BR112020004341B1 - Métodos para produzir mudas de cana-de-açúcar e para estabelecer uma cultura de cana-de-açúcar, e usos de uma muda de cana-de-açúcar - Google Patents

Métodos para produzir mudas de cana-de-açúcar e para estabelecer uma cultura de cana-de-açúcar, e usos de uma muda de cana-de-açúcar Download PDF

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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G22/00Cultivation of specific crops or plants not otherwise provided for
    • A01G22/55Sugar cane

Abstract

A invenção se refere a métodos para produção de mudas de cana-de-açúcar que compreende tratamento com reguladores de crescimento, uma única etapa de poda e tratamento com fitormônios.

Description

[0001] A invenção se refere a métodos para produção de mudas de cana-de-açúcar que compreende tratamento com reguladores de crescimento, uma única etapa de poda e tratamento com fitormônios.
[0002] As culturas de cana-de-açúcar (Saccharum sp.) são de grande importância no cenário socioeconômico mundial, tanto em relação à geração de renda quanto à produção de moeda. Nos anos recentes devido à demanda aumentada de bioenergia, as áreas cultivadas com cana-de-açúcar estão aumentando no mundo inteiro, assim como investimentos em fábricas para produzir principalmente álcool e eletricidade.
[0003] A cana-de-açúcar é uma importante cultura de alimentos e bioenergia e um componente significativo da economia de muitos países nos trópicos e subtrópicos. O valor da cana-de-açúcar tem principalmente como base a sua alta produtividade, o uso eficiente de insumo agrícola como água, fertilizante, mão-de-obra e é convertível localmente em produtos de alto valor, como açúcar, melaços, etanol e energia. A cana-de-açúcar é produzida em quase 100 países. Embora a área de cultivação de cana-de-açúcar ocorra apenas em 1,5 % das terras cultivadas mundiais totais, a produção mundial de biomassa total colhida em cana-de-açúcar em termos de peso úmido é a mais alta de todas as plantas de cultura.
[0004] A cana-de-açúcar é uma planta perene alogâmica (cruzamento), provavelmente originária das regiões da Indonésia e da Nova Guiné, pertencente à família Poaceae, subtribo Saccharinae da tribo Andropogoneae, gênero Saccharum. Seus cultivares atuais são híbridos interespecíficos, com as espécies Saccharum officinarum, Saccharum spontaneum, Saccharum sinense, Saccharum barberi, Saccharum robustum e Saccharum edule, todas participando da montagem de genótipos de espécies/variedades cultivadas. A verdadeira semente de cana-de-açúcar é uma fruta do tipo cariopse. A cariopse é descrita como uma fruta simples, seca, indeiscente, unisseminada, cuja peliculização de semente cresce juntamente com o pericarpo ao longo de todo o seu comprimento (2009, Regras para análise de sementes, Ministério da Agricultura, Pecuária e Abastecimento, Brasília). A sementes são ovais, marrons ou amareladas e de cerca de 1,5 mm de comprimento.
[0005] A cana-de-açúcar se reproduz sexuadamente. Entretanto, a produção de semente depende de características ambientais específicas, por exemplo, da necessidade de condições constantes de temperatura e umidade elevadas para germinação. Adicionalmente, as espécies de cana-de-açúcar cultivadas exibem alta complexidade da sua estrutura de genoma. As espécies de cana-de-açúcar cultivadas são derivadas de hibridização interespecífica, resultando em genomas altamente poliploides e aneuploides. Os genomas de espécies de cana-de-açúcar cultivadas exibem um alto nível de heterozigocidade. (Moore et al. and Zhang et al. in Sugarcane: Physiology, Biochemistry and Functional Biology, Ed.: Moore and Botha, Wiley 2014, Capítulos 1 e 23, respectivamente)
[0006] O genoma altamente heterozigótico e complexo e o comportamento de cruzamento de cana-de-açúcar impedem a geração de plantas de cana-de-açúcar genética e fenotipicamente uniformes a partir de sementes. As condições ambientais influenciam a germinação de sementes uniforme e completa. Para manutenção de variedades, a cana-de-açúcar de amplificação e cultivação sempre foi e ainda é propagada vegetativamente. Em sistemas de produção de cana-de- açúcar convencionais, as culturas são estabelecidas por brotamento de brotos vegetativos. As culturas de cana-de-açúcar são estabelecidas convencionalmente a partir de partes de caule (aparas). As culturas estabelecidas a partir de aparas são denominadas cana- planta para diferenciar de cana-soca. As culturas de soqueira são cultivadas a partir da parte da planta remanescente no solo após a colheita (bagaço) (Bonnett in Sugarcane: Physiology, Biochemistry and Functional Biology, Ed.: Moore and Botha, Wiley 2014, Capítulo 3).
[0007] Etefon (Ácido (2-cloroetil)fosfônico) é usado em culturas de cana-de-açúcar como um amadurecedor, induzindo a maturação de caules e dessecação de folhas. Silva et al. (2007, Bragantia 66, 545552) revela um efeito estimulante de etefon aplicado como amadurecedor no perfilhamento da cultura de soqueira de cana-de- açúcar de até seis meses após a aplicação. De qualquer forma, as culturas de soqueira sucessivamente cultivadas mostram perdas de produtividade que se acumulam anualmente começando já no primeiro ano. Portanto, as culturas de soqueira de recultivo sucessivo em um campo são, portanto, possíveis apenas para algumas gerações. O uso prolongado de culturas de soqueira levaria à depreciação de produtividade economicamente inaceitável. De tempos em tempos, novas gerações de cultura foram, portanto, estabelecidas em um determinado campo por substituição de culturas de soqueira por culturas de planta.
[0008] O método convencional para restabelecimento de novas culturas de cana-de-açúcar a partir de aparas tem algumas desvantagens conhecidas há muito tempo.
[0009] Para estabelecer culturas de cana-de-açúcar em campos, as aparas são colocadas em sulcos de ponta a ponta e cobertas com terra. As partes de caule usadas como aparas compreendem comumente mais de um, frequentemente três, às vezes mais brotos axilares dormentes. Cada broto de uma única apara tem o potencial para produzir uma nova planta de cana-de-açúcar. Entretanto, a germinação de brotos não é consistente em termos de número de germinação e tempo de germinação. Portanto, as plantas de cana-de- açúcar cultivadas em um campo estabelecido a partir de aparas não são distribuídas igualmente. O campo mostra áreas com altas densidades e aquelas com densidades inferiores de plantas. Isso leva à competição de plantas por luz solar e nutrientes em áreas de campo de alta densidade de planta e um desperdício de luz solar disponível e nutrientes em áreas com baixa densidade de planta com a consequência de que o potencial de produtividade total de plantas de cana-de-açúcar em um determinado campo não é explorado completamente.
[0010] Stolf et al. (1981, Em: CONGRESSO NACIONAL DA STAB, 2, Rio de Janeiro. Anais... 3/4, 443-456) e Serafim et al. (2013, STAB, Piracicaba 31, 22-25) mostraram que a taxa de germinação média foi 50 % para plantio manual, e 35 % para plantio mecânico quando se usa aparas convencionais. Essa taxa de germinação baixa resulta na formação de uma cultura não uniforme com baixa densidade de perfilhos primários (perfilhos-mãe), provocando uma queda na produtividade de campos de cana-de-açúcar, mesmo no primeiro ciclo de cultura, se não houver nenhuma operação de replantio. Entretanto, o replantio incorre em custos adicionais para mão-de-obra e material de muda.
[0011] As aparas de cana-de-açúcar são produzidas convencionalmente a partir de culturas comercialmente cultivadas. Entretanto, o material de muda deve ser produzido em viveiros ou campos separados de culturas de cana-de-açúcar para possibilitar a produção de material de plantio livre de doença. O transporte de volumes grandes de material de plantio de cana-de-açúcar a partir do seu local de produção para os campos gera custos significativos em plantios de cana-de-açúcar. Adicionalmente, os viveiros de cana-de- açúcar exigem uma quantidade substancial de terra, assistência, mão- de-obra e investimento em produtos de proteção de cultura.
[0012] Cerca de 9 a 12 toneladas de caules de cana-de-açúcar por hectare são usadas no plantio manual, enquanto o plantio mecanizado exige 18 a 24 toneladas por hectare. O material plantado é enterrado no solo, e não pode ser usado para a produção de produtos de valor, como álcool, açúcar, eletricidade (Stolf e Lee, 1990, Álcool & Açúcar, São Paulo, 10(53), 20-25). Em um outro experimento, 6-8 toneladas por hectare de caules de semente, contendo três brotos, foram necessárias para estabelecer culturas comerciais. Os custos de material de plantio para cana-de-açúcar variam de 22 a 25 % do total de custos de produção, e, assim, constituem uma parte principal da despesa na cultivação de cana-de-açúcar (Srivastava et al., 1981, Em: CONGRESSO NACIONAL DA STAB, 2, Rio de Janeiro. Anais... 3/4, 443-456).
[0013] Portanto, ao longo do tempo, abordagens diferentes para aprimorar a produção de material de plantio de cana-de-açúcar foram seguidas.
[0014] A tecnologia de micropropagação de cultura de tecido foi desenvolvida para propagação em larga escala de material de plantio de cana-de-açúcar (Snyman et al., 2011, Plant Cell Rep. 47, 324-249). Mishra et al. (2014, Sugar Tech 16(3), 255-263) revelam métodos para multiplicação in vitro (micropropagação) de plantas de cana-de-açúcar compreendendo excisar o broto mais jovem do topo de uma planta de cana-de-açúcar como explante, transferir o broto para uma cultura de tecido, aplicar reguladores de crescimento para alongamento de broto, aplicar hormônios para proliferação (perfilhamento) de brotos alongados, transferir perfilhos para meio de enraizamento contendo hormônio e endurecer perfilhos enraizados em uma estufa. A promoção de formação de broto lateral (perfilhamento) por indução de etileno através de ethrel (ácido 2-cloroetil fosfônico) em concentrações mais baixas, mas não em altas concentrações de culturas de cana-de- açúcar in vitro é demonstrada.
[0015] Entretanto, as tecnologias de micropropagação ainda são muito dispendiosas na produção de material de plantio para estabelecimento de culturas comerciais (Bonnett in Sugarcane: Physiology, Biochemistry and Functional Biology, Ed.: Moore and Botha, Wiley 2014, Capítulo 3).
[0016] As abordagens para produção de material de plantio de cana-de-açúcar sem envolver cultura in vitro e/ou em tecido foram seguidas também.
[0017] Uma abordagem usa perfilhos e é denominada método de brotamento ou seblang. O perfilhamento e a ramificação aérea em cana-de-açúcar dependem de e podem ser induzidos por fatores externos, em particular, condições de crescimento, como fertilização e irrigação. No método de brotamento, as plantas de cana-de-açúcar são cultivadas na luz e em solo fértil e o perfilhamento é promovido ao estabelecer espaçamento amplo entre as plantas, plantio superficial, rega frequente e fertilização ampla. Após o desenvolvimento radicular, os perfilhos incluindo raízes são cortados das plantas-mãe e plantados separadamente, permitindo que perfilhe novamente após a repetição de corte e o plantio separado dos perfilhos (Van Dillewijn, 1952, Botany of sugar-cane. Waltham, Mass. U.S. A. Chronica Botanica, 371).
[0018] Uma abordagem adicional é conhecida como o método de rayungan. Rayungan é um termo indonésio, que se refere ao desenvolvimento de um único broto (broto primário) a partir de brotos laterais (axilares) de um caule de cana-de-açúcar, após a poda do ápice da planta-mãe. Os brotos laterais primários são excisados da planta-mãe e plantados (Sugiyarta & Winarsih, 2009, Sugar Tech 11(1), 22-27).
[0019] Em comparação ao método de rayungan, o método de rayungan estratificado produz muitos brotos que surgem em um único broto secundário devido à decapitação dos brotos primários (primeira ordem lateral). Os brotos primários e secundários são removidos do caule juntamente com as partes do nó ao qual o broto é fixado para produzir mudas não enraizadas. O número de brotos produzido no método de rayungan estratificado depende da posição do broto no caule, a viabilidade depende do número de lâminas de folha no broto e para brotos enraizados com menos de quatro folhas, deve ser tratado com estimulantes de enraizamento, como ácido indolacético (Sugiyarta & Winarsih, 2009, Sugar Tech 11(1), 22-27).
[0020] Keethipala et al. (2001, Sugar Tech 3(3), 106-108) revelam um método incluindo a decapitação de plantas-mãe de cana-de- açúcar, seguida pela decapitação de brotos laterais primários, seguida pela decapitação de brotos laterais secundários, seguida pela decapitação de brotos terciários, separação de brotos laterais das plantas-mãe e transferência subsequente para sacos de polietileno para enraizamento. A produção de material de plantio leva de 15 - 16 meses incluindo cultivo de plantas-mãe por cerca de 8 meses. Diz-se que um caule-mãe produz até 40 brotos laterais quando a decapitação é realizada pelo menos três vezes.
[0021] O documento JP 08280244 revela a produção de mudas de cana-de-açúcar a partir de brotos axilares. As plantas-mãe de cana- de-açúcar são decapitadas induzindo a formação de brotos laterais primários. Os brotos laterais primários são decapitados novamente para induzir produção de brotos laterais secundários. Os brotos laterais secundários podem ser excisados das plantas para produzir mudas. Entretanto, para preparação de um número suficiente de brotos laterais, a decapitação dos segundos brotos laterais seguida pela decapitação de brotos laterais terciários e de brotos laterais de ordem superior são preferenciais na multiplicação de mudas eficiente. Exige-se pelo menos duas, mas, de preferência, quatro ou mais vezes a decapitação.
[0022] Os documentos JP 2003 204716 e JP 2000 135025 revelam a produção de material de plantio de cana-de-açúcar por decapitação de um caule em uma altura de cerca de 120 cm de uma planta-mãe de cana-de-açúcar totalmente cultivada (aproximadamente 3 metros de altura). Os brotos primários desenvolvidos a partir de brotos axilares são cultivados até que sete folhas estejam presentes e cortadas novamente na base do broto primário. Os brotos secundários são cortados novamente no mesmo estágio da mesma forma que os brotos primários. Os brotos terciários ou mesmo de ordem superior produzidos após o corte adicional dos brotos de próxima ordem são excisados do caule de planta-mãe e transferidos para um viveiro para enraizar antes de transplantar em um campo.
[0023] O denominado método de olho único se baseia no fato de que um volume pequeno de tecido de nó em conjunto com um único primórdio de raiz que adere a um broto é suficiente para desenvolver em uma muda de cana-de-açúcar, embora as mudas estabelecidas a partir de tecido mínimo pareçam finas (Ramaiah et al., 1977, Proc Inter Soc Sugar Cane Technol, 1509-1513). Com base nisso, foram descritos vários métodos para produção de mudas de cana-de-açúcar que dependem das aparas que compreendem um único nó ou mesmo dos denominados pedaços de broto que compreendem um broto excisado apenas juntamente com uma porção do respectivo nó de caule de cana-de-açúcar.
[0024] Um exemplo do denominado método de olho único usado em algumas regiões para propagar cana-de-açúcar compreende produzir brotos-mãe que têm pelo menos quatro inter-nós aéreos nos caules e, então, cortar os caules em partes compreendendo um nó (olho). As superfícies cortadas são mergulhadas em parafina quente, partes de caule são germinadas em recipientes especiais e plantas jovens são endurecidas antes de serem transplantadas para o campo (Van Dillewijn, 1952, Botany of sugar-cane. Waltham, Mass. U.S. A. Chronica Botanica, 371).
[0025] O documento WO 2012/140177 revela um método para produção de uma muda de cana-de-açúcar compreendendo cortar caules-mãe em partes que compreendem pelo menos um nó (incluindo um broto), colocar essas partes em um meio úmido para cultivar brotos a partir dos brotos, cortar a parte de topo dos brotos emergidos a partir de brotos acima do meristema apical, cortar a parte de topo dos brotos recentemente emergidos (primários) de brotos acima do meristema apical, repetir opcionalmente a última etapa, cortar brotos laterais obtidos, plantar esses brotos no meio de crescimento e cultivar mudas a partir dos brotos. Como exemplificado, a produção de mudas a partir do corte dos caules-mãe em partes até o plantio levou pelo menos 105 dias.
[0026] Uma série de pedidos de patentes que usam aparas de único broto (olho) foi publicada. Todos esses pedidos se baseiam no uso de partes de caule (aparas) de plantas de cana-de-açúcar que compreendem um único nó (incluindo um broto) e no plantio direto dessas aparas de único nó no campo para criar culturas de cana-de- açúcar. A quantidade de plantas de cana-de-açúcar para estabelecer uma cultura de cana-de-açúcar e a tonelagem de material de muda pode ser reduzida por uso de partes de caule que têm um único nó em comparação com métodos convencionais que usam três aparas de broto. Com base apenas no método de apara de único broto descrito, o documento WO 2009/000398 enfatiza o armazenamento a frio (abaixo de 15 °C) das aparas de único broto antes do plantio no campo. O documento WO 2009/000399 enfatiza que as aparas de único broto podem ser tratadas ou revestidas sem compostos promotores de crescimento incluindo pesticidas, açúcares, fertilizantes ou nutrientes/micronutrientes antes do plantio direto no campo. O documento WO 2009/000400 enfatiza que as aparas de único broto podem ser tratadas de uma forma a reter a umidade das partes de caule (incluindo encapsular em parafina) antes do plantio direto no campo. O documento WO 2009 000401 enfatiza que as aparas de único broto podem ser tratadas com produtos químicos de proteção de cultura incluindo fungicidas, inseticidas, herbicidas ou ativadores de planta antes do plantio direto no campo. O documento WO 2009 000402 enfatiza que as aparas de único broto podem ser tratadas com um revestimento (por exemplo, parafina) para reter umidade das partes de caule e um produto químico de proteção de cultura (incluindo fungicidas, inseticidas, herbicidas ou ativadores de planta) ou um composto que tem atividade promotora de crescimento antes do plantio direto no campo.
[0027] A tecnologia de pedaço de broto usa partes ainda menores de uma planta de cana-de-açúcar para criar uma muda em comparação ao método de apara de único broto. Os pedaços de broto são produzidos a partir de caules de cana-de-açúcar ao excisar brotos axilares em conjunto de material de caule circundante sem cortar totalmente o caule. Os pedaços de broto têm a vantagem de serem ainda menores que os cortes usados convencionalmente no plantio de cana-de-açúcar e que um único caule pode ser usado para produzir mais pedaços de broto em comparação a duas ou três configurações de broto, o que reduz a área necessária para cultivar cana e o volume de material de plantio a ser transportado para os campos. Além disso, a parte remanescente do caule usada para excisar o pedaço de broto pode ser processada em produtos valiosos, como açúcar, álcool, eletricidade.
[0028] Ravindra et al., 2013 (Sugar Tech 15(1), 27-35) revelam a comparação de plantio mecânico de mudas de cana-de-açúcar produzidas a partir de pedaços de broto ao plantio manual de tais mudas. A produtividade e a qualidade de sumo de cana-de-açúcar plantada por ambos os métodos foram comparáveis, em que os custos foram superiores para plantio manual.
[0029] Ramaiah et al., 1977 (Proc Inter Soc Sugar Cane Technol, 1509-1513) revelam a comparação de culturas de cana-de-açúcar estabelecidos pelo uso de mudas produzidas a partir de pedaços de broto às culturas de cana-de-açúcar estabelecidas pelo plantio de apara de três brotos convencional. Um tratamento com fungicida dos pedaços de broto antes de transferir para o meio de crescimento foi incluído no método. Nenhuma diferença significativa na produtividade foi observada entre as culturas estabelecidas por ambos os métodos, mas o custo do método de pedaço de broto foi significativamente inferior. Isso ocorreu principalmente devido a muito menos material de plantas-mãe ter que ser usado no método de pedaço de broto (200 - 300 kg por hectare) em comparação ao método de plantio convencional (8.000 kg por hectare).
[0030] Jain et al. (2010, Sugar Tech 12(1), 67-69) revelam que o tratamento de pedaços de broto com Etefon (ácido de 2-cloretil fosfônico) ou CaCl2 tem efeitos positivos na frequência de brotamento de pedaços de broto, número e peso de raízes e peso de broto de plântulas obtidas a partir de pedaços de broto. É revelada também uma constatação prévia de que Etefon e CaCl2 promovem brotamento de aparas de cana-de-açúcar e brotos subterrâneos (perfilhos).
[0031] Loganandhan et al. (2013, Sugar Tech 15(1), 98-102) resumem os principais resultados obtidos previamente no plantio de culturas de cana-de-açúcar a partir de pedaços de broto e compara o plantio de cana-de-açúcar a partir do pedaço de broto produzido em mudas de cana-de-açúcar de viveiro ao método de apara convencional. No método de pedaço de broto, o tratamento com fungicida dos pedaços antes da transferência para o meio de crescimento é recomendado. Os campos plantados com mudas de viveiro produzidas a partir de pedaços de broto revelaram números de perfilhos superiores, números de caule passível de moagem superiores e produtividades superiores. São apresentados parâmetros ideais em relação à idade e ao tamanho do broto, meio de cultivação e tamanho de bandeja para criar mudas a partir de pedaços de broto. Adicionalmente, propõe-se um espaçamento mais amplo entre as mudas transplantadas para o campo para aumentar a produtividade.
[0032] Uma abordagem conhecida adicional é a denominada método de múltiplos sacos desenvolvido originalmente por Silva (1975, In: Seminário Copersucar da agroindústria Açucareira, 3. Águas de Lindóia, Anais... Águas de Lindóia: COPERSUCAR, 211-214) para controle de doença de raquitismo-das-soqueiras (infecção por Leifsonia xyli subsp. Xyli). O aspecto determinante desse método é que cada muda ou apara de cana-de-açúcar é incluída em um confinamento (sacos plásticos ou tubos) e plantada no campo em conjunto com o confinamento. As mudas de cana-de-açúcar para o método de múltiplos sacos podem ser obtidas pelo método de rayungan (estratificado) (Keethipala et al., 2001, Sugar Tech 3(3), 106108) pelo método de único broto (olho) método (Landell et al., 2013, Ribeirão Preto: Instituto Agronômico de Campinas, 16 (IAC. Documentos, 109).
[0033] Landell et al. (2013, Ribeirão Preto: Instituto Agronômico de Campinas, 16 (IAC. Documentos, 109) revelam um método para obter aparas de cana-de-açúcar a partir de aparas de olho único (um nó). Caules de 5 a 10 meses de idade são cortados em discos de aproximadamente 3 cm de altura, em que cada disco compreende um broto, raízes primordiais e tecido de reserva. Os discos de caule são tratados com produtos químicos de proteção de cultura, em particular, fungicidas e calor (para suprimir o crescimento de pragas) antes de os mesmos serem transferidos para um substrato e colocados em uma estufa (viveiro de brotamento). Após 12 dias, os discos brotados (germinados) são colocados em recipientes (sacolas plásticas ou tubos) e transferidos para uma outra estufa (viveiro de crescimento). Após um período de 60 dias, os recipientes incluindo as aparas podem ser transplantados para o campo.
[0034] Mohanty et al. (2015, Sugar Tech 17(2), 116-120) revelam a produção de mudas de cana-de-açúcar a partir de pedaços de broto excisados de plantas de cana-de-açúcar saudáveis ao permitir a germinação de brotos em confinamentos (cones) antes do transplante para o campo (tecnologia de SSI). O número, o comprimento e o perímetro de canas passíveis de moagem, o peso de cana médio e a produtividade média foram significativamente maiores nos campos de cana-de-açúcar plantados pela tecnologia de SSI em comparação aos campos plantados pelas aparas convencionais (cada uma compreendendo três brotos).
[0035] A partir da discussão acima, esses métodos conhecidos para produção de material de plantio de cana-de-açúcar têm, cada um, suas vantagens e desvantagens.
[0036] Embora ainda usadas em muitos países produtores de cana-de-açúcar e em áreas onde os métodos convencionais que usam duas, três ou mais aparas de broto para plantar culturas de cana-de- açúcar, é necessária uma grande quantidade de material que, por um lado, reduz o material colhido que pode ser convertido em produtos valiosos e, por outro lado, exige uma quantidade enorme de tonelagem de material de plantio a ser transportado para os campos. Os custos mais altos no plantio de cana-de-açúcar surgem da produção do respectivo material de plantio.
[0037] A micropropagação de cultura de tecido é muito dispendiosa para produção de material de plantio de cana-de-açúcar comercial e, assim, não é competitiva em relação a métodos de plantio convencionais.
[0038] Devido ao tamanho de apara reduzido em comparação a métodos convencionais, o método de único broto (olho) economiza material de semente e custos para o transporte de material de plantio de cana-de-açúcar para o campo. Entretanto, as aparas de único broto (olho) plantadas diretamente no campo mostram uma taxa de germinação diminuída em comparação ao plantio de três ou mais aparas de broto que levam à redução na produtividade por hectare (Darpana & Patel, 2014, The Biosacn 9(1), 5557).
[0039] Os pedaços de broto reduzem a quantidade de material a ser retirada da planta-mãe e, assim, permitem que mais material da planta-mãe seja colhido e convertido em produtos de alto valor. Entretanto, Shanthy & Ramanjaneyulu (2014, Indian Res. J. Ext. Edu 14(3), 93) revelam que a criação de mudas de cana-de-açúcar a partir de pedaços de broto tem problemas mesmo quando praticada em um viveiro: Os pedaços de broto devem ser retirados de plantas jovens (68 meses); mesmo um dano leve nos brotos precisa ser evitado; exige um solo de alta qualidade para cultivar as mudas; cortar pedaços de broto dos caules de cana-de-açúcar é trabalhoso.
[0040] O método de rayungan exige uma grande quantidade de espaço, devidos apenas aos brotos laterais primários serem usados como material de plantio (Sugiyarta & Winarsih, 2009, Sugar Tech 11(1), 22-27). O uso de brotos laterais secundários e de ordem superior no método de rayungan estratificado exige menos espaço que o método de rayungan, mas muitas etapas de brotamento (decapitação) são necessárias. Após cada brotamento, exige-se tempo até que os brotos da próxima ordem superior emerjam. Assim, o método de rayungan estratificado é demorado e trabalhoso.
[0041] O uso de culturas de cana-de-açúcar como plantas-mãe para produzir material de muda de cana-de-açúcar é conhecido por exibir o alto risco de produzir material de muda infectado. Assim, é bem aceito que a cana-de-açúcar para produção de cana de semente deve ser cultivada separadamente de culturas de cana-de-açúcar. As mudas em criação em um viveiro contribuem adicionalmente para criar material de plantio de cana-de-açúcar sem doenças e economiza água durante a fase de crescimento de muda. O uso de mudas pré- cultivadas para criar culturas de cana-de-açúcar permite o estabelecimento de um esquema de plantio bem definido que leva a um suporte de cultura regular e, assim, a um aumento na produtividade de caules colhidos e frisáveis.
[0042] Portanto, há ainda alguma necessidade de aprimoramento adicional na produção de material de semente de cana-de-açúcar.
[0043] Portanto, o objetivo da presente invenção consiste na provisão de um método para produção de material de muda de cana- de-açúcar elegível para estabelecer culturas de cana-de-açúcar de uma forma eficiente em relação ao tempo, custo e mão-de-obra.
[0044] Portanto, uma primeira modalidade da invenção se refere a um método para produzir uma muda de cana-de-açúcar compreendendo as etapas de a) tratar plantas de cana-de-açúcar com um regulador de crescimento de planta que libera etileno b) cultivar adicionalmente as plantas de cana-de-açúcar aspergidas de acordo com a etapa a) c) podar as partes de topo dos caules principais e as partes de topo dos brotos laterais recentemente produzidos das plantas de cana-de-açúcar cultivadas de acordo com a etapa b) d) cultivar adicionalmente as plantas de cana-de-açúcar podadas obtidas na etapa c) e) remover brotos laterais das plantas obtidas na etapa d) f) tratar os brotos laterais obtidos de acordo com a etapa e) com uma auxina g) transferir os brotos laterais tratados de acordo com a etapa f) em um substrato de crescimento e cultivar brotos laterais em um clima condicionado h) obter mudas de cana-de-açúcar (enraizadas) a partir de brotos laterais cultivados de acordo com a etapa g).
[0045] O termo “cana-de-açúcar” como usado no presente documento deve ter o significado comum atual na técnica, compreendendo as espécies Saccharum spontaneum L., Saccharum sinense (Roxb) Jesw., Saccharum barberi Jesw., Saccharum officinarum L., Saccharum robustum Brandes & Jeswiet ex Grassl. e Saccharum edule Hassk. Saccharum spontaneum e Saccharum robustum são espécies selvagens. Saccharum sinense, Saccharum barberi, Sacchatum officinarum e Saccharum edule são conhecidas comumente e entendidas também como representando “espécies de cana-de-açúcar cultivadas” ou “plantas de cana-de-açúcar cultivadas”. (Moore et al. in Sugarcane: Physiology, Biochemistry and Functional Biology, Ed.: Moore and Botha, Wiley 2014, Capítulo 1).
[0046] Entende-se “muda de cana-de-açúcar” como usado no presente documento como sendo uma planta de cana-de-açúcar jovem que tem folhas, um caule (colmo, haste) e raízes. As aparas representam uma modalidade específica de uma muda de cana-de- açúcar.
[0047] “Apara” deve ser entendido no presente documento como significando uma apara, que compreende raiz (ou raízes) e broto (ou brotos) incluindo folhas.
[0048] “Apara” deve ser entendido no presente documento como significando partes de caule ou tarugos que compreendem um ou mais nós incluindo brotos laterais (axilares).
[0049] A idade de uma planta de cana-de-açúcar é determinada pelo cálculo do tempo decorrido entre a data real e a data inicial. A idade pode ser calculada em termos comuns de medição de tempo, como dias, meses, anos, mas, de preferência, é medida no presente documento em meses. Na técnica, vários sistemas foram estabelecidos para cultivar plantas de cana-de-açúcar ou culturas de cana-de-açúcar. Quando as mudas são plantadas, a data inicial é o dia da transferência da muda para as condições de crescimento normais ou do transplante da muda para o campo. Quando as plantas de cana- de-açúcar de soqueira são cultivadas, a data inicial é a data na qual os perfilhos se tornaram visíveis no bagaço. Quando as aparas são usadas para plantar plantas de cana-de-açúcar, a data inicial é a data na qual as plântulas emergem do solo.
[0050] “Soqueira” deve ser entendido no presente documento como uma planta ou cultura que é cultivada a partir do bagaço (Raízes e rizomas, permanecem sob o solo)
[0051] “Bagaço” é entendido comumente na técnica e é entendido também no presente documento como sendo parte de uma planta de cana-de-açúcar que é deixada no solo após a colheita incluindo raízes subterrâneas e rizomas.
[0052] “Perfilhos” como usado no presente documento tem o significado comum na técnica e deve ser entendido como significando brotos que surgem dos brotos subterrâneos (abaixo da superfície de solo) do caule principal (colmo, haste).
[0053] As plantas de cana-de-açúcar na etapa a) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção podem ser qualquer planta de cana-de-açúcar, incluindo plantas de cana-de-açúcar de uma variedade comercial ou plantas de cana-de- açúcar de variedades que devem ser propagadas incluindo novas variedades a serem propagadas para comercialização. Assim, o método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção pode ser usado para produção de material de muda de cana- de-açúcar de variedades comerciais já existentes ou pode ser usado para multiplicação de variedades (novas). As plantas de cana-de- açúcar na etapa a) do método para produzir uma muda de cana-de- açúcar de acordo com a invenção podem ter cultivado a partir de qualquer material adequado, como aparas de único ou de múltiplos brotos, aparas, soqueiras, pedaços de broto, mudas, em que as mudas podem ter sido obtidas a partir de qualquer material adequado, incluindo cultura in vitro ou de tecido cultivada ou material propagado.
[0054] “Pedaço de broto” é entendido comumente na técnica e deve ser entendido no presente documento como significando uma parte de caule curta que compreende uma parte de um nó incluindo um único broto lateral (axilar).
[0055] Em relação à etapa a) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção, as plantas de cana-de- açúcar têm a idade entre 4 meses a 14 meses, de preferência, entre 5 meses a 12 meses, com mais preferência, entre 5 meses a 10 meses, ainda com mais preferência, entre 5 meses a 9 meses, ainda com mais preferência, entre 5 meses a 8 meses, particularmente de preferência, entre 5 meses a 7 meses e com máxima preferência, entre 6 a 7 meses quando tratadas com um regulador de crescimento que libera etileno.
[0056] “Regulador de crescimento de planta que libera etileno” deve ser entendido no presente documento como significando uma substância química que induz a produção de etileno no tecido de planta e/ou que induz a liberação de etileno a partir do tecido de planta.
[0057] É conhecido na técnica que o próprio etileno, quando aplicado a plantas estimula sua própria produção nos tecidos de planta e a liberação de etileno a partir desses tecidos (Woodward & Bartel, 2005, Annals of Botany 95, 707735; E. F. George et al. (eds.), 2008, Plant Propagation by Tissue Culture 3a Edição, Springer, 227281). Portanto, entende-se que o próprio etileno no presente documento como representando um regulador de crescimento de planta que libera etileno.
[0058] Reguladores de crescimento de planta de etileno adicionais são conhecidos na técnica e compreendem substâncias que estimulam a produção de etileno nas plantas e sua liberação subsequente para o ambiente circundante. Tais substâncias compreendem as substâncias ácido 1-aminociclopropano-l-carboxílico (ACC), auxinas naturais de metionina e auxinas sintéticas.
[0059] As substâncias que liberam etileno a partir de plantas são conhecidas também na técnica. A substância mais comum que é absorvida pelas plantas, decomposta posteriormente pela planta seguido pela liberação de etileno é ácido de 2-cloretil fosfônico (número CAS: 16672-87-0), conhecido também pelo nome comum “Etefon” (E. F. George et al. (eds.), 2008, Plant Propagation by Tissue Culture 3a Edição, Springer, 227-281).
[0060] Etefon tem a fórmula a seguir:
[0061] Etefon está comercialmente disponível, por exemplo, junto à Sigma-Aldrich (Sigma-Aldrich Chemie GmbH, Munique, Alemanha). Etefon é o composto ativo de vários produtos agrícolas como Ethrel® (Bayer S/A, Rua Domingos Jorge, 1.100 - CEP: 04779-900 - São Paulo/SP).
[0062] O termo “etefon” como usado no presente documento não deve compreender apenas a forma ácida, mas também sais do mesmo. Os sais preferenciais em conjunto com a presente invenção são sais de metal alcalino, metal alcalinoterroso ou amônio de etefon. Em relação aos sais de metal alcalino, sais de sódio e potássio são preferenciais no presente documento. Em relação aos sais de metal alcalinoterroso de etefon, sais de magnésio e cálcio são preferenciais no presente documento.
[0063] Entende-se o termo “auxina” como compreendendo auxinas naturais e sintéticas.
[0064] “Auxinas naturais” são essas que são produzidas por plantas e compreendem as substâncias ácido indol-3-acético (IAA), ácido 2-fenilacético (PAA), ácido 4-cloroindol-3-acético (4-C1-IAA), ácido indol-3-butírico(IBA) (Sauer et al., 2013, J. Exp. Botany 64(9), 2565-2577).
[0065] “Auxinas sintéticas” são essas produzidas não naturalmente nas plantas e compreendem ácido alfa-naftilacético (NAA), ácido 3,6- dicloroanísico (dicamba), ácido 2,4-diclorofenoxiacético (2,4-D), ácido 2,4,5-triclorofenoxiacético (2,4,5-T), ácido 2-metil-4-clorofenoxiacético (MCPA), ácido 4-amino-3,5,6-tricloropicolínico (picloram), 2-cloro- 3(2,3-diclorofenil) propionitrila (CDPPN), ácido para-clorofenoxiacético (PCPA), ácido beta-naftiloxiacético (NOA), ácido 2,4-diclorofenilseleno acético, ácido 3-(benzo[b]selenienil) acético (E. F. George et al. (eds.), 2008, Plant Propagation by Tissue Culture 3a Edição, Springer, 175204), 2-cloro-3-(3-cloro-2-metilfenil) propionitrila (CCMPPN), 2-cloro-3- (2,3-diclorofenil) butironitrila (CDPBN) (Nemeth, 1981, Scientia Horticulturae 14, 253259). O ácido indol-3-propiônico (IPA) atua nas plantas como uma auxina, é produzido naturalmente por bactérias presentes no trato gastrointestinal humano, mas não por plantas. Portanto, é entendido no presente documento como sendo uma auxina sintética.
[0066] Em relação à etapa a) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção, o regulador de crescimento de planta que libera etileno pode ser qualquer substância que resulta em liberação de etileno a partir do tecido de planta para o ambiente circundante. De preferência, o regulador de crescimento de planta que libera etileno na etapa a) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção é selecionado a partir do grupo que consiste em ácido 1-aminociclopropano-l- carboxílico (ACC), auxinas naturais ou sintéticas ou etefon.
[0067] A esse respeito, as auxinas naturais preferenciais a serem usadas na etapa a) do método para produzir uma muda de cana-de- açúcar de acordo com a invenção são ácido indol-3-acético (IAA), ácido 2-fenilacético (PAA), ácido 4-cloroindol-3-acético (4-C1-IAA), ácido indol-3-butírico (IBA), com mais preferência, IAA, IBA ou PAA, com máxima preferência, IAA ou IBA.
[0068] As auxinas sintéticas preferenciais a serem usadas na etapa a) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção são NAA (ácido alfa-naftilacético), dicamba (ácido 3,6-dicloroanísico), 2,4-D (ácido 2,4-diclorofenoxiacético), 2,4,5- T (ácido 2,4,5 triclorofenoxiacético), MCPA (ácido 2-metil-4- clorofenoxiacético), picloram (ácido 4-amino-3,5,6-tricloropicolínico), CDPPN (2-cloro-3(2,3-diclorofenil) propionitrila), PCPA (ácido para- clorofenoxiacético), NOA (ácido beta-naftiloxiacético), ácido 2,4- diclorofenilselenoacético, ácido 3-(benzo[b]selenienil) acético, com mais preferência, são NAA, dicamba, 2,4-D, 2,4,5-T, MCPA ou picloram, ainda com mais preferência, são NAA, 2,4-D, dicamba, MCPA ou picloram, com máxima preferência, são 2,4-D, dicamba, MCPA ou picloram.
[0069] Na modalidade mais preferencial da invenção, o regulador de crescimento de planta que libera etileno em relação à etapa a) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção é etefon ou um sal do mesmo.
[0070] O tratamento de plantas com auxinas mostra normalmente um efeito prejudicial ao crescimento de planta, como é demonstrado pelo fato de que diversas auxinas sintéticas (por exemplo, 2,4-D, dicamba, picloram) são usadas como ingredientes ativos em herbicidas ou são usadas como dessecantes de pré-colheita, levando à secagem de folhas de planta. O regulador de crescimento de planta etefon é também usado comumente em regiões subtropicais para induzir a dessecação de cana-de-açúcar. Portanto, foi surpreendente que as auxinas e os reguladores de crescimento quando aplicados às plantas de cana-de-açúcar induzem a produção de brotos laterais em vez de interromper o crescimento de planta quando usados comumente.
[0071] O tratamento com um regulador de crescimento de planta que libera etileno em relação à etapa a) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção significa aplicar um regulador de crescimento de planta que libera etileno através de qualquer meio que coloque diretamente a planta de cana-de-açúcar em contato com um regulador de crescimento de planta que libera etileno. Portanto, o tratamento inclui aplicar substâncias gasosas, como etileno, por meio de aeração, substâncias sólidas na forma de pós ou na forma de soluções, emulsões ou dispersões.
[0072] Soluções, emulsões ou dispersões podem ser aplicadas por qualquer meio adequado às plantas de cana-de-açúcar, de preferência, as mesmas são aplicadas através de aspersão das plantas de cana-de-açúcar na etapa a) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção com um respectiva solução, emulsão ou dispersão. Dicamba, 2,4-D, MCPA ou picloram está comercialmente disponível como herbicidas prontamente formulados.
[0073] Etefon também está comercialmente disponível como regulador de crescimento prontamente formulado (por exemplo, Ethrel®, Bayer S/A). As respectivas formulações podem ser usadas para preparar apropriadamente soluções diluídas ou, quando aplicáveis, emulsões ou dispersões para tratar as plantas de cana-de- açúcar na etapa a) do método para produzir uma muda de cana-de- açúcar de acordo com a invenção.
[0074] Em uma modalidade especificamente preferencial da invenção na etapa a) do método de acordo com a invenção para produzir uma muda de cana-de-açúcar, uma solução compreendendo etefon ou um sal do mesmo é aspergida sobre a planta de cana-de- açúcar.
[0075] A aspersão pode ser realizada por qualquer meio adequado, incluindo aspersão manual com dispositivos de aspersão manual de qualquer tipo, aspersão mecânica através de uso dos respectivos dispositivos como aspersor de tanque, aspersores automáticos, etc. O elemento versado na técnica conhece métodos e dispositivos de aspersão diferentes. O método e tipo de aspersão, equipamento ou dispositivo de aspersão não são decisivos e podem ser escolhidos pelo elemento versado na técnica de acordo com as circunstâncias determinadas.
[0076] Em uma modalidade preferencial da invenção, as plantas de cana-de-açúcar na etapa a) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção são aspergidas com uma solução compreendendo etefon em uma quantidade de 14,5 grama por litro (g/L) a 36,0 g/L, com mais preferência, em uma quantidade de 18,5 g/L a 33,0 g/L, ainda com mais preferência, em uma quantidade de 22,0 g/L a 29,5 g/L, ainda com mais preferência, em uma quantidade de 24,5 g/L a 27.5 g/L e, com máxima preferência, em uma quantidade de 25,5 g/L a 26,5 g/L. As quantidades em g/L são calculadas com base no peso seco de ingrediente ativo (etefon) presente em 1 litro de solução final (aspersão).
[0077] Ao usar os produtos comercialmente disponíveis Ethrel® 720 (Bayer S/A) ou Etefon 720 (por exemplo, Kenso agacare, Bulimba, Qld 4171, Austrália ou Cheminova, North Ryde, NSW 2113, Austrália), as plantas de cana-de-açúcar na etapa a) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção são aspergidas com uma solução compreendendo Ethrel® 720 ou Etefon 720 em uma quantidade de 20,0 mililitro por litro (mL/L) a 50,0 mL/L, com mais preferência, em uma quantidade de 26,0 mL/L a 46,0 mL/L, ainda com mais preferência, em uma quantidade de 31,0 g/L a 41,0 mL/L, ainda com mais preferência, em uma quantidade de 34,0 mL/L a 38,0 mL/L e, com máxima preferência, em uma quantidade de 35 mL/L a 37 mL/L.
[0078] Em uma outra modalidade preferencial da invenção, o regulador de crescimento de planta que libera etileno em relação à etapa a) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção é aplicado, de preferência, aspergido sobre a copa das plantas de cana-de-açúcar, de preferência, o regulador de crescimento de planta que libera etileno é aplicado, de preferência, aspergido apenas sobre a copa das plantas de cana-de-açúcar.
[0079] “Copa” deve ser entendido em conjunto com a presente invenção como as folhas de topo de uma planta de cana-de-açúcar ou suporte que forma uma camada contínua de folhas.
[0080] Após as plantas de cana-de-açúcar terem sido tratadas com um regulador de crescimento de planta que libera etileno, novos brotos laterais serão produzidos nos caules-mãe das plantas tratadas quando cultivados adicionalmente de acordo com a etapa b) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção. Constatou-se surpreendentemente que o tratamento de plantas de cana-de-açúcar com quantidades específicas de etefon induziu a produção de brotos laterais. Adicionalmente, constatou-se que o número de brotos aumentou significativamente após a aplicação de etefon às plantas de cana-de-açúcar em comparação ao método de rayungan, em que a produção de broto lateral é induzida por poda do caule de cana-de-açúcar principal. 2 a 3 vezes mais brotos laterais poderiam ser produzidos em uma única planta ao usar etefon, em comparação ao método de rayungan tradicional. Assim, o uso de etefon reduz o espaço necessário para produção de broto lateral, devido ao fato de que menos plantas-mãe são usadas para produzir uma quantidade específica de brotos laterais. Adicionalmente, constatou-se que a produção de brotos laterais após o tratamento com etefon é mais uniforme em comparação aos métodos tradicionais. Portanto, os brotos laterais produzidos no caule-mãe, estão todos em um estágio de desenvolvimento comparável e similar. Assim, os tratamentos adicionais necessários para produção de muda de cana- de-açúcar podem ser realizados em um ponto no tempo para todas as plantas economizando tempo em comparação com grupos diferentes de plantas que devem ser tratados diferentemente. Isso economiza mão-de-obra e tempo e, consequentemente, custos. Adicionalmente, uma produção de broto lateral mais uniforme possibilita o aprimoramento de planejamento preciso do processo de produção de muda. Quando, por exemplo, é conhecido que uma quantidade predeterminada de mudas é exigida em um ponto definido no tempo, pode ser definido facilmente quando iniciar com a produção de muda, quando executar etapas adicionais e quando a quantidade exigida de novas mudas estará disponível. Assim, o método revelado no presente documento possibilita o planejamento preciso de produção de muda e, assim, permite a entrega pontual de mudas ao agricultor.
[0081] “Caule” é entendido comumente e deve ter o significado no presente documento como se referindo ao tronco passível de moagem de uma planta de cana-de-açúcar formada por unidades fitométricas de repetição, cada uma contendo um nó e um inter-nó.
[0082] “Caule” é usado na técnica assim como no presente documento sinonimamente e de modo intercambiável com os termos “haste” ou “colmo”.
[0083] “Broto” deve significar no presente documento como um caule jovem que surge de um broto.
[0084] “Broto lateral” é entendido comumente e deve ser entendido no presente documento como todos os brotos que surgem na localização de um broto localizado nas partes aéreas (acima do solo) de um caule ou broto. O termo genérico “broto lateral” engloba brotos primários, secundários e todos os brotos de ordem superior que surgem na localização de um broto localizado nas partes aéreas (acima do solo) do caule.
[0085] “Broto lateral” é usado na técnica assim como no presente documento sinonimamente e de modo intercambiável com o termo “broto axilar”.
[0086] “Broto lateral primário” é entendido comumente e deve ser entendido no presente documento como se referindo apenas a esses brotos que surgem diretamente de um broto localizado nas partes aéreas do caule.
[0087] “Broto lateral secundário” é entendido comumente e deve ser entendido no presente documento como se referindo apenas a esses brotos que surgem diretamente de um broto localização no broto lateral primário.
[0088] De modo similar, os brotos laterais de ordem superior (terciários, quaternários, etc.) são entendidos comumente e devem ser entendidos no presente documento como se referindo apenas a esses brotos que surgem diretamente de um broto localizado em um broto do lateral de ordem inferior anterior (secundário, terciário, etc., respectivamente).
[0089] “Caule-mãe” deve ser entendido no presente documento como se referindo ao caule a partir do qual o material de plantio é derivado ou excisado (cortado).
[0090] O cultivo das plantas de cana-de-açúcar em relação à etapa b) do método para produzir a muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção pode ser feito como conhecido convencionalmente. As plantas podem ser mantidas sob as condições nas quais as mesmas foram cultivadas anteriormente. Um elemento versado na técnica conhece bem as condições sob as quais a cana- de-açúcar deve ser cultivada.
[0091] Em relação à etapa b) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção, as plantas de cana-de- açúcar são cultivadas até que os brotos laterais sejam produzidos, de preferência, as plantas de cana-de-açúcar são cultivadas por mais 14 dias a 21 dias após a aspersão, com mais preferência, por mais 16 dias a 19 dias após a aspersão, ainda com mais preferência, por 17 dias a 18 dias após a aspersão, ainda com mais preferência, as plantas de cana-de-açúcar são cultivadas por mais 14 dias a 16 dias após a aspersão.
[0092] A poda na etapa c) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção pode ser feita por métodos convencionalmente conhecidos. A poda pode ser feita por trabalho manual com o uso de qualquer ferramenta adequada ou a poda pode ser feita através do uso de máquinas adequadas. De preferência, o topo dos caules principais e o topo dos brotos laterais recentemente produzidos na etapa c) do método para produzir a muda de cana-de- açúcar de acordo com a invenção são cortados em uma posição que remove o meristema apical do caule. Os brotos laterais recentemente produzidos a serem cortados na etapa c) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção podem compreender brotos laterais primários e secundários.
[0093] “Meristema apical” como usado no presente documento tem o significado comum na técnica e é entendido como sendo o ponto de crescimento no topo (ponta) do caule ou o broto que é responsável pelo crescimento vertical do caule ou broto, respectivamente.
[0094] O crescimento das plantas de cana-de-açúcar após a poda levará à produção de brotos laterais secundários ou de ordem superior a partir dos brotos laterais primários de ordem inferior. O crescimento das plantas de cana-de-açúcar em relação à etapa d) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção pode ser feito como conhecido convencionalmente. As plantas podem ser mantidas sob as condições nas quais as mesmas foram cultivadas anteriormente. Um elemento versado na técnica conhece bem as condições sob as quais a cana-de-açúcar deve ser cultivada.
[0095] Em relação à etapa d) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção, as plantas de cana-de- açúcar são cultivadas até que os brotos laterais secundários ou mesmos de ordem superior sejam produzidos, de preferência, as plantas de cana-de-açúcar são cultivadas por mais 20 dias a 23 dias após a poda, com mais preferência, as plantas de cana-de-açúcar são cultivadas por mais 18 dias a 21 dias após a poda, ainda com mais preferência, as plantas de cana-de-açúcar são cultivadas pro mais 16 dias a 19 dias após a poda.
[0096] Na etapa e) do método para produzir uma muda de cana- de-açúcar de acordo com a invenção, os brotos recentemente formados são removidos do caule-mãe. Os brotos laterais a serem removidos do caule-mãe podem ser brotos laterais primários ou secundários, de preferência, brotos laterais a serem removidos do caule-mãe são brotos laterais secundários. Os brotos laterais podem ser removidos dos caules-mãe por corte dos brotos laterais com o uso de facas ou com o uso de ferramentas específicas, como tesouras extratoras de broto.
[0097] Opcionalmente, os brotos laterais removidos na etapa e) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção são mantidos à temperatura reduzida após a remoção do caule-mãe. Essa parte opcional da etapa e) é, em particular, usada, quando os brotos laterais devem ser armazenados por algum tempo antes de o tratamento com uma auxina de acordo com a etapa f) ser realizado. Se os brotos laterais forem mantidos sob baixa temperatura, de preferência, os brotos laterais são transferidos imediatamente para um ambiente de temperatura baixa após a remoção do caule-mãe. A esse respeito, a transferência imediata dos brotos laterais à temperatura reduzida deve ser, de preferência, entendida como significando transferência dos brotos laterais para um ambiente de temperatura reduzida por menos de 25 minutos, com mais preferência, por menos de 20 minutos, ainda com mais preferência, por menos de 15 minutos, ainda com mais preferência, por menos de 10 minutos, com máxima preferência, por menos de 5 minutos após a remoção do caule-mãe.
[0098] As temperaturas reduzidas na parte opcional da etapa e) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção de preferência significam uma temperatura na qual é significativamente abaixo da temperatura do ambiente a partir do qual os brotos laterais são obtidos, de preferência, a temperatura reduzida tem um valor entre 12 °C e 18 °C, com mais preferência, entre 13 °C e 17 °C, ainda com mais preferência, 14 °C e 16 °C.
[0099] Em uma modalidade preferencial da invenção, os brotos laterais na parte opcional da etapa e) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção são mantidos à temperatura reduzida no máximo por 30 horas, com mais preferência no máximo por 24 horas, ainda com mais preferência, no máximo por 18 horas, ainda com mais preferência, no máximo por 12 horas, com máxima preferência, no máximo por 6 horas.
[0100] O ambiente de temperatura reduzida na parte opcional da etapa e) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção pode ser estabelecido por qualquer meio adequado por um elemento versado na técnica. O ambiente pode ser, por exemplo, caixas refrigeradas, sacos de resfriamento, refrigeradores, etc.
[0101] Quando os brotos laterais foram mantidos sob temperature reduzida de acordo com a parte opcional da etapa e) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção, os brotos laterais são tratados com um auxina imediatamente após serrem removidos do ambiente de temperatura reduzida e transferidos subsequentemente para um substrato de crescimento.
[0102] No caso em que a etapa opcional da etapa e) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção não é realizada, o tratamento com uma auxina de acordo com a etapa f) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção é realizado brevemente após a remoção dos brotos laterais das plantas, de preferência, o tratamento com uma auxina é realizado entre 0 minutos (min) e 180 min, com mais preferência, entre 0 min e 150 min, ainda com mais preferência, entre 0 min e 120 min, ainda com mais preferência, entre 0 min e 90 min, ainda com mais preferência, entre 0 min e 60 min, com máxima preferência, entre 0 min e 30 min após a remoção dos brotos laterais das plantas.
[0103] De preferência, apenas as partes de fundo dos brotos laterais são tratados com uma auxina na etapa f) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção. De preferência, 2 centímetros (cm) a 10 cm, com mais preferência, 2 cm a 8 cm, ainda com mais preferência, 2 cm a 6 cm e, com máxima preferência, 2 cm a 5 cm da parte de fundo do broto lateral é mergulhada em uma solução contendo auxina na etapa f) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção.
[0104] O tratamento com uma auxina na etapa f) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção pode ocorrer através de qualquer meio adequado, por exemplo, para a parte de fundo dos brotos laterais poder ser aspergida ou escovada ou mergulhada em uma solução contendo auxina.
[0105] A auxina na etapa f) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção pode ser uma auxina natural ou uma auxina sintética.
[0106] Em uma modalidade da invenção, a auxina na etapa f) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção é selecionada a partir do grupo que consiste em ácido indol- 3-acético (IAA), ácido 2-fenilacético (PAA), ácido 4-cloroindol-3-acético (4-C1-IAA), ácido indol-3-butírico (IBA), ácido alfa-naftilacético (NAA), ácido beta-naftiloxiacético (NOA), ácido 2,4-diclorofenilselenoacético, ácido 3-(benzo[b]selenienil) acético, ácido indol-3-propiônico (IPA), 2- cloro-3-(3-cloro-2-metilfenil) propionitrila (CCMPPN), 2-cloro-3-(2,3- diclorofenil) propionitrila (CDPPN), 2-cloro-3-(2,3-diclorofenil) butironitrila (CDPBN). Em uma modalidade preferencial da invenção, a auxina na etapa f) do método para produzir a muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção é selecionada partir do grupo que consiste em IAA, PAA, 4-C1-IAA, IBA, NAA, NOA, IPA ou CDPPN, com mais preferência, a auxina na etapa f) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção é selecionada a partir do grupo que consiste em IAA, IBA, NAA, IPA, ainda com mais preferência, a auxina na etapa f) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção é selecionada a partir do grupo que consiste em IAA, IBA ou NAA, ainda com mais preferência, a auxina na etapa f) do método para produzir uma muda de cana-de- açúcar de acordo com a invenção é selecionada a partir do grupo que consiste em IBA ou NAA, com máxima preferência, a auxina na etapa f) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção é IBA.
[0107] Em uma modalidade da invenção, a auxina na etapa f) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção, os brotos laterais são tratados com uma solução de auxina, em que a concentração de auxina na solução é entre 0,5 grama por litro (g/L) a 2,7 g/L, de preferência, entre 0,7 g/L a 2,5 g/L, com mais preferência, entre 0,9 g/L a 2,3 g/L, ainda com mais preferência, entre 1,1 g/L a 2,1 g/L, ainda com mais preferência, entre 1,3 g/L a 1,9 g/L, com máxima preferência, entre 1,5 g/L a 1,7 g/L.
[0108] Em uma modalidade específica da invenção, a auxina na etapa f) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção, os brotos laterais são tratados com uma solução de auxina, em que a auxina é IBA e a concentração de IBA na solução é entre 0,5 grama por litro (g/L) a 2,7 g/L, de preferência, entre 0,7 g/L a 2,5 g/L, com mais preferência, entre 0,9 g/L a 2,3 g/L, ainda com mais preferência, entre 1,1 g/L a 2,1 g/L, ainda com mais preferência, entre 1,3 g/L a 1,9 g/L, com máxima preferência, entre 1,5 g/L a 1,7 g/L.
[0109] Os brotos laterais de acordo com a etapa f) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção são transferidos para um substrato de crescimento após o tratamento com uma auxina. O crescimento permite a produção de raízes através dos brotos laterais. De preferência, o substrato de crescimento está presente em um recipiente. O recipiente pode ser selecionado a partir de qualquer recipiente adequado, como vasos, baldes, bandejas, sacos ou bandejas com separações e similares. Os recipientes podem ser feitos de material sintético e/ou natural, incluindo material biodegradável. Panelas, baldes ou bandejas com separação que permitem o crescimento de um único broto lateral em uma única área de crescimento são preferenciais.
[0110] O substrato de crescimento pode ser qualquer substrato elegível para cultivar cana-de-açúcar. Os substratos elegíveis para cana-de-açúcar são bem conhecidos por um elemento versado na técnica. De preferência, o substrato compreende vermiculita e/ou fibra de coco, com mais preferência, vermiculita e fibra de coco em uma razão de 1:5 para 5:1, ainda com mais preferência, vermiculita e fibra de coco em uma razão de 1:3 para 3:1, ainda com mais preferência, vermiculita e fibra de coco em uma razão de 1:2 para 2:1 e, com máxima preferência, vermiculita e fibra de coco em uma razão de 1:1.
[0111] Após a transferência para um substrato de crescimento dos brotos laterais, ou, como aplicável, os recipientes que compreendem os brotos laterais são cultivados em um clima condicionado. O ambiente para estabelecer um clima condicionado de acordo com a etapa g) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção não é decisivo, desde que pelo menos permita o crescimento dos brotos de cana-de-açúcar sob condições de umidade e/ou temperatura uniformes. É preferencial usar um ambiente para cultivar os brotos de cana-de-açúcar que seja equipado com meios técnicos para controlar umidade e/ou temperatura. Com mais preferência, o ambiente de clima condicionado é uma estufa, ainda com mais preferência, uma estufa equipada com controle de condição de ar e/ou de umidade.
[0112] Em relação à etapa g) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção, o clima está em média, de preferência, condicionado para uma temperatura entre 24 °C e 36 °C, com mais preferência, para uma temperatura entre 26 °C e 34 °C, ainda com mais preferência, para uma temperatura entre 28 °C e 32 °C, ainda com mais preferência, para uma temperatura entre 29 °C e 31 °C e, com máxima preferência, para uma temperatura de cerca de 30 °C.
[0113] A umidade relativa do clima condicionado de acordo com a etapa g) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção é, de preferência, condicionada para 70 % a 98 %, com mais preferência, para 75 % a 98 %, ainda com mais preferência, para 77 % a 98 %, ainda com mais preferência, para 80 % a 98 %, particularmente de preferência, para 80 % a 95 %, com máxima preferência, para 80 % a 90 %.
[0114] Os brotos laterais são cultivados na etapa g) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção até que as raízes tenham sido desenvolvidas suficientemente pelos brotos. De preferência, os brotos laterais são cultivados sob clima condicionado na etapa g) do método para produzir uma muda de cana- de-açúcar de acordo com a invenção por pelo menos 5 dias, com mais preferência, pelo menos 7 dias, ainda com mais preferência, por pelo menos 10 dias.
[0115] Os brotos laterais são cultivados sob clima condicionado na etapa g) do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção, de preferência, no máximo por 15 dias, com mais preferência, no máximo por 13 dias, ainda com mais preferência, no máximo por 12 dias, ainda com mais preferência, no máximo por 11 dias, com máxima preferência, no máximo por 10 dias.
[0116] De preferência, os brotos laterais são cultivados sob clima condicionado na etapa g) do método para produzir uma muda de cana- de-açúcar de acordo com a invenção por 5 dias a 15 dias, com mais preferência, por 5 dias a 13 dias, ainda com mais preferência, por 5 dias a 12 dias, ainda com mais preferência, por 5 dias a 11 dias, com máxima preferência, por 5 dias a 10 dias.
[0117] No método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a após os brotos laterais cultivados de acordo com a etapa g) desenvolverem raízes, as mudas são obtidas de acordo com a etapa i). As mudas podem ser cultivadas nas plantas de cana-de- açúcar de qualquer forma adequada e desejável. As mudas podem, por exemplo, ser cultivadas em recipientes em qualquer ambiente adequado e desejável ou as mesmas podem ser transferidas para os campos. As mudas podem ser cultivadas com propósitos de amplificação adicional ao repetir simplesmente, por exemplo, o método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção ou as mesmas podem ser transferidas para um campo para estabelecer uma cultura de cana-de-açúcar e/ou para produção de cana de semente adicional.
[0118] Uma outra modalidade da presente invenção se refere a um método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção compreendendo uma etapa adicional j) que consiste em cultivar a muda obtida na etapa i) em um ambiente de aclimatação.
[0119] O crescimento das mudas obtidas pelo método de acordo com a invenção para produção de uma muda de cana-de-açúcar em um ambiente de aclimatação é, em particular, recomendável que seja realizado em mudas destinadas a serem transferidas para o ambiente natural, incluindo campos, para cultivar adicionalmente plantas de cana-de-açúcar.
[0120] O termo “ambiente de aclimatação” como usado no presente documento deve ser entendido como sendo um ambiente que permite a adaptação de muda de cana-de-açúcar (gradualmente) em um outro ambiente, em particular, adaptação em umidade e/ou temperatura diferente e mais volátil.
[0121] Os ambientes de aclimatação e a configuração das respectivas condições para mudas de cana-de-açúcar são conhecidos por um elemento versado na técnica.
[0122] A aclimatação é feita com a modificação progressiva de temperatura e umidade, até que seja igual ou seja similar às condições de temperatura e umidade do ambiente da região na qual se pretende que as mudas de cana-de-açúcar sejam transferidas. As condições podem ser escolhidas de acordo com o conhecimento comum de um elemento versado na técnica e dependem do ambiente determinado no qual se pretende que as mudas de cana-de-açúcar sejam transferidas.
[0123] De preferência, as mudas obtidas por um método de acordo com a invenção para produção de uma muda de cana-de-açúcar são cultivadas de acordo com a etapa adicional j) em um ambiente de aclimatação por 16 dias a 28 dias, com mais preferência, por 18 dias a 26 dias, ainda com mais preferência, por 18 dias a 24 dias, ainda com mais preferência, por 19 dias a 22 dias, com máxima preferência, por cerca de 21 dias.
[0124] As vantagens principais do método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção revelada no presente documento podem ser resumidas da seguinte forma.
[0125] Mais de 95 % dos brotos laterais produzidos no caule principal se desenvolveram em mudas viáveis. A alta taxa de reprodução reduz a quantidade de caules principais e, assim, o espaço necessário para produção de um número de mudas definido. São reduzidos também os custos de mão-de-obra e o espaço no estabelecimento de mudas devido a um número inferior de brotos laterais ter que ser descartado após a fase de crescimento para desenvolvimento de raiz. O desenvolvimento de broto lateral uniforme após o tratamento com etefon deve ser parcialmente responsabilizado pela alta taxa de sobrevivência após a fase de crescimento de raiz.
[0126] Em comparação aos métodos conhecidos para produção de muda de cana-de-açúcar, a taxa de multiplicação que define o número de mudas de cana-de-açúcar produzíveis a partir de um único caule ou perfilho de cana-de-açúcar é aumentada. No denominado método de múltiplos sacos convencional, que usa aparas (único broto/olho) germinada em um substrato de crescimento que contém saco, a taxa de multiplicação é cerca de 1:20. O método de pedaço de broto convencional tem uma taxa de multiplicação de cerca de 1:40. Para o método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção, taxas de multiplicação de 1:200 a 1:350 foram observadas. Assim, em comparação aos métodos convencionais, muito menos plantas de cana-de-açúcar devem ser cultivadas para produzir o mesmo número de mudas ao usar o método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção revelada no presente documento. Isso economiza espaço para cultivação de planta de cana-de-açúcar e recursos, como água, fertilizante, agentes de proteção de cultura, mão-de-obra de trabalho, etc.
[0127] Em comparação aos métodos convencionais para produzir mudas de cana-de-açúcar, a quantidade de tempo necessária para cultivar os brotos de cana-de-açúcar em um clima condicionado é reduzida ao usar o método para produzir uma muda de cana-de- açúcar de acordo com a invenção descrita no presente documento. No denominado método de múltiplos sacos convencional, por exemplo, exige-se pelo menos 60 dias para produção de broto lateral a partir de pedaços de broto sob clima condicionado. No método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção revelada no presente documento, exige-se um período de tempo de cerca de 28 dias para crescimento sob clima condicionado para produção e aclimatação de raiz. É necessário no máximo até 36 dias, mas, em geral, menos tempo para o crescimento sob clima condicionado no método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção revelada no presente documento. Isso é uma redução significativa de tempo para o crescimento sob clima condicionado necessário no processo de produção de muda, o que reduz custos de insumo para estabelecer o clima exigido.
[0128] Com o método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção revelada no presente documento, não apenas mais mudas de cana-de-açúcar por caule (espaço), mas também mudas de uniformidade superior podem ser produzidas, em comparação aos métodos convencionais para produção de muda de cana-de-açúcar. Isso ocorreu principalmente devido ao efeito de que o tratamento com um regulador de crescimento que libera etileno não impacta a viabilidade de brotos axilares, mas permite a produção de broto lateral em uma faixa ampla de nós a partir da base até o topo do caule de cana-de-açúcar.
[0129] Além disso, os brotos laterais desenvolveram muito mais uniformidade após o tratamento com um promotor de crescimento que libera etileno, quando em comparação aos métodos convencionais para produzir mudas de cana-de-açúcar. A uniformidade superior de brotos laterais aumenta o número de mudas de cana-de-açúcar viáveis que pode ser produzido a partir desses brotos.
[0130] Os métodos convencionais para produzir uma muda de cana-de-açúcar comparáveis ao método revelado no presente documento exigem diversas operações de poda consecutivas. O uso de um promotor de crescimento que libera etileno no método para produção de uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção reduz o número de operações de poda necessário para uma única. Isso economiza novamente tempo e mão-de-obra na produção de muda.
[0131] As mudas de cana-de-açúcar produzidas por um método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção podem ser transplantadas para o campo por exemplo, para estabelecer uma cultura de cana-de-açúcar (comercial) ou para propagação de uma variedade desejada, uma linha de reprodução desejada ou um progenitor desejado de um híbrido.
[0132] Portanto, uma modalidade adicional da invenção se refere a um método para estabelecer uma cultura de cana-de-açúcar compreendendo as etapas de a) obter ou produzir mudas de acordo com um método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção b) transplantar as mudas de acordo com a etapa a) para um campo.
[0133] Em conjunto com a presente invenção, o termo “cultura de cana-de-açúcar” tem o significado comum e deve ser entendido no presente documento como sendo qualquer planta de cana-de-açúcar específica ou variedade que é ou se destina a ser cultivada ou cultivada em uma escala para lucro ou subsistência e que, após o crescimento, é colhida para alimento, roupa, gado, forragem, biocombustível, medicamento ou outros usos por seres humanos. Em particular, o termo “cultura de cana-de-açúcar” tem o significado comum no presente documento como sendo qualquer planta de cana- de-açúcar específica ou variedade que é ou se destina a ser cultivada ou cultivada em grupos em uma escala para lucro e que, após o crescimento, é colhida para fornecer açúcar, etanol, forragem e/ou bagaço para produção de energia elétrica. Pelo termo pretende ser cultivado na definição atual, deve ficar explicitamente claro que também qualquer material de reprodução ou propagação elegível para produzir qualquer planta de cana-de-açúcar específica ou variedade prevista para ser cultivada ou cultivada como cultura é compreendido pelo termo “cultura de cana-de-açúcar”.
[0134] O termo “cultura de cana-de-açúcar” como usado no presente documento é genérico e compreende os termos “cana-de- açúcar comercial (cultura)” e “espécies de cana-de-açúcar cultivadas”.
[0135] Transplante na etapa b) do método para estabelecer uma cultura de cana-de-açúcar de acordo com a invenção pode ser feito com qualquer meio conhecido adequado por um elemento versado na técnica. O transplante das mudas pode ser realizado por trabalho manual ou pode ser feito por plantio de máquina como revelado, por exemplo, por Ravindra et al. (2013, Sugar Tech 15(1), 27-35).
[0136] Uma modalidade adicional da invenção se refere ao uso de uma muda obtida ou obtenível por um método para produção de uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção para estabelecer uma cultura de cana-de-açúcar.
[0137] Uma vantagem de estabelecer uma cultura de cana-de- açúcar através de transplante de muda de cana-de-açúcar obtida por um método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção é que a muda de cana-de-açúcar pode ser plantada no campo em uma distribuição igual. Portanto, o espaçamento entre as fileiras e plantas em uma fileira pode ser adaptado como desejado. É conhecido na técnica que o espaçamento uniforme entre as plantas aumenta a produtividade em termos de número, comprimento e peso de caules passíveis de moagem em culturas de cana-de-açúcar (Mohanty et al., 2015, Sugar Tech 17(2), 116-120). Portanto, com o método de produção de muda eficiente revelado no presente documento, a receita de um agricultor será aumentada, devido aos custos de produção de muda de cana-de-açúcar serem reduzidos e, ao mesmo tempo, a produtividade pode ser aumentada. A substituição regular e mais frequente de culturas de cana-de-açúcar por plantio de novas mudas em vez de crescimento de inúmeras culturas de soqueira é também possível com o método para estabelecer uma cultura de cana-de-açúcar de acordo com a invenção devido ao fato de que os custos para a produção de mudas pelo método para produzir uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção revelada no presente documento são reduzidos e os custos mais altos para replantio com mudas podem ser sobrecompensados pelo aprimoramento de produtividade devido ao plantio regular e ajustados às circunstâncias em comparação às culturas de soqueira de recultivo.
[0138] O tratamento de cana-de-açúcar com etefon mostrou ter vários efeitos diferentes. A indução de brotos laterais após o tratamento de plantas de cana-de-açúcar com etefon não foi descrita. Em particular, não foi descrito que o tratamento de folhas de copa de cana-de-açúcar com etefon aumentaria a produção de brotos laterais e a uniformidade na produção de broto lateral. Esse efeito de etefon é primeiramente descrito no presente documento.
[0139] Portanto, uma modalidade adicional da invenção se refere ao uso de etefon para induzir o crescimento de broto lateral em plantas de cana-de-açúcar. Uma modalidade preferencial da invenção consiste no uso de uma solução contendo etefon para aspergir a copa (folhas) de uma planta de cana-de-açúcar para induzir o crescimento de broto lateral. De preferência, a solução contendo etefon usada para aspergir a copa (folhas) de uma planta de cana-de-açúcar para induzir o crescimento de broto lateral contém etefon em uma quantidade de 14,5 gramas por litro (g/L) a 36,0 g/L, com mais preferência, em uma quantidade de 18,5 g/L a 33,0 g/L, ainda com mais preferência, em uma quantidade de 22,0 g/L a 29,5 g/L, ainda com mais preferência, em uma quantidade de 24,5 g/L a 27,5 g/L e, com máxima preferência, em uma quantidade de 25,5 g/L a 26,5 g/L. De preferência, a solução contendo etefon usada para aspergir a copa (folhas) de uma planta de cana-de-açúcar para induzir crescimento de broto lateral é aspergida sobre a copa (folhas) de uma planta de cana-de-açúcar com idade de 4 meses a 12 meses, com mais preferência, 5 meses a 11 meses, ainda com mais preferência, 6 meses a 10 meses, ainda com mais preferência, 7 meses a 9 meses.
[0140] Uma modalidade adicional da invenção consiste no uso de uma muda obtenível ou obtida por um método para produção de uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção para estabelecer uma cultura de cana-de-açúcar (comercial).
[0141] Uma outra modalidade da invenção consiste no uso de uma muda obtenível ou obtida por um método para produção de uma muda de cana-de-açúcar de acordo com a invenção para estabelecer, cultivar, colher e processar subsequentemente uma cultura de cana- de-açúcar. Aqui, o processamento significa, de preferência, moer. Com mais de preferência, o processamento significa moer, obter sumo de cana-de-açúcar e produzir subsequentemente sacarose a partir do sumo através de cristalização ou produzir subsequentemente etanol a partir do sumo por meio de fermentação.
[0142] Descrição das Figuras Fig. 1: Número de inter-nós médio por caule/perfilho de plantas de cana-de-açúcar em 0 DAS (Dias Após a Aspersão de Ethrel® 720 ou poda, respectivamente) e em 14 DAS. Fig. 2: Mostra os resultados para o número médio de brotos (botões) por caule/perfilho obtidos para cada um dos tratamentos diferentes como descrito no Exemplo 2. Fig. 3: Curva de resposta à dose para o número de brotos produzidos em resposta à quantidade de Ethrel® 720 (etefon) aspergido em plantas de cana-de-açúcar. Fig. 4: Imagem para comparação de plantas de cana-de- açúcar que foram tratadas com etefon (vasos 3 e 4) e plantas de cana- de-açúcar que foram decapitadas/podadas em vez do tratamento com etefon (vasos 1 e 2). Fig. 5: Imagem demonstrando cortes de brotos laterais de caules/perfilhos. Fig. 6: Número de brotos laterais mortos (não enraizados) após a transferência de brotos laterais para um substrato de crescimento dependendo do pré-tratamento com quantidades diferentes de ácido indolbutírico. Fig. 7: Taxa de sobrevivência (enraizamento) de brotos laterais em relação ao tratamento com ácido indolbutírico, sua curva de concentração e regressão com base nos pontos de dados obtidos.
Exemplos 1. Produção inter-nó após tratamento com etefon versus poda
[0143] As plantas de cana-de-açúcar (variedade RB92579) foram cultivadas em blocos aleatorizados em uma estufa. Os tratamentos com etefon (Ethrel® 720) foram realizados através de aspersão da copa de plantas de cana-de-açúcar de seis meses de idade de acordo com a Tabela 1. Um conjunto de plantas não foi aspergido com etefon, mas, em vez disso, os topos dos caules foram decapitados abaixo do meristema apical. Cada um dos experimentos foi realizado em cinco repetições independentes.
[0144] O número médio de inter-nós por caule/perfilho no dia 0 (dia no qual o tratamento com etefon ou poda, respectivamente, foi realizado) e o número médio de inter-nós no dia 14 (14 dias após o tratamento com etefon ou poda, respectivamente, foi realizado) foram determinados. Os resultados são mostrados na Tabela 1 e na Fig. 1
[0145] Tabela 1: Número de inter-nós de plantas de cana-de- açúcar presente no dia 0, definido como o ponto no tempo de poda (T1) ou tratamento com concentrações diferentes (T2 a T6) em comparação ao número de inter-nós 14 dias após os respectivos tratamentos. A quantidade de etefon em mg/L foi calculada nas informações de rótulo do fabricante Ethrel® 720 de acordo com as quais o produto compreende 720 g de etefon por litro. Os resultados foram submetidos à análise de variância, com o uso do teste F a 5 % e do teste de significância t (p < 0,05).
[0146] É derivável a partir dos dados obtidos, que a poda impede a produção de novos inter-nós em plantas de cana-de-açúcar. O tratamento com etefon impediu a produção de novos inter-nós em plantas de cana-de-açúcar. Durante o período de 14 dias após a aspersão da copa de cana-de-açúcar copa com etefon, foram produzidos em média dois novos inter-nós por caule/perfilho, enquanto as plantas de cana-de-açúcar podadas não produziram novos inter- nós durante esse período. Pode-se concluir que a poda impede o desenvolvimento inter-nó adicional enquanto o etefon não impede.
2. Desenvolvimento de broto lateral após a aplicação de etefon seguida pela poda versus poda subsequente
[0147] As plantas de cana-de-açúcar foram cultivadas e tratadas (poda ou aplicação de etefon) como descrito no Exemplo 1.
[0148] Catorze dias após a poda ou aplicação de etefon, uma poda simultânea do topo dos caules e brotos laterais de cana-de- açúcar foi realizada nos tratamentos T2, T3, T4, T5 e T6. No tratamento T1, apenas a poda dos brotos laterais foi realizada nesse ponto no tempo. No fim do período de experimento, o número de perfilhos de cana-de-açúcar, inter-nós e brotos laterais nos tratamentos diferentes foi determinado. Os resultados foram submetidos à análise de variância com o uso do teste F a 5 %. Nos casos de variações significativas, um teste exato de Fisher (p < 0,05) foi aplicado e a análise de regressão foi realizada a fim de determinar a melhor dose de etefon a ser usada.
[0149] A Fig. 2 mostra os resultados obtidos para o número médio de brotos laterais por caule/perfilho em cada um dos tratamentos diferentes. Um efeito positivo da aplicação de Ethrel® 720 é observado na produção de brotos laterais de cana-de-açúcar. A média de todos os tratamentos que usaram Ethrel® 720 foi aproximadamente 30 brotos laterais por caule/perfilho. Para os métodos convencionais, ao usar apenas tratamentos de poda subsequentes, o número de brotos laterais de cana-de-açúcar foi 13 em média.
[0150] A maior produção de brotos laterais foi observada com a aplicação de 40 mL/L de Ethrel® 720 (igual a 28,80 g/L de etefon). Nessa concentração, foram obtidos, em média, 40 brotos laterais de cana-de-açúcar por caule/perfilho. Nos tratamentos de controle, ao usar a poda subsequente sem aplicação de etefon, foram obtidos, em média, 13 brotos laterais por caule/perfilho. Exemplos de comparação de plantas de cana-de-açúcar tratadas com etefon seguida pela poda em comparação às plantas de cana-de-açúcar podadas subsequentemente, mas sem tratamento com etefon prévio são mostrados na Fig. 4.
[0151] Com os resultados obtidos de concentrações de Ethrel® 720 aspergidas em plantas de cana-de-açúcar versus produção de brotos laterais por caule/perfilho de cana-de-açúcar, uma equação de regressão foi estabelecida. O modelo de polinômio de segundo grau determinou a equação: Y= -0,0149X2 + 1,0792X + 13,272 (R2=0,7373)
[0152] A respectiva curva de resposta à dose é mostrada na Fig. 3.
[0153] Essa equação tem um coeficiente de correlação elevado (r) de 86 %, indicando que a equação representa correlação suficiente entre a produção de brotos laterais de cana-de-açúcar com a aplicação de doses diferentes de Ethrel® 720.
[0154] Com o uso da equação acima, foi calculado que a produção máxima de aproximadamente 35 brotos laterais por caule/perfilho foi obtida ao aspergir a copa de plantas de cana-de-açúcar com uma solução compreendendo 36 mL/L de Ethrel® 720 (equivalente a 25,92 gramas de etefon por litro de solução de aspersão).
3. Desenvolvimento de raiz versus concentração de auxina
[0155] As plantas foram cultivadas e tratadas como descrito nos Exemplos 1 e 2 de acordo com T2 a T6 na Tabela 1. Os brotos laterais foram cortados dos caules/perfilhos como exemplificado na Fig. 5 e a extremidade de fundo dos brotos laterais foi submersa em uma solução contendo ácido indolbutírico (IBA). Cerca de 100 brotos laterais foram submersos em cada caso em uma solução compreendendo 0,0 grama por litro (g/L), 0,5 g/L, 1,0 g/L, 1,5 g/L ou 2,0 g/L de ácido indolbutírico (IBA). Logo em seguida, os brotos de cana-de-açúcar foram colocados em bandejas contendo substrato (1:1 de vermiculita e fibra de coco) e colocados em um ambiente com uma temperatura de aproximadamente 27 °C e uma umidade relativa de cerca de 85 %. Após um período de 10 dias, os brotos laterais foram avaliados. Uma contagem de plantas mortas foi realizada. Os brotos laterais mortos indicaram que nenhum enraizamento ocorreu. Os brotos laterais sobreviventes desenvolveram um sistema radicular e desenvolveram em uma muda de cana-de-açúcar. Os resultados foram submetidos à análise de variância a 5 % de probabilidade e à análise de regressão subsequente para a comparação de valores médios.
[0156] Os resultados são mostrados na Fig. 6. Sem a aplicação de ácido indolbutírico (0 g/L), observou-se um aumento na morte de brotos laterais (23 mudas). Após a aplicação de 0,5 g/L; 1,0 g/L; 1,5 g/L e 2,0 g/L de ácido indolbutírico, 6, 7, 5 e 2, respectivamente, brotos laterais mortos foram obtidos. Essa é uma redução clara na taxa de morte dos brotos laterais de cana-de-açúcar em comparação aos brotos laterais que não foram tratados com ácido indolbutírico.
[0157] A porcentagem de plantas viáveis (% de plantas sobreviventes) foi calculada. Com os resultados obtidos, uma equação de regressão foi estabelecida representando a correlação entre a concentração de ácido indolbutírico versus enraizamento e sobrevivência de brotos laterais (Fig. 7).
[0158] O modelo de polinômio de segundo grau determinou a equação: Y= -7,7143X2 + 25,229X + 76,543 (R2=0,8376)
[0159] Essa equação tem um coeficiente de correlação elevado (r) de 92 %, indicando que a equação representa correlação suficiente entre o enraizamento e a aplicação de ácido indolbutírico. Com o uso desse modelo, constatou-se que o enraizamento máximo de brotos laterais foi obtido em uma concentração de 1,6 g/L de ácido indolbutírico (aproximadamente 97 % dos botões produz raiz e sobrevive).
[0160] A despeito do ácido indolbutírico ideal considerado como sendo ideal a 1,6 g/L, ao usar a equação acima, pode ser observado que a partir dos pontos de dados apresentados na Fig. 7 que a taxa de sobrevivência de broto lateral é acima de 90 % em cada caso quando o ácido indolbutírico é usado entre 0,5 g/L a 2,0 g/L. Em contrapartida ao mesmo sem o tratamento com ácido indolbutírico, a taxa de sobrevivência de brotos laterais é abaixo de 75 %. Assim, o tratamento de brotos laterais de cana-de-açúcar com qualquer concentração de ácido indolbutírico entre 0,5 g/L a 2,0 g/L aumenta significativamente a formação de raiz e o desenvolvimento de muda de cana-de-açúcar.

Claims (15)

1. Método para produzir mudas de cana-de-açúcar, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) tratar plantas de cana-de-açúcar com um regulador de crescimento de planta que libera etileno, sendo que a concentração de regulador de crescimento de planta que libera etileno na Etapa (a) está entre 14,5 g/L e 36,0 g/L; (b) cultivar adicionalmente as plantas de cana-de-açúcar aspergidas de acordo com a Etapa (a); (c) podar as partes de topo dos caules principais e as partes de topo dos brotos laterais recentemente produzidos das plantas de cana-de-açúcar cultivadas de acordo com a Etapa (b); (d) cultivar adicionalmente as plantas de cana-de-açúcar podadas obtidas na Etapa (c); (e) remover brotos laterais das plantas obtidas na Etapa (d); (f) tratar os brotos laterais obtidos de acordo com a Etapa (e) com uma auxina; (g) transferir os brotos laterais tratados de acordo com a Etapa (f) em um substrato de crescimento e cultivar brotos laterais em um clima condicionado; (h) obter mudas de cana-de-açúcar a partir de brotos laterais cultivados de acordo com a Etapa (g).
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que, na Etapa (a), a copa das plantas de cana-de-açúcar é tratada com um regulador de crescimento de planta que libera etileno.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as plantas na Etapa (b) são cultivadas por mais 14 dias após o tratamento com um regulador de crescimento que libera etileno.
4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que as plantas na Etapa (d) são cultivadas por mais 20 a 23 dias após a poda.
5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a Etapa (e) compreende uma parte adicional que consiste em manter os brotos laterais removidos à temperatura reduzida após a remoção do caule-mãe.
6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a concentração de auxina na Etapa (e) está entre 1,1 g/L e 2,1 g/L.
7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a auxina na Etapa (f) é selecionada dentre o grupo que consiste em ácido indolbutírico (IBA), ácido indol-3- acético (IAA), ácido 2-fenilacético (PAA), ácido 4-cloroindol-3-acético (4- C1-IAA), ácido alfa-naftilacético (NAA) ou ácido beta-naftiloxiacético (NOA).
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o clima na Etapa (g) é condicionado para uma temperatura entre 24° C a 36° C.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o clima na Etapa (g) é condicionado para uma umidade relativa de 70 % a 98 %.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que os brotos laterais são cultivados sob clima condicionado de acordo com a Etapa (g) por pelo menos 5 dias.
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende uma Etapa adicional (j) que consiste em cultivar a muda obtida na Etapa (i) em um ambiente de aclimatação.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que, na Etapa (j), as mudas são cultivadas na área de aclimatação por 19-25 dias.
13. Método para estabelecer uma cultura de cana-de-açúcar, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) obter mudas de acordo com qualquer um dos métodos, como definidos em qualquer uma das reivindicações 1 a 12; (b) transplantar as mudas de acordo com a Etapa (a) para um campo.
14. Uso, caracterizado pelo fato de que uma muda obtida por um método para produção de uma muda de cana-de-açúcar, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, é usada para estabelecer uma cultura de cana-de-açúcar.
15. Uso, caracterizado pelo fato de que uma muda obtida por um método para produção de uma muda de cana-de-açúcar, como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, é usada para estabelecer, cultivar, colher e subsequentemente processar uma cultura de cana-de-açúcar.
BR112020004341-9A 2017-09-06 2018-09-03 Métodos para produzir mudas de cana-de-açúcar e para estabelecer uma cultura de cana-de-açúcar, e usos de uma muda de cana-de-açúcar BR112020004341B1 (pt)

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