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Doctoral Thesis
DOI
10.11606/T.11.2012.tde-18012013-161316
Document
Author
Full name
Fabio Jordão Rocha
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Piracicaba, 2012
Supervisor
Committee
Folegatti, Marcos Vinicius (President)
Silva, Leonardo Duarte Batista da
Coelho, Rubens Duarte
Paz, Vital Pedro da Silva
Pires, Regina Celia de Matos
Title in Portuguese
Desenvolvimento e produtividade da cana-de-açúcar submetida a diferentes doses de vinhaça
Keywords in Portuguese
Cana-de-açúcar
Fertirrigação
Irrigação localizada
Produtividade
Resíduo agroindustrial
Vinhaça
Abstract in Portuguese
A vinhaça é um resíduo da produção de etanol e reutilizada nas áreas de cana-de-açúcar fornecendo nutrientes para cultura, principalmente potássio. Gerada na proporção de 10 a 13 litros para cada litro de etanol produzido, a vinhaça representa uma excelente alternativa aos fertilizantes químicos e apresenta desafios ambientais e técnicos para sua aplicação nos solos agrícolas. O manejo inadequado da aplicação de vinhaça pode acarretar, além dos problemas ambientais, pior qualidade da matéria prima para indústria. Esta pesquisa teve como objetivo estudar o efeito da aplicação de diferentes doses de vinhaça via gotejamento subsuperficial no desenvolvimento, na produtividade agrícola, nos parâmetros tecnológicos (oBrix, Pol, pureza, fibra, açúcar redutor, açúcar redutor toral, açúcar total recuperável e teor de cinzas), na produção de bioprodutos da cana-de-açúcar e nas alterações do pH e da condutividade elétrica da solução do solo, além da avaliação do sistema de irrigação por gotejamento subsuperficial. O experimento foi instalado na área experimental do Departamento de Engenharia de Biossistemas - USP/ESALQ, situada em Piracicaba-SP. Foi adotado o delineamento estatístico inteiramente casualizado com 6 tratamentos e 4 repetições, sendo o tratamento 1 sem irrigação e com adubação convencional junto ao plantio, tratamento 2 fertirrigado convencional, e os tratamentos de 3 a 6 fertirrigados com diferentes doses de vinhaça. O tratamento 4 recebeu a dose (DCETESB) calculada segundo os critérios da norma técnica P4.231/2005 da CETESB, e os tratamentos 3, 5 e 6 receberam, ½ DCETESB, 2xDCETESB e 3xDCETESB, respectivamente. Dois ciclos, cana-planta e primeira soca, foram avaliados. O acompanhamento do pH e da condutividade hidráulica do solo, o desenvolvimento vegetativo, a análise nutricional das folhas e o desempenho do sistema de irrigação foram avaliados no primeiro ciclo. A produção de biomassa, a produção de açúcar, a produção de etanol foram avaliados nos dois ciclos. Os resultados mostraram que houve um aumento dos valores de pH e CE no solo, diante do aumento do volume aplicado, mas evidenciou-se a necessidade de um maior intervalo de tempo para a percepção de suas diferenças. Os tratamentos 4, 5 e 6 apresentaram maiores valores de área foliar e altura de planta em relação ao tratamento 1, enquanto que os outros dados de biometria não apresentaram diferença entre os tratamentos. As análises foliares realizadas mostraram que não houve influência das doses de vinhaça no estado nutricional das plantas. Dentre os parâmetros tecnológicos avaliados o teor de cinzas no caldo foi influenciado pela aplicação de diferentes doses nas duas colheitas realizadas, já os outros parâmetros não foram influenciados. A produtividade de cana-de-açúcar apresentou diferença entre os tratamentos apenas na primeira colheita, sendo que aplicação de vinhaça resultou no aumento de produção. Esse aumento de produtividade ocorrido no primeiro ciclo resultou diretamente em um aumento do etanol de segunda geração (E2G), enquanto que a produção de açúcar, etanol de primeira geração (E1G) e etanol total (E1G+E2G) não apresentaram diferença significativa entre os tratamentos.
Title in English
Sugarcane yield and development to different doses of vinasse injected with a subsurface drip irrigation system
Keywords in English
Agroindustrial waste
Drip irrigation
Fertigation
Abstract in English
Vinasse is a by-product from ethanol production and reused in sugarcane fields providing nutrients to the plants, mainly potassium. Generated at a rate of 10-13 liters for every liter of ethanol, the vinasse represents an excellent alternative to chemical fertilizers and it also presents environmental and technical challenges for its applications on agricultural soils. Mismanagement of vinasse can cause environmental impacts and lower the quality of sugarcane production. This study had as aim to study the effect of application of different doses of vinasse by a subsurface drip irrigation system in sugarcane vegetative development, sugarcane yields, technological parameters, bio-products production, changes in pH and electrical conductivity (EC) of the soil, evaluation of potential to use of drip irrigation to apply vinasse. A completely randomized design with 6 treatments and 4 repetitions was conducted at experimental area of Bio systems Engineering Department of USP/ESALQ, placed in Piracicaba-SP. The treatment 1 was performed in dry land system with chemical fertilization at planting; treatment 2 was fertigated with chemical fertilizers (no vinasse); treatments from 3 to 6 received different levels of vinasse. Treatment 4 received the dose (DCETESB) calculated in according to criteria from technical standard P4.231/2005 of CETESB, and treatments 3, 5 and 6 received ½ DCETESB, 2xDCETESB and 3xDCETESB, respectively. Two cycles of sugarcane were evaluated, first year and firs ratoon. The monitoring of pH and EC of the soil, vegetative development, leaf nutrional analysis and drip irrigation performance were evaluated at first cycle. Biomass, sugar and ethanol production were evaluated at first and second cycles. The results showed that an increase of pH and EC occurred due to the vinasse application, however, was evident the need of a higher interval of time to see the differences. Treatments 4, 5 and 6 showed higher values of leaf area and plant height when compared to treatment 1, while the another biometric data did not show difference between the treatments. Leaf nutritional analysis showed that did not have effect of vinasse doses in nutritional status of the plants. Among technological parameters just as content was affected by the application of different doses of vinasse at two harvests, and the another parameters were not affected. Sugarcane yields showed difference between treatments just at first year when vinasse application resulted in production increasing. This increase caused an increase of second generation ethanol production (E2G), while the sugar, first generation ethanol (E1G) and total ethanol (E1G+E2G) did not show significance difference between treatments.
 
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Publishing Date
2013-03-13
 
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