúcar são novamente separados do melaço em uma centrífuga. O açúcar adicional é recuperado como açúcar mascavo. Quando não se pode mais recuperar açúcar economicamente, o melaço final ainda contém 20-30% de sacarose, além de 15-25% de glicose e frutose. O açúcar granulado é feito pela secagem do açúcar em um secador giratório quente após o que é condicionado por sopro de ar fresco por vários dias.
Onde a cana de açúcar é cultivada?
Cerca de 20 milhões de hectares de cana de açúcar são cultivados em todo o mundo (Fig. 1). Por ser uma lavoura tropical, é cultivada principalmente na América Latina, Índia e Extremo Oriente. Muitos países da África cultivam pequenas áreas individualmente. Brasil, Índia, China, Tailândia e Paquistão cultivam mais de um milhão de ha. A área no Brasil aumentou 40% na última década.
Áreas na Índia, Paquistão e EUA têm se mantido bastante estáveis, mas área de cana de açúcar de Cuba diminuiu drasticamente nos últimos anos e, em 2007, foi 66% menor relativamente a 1997.
O desaparecimento da indústria da cana de açúcar em Cuba se deveu ao colapso da URSS e do mercado garantido que significava. A cana de açúcar é uma exportação importante para muitas ilhas do Caribe, mas espera-se que entre em colapso com a remoção do atual sistema de fornecedores preferenciais da UE.
Nos últimos dez anos, a produção mundial de cana de açúcar aumentou em 25%, para mais de 1,5 bilhão de toneladas. Isso pode ser atribuído a um aumento de 13% na área colhida e uma melhoria de 9% no rendimento. Entre os principais países, a produção de cana de açúcar vem crescendo mais no Brasil, China e Colômbia. Alguns dados de colheita são apresentados na Tabela 1.
Tabela 1. Produção de cana de açúcar nos principais países (por área colhida) em 2008 (previsões FAO).
| País Área Colhida (milhões de ha) |
Produção Anual (milhões de t) |
Rendimento Médio (t/ha) |
|
|---|---|---|---|
| Brasil | 8.14 | 648 | 79.7 |
| Índia | 5.06 | 348 | 68.9 |
| China | 1.71 | 124 | 73.1 |
| Paquistão | 1.24 | 64 | 51.5 |
| Tailândia | 1.05 | 73 | 69.7 |
| México | 0.67 | 51 | 76.4 |
| Colômbia | 0.38 | 39 | 100.4 |
| Austrália | 0.39 | 34 | 87.1 |
| África do Sul | 0.43 | 21 | 48.2 |
| Cuba | 0.38 | 16 | 41.3 |
Como a cana de açúcar é cultivada?
A cana de açúcar é propagada a partir de cortes ou "gemas" até 1 m de comprimento, plantadas em sulcos. Mudas crescem de brotos sobre essas seções da haste. No Brasil, cinco ou seis safras podem ser colhidas antes do replantio. "Cana de açúcar-planta" é a nova safra, colhida cerca de um ano após o plantio (a colheita se dá no início da estação chuvosa – de setembro a novembro), ou, mais comumente 18 meses após o plantio (colheita no período de seca – julho, agosto). Após o corte, uma lavoura ‘brotada’ é cultivada a partir dos novos brotos que crescem nos tocos das plantas colhidas. Lavouras ‘brotadas’ são colhidas a intervalos anuaisDefinição Ervas daninhas que completam seu ciclo de vida em uma estação de crescimento, ou ano. Da semente à flor e de volta à semente antes do ano terminar. Referências e Recursos Confiáveis Online http://iws.ucdavis.edu/ A Sociedade Internacional de Ciência de Ervas Daninhas representas associações individuais em todo o mundo. Detalhes dessas associações regionais estão listados., principalmente nas estações secas. A aplicação criteriosa de fertilizante de nitrogênio é crucial para altos rendimentos de açúcar. O excesso incentiva o crescimento da folha, em vez de armazenar açúcar. O amadurecimento ocorre naturalmente nos períodos mais frios de seca. Caso contrário, é acelerado pela retenção de nitrogênio e irrigação, e aplicação de um maturador químico, como trinexapac, sulfometuron ou glifosato.
Metade de toda a cana de açúcar é colhida manualmente. Antes do corte, os campos de cana de açúcar podem ser queimados para eliminar as folhas, que têm bordas afiadas, para espantar cobras, e evitar que sementes de ervas daninhas sejam devolvidas ao solo. Os talos e raízes da cana de açúcar são deixados incólumes. A queima da cana de açúcar é controversa devido aos efeitos adversos sobre o solo e a fauna, bem como o perigo de que os incêndios fujam do controle, e é proibida em alguns países.
Colheitadeiras que arrancam as folhas e as depositam sobre o campo apresentam uma alternativa à queima. Esta cobertura de palha reduz o impacto da chuva e ajuda a evitar a erosão do solo. A cana de açúcar geralmente é cultivada em terrenos com declive ou em solos frágeis. Tempestades tropicais causam muita erosão do solo. A perda da camada superficial do solo reduz a fertilidade e produtividade, dificulta as operações onde se abriram sulcos, e o solo erodido bloqueia cursos d'água. Os escoamentos associados de pesticidas e nutrientes podem também reduzir a biodiversidade e provocam eutrofização em lagos e rios.
Reduzir os cultivos do solo também ajuda a minimizar a erosão. Ao preparar a terra para uma nova lavoura, em vez de arar os campos, pode-se usar um herbicida não seletivo como o paraquat para controlar ervas daninhas ou uma lavoura de coberturaDefinição Lavouras de cobertura são plantas cultivadas, principalmente, não para serem colhidas para alimentação, mas sim para servir para o controle da erosão do solo, controle de ervas daninhas e melhoramento da qualidade do solo. Geralmente são aradas ou cultivadas antes da plantação da próxima lavoura alimentar; nesses casos a "lavoura de cobertura" é usada como correção do solo, e é sinônimo de "lavoura de fertilização verde". Referências e Recursos Confiáveis Online http://attra.ncat.org/attra-pub/covercrop.html ATTRA é o Centro de Informações sobre Agricultura Sustentável do Centro Nacional de Tecnologia Adequada dos EUA. de leguminosas que tenham crescido enquanto a terra estava em pousio. O paraquat tem uma vantagem, sobre herbicidas sistêmicos como o glifosato: mata brotos muito rapidamente, deixando as raízes intactas, o que melhora a estrutura do solo e proporciona um efeito de ancoragem para resistir à erosão. Gemas de cana são então plantadas em sulcos ou simples tiras estreitas de terra cultivada.
Proteção das lavouras de cana de açúcar
Ervas daninhas e manejo integrado de ervas daninhas
Ervas daninhas reduzem a produtividade da cana de açúcar ao competir por luz, água e nutrientes, ao abrigar pragas e doenças, interferir com a moagem, e limitar o número de lavouras que crescem a partir de brotos de uma plantação original. O controle de ervas daninhas pode ser um dos componentes mais caros da produção da cana de açúcar. Gramíneas perenes, como capim-massai (Panicum maximum), papuã, capim-papuã ou capim-marmelada (Brachiaria planteginea), capim-massambará (Sorghum halepense) e capim-bermuda, gramaDefinição As folhas são "estreitas", ao contrário das folhas "largas" das ervas daninhas de folhas largas. Também chamadas 'monocotiledôneas' por terem um cotilédone (folha primária produzida pela semente), enquanto as 'dicotiledôneas' por têm dois cotilédones. Referências e Recursos Confiáveis Online http://iws.ucdavis.edu/ A Sociedade Internacional de Ciência de Ervas Daninhas representas associações individuais em todo o mundo. Detalhes dessas associações regionais estão listados.-seda, capim-de-burro ou mate-me-embora (Cynodon dactylon) são ervas daninhas importante de distribuição generalizada.
Herbicidas residuais que atuam no solo, sobre sementes de ervas daninhas em germinação, são amplamente utilizados na cana de açúcar. No entanto, apesar desses herbicidas proporcionarem controle de ervas daninhas no longo prazo, eles têm que se mover no solo para serem eficazes, e podem lixiviarDefinição O processo natural pelo qual as substâncias solúveis em água são carregadas para baixo, através do solo, até as águas subterrâneas. Referências e Recursos Confiáveis Online http://www.agr.gc.ca/nlwis-snite/index_e.cfm?s1=pub&s2=hs_ss&page=16 Um capítulo de um livro online chamado 'The health of our soils' (A saúde de nossos solos) postado no site do Departamento de Agricultura e Agro-Alimentos do Canadá.. Muitos não são totalmente seletivos à cana de açúcar e podem causar danos. O paraquat é imóvel no solo e, portanto, não pode se mover para as raízes e prejudicar a lavoura.
Em lavouras brotadas, que são colhidas mecanicamente, o uso do 'lixo' composto de folhas verdes como uma cobertura ajuda a controlar ervas daninhas. A cobertura sombreia as ervas daninhas e reduz as novas ondas de emergência após a colheita.
O paraquat tem um papel vital a desempenhar no manejo integrado de ervas daninhas. Embora o glifosato proporcione um bom controle de ervas daninhas perenes, seu uso intensivo pode incentivar ervas daninhas agressivas de folhas largasDefinição As folhas são "largas", ao contrário das folhas "estreitas" das gramíneas. Também chamadas 'dicotiledôneas' por terem dois cotilédones (folhas primárias produzidas pela semente), enquanto as gramíneas são 'monocotiledôneas' por terem apenas um cotilédone. Referências e Recursos Confiáveis Online http://iws.ucdavis.edu/ A Sociedade Internacional de Ciência de Ervas Daninhas representas associações individuais em todo o mundo. Detalhes dessas associações regionais estão listados. (por exemplo: ipoméia, Ipomoea spp.) e até mesmo a resistência de ervas daninhas. O paraquat proporciona excelente controle de um amplo espectro de ervas daninhas anuais, por isso pode ser alternado com o glifosato para proporcionar o controle eficaz e sustentável de ervas daninhas, reduzindo o risco de resistência.
Outra vantagem do paraquat é que ele não é sistêmico. O glifosato se move das folhas por toda a planta e pode facilmente causar sérios danos à cana de açúcar. O paraquat, entretanto, pode ser usado entre as fileiras de cana de açúcar, e pequenas quantidades de pulverização que atinjam as folhas da lavoura são inofensivos.
Pragas
Gorgulhos, brocas, afídeos e larva de elaterídeos são insetos-pragas da cana de açúcar. As brocas do talo são as mais destrutivas. São larvas de mariposa que escavam os talos, enfraquecendo-os e causando perda de sacarose. Nos EUA, a broca da cana de açúcar (Diatrea saccharalis) atualmente é controlada por uma vespa parasita (Cotesia flavipes). Um exemplo famoso de tentativa fracassada de controle biológico foi a introdução do sapo-cururu ou sapo-boi (Bufo marinus) em Queensland, Austrália, em 1935, trazidos do Hawaii na tentativa de controlar as larvas de besouro-da-cana (larvas brancas). Porém, agora o sapo-cururu (ou sapo-boi) é uma praga grave. Um veneno tóxico é esguichado pelas glândulas presentes em suas cabeças. Eles atacam a fauna nativa, como abelhas, e transmitem doenças para rãs e peixes nativos. Os insetos não as únicas pragas da cana de açúcar. Ratos podem ser um problema e, no Hawaii, suínos selvagens precisam ser controlados.
Doenças
A mancha-café (Colletotrichum falcatum) é uma doença fungal de brotos plantados a baixas temperaturas. A doença do abacaxi (Thielaviopsis parodoxa) também ataca brotos, escurecendo a parte do meio, que fica cheirando a abacaxi muito maduro. A ferrugem (Puccinia melanocephala) parece pústulas ovais alongadas de cor marrom amarelado em ambas as superfícies da folha. A perda de rendimento pode ser de 20%, e a reprodução para chegar à resistência é uma meta importante. O carvão (Ustilago scitaminea) faz com que órgãos pretos semelhantes a chicotes emirjam das bainhas de folhas enroladas, principalmente no Sudeste da Ásia e África do Sul. Doenças bacterianas incluem a gomose, Xanthomonas vasculorum, na qual listras amarelas aparecem nas pontas das folhas e talos cortados secretam uma resina amarela; e a escaldadura das folhas, Xanthomonas albilineans, na qual listras amarelas ocorrem nas lâminas das folhas e as plantas brotam excessivamente. O mosaico da cana é uma doença viral, transmitida por afídeos, que causa nanismo.
Referências & Recursos
Associação do Açúcar (The Sugar Association – EUA)
União da Indústria da cana de Açúcar de São Paulo (UNICA)
Associação Mundial de Pesquisa da Cana de Açúçar (World Sugar Research Association – WSRO)