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Biorregulares em Cana-de-Açúcar

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Page 1: Biorregulares em Cana-de-Açúcar
Page 2: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

PROF. DR.

JOÃO DOMINGOS RODRIGUES

UNESP/Botucatu-SP.

FISIOLOGIA:

BIORREGULADORES

NA CULTURA DE

CANA-DE-ACÚCAR

Professor Titular em Fisiologia Vegetal

Departamento de Botânica – IB, UNESP

Page 3: Biorregulares em Cana-de-Açúcar
Page 4: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Manejo ambiental

Densidade de plantio

Fertilidade do solo

Uso de irrigação

Escalonamento de plantio

Controle de pragas, doenças, plantas daninhas

O QUE MAIS MANEJAR?

Como minimizar perdas?

Page 5: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Manejar a planta

Tornar as plantas

mais eficientes

para melhor

explorar o

ambiente

Page 6: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

0

100

200

300

Potencial Média

80

Genótipo

Genótipo x Ambiente

Investimentos em Tecnologia

Garantir População de

Plantas

Aumentar

perfilhamento

Sistema radicular bem

desenvolvido

Aumentar número e diâmetro de colmos

Mais açúcar

Potencial de rendimento da Cana

300

Uso de Novas Tecnologias - Justificativa

Rendimentos inferiores ao Potencial Genético Produtivo

Page 7: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Maximizar a Expressão do

Potencial genético

Adaptado de Arias, C.A.A. (2004)

Embrapa_Soja, Londrina/PR

Aumentar a disponibilidade de água

Aumentar número de colmos

Aumentar a durabilidade de folhas fotossinteticamente ativas

Aumentar a eficiência fotossintética

Aumentar a transferência de fotoassimilados

Aumentar a concentração de açúcar nos colmos

Page 8: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

FATORES AMBIENTAIS

Água, luz, fotoperíodo, temperatura, nutrientes, etc...

Níveis Hormonais

Promotores e Inibidores

Material Genético

Regulação da expressão de genes

Arquitetura de plantasDesenvolvimento vegetal Eficiência Fotossintética

PRODUTIVIDADE

Page 9: Biorregulares em Cana-de-Açúcar
Page 10: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Produção vegetal

Transformação

da energia

solar em

energia química

através da

fotossíntese

Água e

nutrientes

Energia

Clorofila

Açúcar

Page 11: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

↑P(FL)= ↑FT - ↓(R ) = C4Produtividade

P= Produtividade

FL= Fotossíntese Líquida

FT= Fotossíntese Total

R= Respiração

FR= Fotorrespiração

“Agricultura é a Arte de Colher o Sol” Chinese Proverb

↑P(FL)= ↑FT - ↓(R + FR)= C3

Page 12: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

PROCESSOS DE PRODUÇÃO

Tamanho da superfície fotossintética (IAF)

Duração da atividade fotossintética

Taxa de fotossíntese líquida (eficiência)

Taxa de transporte e distribuição de fotoassimilados

Número e tamanho dos colmos (capacidade de acumulação)

Page 13: Biorregulares em Cana-de-Açúcar
Page 14: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

FOTOSSÍNTESE LÍQUIDA

RespiraçãoFotossíntese bruta Fotossíntese líquida

TEMPERATURA, °C

CH2O, Kg ha-1

10 25 30 35

Page 15: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Desequilíbrio nutricional

Redução na área foliar

Temperatura acima de 38oC e abaixo de 18oC

Alto DPV (Déficit de Pressão de Vapor)

Deficiência hídrica

Dias nublados

Fatores que Interferem na Atividade Fotossintética da Cana-de-açúcar

Page 16: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

REGULADORES VEGETAIS AUMENTAM A FOTOSSÍNTESE BRUTA NAS PLANTAS SUPERIORES

REGULADORES VEGETAIS ELEVAM A FOTOSSÍNTESE LÍQUIDA, OU SEJA, A PRODUTIVIDADE

Page 17: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

*Biorreguladores (TS + R2)

Fonte: Gustavo Maia (Unoeste-Presidente Prudente/SP), 2012.

Soja BMX Potência

Controle Biorreguladores

+ 14%Massa de Grãos

Efeito de Biorreguladores em promover plantas mais eficientes

Page 18: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

O acúmulo de MST

MSTi = MSTi-1 + ΔMST

tempo

MST, kg.ha-1

Produtividade PotencialProdutividade COM o uso de Reguladores Vegetais

Produtividade SEM o uso de Reguladores Vegetais

Page 19: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

HORMÔNIOS E REGULADORES

VEGETAIS PODEM TER AÇÃO NA

FOTOSSÍNTESE E COM ISSO NA

PRODUTIVIDADE?

SIM!!!!

PRINCIPALMENTES AS CITOCININAS,

MAS TENDO ATIVIDADE TAMBÉM DAS

AUXINAS E GIBERELINAS.

Page 20: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Citocinina

Diferenciação do cloroplasto

Síntese de enzimas da

fotossíntese e componentes da

enzima Rubisco

Síntese da clorofila

Expansão foliar

Inibe a degradação da clorofila

Regula a partição de assimilados

Participação dos Hormônios Vegetais na Fotossíntese

Giberelina

Inibe a degradação da clorofila

Auxina

Regula o ângulo de abertura das

folhas

Aumenta a superfície de absorção de

luz

Aumenta a taxa fotossintética

Melhora a partição e movimento de

assimilados no floema

Page 21: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

QUAL O DESTINO DOS AÇÚCARES

PRODUZIDOS NA FOTOSSÍNTESE?

FOTOSSÍNTESE

Respiração

Translocação

Síntese de material

metabólico e estrutural

Manutenção

Armazenamento em

tecidos de reserva

Crescimento e

desenvolvimento

Armazenamento de

amido no cloroplasto

Síntese de compostos do

metabolismo secundário

Page 22: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Padrões de translocação: Fonte - Dreno

No floema, o transporte não ocorre apenas na direção ascendente ou descendente e nem é determinado pela gravidade.

Fonte Dreno

Fonte: áreas de produção; fornecimento

Dreno: áreas de metabolismo e armazenamento

Page 23: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Mecanismos de translocação

Fonte

Dreno

Dreno

Taiz & Zeiger (2010)

Fonte: Willian Rodrigues MacedoUFV/Campus Rio Paranaíba (CRP)

Page 24: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

A produção de uma cultura é

essencialmente um sistema simples

dirigido pela fotossíntese

Interceptação da radiação

fotossinteticamente ativa

Uso de energia para a redução do

dióxido de carbono e outros substratos

Incorporação dos assimilados nas

novas estruturas da planta

(crescimento e biossíntese)

Manutenção da planta como unidade viva

Os elementos chaves neste sistema são :

Page 25: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Melhorar a formação dos vasos condutores (floema) queconduzem os carboidratos dos órgãos fotossintetizantes para oscolmos – Auxinas.

Reduzir os níveis de estresse das plantas visando maiorconcentração de açúcar - Hormônios Promotores (Ax – CK - GA) ereguladores vegetais.

Aumentar a força do dreno (colmos) mobilizando maiorquantidade de açúcares para o enchimento dos colmos –Citocininas.

Fornecimento de nutrientes específicos que contribuam para otransporte de açúcares, no momento da maturação – Ex: Boro.

Fatores essenciais para potencializar a transferência de

fotoassimilados

Page 26: Biorregulares em Cana-de-Açúcar
Page 27: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Aumenta Fotossíntese pela planta

Melhor crescimento do colmo

Transforma os açúcares facilitando seu transporte na planta

Com o Equilíbrio Hormonal +

Transporte de Solutos para os Colmos

Reguladores Vegetais

Page 28: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Citocinina

Atuação na relação FONTE-DRENO

Nutrientes e Fotossintetizados direcionados ao desenvolvimento de

colmos

Enchimento dos colmos

Page 29: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Caminhos para o carregamento do floema

UNESP

Page 30: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Descarregamento do floema e a transição fonte-dreno

Tecidos-fonte

Órgãos-dreno

Importação:

1) Descarregamento dos elementoscrivados.

2) Transporte em curta ou longa distância.Transporte pós-elemento crivado.

3) Armazenamento e metabolismo.

Órgãos-dreno

Órgãos-dreno

Fonte: Willian Rodrigues MacedoUFV/Campus Rio Paranaíba (CRP)

Page 31: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Exemplos de descarregamento simplástico (a e b) e apoplástico (c e d). Na cana

há uma barreira apoplástica devido a lignificação das células da bainha do feixe

vascular. TR1 acumula polímeros enquanto TR2 e TR3 açúcares solúveis. Nas

sementes, TR4 corresponde ao tecido do embrião. TR= tecido de reserva; TC=

tubo crivado; PV= parênquima vascular.

DESCARREGAMENTO DO FLOEMA

Page 32: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

DESCARREGAMENTO DO FLOEMA

Ação da invertase e do transportador de hexose no descarregamento apoplástico. A invertase

diminui a concentração de sacarose na região do descarregamento, favorecendo a chegada

contínua desse nutriente. Ao mesmo tempo, o transportador de hexose é necessário para que os

açúcares entrem na célula do dreno. SAC= sacarose; TP= transportador.

UNESP

Page 33: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

• Ação das Enzimas Invertases no acúmulo de sacarose• Invertases que hidrolisam a sacarose no processo de

acúmulo de sacarose no vacúolo celular

– Invertase ácida solúvel da parede celular – IAS (atua em tecidos imaturos)

– Invertase neutra do citoplasma – IN e invertase ácida não solúvel da parede celular - IA (atua em tecidos maturos)

• Invertases que hidrolisam a sacarose no processo de redistribuição (saída) da sacarose acumulada no vacúolo celular

– Invertase ácida vacuolar - IAV (atua em tecidos imaturos)

DESCARREGAMENTO DO FLOEMA

Page 34: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Armazenamento de sacarose• Os fotoassimilados são acumulados temporariamente no vacúolo

para posterior redistribuição pela planta, quando as condições são favoráveis ao crescimento

Invertases atuantes neste caso = IAS e IAV

• Em condições desfavoráveis para o crescimento os fotoassimilados acumulam-se no vacúolo, não ocorrendo a redistribuição, sendo portanto, armazenados => aumenta a maturação do colmo

Invertases atuantes neste caso = IN

IAV => baixa atividade, pois sua síntese é regulada pela

concentração de auxina (alongamento)

UNESPDESCARREGAMENTO DO FLOEMA

Page 35: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Hormônio Vegetal

Composto orgânico, não nutriente, de

ocorrência natural, produzido na planta, o

qual, a baixas concentrações (10-4M),

promove, inibe ou modifica processos

fisiológicos do vegetal.

Auxinas (AX)

Citocininas (CK)

Giberelinas (GA)

Etileno (ET)

Ácido Abscísico (ABA)

Brassinosteróides (BR)

Jasmonatos (JA)

Salicilatos (AS)

Poliaminas (PA)

Grupos hormonais principais

ESSENCIAIS

Page 36: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Divisão celular AX, CK, GA

Diferenciação feixes vasculares AX, CK, GA, BR

Expansão foliar - CK

Fechamento dos estômatos ABA / CK

Alongamento do caule AX, GA, CK, BR / ABA, ET, JA

Crescimento gemas lateraisCK / AX

Crescimento radial do caule – CK, ET

Formação de raízes laterais - AX

Alongamento de raízes – AX, GA / AX, ABA, ET

Diferenciação feixes vascularesAX, CK, GA

Divisão celular AX, CK, GA

Formação de raízes adventícias AX, CK, / ET, BR

Senescência foliar ABA, ET / GA, CK

Abscisão órgãos ABA, ET / GA, AX

Os hormônios são importantes em todo o crescimento e desenvolvimento da Cana-de-açúcar!

Azul: Promoção / Vermelho: Inibição

Transporte de solutos – GA, ET

Page 37: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Receptor hormonal

Hormônios

CÁLCIO

Principal

Mensageiro

secundário no

transporte do

sinal hormonal

da membrana

plasmática ao

núcleo ou

outras

organelas

O GRANDE MODO DE

AÇÃO DOS HORMÔNIOS

ESTÁ EM PROMOVER A

SÍNTESE OU ATIVAR

ENZIMAS ESPECÍFICAS.

CITOCININAS – ENZIMA

CINASE E ENZIMAS DA

FOTOSSÍNTESE.

AUXINAS – ENZIMAS

ATPases.

GIBERELINAS – ENZIMAS

XET E ALFA-AMILASE

Page 38: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

HORMÔNIOS

PROMOTORES

Citocininas

Auxinas

GiberelinasDesenvolvimento

vegetal

Page 39: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

HORMÔNIOS

INIBIDORES

Etileno

ABA

Outros

InibidoresDesenvolvimento vegetal

Page 40: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

EFEITOS FISIOLÓGICOS

DAS AUXINAS

Alongamento celular e crescimento do caule

Divisão celular do tecido cambial

Crescimento de partes florais

Controle da abscisão

Inibição da abscisão de folhas e frutos → dependente da época da fonte

Melhora na partição e movimento de assimilados por ação do transporte no floema

Diferenciação do tecido vascular (xilema e floema)

Page 41: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

EFEITOS FISIOLÓGICOS DAS CITOCININAS

Divisão celular

Brotação de gemas (quebra da dominância apical)

↓Senescência foliar

↑Abertura estomática

Diferenciação celular

Fotossíntese

Expansão das folhas e cotilédones(fonte/dreno)

↑Desenvolvimento de cloroplastos, síntese de clorofila e componentes Rubisco

Page 42: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

EFEITOS FISIOLÓGICOS DAS GIBERELINAS

Crescimento do caule

Germinação de sementes

Produção de enzimasdurante a germinação

Retardamento da degradação da clorofila

Fixação e crescimento de frutos

Divisão e alongamento celular

Page 43: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

EFEITOS FISIOLÓGICOS

DO ETILENOInibição do alongamento celulare quebra de dormência de gemas e sementes

Expansão de órgãos e epinastia

foliar

Induz o amadurecimento de frutos

Maturação da cana-de-açúcar

(Ethephon)

Aceleração da abscisão e senescência de folhas e frutos

Estimula a floração e a expressão sexual de algumas espécies

Gancho plumular ou apical e iniciação de raízes

Page 44: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

AUXINAS

GIBERELINAS

CITOCININAS Etileno

BALANÇO FISIOLÓGICO

Características

Desejadas

Ácido abscísico[ ]

Estresses

Características

não desejadas

Interações entre os hormônios vegetais

Page 45: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

2.900

3.000

3.100

3.200

3.300

3.400

3.500

3.600

3.700

3.800

3.900

Controle AIB Cinetina Ácido Giberélico

3.2893.343 3355

3552

3869

Fonte: Bruno Alves e Prof. Cássio Egídio

(UEL -Alvorada do Sul/PR)

AX+GA+Kt: 250mL/ha_V5

Cinetina: 25,5 mg/ha_V5

Ácido Giberélico: 12,5 mg/ha_V5

AIB: 12,5 mg/ha_V5

+ 10 sc/ha

+ 17%Massa 100 Grãos

Kg/ha

Importância do equilíbrio hormonal

AX+GA+CK

AIB: AXCinetina: KtÁcido Giberélico: GA

Page 46: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Com os problemas do clima, como melhorar as

respostas da fisiologia das plantas, principalmente às

relativas à Fotossíntese e Produtividade?

Uma das formas: Minimização do Estresse –

Utilização de Regulador Vegetal ou Biorregulador

Biorregulador: Mistura Hormonal composta

de diferentes reguladores vegetais, como por

exemplo Citocinina, Auxina e Giberelina em

concentrações balanceadas, obtendo-se efeito

sinérgico.

REGULADOR VEGETAL

Page 47: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Promove o equilíbrio hormonal adequado

para a máxima expressão do potencial

genético das plantas.

Permite à planta reagir de maneira

eficiente às condições adversas do

clima, produzindo mais.

BIORREGULADOR

Page 48: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

BIORREGULADORES NA CANA-DE-AÇÚCAR

Utilização de técnicas avançadas

Estimulam o crescimento radicular

Induzem a formação de novos brotos

Estimulam a formação e crescimento de novos perfilhos

Estádios de desenvolvimento

Ativadores do metabolismo das células

reativam processos fisiológicos nas diferentes fases de desenvolvimento

Aumento do tecido de reserva

Produtividade/Produção

Precocidade de maturação

Incrementos no teor de sacarose

Aumento do rendimento

Page 49: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Fase Fotoquímica Fase Bioquímica

Avaliações fisiológicas foram realizadas diariamente ao longo de um

período de 30 dias utilizando o IRGA.

Taxa deTransporte de Elétrons Potencial fotossintético

Atividade enzimática da

Rubisco e PEPcase

Eficiência do Uso da Água

Luz

Fotossintese

Page 50: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Aumento da geração de energia para redução do CO2

+ 44%

Transporte de Elétrons

(µm

ol

m-2

s-1)

BiorreguladorControle

Page 51: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Aumento da Atividade Enzimática

+ 45%

+ 442%

+ 23%

+ 34%

(µm

ol

m-2

s-1)

(µm

ol

m-2

s-1)

Atividade Enzimática da Rubisco

Atividade Enzimática da PEPcase

Controle

Controle

Biorregulador

Biorregulador

Page 52: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Maior Potencial Fotossintético = Plantas Mais Eficientes

+ 44%

Potencial Fotossintético(µ

mo

l m

-2s-1

)

36.4 39.0

+ 25%

Controle Biorregulador

Page 53: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

+ 30%

Melhor eficiência no uso da água

Eficiência do uso da água(µ

mo

l m

-2s-1

)

Controle Biorregulador

Page 54: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Plantas com deficiência hídrica foram reidratadas 60 dias após o início do estresse.

Rápida Recuperação das Plantas Após Reidratação

Biorregulador

Controle

Page 55: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Parâmetros

avaliados 40 dias

após o estresse

hídrico.

+ 30%

Impacto Positivo no Desenvolvimento da Planta

Altura de Planta (cm) Diâmetro de Colmo(cm)

Número de Perfilhos/Planta

+ 60%

+ 18%

Controle

Controle

ControleBiorregulador Biorregulador

Biorregulador

Page 56: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

A Fotossíntese é regulada por inúmeros fatores

que podem ser ainda mais complexos sob

condições estressantes

Estresses bióticosPragasDoenças

Estresses abióticos[CO2]LuzTemperaturaÁgua

Page 57: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

IMPACTO DO ESTRESSE NO

COMPORTAMENTO FISIOLÓGICO

Fotossíntese

RespiraçãoTransdução

Enzimas

Oxidativas

Ozônio,etc.

FrioLuz Seca

Deficiência

Nutricional Patógenos

Estresse Oxidativo

Fatores Desenvolvimento

Fatores Ambientais

Oxigênio

Espécies Reativas

Oxigenio (ROS)

Danos Membrana,

Síntese Etileno

Morte Celular,

Senescência Prematura

Senescência Prematura

Danos Fisiológicos nas Folhas

Page 58: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Fonte: CONAB (Dezembro, 2014) - *Data Estimada

Interferência no perfilhamento

Redução do comprimento de internós

Redução do diâmetro de colmos

Redução da produtividade

Falhas na brotação

Impactos Bióticos e Abióticos do Estresse Hídrico

Page 59: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Seca

Temperaturas extremas

Ozônio / ROS (Reactive Oxygen Species)

Estresse Mecânico / ferimento

Crescimento de raízes

Condicionamento pelo uso de Biorregulador da

Resistência Vegetal contra estresse abiótico

Page 60: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Ambientes extremos requerem adaptações …

Como o Biorregulador pode

aumentar a resistência contra

diferentes tipos de estresses?

Page 61: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

EFEITOS DO

BIORREGULADOR

Antioxidantes

Atividade das enzimas

SOD, Catalase e Peroxidase

Page 62: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

ATIVIDADE DA SOD, CATALASE E POD

DNA damage

Lipid Peroxidation

Protein Peroxidation

OH•

O2 H2O2 H2O

H2O + O2

Enviromental factors

Oxidative Burst

Cellular Respiration

SOD

I. II. III.

GPx

GSH GSSG

GRed

Page 63: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

0

20.000

40.000

60.000

80.000

100.000

120.000

140.000

3 5 7 14 21 29 31 33 36 38 40 42 49 56 63

Ati

vid

ad

e d

a S

OD

(U

mg

-1 o

fp

rote

in)

Dias após a 1a aplicação do Biorregulador

Biorregulador

Superóxido Dismutase (SOD)

Fonte: João Domingos Rodrigues (UNESP- Botucatu/SP), 2012

Controle

Page 64: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Catalase

0

2

4

6

8

10

12

14

3 5 7 14 21 29 31 33 36 38 40 42 49 56 63

Ati

vid

ad

ed

a c

ata

las

e(µ

Kat

µg

-1o

f p

rote

in)

Dias após a 1a aplicação do Biorregulador

Fonte: João Domingos Rodrigues (UNESP - Botucatu/SP), 2012

Controle Biorregulador

Page 65: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Peroxidase

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

3 5 7 14 21 29 31 33 36 38 40 42 49 56 63

Ati

vid

ad

e d

a P

ero

xid

as

e(P

OD

. μ

mo

ld

e

pu

rpu

rog

ali

na

min

-1m

g-1

de

pro

teín

a)

Dias após a 1a aplicação do Biorregulador

Fonte: João Domingos Rodrigues (UNESP - Botucatu/SP), 2012

Controle Biorregulador

Page 66: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Peroxidação de Lipídeos

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

3 5 7 14 21 29 31 33 36 38 40 42 49 56 63

(nm

ol

g -

1)

Dias após a 1a aplicação do Biorregulador

Fonte: João Domingos Rodrigues (UNESP - Botucatu/SP), 2012

BiorreguladorControle

Page 67: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

ENZIMAS ANTIOXIDANTES COMBATEM ROS

SODCATALASE PEROXIDASE

BIORREGULADORES aumentam a atividade dessas enzimas

ENZIMAS {

Page 68: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

EFEITO E SOLUÇÃOESTRESSES AMBIENTAIS

↑ Brotação e emergência;↑ Formação de raízes;↑ Perfilhos;↑ Enchimento de colmos;↑ Concentração de açúcar.

PLANTAS MAIS EFICIENTES E PRODUTIVAS

Hormônios promotoresCitocinina, Giberelina e Auxina.

SOLUÇÃO

Hormônios inibidoresABA, Etileno (ET)

Fisiologia do

+ ET (hormônio inibidor)

Page 69: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

BROTAÇÃO E EMERGÊNCIA

Diferenciação celular para formação de raízes e brotos (AX, GA e CK)

Diferenciação de raízes, emergência de perfilhos (AX e CK)

Formação do colmo, folhas e alongamento dos tecidos de reserva (AX, CK)

PERFILHAMENTO E ESTABELECIMENTO DA CULTURA

Como o Regulador Vegetal melhora a brotação e emergência?

Page 70: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

MAIS RAÍZES

↑eficiência em explorar o

ambiente;

↑capacidade de armazenar

reservas;

↑capacidade de restabelecer

equilíbrio hormonal (citocininas);

↑capacidade de reagir a

condições adversas;

↑eficiência fotossintética;

AUXINAS e

CITOCININAS atuam

na formação de

raízes laterais e

alongamento da raiz

principal

Como o Regulador Vegetal melhora o desenvolvimento

radicular?

Controle

GIBERELINAS

aumentam tanto o

alongamento quanto a

divisão celular

CITOCININA quebra a

dormência das gemas

do colmo, estimulando a

brotação

Biorreguladores

Page 71: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Como Regulador Vegetal melhora desenvolvimento da parte

aérea?

Maior eficiência em interceptar e capturar luz

AUXINA regula o ângulo de

inserção das folhas,

aumentando a superfície de

absorção de luz

CITOCININA participa na síntese

da clorofila e da enzima Rubisco

GIBERELINA atua na expansão

foliarMELHOR ARQUITETURA

↑luz utilizada no processo de

fotossíntese;

↑produção de fotoassimilados;

↑maior retenção de estruturas;

↑enchimento de colmos;

CITOCININA e GIBERELINA

inibem a degradação

da clorofila;

Page 72: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Estímulo à brotação de

gemas

↑ área fotossintética (fonte)

↑ número de colmos

↑síntese de carboidratos

↑ Relação CITOCININA:AUXINA

Estímulo ao Desenvolvimento Vegetativo e

Brotação de Gemas Laterais

Page 73: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Hormônios vegetais contribuem para manutenção da área foliar?

Giberelina e Citocinina

Retardadores potentes da senescência foliar da maioria das

espécies vegetais (Leopold, 1967).

Inibem a degradação da clorofila

Citocininas

Mantêm síntese protéica e impedem formação de radicais livres

Page 74: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Por que retardar a senescência?

Retardo da

senescência

↑número de folhas ativas

manutenção da área

fotossintética (duração da

fonte)

↑translocação de

fotoassimilados para frutos

(drenos)

↑Fixação de

estruturas

reprodutivas

Redução da Taxa Fotossintética

Duração das Folhas → 56 Dias (algodão)

50 mg CO2/dm2/hora

(2 dias após a expansão)

10 mg CO2/dm2/hora

(45 dias após a expansão)

Page 75: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Fonte: Carlos A. Crusciol – 2011 – FCA/UNESP - BotucatuGrupo Raízen - Usina da Barra - Sta Maria da Serra/SP

Maior Qualidade de Plantio

Biorreguladores

Page 76: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Fonte: Carlos A. Crusciol – 2011 – FCA/UNESP - BotucatuGrupo Raízen - Usina da Barra - Sta Maria da Serra/SP

Maior Qualidade de Plantio

Biorreguladores

Page 77: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Fonte: Carlos A. Crusciol – 2011 – FCA/UNESP - BotucatuGrupo Raízen - Usina da Barra - Sta Maria da Serra/SP

Maior Qualidade de Plantio

Biorreguladores

Page 78: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

60

65

70

75

80

85

90

95

100

IAC87-3396 IAC91-2218 IAC91-5155 IACSP93-6006

90

69 71

81

10094

92 92

Ton

elad

as d

e C

ana

po

r H

ecta

re

+10 t/ha

+25 t/ha+21 t/ha +11 t/ha

Média: + 16,7 t/ha

Pesquisador: Prof. Dr. Marcelo de Almeida Silva

FCA/UNESP - Botucatu

Revitalização da Soqueira

Biorregulador 0,5 L/ha

Micros 6,0 L/ha

Zn + Mo 0,2 L/ha

Controle

Page 79: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Fazenda Bacuri – Colômbia (SP)

Prop. Maria da Gloria Cardoso Ferraz e Outros

Gleba 2007 – Área 119,69 ha

Variedade: RB85 5453 (Plantio 29/03/07)

Potencial de 5 cortes = 83,0 t/ha – Ambiente de Produção C 1

109,8

99,2104,2

92

100 100,8106

101,7

Corte 1 Corte 2 Cote 3 Corte 4 Corte 5 Corte 6 Corte 7 Média

Biorregulador 0,5 L/ha

Micros 6,0 L/ha

Zn + Mo 0,2 L/ha

Pro

du

tivi

dad

e (

t.h

a-1

)Mais Longevidade do Canavial

Sequeiro – t/haPesquisador: Prof. Dr. Marcelo de

Almeida Silva

FCA/UNESP - Botucatu

Page 80: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Plantio e Colheita Mecanizados

Maior número de Brotações/Perfilhos

Reduzir a queda de produtividade

Aumentar a longevidade da soqueira

Renovação do sistema radicular

Estímulo ao perfilhamento

Maior número e diâmetro de colmos

Maior produtividade

Produção de Açúcar

Desafios

Aumentar produtividade em açúcar

Maior eficiência fotossintética

Colmos mais desenvolvidos

Maior produtividade em açúcar

Benefícios

Manutenção da Produtividade

Maior uniformidade de crescimento

Melhor desenvolvimento de raízes

Colmos de maior diâmetro

Maior número de colmos e biomassa

Reduzir falhas de plantio

Uniformizar altura de desponte

Soqueira mais resistente ao arranquio

Colmos mais resistentes ao corte

Colheitabilidade

Estratégia de uso

Desafios

Benefícios

Desafios

Benefícios

Biorregulador

Page 81: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Saúde da Planta

→ 3 componentes que são interdependentes

Eficiência no

crescimento

Controle de

doenças

=

Tolerância ao estresse

Manejo do estresse

Seca/Umidade

Temperaturas Extremas

Estresse Mecânico

Page 82: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

Limitação de área

Limitação de recursos (água)

Instabilidade climática

Pesquisa & desenvolvimentoDesenvolvimento de mercado

BASES CIENTÍFICAS

Minimizar estresses bióticos e abióticos

Maximizar produtividade e qualidade

Plantas mais eficientes

BIORREGULADORES

Page 83: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

OBRIGADOPELA ATENÇÃO!

Page 84: Biorregulares em Cana-de-Açúcar

PROF. DR.

JOÃO DOMINGOS RODRIGUES

UNESP/Botucatu-SP.

FISIOLOGIA:

BIORREGULADORES

NA CULTURA DE

CANA-DE-ACÚCAR

Professor Titular em Fisiologia Vegetal

Departamento de Botânica – IB, UNESP

Page 85: Biorregulares em Cana-de-Açúcar