Orientador: Carlos Eduardo Angeli Furlani / Coorientador: Denizart Bolonhezi / Banca: Marcelo Boamorte Ravelli / Banca: Rouverson Pereira da Silva / Banca: Adilson José Rocha Mello / Banca: Cristiano Zerbato / Resumo: O manejo conservacionista do solo melhora as condições químicas, físicas e biológicas, devido ao incremento de matéria orgânica por manutenção da palha de cobertura, evitando uma possível erosão. Devido a esses fatores, o sistema radicular da cana-de-açúcar pode ser beneficiado, mas, neste tipo de manejo, o sistema radicular das culturas está concentrado nas camadas superficiais. Objetiva-se estudar o crescimento vegetativo e radicular de mudas pré brotadas de cana de açúcar em Latossolo Vermelho Eutroférrico em Ribeirão Preto/SP, utilizando o delineamento experimental em blocos casualizados em esquema de parcelas subdivididas, com quatro repetições, composto de parcelas com três manejos do solo: preparo convencional, cultivo mínimo e plantio direto, e subparcelas com a variedade IACSP955000 de cana-de-açúcar e o clone de Saccharum spontaneum de cana de energia. As variáveis biométricas agronômicas. Ainda, quanto aos atributos físicos do solo, quantifica-se as alterações na biomassa de raízes quanto aos tratamentos. Para coleta de raízes foi utilizada uma sonda amostradora. Pressupõe-se que o manejo conservacionista poderia interferir na biomassa do sistema radicular da cana-de-açúcar tanto da parte aérea quanto da dinâmica radicular, ou até mesmo entre as espécies de cana. O perfilhamento máximo ocorreu aos 150 dias após o transplantio e estabilizou-se por 240 dias após transplantio das mudas, sendo 20% maior com mínimo e sem preparo do que o preparo convencional e 51% maior... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The conservationist tillage of the soil improves as chemical, physical and biological soil conditions, due to increase of organic matter by the maintenance of straw on the soil surface, avoiding a possible erosion. Due to these factors, root system of sugarcane can be benefited, but this type of management, the root system of the crops is concentrated in superficial layers. The objective of this study was to study the vegetative and root growth of pre-sprouted sugarcane seedlings in Eutrophic Red Latosol in Ribeirão Preto, SP, Brazil. The experiment had he in split plot design in randomized blocks with four replications composed of plots with three soil management: conventional tillage, minimum tillage and no-tillage, and subplots with IACSP955000 variety of sugarcane and the spontaneous saccharum clone of energy cane. As biometric agronomic variables are quantified through chemical and physical attributes of soil, a green mucuna as a predecessor crop. To collect roots for a somatic sampler. It is assumed and managed by a conservationist, allowing interfering in biomass of sugarcane root system, both on aerial part and on radicular dynamics, or even among cane species. The most complete profile available 150 days after transplanting and stabilized for 240 days after transplanting the seedlings, being 20% larger with minimum and no tillage than conventional tillage and 51% greater for a sugarcane than a cane - of sugar. A total dry biomass of 21.37 and 11.42% higher for the mi... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Juliano Carlos Calonego / Banca: Alexandrius de Moraes Barbosa / Banca: Gustavo Pavan Mateus / Banca: Kleber Pereira Lanças / Banca: João Paulo Gonsiorkiewicz Rigon / Resumo: Com o advento de sistemas de direcionamento via satélite, onde é possível controlar tanto o tráfego das máquinas, quanto planejar e realizar o preparo e a sulcação apenas em locais pré-definidos, onde não haverá tráfego de máquinas, novos sistemas de preparo do solo têm surgido. O preparo profundo cateirizado consiste em preparar, corrigir e adubar o terreno somente na área onde serão confeccionados os sulcos de plantio, ou seja, somente na zona de crescimento das plantas, limitando a compactação em área específica de trânsito de maquinários. Porém, ainda é pouco conhecido os efeitos desse sistema de preparo na estrutura do solo e produtividade da cana-de-açúcar. Objetivou-se com esse trabalho avaliar, em área de cultivo de cana-de-açúcar, o efeito da calagem e do preparo do solo, na produtividade de colmos, nos atributos físicos do solo e na qualidade da matéria orgânica. Para isso, foram realizados dois experimentos, sendo um em solo de textura argilosa (Nitossolo Vermelho) e outro em solo de textura franco-arenosa (Latossolo Vermelho-Amarelo), utilizando-se o delineamento experimental de blocos casualizados, com quatro repetições. Os tratamentos foram constituídos por: Preparo Convencional (PC) sem aplicação de calcário, PC com aplicação de calcário, Preparo Profundo (PP) sem aplicação de calcário, e PP com aplicação de calcário. Foram avaliados os atributos físicos, carbono orgânico total (COT), fracionamento físico da MOS, biomassa microbiana do solo e produtividade de c... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The advent of satellite guidance systems promoted the emergence of the new tillage systems due to the possibility to control machine traffic, as well as to plan and prepare and furrow only in pre-defined locations where there will be no machine traffic. The deep soil tillage in the plant growth zone consists in the descompactation, liming and fertilization only in the area where the planting furrows will be made, ie only in the plant growth zone, limiting soil compaction in a specific machine traffic zone. However, the effects of this tillage system on soil structure and sugarcane yield are still poorly known.The aim of this experiment was to assess the effect of liming and soil tillage (deep tillage banded and conventional tillage), in the area of sugarcane production, on stalks yield, soil physical attributes and soil organic matter quality. For this, two experiments were carried out, one in clayey soil and the other in sandy soil, using a randomized blocks experimental design with four replications. The treatments were constituted by: conventional preparation (PC) without application of limestone, PC with limestone application, deep preparation (PP) without application of limestone, and PP with application of limestone. The physical attributes, total organic carbono, physical fractionation of organic matter, soil microbial biomass and stalk yield were evaluated. In both experiments, the soil tillage reduced the soil organic carbon in the plant growth zone, up to 20 cm depth, independent of the limestone application, and when PC with liming was carried out with higher carbon impact associated with minerals. The ability of C immobilization by soil microbial biomass was inversely proportional to soil management intensity, with higher levels of microbial biomass carbon and microbial quotient in the conventional tillage system, independent of the limestone application to the clayey soil, and with ... / Doutor

Orientador: Dagoberto Martins / Resumo: RESUMO - Geralmente os estudos de lixiviação em cana de açúcar são realizados utilizando-se métodos de bioensaios com condição edafoclimática específica, além de utilizarem amostras de solo deformadas. Estudar o processo de lixiviação em condições reais de campo, mantendo-se a integridade da estrutura do solo e sob condições edafoclimaticas naturais, vem a ser a forma mais confiável de analisar o comportamento dos herbicidas no solo. O objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial de lixiviação dos herbicidas S-metolachlor, metribuzin, sulfentrazone e tebuthiuron em precipitações pluviométricas naturais, em um solo de textura média (Latossolo Vermelho Distrófico), em condições de campo através de plantas bioindicadoras. As amostras foram coletadas em colunas de PVC com 30 cm de altura e 15 cm de diâmetro, introduzidas no solo de forma que se preservou a estrutura natural do solo. As colunas foram retiradas cuidadosamente escavando ao seu redor, mantendo a integridade original do solo durante a coleta das amostras que ocorreu após a aplicação dos herbicidas nas doses recomendadas no solo e posterior acúmulo das precipitações estipulada ao ambiente (50, 91 e 131 mm de chuva). As colunas foram separadas com corte longitudinal para a semeadura das espécies bioindicadoras (Brachiaria plantaginea, Cucumis sativus, Lactuca sativa e Sorghum bicolor), de maneira que pudessem emergir um número uniforme de plantas em cada metade das colunas. O delineamento experimental utilizado foi i... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Usually leaching of studies in sugarcane are performed using methods bioensaio at specific climate and soil condition , besides using deformed soil samples. Studying the leaching process under real field conditions, maintaining the integrity of the soil structure specific climate and soil condition, is the most reliable way to analyze the behavior of herbicides in the soil. The objective of this study is to evaluate the leaching potential of herbicides S-metolachlor, metribuzin, sulfentrazone and tebuthiuron on natural rainfall, in a medium textured soil (Latossolo Vermelho Distrófico) under conditions field using bioindicator plants. Samples were collected in PVC columns with 30 cm high and 15 cm in diameter, introduced in soil so that the natural structure of the soil was preserved. The columns were removed carefully mind digging around, keeping the original integrity of the soil during collection of samples that occurred after application of herbicide at recommended doses for soil and subsequent accumulation of precipitation stipulated to the environment (50, 91 e 131 mm of rain). The columns were separated by a longitudinal section for the sowing of bioindicator species (Brachiaria plantaginea, sativu Cucumis, Lactuca sativa and Sorghum bicolor), So that a uniform number of plants could emerge in each half of the columns. The experimental design was entirely randomized with four replications in a factorial 3 x 8. The factors relate to the three indices of rainfall (50, 91... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

The usage of crop residues, among other lignocellulosic biomass, has being considered a promising alternative feedstock for bioenergy (i.e., second generation ethanol - ethanol 2G and bioelectricity) production. With the adoption of sugarcane-mechanical harvesting in Brazil, in average 15 Mg ha-1 of straw are left on the field annually. Partial straw removal for bioenergy production has become a common practice, while partial straw retention on the field ensures several benefits for the soil-plant system. Efforts have being done in order to establish the best route to straw recovery from the field and defining the amount which meeting both needs. Thus, the aims of this study were: i) to establish a step-by-step guidelines to straw recovery from the field; ii) to determine the implications of increasing rates of straw removal on plant growth, stalk yield and stalk industrial quality; iii) to evaluate the effectiveness of straw-blanket raking practice on plant growth and yield, and iv) to use Soil Management Assessment Framework (SMAF) as a tool to perform an integrated approach of soil quality (SQ) under different rates of straw removal. To achieve the proposed goals, a 2-years experiment was set up within the dry and wet seasons at Valparaíso and Capivari, São Paulo, locations with different edaphoclimatic conditions. Increases of primary extractor fan\'s velocity on the harvester lead to placement and removal of straw rates proportionally to 0, 25, 50, 75 e 100%. After two years, parameters associated to the soil- chemical [(Phosphorus-P, Potassium-K and pH), physical-(bulk density) and biological- (microbial biomass carbon-MBC and SOC)] attributes were analyzed within the 0-5, 5-10, 10-20 and 20-30 cm. Under colder climatic condition, plant tillering improved by the increasing rates of straw removal, however plant growth and stalk yield are slightly affected by the straw management. Stalk harvested in the dry season presented higher industrial quality than those harvested within the wet season but this parameter is unaffected by straw removal. Further, under colder climatic condition, to rake the straw blanket enhanced plant tillering while plant growth and stalk yield were not influenced by raking the straw blanket. No straw removal increases P content on plant tissue, regardless of blanket management, especially under the poorest inherent soil condition. The SMAF tool was able to detect changes on soil quality under different rates of straw removal and Oxisol responds faster to straw removal management than Ultisol in the short term. Total straw removal leaded to Oxisoil physical quality degradation; among the soil attributes, soil-physical attribute within the 0-10 cm is correlated with stalk yield. The partial straw removal for bioenergy production leads to the optimization on sugarcane biomass usage. However, the appropriate rate of straw to be removed is site specific and ranged 4-9 Mg ha-1 under the conditions in which this study was performed. The stalk yield was unaffected by raking the straw blanket. The monitoring of SOC, adoption of traffic controller and application of subproducts from the sugarcane industry are strategies to increase soil quality and, consequently, the sustainability of the crop cultivation. / O uso de resíduos culturais, dentre outros tipos de biomassa lignocelulósica, tem sido considerado uma alternativa promissora para produção de bioenergia (etanol de segunda geração e bioeletricidade). Com a implementação da colheita mecanizada da cana-de-açúcar no Brasil, em média 15 Mg ha-1 palha são deixadas no campo anualmente. A utilização de parte deste resíduo para produção de bioenergia tem se tornado uma prática comum, enquanto a manutenção de parte da palha no campo viabiliza vários benefícios ao sistema solo-planta. Esforços têm sido feitos a fim de estabelecer a melhor rota para remoção da palha do campo e definir a quantidade que atenda ambas demandas. Assim, os objetivos deste estudo foram: i) estabelecer um guia que viabilize a remoção de diferentes taxas de palha; ii) determinar as implicações oriundas da remoção de taxas de palha no crescimento, produtividade e qualidade tecnológica de colmos; iii) avaliar a eficácia do enleiramento da camada de palha sobre o crescimento e produtividade da cultura e, iv) utilizar Soil Management Assessment Framework (SMAF) como ferramenta para avaliar de modo integrado os efeitos da remoção de diferentes taxas de remoção de palha sobre a qualidade do solo (QS). Para tanto, foram conduzidos quatro ensaios, sendo um na estação seca e outro na estação úmida em dois locais: Capivarí e Valparaíso, SP; locais com diferentes condições edafoclimáticas. Crescentes rotações no extrator primário da colhedora viabilizaram a deposição e remoção de taxas de palha proporcionais a 0, 25, 50, 75 e 100%. Após dois anos, análises de parâmetros associados aos atributos químicos [(P, K, pH), físicos (densidade) e biológicos (carbono da biomassa microbiana - MBC e SOC)] do solo foram realizadas nas profundidades 0- 5, 5-10, 10-20 e 20-30 cm. Em condições climática mais fria, a remoção de crescentes quantidades de palha melhora o perfilhamento da cultura; entretanto, o crescimento e produtividade de colmo são pouco afetadas pelo manejo da palha. A qualidade tecnológica de colmos colhidos na época seca é superior aos colhidos na época úmida, entretanto, este parâmetro não é afetado pela remoção de crescentes quantidades de palha. Sobre condições climática mais fria, o perfilhamento é beneficiado pelo enleiramento da palha, ao passo que tanto o crescimento quanto a produtividade são insensíveis à essa prática. A retenção da palha aumenta o conteúdo de P no tecido vegetal, especialmente em solo naturalmente pouco fértil. A SMAF foi capaz de detectar alterações na QS em função da remoção de taxas de palha; sendo o Latossolo Vermelho distrófico típico o mais afetado pela remoção da palha em relação ao Argissolo Vermelho- Amarelo distrófico típico em curto prazo. A remoção total da palha promoveu degradação física do primeiro tipo de solo; dentre os atributos do solo avaliados, o atributo físico na profundidade 0-10 cm está correlacionado com a produtividade da cultura. A remoção parcial da palha de canade- açúcar para produção de bioenergia promove otimização no uso da biomassa da cultura. Entretanto, a taxa de palha a ser removida é intrínseca para cada local e variou de 4-9 Mg ha-1 neste estudo. A produtividade é insensível ao enleiramento da palha. O monitoramento nos teores de carbono do solo, a adoção do controle de tráfego de máquinas e a aplicação de resíduos da agroindústria canavieira podem ser estratégias adotadas para melhorar a QS e, por consequência, a sustentabilidade de cultivo da cana-de-açúcar.

Esse estudo teve como objetivo analisar a contribuição das inovações biológicas, consideradas como a introdução de novas variedades de cana-de-açúcar, para a produtividade agrícola dessa cultura no estado de São Paulo em um período recente, mais especificamente para os anos de 1998 a 2009 devido à disponibilidade de dados. Para atingir o objetivo proposto foi construído um índice de novidade varietal para medir o ritmo de adoção de novas variedades de cana-de-açúcar tendo como base o censo varietal do Centro de Tecnologia Canavieira (CTC) localizado em Piracicaba, SP. Além das variáveis índice de novidade varietal, produtividade atingível (como proxy de fatores climáticos) e estágio médio de corte, variáveis econômicas como preço da cana-de-açúcar, preço da terra e preço da mão-de-obra também foram consideradas no modelo econométrico proposto. A metodologia empregada foi a de dados em painel (modelos Pooled ou MQO Agrupado, Efeitos Fixos e Efeitos Aleatórios), com seis regiões para o estado de São Paulo ao longo dos anos 1998 a 2009. Os resultados indicaram que as variáveis mais importantes para explicar a produtividade da cana-de-açúcar foram as variáveis produtividade atingível e o estágio médio de corte, seguido pelo preço da cana-de-açúcar. Em relação à contribuição das inovações biológicas para a produtividade da cana, os resultados indicaram que a introdução de novas variedades não contribuiu significativamente para o aumento da produtividade dessa cultura no estado de São Paulo no período analisado. O índice de novidade varietal e a análise qualitativa do censo varietal indicaram que o ritmo de adoção de novas variedades durante esse período foi baixo, pois a maior parte da área cultivada com cana-de-açúcar nas regiões do estado de São Paulo ainda são ocupadas com variedades desenvolvidas na década de 1980, embora sejam lançadas constantemente novas variedades de cana-de-açúcar pelos programas de melhoramento genético. / This study aimed to analyze the contributions of new varieties of sugarcane to the agricultural productivity in the state of São Paulo during recent years, specifically for the period between 1998 and 2009. To achieve this objective, the varietal newness index was used to measure the pace of adoption of new varieties of sugarcane, and this index was based on the varietal census data of the Sugarcane Technology Center in Piracicaba, SP. In addition to varietal newness index, attainable productivity (which was used as a proxy for climate factors), and average cutting stage, economic variables such as the price of sugarcane, land price, and labor cost were included in the econometric model. The panel data methodology (e.g., pooled, fixed effects, and random effects models) was used for six regions in the state of São Paulo to analyze these variables. Results indicated that the most important variables to explain the productivity of sugarcane in these regions were the attainable productivity and the average cutting stage, followed by the price of sugarcane. The results also indicated that the introduction of new varieties did not contribute significantly to the increased productivity of sugarcane in the state of São Paulo during this period, suggesting no impact of innovative biological contributions to sugarcane productivity. The varietal newness index and a qualitative analysis of varietal census data suggested that the pace of adoption of new varieties during this period was low. Most areas cultivated with sugarcane in these regions were occupied by sugarcane developed in the 1980s, even though new sugarcane varieties are periodically released by breeding programs.

Orientador: Marat Rafikov / Tese (doutorado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Energia, 2013

Orientador: Helenice de Oliveira Florentino Silva / Banca: Adriana Cristina Cherri / Banca: Fernando Luiz Pio dos Santos / Resumo: O objetivo deste trabalho é propor um modelo matemático que consiste em determinar quais variedades de cana-de-açúcar adaptável ao solo local serão plantadas nos talhões disponíveis de forma a obter o menor custo possível para o processo de colheita e transporte da cana, e ainda desenvolver e testar um algoritmo genético (AG) para investigar a solução deste problema. Inicialmente é feito um breve estudo do ciclo produtivo da cana-de-açúcar, dos prazos para a eliminação de sua queima e do custo, de sua colheita e transporte até a usina. Em seguida estuda-se o algoritmo Branch-and-Bound, o qual dentre os métodos exatos é bastante utilizado para resolver Problemas de Programação Linear Inteira (PPLI). Para testar e comparar a performance do algoritmo genético com o Branch-and-Bound foram realizadas quatro simulações com diferentes áreas de plantio e número de variedades, simulando situações reais na região geográfica trabalhada. Os resultados foram analisados e discutidos neste texto, mostrando que o algoritmo genético pode ser uma ferramenta alternativa e de grande utilidade para problemas de grande porte / Abstract: The objetive of this study is to propose a mathematical model that consist of determining which varieties of sugar cane adaptable to local soil should be planted in plots available in order to obtain the lowest cost to the process of harvesting and transportation of cane, and further develop and test a genetic algorithm (GA) to investigate the solution of this problem. Initially it has been done a short study of the production cycle of sugar cane, the deadline for the elimination of his burns and the cost of harvest and transport to the mill. In the next step, we studied the algorithm Branch-and-Bound, which among methods available is often employed to solve Integer Linear Programming Problems (PPLI). To test and compare the performance of the genetic algorithm with the Branch-and-Bound simulations were performed with four di®erent planting areas and number of varieties, simulating real situations in the geographical region worked. The results were analyzed and discussed in this text, showing that the genetic algorithm can be an alternative tool and very useful for large problems / Mestre

Orientador: Dagoberto Martins / Banca: Luciano Soares de Souza / Banca: Robinson Luiz Campos Machado Pitelli / Resumo: Os herbicidas devem apresentar seletividade às culturas agrícolas, ou seja, controlar as plantas daninhas sem comprometer o desenvolvimento e a produtividade da cultura. O objetivo deste trabalho foi avaliar a seletividade de herbicidas aplicados em pré-emergência das plantas daninhas e pré-plantio de três cultivares de cana-de-açúcar plantadas pelo sistema de mudas pré-brotadas (MPB). O experimento foi desenvolvido na Usina São Martinho próximo ao município de Pradópolis (SP), sob condições naturais de clima, no período de setembro a novembro de 2013. O delineamento experimental utilizado foi o inteiramente casualizado, com quatro repetições. Os tratamentos foram distribuídos em esquema fatorial (3x8), sendo o fator A composto por três cultivares CTC14, CTC7 e RB966928; e o fator B por sete herbicidas S-metolachlor (2640 g ha-1); clomazone (1000 g ha-1); sulfentrazone (800 g ha-1); diclosulam (200 g ha-1); metribuzin (1920 g ha-1); diuron + hexazinone (1170 + 330 g ha-1); S-metolachlor + sulfentrazone (2640 + 800 g ha-1) mais uma testemunha sem aplicação de herbicidas. Foram avaliados os sintomas visuais de fitointoxicação e a condutância estomática (gs) aos 14, 28, 35, 42, 49, 56 e 63 dias após aplicação (DAA), a altura e o número de perfilhos das cultivares aos 14, 35, 49 e 63 DAA, a massa seca da parte aérea (MSPA) e a massa seca do sistema radicular (MSSR) aos 63 DAA. Nas condições em que o experimento foi conduzido, os herbicidas S-metolachlor, clomazone, metribuzin, diuron + hexazinone e S-metolachlor + sulfentrazone, foram seletivos as mudas pré-brotadas de cana-de-açúcar. O herbicida diclosulam foi o menos seletivo, seguido do sulfentrazone. A CTC14 apresentou-se visualmente menos tolerante aos herbicidas ... / Abstract: The herbicides must provide selectivity to agricultural crops, moreover, they must control weeds without compromising crop's productivity. The aim was to evaluate the selectivity of herbicides applied on pre-emergence of weeds and pre-planting of three sugarcane cultivars planted by pre-sprouted seedlings (MPB) system. The experiment was carried out in the São Martinho Sugar Mill, in the municipality of Pradópolis (SP), under natural climatic conditions from September to November of 2013. The experimental design was a completely randomized with four replications. The treatments were arranged in a factorial (3x8), where the factor A consisted of three cultivars CTC14, CTC7 and RB966928; and the factor B consisted of seven herbicides: S-metolachlor (2640 g ha-1); clomazone (1000 g ha-1); sulfentrazone (800 g ha-1); diclosulam (200 g ha-1); metribuzin (1920 g ha-1); diuron + hexazinone (1170 + 330 g ha-1); S-metolachlor + sulfentrazone (2640 + 800 g ha-1) and a control without herbicide application. Visual symptoms of intoxication and stomatal conductance (gs) were evaluated at 14, 28, 35, 42, 49, 56 and 63 days after application (DAA); plant height and number of tillers at 14, 35, 49 and 63 DAA; the dry weight of shoot (DWS) and the dry weight of root (DWR) at 63 DAA. In the conditions which the experiment was conducted, the herbicides S-metolachlor, clomazone, metribuzin, diuron + hexazinone and S-metolachlor + sulfentrazone were selective to pre-sprouted seedlings of sugarcane. The herbicide diclosulam was the least selective one, followed by sulfentrazone. The CTC14 cultivar presented the lowest tolerance to the herbicides diclosulam and sulfentrazone / Mestre

The usage of crop residues, among other lignocellulosic biomass, has being considered a promising alternative feedstock for bioenergy (i.e., second generation ethanol - ethanol 2G and bioelectricity) production. With the adoption of sugarcane-mechanical harvesting in Brazil, in average 15 Mg ha-1 of straw are left on the field annually. Partial straw removal for bioenergy production has become a common practice, while partial straw retention on the field ensures several benefits for the soil-plant system. Efforts have being done in order to establish the best route to straw recovery from the field and defining the amount which meeting both needs. Thus, the aims of this study were: i) to establish a step-by-step guidelines to straw recovery from the field; ii) to determine the implications of increasing rates of straw removal on plant growth, stalk yield and stalk industrial quality; iii) to evaluate the effectiveness of straw-blanket raking practice on plant growth and yield, and iv) to use Soil Management Assessment Framework (SMAF) as a tool to perform an integrated approach of soil quality (SQ) under different rates of straw removal. To achieve the proposed goals, a 2-years experiment was set up within the dry and wet seasons at Valparaíso and Capivari, São Paulo, locations with different edaphoclimatic conditions. Increases of primary extractor fan\'s velocity on the harvester lead to placement and removal of straw rates proportionally to 0, 25, 50, 75 e 100%. After two years, parameters associated to the soil- chemical [(Phosphorus-P, Potassium-K and pH), physical-(bulk density) and biological- (microbial biomass carbon-MBC and SOC)] attributes were analyzed within the 0-5, 5-10, 10-20 and 20-30 cm. Under colder climatic condition, plant tillering improved by the increasing rates of straw removal, however plant growth and stalk yield are slightly affected by the straw management. Stalk harvested in the dry season presented higher industrial quality than those harvested within the wet season but this parameter is unaffected by straw removal. Further, under colder climatic condition, to rake the straw blanket enhanced plant tillering while plant growth and stalk yield were not influenced by raking the straw blanket. No straw removal increases P content on plant tissue, regardless of blanket management, especially under the poorest inherent soil condition. The SMAF tool was able to detect changes on soil quality under different rates of straw removal and Oxisol responds faster to straw removal management than Ultisol in the short term. Total straw removal leaded to Oxisoil physical quality degradation; among the soil attributes, soil-physical attribute within the 0-10 cm is correlated with stalk yield. The partial straw removal for bioenergy production leads to the optimization on sugarcane biomass usage. However, the appropriate rate of straw to be removed is site specific and ranged 4-9 Mg ha-1 under the conditions in which this study was performed. The stalk yield was unaffected by raking the straw blanket. The monitoring of SOC, adoption of traffic controller and application of subproducts from the sugarcane industry are strategies to increase soil quality and, consequently, the sustainability of the crop cultivation. / O uso de resíduos culturais, dentre outros tipos de biomassa lignocelulósica, tem sido considerado uma alternativa promissora para produção de bioenergia (etanol de segunda geração e bioeletricidade). Com a implementação da colheita mecanizada da cana-de-açúcar no Brasil, em média 15 Mg ha-1 palha são deixadas no campo anualmente. A utilização de parte deste resíduo para produção de bioenergia tem se tornado uma prática comum, enquanto a manutenção de parte da palha no campo viabiliza vários benefícios ao sistema solo-planta. Esforços têm sido feitos a fim de estabelecer a melhor rota para remoção da palha do campo e definir a quantidade que atenda ambas demandas. Assim, os objetivos deste estudo foram: i) estabelecer um guia que viabilize a remoção de diferentes taxas de palha; ii) determinar as implicações oriundas da remoção de taxas de palha no crescimento, produtividade e qualidade tecnológica de colmos; iii) avaliar a eficácia do enleiramento da camada de palha sobre o crescimento e produtividade da cultura e, iv) utilizar Soil Management Assessment Framework (SMAF) como ferramenta para avaliar de modo integrado os efeitos da remoção de diferentes taxas de remoção de palha sobre a qualidade do solo (QS). Para tanto, foram conduzidos quatro ensaios, sendo um na estação seca e outro na estação úmida em dois locais: Capivarí e Valparaíso, SP; locais com diferentes condições edafoclimáticas. Crescentes rotações no extrator primário da colhedora viabilizaram a deposição e remoção de taxas de palha proporcionais a 0, 25, 50, 75 e 100%. Após dois anos, análises de parâmetros associados aos atributos químicos [(P, K, pH), físicos (densidade) e biológicos (carbono da biomassa microbiana - MBC e SOC)] do solo foram realizadas nas profundidades 0- 5, 5-10, 10-20 e 20-30 cm. Em condições climática mais fria, a remoção de crescentes quantidades de palha melhora o perfilhamento da cultura; entretanto, o crescimento e produtividade de colmo são pouco afetadas pelo manejo da palha. A qualidade tecnológica de colmos colhidos na época seca é superior aos colhidos na época úmida, entretanto, este parâmetro não é afetado pela remoção de crescentes quantidades de palha. Sobre condições climática mais fria, o perfilhamento é beneficiado pelo enleiramento da palha, ao passo que tanto o crescimento quanto a produtividade são insensíveis à essa prática. A retenção da palha aumenta o conteúdo de P no tecido vegetal, especialmente em solo naturalmente pouco fértil. A SMAF foi capaz de detectar alterações na QS em função da remoção de taxas de palha; sendo o Latossolo Vermelho distrófico típico o mais afetado pela remoção da palha em relação ao Argissolo Vermelho- Amarelo distrófico típico em curto prazo. A remoção total da palha promoveu degradação física do primeiro tipo de solo; dentre os atributos do solo avaliados, o atributo físico na profundidade 0-10 cm está correlacionado com a produtividade da cultura. A remoção parcial da palha de canade- açúcar para produção de bioenergia promove otimização no uso da biomassa da cultura. Entretanto, a taxa de palha a ser removida é intrínseca para cada local e variou de 4-9 Mg ha-1 neste estudo. A produtividade é insensível ao enleiramento da palha. O monitoramento nos teores de carbono do solo, a adoção do controle de tráfego de máquinas e a aplicação de resíduos da agroindústria canavieira podem ser estratégias adotadas para melhorar a QS e, por consequência, a sustentabilidade de cultivo da cana-de-açúcar.

Resumo: A broca-da-cana, Diatraea saccharalis (Fabr.) e a cigarrinha-das-raízes Mahanarva fimbriolata (Stål) são consideradas importantes pragas na cultura da canade- açúcar. Os danos causados por esses insetos são bem conhecidos. No entanto, essa informação foi obtida para cada praga separadamente. As respostas da planta a essas duas pragas combinadas, assim como seus efeitos na qualidade da matériaprima não estão completamente estabelecidas. Portanto, o objetivo deste trabalho foi avaliar o comportamento da planta de cana-de-açúcar e qualidade da matéria-prima sob a infestação desses dois estressores bióticos. O experimento foi realizado em 2007/08, sob condições de campo, com seis tratamentos: alta e baixa infestação da broca-dacana, infestação de ninfas de cigarrinha-das-raízes, infestação de ninfas de cigarrinhadas- raízes + broca-da-cana conjuntamente e testemunhas (plantas não infestadas). As parcelas foram compostas por 4 m2 de plantas de cana-de-açúcar protegidas e nãoprotegidas. Os níveis de fotossíntese das plantas atacadas pela broca-da-cana e pelas ninfas de cigarrinha-das-raízes foram significativamente menores do que as plantas não infestadas. Houve redução na produtividade de colmos e quantidade de sacarose nas plantas atacadas pelos insetos, que resultaram na menor produtividade de sacarose. A infestação dos dois insetos conjuntamente apresentou menor tendência de produtividade de sacarose. Verificou-se tendência de maior acúmulo do total de compostos fenólicos no caldo da cana das plantas infestadas. / Abstract: The sugarcane borer, Diatraea saccharalis (Fabr.) and spittlebug Mahanarva fimbriolata (Stål) are considered important sugarcane pests. Damage caused by these insect are well known. However, this information was obtained for each species separately. The plant responses to these two pests combined as well the effect on the sugarcane quality are not completely understood yet. Therefore, the aim of this work was to evaluate the behavior of sugarcane plant and quality of raw material under the infestation of these two biotic stressors. The experiment was carried out during 2007/08 season, under field conditions, and comprised six treatments: high and low sugarcane borer infestations, spittle bug nymph infestation, both sugarcane borer and spittlebug infestations combined and controls (uninfested plants). The plots were composed of 4-m2 caged and uncaged sugarcane plants. The photosynthetic levels of sugarcane plants attacked by sugarcane borer and sugarcane borer + spittlebug nymphs were significantly lower than uninfested plants. There was a reduction in the sugarcane stalk yield when plants were attacked by the insects, which resulted in lower sucrose yield. The infestation of both pests combined led to reduced apparent sucrose content. It was verified also a higher content of phenolic compounds in infested-plants cane juice. / Orientador: Odair Aparecido Fernandes / Coorientadora: Márcia Justino Rossini Mutton / Coorientador: Leon George Higley / Banca: Enrico de Beni Arrigoni / Banca: Sérgio Antonio de Bortoli. / Mestre