Produção de açúcares a partir da palha de cana-de-açúcar para a produção de etanol

A crescente demanda por tecnologias que produzam biocombustíveis de maneira sustentável vem incentivando a utilização de diversos materiais lignocelulósicos para tal finalidade. O objetivo deste trabalho foi comparar o potencial de produção de açúcares (glicose e xilose) da palha e do bagaço de cana-de-açúcar. Inicialmente, as duas biomassas foram caracterizadas, mostrando percentuais muito similares de celulose e hemicelulose (42,1% e 22,6% para o bagaço e 39,2% e 22,7% para a palha, respectivamente). Isto evidencia potenciais similares de produção de açúcares. Posteriormente, foram realizados experimentos em laboratório para comparar os resultados de rendimento de xilose e produção de furfural após as reações de hidrólise ácida das duas biomassas, com o intuito de verificar se este processo, comumente utilizado para o bagaço, pode ser utilizado para a palha. As variáveis que foram avaliadas foram a concentração de ácido (0,5-3,0%m/m), o tempo reacional (15-60min) e a relação sólido-líquido (RSL - 0,1-0,2m/m). Concentrações de 42,72g/L e de 41,31g/L de xilose foram encontradas para a palha e para o bagaço, respectivamente, alcançando rendimentos de xilose superiores a 80%, em reações em laboratório. Também foram realizados ensaios de hidrólise ácida em planta piloto e de hidrólise enzimática em laboratório para avaliar os resultados de rendimento de glicose da palha. Os resultados de rendimento de xilose e produção de inibidores para estas reações foram avaliados e comparados com os dados obtidos em laboratório. Concentrações de 35,2g/Lde xilose e de 27,3g/L de glicose foram encontradas para a palha, alcançando rendimentos de xilose próximos a 100% e de glicose superiores a 64%, em reações de pré-tratamento em planta piloto e em reações de hidrólise enzimática em laboratório. Os resultados evidenciaram que as variáveis concentração de ácido e relação sólido:líquido são as mais influenciam na produção de xilose e glicose

Avaliação de parâmetros de estresse oxidativo em plantas de cana-de-açúcar tratadas com peróxico de hidrogênio

The genus Saccharum belongs to Poaceae family. Sugarcane has become important monocultures in Brazil due to their products: ethanol and sugar. The production may change between different regions from Brazil. This difference is related to soil, climatic conditions and temperature that promotes oxidative stress that may induce an early flowering. The aim of this work was to identify the effects of oxidative stress. In order to analyse this, sugarcane plants were submitted to oxidative stress using hydrogen peroxide. After this treatment, the oxidative stress were analyzed Then, the plant responses were analyzed under different approaches, using morphophysiological, biochemical and molecular tools. Thus, sugarcane plants were grown under controlled conditions and until two months they were subjected first to a hydroponics condition for 24 hours in order to acclimation. After this period, these plants were submitted to oxidative stresse using 0 mM, 10 mM, 20 mM and 30 mM hydrogen peroxide during 8 hours. The histomorphometric analysis allowed us to verify that both root and leaf tissues had a structural changes as it was observed by the increased in cell volume, lignin accumulation in cell walls. Besides, this observation suggested that there was a change in redox balance. Also, it was analyzed the activity of the SOD, CAT and APX enzymes. It was observed an increase in the SOD activity in roots and it was also observed a lipid peroxidation in leaves and roots. Then, in order to identify proteins that were differently expressed in this conditions it was used the proteomic tool either by bidimensional gel or by direct sequencing using the Q-TOF EZI. The results obtained with this approach identified more than 3.000 proteins with the score ranging from 100-5000 ions. Some of the proteins identified were: light Harvesting; oxygenevolving; Thioredoxin; Ftsh-like protein Pftf precusor; Luminal-binding protein; 2 cys peroxiredoxin e Lipoxygenase. All these proteins are involved in oxidative stress response, photsynthetic pathways, and some were classified hypothetical proteins and/or unknown (30% of total). Thus, our data allows us to propose that this treatment induced an oxidative stress and the plant in response changed its physiological process, it made changes in tissue, changed the redox response in order to survival to this new condition

Tolerância de cana-de-açúcar a herbicidas avaliada pela diferença dos tratamentos

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Comparação de ambientes na germinação de cariopses de cana-de-açúcar

A obtenção de cariopses de cana-de-açúcar por meio de cruzamento de parentais é de primordial importância para os programas de melhoramento de cultivares. Objetivou-se, neste trabalho comparar o ambiente de germinação de cariopses da casa de vegetação do Programa Cana IAC com um ambiente de condições controladas, a fim de avaliar sua eficiência, no período de 30/09 a 09/10/2004. Foram desenvolvidos dois experimentos, em delineamento experimental de blocos casualizados com quatro repetições, em Jaú, SP. Um deles foi montado sob condições de laboratório em câmara de germinação e outro em casa de vegetação em condições não controladas, sendo cada tratamento constituído por 100 cariopses por repetição, provenientes de seis cruzamentos. Foram realizadas avaliações do índice de velocidade de germinação (IVG), da porcentagem (%G) e dos dias para emergência (DE), em intervalos de 24 horas, após a instalação dos testes. A massa de 100 sementes de cada cruzamento também foi avaliada com o propósito de verificar sua influência nos demais atributos da germinação. Os resultados foram submetidos à análise de variância e a comparação de médias foi feita pelo teste de Tukey, a 0,05 de significância. A massa de 100 sementes foi diferente entre os cruzamentos, e interferiu, de maneira geral, nos atributos IVG e % G. Concluiu-se que a casa de vegetação utilizada pelo Programa Cana IAC proporciona porcentagens de germinação semelhantes às da câmara de germinação, porém condições controladas favorecem o IVG e os DE.

Controle de plantas daninhas em cana-de-açúcar (Saccharum officinarum) com hexazinone e suas misturas com diuron, em pré-emergência

Foi realizado no ano agrícola 1976/77 um experimento em solo arenoso na Usina Utinga/LeãoAL, no qual foram testados em pré-emergência os tratamentos: hexazinone em 4 doses; hexazinone + diuron em 3 doses; diurom + 2,4 D amina e ametrina + 2,4 D amina. Aos 47, 78 e 111 dias, efetuaram-se as avaliações de fitotoxicidade à cana-de-açúcar e controle à Digitaria sanguinalis , Colopogonio sp, Paspalum distichum e Wedellia paludosa. A interpretação dos dados obtidos mostrou que os tratamentos com hexazinone (954 g/ha) e hexazinone (719 g/ha) + diuron (2048 g/ha) apresentaram diferença estatística em relação à produção quando comparadas à testemunha, além de serem eficientes no controle às plantas daninhas presentes no experimento. Nenhum tratamento prejudicou as qualidades tecnológicas da cana-de-açúcar.

Variáveis biométricas da cana-de-açúcar fertilizada com resíduos orgânico e industrial e irrigada com água servida e potável

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Eficácia de herbicidas aplicados nas épocas seca e úmida para o controle de Merremia aegyptia na cultura da cana-de-açúcar

Objetivou-se estudar o efeito de herbicidas aplicados em pré e pós-emergência, isolados e em combinações nas épocas seca e úmida, para o controle de corda-de-viola (Merremia aegyptia) na cultura de cana-de-açúcar colhida mecanicamente sem queima. O experimento foi desenvolvido no período de julho de 2008 a maio de 2009, em área de produção comercial de cana-de-açúcar localizada no município de Pradópolis, SP. O delineamento experimental foi o de blocos ao acaso, com quatro repetições, em esquema de parcela subdividida. Foram avaliados na época seca os herbicidas amicarbazone (1.400 g ha ¹), clomazone + hexazinone (800 + 200 g ha-1) e imazapic (147 g ha-1), aplicados em 16/7/2008 após a colheita da cana, e o tratamento sem manejo prévio das plantas daninhas nessa época. Os herbicidas estudados na época úmida foram: mesotrione isolado (192 g ha-1) e em mistura (120 g ha-1) com atrazine (1.500 g ha-1), metribuzin (960 g ha-1) ou diuron + hexazinone (702 + 198 g ha-1), aplicados em 6/11/2008, além de testemunha capinada e outra sem manejo das plantas daninhas. Dos herbicidas utilizados na época seca, o amicarbazone promoveu o melhor controle de M. aegyptia. No entanto, para todos eles, a complementação de manejo com a aplicação de herbicidas na época úmida mostrou-se obrigatória. Nesta época, a associação de mesotrione aos herbicidas atrazine, metribuzin e diuron + hexazinone foi mais eficaz no controle de M. aegyptia do que quando aplicado sozinho. Nenhum dos tratamentos com herbicidas interferiu no número de colmos por metro linear, diâmetro e altura de colmos de cana-de-açúcar (variedade SP 81-3250).

Seletividade de herbicidas: III - aplicação de herbicidas em pós emergência inicial e tardia da cana-de-açúcar na época da estiagem

Este trabalho objetivou avaliar a seletividade dos herbicidas diuron+hexazinone, azafenidin+hexazinone, metribuzin e isoxaflutole aplicados em pós-emergência inicial e tardia das plantas de cana-de-açúcar, variedade RB835089, na época da estiagem, em soqueira de quarto corte, após colheita com queima prévia do canavial, em Araras, SP. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com testemunhas pareadas, com cinco tratamentos e quatro repetições, existindo uma testemunha capinada para cada tratamento químico dentro de cada bloco. Os tratamentos foram: diuron+hexazinone (1.170+330 g ha-1), azafenidin+ hexazinone (192,5+247,5 g ha-1), metribuzin (1.920 g ha-1), isoxaflutole (127,5 g ha¹) e testemunha capinada. Concluiu-se que os herbicidas foram mais fitotóxicos quando aplicados na pós-emergência tardia. em pós-emergência inicial, as plantas recuperaram-se totalmente dos efeitos fitotóxicos dos herbicidas. Na pós-emergência tardia, azafenidin+hexazinone, isoxaflutole e diuron+hexazinone prejudicaram o índice de fluorescência e a produtividade agrícola.

Seletividade de herbicidas: II - aplicação de herbicidas em pós-emergência inicial e tarida da cana-de-açúcar na época das chuvas

Objetivou-se com este trabalho testar a seletividade dos herbicidas diuron+hexazinone, azafenidin+hexazinone, metribuzin e isoxaflutole, aplicados em pósemergência inicial e tardia das plantas de cana-de-açúcar, cultivar RB835089, na época das chuvas, em soqueira de terceiro corte, após colheita com queima prévia do canavial, em Araras-SP. O delineamento experimental foi o de blocos casualizados com testemunhas pareadas, com cinco tratamentos e quatro repetições, existindo uma testemunha capinada para cada tratamento químico dentro de cada bloco. Os tratamentos foram: diuron+hexazinone (1.170+330 g ha-1), azafenidin+hexazinone (192,5+247,5 g ha-1), metribuzin (1.920 g ha-1), isoxaflutole (127,5 g ha-1) e testemunha. Concluiu-se que os herbicidas foram mais fitotóxicos quando aplicados na pós-emergência tardia. em pós-emergência inicial, o isoxaflutole foi o único produto que afetou a produtividade agrícola. Na pós-emergência tardia, todos os herbicidas prejudicaram a produtividade agrícola, sendo o diuron+hexazinone o único produto que não afetou as características tecnológicas e o rendimento de açúcar.

Florescimento em cana-de-açúcar

O florescimento da cana-de-açúcar é um processo fisiológico complexo formado por vários estádios de desenvolvimento, e cada estádio tem a sua própria necessidade ambiental e fisiológica. Os fatores externos relacionados com o florescimento são: fotoperíodo, temperatura, umidade e radiação solar, além da fertilidade do solo. Por outro lado, os fatores internos envolvem fitocromo, hormônios, florígeno, ácidos nucleicos, dentre outros. A intensidade do processo de florescimento e as consequências na qualidade da cana-de-açúcar variam com a variedade e com o clima. A redução do volume de caldo é o principal fator no qual o florescimento interfere, resultante do aumento do teor de fibras. Como as demais Poaceae, a cana-de-açúcar floresce, frutifica e morre, garantindo a perpetuação da espécie. Dessa forma, o homem procura interferir na natureza tentando evitar o florescimento da cana-de-açúcar, seja por meio de melhoramento genético ou por meio de reguladores vegetais. em áreas comerciais de produção de cana-de-açúcar, onde há condições ideais para o florescimento da cultura, é recomendado o uso de variedade com potencial menos florífero. E, quando não é possível esse manejo varietal, o uso de inibidores do florescimento é a melhor alternativa para evitar mais perdas no conteúdo de sacarose.

Estabilidade aeróbia, pH e dinâmica de desenvolvimento de microrganismos da cana-de-açúcar in natura hidrolisada com cal virgem

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Bagaço de cana-de-açúcar tratado com hidróxido de sódio

O experimento foi conduzido com o objetivo de avaliar a composição química e a digestibilidade in vitro da matéria seca (MS) do bagaço de cana-de-açúcar contendo 60% de MS submetido a doses crescentes de hidróxido de sódio (NaOH) (0; 2,5; 5 e 7,5% de uma solução 2:1 de água:NaOH na MS) em diferentes períodos de tratamento (1, 3, 5 e 7 dias). Foram utilizados baldes plásticos com capacidade de 10 L, mantidos em uma câmara climática à temperatura constante de 25ºC. Não foi verificado efeito dos tratamentos (dose de NaOH e dias de tratamento) sobre os teores de PB, que apresentaram valor médio de 1,6%. A MS aumentou com os dias de tratamento, não sendo observadas alterações para essa variável em relação às doses crescentes de NaOH. Foi observada redução das frações de FDN, FDA, celulose (CEL), hemicelulose (HEM) e lignina (LIG). A digestibilidade in vitro da matéria seca (DIVMS) e o teor de sódio aumentaram quando o bagaço de cana foi submetido a doses crescentes de NaOH, mas não foi observado efeito do período de tratamento sobre essas variáveis. O valor nutritivo do bagaço de cana é melhorado com a adição de NaOH, comprovado pela redução nos constituintes da parede celular e pelo aumento na DIVMS.

Fermentação e Degradabilidade Ruminal em Bovinos Alimentados com Resíduos de Mandioca e Cana-de-Açúcar ensilados com Polpa Cítrica Peletizada

O presente trabalho foi conduzido com o objetivo de avaliar a degradabilidade ruminal da matéria seca (MS), fibra em detergente neutro (FDN) e amido, além de pH, amônia e ácidos graxos voláteis ruminais, em bovinos alimentados com silagens de milho (SMi), de raspa de mandioca com polpa cítrica (SRp), de casca de mandioca com polpa cítrica (SCc) e de cana-de-açúcar com polpa cítrica (SCn). Foram utilizados quatro novilhos, mestiços, castrados, canulados no rúmen e duodeno, em quatro períodos experimentais, com 11 dias de adaptação à dieta e oito dias de coleta. O delineamento experimental foi o quadrado latino 4x4. Foram adotados oito horários para a incubação das silagens: 3, 6, 12, 24, 48, 72, 96 e 120 horas. A SRp apresentou maior degradação efetiva (Kp 5%) da MS e da FDN (48,44 e 45,78%, respectivamente), quando comparada com a SMi (45,50 e 23,75%), a SCc (43,87 e 24,20%) e a SCn (40,76 e 25,78%). Para todos os tratamentos, o pH e a concentração de N-NH3 ruminal foram adequados para o crescimento dos microrganismos ruminais. Os valores de AGV para os tratamentos de SMi, SRp e SCc foram semelhantes entre si e superiores aos do tratamento com SCn.

Consumo de matéria seca e desempenho de novilhas Nelore alimentadas com dietas contendo cana-de-açúcar hidrolisada

Objetivou-se avaliar o consumo de nutrientes e o desempenho de novilhas Nelore alimentadas com dietas contendo cana-de-açúcar in natura (CN) ou hidrolisada (CH) com 0,5% de Ca(OH)2 armazenada por 24, 48 e 72 horas. Foram utilizadas 24 novilhas com nove meses de idade e 119,6±8,1kg de peso corporal inicial. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualisado com quatro tratamentos e seis repetições. O consumo de matéria seca foi reduzido em 29% pela adição de Ca(OH)2, não sendo alterado pelo período de armazenamento da CH. O consumo de cálcio foi incrementado (P<0,05) pela utilização de CH nas dietas, mantendo níveis de ingestão aceitáveis. Novilhas alimentadas com CH armazenada por 24, 48 e 72 horas apresentaram, respectivamente, ganhos de peso 41, 30 e 35% inferior (P<0,05) àquelas alimentadas com CN. O tratamento da cana-de-açúcar com Ca(OH)2 não é recomendado para alimentação de novilhas Nelore, em virtude de limitar a ingestão e reduzir o ganho de peso.

Processamento da cana-de-açúcar: efeitos sobre a digestibilidade, o consumo e a taxa de passagem

O objetivo neste trabalho foi estudar o efeito do tratamento alcalino da cana-de-açúcar com hidróxido de sódio (1,5 a 50% de NaOH) sobre a digestibilidade total e o consumo de matéria seca das dietas experimentais e as taxas de passagem das canas-de-açúcar. Foram utilizados quatro bovinos mestiços (Zebu x Holandês) alimentados com canas-de-açúcar in natura, hidrolisada, hidrolisada fenada e hidrolisada ensilada como fontes volumosas, constituindo 70% das dietas. O tratamento alcalino foi mais eficiente na fração fibra, proporcionando aumentos de pelo menos 45% na digestibilidade. Os aumentos de 25,0 e 16,7% no consumo das dietas contendo as cana-de-açúcar hidrolisada (1,5% PV) e hidrolisada fenada (1,4% PV) provavelmente foram influenciados pela maior digestibilidade da fibra. Os valores estimados de taxa de passagem ruminal no ceco-cólon e o tempo de retenção em cada compartimento não diferiram entre as cana-de-açúcar in natura, hidrolisada e hidrolisada fenada. Entretanto, para a cana-de-açúcar hidrolisada ensilada, observaram-se as menores taxas (1,5 e 7,4%/h) e o maior tempo de retenção (71,4 horas). Concluiu-se que o tratamento alcalino com hidróxido de sódio, com ou sem fenação, melhorou a digestão da fibra da cana-de-açúcar no trato digestivo total e proporcionou acréscimo do consumo de matéria seca da cana-de-açúcar hidrolisada, sem afetar a taxa de passagem. Entretanto, a posterior ensilagem pode não trazer esses benefícios.