Degradação da palhada de cana-de-açúcar 

 RESUMO:

Avaliou-se a influência da aplicação de uréia e vinhaça na degradação da lignocelulose e na liberação dos nutrientes da palhada de cana-de-açúcar. Os tratamentos foram: vinhaça (dose equivalente a 100 m³ ha^-1) aplicada sobre a palhada, combinada com uréia (dose equivalente a 100 kg ha^-1) aplicada sobre a palhada ou enterrada no solo; mistura de cloreto de potássio (dose equivalente a 120 kg ha^-1 de K₂O) com uréia (dose equivalente a 100 kg ha^-1) aplicada sobre a palhada ou enterrada no solo. Durante o período experimental, janeiro a novembro de 1997, a palhada recebeu uma lâmina de água de 1.839 mm, sendo 923 mm de precipitações e 916 mm de irrigações. As médias das temperaturas máximas e mínimas foram 28,4 e 15,5°C, respectivamente. Não houve efeito dos tratamentos na degradação da lignocelulose da palhada e na liberação de nutrientes, verificando-se diferenças estatisticamente significativas apenas entre os resultados da palhada da cana recém colhida e os das remanescentes. Ocorreu redução de massa de aproximadamente 80% para a hemicelulose e para o conteúdo celular, e de 30 e 50% para a lignina e celulose, respectivamente. A porcentagem média de liberação dos nutrientes N, P, K, Ca, Mg e S, em relação ao total contido na palhada da cana recém colhida, foi de 18, 67, 93, 57, 68 e 68%, respectivamente.

Palavras-chave: celulose, lignina, hemicelulose, conteúdo celular, nutrientes, cana-de-açúcar

The influence of urea and vinasse in the lignocellulose degradation and the release of nutrients from sugarcane trash were evaluated. The following treatments were tested: vinasse (100 m³ ha^-1 equivalent) over sugarcane trash with urea (100 kg ha^-1 of N equivalent) over trash or buried in the soil under the trash, mixture of potassium chloride (120 kg ha^-1 of K₂O equivalent) and urea (100 kg ha^-1 of N equivalent) over trash or buried in the soil below the trash. During the experimental period, January to November of 1997, the sugarcane trash received 1,839 mm of water, 923 and 916 mm by rainfall and irrigation, respectively. The average of the maximum and minimum temperatures were 28.4 and 15.5°C, respectively. No differences were observed between treatments for lignocellulose degradation of the trash and for the release of nutrients. However, significant differences were observed between the results of the fresh trash and the remainders over the soil surface after 11 months. There was a reduction of mass of approximately 80% for hemicellulose and for cellular content and of 30 and 50% for lignin and cellulose, respectively. The release of N, P, K, Ca, Mg and S, in relation to the total amount of nutrients in the fresh trash were of 18, 67, 93, 57, 68 and 68%, respectively.

Key words: cellulose, lignin, hemicellulose, celular contend, nutrients, sugarcane

A queima dos canaviais, antecedendo à colheita, é prática adotada nas diversas regiões canavieiras do Brasil e do mundo com o objetivo de facilitar o corte e diminuir os acidentes de trabalho com os cortadores de cana. Entretanto, nos últimos anos, a área total de cana despalhada a fogo, para posterior colheita manual, diminuiu muito no Estado de São Paulo e em outras regiões de países produtores de cana, havendo, porém, aumento das áreas colhidas mecanicamente sem prévia despalha a fogo (Wood, 1991; Trivelin et al., 1997).

Nesse novo sistema de colheita de cana, as folhas secas, os ponteiros e as folhas verdes são cortados e lançados sobre a superfície do solo, formando uma cobertura morta denominada palhada. Essa camada de material vegetal aumenta a infiltração de água no solo, diminui a erosão e a evaporação, melhora a estrutura do solo e aumenta a sua CTC. É, também, fonte de nutrientes para a macro e a microflora do solo e para a própria cultura da cana-de-açúcar (Wood, 1991; Ceddia et al., 1996; Pinheiro et al., 1996). Em áreas cultivadas com cana-de-açúcar colhida sem a queima e ficando o solo coberto por palhada, Almeida Filho (1995) verificou redução do ataque da broca da cana (Diatraea saccharalis).

Durante a mineralização da palhada, a liberação do CO₂ ocorre de forma lenta, possibilitando que as plantas de cana-de-açúcar fixem esse gás carbônico durante o seu crescimento, o que contribui para que a cultura, nessas condições, seja considerada um dreno ainda mais efetivo do CO₂ atmosférico. Weier (1998) estimou para a cultura da cana-de-açúcar na Austrália, utilizando métodos micrometeorológicos, que no ano de 1994 o C-CO₂ liberado pela queima da cana, somado ao da mineralização da palhada e também ao do solo, totalizou 7,6 Mt, enquanto que no mesmo período a cultura fixou 13,4 Mt de C-CO₂, o que resultou em um índice de fixação de C-CO₂ de 1,76. Para o Havai, foi estimada a absorção líquida de 130 t ha^-1 de CO₂ e liberação de 98 t ha^-1 de O₂, em cada safra, para a cana-de-açúcar colhida sem uso do fogo previamente à colheita (Echavarria,1995).

No Estado de São Paulo, a massa de palhada de cana que permanece sobre o solo, após o corte da cana, varia de 13 a 20 t ha^-1 de matéria seca (MS), sendo que a mineralização dessa massa vegetal é dependente de fatores ambientais como a temperatura, disponibilidade hídrica e de oxigênio, da composição química da palhada, especialmente da relação C/N, teores de lignina, celulose, hemicelulose e polifenois (Herman et al., 1977; Ng Kee Kwong et al., 1987; Siqueira & Franco, 1988).

Os restos culturais que apresentam teor de nitrogênio menor que 18 g kg^-1 (Cantarutti et al., 1996) e relação C/N maior que 20, tem pequena taxa de mineralização (Smith & Douglas, 1971; White, 1984) e, como a palhada de cana possui, em média, 390 a 450 g kg^-1 de carbono e 4,6 a 6,5 g kg^-1 de N (Ng Kee Kwong et al., 1987; Ripoli et al., 1991 e Trivelin et al., 1995) ela deve apresentar pequena mineralização líquida do N, no período de um ano agrícola. Assim sendo, a adição de nitrogênio à palhada de cana deve aumentar sua decomposição, conforme relatado por Katterer et al. (1998) para palhada de outras gramíneas. Por outro lado, ocorre grande e rápida liberação dos nutrientes da palhada que estão presentes na forma iônica ou ligados a compostos de alta solubilidade (Christensen, 1985; Ng Kee Kwong et al., 1987; Janzen & Kucey, 1988 e Oliveira et al., 1999).

A liberação dos carboidratos solúveis (sacarose e amido) também é maior e mais rápida que a dos carboidratos estruturais (hemicelulose, celulose e lignina) e, além disso, estes são mais refratários ao ataque microbiológico, o que diminui suas taxas de decomposição (Jenkinson & Ayanaba, 1977; Siqueira & Franco, 1988 e Oliveira et al., 1999).

No presente trabalho, avaliou-se, pelo balanço de massas, a influência da aplicação de uréia e vinhaça sobre as perdas de carbono, decomposição da hemicelulose, celulose e lignina, e liberação do nitrogênio, fósforo, potássio, cálcio, magnésio e enxofre da palhada de cana-de-açúcar depositada sobre o solo.