BROTAÇÃO

Antônio Carlos Machado de Vasconcelos Pesquisador Científico – Centro de Cana IAC

Em lavouras comerciais, a propagação da cana-de-açúcar é realizada

vegetativamente, ou seja, de forma assexuada a partir do tolete, que é uma parte da

planta contendo as gemas, reservas nutricionais, água e hormônios vegetais. A gema é

como se fosse um colmo em miniatura com seus órgãos mantendo-se em estado latente.

Havendo condições favoráveis, esses órgãos passam para o estado ativo de crescimento

e desenvolvimento devido às mudanças das reservas nutricionais pela atividade de

enzimas e reguladores de crescimento (DILLEWIJN, 1952).

A principal condição favorável é a adequada disponibilidade de água. Após o

momento em que o tolete é coberto com solo, se houver disponibilidade de água, inicia-se

o processo de ativação das enzimas e hormônios que controlam a divisão e o crescimento

celular, tanto da gema como também dos pontos dos primórdios das raízes na zona

radicular (Figura 1). Num período de aproximadamente 60 dias as reservas dos toletes

são fundamentais para a evolução do processo de brotação e essa relação de

dependência reduz-se gradativamente à medida que o sistema radicular se desenvolve,

aumentando a superfície ativa de absorção de água e nutrientes do solo.

Gema

a

Zona radicular

b

Figura 1. (a) Parte do tolete, com destaque p

raízes em processo de crescimento

F

ara a gema

inicial.

oto: Vasconcelos (2006)

e a zona radicular; (b) broto e

Outros fatores também interferem na brotação e podem ser classificados em

ambientais, genéticos, fisiológicos e fitotécnicos. Na verdade, esses fatores são inter-

relacionados e podem atuar complementarmente.

1. FATORES AMBIENTAIS:

1.1. Classe de solo

Na classificação dos solos no nível hierárquico de ordem examina-se o gradiente

textural como um dos itens principais (PRADO, 2006). A proporção entre o teor de argila,

silte e areia afetam, entre outros fatores, a estrutura, a coesão e a estabilidade do solo.

Estes, por sua vez, interferem na resistência da camada superficial ao rompimento pelos

brotos primários. Isto é particularmente significativo por ocasião da ocorrência de chuvas

pesadas seguidas por períodos de veranicos, quando pode ocorrer a formação de dura

camada superficial de solo com crostas de alta resistência. Do gradiente textural e da

constituição geomorfológica depende também a capacidade de retenção de água do solo

que, por sua vez, afeta a brotação.

1.2. Umidade do solo

A água tem papel fundamental nos processos bioquímicos que ativam a brotação. A

deficiência hídrica no solo pode prejudicar ou impedir a brotação das gemas e isso

depende da intensidade e da duração do período de deficiência (Figura 2). Em condições

de sequeiro, no Centro-Sul do Brasil, o plantio de cana de ano é realizado nos meses de

outubro e novembro e da cana de 18 meses é, normalmente, realizado entre os meses de

janeiro e abril, períodos em que há boa disponibilidade de água. Porém, é comum

ocorrerem períodos de veranicos, os quais podem retardar ou reduzir a brotação. No caso

de veranicos curtos, o armazenamento de água e nutrientes nos toletes plantados pode

proporcionar a manutenção e a sobrevivência das gemas e dos brotos recém emitidos.

Com o retorno das chuvas, o processo de brotação é retomado, resultando apenas em

atraso da brotação. Caso o veranico seja prolongado, ou seja, caracterizado como

período de seca com elevada deficiência hídrica, poderá ocorrer morte de gemas e de

brotos, resultando em falhas na brotação. Por esse motivo os plantios realizados a partir

do mês de abril podem apresentar redução de estande devido às falhas na brotação.

Nessas condições, o ataque de pragas pode ser potencializado, como por exemplo, de

cupins que vão à procura da água armazenada nos toletes, aumentando os danos às

gemas e intensificando os efeitos da deficiência hídrica.

-100-50

050

100150200

set-98nov-98jan-99m

ar-99m

ai-99jul-99

set-99nov-99jan-00m

ar-00m

ai-00jul-00set-00nov-00jan-01

mm

Deficiência Armazenamento Evapotr. Real

Figura 2. Balanço hídrico em Tarumã (SP), entre set/98 e jan/01.

A umidade adequada para a brotação pode variar em função da região, da classe de

solo e, principalmente, de condições físicas do solo como aeração, densidade e

condutividade hidráulica. CASAGRANDE (1991) sugere que mais importante que aferir a

umidade do solo, de grande valia seria que se determinasse o potencial com que a água

está retida no solo. SING & SRIVASTAVA (1973) mostraram os efeitos dos diferentes

níveis de retenção de água no solo e seus efeitos no desenvolvimento inicial dos brotos e

raízes da cana-de-açúcar (Tabela 1). O potencial próximo de zero é equivalente à

condição de capacidade de campo, a qual proporcionou as melhores taxas de

desenvolvimento inicial. O potencial de 15 atm, equivalente ao ponto de murcha

permanente, resultou em uma porcentagem de brotação de 65,55% e redução na altura e

peso de brotos e matéria seca e comprimento de raízes.

Tabela 1. Relação entre o potencial de água do solo e o desenvolvimento de brotos e

raízes do tolete da cana-de-açúcar, após 140 horas do plantio.

Potencial de água no solo

% de brotação

Altura de brotos

Matéria Seca brotos

Mat. Seca raízes*

Comprimento de raízes*

(atm) (mm) (g) (g) (mm) 0 86,77 58,9 97,8 198,7 130,0 5 80,78 36,5 84,7 198,8 75,5

10 76,17 26,1 62,5 166,0 43,9 15 65,55 18,0 35,2 148,1 31,3 20 48,68 4,0 7,1 41,9 15,2 30 14,30 0,2 2,0 4,5 1,6

DMS 5% 6,33 12,8 9,5 17,1 10,4 * Referente às raízes de uma gema. (Fonte: SING & SRIVASTAVA, 1973)

1.3. Aeração do solo

Durante a brotação ocorre intensa atividade de divisão e crescimento celular, os

quais requerem elevado gasto de energia advinda do processo de respiração. Para que o

processo ocorra satisfatoriamente deve haver adequado fornecimento de oxigênio por

meio de uma boa aeração do solo. A aeração é intimamente relacionada à umidade, à

densidade e à porosidade. Com excesso de umidade, há redução da aeração, que

também pode ser resultante do aumento da densidade e redução da macroporosidade.

1.4. Temperatura do solo

A temperatura do solo interfere na velocidade das reações bioquímicas e na ação de

enzimas envolvidas na divisão, diferenciação e crescimento celular e, portanto, é um dos

fatores que mais interferem na brotação. WHITMAN et al. (1963) estudaram os efeitos da

luz, temperatura e água na brotação da cana planta. Eles enfatizaram que a temperatura

ótima foi ao redor de 30oC e significativa redução ocorreu abaixo de 22oC e nenhuma

brotação entre 10 e 16oC. Nas condições de Ribeirão Preto (SP), as temperaturas médias

diárias do solo a 5 cm de profundidade ficaram abaixo de 22oC entre os meses de maio e

setembro/2005, mas estiveram acima de 15oC. Alguns plantios, chamados, plantios de

inverno, são realizados nessa época e, portanto, a brotação nesse período ocorre mais

lentamente e, em geral, resulta em maior porcentagem de falhas. Dependendo da

deficiência hídrica, pode ocorrer redução drástica no estande. Para contornar

parcialmente esse problema, o plantio de inverno deve ser realizado utilizando-se de

maior quantidade de gemas por metro e em regiões com inverno relativamente úmido.

Temperatura do solo (5 cm)

0

5

10

15

20

25

30

35

19/1

1/04

19/1

2/04

18/0

1/05

17/0

2/05

19/0

3/05

18/0

4/05

18/0

5/05

17/0

6/05

17/0

7/05

16/0

8/05

15/0

9/05

15/1

0/05

14/1

1/05

14/1

2/05

13/0

1/06

12/0

2/06

oC

Figura 3. Temperatura do solo na profundidade de 5 cm, em Latossolo Vermelho, em

Ribeirão Preto, entre novembro/2004 e fevereiro/2006. (Fonte: Instituto

Agronômico).

1.5. Resistência à penetração de raízes

Como descrito detalhadamente no capítulo sobre o sistema radicular, um dos

atributos que mais interfere no seu desenvolvimento é a densidade do solo. A densidade

pode apresentar aumento de valores devido à compactação resultante de pressões

exercidas pelo tráfego de máquinas, veículos, implementos e animais. Um aumento na

densidade do solo ocorre simultaneamente à redução da macroporosidade, redução da

aeração, redução da condutividade hidráulica e gasosa e aumento da resistência à

penetração. A região de crescimento da raiz que vence a resistência das porções

compactadas do solo é a região da coifa, que é constituída de um conjunto de células em

pleno processo de divisão celular e crescimento de um tecido tenro e muito sensível às

barreiras físicas (figura 4).

Portanto, o preparo do solo deve ser realizado de forma criteriosa no sentido de

destruir camadas compactadas, pois a presença dessas camadas impede ou reduz o

crescimento radicular para camadas mais profundas e resulta em um sistema mais

superficial tornando os processos de brotação e de desenvolvimento vegetal mais

suscetíveis aos períodos de estresse hídrico.

Foto: VASCONCELOS (2006)

Figura 4. Região da coifa de raiz de cana-de-açúcar.

É importante se ter em vista duas questões:

- Qual a força que uma raiz consegue exercer sobre o solo para vencer a compactação ?

- Qual o grau de compactação que é tolerável pela planta ?

Mas as respostas para essas questões não são tão simples, porque é difícil traduzir

em números o que a planta está “sentindo” abaixo da superfície. Em resumo, é

necessário determinar-se qual a densidade crítica para o desenvolvimento radicular nas

diversas classes de solo, em diferentes condições ambientais.

2. FATORES GENÉTICOS e FISIOLÓGICOS

2.1. Variedades

O controle das reações bioquímicas que regulam o processo de brotação é realizado

pelos genes. Se as condições do ambiente estiverem favoráveis para ocorrer a brotação,

tais reações serão predominantemente regidas pelo genótipo vegetal gravado no conjunto

de cromossomos de cada variedade de cana-de-açúcar. Cada uma se comporta

diferentemente quanto à capacidade de brotação (Figura 5).

0

5

10

15

20

25

30

35

40

jun/06 ago/06

núm

ero

de p

erfil

hos

por m

etro

line

ar

IACSP94-2101

IACSP93-3046

Figura 5. Número de perfilhos por metro linear no período de brotação da cana-planta,

com plantio realizado em abril/2006. (Fonte: Instituto Agronômico).

Também existem diferenças varietais quanto à brotação em cana-planta e em

soqueiras. Segundo CASAGRANDE (1991), nem sempre uma variedade cujos toletes

brotam bem, apresenta uma boa brotação de socas. São duas características bem

distintas para uma mesma variedade. È o caso da variedade SP71-799 cujos toletes

brotam bem, mas pode apresentar brotação irregular das socas se as condições

ambientais, pós-corte da cana, forem desfavoráveis. A recíproca também é verdadeira, ou

seja, existem variedades com brotação irregular dos toletes, em condições desfavoráveis,

mas com boa capacidade de resistir às condições adversas no período de brotação da

soca, como por exemplo a NA56-79. Atualmente, uma variedade com esse

comportamento típico é a RB855156.

2.2. Presença de bainha

A característica de “palha agarrada” de uma variedade ou a sua capacidade de

desfolha espontânea interfere na brotação. O termo popular “palha agarrada” se refere à

condição morfológica em que a bainha da folha envolve fortemente o colmo desde os

primeiros estágios de crescimento e, após estar seca, se mantém aderida ao entrenó.

Nesses casos, mesmo com a operação de desfolha da muda, a gema fica coberta pela

bainha que atua como uma barreira mecânica para a emissão dos brotos e das raízes e

para a condutividade térmica e hídrica do solo para a gema. A umidade e os

microrganismos do solo gradativamente causam a desagregação das cadeias de celulose

e lignina da palha facilitando a emissão dos brotos e das raízes (Figura 6). Porém, há um

atraso da brotação em relação aos colmos sem palha.

Figura 6. Emissão de broto e raízes a partir de tolete com palha agarrada. (Fotos:

Vasconcelos, 2006)

2.3. Tamanho das gemas

A ocorrência de gemas grandes e proeminentes é uma característica genética de

algumas variedades. Tais gemas estão mais sujeitas a danos mecânicos, tanto no

momento do corte, como também durante o carregamento, transporte, descarregamento e

distribuição no sulco. Tais danos podem inviabilizar a brotação da gema e tornam o ponto

danificado sujeito a entrada de patógenos.

2.4. Dominância apical

A dominância da gema do ápice do colmo é verificada pelo não desenvolvimento das

gemas laterais, que permanecem num estado de dormência. Quando a gema do ápice é

removida ou morta, as gemas laterais podem se desenvolver, produzindo brotos

(DILLEWIJN, 1952). Quando a planta está em crescimento ativo, a sua gema apical

produz auxinas que se translocam do ápice vegetativo para a base, induzindo a distensão

dos tecidos recém formados e o conseqüente alongamento. Dentre os reguladores de

crescimento que exercem considerável efeito auxínico, destacam-se o ácido indolacético

(AIA), ácido naftalenoacético (ANA), ácido indolbutírico e ácido diclorofenoxiacético –

2.4D (CASAGRANDE, 1991).

2.5. Número de gemas por tolete

Estudando a brotação, CLEMENTS (1940) avaliou o efeito do corte dos toletes em

diferentes tamanhos e números de gemas (1 a 5 gemas por tolete). Encontrou melhores

resultados para menores tamanhos de toletes (com menos gemas). Entretanto, em

ambientes ou épocas de plantios favoráveis para o desenvolvimento de podridões, a

maior exposição de faces cortadas dos toletes pode aumentar a infestação e intensificar

os efeitos negativos dessas doenças.

O plantio da cana inteira também tem sido pesquisado com relação aos efeitos na

brotação e na produtividade da cana. Alguns trabalhos apresentam resultados positivos;

outros mostram resultados negativos. A verdade é que tais resultados dependem da

variedade e das condições ambientais (solo, disponibilidade hídrica, temperatura,

potencial de inóculo da área, etc. Tudo indica que cada caso é um caso e não existe um

padrão de comportamento quanto ao seccionamento ou não dos colmos no plantio.

2.6. Estado fitossanitário da muda

A atividade metabólica dos processos envolvidos na brotação requer “saúde” dos

toletes para que ocorra eficientemente. Algumas doenças têm efeitos diretos sobre a

gema e os toletes plantados, causando o apodrecimento dos tecidos e falência das

funções vitais. É o caso da podridão vermelha (Colletotrichum falcatrum), da fusariose

(Fusarium muniliforme) e da podridão abacaxi (Thielaviopsis paradoxa). A ocorrência

dessas doenças podem variar em função das condições ambientais e da época de

plantio. Segundo TOKESHI (1980), a podridão abacaxi, por exemplo, tem a ocorrência

favorecida nos plantios tardios ou em períodos de seca e já se observou canaviais com

área superior a 50 há totalmente perdidos após três plantios sucessivos onde, no primeiro

plantio, usou-se 10 toneladas de mudas por hectare e nos seguintes 20 a 30 t/hectare.

Outras doenças, como escaldadura (Xanthomonas albilineans) e raquitismo da

soqueira (Vírus) têm efeitos indiretos sobre a brotação, pois causam obstrução dos vasos,

prejudicando o transporte de metabólitos até os pontos de utilização.

3. FATORES FITOTÉCNICOS:

Os fatores fitotécnicos se referem às práticas agrícolas que podem interferir

positivamente ou negativamente na porcentagem e na velocidade da brotação. O efeito

de todas essas práticas têm uma explicação fisiológica para serem consideradas

favoráveis ou não.

- Preparo do solo e destorroamento;

- Intervalo de tempo entre o corte da muda e a distribuição no sulco de plantio;

- Intervalo de tempo entre a distribuição no sulco de plantio e a cobertura com terra;

- Tempo em que os sulcos ficam abertos;

- Número de Gemas;

- Posição da gema no plantio em relação ao solo;

- Embebição dos toletes em água;

- Embebição em compostos químicos;

- Tratamento térmico;

- Tratamento da muda com inseticidas e fungicidas;

- Aplicação de inseticidas no sulco de plantio;

- Aplicação de fertilizantes na formação da muda;

- Aplicação de torta de filtro;

- Profundidade de plantio;

- Compactação dos toletes;

- Herbicidas.

4. Referências bibliográficas

CASAGRANDE, A.A. Tópicos de morfologia e fisiologia da cana-de-açúcar. Jaboticabal: FUNEP, 1991. 157p. DILLEWIJN, C.N. Botanique de la canne a sucre. Wageningen: Veenman & Zonen. Holande, 1960. 591 p. PRADO, H. Saiba mais sobre a textura do solo. Disponível em http://www.pedologiafacil.com.br/textura.php Acesso em 26/09/2006. TOKESHI, H. Doenças da cana-de-açúcar. In: Galli, F. Manual de Fitopatologia. Piracicaba: Ceres, p. 141-206. 1980.

WHITMAN, PC; BULL, TA; GLASZIOU KT. 1963. The physiology of sugarcane; effects of temperature, light and water on set germination and early growth (Saccharum spp.). Australian J. Biological Science 15(2), 415-428.