Modelagem da maturação da cana-de-açúcar em função de variáveis meteorológicas

Abstract

Modeling sugarcane ripening as a function of meteorological variables The effect of meteorological variables on sugarcane ripening is a not very well known process in spite of the several impacts of that on the quality of the raw material for the sugarcane industry. The objective of this study was to evaluate the effects of meteorological variables on sugarcane ripening and based on that to establish models able to describe this process. The study was conducted in an area of the Raízen Group (former Cosan), in Piracicaba, state of São Paulo, Brazil, from March 2002 (planting) to October 2003. Eight sugarcane cultivars were evaluated by analyzing 32 samples collected from March to October 2003. Variables related to the quality of the raw material (ATR, AR, ART, Purity, Brix, Pol%cane, fiber and moisture) and weather (air temperature, rainfall, solar radiation, among others) were submitted to descriptive and multivariate statistical analysis in order to better understand the sugarcane ripening process and the relationship between this process and environmental conditions. The meteorological variables of best fit were used for elaborating the models to describe the ripening process, which were grouped into early, middle and late, according to the maturity pattern of the studied cultivars. The evaluation of the models was based on the analysis of residuals (presence of outliers, homogeneity of variances and normality of residuals) and on the comparison between estimated and independent data (mean errors, R 2 , agreement index of Willmott and confidence index of Camargo). Regardless of the pattern of sugarcane maturation (early, middle and late), the models that presented the best performance were for ATR, Brix, Pol% cane and humidity variables, with adjusted R 2 values above 0.9 (p significant at 1%) and excellent performance, with C index above 0.85, when evaluated with independent data. The fiber model had the lowest adjusted R 2 values (around 0.65) and problems in the distribution of its residuals (non-normality); however, when it was tested with independent data an acceptable performance was found, with C index above 0.8. The generated models showed that precipitation can be used as the main variable for predicting sugarcane quality and that its use can be extended to other areas than the one where it was originally generated.

Effects of meteorological variables on sugarcane ripening in the Cauca river valley, Colombia

“…In the Centro valley and Piedemonte locations, where precipitation was low and the vapor pressure deficit was high, the accumulation of sucrose (% cane) Effects of meteorological variables on sugarcane ripening in the Cauca river valley, Colombia was higher than that in Viterbo, which showed the opposite conditions (Table 1). Cardozo (2012) mentioned that the ripening process is stimulated when the atmospheric demand for water vapor is high and precipitation is low due to the water stress generated in the plant. In Villarrica, although the vapor pressure deficit was high, the sucrose (% cane) content was low, because the precipitation was very high (Table 1).…”

El cultivo de caña de azúcar en la Costa del Perú durante los eventos de El Niño 1982-83 y 1997-98

“…En un proceso normal de maduración, cuando las temperaturas mínimas están por debajo de 18°C, conforme aumentan los dias de agoste (suspensión del riego) los valores de pol porciento se incrementan mientras que el porcentaje de reductores disminuye (Figura 6). Este comportamiento coincide con lo mencionado por Cardozo (2012) quien señaló que los estudios indican que las variables meteorológicas tales como bajas temperaturas y déficits moderados de agua asociados a la deficiencia de nitrógeno, son los agentes más eficaces para la maduración. Cuando disminuyen las tasas de crecimiento, son más bajas las cantidades de azucares utilizados en la formación de nuevos tejidos y mayor la cantidad de sacarosa almacenada.…”

Produtividade de cana-de-açúcar irrigada por gotejamento: Interações entre variedades, lâminas e intensidade do déficit hídrico na fase de maturação

“…Os dois últimos manejos descritos (M1 e M2) foram impostos 60 dias antes da colheita, pois o experimento foi conduzido em estufa, com sistema radicular confinado e as plantas não poderiam ser mortas. Assim, adotou-se metade do período (120 dias) que Cardozo (2012) (2007) afirma que é a pressuposição usualmente mais crítica, mas que o teste F na análise de variância é muito robusto para situações de modelo estatístico fixo com estrutura balanceada, ou seja, igual número de repetições para as combinações dos níveis dos fatores experimentais. A diferenciação do piso em dois níveis foi pensada no intuito de realizar as avaliações tanto do solo (ex: tensiometria) quanto das plantas (ex: biometria) de forma mais fácil, prática e segura.…”

“…Segundo Alexander (1973), esta amplitude térmica é uma das características importantes para a maturação da cana-de-açúcar. Cardozo (2012), avaliando os efeitos das variáveis meteorológicas na maturação para a região de Piracicaba (safra 2002/2003), afirma que as variáveis meteorológicas apresentam grande correlação entre si, de tal forma que apenas a precipitação é suficiente para explicar a variabilidade da maturação.…”

“…Reforçando a aptidão da região de Piracicaba para o cultivo de cana-de-açúcar, o regime hídrico é caracterizado por apresentar chuvas no verão e seca no inverno, sendo os três mêses mais secos junho, julho e agosto, e essa gradativa queda da temperatura e a diminuição das precipitações no inverno fazem com que este período seja determinante para que o processo de maturação ocorra de forma adequada (CARDOZO, 2012). Porém, quanto ao regime hídrico, durante o período de condução do experimento ocorreu um ano agrícola atípico para a região de Piracicaba.…”