sistema de produÇÃo em cana-de-aÇÚcar · fisiologia da cana-de-açúcar fases do crescimento...

CANA-DE-AÇÚCAR AULA 2 – MORFOLOGIA E FISIOLOGIA

SISTEMA DE PRODUÇÃO EM

Prof. Dr. Carlos AzaniaPesquisador Científico VI do Instituto Agronômico (IAC)

Centro de Cana – Ribeirão Preto – SP

Julho - 2017

CLASSIFICAÇÃO

CLASSIFICAÇÃO

ClassificaçãoBotânica

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

CLASSIFICAÇÃO

ClassificaçãoBotânica

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

Utilizar: Classe, Família, Gênero e espécie

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 officinarumDocumentos oficiais que exigem a identificação gênero e

espécie, usar Saccharum officinarum porque a espécie

reúne as características agroindustriais mais desejadas: riqueza

em sacarose

NUMERAÇÃO DAS CULTIVARES

INTERPRETAÇÃO DAS LETRAS E NÚMEROS DAS

CULTIVARES

IAC91-5155

LOCAL ORIGEM/PESQUISA

ANO DO CRUZAMENTO

NÚMERO DO CRUZAMENTO

...diferentes Instituições no Brasil e mundo

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

PO: Pedro Ometto (Usina Barra)

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

TrindadeV- 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

siglas mais comuns siglas menos comuns

MORFOLOGIA

MORFOLOGIA EXTERNA

RAÍZES

MORFOLOGIA EXTERNA

PERFILHAMENTO

MORFOLOGIA EXTERNA

PERFILHAMENTO

T T T T

SS

P

MORFOLOGIA EXTERNA

COLMOS

MORFOLOGIA EXTERNA

FOLHAS

MORFOLOGIA EXTERNA

FLORESCIMENTO

FISIOLOGIA

Fisiologia da cana-de-açúcar

Fases do crescimento

florescimento

brotação perfilhamento crescimento

colmos

maturação

CLEMENT H. F. – apresenta 4 fases no ciclo 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 celularbrotação





colmos

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

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

brotação





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

brotação





colmos

FASE 1-

interferência dos fatores fitotécnicos

a) dominância apical: cortar o colmo em toletes menores para manter adistribuição de auxinas de forma similar entre as gemas. Caso contrário as auxinas seconcentram 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 opostaà superfície tem dificuldade em brotar

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

brotação

Há cultivares que possuem genética que atrasa a brotação das

gemas, outras que permitem rápida brotação





colmos

FASE 1-

interferência dos fatores fitotécnicos

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

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 colmosinfectados por pragas e doenças.brotação

Fatores fitotécnicos e ambientais respeitados, a brotação ocorre

entre 3 a 5 semanas



maturação florescimento

crescimento

colmosbrotação 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 perfilhamentoFase que ocorre até 90 – 120

dias após o plantio ou colheita




crescimento


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




crescimento


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:

a) acamamento por vento, deficiência de K e N



maturação

florescimento

crescimento




florescimento

Fosforilação aciclica

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)

Membranas do Tilacóide Estroma

me

só

fil

o

feix

e v

ascu

lar

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

AN

SL

OC

AÇ

ÃO

DE

CO

2

Células do mesófilo

ASP + MAL – translocados para as células da bainhaC

AR

BO

XIL

AÇ

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

ATPADP

RE

GE

NE

RA

ÇÃ

O D

O

PE

P

Células bainha

ASP- ác. aspártico

(molécula 4C)MAL- ác. oxaloacético

(molécula 4C)

alanina

ALApiruvato

PIR

CO2 CO2

CO2

(MAL)

CO2

(ASP)

me

só

fil

o

feix

e v

ascula

r

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

PAD

P1,3-DPGA

ác. 1,3- difosfoglicérico

PGAL

ác. gliceraldeído 3P

NADPH

NAD

P

AT

PAD

PRibulose – 5P

(RUDP)

Ribulose 1,5 bifosfato

NADPH

NAD

P

formar glicose,

frutose R

ED

UÇ

ÃO

OU

PR

OD

UÇ

ÃO

CO

MP

OS

TO

SC

AR

BO

XIL

AÇ

ÃO

OU

FIX

AÇ

ÃO

CA

RB

ON

O

RE

GE

NE

RA

ÇÃ

O

OU

FO

RM

AÇ

ÃO

Ru

DP

SA

ISA

I

SA

I

SA

I

SA

I

SA

I

SA

I

SA

INI

NI

NI

NI

NI

NI

xilema floema

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

neutra



maturação florescimentocrescimento


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




(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




(outono / inverno)



AZANIA & AZANIA




(outono / inverno)



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)

POR QUÊ?


xfitocromos

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!



(outono / inverno)



AZANIA & AZANIA




(outono / inverno)



AZANIA & AZANIA


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.



(outono / inverno)



AZANIA & AZANIA




(outono / inverno)



AZANIA & AZANIA

INDUÇÃO FLORESCIMENTOA 2ª semana de fevereiro é o período mais

provável de ocorrência ao estímulo a

floração!

POR QUÊ?

Junho

23/06

dezembro

21/12Junho

23/06

> n° horas de luz

> Fve –não indução

floresci/o

> n° horas de escuro

< Fve –

indução floresci/o

11:30 horas -

fevereiro



(outono / inverno)



AZANIA & AZANIA




(outono / inverno)



AZANIA & AZANIA



(outono / inverno)



AZANIA & AZANIA




(outono / inverno)



AZANIA & AZANIA



(outono / inverno)



AZANIA & AZANIA




(outono / inverno)



AZANIA & AZANIA

FORMAÇÃO DE PANÍCULAS

04 a 05 semanas

FORMAÇÃO DE PANÍCULAS

EMISSÃO DE PANÍCULAS



(outono / inverno)



AZANIA & AZANIA




(outono / inverno)



AZANIA & AZANIA

03 a 04 semanas

sistema de produÇÃo em cana-de-aÇÚcar · fisiologia da cana-de-açúcar fases do crescimento...

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