Vinhaça de alambique e nitrogênio na cana-de-açúcar, em ambiente irrigado e não irrigado

Alembic vinasse and nitrogen in sugar cane in irrigated and non-irrigated areas

Resumos

Com o objetivo de estudar os efeitos da aplicação de vinhaça de alambique com e sem complementação nitrogenada na produtividade e qualidade tecnológica da cana-de-açúcar, em ambiente irrigado e não irrigado, conduziu-se este trabalho em área do Alambique João Mendes (JM), localizado no município de Perdões, região sul do Estado de Minas Gerais. Para cada condição (com irrigação e sem irrigação) se estudaram os seguintes tratamentos: T1 (0 m³ ha-1 de vinhaça + 0 kg ha-1 de N); T2 (100 m³ ha-1 de vinhaça + 0 kg ha-1 de N); T3 (150 m³ ha-1 de vinhaça + 0 kg ha-1 de N); T4 (200 m³ ha-1 de vinhaça + 0 kg ha-1 de N); T5 (0 m³ ha-1 de vinhaça + 60 kg ha-1 de N); T6 (100 m³ ha-1 de vinhaça + 60 kg ha-1 de N); T7 (150 m³ ha-1 de vinhaça + 60 kg ha-1 de N) e T8 (200 m³ ha-1 de vinhaça + 60 kg ha-1 de N). No ambiente irrigado o rendimento médio de colmos foi 15,25% maior que o obtido no ambiente não irrigado. A aplicação de 150 m³ ha-1 de vinhaça de alambique complementada com 60 kg ha-1 de N, foi o tratamento que propiciou o melhor resultado, exceto para teor de fibra (%) cana.

nitrogênio; cana-soca; irrigação; sequeiro

With the purpose of studying the effects of the application of alembic vinasse, both with and without nitrogen complementation on the yield and technological quality of sugar cane in irrigated and non-irrigated area, this work was conducted in the area of João Mendes Alembic (JM), situated in the town of Perdões, southern region of the State of Minas Gerais. Under each condition (with and without irrigation), the following treatments were studied: T1 (0 m³ ha-1 de vinasse + 0 kg ha-1 de N); T2 (100 m³ ha-1 de vinasse + 0 kg ha-1 de N); T3 (150 m³ ha-1 de vinasse + 0 kg ha-1 de N); T4 (200 m³ ha-1 de vinasse + 0 kg ha-1 de N); T5 (0 m³ ha-1 de vinasse + 60 kg ha-1 de N); T6 (100 m³ ha-1 de vinasse + 60 kg ha-1 de N); T7 (150 m³ ha-1 de vinasse + 60 kg ha-1 de N) e T8 (200 m³ ha-1 de vinasse + 60 kg ha-1 de N). Under the irrigated conditions, the average yield of the stems was 15.25% greater than the one obtained in the non-irrigated area. The application of 150 m³ ha-1 of alembic vinasse complemented by 60 kg ha-1 of N was the treatment which provided the best result, except for the content of cane fiber (%).

nitrogen; ratoon cane; irrigation; upland

MANEJO DE SOLO, ÁGUA E PLANTA

Vinhaça de alambique e nitrogênio na cana-de-açúcar, em ambiente irrigado e não irrigado¹

Alembic vinasse and nitrogen in sugar cane in irrigated and non-irrigated areas

Ednaldo L. de Oliveira^I; Luiz A. de B. Andrade^II; Manoel A. de Faria^III; Telde N. Custódio^II

^IInstituto Federal do Norte de Minas Gerais - IFNMG/Campus Araçuai, MG. CP 97, CEP 39480-000, Januária, MG. Fone: (33) 3731-4448. E-mail: [e-mail]

^IIDAG/UFLA, Campus Universitário, C.P. 3037, CEP 37200-000, Lavras, MG. E-mail: [e-mail]; [e-mail]

^IIIDEG/UFLA. E-mail: [e-mail]

RESUMO

Com o objetivo de estudar os efeitos da aplicação de vinhaça de alambique com e sem complementação nitrogenada na produtividade e qualidade tecnológica da cana-de-açúcar, em ambiente irrigado e não irrigado, conduziu-se este trabalho em área do Alambique João Mendes (JM), localizado no município de Perdões, região sul do Estado de Minas Gerais. Para cada condição (com irrigação e sem irrigação) se estudaram os seguintes tratamentos: T1 (0 m³ ha^-1 de vinhaça + 0 kg ha^-1 de N); T2 (100 m³ ha^-1 de vinhaça + 0 kg ha^-1 de N); T3 (150 m³ ha^-1 de vinhaça + 0 kg ha^-1 de N); T4 (200 m³ ha^-1 de vinhaça + 0 kg ha^-1 de N); T5 (0 m³ ha^-1 de vinhaça + 60 kg ha^-1 de N); T6 (100 m³ ha^-1 de vinhaça + 60 kg ha^-1 de N); T7 (150 m³ ha^-1 de vinhaça + 60 kg ha^-1 de N) e T8 (200 m³ ha^-1 de vinhaça + 60 kg ha^-1 de N). No ambiente irrigado o rendimento médio de colmos foi 15,25% maior que o obtido no ambiente não irrigado. A aplicação de 150 m³ ha^-1 de vinhaça de alambique complementada com 60 kg ha^-1 de N, foi o tratamento que propiciou o melhor resultado, exceto para teor de fibra (%) cana.

Palavras-chave: nitrogênio, cana-soca, irrigação, sequeiro

ABSTRACT

With the purpose of studying the effects of the application of alembic vinasse, both with and without nitrogen complementation on the yield and technological quality of sugar cane in irrigated and non-irrigated area, this work was conducted in the area of João Mendes Alembic (JM), situated in the town of Perdões, southern region of the State of Minas Gerais. Under each condition (with and without irrigation), the following treatments were studied: T1 (0 m³ ha^-1 de vinasse + 0 kg ha^-1 de N); T2 (100 m³ ha^-1 de vinasse + 0 kg ha^-1 de N); T3 (150 m³ ha^-1 de vinasse + 0 kg ha^-1 de N); T4 (200 m³ ha^-1 de vinasse + 0 kg ha^-1 de N); T5 (0 m³ ha^-1 de vinasse + 60 kg ha^-1 de N); T6 (100 m³ ha^-1 de vinasse + 60 kg ha^-1 de N); T7 (150 m³ ha^-1 de vinasse + 60 kg ha^-1 de N) e T8 (200 m³ ha^-1 de vinasse + 60 kg ha^-1 de N). Under the irrigated conditions, the average yield of the stems was 15.25% greater than the one obtained in the non-irrigated area. The application of 150 m³ ha^-1 of alembic vinasse complemented by 60 kg ha^-1 of N was the treatment which provided the best result, except for the content of cane fiber (%).

Key words: nitrogen, ratoon cane, irrigation, upland

INTRODUÇÃO

De acordo com SEBRAE (2001) há em Minas Gerais cerca de 8.500 alambiques produzindo aproximadamente 200 milhões de litros de cachaça por safra. Associada à produção de cachaça artesanal se encontra a produção de vinhaça ou vinhoto, resíduo que sobra no alambique após a destilação, cujo líquido, devido a uma demanda biológica de oxigênio elevada, é um dos mais agressivos agentes poluidores e não deve ser despejado nos rios, lagos e lagoas. Segundo Franco et al. (2008), a aplicação de vinhaça na cultura da cana-de-açúcar pode substituir a adubação mineral, tanto para cana-planta quanto para cana-soca, a não ser que o produto seja aplicado em dosagens excessivas, podendo então diminuir os rendimentos e aumentar a salinidade dos solos.

Dentre as várias dosagens recomendadas para aplicação da vinhaça no solo como fertilizante, deve-se estar atento a composição da vinhaça, uma vez que esta é bastante variável e depende de uma série de fatores tais como: natureza e composição da matéria-prima utilizada, composição do mostro, tipo de fermentação, processo de destilação empregado, (Gava et al., 2001; Azania et al., 2003).

Paulino et al. (2002), trabalhando com produções agrícola e industrial de cana-de-açúcar submetida a doses de vinhaça, utilizando dados referentes às 4ª e 5ª colheitas (3ª e 4ª socas). Concluíram que as doses intermediárias de vinhaça (300 e 450 m³ ha^-1) geraram os melhores índices de produtividades agrícola e industrial.

Os estudos de Andrade et al. (2000), objetivando avaliar os efeitos de fontes e doses de nitrogênio em soqueira de cana-de-açúcar, demonstraram que o rendimento de colmos e açúcar teórico recuperável além do brix, pol, pureza, açúcares redutores e fibra % cana, não sofreram efeitos segnificativos, independente da fonte ou dose utilizada.

Quanto à irrigação em cana-de-açúcar, Guazzelli & Paes (1997) obtiveram aumento de produtividade de até 30 t ha^-1, correspondente a um acréscimo de 20,8% quanto à cana não irrigada. Dantas Neto et al. (2006), trabalhando com níveis de irrigação e adubação de cobertura em cana-soca, variedade SP79-1011, na zona da mata paraibana, concluíram que a irrigação e a adubação de cobertura atuaram de forma independente sobre as variáveis analisadas e que não houve efeito significativo de lâminas de irrigação na produtividade agrícola.

Fernandes (2005), avaliando a produtividade de cana-de-açúcar sob irrigação por aspersão para produção de cachaça artesanal na região de Salinas, Norte de Minas, obteve rendimento médio de 242 t ha^-1 em cana planta.

Não há, até o momento, informações seguras relativas a resultados experimentais e recomendações sobre o uso de vinhaça obtida de alambiques. As inferências atuais se baseiam no uso da vinhaça produzida em destilarias além do que, para fertilização de soqueiras no sistema de cana colhida crua, existem dúvidas quanto a real necessidade da fertilização nitrogenada em áreas com e sem aplicação de vinhaça.

Propôs-se, no trabalho, estudar os efeitos da aplicação de vinhaça de alambique com e sem complementação nitrogenada, na produtividade e qualidade tecnológica da cana-de-açúcar, em ambiente irrigado e não irrigado, na região sul de Minas Gerais.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi conduzido em uma área de aproximadamente 1,0 ha, cultivada com cana (2ª soca) no alambique João Mendes (Alambique JM), município de Perdões, situado na região sul do Estado de Minas Gerais, cujas coordenadas geográficas são 21° 05' de latitude sul; 45° 05' de longitude oeste e altitude média de 826 m.

O clima da região, segundo a classificação de Köppen, é do tipo Cwb, caracterizado por uma estação seca entre abril e setembro e uma estação chuvosa de outubro a março. As evaporações médias do tanque Classe A (ECA) e os índices pluviométricos mensais referentes ao período de condução do experimento, são apresentados na Figura 1.

Amostras de solo foram retiradas em setembro de 2006, nas camadas de 0-20 e 20-40 cm, para determinação das características químicas cujos resultados estão apresentados na Tabela 1. O solo no qual se instalou o experimento, caracteriza-se como Latossolo Vermelho Amarelo distrófico (EMBRAPA, 2006), com relevo plano a suave ondulado.

A variedade de cana-de-açúcar utilizada foi a SP 80-1816. Em Minas Gerais, nas principais regiões produtoras de cachaça, esta cultivar é considerada de alta produtividade agrícola, alto teor de sacarose, maturação média, médio número de colmos por metro linear, média exigência em fertilidade do solo, não floresce e é tolerante às principais doenças (Silveira et al., 2002).

Para cada ambiente (irrigado e não irrigado) utilizou-se, o delineamento em blocos casualizados, com três repetições, em esquema fatorial 2 x 4, sendo duas doses de adubação nitrogenada (0 e 60 kg ha^-1 de N) e quatro dosagens de vinhaça de alambique (0,100, 150 e 200 m³ ha^-1).

Os tratamentos foram: T1 (0 m³ ha^-1 de vinhaça + 0 kg ha^-1 de N); T2 (100 m³ ha^-1 de vinhaça + 0 kg ha^-1 de N); T3 (150 m³ ha^-1 de vinhaça + 0 kg ha^-1 de N); T4 (200 m³ ha^-1 de vinhaça + 0 kg ha^-1 de N); T5 (0 m³ ha^-1 de vinhaça + 60 kg ha^-1 de N); T6 (100 m³ ha^-1 de vinhaça + 60 kg ha^-1 de N); T7 (150 m³ ha^-1 de vinhaça + 60 kg ha^-1 de N) e T8 (200 m³ ha^-1 de vinhaça + 60 kg ha^-1 de N), aplicados em dosagem única e de forma manual, sobre o palhiço remanescente da cana-soca, em que as doses de vinhaças foram aplicadas com o auxílio de um tanque tracionado a trator; posteriormente, o nitrogênio foi aplicado em cobertura nos tratamentos correspondentes, tanto na área irrigada como na não irrigada.

As parcelas se constituíram de cinco linhas de cana-de-açúcar com espaçamento de 1,40 m entre linhas e comprimento de 14,30 m; a área útil de cada parcela correspondeu às três linhas centrais, perfazendo 60,48 m², enquanto as parcelas foram delimitadas por estacas de madeira e separadas por carreadores transversais de 1,00 m de largura.

Para a irrigação utilizaram-se aspersores de média pressão (300 kPa), com dois bocais (14 x 5 mm), instalados no espaçamento 30 x 24 m, precipitação do aspersor 7,3 mm h^-1, com funcionamento setorial e se adotou um fator de disponibilidade de água no solo de 0,65; a evapotranspiração potencial de referência foi calculada com base na evaporação do tanque Classe A, conforme Costa et al. (2007). Para o cálculo da evapotranspiração da cultura foram adotados os valores de coeficientes da cultura utilizados por Moura et al. (2005). Para o cálculo do armazenamento de água no solo se determinaram as características físico-hídricas, por meio de amostragem de solo, nas camadas de 0-20 e 20-40 cm (Tabela 2). Adotou-se, como capacidade de campo do solo, a umidade correspondente ao potencial mátrico de -10 kPa.

A primeira irrigação foi realizada em 13/09/2007, elevando-se a umidade do solo a capacidade de campo, na camada de 0 a 40 cm; a partir daí realizou-se o manejo da irrigação com turno de rega fixo de 7 dias e se cortou a irrigação aos 45 dias antes do início da colheita do ensaio.

A composição química média da vinhaça utilizada no experimento está apresentada na Tabela 3.

A colheita do experimento foi realizada no período de 09 a 16/07/2007; obteve-se o rendimento de colmos por meio de pesagens em balança tipo dinamômetro, com capacidade para 120 kg, seguindo-se metodologia usada por Leite et al. (2008); posteriormente, realizou-se a transformação do peso de colmos da área útil da parcela em toneladas de colmos por hectare.

Para avaliar as características tecnológicas da cana imediatamente após a colheita foram retirados, aleatoriamente, 12 colmos seguidos na área útil de cada parcela, eliminando-se o palmito e a palha; após a identificação, os colmos foram enfeixados, identificados e enviados ao Laboratório da Destilaria Alvorada do Bebedouro Ltda., em Guaranésia, Minas Gerais, para determinação de sólidos solúveis (Brix em %), sacarose (Pol do caldo extraído %), fibra industrial (Fibra %), pureza do caldo extraído (Pureza %), açúcares redutores (AR %) e açúcar total recuperável (ATR). Entende-se como Brix a quantidade total de sólidos solúveis (sacarose, frutose e glicose), como pol a porcentagem de sacarose aparente nos sólidos solúveis e, como fibra, os constituintes insolúveis; já pureza da cana corresponde à relação (Pol/Brix) x 100; os açúcares redutores se referem à soma de glicose + frutose.

Os dados foram submetidos à análise de variância, com realização do teste de F, sendo as comparações entre os tratamentos integrantes do esquema fatorial efetuada por meio de análises de regressão (Yassin et al., 2002).

RESULTADOS E DISCUSSÃO

O resumo da análise de variância para rendimento de colmos da cana-de-açúcar na colheita em função das diferentes doses de vinhaça e nitrogênio aplicadas, nos dois ambientes (irrigação e não irrigado), é apresentado na Tabela 4.

Verifica-se, em relação à produtividade de colmos, a ocorrência de efeitos significativos para ambientes e tratamentos. No ambiente irrigado a produtividade média obtida (84,85 t ha^-1) foi significativamente maior que aquela obtida no ambiente não irrigado (73,62 t ha^-1), conforme Tabela 5.

O aumento médio de produtividade, obtido no presente trabalho com a cana irrigada em relação à não irrigada, foi de 15,25%; já Guazzelli & Paes (1997) obtiveram aumento de produtividade da ordem de 20,8%.

O baixo percentual no aumento de produtividade encontrado entre a área irrigada e não irrigada neste trabalho se deve, provavelmente, ao fato de que, nos quatro primeiros meses após a brotação da cana-soca (11 de setembro de 2006 a 31 de janeiro de 2007), conforme Tabela 6, a precipitação, ocorrida no período pode ter sido suficiente para evitar prejuízos à brotação inicial refletindo no rendimento final da cultura,

Segundo Dalri & Cruz (2008) a resposta da cana de açúcar à irrigação durante o período vegetativo é maior que durante a última parte do período de formação da colheita, quando a área foliar ativa está diminuindo e a cultura apresenta menor capacidade de resposta à luz solar.

Apresentam-se, na Tabela 7, os resultados médios obtidos (ambiente irrigado e não irrigado) para rendimento de colmos, em função dos tratamentos aplicados.

Verifica-se, pela Tabela 7, que o melhor tratamento correspondeu à aplicação de 150 m³ ha^-1 de vinhaça, complementada com 60 kg de N ha^-1, com um rendimento médio de 95,08 t ha^-1, enquanto os piores tratamentos corresponderam à não aplicação de vinhaça, complementada ou não com nitrogênio, com rendimentos médios de 63,73 e 7 0,47 t ha^-1, respectivamente.

Robaina et al. (1984) concluíram, estudando o comportamento de produtividade de cana-soca em função da aplicação de vinhaça de destilaria complementada com nitrogênio, que a aplicação de vinhaça proporcionou acréscimos significativos na produtividade de cana-soca, sendo que a complementação com nitrogênio não apresentou respostas diferenciadas entre si. Por sua vez, Penatti et al. (2001), trabalhando com doses crescentes de 0, 50, 100 e 150 m³ ha^-1 de vinhaça de destilaria complementada com 0, 50, 100 e 150 kg ha^-1 de nitrogênio, combinando doses de vinhaça com doses de nitrogênio, encontraram efeito linear e significativo da vinhaça sobre a produção de cana-de-açúcar; eles, concluíram, também, que nas doses de 50 e 100 m³ ha^-1 de vinhaça a produtividade de cana-de-açúcar respondeu linear e significativamente à complementação nitrogenada.

Figueiredo et al. (2004) concluiu, estudando os efeitos da vinhaça e de sua complementação nitrogenada, que a aplicação da vinhaça, complementada ou não com nitrogênio, aumentou os rendimentos de colmos; já Quintela et al. (2002) afirmam que o rendimento da variedade SP-1842 não foi afetado pela aplicação de vinhaça na dosagem de 100 m³ ha^-1 em área não irrigada.

Características tecnológicas da cana-de-açúcar

O resumo das análises de variância para as características tecnológicas da cana-de-açúcar, em função dos tratamentos aplicados, está apresentado na Tabela 8.

Analisando-se a Tabela 8, verifica-se que não houve efeito significativo de ambiente e da interação ambientes x tratamentos para nenhuma das características tecnológicas estudadas; verificou-se apenas efeito significativo de tratamentos para a característica fibra (%) cana.

Na Tabela 9 se apresentam os resultados médios obtidos (ambiente irrigado e não irrigado) para a característica fibra (%) cana, em função dos tratamentos aplicados.

Verifica-se, pela Tabela 9, que o menor valor médio para fibra foi observado no tratamento correspondente à aplicação de 200 m³ ha^-1 de vinhaça, complementada com 60 kg de N ha^-1 (10,33%), enquanto o maior valor foi constatado no tratamento referente à aplicação de 0 m³ de vinhaça + 0 kg de N ha^-1 (11,33%).

Menor teor de fibra significa cana com menor dureza, que é interessante para os produtores de cachaça de alambique, haja vista que, devido às moendas utilizadas, renderá maior volume de caldo extraído e, como conseqüência, contribuirá para aumentar o rendimento final de cachaça; já para as destilarias, teores de fibra na cana inferiores a 10,5% é uma característica indesejável em virtude do balanço energético (Horii, 2004). Segundo este autor, com menos fibra se tem que queimar maior quantidade de bagaço para se manter o poder calorífico das caldeiras.

As demais características estudadas não foram afetadas pelos tratamentos cujos valores médios estão apresentados na Tabela 10, sendo que esses valores estão na faixa aceitável da composição dos colmos de cana-de-açúcar usada como matéria-prima para o uso de açúcar, álcool e cachaça (Quintela et al., 2002; Farias et al., 2008; Leite et al., 2008).

Verificou-se que, de modo geral, as doses aplicadas de vinhaça e nitrogênio não afetaram a maturação da cana não influenciando, portanto, nos valores obtidos para ATR e demais características tecnológicas.

CONCLUSÕES

1. O uso da irrigação por aspersão proporcionou um rendimento médio de colmos 15,25%, maior que o obtido no ambiente não irrigado.

2. A aplicação de 150 m³ ha^-1 de vinhaça de alambique complementada com 60 kg de N ha^-1 proporcionou o maior rendimento de colmos, não afetando as características tecnológicas da cana, exceto a fibra.

AGRADECIMENTOS

À Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais - FAPEMIG, que fomentou este trabalho; a Cachaçaria João Mendes, que cedeu toda a estrutura necessária para a instalação e condução dos ensaios; enfim, aos revisores do trabalho, pela valiosa contribuição.

LITERATURA CITADA

Protocolo 205.07 - 17/12/2007 - Aprovado em 30/03/2009

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1

Projeto financiado pela FAPEMIG (EDT 2730/06)

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  16 Out 2009
• Data do Fascículo
  Dez 2009

Histórico

• Aceito
  30 Mar 2009
• Recebido
  17 Dez 2007