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5 botânica e morfologia da cana

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5 botânica e morfologia da cana

  1. 1. UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA<br />CENTRO DE TECNOLOGIA E DESENVOLVIMENTO REGIONAL<br />CURSO DE TECNOLOGIA EM PRODUÇÃO SUCROALCOOLEIRA<br />CULTIVO DA CANA-DE-AÇÚCAR:<br />CLASSIFICAÇÃO BOTÂNICA E ANATOMIA<br />DA CANA-DE-AÇÚCAR<br /> PROF. MARCELO LEITE<br />
  2. 2. Classificação da cana-de-açúcar<br />A cana-de-açúcar é uma planta perene pertencente ao gênero Saccharum, da família Poaceae, tribo Andropogoneae, representada também pelo milho, sorgo e arroz. <br />
  3. 3. Classificação da cana-de-açúcar<br />Tabela 1. Classificação taxonômica antiga e atual da cana-de-açúcar.<br />
  4. 4. Classificação da cana-de-açúcar<br />As principais características dessa família são a forma da inflorescência (panícula), o crescimento do caule em colmos, as folhas invaginantes que apresentam lâminas (limbo) com bordos serrilhados e as raízes fasciculadas.<br />
  5. 5. COLMO<br />
  6. 6. Classificação da cana-de-açúcar<br />Há pelo menos seis espécies do gênero, sendo a cana-de-açúcar cultivada atualmente um híbrido multiespecífico.<br />
  7. 7. Classificação da cana-de-açúcar<br />Híbrido: é uma variedade ou cultivar formado a partir do cruzamento sexual entre diferentes espécies afins. <br />Espécie A + Espécie B = híbrido C<br />
  8. 8. Classificação da cana-de-açúcar<br />Os híbridos atuais recebem uma nomenclatura específica que informa a instituição responsável pelo cruzamento e seleção, o ano do cruzamento e o número específico do clone.<br />Exemplo: IAC91-5155 /RB92579<br />
  9. 9. Classificação da cana-de-açúcar<br />Algumas das principais siglas do Brasil:<br /><ul><li>CB – Campos;
  10. 10. IAC – Instituto Agronômico de Campinas;
  11. 11. RB – República Brasil (Planalsucar/Ridesa);
  12. 12. SP – São Paulo (Copersucar);
  13. 13. CTC – Centro de Tecnologia Canavieira;
  14. 14. PO – Pedro Ometto (Usina da Barra);
  15. 15. PB – Pernambuco.</li></li></ul><li>Classificação da cana-de-açúcar<br />É uma cultura que produz, em curto período, um alto rendimento de matéria verde, energia e fibras, sendo considerada uma das plantas com maior eficiência fotossintética.<br />
  16. 16. Botânica da cana-de-açúcar<br /><ul><li>Seu centro de diversidade é a Nova Guiné e o centro de origem é desconhecido.</li></li></ul><li>Botânica da cana-de-açúcar<br /><ul><li>Centro de origem: Locais onde existe a maior diversidade genética de uma determinada espécie e de disseminação desta variabilidade.</li></li></ul><li>Botânica da cana-de-açúcar<br /><ul><li>Centro de diversidade: Difere do C.O. pelo número de subespécies dentro dos limites de espécies separadas.</li></li></ul><li>Botânica da cana-de-açúcar<br /><ul><li>Conhecer o centro de origem e de diversidade de uma planta de interesse agrícola é fundamental, pois lá encontraremos fontes de variação genética imprescindíveis para serem usadas em programas de melhoramento vegetal.</li></li></ul><li>Botânica da cana-de-açúcar<br />A importância do melhoramento:<br /> A cana-de-açúcar tem pouca resistência a doenças e alta exigência em solo e clima.<br />
  17. 17. Botânica da cana-de-açúcar<br />A alta suscetibilidade dessa espécie a diversas doenças, em especial ao mosaico, levou os países produtores a iniciar programas de melhoramento através da hibridação entre diferentes espécies do gênero Saccharum.<br />
  18. 18. Botânica da cana-de-açúcar<br />As canas cultivadas atualmente são consideradas um híbrido das seguintes espécies:<br />
  19. 19. Botânica da cana-de-açúcar<br />Portanto, a terminologia taxonômica atual dos cultivares de cana é Saccharum spp., já que não se cultiva comercialmente canas que não sejam frutos de melhoramento (híbridas).<br />Nota: spp. é o plural de sp., que é uma abreviação para espécie, nos casos em que esta não pode ser determinada.<br />
  20. 20. Botânica da cana-de-açúcar<br />Saccharum spontaneum é uma espécie que tem dado boa contribuição ao melhoramento com suas características de vigor, perfilhamento, capacidade de rebrota e resistência a doenças e pragas.<br />
  21. 21. Botânica da cana-de-açúcar<br />São plantas de porte menor, colmos curtos e finos, fibrosos e praticamente sem açúcar.<br />Apresenta sistema radicular bem desenvolvido e perfilhamento abundante.<br />
  22. 22. Botânica da cana-de-açúcar<br />Saccharum robustum tem pouca participação nos híbridos atuais, exceto nos havaianos.<br />As plantas apresentam porte alto, colmos fibrosos e são muito pobres em sacarose.<br />
  23. 23. Botânica da cana-de-açúcar<br /><ul><li>Saccharum sinensis apresenta colmos finos e fibrosos, ocasionalmente ricos em sacarose.
  24. 24. Sistema radicular desenvolvido suportando estresse hídrico.</li></li></ul><li>Botânica da cana-de-açúcar<br /><ul><li>Saccharum barberi apresenta porte médio, colmos finos e fibrosos e são pobres em sacarose. São rústicas e pouco exigentes em solo, suscetíveis ao mosaico e tolerantes ao frio.</li></li></ul><li>Perfilhamento<br /><ul><li>Ao discutir aspectos botânicos de cada órgão da planta, é necessário enfatizar que a cana-de-açúcar é uma planta que perfilha.
  25. 25. Essa característica influencia todo o manejo da cultura.</li></li></ul><li>Zona radicular<br />Gema<br />Primórdio <br />da raiz<br />
  26. 26.
  27. 27. Perfilhamento<br /><ul><li>Cada perfilho comporta-se como uma planta independente e autônoma, pois tem órgãos próprios como raízes, folhas e frutos.
  28. 28. Contudo, aqueles perfilhos que compõem a touceira continuam tendo ligações entre si e podem eventualmente trocar alguns nutrientes e água.</li></li></ul><li>Perfilhamento<br /><ul><li>O perfilhamento é afetado por vários fatores como luz, temperatura, umidade do solo e nutrientes.</li></li></ul><li>Perfilhamento<br /><ul><li>A extensão do perfilhamento e a sobrevivência dos perfilhos até a maturidade são características varietais, porém é influenciada pelo clima, solo e condições nutricionais.</li></li></ul><li>Perfilhamento<br /><ul><li>As gemas plantadas irão gerar os perfilhos primários, cujas gemas poderão gerar os perfilhos secundários e suas gemas os terciários e assim sucessivamente.</li></li></ul><li>
  29. 29. Parte aérea<br /><ul><li>A fase de perfilhamento em grande parte determina a produtividade da cultura, mas nem todos os perfilhos sobrevivem.</li></li></ul><li>Colmos<br /><ul><li>Os colmos apresentam formato cilíndrico sendo compostos por NÓS e ENTRENÓS.
  30. 30. Eles podem ser definidos como a porção acima do solo, que sustenta as folhas e a inflorescência.</li></li></ul><li>Colmos<br /><ul><li>O colmo de cana é formado pelo:
  31. 31. NÓ, região onde se insere a bainha da folha;
  32. 32. ZONA RADICULAR, que inclui a gema e vários primórdios radiculares;
  33. 33. ANEL DE CRESCIMENTO, região com células que permitem o alongamento do entrenó;
  34. 34. Zona cerosa e Entrenó.</li></li></ul><li>Colmos<br /><ul><li>Além dessas estruturas, há a chamada cicatriz da bainha.
  35. 35. As folhas mais velhas se tornam menos ativas e morrem com o tempo, desprendendo-se do colmo e deixando uma cicatriz.</li></li></ul><li>
  36. 36. Colmos<br /><ul><li>O formato e a cor do colmo é uma característica fenotípica importante e muito útil na descrição e identificação de cada variedade.</li></li></ul><li>Detalhe:<br />Gemas opostas no colmo<br />
  37. 37. Colmos<br /><ul><li>As gemas (localizadas em cada nó) são dispostas nos colmos alternadamente e protegidas pela bainha da folha, que é presa firmemente ao internó.
  38. 38. As gemas apresentam diversos formatos.</li></li></ul><li>
  39. 39. Colmos<br /><ul><li>Tipos de gemas:</li></ul>Redonda<br />Triangular<br />Retangular<br />Oval<br />IACSP95-5000<br />IACSP95-3028<br />IACSP93-2060<br />IAC91-1099<br />
  40. 40.
  41. 41. Colmos<br /><ul><li>Camadas de células lignificadas formam a casca, cuja função é proteger os tecidos internos.
  42. 42. Internamente ao colmo são observados os feixes vasculares (análise tecnológica: “fibras”). Eles são praticamente paralelos ao longo dos internós, mas se embaraçam nos nós.</li></li></ul><li>Colmos<br /><ul><li>Esse “embaraçamento” permite diversas ramificações necessárias para dirigirem-se às bainhas e folhas da planta.
  43. 43. São os canais de transporte de água e nutrientes entre o sistema radicular e todas as demais partes da planta (xilema e floema).</li></li></ul><li>Colmos<br /><ul><li>O tecido mais macio envolvendo os feixes é formado pelas células que armazenam o caldo contendo açúcar.
  44. 44. Assim, o colmo é a parte mais importante economicamente da planta, pois é dele que se obtém o produto a ser extraído na indústria.</li></li></ul><li>Colmos<br /><ul><li>O teor de fibras dos colmos varia durante a safra de 9a20%, entre as variedades mais macias e usadas na alimentação animal e aquelas mais duras e finas, geralmente mais rústicas e resistentes a determinadas condições de cultivo.</li></li></ul><li>Colmos<br /><ul><li>Vários fatores afetam o crescimento dos colmos, sendo água, nutrição, temperatura, luz e área foliar os mais importantes.</li></li></ul><li>Folhas<br /><ul><li>As folhas são responsáveis pela interação da PLANTA com a ATMOSFERA, trocando gases e vapor d’água através dos estômatos que abrem e fecham em função da TURGIDEZ das CÉLULAS-GUARDA.</li></li></ul><li>
  45. 45. Folhas<br /><ul><li>Nas células-guarda estão os cloroplastos, onde é realizada a FOTOSSÍNTESE incorporando o carbono atmosférico e transformando-o em carboidratos de alto valor energético.</li></li></ul><li>Folhas<br /><ul><li>As folhas, assim como as gemas, são alternadas, opostas e presas aos nós dos colmos. Elas podem ser divididas em duas partes;
  46. 46. Superior: conhecida como LÂMINA.
  47. 47. Inferior: envolvendo o colmo e chamada de BAINHA.</li></li></ul><li>Folhas<br />LÂMINA:<br /><ul><li>Estrutura alongada e relativamente plana, de comprimento variável na fase adulta entre 0,5 a 1,5 m, com largura de 2,5 a 10 cm (dependendo da variedade).
  48. 48. É sustentada por uma nervura central que se estende por todo o seu comprimento.</li></li></ul><li>Folhas<br />LÂMINA:<br /><ul><li>Costuma ter bordos serrilhados (corpos silicosos) e algumas variedades apresentam pêlos finos chamados joçal, no dorso das bainhas, dificultando o manuseio.</li></li></ul><li>Folhas<br />LÂMINA:<br /><ul><li>As folhas podem ser numeradas de acordo com o “sistema Kuijiper”, que serve para padronizar os estudos de crescimento, nutrição, e diagnose foliar.</li></li></ul><li>Folhas<br />LÂMINA:<br /><ul><li>Nesse sistema, a folha que apresenta a primeira aurícula visível (Top Visiable Dewlap, TVD) no topo da planta onde se localizam as folhas novas, recebe a denominação de folha +1. </li></li></ul><li>Folhas<br />LÂMINA:<br /><ul><li>Esta folha representa a primeira folha completamente desenvolvida do ponto de vista fisiológico e totalmente desenrolada anatomicamente.</li></li></ul><li>Folhas<br />LÂMINA:<br /><ul><li>As folhas mais velhas e secas assim como os seus nós, recebem numeração crescente, ou seja, +2, +3, etc, e as mais novas, em direção ao ponteiro e gema apical, recebem a numeração 0, -1, -2, etc.</li></li></ul><li>
  49. 49.
  50. 50. Folhas<br />
  51. 51. Inflorescência<br /><ul><li>O florescimento da cana é indesejável para o manejo da cultura nos campos comerciais, devido ao consumo de energia com perdas no teor de sacarose e alterações na qualidade de matéria-prima industrial.</li></li></ul><li>Inflorescência<br /><ul><li>O florescimento, contudo, é altamente interessante para os programas de melhoramento.</li></li></ul><li>Inflorescência<br /><ul><li>Assim, ele pode ser induzido ou inibido através de variações nas épocas de plantio e corte, localização das áreas de cultivo, uso de maturadores ou inibidores do florescimento, irrigação, adubação, manejo artificial do fotoperíodo etc.</li></li></ul><li>Inflorescência<br /><ul><li>Para o florescimento, são necessárias algumas condições específicas de fotoperíodo, temperatura e umidade.</li></li></ul><li>Inflorescência<br /><ul><li>O tipo de inflorescência é de panícula ou flecha, e a flor é hermafrodita com um óvulo.
  52. 52. Os pistilostêm a terminação com estigmas roxas ou vermelhas, caracterizando o aspecto PLUMOSO da panícula.
  53. 53. O androceu é constituído por 3 estames sustentando uma antera cada um.</li></li></ul><li>Inflorescência<br /><ul><li>O grão de pólen é muito pequeno com uma meia-vida de somente 12 minutos após a dispersão pelo vento.
  54. 54. Depois de 35 minutos nenhum grão de pólen é mais viável.</li></li></ul><li>Inflorescência<br /><ul><li>A semente é na verdade um fruto cariopse, elíptico, com cerca de 1,5 mm de comprimento por 0,5 de diâmetro transversal.</li></li></ul><li>Inflorescência<br /><ul><li>O florescimento está ligado ao fenômeno da isoporização ou chochamento dos entrenós e é altamente prejudicial ao uso industrial da cana pois reduz drasticamente a eficiência da extração de sacarose.</li></li></ul><li>Inflorescência<br /><ul><li>A isoporizaçãoocorre quando há uma desidratação dos tecidos do colmo em virtude do transporte de caldo e açúcares do colmo em direção às panículas.
  55. 55. Ao perder água o colmo adquire, de forma gradativa, coloração branca. </li></li></ul><li>Sistema Radicular<br /><ul><li>As raízes têm função principal de sustentação, além de absorver água e nutrientes.</li></li></ul><li>
  56. 56. Secção longitudinal do ápice da raiz.<br />Ponto de crescimento.<br />Camadas de células que formam a capa protetora ou coifa.<br />
  57. 57. Sistema Radicular<br /><ul><li>O sistema radicular da cana planta explora mais intensamente as camadas superficiais, se comparado a cana soca, que apresenta um incremento na exploração de subsuperfície.</li></li></ul><li>Sistema Radicular<br />
  58. 58. Sistema Radicular<br /><ul><li>Embora a cana planta apresente menos raízes que as soqueiras, sua eficiência de abasorção por unidade de superfície é maior, pois apresenta um conjunto de raízes mais novas e tenras que as soqueiras, que têm uma proporção maior de raízes velhas e lignificadas.</li>

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