O Brasil alavanca novamente sua economia, o desenvolvimento tão esperado durante as décadas de 80 e 90 é realidade. Esse crescimento exige novas tecnologias, novas pesquisas e uma infra-estrutura que suporte este crescimento.A energia elétrica faz parte dessa infra-estrutura, porem o país não esta preparado para esse desenvolvimento. Surge a possibilidade de cogeração de energia elétrica utilizando o bagaço de cana-de-açúcar. As usinas de açúcar e álcool já possuem essa prática com um volume de geração pequeno, com algum investimento esse volume de geração poderá ser aumentado, acrescentando cerca de 10% a matriz energética nacional. O objetivo do trabalho é apresentar uma análise da utilização de um subproduto da cana, o bagaço, como cogerador de energia elétrica. O presente trabalho apresenta a situação energética do país, algumas experiências já implantadas em alguns países no mundo e algumas opções para melhoria dos equipamentos utilizados nas usinas de açúcar e álcool. São mostradas as fontes alternativas de geração de energia elétrica estudadas no país, bem como a forma como a Eletrobrás planeja o programa energético nacional. O trabalho analisa mais detalhadamente a utilização do bagaço de cana-de-açúcar, que já é utilizado nas usinas do Estado de São Paulo para gerarem energia elétrica. São discutidos os possíveis sistemas viáveis e os problemas para a implantação deste nas usinas de açúcar e álcool. / Brazil impels its economy again. A development expected in \'80 and \'90 years it\'s real. This growth demands new technologies, new researches and bases that bear that growth. Electric power is in these bases, but Brazil is not ready for that. Electric power cogeneration possibility appears, using sugar cane bagasse. Alcohol and sugar plants have already that practice working with a low generation volume, with some investment this volume can be increased, adding about 10% to national energetic matrix. The aim of this work is present a short time alternative for national electric matrix. This work shows country electric situations, some experiences already implanted in some countries around the world and some options to equipment improvement used in alcohol and sugar plants. It\'s shown alternatives fonts of electric power generation studied on Brazil, as well how Eletrobrás projects its National Energetic Program. It analyses detailed bagasse cane sugar use, which is working on São Paulo plants to generate electric power. It\'s discussed possibles systems and troubles on its implantation on sugar and alcohol plants.

A questão energética é um dos principais desafios do século XXI. Por outro lado, os aspectos geopolíticos e ambientais, são fontes de preocupação para o modelo econômico atual. O Brasil é um país que apresenta vantagens em relação ao mundo em termos de utilização de fontes renováveis de energia. Desde 2007 os produtos da cana-de-açúcar assumiram o primeiro lugar na oferta de energia renovável. A análise de energia é necessária para o gerenciamento de recursos naturais limitados, para abastecer, com as mais diversas alternativas de biomassa, uma população mundial em constante crescimento. Essa análise identifica as práticas de produção e quantifica sua eficiência sob o ponto de vista energético, determinando a energia incorporada nas etapas do processo de produção. Estudos de energia incorporada em máquinas agrícolas são escassos. A participação do setor sucroalcooleiro na matriz energética do Brasil, fornecendo energia renovável a partir da biomassa tem aumentado. Devido à energia consumida no processo, ser produzida a partir dos seus próprios resíduos, avaliar as formas pelas quais a energia é demandada é vital para se determinar a viabilidade energética dessa fonte. Esse estudo visa determinar a energia incorporada em colhedora autopropelida de cana-de-açúcar. Foram avaliadas duas colhedoras, denominadas Máquina 1 equipada com rodas e pneus e Máquina 2 equipada com esteiras metálicas, fabricadas por uma companhia localizada na região de Piracicaba, Estado de São Paulo, Brasil. Para cada colhedora foi contabilizado o consumo dos insumos (diretos e indiretos) utilizados na fase de montagem, bem como, o consumo dos insumos utilizados na fase de manutenção e reparo. Os dados de consumo dos insumos foram processados apresentando os fluxos de materiais utilizados, os quais foram multiplicados pelo seu índice de energia incorporada, resultando na energia incorporada nos insumos. Os resultados demonstram que a Máquina 2 apresentou maior energia incorporada (204,3 MJ kg-1) do que a Máquina 1 (202,6 MJ kg-1) durante o ciclo de vida útil, isso foi influenciado diretamente pelo rodante utilizado pela máquina 2. A energia incorporada na mão-de-obra requerida para desempenhar a atividade de montagem foi baixa comparada com as outras categorias de energia. O aço carbono foi o insumo que obteve a maior representatividade de consumo. A energia incorporada indiretamente nos insumos foi baixa comparada com as verificadas nos demais insumos. Em termos de consumo de energia incorporada, a Máquina 1 é melhor que a Máquina 2, porém esta última propicia menores danos ao canavial, fato esse que pode compensar sua maior demanda energética ao longo de seu ciclo de vida. / The energy subject is one of the main challenges of 21st century. The geopolitical and environment aspects, they are concern sources to the current economic model. Brazil presents advantages in comparison to the world due to the use of renewable energy. Since 2007, products from the sugarcane have assumed the first place as a renewable source in the Brazilian energy matrix. Energy analysis is necessary in order to monitor of scarce natural resources, to supply, with the most several biomass alternatives, a world population in constant growth. This analysis identifies the production practices and quantifies their efficiency in the energy point of view, determining the embodied energy in the steps of the production process. Studies of embodied energy in agricultural machinery are rare. The participation of the sugarcane sector in the Brazilian energetic matrix has increased. Due to the energy consumed in their processes it is interesting to quantify these input flows in order to monitor the energy feasibility of this source. This study aimed to determine the embodied energy in the self-propelled sugarcane harvester. Two models were evaluated, so called: Machine 1 equipped with wheels and tires; and Machine 2 equipped with metallic tracks, manufactured by a company located at Piracicaba region, State of São Paulo, Brazil. For every harvester, the consumption of the input (direct and indirect) used in the assembly phase, was accounted, and also the consumption of the input used in the maintenance and repair phase. The consumption data of the inputs were processed presenting the materials flows used, which they were multiplied by their embodied energy indices, resulting in the embodied energy required by the production system. The results show that Machine 2 presented higher embodied energy (204.3 MJ kg-1) than the Machine 1 (202.6 MJ kg-1) during their life cycle and this was influenced directly by the rolling used by the Machine 2. The embodied energy by demanded by labor in the assembly activity was low compared with the other categories of energy. The steel carbon represented the input with the highest consumption. The incorporated energy indirectly in the input was low compared with the verified on the other inputs. In terms of embodied energy consumption, Machine 1 is better than Machine 2, although the latter may cause less damage to the sugarcane rattons which can compensate the higher energy demand in its life cycle.

No sistema de colheita de cana-de-açúcar sem queima da palha (SQ) são depositadas, em média, 14 t ha-1 ano-1 de restos da cultura sobre as áreas de cultivo. Isso promove elevação do teor de matéria orgânica (MO) e melhoria nos atributos físicos, químicos e biológicos do solo. Contudo, os efeitos desse sistema na disponibilidade do fósforo ainda são pouco estudados. Amostras de um Latossolo foram colhidas num experimento de campo conduzido sob os sistemas SQ e com queima da cana (CQ). Foram coletadas amostras nas profundidades de 0-0,05 m, 0,05- 0,1 m, 0,1-0,2 m, 0,2-0,3 m e 0,3-0,4 m, na linha de plantio, a 25 cm da linha e na entrelinha (0,75 m da linha de plantio). Avaliaram-se: (i) variações nos atributos químicos do solo nos sistemas sob cana SQ e CQ; (ii) variações nos teores de P total, P orgânico total e as frações de P inorgânico (Pi) ligadas a ferro (Pi - Fe), a alumínio (Pi - Al), a cálcio (Pi - Ca), Pi ocluso e P - residual; e (iii) alterações nos teores das frações de Po lábil, Po biomassa, Po moderadamente lábil, Po fúlvico, Po húmico e Po não lábil. Partiu-se da hipótese de que a preservação da palha melhora os atributos químicos do solo e promove aumento da quantidade de P ligada às frações de P inorgânico (Pi) e de P orgânico (Po) mais lábeis, com maior intensidade nas posições e profundidades mais influenciadas pelo sistema radicular da planta. Houve elevação da capacidade de troca de cátions das amostras de solo coletadas no sistema SQ em todas as posições e profundidades testadas. Valores de carbono orgânico total, Ca2+, Mg2+ e V% no SQ superaram os do CQ nas camadas de 0-0,05 e 0,05-0,1 m nas posições linha, 0,25 m e entrelinha, como resposta aos efeitos positivos do acúmulo de MO proveniente da palha da cana. O teor de Pdisponível foi pouco afetado pela manutenção da palhada sobre o solo, sendo que valores mais altos foram encontrados somente na camada de 0-0,05 m nas amostras de solo coletadas no sistema CQ. Em geral, não houve diferenças nas formas de Pi entre as amostras de solo dos sistemas SQ e CQ e entre as posições e profundidades. No compartimento Po total, os resultados do sistema SQ apresentaram depleção em relação ao CQ na camada com maior densidade de raízes (0-0,05 m) e acumulação nas camadas de aplicação da adubação de plantio (0,2-0,3 e 0,3- 0,4 m). Os teores das frações de Po lábil, biomassa, moderadamente lábil, fúlvico e húmico no solo sob sistema SQ foram superiores aos do CQ, nas amostras coletadas na profundidade de 0,1- 0,2 m. / In the management system of harvesting sugarcane without straw burning (SQ), 14 t ha-1 yr-1 of crop residues, on average, are deposited on the soil. So, organic matter (MO) contents increase, and physical, chemical and biological soil attributes are improved. However, the effects of phosphorus (P) availability in this system are still poorly studied. Samples of an Oxisol were collected from a field experiment conducted under SQ and under burned sugarcane (CQ) systems. Samples were collected at layers of 0-0.05 m, 0.05-0.1 m, 0.1-0.2 m, 0.2-0.3 m, and 0.3- 0.4 m in row, at 0.25 m from row and in interrow (0.75 m from the rows). We evaluated: (i) variations in soil chemical attributes in samples from both harvesting systems; (ii) changes in the contents of total P, total organic P, and inorganic P fractions (Pi) linked to iron (Pi-Fe), aluminum (Pi-Al), calcium (Pi-Ca), occluded Pi and P residual; (iii) changes in Po fractions, labile, biomass, moderately labile, fulvic, humic and non-labile. The main hypothesis is that the preservation of straw improves the chemical soil attributes and increases the amount of P bound to the most labile inorganic and organic P fractions, with greater intensity in the positions and depths most affected by sugarcane roots. Values of soil cationic exchange capacity were higher in soil samples collected in the SQ system in all positions and depths tested. The values of total organic carbon, Ca2+, Mg2+ and V% were higher in the SQ than in CQ, on the layers of 0-0.05 m and 0.05-0.1 m and on the positions of row and 0.25 m, in response to the positive effects of OM from the straw. Contents of available phosphorus were slightly affected by the maintenance of straw on the soil. Higher P values were found in samples collected in the upper layer (0-0.05 m) under CQ than under SQ harvesting system. In general, there were no differences between the values of total P and Pi fractions in soil samples from both systems. In the Po total compartment, the samples from SQ system showed depletion in relation to the CQ on the layer with the highest density of roots (0-0.05 m) and accumulation on the layers of application of fertilizer (0.2-0.3 and 0.3-0.4 m). The values of labile Po fractions (biomass, moderately labile, fulvic and humic acids) were higher in soil samples under SQ than under CQ systems in the samples collected at 0.1-0.2 m-layer.

O uso do bagaço de cana-de-açúcar, um subproduto da produção sucroalcooleira, ainda está hoje atrelado diretamente à produção de energia com sua queima nas usinas, um uso que é pouco nobre, considerando-se a grande diversidade de compostos químicos presentes neste tipo de material. A possibilidade de valorização desta matéria-prima lignocelulósica está ligada a realização de etapas de separação das principais frações de compostos, a celulose, as hemiceluloses e a lignina. Neste contexto, as deslignificações organossolve, etapa de remoção da lignina através da solubilização da mesma em soluções orgânicas, tem grande potencial de uso, visto que nestas pode-se recuperar tanto a polpa como o licor de polpação para posterior uso. Assim, verifica-se que a solubilidade da lignina é o fator que diferencia a utilização de um dado solvente orgânico em uma deslignificação organossolve. Desta maneira, pode-se utilizar o conceito de parâmetros de solubilidade para a escolha de um melhor solvente para o processo. Neste trabalho, verificou-se a relação entre a deslignificação organossolve e a distância e afinidade de um solvente com a esfera de solubilidade de Hansen para a lignina de bagaço de cana-de-açúcar. Verificou-se que os parâmetros de solubilidade de Hansen para a lignina verificados na literatura não apresentam boa correlação com os dados de deslignificação, porém, uma nova esfera de solubilidade foi desenvolvida, na qual verificou-se um coeficiente de determinação de 0,93856, em detrimento de um de 0,72074 para a esfera de solubilidade verificada na literatura. Concluiu-se que o modelo desenvolvido possuía como principal diferença com relação ao modelo obtido por Hansen e Björkman para a lignina, um parâmetro de solubilidade para interações intermoleculares polares (δp) inferior e um parâmetro de solubilidade para a capacidade de realização de ligações de hidrogênio (δh) bem superior, porém mantendo o mesmo parâmetro de solubilidade total (δ). Confirmou-se a relação entre a deslignificação e os valores de distância e de afinidade obtidos neste trabalho, com a realização de deslignificações usando misturas ternárias e quaternárias com solventes de baixo custo e/ou excedentes no mercado (etanol, glicerol e 2-butanol, além de água). Concluiu-se que apesar da esfera de solubilidade desenvolvida permitir melhor ajuste dos dados, não se pode afirmar que esta é com certeza a esfera real para a lignina. / The use of sugarcane bagasse, a by-product of sugar and ethanol production, is still linked today directly to energy production with its burning in power plants, a use which is not very noble, considering the great diversity of chemical compounds present in the lignocellulosic matrix. The possibility of better use of lignocellulosic feedstock is linked to steps of separation of their main fractions, cellulose, hemicelluloses and lignin. In this context, organosolv delignification, in which lignin is removed by the solubilization in organic solutions have great potential, since both pulps and the pulping liquor can be recovered for later use. Thus, since the solubility of lignin is the factor that differentiates the use of a given organic solvent in an organosolv delignification, the concept of solubility parameters can be used for the selection of the organic solvent. In this dissertation the relationship between the distance and the affinity of a solvent with the Hansen sphere of solubility for lignin from bagasse cane sugar and organosolv delignification were studied. It was found that the Hansen solubility parameters for lignin found in the literature do not present a good correlation with delignification data. Thus a new sphere of solubility was developed, with a determination coefficient of 0.93856, over a determination coefficient of 0.72074 for the sphere of solubility found in the literature. It was concluded that the main differences between the developed model and the model obtained by Hansen and Björkman for lignin were a lower solubility parameter for polar intermolecular interactions (δp) and a higher solubility parameter for hydrogen bonds (δh), however keeping the same total solubility parameter (δ). The relationship between delignification and the values of the distance and affinity obtained in this work were confirmed with the attainment of organosolv delignification using tertiary and quaternary mixtures of solvents with low cost and/or availability in the market (ethanol, glycerol and 2-butanol, in addition to water). It was concluded that although the developed solubility sphere allowed a better fit of the data, it cannot be stated with certainty that this is the real sphere for lignin.

Neste trabalho, foram utilizadas metodologias ópticas para estudo da interação enzimática e de pré-tratamentos da biomassa. Mudanças de carga em fibras de polpa de eucalipto foram estudadas utilizando-se uma porfirina como sonda, uma vez que influenciam na interação enzimática. Foi investigada também a influência do caráter de carga na interação com a safranina, utilizada como marcador de celulose. Estudamos o efeito do pH na interação da enzima Celobiohidrolase Cel7A (CBH I) e de seus domínios separadamente com as fibras de eucalipto por meio do método de arraste, que se baseia na centrifugação da solução dos interagentes e na análise espectroscópica do sobrenadante. Essa interação também foi estudada por microscopia de fluorescência confocal utilizando-se fluoresceína como marcador para as enzimas. Outro objetivo do trabalho foi aplicar a microscopia confocal e a microscopia de imagem de tempo de vida da fluorescência (FLIM),com excitação por um e por dois fótons, para estudar a atuação de um pré-tratamento em bagaço de cana-de-açúcar. Esse pré-tratamento teve duas etapas: a primeira com ácido e a segunda com base.Os resultados para a interação da CBH I com as fibras de eucalipto mostram que esta é influenciada por mudanças de carga tanto no módulo de ligação à celulose (CBM) quanto no domínio catalítico. Imagens espectrais de microscopia confocal indicam a presença da enzima em interstícios ao longo de toda a parede da fibra. Nas amostras de bagaço, há uma forte correlação entre os tempos de decaimento da fluorescência da lignina e sua concentração. Uma não homogeneidade nas características de fluorescência ao longo da parede celular revela domínios de níveis distintos de agregação da lignina. O pré-tratamento ácido desordena a lignina e a acumula na borda externa da parede celular. O pré-tratamento alcalino remove eficientemente a lignina do centro da parede celular, mas não é tão eficiente próximo à superfície. Uma variedade complementar de estados foi acessada pela excitação por dois fótons. Uma estreita banda de emissão e tempos longos de decaimento sugerem que no bagaço não tratado a lignina é organizada de maneira que haja uma fraca interação entre as moléculas. / Optical methodologies were used for the study of the enzymatic interaction and pretreatments of biomass. Changes of charge on eucalyptus pulp fibers were studied with the use of a porphyrin as a probe, since these changes influence on the enzymatic interaction. The influence of the charge character was also investigated for the interaction with safranin, used as cellulose labeling. We studied the pH effect on the interaction of the enzyme Cellobiohydrolase Cel7A (CBH I) and its domains separately with eucalyptus pulp fibers by the drag method, which is based on the centrifugation of the enzymes solution with the fibers and on the spectroscopic analysis of the supernatant. This interaction was also studied by confocal fluorescence microscopy with the use of fluorescein as a labeling for the enzymes. Another objective was the application of confocal microscopy and fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM), both with single-photon and two-photon excitation, in the study of a pretreatment applied in sugarcane bagasse. This pretreatment had two steps: the first one with acid and the second one with alkali. The results for the interaction between CBH I and the eucalyptus fibers show that it is influenced by changes of charge both in cellulose-binding module (CBM) and in the catalytic domain. Spectral confocal images indicate the presence of enzymes along all the cell wall. Regarding the bagasse fibers, a strong correlation was observed between the fluorescence decay time and the delignification. A non-homogeneity of the fluorescence properties along the cell wall reveal domains of lignin with different aggregation levels. The acid pretreatment disorders lignin and accumulate it on the external border of the cell wall. The alkali pretreatment removes lignin from the center of the cell wall efficiently, but it is not so effective close to the surface. A complementary variety of states was accessed by two-photon excitation. A narrow emission band and slow decay times suggest that lignin is organized in such a way that the interaction between the molecules is weak.

Avaliou-se o efeito de duas fontes de bagaço de cana-de-açúcar in natura (BIN) obtido por métodos diferentes de extração do açúcar (moagem convencional ou difusão), como fonte de fibra íntegra em dietas de bagaço tratado sob pressão e vapor (BTPV) como principal volumoso, sobre o desempenho, digestibilidade de nutrientes, parâmetros ruminais e comportamento ingestivo de bovinos de corte. No experimento I (ensaio de desempenho) foram utilizados 84 machos não castrados da raça Nelore (n=24), Canchim (n=24) e Holandesa (n=36), com peso médio inicial de 270 kg, sendo distribuídos em baias de acordo com a raça e o peso dos animais num delineamento em blocos casualizados. No experimento II (ensaio de digestibilidade e comportamento ingestivo) foram utilizados quatro garrotes mestiço Nelore com fístulas de rúmen e duodeno, peso médio inicial de 380 kg num delineamento em quadrado latino 4 x 4. Os tratamentos consistiram na substituição direta do BTPV pelo BIN na matéria seca (MS) das dietas experimentais: 1) 5% BIN moagem convencional; 2) 5% BIN difusão; 3) 10% BIN difusão e 4) 15% BIN difusão. Não foi encontrada diferença (P>0,05) para o consumo de matéria seca, ganho de peso, conversão alimentar e peso vivo final entre os tratamentos no ensaio de desempenho. A utilização do BIN difusão até o nível mais elevado não apresentou efeito significativo (P>0,05) sobre a digestibilidade da MS, matéria orgânica (MO), proteína bruta (PB), fibra em detergente neutro (FDN) e ácido (FDA) e extrato etéreo (EE) em comparação ao BIN moagem, porém reduziu (P<0,05) o consumo de MS, MO, PB, FDN e a digestibilidade em kg da MS e MO quando comparada com o BIN moagem. Não foi encontrada diferença (P>0,05) para os parâmetros ruminais (pH, N-NH3, AGV, acetato, propionato, butirato e relação acetato/propionato) entre os tratamentos. O comportamento ingestivo foi influenciado pela maior participação de BIN difusão, registrando-se maiores tempos despendidos para as atividades de ingestão, ruminação e mastigação em minutos/kg de MS e FDN (P<0,05). A adoção de BIN moagem determinou maior consumo de MS e menor tempo despendido com as atividades de ingestão e ruminação (P<0,05), resultando em maior tempo gasto na atividade de ócio (P=0,08). / This study was conducted to evaluate the effects of substitution of steam pressure treated sugar cane bagasse by two types of raw bagasse extraction (grinding and diffusion), on performance, nutrient digestibilities, ruminal parameters and ingestive behavior. Performance trial used 84 bull calves weighting 270 kg at the beginning of experiment ("Nelore", "Canchim" and Holstein) in a Random Block Design. Digestibility and ingestive behavior trial used four bull calves cannulated in rumen and duodenum in a 4 x 4 Latin Square Design. Treatments were the substitution of steam pressure treated sugar cane bagasse by raw bagasse (RB): 1) 5% RB from grinding; 2) 5% RB from diffusion; 3) 10% RB from diffusion and 4) 15% RB from diffusion. There was no effect (P>0,05) of fiber source or level on dry matter intake, weight gain, feed efficiency and final live weight in performance trial. Increasing RB from diffusion in the diets didn’t affect (P>0,05) the dry matter, organic matter, crude protein, NDF, ADF and extract ether digestibilities, but reduced (P<0,05) dry matter, organic matter, crude protein and NDF intakes, besides dry matter and organic matter digestibilities (kg) as compared with RB from grinding. There was no treatment effect (P>0,05) on ruminal pH and concentration of N-NH3, acetate, propionate, butirate and VFA. The raw bagasse obtained by griding showed higher dry matter intake and less time spent with eating and chewing activities (P<0,05), while the rising levels of raw bagasse obtained by diffusion in the diets had higher spent time to eating, rumination and chewing activities in minutes/kg of dry matter and NDF (P<0,05), resulting in less idling activities(P=0,08).

O déficit hídrico é o principal fator limitante na produtividade das culturas agrícolas. Com a crescente expansão da cultura canavieira rumo a regiões de marcantes déficits hídricos, torna-se essencial o desenvolvimento de variedades tolerantes a este tipo de estresse. O objetivo deste trabalho foi estudar os efeitos do déficit hídrico, em 20 variedades de cana-de-açúcar, visando identificar características para auxiliar o programa de melhoramento da cultura. O conteúdo relativo de clorofila, a eficiência quântica potencial do fotossistema II (Fv/Fm), o teor relativo de água (TRA), o incremento em altura dos colmos (IAC) foram utilizados como parâmetros fisiológicos além das características tecnológicas da matéria prima Brix e Pol. O déficit hídrico foi imposto pela suspensão da irrigação durante 3, 10 e 20 dias. O déficit hídrico reduziu o conteúdo relativo de clorofila, TRA, Fv/Fm, IAC e Pol para a maioria das variedades analisadas enquanto o teor de sólidos solúveis, mensurada através do Brix, não foi afetado. O período de suspensão de rega de 03 dias não foi suficiente para induzir déficit hídrico e, as melhores respostas para identificação de diferenças fisiológicas dentro de variedades foi obtida aos 20 dias. Não foi observado padrão de resposta que possa ser relacionado com o nível de tolerância das variedades para o resultado dos parâmetros IAC, TRA, Brix e Pol. Contudo constatou-se que os parâmetros Fv/Fm e conteúdo relativo de clorofila mostraram-se eficientes para diferenciar variedades de cana-de-açúcar tolerantes e sensíveis à deficiência hídrica. / Drought is a major limitation to crop productivity worldwide. The sugarcane is a crop in expansion towards areas of marked water deficit and it is essential the development of drought tolerant varieties. The aim of this work was to study the effects of drought in 20 sugarcane genotypes to identify parameters to improve the genotype screening in the breeding program. The relative chlorophyll content, potential quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm), the relative water content (TRA), the increase in height of stalks (IAC) were evaluated as physiological parameters in addition to the technological parameters Brix and Pol. The water deficit was imposed by withholding irrigation for 3, 10 and 20 days. The water deficit reduced the relative chlorophyll content, TRA, Fv/Fm, Pol and IAC for most varieties evaluated while the soluble solids content, measured by ° Brix, was unaffected. The withhold treatment of 03 days was not sufficient to induce water deficit and the best results to identify physiological differences within genotypes were obtained with 20 days. The IAC, TRA, Brix and Pol results were not related to the level of tolerance of genotypes. However, Fv/Fm and relative chlorophyll content traits were effective to distinguish between drought tolerant and susceptible sugarcane genotypes subjected to water stress.

Modelos de simulação têm sido utilizados em estudos agronômicos e ecológicos como ferramenta de pesquisa, possibilitando organizar o entendimento das respostas das plantas a diferentes condições ambientais e, consequentemente predizer a produtividade das culturas. O sucesso na aplicação de modelos depende de sua calibração e das avaliações efetuadas por meio da estimação dos índices morfofisiológicos e dos parâmetros tecnológicos de rendimento da cultura. No presente estudo os objetivos foram: utilizar o conjunto composto por um modelo agrohidrológico (SWAP, Soil Water Atmosphere and Plant) com um modelo genérico de crescimento de cultura (WOFOST, WOrld FOod STudies) adaptando-o para a cultura da cana-deaçúcar; usar o programa PEST (Parameter ESTimation) para calibrar e realizar a análise de sensibilidade dos parâmetros desse modelo; avaliar a eficácia do modelo calibrado e validado para a estimação de massa fresca de colmos industrializáveis por hectare (TCH) e avaliar a eficácia do modelo estimando as propriedades hidráulicas do solo por funções de pedotransferência (PTFs). Dados experimentais da cultivar SP 81- 3250 foram utilizadas para a calibração (4 ciclos de produção: cana planta e 3 socas conduzidas na usina Santa Adélia), na análise de sensibilidade (cana planta conduzida na usina Santa Adélia) e validação do modelo (8 ciclos de produção: cana planta e 3 socas conduzidas em 2 usinas). A produtividade média de 25 cultivares em 10 locais da região Centro-Sul foi utilizada para avaliar a eficiência do modelo validado na previsão de colheita. A avaliação desses procedimentos foi realizada por meio dos índices estatísticos: raiz quadrada dos quadrados dos desvios (RMSE), coeficiente de regressão linear (R2), índice de concordância (d) e índice de eficiência (E) em dados de matéria seca simuladas pelo modelo versus dados observados a campo. Bons resultados foram obtidos na calibração e validação do modelo, portanto conclui-se o SWAP/WOFOST apto na utilização da simulação da massa seca da parte aérea. De modo geral, o modelo mostrou alta sensibilidade relativa aos parâmetros do grupo de assimilação de CO2 para a massa seca final da parte aérea. Ainda, o programa PEST foi eficaz na otimização dos parâmetros hidráulicos confrontando o conteúdo de água no solo medido a campo pelo método gravimétrico versus simulado pelo modelo. A previsão de safra realizada pelo SWAP/WOFOST apresentou valores de RMSE semelhantes aos obtidos com o APSIM-Sugarcane. Contudo, por meio de outros índices estatísticos o desempenho do SWAP/WOFOST foi intermediário. A eficiência do modelo em simular a massa seca da parte aérea em ambos os ciclos estudados, cana planta e socas, não foi afetada quando os parâmetros hidráulicos do solo foram obtidos por meios de PTFs. / Simulation models have been used in agricultural and ecological studies as a research tool allowing to organize and comprehend crop response under different environmental conditions, and to predict crop yield. The successful application of models depends on its calibration and assessment performed through morphophysiological index estimation and technological parameters of crop yield. The aims of this study were: to use the combination of a hydrological model (SWAP, Soil Water Atmosphere and Plant) with a generic crop growth model (WOFOST, WOrld FOod STudies) adapted to the sugarcane crop; to use PEST software (Parameter ESTimation) to calibrate and perform the sensitivity analysis of the model parameters; to appraise the model efficiency in estimating fresh weight of cane stems per hectare (TCH) and also to evaluate the effectiveness of the model when estimating soil hydraulic properties generated by pedotransfer functions (PTFs). Experimental data from SP 81-3250 cultivar were used for calibration (4 production cycles: first year cane and 3 ratoons at Santa Adélia sugarcane mill planting area), sensitivity analysis (first year cane at Santa Adélia sugarcane mill planting area) and validation (8 production cycles: 2 first year cane and 6 ratoons at two other sugarcane mill planting areas). Average yield from 25 cultivars grown among 10 different sites in Brazilian South-Central region were used to evaluate the model efficiency on yield prediction. The root mean square error (RMSE), coefficient of determination (R2), index of agreement (d) and coefficient of efficiency (E) were used to evaluate these procedures comparing above ground dry weight simulated by the model versus dry weight measured on the field. Good results were obtained during calibration and validation procedure; hence we may conclude that the SWAP/WOFOST model was able to predict sugarcane above ground dry weight. Model sensitivity analysis showed the group of CO2 assimilation parameters to be the most relevant determining final biomass. PEST software was effective in optimizing the hydraulic parameters by comparing the soil water content simulated by the model against water content measured on the field by the gravimetric method. TCH forecasts made by SWAP/WOFOST showed a similar RMSE as those obtained with the APSIMSugarcane model. However, evaluated by other statistical indexes, the SWAP/WOFOST model performance was intermediate. The model efficiency to simulate the above ground dry weight in crop cycles, first year cane and ratoon, was not affected when the hydraulic input parameters were generated by PTFs.

A qualidade da matéria-prima (cana-de-açúcar) é de suma importância para a obtenção de um produto final (açúcar branco) com elevada qualidade. Após o processamento da cana-de-açúcar, através do preparo e extração do caldo, a etapa de clarificação do caldo é a responsável pela remoção das impurezas do caldo com o objetivo de obter um açúcar com reduzida cor ICUMSA (International Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis). No processo convencional de produção de açúcar cristal branco, a etapa de clarificação é realizada pelo uso da sulfitação, que tem como principal desvantagem a presença residual de sulfito no produto final. Têm sido relatado que o sulfito possa trazer riscos à saúde uma vez que parte da população apresenta sensibilidade ao mesmo. Assim, a ozonização já vem sendo utilizada como processo alternativo ao uso da sulfitação em várias usinas. Não há disponível na literatura, no entanto, trabalhos que relacionam a qualidade da matéria-prima com o uso de ozônio como agente clarificante. O objetivo desse trabalho foi avaliar a influência da qualidade da cana-de-açúcar na eficiência do processo de ozonização, relacionando a maturação, tempo entre a colheita e o processamento e porcentagem de impurezas vegetais na composição do caldo, quanto a presença de amido, dextrana, compostos fenólicos e cor. A maturação e a adição de impurezas vegetais influenciaram na capacidade do ozônio em reduzir a cor do caldo, sendo que o pricipal parâmetro envolvido foi a quantidade de compostos fenólicos, entre os quais, principalmente, os flavonóides presentes no caldo a ser processado. O tempo entre a colheita e o processamento também influenciou na qualidade da matéria-prima, sendo que quanto maior o tempo, maior foi a quantidade de açúcares redutores, amido e bactérias mesófilas totais no processo e menor foi a quantidade de sacarose que poderia ser recuperada. O ozônio se mostrou eficiente na redução do número de bactérias presentes no caldo de cana-de-açúcar. Devido a ação observada do ozônio sobre os compostos fenólicos, foram propostos mecanismos de reações de ozonólise do ácido gálico, ácido cafeico e rutina, que indicaram potencial mineralização dos compostos estudados. / The quality of the raw material (sugarcane) is very important to obtain a high quality final product (white sugar). After processing the sugarcane, by preparing and extracting the juice, the juice clarification step is responsible for the removal of the impurities from the juice in order to obtain a reduced color ICUMSA (International Commission for Uniform Methods of Sugar Analysis). In the conventional white crystal sugar production process, the clarification step is accomplished by the use of sulphitation, which has as its main disadvantage the residual presence of sulphite in the final product. It has been reported that sulfite may present health risks since part of the population is susceptible to it. Thus, ozonation has already been used as an alternative process to the use of sulphitation in several mills. There is no literature available, however, that relates the quality of the raw material with the use of ozone as a clarifying agent. The objective of this work was to evaluate the influence of sugarcane quality on the efficiency of the ozonation process, relating the maturation, time between harvest and processing and percentage of vegetable impurities in the composition of the juice, as well as the presence of starch, dextran, phenolic compounds and color. The maturation and the addition of vegetable impurities influenced the ozone\'s ability to reduce the color of the juice, and the main parameter involved was the amount of phenolic compounds, mainly the flavonoids present in the juice to be processed. The time between harvesting and processing also influenced the quality of the raw material, and the longer the time, the greater the amount of reducing sugars, starch and total mesophilic bacteria in the process and the lower the amount of sucrose that could be recovered . Ozone was efficient in reducing the number of bacteria present in the sugarcane juice. Due to the observed action of ozone on phenolic compounds, reactions mechanisms of ozonolysis of gallic acid, caffeic acid and rutin have been proposed, indicating potential mineralization of the compounds studied.

Micorrizas arbusculares (MAs) são associações simbióticas entre os fungos do filo Glomeromycota e a maioria das plantas. Os mecanismos moleculares que controlam o processo de colonização e desenvolvimento das MAs são ainda pouco conhecidos, mas proteínas com acúmulo diferencial em MAs podem ter papel regulatório importante. O presente trabalho teve como objetivo detectar, por meio de eletroforese bi-dimensional (2D-PAGE) e espectrometria de massas, proteínas com acúmulo diferencial no fluido intercelular (FI), membrana plasmática ou tecido radicular de cana-de-açúcar colonizada por Glomus clarum. Plântulas de cana-de-açúcar micropropagadas foram inoculadas com G. clarum e cultivadas com 20 ou 200 mg de P kg-1 de substrato. Raízes micorrizadas e não-micorrizadas, 8 semanas após a inoculação, foram utilizadas para a extração de proteínas do FI, membrana plasmática e tecido radicular (solúveis totais). As proteínas foram separadas por 2D-PAGE e analisadas por espectrometria de massas. Os perfis de proteínas solúveis totais e de membrana plasmática não revelaram proteínas relacionadas à simbiose. No entanto, três proteínas do FI, uma hidrolase aspártica putativa, uma histidina quinase putativa e uma peroxidase putativa apresentaram acúmulo induzido em raízes micorrizadas. As atividades de peroxidases nas raízes e apoplasto das raízes foram determinadas. A atividade de peroxidase apoplástica foi maior em raízes colonizadas e cultivadas em baixo teor de P, quando comparado com controles não-inoculados. Com base na seqüência parcial de aminoácidos dessa peroxidase, um fragmento de seu gene (POX1) foi amplificado e clonado a partir de cDNA de raízes de cana-de-açúcar. A sequência obtida mostrou 90% e 91% de identidade com peroxidase de milho (NCBI) e cana-de-açúcar (TIGR), respectivamente. A análise de expressão de POX1 foi feita por PCR quantitativo a partir de transcritos extraídos de raízes micorrizadas e não-micorrizadas, em condições de baixo e alto P. O acúmulo de transcritos de POX1 em raízes micorrizadas em condições de baixo P foi 6,8 vezes maior do que em raízes micorrizadas cultivadas em condições de alto P. Raízes micorrizadas e cultivadas em condições de alto P apresentaram acúmulo de transcritos 3,9 vezes menor do que em raízes nãomicorrizadas cultivadas nas mesmas condições de P. Os dados obtidos sugerem que o controle do metabolismo de espécies ativas de oxigênio é um dos fatores que contribuem para a regulação do desenvolvimento de MAs. Estudos com plantas alteradas para a expressão de POX1 são, no entanto, necessários para elucidar a essencialidade dessa peroxidase nas MAs. / Arbuscular mycorrhizae (AM) are symbiotic associations between fungi of the phylum Glomeromycota and most of the plant species. Even though the molecular mechanisms controlling the colonization process and AM development are largely unknown, proteins with differential accumulation in AM may have important regulatory roles. The aim of this work was to detect, by bi-dimensional electrophoresis (2D-PAGE) and mass spectrometry, proteins with differential accumulation in the intercellular fluid (IF), plasma membrane or radicular tissue of sugarcane colonized by Glomus clarum Micropropagated sugarcane plantlets were inoculated with G. clarum and growth under low or high P conditions, 20 or 200 mg P kg-1 substrate, respectively. Mycorrhizal and non-mycorrhizal roots, eight weeks after inoculation, were used to extract proteins from the IF, plasma membrane and root tissue (total soluble proteins). Protein separation and analyses were performed using 2D-PAGE and mass spectrometry. The total soluble and plasma membrane protein profiles did not reveled symbiosis-related proteins. However, three proteins from the IF, a putative aspartic hydrolase, a putative histidine kinase and a putative peroxidase showed induced accumulation in mycorrhizal roots. Peroxidase activities in roots and apoplastic fluid were determined, and shown to be higher in mycorrhizal roots at low P than in non-mycorrhizal control roots. Based on the partial amino acid sequence of this peroxidase, a partial cDNA sequence of its gene (POX1) was cloned from PCR-amplified cDNA from sugarcane roots. The POX1 sequence showed 90% and 91% identity to maize (NCBI) and sugarcane (TIGR) peroxidase, respectively. Expression analyses of POX1 were perfomed using quantitative PCR of reverse transcripts from mycorrhizal and non-mycorrhizal roots at low and high P conditions. The steady state level of POX1 transcripts in mycorrhizal roots at low P condition was 6.8-fold higher than in mycorrhizal roots at high P conditions. In mycorrhizal roots at high P conditions the steady state level of POX1 transcripts was 3.9-fold lower than in nonmycorrhizal control roots. These data suggest that the metabolism of reactive oxygen species may be an important factor controlling the development of AM. Studies with plants altered in POX1 expression are, however, required to elucidate the essentiality of this peroxidase in AM.