Multi-element foliar fertilization associated to ripener in sugarcane: enzimatic activity and sugar and energy yield

Abstract

Brazil is the world´s largest sugarcane producer and it has been one of the main agricultural crops grown in the country and it is extreme important for the national economic scenario. Foliar fertilizers application can provide productivity gains and technological quality for the crop. However, its use at the ideal time and the impacts of this management on the development of sugar cane are still little explored. Therefore, two studies were conducted over three subsequent harvest years, between 2017 and 2019, aiming to evaluate the effectiveness of multi-nutrient foliar applications at vegetative and maturation sugarcane stage, associated or not with ripener. In first study, 18 experiments were conducted at early harvest season, with foliar application occurring 120 days before harvest (vegetative stage) and 35 days before harvest (maturation stage), at different locations, measuring growth parameters, quality, energetic potential, and sucrose metabolism enzymes activity. In second study, 21 experiments were conducted at middle and late harvest sugarcane season, within application of multi-nutrients occurring 150 and 60 DBH, respectively, for each season at vegetative stage, and 30 DBH at maturation stage, evaluating stalk and sugar yield, estimate energy and metabolites in leaves. The studies were conducted at different locations in São Paulo and Minas Gerais state, and treatments were defined considering all applications possible, following a pattern for both studies, which were: (1) control with no applications of multi-nutrient foliar fertilizer and ripener (Control), (2) multi-nutrient foliar fertilizer applied at sugarcane vegetative stage (V), (3) multi-nutrient foliar fertilizer applied at sugarcane maturation stage (M), (4) ripener applied at maturation stage (R), (5) multi-nutrient foliar fertilizer applied both vegetative and maturation stages (VM), (6) multi-nutrient foliar fertilizer applied at vegetative stage plus ripener application at maturation stage (VR), (7) multi-nutrient foliar fertilizer applied at maturation stage plus ripener application also in maturation stage (MR), (8) multi-nutrient foliar fertilizer applied both vegetative and maturation stages plus ripener application at maturation stage (VMR). In summary, considering the two studies carried out, the multi-nutrient foliar application provided increases in plant growth parameters (height, diameter and stalk yield), with emphasis on treatments with two foliar applications (VM and VMR). In both studies was applied the same foliar fertilizer, which composition is N, K, Mg, S, B, Mn, Zn e Mo. Sulfometuron-methyl and bispiribaque-sódio were the ripener used. The ripener applied treatments increased sucrose, TRS and sugar yield, and its association with fertilizers enhanced the observed gains, also observed in energy results. Considering growth and quality results, VMR treatment showed highest values in tons of sugar per hectare, through all years and seasons. It was concluded that multi-nutrient foliar fertilization contributed with higher sucrose synthesis and its association with ripener could lead to greater content of sugar in plant, consequently achieving higher productivity and quality of sugarcane.

O Brasil é o maior produtor mundial de cana-de-açúcar, sendo esta uma das principais culturas agrícolas cultivadas no país e de extrema importância para o cenário econômico nacional. Dessa forma, a aplicação de fertilizantes via foliar pode proporcionar ganhos de produtividade e qualidade tecnológica para a cultura. No entanto, sua utilização no momento ideal e os impactos desse manejo no desenvolvimento da cana-de-açúcar ainda são pouco explorados. Para tanto, dois estudos foram desenvolvidos, ao longo de três safras subsequentes entre os anos de 2017 a 2019, com o objetivo de avaliar a eficácia da aplicação foliar de nutrientes na fase de crescimento vegetativo da planta e também na fase de maturação, associados, ou não, ao maturador. No primeiro estudo 18 experimentos foram conduzidos na época de início de safra, com a aplicação na fase vegetativa ocorrendo com 120 dias, em média, e na fase de maturação com 35 dias antes da colheita, em diferentes localidades, analisando os efeitos nos parâmetros de crescimento da planta, qualidade, potencial energético e atividade de enzimas que atuam no metabolismo da sacarose. No segundo estudo, 21 experimentos foram realizados nas épocas de meio e final de safra, com as aplicações na fase vegetativa ocorrendo com 150 e 60 dias antes da colheita, respectivamente, para cada época, e 30 dias na fase de maturação, avaliando produtividade de colmos, qualidade tecnológica, produção de energia e teor de metabolitos nas folhas. Os experimentos foram instalados em diferentes localidades, divididos entre os estados de São Paulo e Minas Gerais e os tratamentos foram definidos considerando todas as possibilidades de aplicação, padronizados para os dois estudos, sendo eles: (1) controle sem nenhuma aplicação (C), (2) fertilizante foliar aplicado no estágio vegetativo da cana-de-açúcar (V), (3) fertilizante foliar aplicado no estágio de maturação da cana (M), (4) maturador isolado aplicado no estágio de maturação (R), (5) fertilizante foliar aplicado nos estágios vegetativo e de maturação (VM), (6) fertilizante foliar aplicado no estágio vegetativo e maturador aplicado no estágio de maturação (VR), (7) fertilizante foliar aplicado no estágio de maturação juntamente com maturador (MR) e (8) fertilizante foliar aplicado no estágio vegetativo e também no estagio de maturação, associado com maturador (VMR). Em ambos os trabalhos, utilizou-se o mesmo fertilizante foliar, composto pelos seguintes nutrientes: N, K, Mg, S, B, Mn, Zn e Mo. Os maturadores utilizados foram o sulfometuron-methyl e bispiribaque-sódio. Em síntese, considerando os dois estudos realizados, foi possível observar que a aplicação foliar de nutrientes proporcionou incremento nos parâmetros de crescimento da planta (altura, diâmetro e produtividade de colmos), com destaque para os tratamentos que receberam duas aplicações de nutrientes (VM e VMR). Os tratamentos com aplicação de maturador proporcionaram incremento nos teores de pol, ATR e produtividade de açúcar e a associação com o fertilizante foliar potencializou os ganhos observados, sendo este padrão também observado nos resultados de produção de energia. Considerando os resultados de produção e qualidade, o tratamento VMR apresentou os maiores resultados em toneladas de açúcar por hectare, ao longo dos anos e épocas. Assim, concluiu-se que a adubação foliar contribui com maior síntese de sacarose e sua associação com a aplicação do maturador proporciona maior acúmulo de açúcar na planta, consequentemente resultando em ganhos de produtividade e qualidade da matéria prima.