TECNOLOGIAS UTILIZADAS NO CULTIVO DA BETERRABA AÇUCAREIRA (Beta vulgaris, L.) MECANIZADA

TECNOLOGIAS UTILIZADAS NO CULTIVO DA BETERRABA AÇUCAREIRA (Beta vulgaris, L.) MECANIZADA

Vicente de Paula Queiroga Josivanda Palmeira Gomes Alexandre José de Melo Queiroz Rossana Maria Feitosa de Figueirêdo Acácio Figueirêdo Neto Nouglas Veloso Barbosa Mendes Esther Maria Barros de Albuquerque Editores Técnicos

TECNOLOGIAS UTILIZADAS NO CULTIVO DA BETERRABA AÇUCAREIRA (Beta vulgaris, L.) MECANIZADA

1ª Edição

CENTRO INTERDISCIPLINAR DE PESQUISA EM EDUCAÇÃO E DIREITO LARYSSA MAYARA ALVES DE ALMEIDA Diretor Presidente da Associação do Centro Interdisciplinar de Pesquisa em Educação e Direito VINÍCIUS LEÃO DE CASTRO Diretor - Adjunto da Associação do Centro Interdisciplinar de Pesquisa em Educação e Direito ESTHER MARIA BARROS DE ALBUQUERQUE Editor-chefe da Associação da Revista Eletrônica a Barriguda - AREPB

ASSOCIAÇÃO DA REVISTA ELETRÔNICA A BARRIGUDA – AREPB CNPJ 12.955.187/0001-66 Acesse: www.abarriguda.org.br

CONSELHO EDITORIAL Adilson Rodrigues Pires André Karam Trindade Alessandra Correia Lima Macedo Franca Alexandre Coutinho Pagliarini Arali da Silva Oliveira Bartira Macedo de Miranda Santos Belinda Pereira da Cunha Carina Barbosa Gouvêa Carlos Aranguéz Sanchéz Dyego da Costa Santos Elionora Nazaré Cardoso Fabiana Faxina Gisela Bester Glauber Salomão Leite Gustavo Rabay Guerra Ignacio Berdugo Gómes de la Torre Jaime José da Silveira Barros Neto Javier Valls Prieto, Universidad de Granada José Ernesto Pimentel Filho Juliana Gomes de Brito Ludmila Albuquerque Douettes Araújo Lusia Pereira Ribeiro Marcelo Alves Pereira Eufrasio Marcelo Weick Pogliese Marcílio Toscano Franca Filho Olard Hasani Paulo Jorge Fonseca Ferreira da Cunha Raymundo Juliano Rego Feitosa Ricardo Maurício Freire Soares Talden Queiroz Farias Valfredo de Andrade Aguiar Vincenzo Carbone

VICENTE DE PAULA QUEIROGA JOSIVANDA PALMEIRA GOMES ALEXANDRE JOSÉ DE MELO QUEIROZ ROSSANA MARIA FEITOSA DE FIGUEIRÊDO ACÁCIO FIGUEIREDO NETO NOUGLAS VELOSO BARBOSA MENDES ESTHER MARIA BARROS DE ALBUQUERQUE (Editores Técnicos)

TECNOLOGIAS UTILIZADAS NO CULTIVO DA BETERRABA AÇUCAREIRA (Beta vulgaris, L.) MECANIZADA

1ª Edição

ASSOCIAÇÃO DA REVISTA ELETRÔNICA A BARRIGUDA - AREPB

2022

©Copyright 2022 by

Organização do Livro VICENTE DE PAULA QUEIROGA, JOSIVANDA PALMEIRA GOMES, ALEXANDRE JOSÉ DE MELO QUEIROZ, ROSSANA MARIA FEITOSA DE FIGUEIRÊDO, ACÁCIO FIGUEIRÊDO NETO, NOUGLAS VELOSO BARBOSA MENDES, ESTHER MARIA BARROS DE ALBUQUERQUE Capa ESTHER MARIA BARROS DE ALBUQUERQUE Editoração ESTHER MARIA BARROS DE ALBUQUERQUE Diagramação ESTHER MARIA BARROS DE ALBUQUERQUE O conteúdo dos artigos é de inteira responsabilidade dos autores.

Data de fechamento da edição: 07/06/2022 Dados internacionais de catalogação na publicação (CIP)

Q3t

Queiroga, Vicente de Paula.

Tecnologias utilizadas no cultivo da beterraba açucareira (Beta vulgaris, L.) mecanizada. 1ed. / Organizadores, Vicente de Paula Queiroga, Josivanda Palmeira Gomes, Alexandre José de Melo Queiroz, Rossana Maria Feitosa de Figueirêdo, Acácio Figueirêdo Neto, Nouglas Veloso Barbosa Mendes, Esther Maria Barros de Albuquerque. – Campina Grande: AREPB, 2022.

214 f. : il. color.

ISBN 978-65-87070-24-7 1. Beterraba açucareira. 2. Beta vulgaris. 3. Sistema de produção. 4.

Colheita. 5. Sementes. 6. Alimento. I. Queiroga, Vicente de Paula. II. Gomes, Josivanda Palmeira. III. Queiroz, Alexandre José de Melo. IV. Figueirêdo, Rossana Maria Feitosa. V. Figueirêdo Neto, Acácio. VI. Mendes, Nouglas Veloso Barbosa. VII Albuquerque, Esther Maria Barros de. VIII. Título.

CDU 633.4

Ficha Catalográfica Elaborada pela Direção Geral da Revista Eletrônica A Barriguda - AREPB Todos os direitos desta edição reservados à Associação da Revista Eletrônica A Barriguda – AREPB. Foi feito o depósito legal.

O Centro Interdisciplinar de Pesquisa em Educação e Direito – CIPED, responsável pela Revista Jurídica e Cultural “A Barriguda”, foi criado na cidade de Campina Grande-PB, com o objetivo de ser um locus de propagação de uma nova maneira de se enxergar a Pesquisa, o Ensino e a Extensão na área do Direito.

A ideia de criar uma revista eletrônica surgiu a partir de intensos debates em torno da Ciência Jurídica, com o objetivo de resgatar o estudo do Direito enquanto Ciência, de maneira inter e transdisciplinar unido sempre à cultura. Resgatando, dessa maneira, posturas metodológicas que se voltem a postura ética dos futuros profissionais.

Os idealizadores deste projeto, revestidos de ousadia, espírito acadêmico e nutridos do objetivo de criar um novo paradigma de estudo do Direito se motivaram para construir um projeto que ultrapassou as fronteiras de um informativo e se estabeleceu como uma revista eletrônica, para incentivar o resgate do ensino jurídico como interdisciplinar e transversal, sem esquecer a nossa riqueza cultural.

Nosso sincero reconhecimento e agradecimento a todos que contribuíram para a consolidação da Revista A Barriguda no meio acadêmico de forma tão significativa.

Acesse a Biblioteca do site www.abarriguda.org.br

EDITORES TÉCNICOS

Vicente de Paula Queiroga (Dr) Pesquisador da Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Centro Nacional de Pesquisa do Algodão-CNPA Campina Grande, PB (Brasil) Josivanda Palmeira Gomes (Drª) Professora da Unidade Acadêmica de Engenharia Agrícola Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande, PB (Brasil) Alexandre José de Melo Queiroz (Dr) Professor da Unidade Acadêmica de Engenharia Agrícola Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande, PB (Brasil) Rossana Maria Feitosa de Figueirêdo (Drª) Professora da Unidade Acadêmica de Engenharia Agrícola Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande, PB (Brasil) Acácio Figueirêdo Neto (Dr) Professor Adjunto do Colegiado de Engenharia Agrícola Universidade Federal do Vale do São Francisco- UNIVASF Juazeiro – BA (Brasil) Nouglas Veloso Barbosa Mendes (M. Sc.) C&N Serviços Agroambientais Ltda Agritech Semiárido Agricultura Ltda Pereiro, CE (Brasil)

Esther Maria Barros de Albuquerque (Drª) Doutora em Engenharia de Processos Universidade Federal de Campina Grande Campina Grande, PB (Brasil)

APRESENTAÇÃO

A beterraba açucareira (Beta vulgaris, L.) pertence à família Amaranthaceae e tem como centro de origem e diversidade regiões do sul e leste da Europa e norte da África. Possui uma raiz cônica, branca e carnuda (uma raiz principal) com uma coroa plana. A planta é composta pela raiz e uma roseta de folhas. O açúcar é formado pela fotossíntese nas folhas e é armazenado na raiz, que contém 75% de água, cerca de 20% de açúcar e 5% de polpa.

A produção de sementes levou o cultivo de beterrabas a um programa de reprodução bienal, que floresce somente após a vernalização do inverno. A beterraba açucareira cresce exclusivamente na zona temperada, em contraste com a cana-de-açúcar, que cresce exclusivamente nos trópicos e subtrópicos. As beterrabas cultivadas no Hemisfério Norte são normalmente plantadas no início da primavera e colhidas 5-9 meses depois, dependendo do solo e das condições ambientais. Em climas mais quentes ou mediterrâneos, as "beterrabas de inverno" podem ser plantadas no outono e colhidas durante a seguinte primavera, verão ou outono. Cerca de 40% do açúcar mundial vem da beterraba (o restante é extraído da cana-de-açúcar), tal percentagem alcançada no final da década de 70. Com cerca de 42 milhões de toneladas, representando 15% da produção mundial de beterraba açucareira, a Federação de Rússia é o primeiro país na produção de beterraba açucareira, seguida pela França, Estados Unidos, Alemanha e Turquia. A produção total de beterraba açucareira no mundo é estimada em 275 milhões de toneladas (uma área total colhida de cerca de 5 milhões de hectares) e, portanto, é uma cultura convencional valiosa em todas as zonas temperadas do mundo. As regiões sul e sudeste do Brasil teriam condições de plantar a beterraba açucareira para que as usinas possam produzir mais açúcar. Portanto, este livro foi preparado com esse propósito, que é fornecer uma base inicial de conhecimento para o fortalecimento de uma indústria no nosso país a ter uma economia próspera. Também fornece em uma única fonte, o conhecimento necessário para cultivar, colher e processar a beterraba açucareira, visando a produção de açúcar ou de etanol. Em razão disso, este livro escrito em português pode ser um manual útil para aquele que decidir cultivar essa planta e conhecê-la em maior profundidade, o livro "Tecnologias utilizadas no cultivo da beterraba açucareira (Beta vulgaris, L.) mecanizada", será de grande interesse e ajuda para o produtor que necessita pôr em prática as várias tecnologias abordadas no mesmo.

Os autores

SUMÁRIO

CAPÍTULO I - SISTEMA PRODUTIVO DA BETERRABA AÇUCAREIRA (Beta vulgaris, L.) - Vicente de Paula Queiroga, Josivanda Palmeira Gomes, Alexandre José de Melo Queiroz, Rossana Maria Feitosa de Figueirêdo, Acácio Figueiredo Neto, Nouglas Veloso Barbosa Mendes, Esther Maria Barros de Albuquerque ..........................................................................10

CAPÍTULO II - COLHEITA MECANIZADA E PRODUÇÃO DE AÇÚCAR DE BETERRABA AÇUCAREIRA - Vicente de Paula Queiroga, Josivanda Palmeira Gomes, Alexandre José de Melo Queiroz, Rossana Maria Feitosa de Figueirêdo, Acácio Figueirêdo Neto, Nouglas Veloso Barbosa Mendes, Esther Maria Barros de Albuquerque ................................150

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................................200

C a p í t u l o I | 10

CAPÍTULO I

SISTEMA PRODUTIVO DA BETERRABA AÇUCAREIRA (Beta vulgaris, L.)

Vicente de Paula Queiroga Josivanda Palmeira Gomes Alexandre José de Melo Queiroz Rossana Maria Feitosa de Figueirêdo Acácio Figueirêdo Neto Nouglas Veloso Barbosa Mendes Esther Maria Barros de Albuquerque (Editores)

C a p í t u l o I | 11 INTRODUÇÃO O setor agrícola envolvido nesta cultura é chamado de beterraba/açucareira. Esta denominação alude a dois aspectos importantes: por um lado, o beterrabeiro, que reflete os interesses dos agricultores, e por outro, o açucareiro, que representa o interesse da indústria extratora de açúcar (nome comum usado para a sacarose). Isso não significa que sejam opostos, mas complementares. Os representantes de ambos os setores na Espanha depositaram desde 1966 a responsabilidade da pesquisa na AIMCRA (Associação para a Investigação e Melhoramento do Cultivo de Beterraba Açucareira). Uma das grandes conquistas deste cultivo na Espanha durante a década de 1990 e início dos anos 2000 foi alcançar níveis de desempenho muito competitivos em escala global, graças à pesquisa, desenvolvimento e inovação mediante uma continua tecnificação do setor, tanto industrial quanto agrícola, que ainda continua. Essa aposta do setor teve o objetivo de poder seguir cultivando de forma rentável no novo cenário da política agrícola mundial e principalmente com as novas propostas cada vez mais restritivas de preço da Organização Comum do Mercado (OCM) para o açúcar, sugerido pela União Europeia.

Assim sendo, o cultivo de beterraba açucareira ou sacarina é responsável por mais de 20% da produção mundial de açúcar (GLOBAL NATURE FUN, 2018). A maior parte do cultivo de beterraba açucareira é produzida na União Europeia, Estados Unidos e Rússia.

Os Estados Unidos colhem mais de um milhão de acres de cultivo de beterraba e usa tudo, apenas a UE e a Ucrânia são os principais exportadores de açúcar de beterraba. O consumo de açúcar por nação é uma coisa cultural, mas parece correlacionar-se diretamente com a riqueza relativa da nação. Assim, os EUA são os maiores consumidores de açúcar, proveniente da beterraba ou da cana-de-açúcar, enquanto a China e a África são as mais baixas na ingestão de açúcar.

A sacarose que é tão viciante e desejável para muitos dos seres humanos e vem do tubérculo da planta de raiz da beterraba, a mesma espécie que inclui acelga, beterraba forrageira e beterraba vermelha (beterraba de mesa), todas são descendentes da beterraba marinha. Além disso, a beterraba é cultivada para forragem, alimentação e uso medicinal desde os tempos do Egito antigo, mas o método de processamento pelo qual a sacarose é extraída remonta a 1747. O desenvolvimento da indústria europeia de açúcar de beterraba foi incentivado pelas guerras napoleônicas. Em 1807, os britânicos começaram a bloqueio da França, impedindo a importação de cana a partir da Caribe. Em parte, como resposta, em 1812, o francês Benjamin Delessert surgiu com um processo de extração de

C a p í t u l o I | 12 açúcar adequado para aplicação industrial, e em 1813, Napoleão instituiu uma retaliação ao embargo. Até o fim das guerras, mais de 300 usinas de açúcar de beterraba estavam operando na França e na Europa Central. A primeira fábrica de açúcar de beterraba nos Estados Unidos foi inaugurada em 1838, mas a primeira fábrica de sucesso comercial foi estabelecida na Califórnia pela EH Dyer em 1879.

A sacarose (C12) é produzida diretamente nas folhas. Isso é reduzido a glicose (C6) nos órgãos que consumem durante o crescimento e depois armazenados (se houver excesso) na raiz. O teor de açúcar é um fator importante na qualidade final da safra, e dele depende o preço de compra, é expresso em percentagem e hoje varia entre 16 e 20%.

As plantas de beterraba açucareira são bienais (surgimento da inflorescência visando a produção de sementes) cujas raízes têm altas reservas de sacarose durante a primeira estação de crescimento (anual). As raízes são colhidas para serem convertidas em açúcar.

A beterraba açucareira pode ser cultivada em uma variedade de condições climáticas, mas a mesma é cultivada principalmente nas latitudes temperadas entre 30 e 60 graus de ambos hemisférios.

A colheita da beterraba açucareira é mecanizada mediante máquinas autopropelidas que combinam as diversas funções de colheitadeira integral— desfolhadora, descoronadora, arrancadora e carregadora (MÁRQUEZ DELGADO, 2007). Com relação ao processo de limpeza, é importante frisar que o sulco sacarificante, uma dobra radicular (fenda), pode reter uma grande massa de solo durante o desenraizamento. Isso leva a uma diminuição na limpeza das raízes durante a entrega às usinas de açúcar e uma diminuição no preço pago aos plantadores. Através da seleção varietal (obtenção de raiz lisa sem fenda), é possível reduzir o impacto do sulco sacarificante.

Nas últimas décadas, os rendimentos da beterraba açucareira mais do que duplicaram devido à produção mais intensiva e melhores resultados na criação de variedades de alto rendimento. Assim, os rendimentos anuais variam muito, dependendo muito das condições climáticas. A beterraba açucareira contém cerca de 20% de açúcar, que após o processamento equivale a 16% de açúcar granulado. A importância da beterraba açucareira na produção mundial de açúcar diminuiu de 40,3% no final da década de 1970 para 21% na safra de 2018 (Tabela 1). A cana-de-açúcar passa a ocupar a maior fatia, impulsionada pela produção de etanol no Brasil e em outros países da América do Sul. A

C a p í t u l o I | 13 produção por região cresceu muito mais rápido para a cana-de-açúcar do que para a beterraba (GLOBAL NATURE FUN, 2018).

Tabela 1. Distribuição da produção mundial de açúcar de cana e beterraba: safras de 1979/80 a 2018/19. Fonte: Sugar Economy Europe (2020; Barten).

IMPORTÂNCIA ECONÔMICA A beterraba açucareira é utilizada para a produção de açúcar e xarope de beterraba e, em segundo lugar, álcool combustível e etanol. Seus subprodutos são o melaço, que ainda contém 50% de açúcar, que é utilizado como alimento palatável para animais; polpa de beterraba, o resíduo da extração do açúcar é geralmente seco para a mesma finalidade; o melaço também é usado na produção de fermento de padaria; a raiz tem capacidade metanogênica de 250 m3 de biogás por tonelada de matéria-prima; os pecíolos e as folhas são usadas para alimentação do gado (com precaução porque é rica em ácido oxálico que pode atingir doses tóxicas se as folhas forem consumidas frescas e em abundância) ou são devolvidas ao solo (na França, até hoje, geralmente não são mais coletados: quase todas os restos vegetais são enterrados de acordo com France Agrimer).

Nos últimos anos, o suco de beterraba tem sido usado como fondant (cobertura de açúcar) de estrada na América do Norte. Usado sozinho ou misturado com cloreto de sódio, o suco de beterraba é eficaz até -32°C e ajuda a reduzir o impacto dos agentes de degelo no meio ambiente e na infraestrutura. Ou seja, o xarope também pode ser desaçucarado e então usado como agente de degelo em muitas rodovias norte-americanas.

Este "melaço" de beterraba funciona melhor que o sal, pois não corrói e, quando usado em conjunto, diminui o ponto de congelamento da mescla de sal, permitindo que seja mais eficaz em baixas temperaturas.

C a p í t u l o I | 14 Embora o uso mais comum para a beterraba cultivada seja para o açúcar processado, existem vários outros usos para a beterraba açucareira. Na República Tcheca e na Eslováquia, uma bebida alcoólica forte, do tipo rum, é feita de beterraba. Trata-se de um xarope açucarado não refinado que é produzido diretamente da beterraba açucareira. Este xarope espesso e escuro é produzido cozinhando a beterraba ralada (triturada) por várias horas, depois pressionando o purê resultante e concentrando o suco produzido até que tenha uma consistência semelhante à do mel e na República Tcheca, o açúcar de beterraba é usado para fazer um rum -como o espírito destilado que todos os tchecos conhecem como seu rum, uma bebida alcoólica chamada Tuzemák (Figura 1).

Figura 1. Tuzemák (anteriormente chamada Tuzemský rum) uma marca de álcool à base de beterraba açucareira da República Tcheca, é de cor vermelha dourada.

O suco espremido extraído do purê, que é grosso como mel ou melado, é usado como sanduíche para adoçar outros alimentos. Também os subprodutos do processamento da beterraba açucareira (polpa e melaço) são usados como alimento suplementar rico em fibras para o gado. Muitos fazendeiros permitem que os campos de beterraba sejam pastados durante o outono para usar os topos (folhas e coroa do tubérculo) das beterrabas como forragem.

Esses subprodutos não são usados apenas como folhas e coroa do tubérculo (topos), mas também na produção de álcool, panificação comercial e em produtos farmacêuticos. A betaína e a uridina também são isoladas dos subprodutos do processamento da beterraba açucareira. A produção de betaína é principalmente por técnicas de separação usando chromatographic como o "leito móvel simulado". Enquanto a uridina em combinação com ácidos gordos ómega 3 foi indicado para aliviar depressão.

C a p í t u l o I | 15 A perda de cal usada para corrigir os solos para aumentar os níveis de pH do solo pode ser feita a partir de subprodutos do processamento de beterraba e as águas residuais tratadas do processamento podem ser usadas para irrigação de culturas. Finalmente, assim como o açúcar é um combustível para o corpo humano, a British Power Alcohol Association usou excedentes agrícolas da beterraba para produzir biobutanol em East Anglia, no Reino Unido. O butano-2,3-diol é derivado do amido e da beterraba açucareira.

ORIGEM E HISTÓRIA A beterraba açucareira é classificada como Beta vulgaris L. subespécie vulgaris da beterraba sacarina (LANGE et al., 1999). O segundo sp. é Beta maritima (L.) Arcang, classificada por Linnaeus (1797) como uma espécie separada. Beterraba do mar [Beta vulgaris L. subesp. maritima (L.) Arcang.] foi domesticada pré-historicamente em algum lugar do Oriente Médio (COONS, 1949; 1954; CAMPBELL, 1984). Como as espécies selvagens normalmente florescem 2 a 3 meses após a emergência, os primeiros produtores provavelmente selecionariam beterrabas com florescimento tardio. Desta forma, como para várias hortaliças, a estação de cultivo foi estendida sob cultivo, com as folhas sendo utilizadas como alimento (CAMPBELL, 1984; MCGRATH et al., 2007). Após um longo período de seleção massal, as beterrabas cultivadas tornaram-se predominantemente bienais e entraram em sua fase reprodutiva após a vernalização no inverno (BIANCARDI, 1984). Ou seja, a beterraba é bienal e é cultivada como anual para produção de açúcar, não é forrageira, sendo colhida antes da floração.

Além disso, a beterraba do mar, ancestral das modernas beterrabas cultivadas, prosperou ao longo da costa do Mar Mediterrâneo. Portanto, as formas selvagens de Beta vulgaris estão distribuídas no Sudoeste, norte e sudeste da Europa ao longo das costas Atlânticas e do Mar Mediterrâneo, no norte da África, Macaronésia e Ásia Ocidental (ROMEIRAS et al., 2016; KADEREIT et al., 2006). Em outros continentes ocorreu sua naturalização (NOTTINGHAM, 2004). As plantas crescem em falésias costeiras, em praias pedregosas e arenosas, em habitats ruderais ou pastagens costeiras e em locais baldios ou perturbados (ROMEIRAS et al., 2016).

História. Restos de beterraba foram escavados na pirâmide de Saqqara da Terceira Dinastia em Tebas, Egito, e quatro beterrabas carbonizadas foram encontradas no sítio neolítico de Aartswoud na Holanda, embora não tenha sido determinado se estas eram formas domesticadas ou selvagens de Beta vulgaris.

C a p í t u l o I | 16 Zohary e Hopf (1994) observam que a beterraba é "linguisticamente bem identificada".

Eles afirmam que a primeira menção escrita da beterraba vem da Mesopotâmia do século VIII aC. O peripatético grego Theophrastus mais tarde descreve a beterraba como semelhante ao rabanete, enquanto Aristóteles também menciona a planta. Evidências disponíveis, como as fornecidas por Aristóteles e Teofrasto, sugerem que as variedades folhosas da beterraba têm sido cultivadas principalmente durante a maior parte de sua história, embora estes tenham perdido muito de sua popularidade após a introdução do espinafre.

Os antigos romanos consideravam a beterraba um importante alimento saudável e um afrodisíaco. Fontes literárias romanas e judaicas sugerem que no século I aC a beterraba doméstica era representada na bacia do Mediterrâneo principalmente por formas folhosas como acelga e espinafre.

Zohary e Hopf (1994) também argumentam que é muito provável que as cultivares de beterraba também fossem cultivadas na época, e algumas receitas romanas apoiam isso.

Mais tarde, fontes inglesas e alemãs mostram que as beterrabas eram comumente cultivadas na Europa medieval.

A beterraba sacarina. A beterraba açucareira moderna remonta a meados do século XVIII, na Silésia, onde o rei da Prússia subsidiava experiências destinadas a processos de extração de açúcar (HILL; LANGER, 1991; HANELT et al., 2001; Figura 2). Em 1747, Andreas Marggraf isolou o açúcar das beterrabas e as encontrou em concentrações de 1,31,6% (HANELT et al., 2001).

Figura 2. Beterraba açucareira (Beta vulgaris). Foto: AgriExpo.

C a p í t u l o I | 17 Também demonstrou que o açúcar poderia ser extraído da beterraba igual ao produzido da cana-de-açúcar. Seu aluno, Franz Karl Achard, avaliou 23 variedades de mangelwurzel (forrageiro) quanto ao teor de açúcar e selecionou uma raça local de Halberstadt, na atual Saxônia-Anhalt, Alemanha. Moritz Baron von Koppy e seu filho foram selecionados nesta corrida por tubérculos cônicos brancos (HANELT et al., 2001).

A seleção foi nomeada 'Weiße Schlesische Zuckerrübe', que significa beterraba sacarina branca da Silésia, e ostentava um teor de açúcar de cerca de 6% (HILL; LANGER, 1991; HANELT et al., 2001). Esta seleção é a progenitora de todas as beterrabas modernas (HANELT et al., 2001).

Um decreto real levou à abertura da primeira fábrica dedicada à extração de açúcar de beterraba em Kunern, Silésia (agora Konary, Polônia) em 1801. A beterraba açucareira da Silésia foi logo introduzida na França, onde Napoleão abriu escolas especificamente para estudar a planta. Ele também ordenou que 28.000 hectares (69.000 acres) fossem dedicados ao cultivo da nova beterraba sacarina (HILL; LANGER, 1991). Isso ocorreu em resposta aos bloqueios britânicos de cana-de-açúcar durante as Guerras Napoleônicas, que acabaram estimulando o rápido crescimento de uma indústria europeia de beterraba açucareira (HILL; LANGER, 1991). Em 1840, cerca de 5% do açúcar do mundo era derivado de beterraba, e em 1880 esse número aumentou mais de dez vezes para mais de 50% (HILL; LANGER, 1991).

A beterraba açucareira foi introduzida na América do Norte após 1830, com a primeira produção comercial iniciada em 1879 em uma fazenda em Alvarado, Califórnia. A beterraba açucareira também foi introduzida no Chile por meio de colonos alemães por volta de 1850 (HANELT et al., 2001). Continua sendo uma cultura comercial amplamente cultivada para a produção de açúcar de mesa, em parte devido aos subsídios concedidos para mantê-la competitiva com a cana-de-açúcar tropical (HANELT et al., 2001).

DISTRIBUIÇÃO GEOGRÁFICA MUNDIAL A cultura ocupa cerca de 4,5 milhões de hectares em todo o mundo (FAOSTAT, 2014), principalmente na Europa e nos Estados Unidos.

A produção mundial (FAO, 2014) de beterraba açucareira é de 270 milhões de toneladas, das quais 131 são para a União Europeia. Em 1965, foi de 197 milhões de toneladas com pico de 309 milhões de toneladas em 1990, seu máximo entre 2000 e 2014 foi de 278,11

C a p í t u l o I | 18 milhões de toneladas em 2011. Na Figura 3, encontra-se a produção de beterraba na França entre 1979 e 2015.

Figura 3. Produção de beterraba açucareira na França e áreas cultivadas, e sua evolução no tempo. Fonte: https://wikipedia.org/wiki/Fichier: betteraves_france_sch%C3%A9majpg.

Desde 1875 até o presente, a França tem sido o principal produtor mundial de beterraba açucareira. Essa cultura está concentrada no norte e leste deste país, bem como na Bacia de Paris.

Dentro da União Europeia, o cultivo de beterraba açucareira está regulado pela política agrícola comum. Cada país tem uma cota de produção autorizada abaixo da qual o preço está garantido, em um nível superior ao preço mundial.

Em 1º de outubro de 2017, a União Europeia pôs fim às cotas de açúcar (implementadas em 1968, sua missão era garantir a produção) em um momento em que o mercado mundial está em excesso e quando o consumo de açúcar cresce fortemente nos países emergentes.

Por outro lado, a Tabela 2 destaca os principais países produtores de beterraba açucareira na safra 2018.

C a p í t u l o I | 19 Tabela 2. Produção de beterraba açucareira em vários países, safra 2018.

Produção em milhões de toneladas. Safra 2018 Rússia

42.065

Francia

39.579

Estados Unidos

30.068

Alemanha

26.191

Turquia

18.900

Polônia

14.302

Ucrânia

13.967

China

12.077

Egito

11.222

Reino Unido Total mundial

7.620 274.8

Fonte: FAO (2017).

Na Espanha, durante os anos 2000-2011, observou-se que o cultivo de beterraba açucareira esteve diminuindo lentamente. Em 2002, registou-se um pico de produção graças à modernização da cultura e à diminuição da produção de beterraba forrageira.

Conseguindo que quase 90% do açúcar que se consumia na Europa era de produção interna. Nos anos seguintes, a produção diminuiu progressivamente (Figura 4).

Figura 4. Produção espanhola de beterraba açucareira (Ano: 2000-2011).

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A beterraba açucareira na Espanha é uma cultura competitiva, muito estável em seus rendimentos. Deve continuar a expandir a sua competitividade nos mercados nacional e internacional. Para isso, os rendimentos das culturas devem continuar a aumentar, moderando os custos de produção (reduzindo os custos de semeadura, fertilização, irrigação). É importante evidenciar que em muitos países (Tabela 3), a beterraba açucareira representa o cultivo que produz o maior valor nutricional em relação à unidade de superfície, pois as folhas e coroas da beterraba são considerados alimentos muito ricos em nutrientes para o gado.

Tabela 3. Produção de beterraba açucareira em vários países, safra 2011.

Países

Produção 2011 (t)

Países

Produção 2011 (t)

1.Federação Rússia

47643300

14.República Islâmica de Irã

4095650

2.França

37259100

15.Espanha

3966100

3.Estados Unidos

26152300

16.República Checa

3898890

4.Alemanha

25000000

17.Itália

3547950

5.Ucrânia

18740000

18.Japão

3547000

6.Turquia

16126500

19.Áustria

3456230

7.Polônia

11674200

20.Sérvia

2821920

8.China

10731000

21.Dinamarca

2700000

9.Reino Unido

8504000

22.Suécia

2493200

10.Egito

7486100

23.Marrocos

2435910

11.Holanda

5486100

24.Chile

1951070

12.Bélgica

5408980

25.Suíça

1828180

13Bielorrússia

4485100

Fonte: FAO (2017).

C a p í t u l o I | 21

O valor alimentar dos produtos secundários desta cultura é equivalente à colheita anual de uma cultura de trevo da mesma área. Assim, obtém-se um produto diretamente vendável mais a forragem que barateia a ração diária do gado.

BOTÂNICA, MORFOLOGIA E FISIOLÓGICA DA BETERRABA -Aspecto Botânico A descrição das espécies de Beta

vulgaris foi

feita

em

1753

por Carl

Linnaeus em Species Plantarum, ao mesmo tempo em que criava o gênero Beta (LINNAEUS, 1753). Mesmo assim, Linnaeus considerava a beterraba do mar, a acelga e a beterraba vermelha como variedades (naquela época, a beterraba açucareira e a mangelwurzel (forrageira) ainda não haviam sido selecionadas). Na segunda edição de "Species Plantarum" (1762), Linnaeus separou a beterraba do mar como sua própria espécie, Beta maritima, e

deixou apenas as beterrabas cultivadas em Beta

vulgaris (LINNAEUS, 1762). Hoje a beterraba do mar e a beterraba cultivada são consideradas pertencentes à mesma espécie, pois podem se hibridar e formar descendentes férteis. A taxonomia das várias raças cultivadas tem uma história longa e complicada,

elas

foram

tratadas

como subespécies,

ou

convenções

ou variedades. Agora são usados grupos de cultivares sem classificação, de acordo com o Código Internacional de Nomenclatura para Plantas Cultivadas. Portanto, a espécie Beta vulgaris pertence à subfamília Betoideae na família Amaranthaceae (anteriormente Chenopodiaceae) (KADEREIT et al., 2006; ROMEIRAS et al., 2016). Com base em tal atualização (ROCQUIGNY et LEJOSNE, 1988), sua taxonomia é assim classificada: Reino - Plantae (Plantas); Sub-reino - Tracheobionta (Plantas vasculares); Tracheophyta Superdivisão – Espermatophyta, (Angiospermas) (Sementes); Divisão – Magnoliophyta; (Fanerógamas) (Plantas com flores); Classe - Magnoliopsida (Dicotiledôneas); Ordem - Centrospermales Família - Amaranthaceae (anteriormente denominada de Chenopodiaceae) Subfamília - Betoideae Gênero - Beta Espécie - Beta vulgaris

C a p í t u l o I | 22 Segundo Uotila (2011), a espécie Beta vulgaris é classificada em três subespécies: 1. -Beta vulgaris subsp. adanensis (Pamukç. ex Aellen) Ford-Lloyd & J. T. Williams (Syn.: Beta adanensis Pamukç. ex Aellen ): ocorrendo em habitats perturbados e estepes do sudeste da Europa (Grécia) e da Ásia Ocidental (Chipre, Israel, Oeste da Síria e Turquia) (KADEREIT et al., 2006).

2. -Beta vulgaris subsp. maritima, beterraba do mar, o ancestral selvagem de todas as beterrabas cultivadas. Sua área de distribuição abrange desde as costas da Europa Ocidental e o Mar Mediterrâneo até o Oriente Próximo e Oriente Médio (KADEREIT et al., 2006; ROMEIRAS et al., 2016).

3. -Beta

vulgaris subsp. vulgaris (Syn.: Beta

vulgaris subespécie cicla (L.)

Arcang. , Beta vulgaris subespécie rapacea (Koch) Döll.): todas as beterrabas cultivadas pertencem a esta subespécie (SHULTZ, 2003; KADEREIT et al., 2006; ROMEIRAS et al., 2016).

Com cinco grupos de cultivares: a)- Grupo Altissima, Beterraba açucareira (Syn. Beta.vulgaris, subesp. Vulgaris Convar Vulgaris var. Altissima) (HANELT et al., 2001). A beterraba açucareira é uma cultura comercial importante devido às suas altas concentrações de sacarose, que é extraída para produzir açúcar de mesa. Foi desenvolvido na Alemanha no final do século 18 (ano 1747), após verificarem que as raízes da beterraba continham açúcar. b)-Grupo Cicla, espinafre beterraba ou acelga (Syn. Beta vulgari, subesp. Vulgaris Convar. Cicla var. Cicla (HANELT et al., 2001). O grupo da beterraba folha tem uma longa história que data do segundo milênio aC. Acredita-se que as primeiras formas cultivadas tenham sido domesticadas no Mediterrâneo, mas foram introduzidas no Oriente Médio, Índia e finalmente na China por volta de 850 DC. Estes foram usados como plantas medicinais na Grécia Antiga e na Europa Medieval. Sua popularidade diminuiu na Europa após a introdução do espinafre. Essa variedade é amplamente cultivada por suas folhas, que geralmente são cozidas como espinafre. Ele pode ser encontrado em muitos supermercados ao redor do mundo. c)-Grupo Flavescens, acelga (Syn. Beta vulgaris, subesp. Vulgaris Convar. Cicla var.

Flavescens) (HANELT et al., 2001). Folhas Chard tem nervuras espessas e carnuda. Tanto a nervura central quanto as lâminas das folhas são usadas como vegetais,

C a p í t u l o I | 23 geralmente em pratos separados. Algumas cultivares também são cultivadas de forma ornamental para suas nervuras centrais coloridas. Acredita-se que as nervuras centrais espessadas tenham surgido da beterraba do espinafre por mutação. d)-Grupo

Conditiva, beterraba ou beterraba

de jardim

(Syn. Beta

vulgaris,

subesp. Vulgaris Convar. Vulgaris var. Vulgaris) (HANELT et al., 2001).

Este é o

vegetal de raiz vermelha que é mais tipicamente associado à palavra 'beterraba'. É especialmente popular na Europa Oriental, onde é o ingrediente principal do borscht. e)-Grupo Crassa, mangelwurzel (Syn. Beta vulgaris, subesp. Vulgaris Convar.

Vulgaris var. Crassa) (HANELT et al., 2001). Esta variedade foi desenvolvida no século 18 por seus tubérculos para uso como cultura forrageira.

-Aspecto Morfológico Planta – A beterraba açucareira (Beta vulgaris) tem uma raiz cônica, branca e carnuda (uma raiz principal) com uma coroa plana na base superior da raiz. A planta consiste na raiz e uma roseta de folhas (Figura 5). O açúcar é formado pela fotossíntese nas folhas e depois armazenado na raiz. As formas cultivadas são em sua maioria bienais

Figura 5. Planta de beterraba açucareira. Foto: Unid D: Production of Field Crop.

C a p í t u l o I | 24 O peso médio de uma beterraba açucareira é entre 0,5 e 1 kg (1,1 e 2,2 libras). A folhagem da beterraba açucareira é de uma cor verde brilhante e profunda e cresce até uma altura de cerca de 35 cm (14 pol). As folhas são numerosas e largas e crescem em um tufo da coroa da beterraba, que geralmente está na superfície do solo ou logo acima dela.

Raiz – Planta ereta da beterraba açucareira, robusta, graba, com raiz fisiforme ou turbinada, carnosa, inicialmente vermelho-escuras e posteriormente muda para a cor branca ou amarela. Seu sistema radicular do tipo pivotante pode atingir profundidade de até 60 cm, com poucas ramificações laterais. Na Figura 6, estão as transições de fase da raiz principal em crescimento de beterraba (Beta vulgaris, L.) durante as primeiras 9 semanas após a emergência (semanas).

Figura 6. Crescimento da raiz principal de beterraba açucareira durante 9 semanas. Fotos: Daniele Trebbi, J. Mitchell McGrath.

A planta desenvolve uma raiz do tipo tuberosa esbranquiçada ou amarela, pelo intumescimento do hipocótilo (Figura 7). O corpo da beterraba açucareira é um órgão de armazenamento vegetativo e é composto por diferentes segmentos, que se distinguem pelas bases das folhas vivas e mortas e pelos dois sulcos laterais das raízes. O corpo da beterraba é assim subdividido botanicamente na parte superior do eixo do rebento

C a p í t u l o I | 25 comprimido com as bases das folhas vivas, a secção inferior do eixo do rebento comprimido com as bases das folhas mortas, o hipocótilo e a raiz com base de radículas secundárias Destes segmentos, apenas o eixo superior da parte aérea com as bases das folhas vivas é potencialmente capaz de regeneração. De fato, uma regeneração permanente de uma planta só pode ocorrer se pelo menos partes da raiz com as bases de radículas secundárias ainda existirem. O corpo da beterraba com raízes, mas sem bases foliares vivas, não é capaz de regeneração. Como esses segmentos morfológicos não apenas diferem externamente, mas também apresentam diferenças consideráveis na qualidade de processamento, pois dependendo dos acordos do setor entre as empresas açucareiras e as associações de produtores estipulam que apenas as coroas de beterraba não podem ser entregues à usinas de açúcar (MÄRLÄNDER et al., 2011).

Figura 7. Segmentos morfológicos da beterraba açucareira. Foto: MAHN et al., (2002), baseado em ARTSCHWAGER (1926).

C a p í t u l o I | 26 O crescimento da raiz começa cedo. A "transição da beterraba" corresponde a um alargamento do coração (diferenciação de xilema e floema secundário e depois terciário) que tem o efeito de arrebentar a casca causando a sua rachadura. A produtividade média varia de 60 a 90 toneladas de raízes por hectare.

A fenda na beterraba, uma dobra da raiz, pode reter uma grande massa de solo durante o desenraizamento. Isso leva a uma diminuição na limpeza das raízes durante a entrega às usinas de açúcar e uma diminuição no preço pago aos plantadores. Através da seleção varietal, é possível reduzir o impacto da fenda da beterraba (Figura 8).

Figura 8. Beterraba açucareira (Beta vulgaris). (A beterraba da esquerda é uma variedade de pele mais macia que é mais fácil de lavar por não apresentar fenda na sua superfície).

Foto: Wikipedia.

C a p í t u l o I | 27 A sacarose, que é o açúcar extraído da raiz carnosa, é armazenada nos vacúolos das células parenquimatosas e sua maior concentração é encontrada nas células próximas aos feixes vasculares. Por esse motivo, quanto maior o número de anéis e quanto mais próximos eles estiverem, maior será a porcentagem de sacarose na raiz (Figura 9). Nesse sentido, adubação excessiva ou baixas populações promovem o crescimento excessivo das raízes, o que determina uma redução na porcentagem de sacarose. A concentração de sacarose é maior na seção da raiz carnosa que possui maior diâmetro, diminuindo progressivamente em direção a ambas as extremidades. A raiz da beterraba, ao atingir a maturidade da colheita, apresenta em média 75% de umidade e 16 a 20% de sacarose.

Figura 9. Vistas longitudinais e transversais da estrutura secundária da raiz de armazenamento de beterraba açucareira e um diagrama da hipótese do gradiente de sacarose de acumulação de açúcar em (a) uma beterraba de alta concentração de açúcar e (b) uma beterraba de alto rendimento. Sua estrutura anelada conspícua em corte transversal e longitudinal é o resultado da contínua produção de células e aumento de uma série de câmbios concêntricos secundários que se originam dentro do periciclo da raiz primária. Fonte: Wyse, 1979a; Bell et al., 1996.

Talo e folhas – As folhas da planta da beterraba se originam da coroa, que corresponde a um conjunto de gemas dispostas em forma de espiral; nesse sentido, é importante destacar que a coroa corresponde ao próprio caule, que, durante o ciclo vegetativo (primeiro ciclo), é comprimido, praticamente sem entrenós desenvolvidos. Essa é a razão que explica a existência da coroa. O caule, uma vez iniciado o segundo ciclo, começa a

C a p í t u l o I | 28 se alongar formando o chamado caule floral (pendoamento); cresce rapidamente, ramificando-se consideravelmente.

As folhas, muito próximas umas das outras, formam uma roseta, um arranjo que permite que as plantas maximizem a interceptação da luz e, assim, a fotossíntese. As folhas basais têm um pecíolo longo (que pode ser engrossado e vermelho, branco ou amarelo em algumas cultivares). A lâmina foliar simples é oblanceolada, em forma de coração ou lança invertida, verde escuro a vermelho escuro, levemente carnuda, geralmente com uma nervura central proeminente, com margem inteira ou ondulada, 5-20 cm de comprimento em plantas selvagens (muitas vezes muito maior em plantas cultivadas). As folhas superiores são menores, suas lâminas são rômbicas a estreitamente lanceoladas (Figura 10).

Figura 10. Diferentes partes da copa e da raiz de beterraba açucareira, destacando os anéis vasculares. Foto: E. Biancardi et al. (2010).

C a p í t u l o I | 29 Floração - Wiersema et al., (2011) menciona que a floração ocorre durante o segundo ciclo de crescimento, uma vez que a haste floral é alongada. As flores são pequenas, sésseis e de cor esverdeada; nas cultivares de beterraba monogerme, as flores são solitárias; enquanto isso, em cultivares de beterraba multigerme, elas podem ocorrer solitárias ou em grupos de dois a cinco; neste último caso, as flores apresentam soldadas em suas bases formando um glomérulo.

As flores são produzidas em inflorescências densas semelhantes a espigas, basalmente interrompidas. São flores perfeitas, mas incompletas, pois não possuem corola; o cálice, por sua vez, tem cinco sépalas soldadas na base. O androceu é composto por cinco estames e o gineceu por três pistilos que dão origem a um pistilo composto (Figura 11).

C a p í t u l o I | 30

Figura 11. A) Inflorescência da beterraba (Beta vulgaris) var. Rapacea Família Chenopodiaceae, que surge na parte superior da planta; B) Parte da inflorescência com flor; 1) Flores encima da inflorescência; 2) Flores em seção longitudinal; 3) Estames; 4) Frutos jovens; 5). Fruto com perigônio (cálice semelhante à corola); 6) Frutos maduros e em corte sem perigônio; 7) Semente; 8) Semente do mesmo corte. Fonte: Dr. Otto Wilhelm Thomé, publicado em ''Flora von Deutschland, Österreich und der Schweiz'' 1885. Alemanha. Permissão concedida para uso sob GFDL por Kurt Stueber Source.

C a p í t u l o I | 31 Embora as flores sejam perfeitas, a polinização da beterraba geralmente é cruzada. Isso se deve ao fato de as plantas apresentarem dicogamia, o que determina que os órgãos masculino e feminino maturam de forma defasada. As flores são polinizadas pelo vento (anemófila) ou por insetos, sendo o primeiro método mais importante que se prolonga durante toda a etapa de floração (FREE et al, 1975).

As flores solitárias, se fecundadas, darão origem a frutos simples chamados aquênios; os glomérulos, por sua vez, que correspondem a grupos de flores, darão origem a múltiplos frutos denominados utrículos; este último pode conter entre dois e quatro aquênios. Tanto os aquênios quanto os utrículos são frutos indeiscentes. Nos frutos, os glomérulos das flores

formam cachos duros conatos.

Flor – São flores muito pequenas ficam em glomérulos floridos de um a três (raramente oito) nas axilas de brácteas curtas ou na metade superior da inflorescência sem brácteas (SHULTZ, 2003). As flores hermafroditas são em forma de urna, verdes ou tingidas de avermelhado e consistem em cinco segmentos de perianto basalmente conatos (tépalas), 3-5 × 2–3 mm, 5 estames e um ovário semi-inferior com 3 estigmas (SHULTZ, 2003; Figura 12). Os periantos de flores vizinhas são frequentemente fundidos (FLORES OLVERA et al., 2008).

Figura 12. Destaque da inflorescência, flores e frutos. Fotos: Wikimedia commons.

C a p í t u l o I | 32 As flores, isoladas ou agrupadas (glomérulos), encontram-se formando parte de espigas; estas últimas podem estar localizada em posição lateral ou terminal dentro de cada inflorescência (Figura 13). Deve-se destacar que, no caso da beterraba, verifica-se uma inflorescência mista, pois tanto os glomérulos, por um lado, quanto as espigas, por outro, constituem inflorescências.

Figura 13. Flor de beterraba açucareira (Beta vulgaris L.). As flores ocorrem no eixo principal das porções terminais. (a) A flor possui de dois a três estigmas seguros e pistilo tricarpelado que é circundado por cinco estames. (b) Corte longitudinal da flor mostrando diferentes partes. Fotos: Santeshwari Srivastava.

A beterraba açucareira é uma espécie diploide (2n = 18 cromossomos) e alógama. Cada flor de beterraba contém órgãos reprodutores masculinos (5 estames) e femininos (3 estigmas no pistilo; Figura 14). Observa-se na beterraba um fenômeno de protandria, os órgãos masculinos amadurecem antes dos estigmas, o que explica a alogamia (o estigma de uma flor é fertilizado pelo pólen de outra beterraba posterior).

C a p í t u l o I | 33

Figura 14. Flor de beterraba após deiscência. As sépalas estão totalmente expandidas e quatro das cinco anteras estão deiscentes e estão cobertas de pólen. A estrutura da antera tetrasporangiada de dois lóbulos pode ser vista na antera fechada. O estigma central é trilobado e parcialmente aberto (an= antera; se = sépala; st – estigma).

Atualmente, as linhagens femininas utilizadas para a produção de sementes de beterraba são do tipo macho estéril. Os estames estão presentes, mas seu pólen é inviável (Figura 15). Este tipo de esterilidade é interessante para a produção de sementes porque não pode haver autogamia (RICHARD, 1993).

Figura 15. Flor de beterraba monogerme, macho fértil (esquerda) e macho estéril (direita). Fotos: Strube-Dieckmann.

C a p í t u l o I | 34 Fruto – As sementes popularmente conhecidas, na verdade são frutos botanicamente denominados de glomérulos ou sementes multigérmicas. Essas sementes contêm de dois a seis embriões, que podem originar mais de uma plântula por glomérulo. Na segunda metade da década de 80, foi introduzida no Brasil, a semente descortiçada, que nada mais é do que o glomérulo quebrado mecanicamente visando obter um único embrião por semente, ou a semente monogérmica. Essa tecnologia foi desenvolvida na década de 60 na Europa para a beterraba açucareira.

Existe também um caráter monogerme condicionado por gene recessivo. Algumas empresas de sementes têm desenvolvido cultivares com essa característica, utilizando como um dos pais no cruzamento, durante o melhoramento genético, uma linhagem de beterraba açucareira com a característica desejada. A obtenção de sementes através dessa técnica auxilia na semeadura direta, por dispensar a operação de desbaste.

Nos frutos, os glomérulos das flores formam cachos duros conatos (tépalas; quando não existe uma distinção entre o cálice e a corola, as peças do perianto são designadas tépalas).

O fruto (utrículo) é envolvido pelo perianto coriáceo e encurvado, e está imerso na base do perianto inchado e endurecido (SHULTZ, 2003).

Sementes – A beterraba açucareira é propagada por sementes, que podem estar contidas em frutos (glomérulos) se não forem descortiçadas. Os aquênios têm um pericarpo quebradiço que se separa facilmente da semente A semente horizontal é lenticular, tem cerca de 3 mm de comprimento, 1,5 mm de espessura e seu peso raramente excede 5 mg, com tegumento brilhante marrom-avermelhado (Figura 16). A semente contém um embrião anular e abundante perisperma (tecido de alimentação) (ZHU et al., 2003).

Existem 18 cromossomos encontrados em 2 conjuntos, o que torna a beterraba diploide.

Usando a notação de número de cromossomos, 2n = 18 (SHULTZ, 2003).

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Figura 16. Aspecto de frutos (glomérulos) e de sementes de beterraba. Fotos: Hancock Seed Company e Isla Sementes.

As sementes de beterraba comumente conhecidas como multigérmicas, correspondem a utrículos; estas medem entre 3 e 8 mm de diâmetro, sendo suas dimensões altamente variáveis dependendo da localização que tiveram na inflorescência. Os utrículos maiores, e, portanto, os mais vigorosos, encontram-se na parte inferior das espigas, desenvolvendo-se antes dos localizados na parte superior; nos ápices das espigas, entretanto, devido à presença de flores solitárias, são gerados aquênios individuais; estes geralmente recebem o nome de semente monogérmica. Esta última possui embrião maior, maior porcentagem de germinação e origina plântula mais vigorosa do que a sementes provenientes de utrículo. Por esta razão, e principalmente para poder semear a uma distância definitiva evitando o desbaste, atualmente se utiliza basicamente a semente monogérmica.

Tanto os utrículos como os aquênios individuais são de forma irregular, dificultando seu uso em semeadora de precisão. Por esta razão, e para lhes dar uma forma arredondada,

C a p í t u l o I | 36 estas estruturas são polidas e encapsuladas; este procedimento também remove substâncias inibidoras de germinação.

Dentro de cada utrículo há diferenças no tamanho, tanto dos aquênios como das sementes, sendo o aquênio na posição mais central o maior e de maior tamanho e, portanto, o portador da semente mais vigorosa Até a década de 1970, após o plantio, era necessário proceder ao “raleamento”, ou seja, a eliminação das plantas excedentes. De fato, as sementes de beterraba são naturalmente agrupadas de duas a quatro em frutas arredondadas. Na maioria das vezes havia 3 sementes em uma fruta e então se diz triaquênios (3 sementes) ou sementes multigermes (a menos que tenham sido preparadas).

Em 1948, o geneticista russo especializado em beterraba açucareira V. F. Savitsky descobriu algumas plantas monogérmicas dentro de uma variedade cultivada nos Estados Unidos (“Michigan Hybrid-18”). Desde então, as sementes de uma dessas plantas (referidas como SLC 101) têm sido usadas para introduzir o caráter monogénico em quase todo o mundo. A singularidade da redução de um único germe está relacionada a um único gene recessivo (SAVISTKY, 1952). Mais ou menos na mesma época (1940-1950) Owen descobriu a esterilidade masculina citoplasmática e desenvolveu uma técnica de seleção híbrida. A seleção genética permite selecionar e reproduzir sementes chamadas "monogermes" (uma única semente por racimo) de alto rendimento, utilizando na década de 1970 o cultivo in vitro. Atualmente, as sementes são semeadas semente por semente em vasos específicos.

A semente comercial de beterraba açucareira é híbrida, o que significa que precisa de duas linhagens diferentes para produzir. A linha parental feminina (ou masculina estéril) deve ser polinizada pelo pólen da planta masculina (polinizador) transportado pelo vento.

Semente de Monogerme. A semente monogerme refere-se àquela que possui um único embrião e cujo fruto em certos casos é usado na propagação (Figura 17). Os frutos de sementes de monogermes são geneticamente modificados (híbridos) ou fragmentados por meios mecânicos de modo a conter um único embrião (sementes multigermes são descortiçadas em sementes individuais monogermes). O principal benefício de produzir tais sementes é evitar o processo de desbaste na beterraba açucareira, de modo a reduzir o custo da mão de obra (REDEI, 2008). McFarlane (1971) mostrou que a disponibilidade

C a p í t u l o I | 37 do primeiro germoplasma monogerme em 1951 foi denominada SLC 101, após o que anos depois começou a comercialização de tais sementes.

Figura 17. Sementes monogerme: Embrião único é a característica de tais sementes.

Foto: Ashutosh Kumar Mall et al. (2020).

Sementes Poligermes/Multigermes. As sementes multigermes são definidas como aquelas que são formadas pela agregação de vários frutos (KLOTZ, 2005) (Figura 18).

Em outras palavras, quando as flores crescem em cachos e se fundem por suas pétalas, ocorre a formação de sementes multigermes. Esses glomérulos (ou utrículos) de sementes germinam em duas a cinco plântulas brotando todas de uma vez. Quando tais sementes são emergidas, o desbaste manual é importante para as sementes desenvolvidas pois não se pode ignorar a competição entre as plântulas (BIANCARDI et al. 2010).

Figura 18. Sementes multigermes: Muitos embriões são a característica de tais sementes e dão origem a várias plântulas. Foto: Ashutosh Kumar Mall et al. (2020).

C a p í t u l o I | 38 -Aspecto Fisiológico Germinação – Em Beta vulgaris, as sementes se desenvolvem dentro do fruto. Este corpo seco irregular é composto por um pericarpo e um opérculo formando a tampa do ovário, que recobre a semente verdadeira. A verdadeira semente pode consistir de 2 a 5 embriões, que são sustentados nutricionalmente por um perisperma diploide, em vez de um endosperma triploide (OECD, 2006; DRAYCOTT, 2006; AGRAWAL; RAKWAL, 2012; JAGOSZ, 2018). Eles contêm mais de um embrião e, portanto, as sementes são consideradas multigermes (Figura 19). No entanto, sementes com um embrião (sementes descortiçadas monogermes) foram produzidas mecanicamente a partir de sementes multigermes (OECD, 2006). Eventualmente, cultivares geneticamente monogermes foram liberadas comercialmente na década de 1960 (SNYDER, 1971).

Figura 19. Germinação de sementes de beterraba monogerme (A) e multigerme (B).

Opérculo é uma espécie de tampa que cobre na parte superior o ovário. Fotos: Zahra Salimi; Birte Boelt (2019).

A semente de beterraba é muito pequena e contém muito pouca reserva (Figura 20).

Portanto, seu cultivo é muito sensível a injúrias: durante a semeadura, a semente é enterrada de 2 a 3 cm de profundidade, quando os cotilédones apontam para a superfície, a plântula hidrolisa completamente suas reservas, por isso necessita durante a sua emergência de luz solar para iniciar a fotossíntese (produção de energia; Figura 21). Caso venha encontrar um obstáculo, como uma casca que a bloqueie, então essa plântula não vai conseguir superá-la e por isso a plântula morre.

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Figura 20. Evolução germinativa da semente de beterraba açucareira. Diferentes estágios de germinação: (a) e (b) são sementes secas; (c) Semente embebida mostrando ruptura da testa externa e brotação da testa interna; (d–f) Protrusão da radícula através de todas as camadas de cobertura da semente. Fotos: Ashutosh Kumar Mall et al. (2020) e Hermann et

al.

(2007)

(Journal

http://jxb.oxfordfournals.org/).

of

Exper.

Botany,

Oxford

Univ.

Press,

C a p í t u l o I | 40

Figura 21. Detalhe da parte interna da semente de beterraba açucareira. Foto: Hermann et al. (2007) (Journal of Exper. Botany, Oxford Univ. Press, http://jxb.oxfordfournals. org/).

A profundidade de semeadura ideal deve ser em torno de 1 a 2 cm, tanto em semeadura direta quanto em sementeira ou bandeja, e a semeadura muito profunda retarda ou inibe a emergência das plântulas, promovendo redução no estande. Mesmo assim, a emergência de plântulas de beterraba é frequentemente baixa, o que pode levar ao estabelecimento de “stand” insuficiente no campo no caso de semeadura direta. A germinação e emergência das plântulas são influenciadas pela presença de substâncias inibidoras existentes no pericarpo do glomérulo.

Há divergência entre o efeito benéfico do uso de sementes descortiçadas em relação ao aumento da emergência das plântulas de beterraba. O descortiçamento não elimina completamente a membrana presente na superfície das sementes, capaz de dificultar a lixiviação de compostos fenólicos, que restringe a quantidade de oxigênio disponível ao embrião.

C a p í t u l o I | 41 BIOLOGIA FLORA A beterraba açucareira tem uma flor perfeita que comumente consiste em um pistilo tricarpelado cercado por cinco estames e um perianto de cinco sépalas estreitas (Figura 22). As pétalas estão ausentes. As flores estão localizadas nas porções terminais dos eixos principais e nos ramos laterais (Figura 23). As flores são sésseis e ocorrem sozinhas ou em grupos de duas a sete. O ovário forma um fruto que está embutido na base do perianto da flor. Os ovários são circundados pelo receptáculo comum do cacho de flores; portanto, um fruto múltiplo é formado pela agregação de duas ou mais flores. Esta agregação de dois ou mais frutos fechados forma a semente de beterraba multigerme ou glomérulo.

Onde a flor ocorre isoladamente, forma-se uma semente monogerme (Figura 24). Embora os termos monogerme e multigerme sejam usados comumente para descrever a semente da beterraba, botanicamente falando eles se referem aos frutos ou glomérulos. Cada fruto contém uma única semente cuja forma varia de redonda para a forma de rim (SMITH, 1980).

Figura 22. Características morfológicas da flor de beterraba. Foto: Soltner (1988).

C a p í t u l o I | 42

Figura 23. Inflorescência e flores de beterraba açucareira. A) Inflorescência completa da planta de beterraba. B) Ramo de beterraba açucareira monogerme com flores abertas; observam-se brácteas, sépalas e anteras deiscentes. C) Ramo com frutos maduros. D) Flor macho-fértil aberta com anteras deiscentes. E) Flor macho-fértil aberta; observam-se anteras estendidas. Fotos: Garry A. Smith (1980).

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Figura 24. Botões florais de linhas macho-férteis de beterraba açucareira e uma flor apenas abrindo. Observem as anteras carnudas (geralmente de cor amarelo-limão). Foto: Garry A. Smith (1980).

A beterraba açucareira é naturalmente polinizada de forma cruzada com o movimento do pólen por ação do vento e ocasionalmente por insetos. Dependendo da cultivar e das condições ambientais, as flores maduras começam a antese cerca de 5 a 6 semanas após o início do crescimento reprodutivo e continuam por várias semanas. As aberturas das flores começam na base de cada haste (pendoamento) e continuam para cima à medida que a haste se alonga. A abertura das flores ocorre principalmente pela manhã, mas continua ao longo do dia. O estigma amadurece cerca de 6 dias antes da deiscência da antera e permanece receptivo por até 12 dias após a antese. Assim, os pistilos da beterraba tornam-se funcionais muito antes de as flores serem abertas e a antese estar madura. O saco embrionário está totalmente formado quando o estigma se torna funcional, e o óvulo

C a p í t u l o I | 44 é capaz de ser fertilizado 5 dias antes da antese ocorrer (KHARETCHKOSAVITZKAYA, 1931). O tubo polínico comumente atinge o saco embrionário e efetua a fertilização em 20 horas ou menos (ARTSCHWAGER; STARRETT, 1933).

POLINIZAÇÂO A floração ocorre apenas após o primeiro inverno (ou às vezes após uma primavera incomumente fria). Tal como acontece com todas as plantas selvagens do subgênero Beta, sabe-se que a polinização é essencialmente anemófila (pólen transportado pelo vento), mas certos insetos também parecem ser capazes de contribuir. Atualmente, os híbridos com flores masculinas estéreis são amplamente cultivados.

As plantas tetraploides produzem grãos de pólen no final do dia. Pela manhã, o estigma das plantas tetraploides torna-se mais receptivo, mas durante este período os grãos de pólen não são produzidos através da planta masculina estéril. Nesta situação, ocorre a contaminação de formas diploides selvagens consideradas daninhas. Este cruzamento resulta na produção de formas daninhas de beterraba. Este tipo de contaminação é um problema muito sério na cultura da beterraba (OCDE, 2001).

FENOLOGIA As formas cultivadas de beterraba açucareira e forrageira são bienais. No primeiro ano de vegetação, forma-se uma roseta de folhas e uma raiz de armazenamento (beterraba). No início do segundo ano de vegetação, brota o eixo comprimido (cabeça de beterraba), seguido pela floração e amadurecimento. O ciclo de vida da beterraba açucareira pode ser estruturado sistematicamente usando a chamada escala BBCH (MEIER et al., 1993) (Figuras 25 e 26), como é usual para outros tipos importantes de frutas. Após a semeadura na primavera, o tegumento da semente se abre devido à absorção de água e a semente se rompe (BBCH 01/03). As radículas emergem da semente rebentada e o rebento rompe a superfície do solo (BBCH 05/09). Os dois cotilédones se desdobram horizontalmente na parte aérea. Isto é seguido pelo desenvolvimento vegetativo e desdobramento das duas primeiras folhas. Todas as folhas posteriores se desenvolvem em um arranjo espiralado 5/13 (BBCH 10/19) (STIEBER; BERINGER, 1984). A partir da décima folha, o crescimento leva ao fechamento da fileira, com as folhas das plantas individuais de beterraba se tocando em uma fileira (aprox. 20 cm de espaçamento entre plantas) e,

C a p í t u l o I | 45 posteriormente, ao fechamento do “stand”, com até 90% das folhas da beterraba adjacente linhas (espaçamento 45/50 cm) toque (BBCH 31/39). Ao mesmo tempo, desenvolve-se uma raiz principal carnosa e branca, que incha consideravelmente no hipocótilo e na raiz primária superior, apresenta espessamento secundário e lignificação específica para o táxon Beta, e pode ser colhida como corpo de beterraba no outono do primeiro ano (BBCH 49) (MEIER et al., 1993).

Figura 25. Estágios fenológicos de desenvolvimento da beterraba com codificação: (10) Cotilédones desdobrados horizontalmente, (12) Duas folhas verdadeiras desdobradas, (17) Sete folhas verdadeiras desdobradas, (52) Brotos principais com 20 cm de comprimento, (55). Primeiros botões florais nos brotos laterais visíveis, (60). Primeiras flores abertas na parte inferior da inflorescência, (87) Pericarpo duro e tegumento marrom escuro (MEIER et al., 1993).

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Figura 26. Ciclo fenológico da beterraba açucareira. Foto: Erudito semântico.

MELHORAMENTO A beterraba açucareira (Beta vulgaris L.) tem vários parentes selvagens, alguns dos quais podem ser hibridizados com beterraba açucareira para obter genes de resistência a doenças ou outros caracteres desejados. Coons (1975) estudou extensivamente o gênero Beta e a origem de suas espécies e classificou as espécies em quatro seções (Tabela 4).

Tabela 4. Seções e espécies Beta e números de cromossomos normais.

Seção Vulgares

Seção Carollinae

Beta vulgaris L. (2n=18)

Beta macrorhiza Stev. (2n=18)

Beta marítima L. (2n=18)

Beta trigyna Wald. et Kit (2n=36, 45, 54)

Beta macrocarpa Guss. (2n=18)

Beta foliosa (sensu Haussk.) (2n=18)

Beta patula Ait. (2n=18)

Beta lomatogona Fisch. et Mey. (2n=18, 36)

Beta atriplicifolia Rouy (2n=18)

Beta corolliflora (2n=36)

Seção Patellares

Seção Nanae

Beta patellaris Moq. (2n=18)

Beta nana Bois. et Held. (2n=18)

Beta procumbens Chr. Sm. (2n=18) Beta webbiana Moq. (2n=18) Tabela adaptada de Coons (1975). De acordo com Coons, Beta trigyna, coletado na Hungria e na Crimeia e distribuído para vários herbários, é um hexaplóide. As plantas coletadas no Cáucaso e com o número 2n 36 foram nomeadas de corolliflora por Zossimovitch, mas consideradas por Coons como Beta trigyna. Um pentaplóide (5x) de Beta trigyna encontrado como apomítico (apomictic) também foi identificado.

C a p í t u l o I | 47 A seção Vulgares contém a beterraba comum cultivada. Todas as cinco espécies desta seção são diploides (2n= 18 cromossomos) e todas produzem híbridos férteis quando cruzadas com a beterraba cultivada. Todas as beterrabas cultivadas podem ser originárias da Beta maritima que é um membro proeminente desta seção (McFARLANE, 1971).

Considerável diversidade genética é recomendada pela grande variação para quase todos os caracteres nas gerações segregantes de hibridizações entre as espécies dentro da seção Vulgares. Vários caracteres incluindo alta resistência de Cercospora foram transferidos de B. maritima para Beta vulgaris.

A seção Patellares inclui três espécies que são caracterizadas por sementes monogerme de revestimento duro e um hábito de crescimento de trepadeira. As plantas da seção oferecem ao melhorista uma valiosa fonte de genes para resistência a doenças e nematoides. O cruzamento bem-sucedido e a transferência de genes são difíceis de espécies na seção Patellares para espécies na seção Vulgaris. Hibridação intensiva tem sido realizada entre Beta vulgaris L. e que são imunes ou altamente resistentes ao nematoide da beterraba (Heterodera schachtii Schm.). Como regra, esses híbridos não cresceram porque as plântulas F1 não formam sistemas radiculares secundários e a maioria das poucas plântulas F1 que sobreviveram eram estéreis. Dois métodos têm sido utilizados para o cultivo de plantas híbridas a partir de cruzamentos com espécies da seção Patellares. Coe (1954) e Johnson (1956) desenvolveram uma técnica bem-sucedida para enxertia de pequenas plântulas F1 interespecíficas é o uso de híbridos intermediários ou ponte. Por exemplo, a acelga (Beta vulgaris L.) está intimamente relacionada com a beterraba, cruza realmente selvagem, e os híbridos são vigorosos e férteis. Cruzamentos entre espécies selvagens da seção Patellares e acelga têm sido hibridizados com beterraba.

A beterraba forragem e a beterraba vermelha de mesa (Beta vulgaris L.) também têm sido usadas como hospedeiros de ponte bem-sucedidos.

Oldemeyer (1970) obteve cerca de 10% de sementes viáveis do cruzamento de híbridos Beta maritima x Beta promcumbens com beterraba açucareira diploide. Esta fertilidade foi atribuída a células-ovo não reduzidas, que deram origem a embriões triploides viáveis (2n=27). Várias dessas plantas pareciam ser resistentes a nematoides, mas a progênie de um segundo retrocruzamento com beterraba açucareira era toda suscetível. Savitsky (1960, 1975) relatou que plantas F1 de acasalamentos tetraploides tinham maior viabilidade e menos esterilidade do que acasalamento diploide. Algumas plântulas viáveis foram obtidas a partir de cruzamentos tetraploides sem híbridos em ponte ou enxertia.

C a p í t u l o I | 48 A seção Corollinae inclui cinco espécies que são caracterizadas por um perianto semelhante à corola. Eles estão apenas distantemente relacionados com a beterraba cultivada. Em geral, os híbridos entre as espécies de Corollinae e a beterraba cultivada apresentam pouca homologia entre os cromossomos e são estéreis. Savistsky (1969), no entanto, cruzou a espécie tetraplóide resistente de topo encaracolado Beta corolliflora com beterraba e obteve plantas altamente resistentes ou imunes a aneuploidia no segundo retrocruzamento com a beterraba. Se o problema da não homologia cromossômica puder ser resolvida com sucesso, existem vários caracteres na seção Corollinae de uso potencial para os melhoristas, incluindo sementes de monogermes, apomixes e resistência de topo anelado.

A seção Nanae é representada por uma única espécie, Beta nana, que é caracterizada por pequenas plantas com rosetas de folhas geralmente com não mais de 10 cm de diâmetro.

As plantas têm flores únicas e sementes monogerme duras semelhantes a nozes.

Hibridações com beterraba não foram relatadas.

A beterraba açucareira é uma cultura extremamente versátil do ponto de vista do melhoramento. A singularidade do melhoramento de beterraba açucareira resulta dos tipos de mecanismos de regulação da fertilidade presentes e das opções disponíveis para o melhorista nos métodos de melhoramento. A beterraba açucareira é bienal (normalmente completa seu ciclo de vida em 2 anos), mas o pendoamento e a produção precoce de sementes podem ser induzidos por meio de técnicas de indução fototérmica. É uma planta de polinização cruzada e altamente heterozigota com polinização aberta. A autoincompatibilidade restringe a autopolinização, mas linhagens altamente endogâmicas podem ser desenvolvidas e mantidas pela introdução de alelos de autofertilidade. Ambos os mecanismos genéticos e cms (cytoplasmic male sterility) estão disponíveis para o melhorista. Além da reprodução sexuada, o aumento limitado e a manutenção de clones individuais são possíveis pela reprodução vegetativa. Variedades de beterraba foram desenvolvidas por seleção massal, melhoramento de linhagem familiar, produção de sintéticos, utilização de vigor híbrido e poliploide. Estão sendo cultivadas variedades comerciais que são diploides, triploides e diploides mistos, triploides e tetraploides. A beterraba responde à seleção recorrente para o desenvolvimento de populações superiores (POEHLMAN, 1986).

As coleções de germoplasma disponíveis para os melhoristas são mantidas nos Estados Unidos nas estações de pesquisa de beterraba do Departamento de Agricultura dos EUA

C a p í t u l o I | 49 em Fort Collins, Colorado; Logan, Utah; Salinas, Califórnia; East Lansing, Michigan; Beltsville, Maryland; e na Estação de Introdução à Planta em Ames, Iowa.

O hábito bienal é variável e sob certas condições a planta pode funcionar como anual ou mesmo perene. Ao crescer como uma bienal, uma raiz carnuda é produzida no primeiro ano. Após um inverno ameno ou exposição a baixas temperaturas no armazenamento, a planta no campo ou na casa de vegetação produz uma roseta de folhas como as do primeiro ano. Após 2 a 6 semanas, a porção apical começa a se alongar para formar um pendoamento aéreo e produzir seus ramos floridos. A iniciação deste pendoamento aéreo e a inflorescência resultante são comumente referidas como espigamento. A manipulação do processo de espigamento é importante na hibridização da beterraba.

A formação de pendoamento da semente varia amplamente entre as cultivares de beterraba. Para garantir o desenvolvimento reprodutivo completo, a planta deve ser exposta a um período de temperaturas moderadamente baixas (4 a 7 C é o ideal), seguido por um período em que as horas de luz do dia são longas. Com cultivares que facilmente pendoam, comparativamente a exposição curta a temperaturas frias é adequada para induzir as plantas a florescer. Existe uma ampla gama de condições climáticas nas atuais áreas de cultivo de sementes dos Estados Unidos. Devido ao clima de inverno ameno em áreas no Arizona e no sul de Utah (as temperaturas mais baixas do inverno variam de -4 a -1C), apenas cultivares de tendência de pendoamento fácil a moderado são reproduzidas nessas áreas. A semente produzida nessas áreas é usada para plantar campos para produção de açúcar em áreas que praticam a semeadura da primavera e a colheita do outono. Invernos mais longos e mais frios, como nos vales costeiros de Oregon (intervalo de temperatura de inverno mais baixo -9 a -6 C), favorecem a indução de tipos resistentes ao pendoamento. Grande parte dessa semente é usada nas áreas de beterraba açucareira da Califórnia, onde a cultura é plantada durante os meses de outono e inverno.

Owen et al (1940) usaram o termo fototérmico para descrever o início das influencias de sementes e floração de beterrabas bienais provocadas principalmente pelo efeito cumulativo da exposição a baixa temperatura, seguida ou acompanhada pelo efeito de longas induções fototérmicas que é o maior período de exposição a baixas temperaturas necessário para a floração em bienais. As induções fototérmicas são frequentemente revertidas em beterrabas bienais, seja aumentando a temperatura ou diminuindo a duração dos fotoperíodos. As temperaturas que favorecem o desenvolvimento reprodutivo em beterraba são bastante bem estabelecidas. Temperaturas acima de 21 ºC favorecem o

C a p í t u l o I | 50 crescimento vegetativo, e temperaturas entre 4 e 13 ºC favorecem o início da fase reprodutiva. A maioria das cultivares comerciais de beterraba requer de 90 a 110 dias de exposição a temperaturas indutivas para o início do desenvolvimento.

As plantas destinadas à hibridização são cultivadas a partir de sementes no primeiro ano.

Em programas de melhoramento localizados em regiões que têm longos períodos de congelamento no inverno, as raízes de beterraba cultivadas no verão são desenterradas e armazenadas em ambientes fechados durante o inverno. As beterrabas são preparadas para armazenamento desenterrando as raízes e aparando as folhas e pecíolos sem injuriar os brotos da coroa. As raízes são colocadas em câmara fria sem luz a uma temperatura de 5 a 7 ºC e uma umidade relativa próxima dos 100%. O tempo de armazenamento necessário para uma indução bem-sucedida depende da constituição genética da linhagem, mas pode variar de 75 a mais de 140 dias. As raízes podem ser armazenadas até 230 dias.

Os tipos de solo utilizados para a produção de sementes incluem franco-argiloso, francoarenoso e franco-argilo-siltoso. Uma boa drenagem é sempre uma consideração importante na seleção de campos de sementes, especialmente em áreas como Oregon, onde prevalecem fortes chuvas de outono e inverno. A irrigação na época do plantio é necessária em todas as áreas comerciais de produção de sementes nos Estados Unidos. A irrigação por sulco é praticada no Arizona e Utah e a irrigação por aspersão no Oregon.

As taxas de semeadura para a produção comercial de sementes variam de 11 a 20 kg por ha. As sementes são plantadas de 1,9 a 2,5 cm de profundidade e as plantas são deixadas sem desbaste para suprimir o crescimento de ervas daninhas e manter temperaturas mais frias do solo e da coroa da beterraba no Arizona e Utah.

O componente materno de uma variedade híbrida é macho estéril, monogerme e diploide, enquanto o polinizador é macho fértil, multigerme e di- ou tetraploide (Figura 27). Para manter as linhas maternas masculinas estéreis, são usados "mantenedores" geneticamente complementares, que também são chamados de O-types em memória de seu descobridor Owen. A fim de garantir um alto rendimento de sementes ao propagar variedades híbridas, vários tipos geneticamente diferentes ms (macho estéril) e O-Typos são geralmente combinados. As variedades híbridas de beterraba açucareira são, portanto, "híbridas de três vias (Figura 28) ou de várias vias". Devido à constituição genética dos híbridos com uma linha parental masculina estéril, os brotos cultivados diretamente da semente em

C a p í t u l o I | 51 povoamentos de beterraba são também estéreis/semi-estéreis e a semente, especialmente de variedades triploides, é apenas mais ou menos germinável.

Figura 27. Flor de beterraba monogerme, macho fértil (esquerda) e macho estéril (direita). Fotos: Strube-Dieckmann.

Figura 28. Produção de semente híbrida monogerme em beterraba açucareira (híbrido de três vias), n = nível de ploidia. Fonte: Bernward Märländer; Tina Lange; Antje Wulkow (2011).

C a p í t u l o I | 52 Um método mais bem-sucedido envolve a reprodução de formas 'monogerme' com apenas uma única flor em cada nó da inflorescência. Plantas monogerminais masculinas estéreis podem ser cruzadas com polinizadores multigerme para dar sementes monogerminais triploides (Figura 29), que são semeadas usando uma máquina de precisão para dar uma colheita que não requer separação.

Figura 29. Flores de beterraba açucareira. (A) Flor fértil (9X). (B) Aglomerado de flores na axila da bráctea. Tal aglomeração dá origem a uma semente multigerme. (C) Flor única na axila da bráctea. Uma única flor dá origem a uma única semente ou monogerme. (D) Ramo de sementes de plantas multigerme (esquerda) e monogerme (direita) (tamanho completo). Fotos: John Milton Poehlman, 1910.

C a p í t u l o I | 53 PRODUÇÃO DE SEMENTES HÍBRIDAS A indústria de sementes de beterraba açucareira é muito importante para o desenvolvimento futuro da produção de beterraba açucareira, principalmente no caso do Brasil, e também para a produção de açúcar a partir de beterraba açucareira (OCDE, 2001).

Para a produção de sementes de alta qualidade, existem dois processos/métodos envolvidos na beterraba sacarina. Esses são: 1. Método de semeadura in situ ou direto.

2. Método de transplante ou método indireto.

No método de semeadura direta, os genótipos que precisam ser reproduzidos são semeados nos locais onde ocorrerá a colheita das sementes. O principal benefício da produção de sementes por este método reside no fato de que raízes profundas e mais largas são desenvolvidas no mesmo local sem serem perturbadas (SRIVASTAVA et al. 1986).

Smith (1987) revelou que as sementes são semeadas a uma distância de 6 a 14 cm dentro da linha, enquanto a distância ente fileiras é mantida em 60 a 75 cm. Além disso, uma única fileira de polinizadores, dependendo do ambiente e dos polinizadores produtores de pólen, está sendo semeada após cada três a quatro fileiras de linhas de esterilidade masculina citoplasmática (CMS). A semeadura de sementes (combinação de monogerme e multigerme) na proporção de 10:1 é outra maneira pela qual as sementes podem ser produzidas por este método. As sementes multigerme e monogerme produzidas são separadas por classificação (HECKER; HELMERICH, 1985). É importante ter em mente que a semeadura de sementes monogerme e multigermes (pais) deve ser feita em linhas separadas e marcadas para que seu crescimento e desenvolvimento possam ser observados cuidadosamente, juntamente com o corte oportuno de ambos os tipos de plantas e a remoção oportuna de quaisquer plantas férteis e plantas análogas/fora, se vistas. A geada desempenha um papel importante no processo de produção de sementes de beterraba sacarina por este método. Campbell (1968) mostrou que temperaturas <-12 ºC causam danos severos e maiores perdas na produção de sementes de sementes monogérmicas. No caso de fornecer proteção contra a geada, as beterrabas são colocadas a uma distância maior para sobreviver em baixas temperaturas. É interessante saber que nenhuma incidência de qualquer inseto, praga ou doença foi observada na cultura de raízes ou sementes. É por isso que a cultura da beterraba açucareira é preferida pelos

C a p í t u l o I | 54 produtores de sementes em comparação às culturas de sementes de vegetais de temperatura.

No método de transplante (semeadura indireta), as beterrabas são semeadas primeiro em um viveiro. Bornscheuer et al. (1993) revelaram que geralmente após o processo de vernalização em um momento específico, as raízes são transplantadas para os locais onde as sementes serão produzidas (Figura 30). Antes do desenraizamento, as folhas são aparadas e têm pecíolos de tamanho de 4 a 5 cm. As raízes também são aparadas para desenvolver raízes laterais onde serão plantadas para floração. Além disso, essas mudas são mergulhadas em solução fungicida para prevenir a infecção fúngica (BIANCARDI et al. 2010). A distância de fileira a fileira para plantio de mudas transplantadas deve ser de 70–80 e 40–50 cm dentro da fileira. Quando as mudas são plantadas, os pecíolos devem estar apenas acima do solo. Além disso, o solo ao redor das mudas deve ser completamente comprimido. Após o plantio das mudas, deve-se ter cuidado com o controle de ervas daninhas (com capina) e controle de pulgões (pulgões pretos e verdes) antes e depois do pendoamento para prevenção de infecção por vírus nas plantas.

Figura 30 Mudas de raiz prontas para transplante. Foto: Ashutosh Kumar Mall et al.

(2020).

É importante destacar que a produção de sementes de alta qualidade é possível quando as raízes produzidas são de tamanho, forma e qualidade adequadas. No entanto, o tamanho da raiz às vezes é um parâmetro menos importante em relação à produção de sementes de alta qualidade, pois o tamanho depende das condições ambientais em que a cultura crescerá. A parte da coroa também desempenha um papel significativo para o desenvolvimento do tamanho da beterraba açucareira. A raiz principal carrega alto teor de açúcar. As folhas da coroa devem ser de tamanho normal, não muito pequenas ou muito grandes. As raízes de beterraba açucareira anormalmente grandes contêm uma

C a p í t u l o I | 55 quantidade muito baixa de açúcar (OCDE, 2001). A maioria das usinas recomenda de 6 a 9 kg de sementes de beterraba açucareira por acre, pois um bom “stand” é de primordial importância para produzir uma safra satisfatória de beterraba açucareira.

Dois métodos de plantio são usados para produzir sementes híbridas comerciais. Um método é plantar uma mistura de sementes de 85 a 90% de polinizador monogerme macho-estéril e 5 a 10% de polinizador multigerme. Deve-se ter cuidado para assegurar uma distribuição uniforme de sementes de polinizadores na linha. A semente é colhida a granel e a semente multigerme maior é separada mecanicamente, deixando apenas a semente híbrida das plantas macho-estéreis monogerme. No segundo método, são plantadas em fileiras alternadas de uma linha macho-estéril e uma linha polinizadora.

Uma distância de 1,83 m (ou duas fileiras em branco) é deixada entre as faixas para que a colheita das sementes possa ser realizada sem misturar as duas linhas. A proporção de fileiras de polinizadores para fileiras macho-estéreis é geralmente de 4 a 12 ou 4 a 16, dependendo da capacidade de produção de pólen do polinizador. Se a semente do polinizador não for usada, ela é cultivada cerca de 3 semanas antes da colheita da linha macho estéril. Este método de plantio em faixa é utilizado quando a linha do polinizador é fraca produtora de pólen, ou quando seu hábito de crescimento não permite competição efetiva em um plantio misto com linhas macho-estéreis mais vigorosas.

1-Semente monogerme. Glomérulo de sementes de beterraba normalmente contém um a vários embriões e é chamada de sementes multigermes (Figura 31). Quando plantadas, as plântulas emergem em touceiras que necessitam de desbaste para reduzir o stand de planta única (Figura 32). Por volta de 1940, os produtores começaram a plantar sementes que haviam sido processadas por raspagem ou fricção (sementes descortiçadas) para reduzir os glomérulos em tantos segmentos de germe único quanto possível. As sementes processadas têm em média cerca de 1,5 germes por segmento de semente, em comparação com 3 germes para glomérulo não processado. Em 1948, V. F. Savitsky encontrou cinco plantas com sementes monogermes (germe único). Uma planta se reproduziu para um caráter monogerme estável, que é herdado como um único gene recessivo (mm). Este caráter monogerme é agora uma característica essencial de todas as variedades e híbridos dos EUA e é amplamente utilizado em variedades europeias. O desenvolvimento de variedades comerciais monogerme permite um espaçamento bastante preciso das sementes de beterraba açucareira através de semeadora mecânica.

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Figura 31. Aspecto de frutos (glomérulos; sementes multigermes), sementes descortiçadas (processada mecanicamente) e sementes monogermes (individuais) de beterraba (2x). Fotos: Poehlman, John Мiltоп, (1910).

Figura 32. Glomérulos ou sementes multigermes e aquênio ou semente monogerme. Um aglomerado de plântulas emerge do glomérulo ou sementes multigermes e necessita de um dispendioso desbaste manual para obter “stand” uniformemente espaçados. Enquanto as sementes monogermes dos aquênios podem ser espaçadas com precisão, eliminando a necessidade de desbaste manual. Foto: John Milton Poehlman (1910).

C a p í t u l o I | 57 2-Ciclo da semente de beterraba. A beterraba cultivada é uma planta bienal, seu ciclo ocorre em duas etapas. Pode-se seguir um ciclo completo da semente à colheita com a Figura 33: • em agosto: a semente é semeada em viveiros especializados; • de agosto a outubro: a semente germina e a planta cresce até aproximadamente o estágio de 3 folhas (e mais); • de outubro a fevereiro: ocorre a vernalização, ou seja, um acúmulo de frio necessário para que a planta possa ir à semente depois; • em fevereiro: as plantas são arrancadas e entregues aos produtores multiplicadores de sementes (AMS) nos locais de produção de sementes.

• em março: as plantas são transplantadas (1 ha de viveiro fornece cerca de 10 ha de superfície com sementes) • de abril a junho: há rebrota das plantas, alongamento do caule (montagem) e floração; • de junho a julho: há polinização e formação de grãos • em agosto: as sementes são colhidas e enviadas à fábrica para serem classificadas e processadas.

Figura 33. Ciclo da produção de sementes de beterraba na França. Fonte: Syngenta.

C a p í t u l o I | 58 Os viveiros de cruzamento de campo geralmente consistem inteiramente de plantas masculinas férteis que são plantadas em fileiras alternadas de hipocótilo vermelho (com ou sem raízes e folhagem vermelhas) e plantas de hipocótilo verde ou amarelo. Nesses arranjos, as linhagens não vermelhas são consideradas como fêmeas e os híbridos resultantes são identificados pelo hipocótilo e pela cor da raiz. Um viveiro de cruzamento de campo também pode consistir em uma esterilidade masculina (a 1a1). Nesse arranjo, as linhas masculinas estéreis segregantes são desviadas antes da antese.

Após a vernalização, a haste se alonga (inflorescência) a partir da coroa da raiz (Figura 34) e ocorre a floração e o desenvolvimento da semente. A semente fica envolta no ovário à medida que o perianto se torna duro e lenhoso. As flores ocorrem em cachos de duas a sete, e as flores adjacentes no mesmo cacho são coesas de modo que uma partícula dura e enrugada, com 3-5 mm de diâmetro, é produzida. Se esses glomérulos 'multigermes' são semeados para produzir uma colheita de raízes, cada um deles dá origem a várias plântulas que devem ser desbastadas manualmente durante os estágios iniciais do crescimento da cultura. Essa dificuldade pode ser evitada separando fisicamente as partículas em fragmentos de sementes menores, idealmente únicos, esfregando a semente entre uma correia de borracha e uma roda de esmeril para obter sementes friccionadas ou cortando as partículas para obter sementes segmentadas (sementes descortiçadas). Esses métodos não são completamente bem-sucedidos e invariavelmente reduzem a porcentagem de germinação.

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Figura 34. Inflorescência de uma planta de beterraba (bianual).

Após o alongamento da haste ou inflorescência, as plantas são cortadas no topo da haste pelo AMS (Seed Multiplier Farmer) para remover a dominância apical e promover o desenvolvimento de gemas axilares. Vários ramos secundários podem, assim, desenvolver-se no ramo principal. Em primeiro lugar, têm-se o alongamento das ramificações secundárias e depois das ramificações terciárias (desenvolvendo-se nas ramificações secundárias) (Figura 35 e Figura 36).

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Figura 35. Morfologia de um plano de sementes de beterraba (SOLTNER, 1998).

Figura 36. Crescimento dos ramos secundário e terciário. Fotos: Ombeline de Percin (2016).

C a p í t u l o I | 61 Os eixos secundários carregam a maior parte das sementes produzidas. As ramificações terciárias contribuem pouco para o rendimento de sementes, seja por falta de pólen ou por maturação tardia. O aparecimento da semente a partir da antese é feito de acordo com uma onda de floração que se inicia na base da ramificação e se estende até o topo. A “idade” das sementes é, portanto, diferente dependendo da ordem do ramo de produção (ALCARAZ, 1981). As primeiras flores desabrochando são as primeiras a serem polinizadas, de modo que as sementes mais maduras estão localizadas na base dos ramos.

3-Indução de floração. Para um progresso rápido, o melhorista precisa produzir rapidamente as sucessivas colheitas de sementes. A beterraba açucareira, como bienal, normalmente requer dois anos para produzir uma geração de sementes (Figura 37). A beterraba mãe ou as raízes maduras selecionadas são cultivadas a partir de sementes no primeiro ano e, após o armazenamento durante o inverno, elas são usadas para desenvolver a semente no segundo ano. Se a seleção de raízes maduras não for necessária, o ciclo reprodutivo pode ser reduzido para um ano plantando no início do outono em climas amenos e cultivando uma sementeira ou transplantando mudas cultivadas no inverno para outras áreas. As sementes colhidas no final do verão de tais plantas podem ser plantadas de volta para outro ciclo. Um ciclo de vida ainda mais curto pode ser obtido cultivando as mudas de beterraba em ambientes controlados com luz contínua e temperaturas frias. Uma vez que a duração do dia e a temperatura estão envolvidas, o termo indução fototérmica é usado para expressar os efeitos combinados dos dois fatores ambientais na reprodução. Na ausência de vernalização, o crescimento vegetativo continua indefinidamente. A indução fotoquímica da floração envolve a exposição das sementes de beterraba a um período de baixa temperatura (7°C) e luz fluorescente contínua em uma câmara de vernalização. A iniciação floral após a vernalização requer luz incandescente suplementar. Cepas de beterraba com resistência moderada ao “bolting” requerem 12 semanas de vernalização, cepas de “bolting” duro requerem 16 semanas e cepas de “bolting” fáceis geralmente se comportam como anuais e requerem pouca ou nenhuma indução térmica. Há sempre o risco de que os genótipos de floração precoce sejam fáceis de pendoar e sua tendência de pendoamento deve ser verificada cuidadosamente no campo. Com a indução fototérmica, duas culturas de sementes podem ser cultivadas em uma estação.

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Figura 37. Detalhe do cultivo da planta bianual de beterraba (Beta vulgaris, L.).

4-Colheita de sementes. A colheita de sementes de beterraba começa quando os “frutos” nas bases das hastes laterais das inflorescentes amadurecem. Por esta fase, os frutos passaram de verde para marrom. Uma verificação adicional é cortar transversalmente uma amostra de frutas maduras. As frutas verdes são leitosas quando cortadas e as maduras são farinhentas. As sementes amadurecem sucessivamente desde as bases das hastes laterais até o ponto apical. É necessário cuidado para determinar o momento ideal para o corte, porque as sementes imaturas murcham se cortadas muito cedo e, se cortadas muito tarde, as sementes são perdidas como resultado do estilhaçamento (esmigalhamento).

As hastes de beterraba maduras tendem a ser prostradas em vez de verticais. O método de corte depende da escala de operação. Os produtores de grande escala nos EUA usam um enfaixador (um dispositivo em uma máquina de corte para levantar grãos caídos), mas para produção em pequena escala, sementes básicas ou produção em maior escala com custos de mão de obra relativamente baixos, a colheita é cortada com facas ou ganchos.

C a p í t u l o I | 63 Os talos cortados são deixados em leiras para secar e cuidadosamente virados uma ou duas vezes. Em áreas onde a chuva de outono é um problema, os talos cortados são amarrados em feixes e secos em 'quatro postes' colocados em galpões abertos. Grandes pilhas de material cortado são colocadas em lonas, ou lonas de polietileno, para evitar a perda de sementes por quebra. O material cortado pode levar de três a quatorze dias para secar de acordo com a temperatura do ar e as chuvas.

5-Limpeza. Após a secagem, o material é trilhado por uma debulhadora estacionária ou por uma colheitadeira. A palha seca da semente de beterraba é extremamente quebradiça e, portanto, é importante usar uma velocidade de cilindro e jato de ar relativamente baixos.

As aberturas côncavas devem ser largas para evitar a produção de muitos pequenos pedaços de palha, pois é difícil separá-los posteriormente. Há relativamente pouca palha de material de beterraba.

A separação final das “sementes” de beterraba dos pequenos pedaços de restos de plantas é feita em um separador por gravidade.

6-Rendimento de Sementes. Um rendimento satisfatório de sementes de beterraba na maioria das áreas do mundo é de aproximadamente 1.000 kg/ha (892 libras por acre), embora até o dobro dessa quantidade seja alcançada nos EUA.

SEMENTES ENCAPSULADAS DE BETERRABA AÇUCAREIRA 1-Semente Monogerme. As flores da seção Beta são reunidas em cachos de duas ou mais, que desenvolvem “semente” multigerme, classificada botanicamente como utrículo e formada pela agregação de tantos frutos, cada um contendo a semente verdadeira (KLOTZ, 2005). Após a emergência, o desbaste manual é necessário não apenas para evitar a competição entre as plântulas derivadas da semente multigerme, mas também para atingir um “stand” regular de cerca de 80.000-100.000 plantas igualmente espaçadas por hectare. Como o desbaste manual era muito caro, foi usado o processamento mecânico de glomérulos multigermes em sementes individuais (Figura 38) (KNAPP, 1958).

Semeando com máquinas de precisão, a semente “monogerme” obtida desta forma mecânica, a necessidade de desbaste manual foi fortemente reduzida, mas não totalmente eliminada. De fato, a remoção completa de sementes de bigerme foi difícil quando se

C a p í t u l o I | 64 utilizam os separadores gravitacionais amplamente utilizados durante o processamento de sementes.

Figura 38. Etapas de processamento de semente multigerme /precisão (acima) e semente genética monogerme (abaixo) de beterraba açucareira. Fotos: Biancardi, 1984, modificado.

Em 1948, plantas com flores solitárias desenvolvendo sementes monogérmicas foram descobertas e desenvolvidas (SAVITSKY, 1950). O primeiro germoplasma genético monogerme, SLC 101, foi disponibilizado em 1951, e a comercialização de variedades monogerminais foi iniciada alguns anos depois (MCFARLANE, 1971). Atualmente,

C a p í t u l o I | 65 apenas variedades genéticas de monogermes estão em uso, exceto em países onde a emergência no campo é difícil e/ou os custos de mão de obra ainda são baixos, como no Norte da África e na China. O caráter monogerme depende de um par de alelos designados Mm e está em condição homozigótica recessiva. Outras formas de monogermia não foram usadas comercialmente até a presente data (BREWBAKER et al., 1946; SHAVRUKOV, 2000).

A qualidade fisiológica das sementes é determinada pelas condições de crescimento na produção de sementes, especialmente durante as fases de floração e maturação da semente. Em geral, a qualidade fisiológica básica de sementes individuais não pode ser melhorada pelo processamento. Portanto, o principal objetivo do processamento de sementes é a separação ou seleção ideal de frações com a melhor qualidade de sementes dentro de um lote de sementes. Para garantir a alta qualidade das sementes, o processamento deve ser continuamente controlado com métodos de testes adequados. A distribuição de sementes certificadas, monogerme encapsuladas, incrustadas e multigerme nos diferentes mercados é apresentada na Tabela 5.

Tabela 5. Distribuição de diferentes formas de sementes em porcentagem com base na área de beterraba açucareira.

Europa Rússia Ucrânia Norte da África Próximo Oriente América do Norte Outros Turquia China Japão Chile

Semente encapsulada monogerme

Semente incrustada monogerme

99 30 16 ˂1 2 35/65*

˂1 70 84 25 -

97 100

* Forma mínima; Fonte: A. Philip Draycott (2006).

100 10 3

Semente multigerme

99 73 -

90

C a p í t u l o I | 66 2-Preparação mecânica dos frutos de beterraba. A semente verdadeira é composta por um tegumento frágil e quebradiço (testa) que cobre o embrião curvado que se enrola ao redor do perisperma central, um tecido de armazenamento amiláceo descendente da nucela (Figura 39). A germinação da beterraba é amplamente controlada pelo pericarpo, que funciona como uma barreira físico-química e é um reservatório de substâncias inibitórias. Enquanto o opérculo (casca do fruto) é uma estrutura semelhante a uma tampa na parte superior do pericarpo (IGNATZ et al., 2019).

Figura 39. Frutos maduros e sementes de Beta vulgaris L. A semente de beterraba é envolvida por um revestimento da fruta (pericarpo) que possui uma estrutura semelhante a uma casca dura (opérculo). A semente consiste em um embrião e camadas de cobertura da semente (endosperma e testa). O embrião curvado envolve um tecido de armazenamento de amido (perisperma) de origem materna. Foto: Ignatz et al. (2019).

A tecnologia industrial de sementes de beterraba açucareira e o processamento mecânico podem ter um grande impacto no pericarpo, mas as informações sobre os mecanismos bioquímicos subjacentes a esses processos são escassos. O pericarpo de uma beterraba seca colhida e não processada consiste em várias camadas de células, com as duas mais proeminentes: uma camada interna de células do esclerênquima de paredes espessas e

C a p í t u l o I | 67 uma camada externa porosa de grandes células do parênquima (Figura 40), conforme os trabalhos realizados por Artschwager (1927); Orzeszko-Rywka e Podlaski (2003); Hermann et al. (2007); Lukaszewska e Sliwinska (2007). Na Figura 41 detalha o processo industrial de encapsulação da semente de beterraba açucareira a partir do fruto bruto não processado (glomérulo).

Figura 40. Visão geral de uma fruta de beterraba açucareira (Beta vulgaris) não processada e processada (polida) (esquerda e central). Uma fruta de beterraba manualmente cortada é mostrada à direita com um lado visível, revelando a semente verdadeira dentro do pericarpo. Foto: Ignatz et al. (2019).

Figura 41. Esquema destaca o processo industrial de processamento de beterraba açucareira (da fruta colhida à fruta encapsulada que é vendida comercialmente), incluindo as seguintes etapas: Frutos não processados (brutos), frutos polidos e sementes ou frutos encapsulados. Fotos: Ignatz et al. (2019) e Star-Herald.

C a p í t u l o I | 68 A preparação de sementes brutas de beterraba açucareira colhidas e não processados (multigermes), antes de ser encapsulada, é um processo complexo por serem submetidas a uma série de equipamentos para obtenção de sementes descortiçadas individuais (monogermes), que combina principalmente três etapas: polimento, calibração e separação por gravidade (exemplos de algumas máquinas de processamento; Figura 42).

A combinação e a intensidade de cada um devem ser ajustadas individualmente a cada lote de sementes, dependendo das características físicas específicas das sementes (KOCKELMANN; MEYER, 2006). Em geral, a linha de processamento é a seguinte (Figura 43):

Figura 42. Algumas máquinas que são usadas no processamento de frutos de beterraba açucareira para a obtenção de sementes descortiçadas. Foto: Empresa Holland.

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Figura 43. Esquema geral de processamento de sementes monogermes de beterraba açucareira. ((∅ -orifício redondo, # - peneiras de orifício). Fonte: Albert Kockelmann e Uwe Meyer (2006).

C a p í t u l o I | 70 • Calibração de lotes de sementes limpas de 3,25–6,00 mm em diferentes frações de tamanho.

• Polimento de cada fração separadamente visando reduzir o pericarpo. O objetivo do polimento é reduzir o tamanho da semente para um grau ideal adequado para o processo de encapsulação (economia de produtos de revestimento). A remoção do pericarpo também leva a um aumento na velocidade de germinação, pois os inibidores de germinação, localizados no pericarpo, são removidos e a absorção de água é melhorada.

No entanto, o polimento deve ser feito com cuidado para evitar rachaduras no pericarpo e danos ao embrião, principalmente a radícula.

•. Várias calibrações com peneiras de furo redondo seguem o polimento, para remover pequenas partículas de pericarpo e também aquelas sementes muito pequenas ou ainda muito grandes. O objetivo é produzir frações de sementes com uma faixa de tamanho estreita. Isso é necessário para a calibração seguinte com peneiras de furos redondos adequadas para eliminar sementes grandes.

• Processamento de frações de sementes monogermes restantes com separadores de ar e/ou mesas de gravidade, para eliminar glomérulos de sementes verdadeiras enrugadas.

Essas sementes mostram apenas pequenas diferenças de peso em comparação com os glomérulos bem preenchidos e, portanto, o processo deve ser controlado continuamente por raios X para otimizar os ajustes da máquina e a taxa de recuperação de glomérulos bem preenchidos. A meta desse processo seletivo é 100% (KOCKELMANN; MEYER, 2006).

3-Sementes encapsuladas. As tecnologias de precisão com sementes revestidas têm sido demandadas particularmente por produtores que cultivam grandes áreas, assumido destaque na semeadura de algumas espécies e, especialmente, aquelas de sementes pequenas de gergelim, hortaliças (CENTENO, 1995; DOĞAN et al, 2005), ou de formas irregulares como da beterraba açucareira.

Nos últimos anos, tem-se observado um aumento no número de produtores semeando sementes

geneticamente

monogermes

encapsuladas,

denominadas

sementes

encapsuladas finas, de 3,50 a 4,00 mm de dimensão (Figura 44). A superfície mais lisa e a estrutura mais esférica das sementes encapsuladas resultam em uma distribuição de sementes mais precisa em uma fileira, especialmente quando são usadas máquinas de semeadura de precisão. Além disso, quantidades maiores de pesticidas podem ser misturadas ao material de revestimento dependendo das sementes nuas, aumentando assim a eficácia dos pesticidas contra pragas e doenças. Por outro lado, a encapsulação

C a p í t u l o I | 71 de sementes aumenta os custos e diminui a quantidade de emergência no campo em algumas regiões onde prevalecem condições de clima árido e semiárido e durante anos de clima árido e com períodos de chuva insuficientes, especialmente logo após a semeadura na primavera. A taxa de germinação de sementes de beterraba açucareira entregues aos agricultores pela Turkish Sugar deve ser de pelo menos 85% (TSFAS, 2019). Embora as sementes nuas (padrão) satisfaçam este requisito, a taxa de germinação pode diminuir para 68% após a encapsulação (DUAN; BURRIS, 1997).

Figura 44. Sementes encapsuladas de beterraba açucareira. Foto: Shutterstock.com.

O sistema mecanizado de distribuição de sementes encapsuladas (Figura 44) é um método de precisão muito utilizado para semeadura de sementes irregulares em lavouras de alta tecnologia, permitindo que o trator trabalhe normalmente a grande velocidade (MAZZANI, 1999). Foi com essa tecnologia que vários países da Europa conseguiram expandir a área de produção de beterraba açucareira para extração de açúcar, tendo como objetivo atender toda demanda interna do produto consumido pela população de diversos países.

A tecnologia de encapsulação utilizada na Europa é fornecida em parte pela empresa holandesa Incotec (produtos: coating, finishing e corante). Durante o processo de encapsulação de sementes, as sementes monogermas normais de beterraba são revestidas com os produtos: coating, finishing e corante (Figura 45). O processo é feito em máquinas drageadeiras com a rotação em torno de 40 rpm (Figura 46); dentro dos tambores, a água e o pó de coating (enchimento) são pulverizados e polvilhados sobre as sementes, respectivamente.

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Figura 45. A) Sementes monogermes de beterraba açucareira (brutas) e B) encapsuladas utilizadas pelos produtores da Espanha e C) embalagem de sementes encapsuladas. Fotos: Vicente de Paula Queiroga.

Figura 46. Máquinas drageadeiras de revestimentos de sementes. Fotos: Arquivo da Empresa exapro.es e Maestro Manolo.

C a p í t u l o I | 73 Dependendo da camada de materiais sólidos e da aplicação exclusiva de materiais inorgânicos no revestimento de sementes podem ocasionar uma restrição a difusão de oxigênio entre a semente e o ambiente, consequentemente, essa cobertura atuará como uma barreira mecânica a protrusão da radícula. Este fato foi detectado por Silva et al.

(2002), estudando sementes peletizadas de alface em função do material cimentante e da temperatura de secagem dos péletes, observaram que a emergência de plântulas das sementes recobertas apresentou algum retardamento em comparação as sementes sem recobrimento.

Esta metodologia abordada anteriormente de recobrimento, alternado uma nebulização de adesivo e uma aplicação de um sólido inorgânico sobre as sementes, é bem diferente da metodologia de recobrimento de sementes utilizada com os produtos desenvolvidos pela Incotec (Figura 47). Esta empresa fornece dois tipos de produtos sólidos de revestimento de sementes: coating (misturas em pó de materiais sólidos: inorgânico + orgânico + adesivo) e finishing (inorgânico + adesivo). O produto coating é aplicado alternadamente com nebulização apenas de água para efetuar o enchimento da capa de cobertura, enquanto o acabamento é realizado com o produto finishing após aplicar uma nebulização de água sobre as sementes cobertas com coating (INCOTEC-RAMIRO ARNEDO S. A. 1989; QUEIROGA et al., 2022).

Figura 47. Processo de encapsulamento: A) O pó coating para o enchimento das sementes de beterraba açucareira; e B) O pó finishing para o acabamento das sementes de beterraba açucareira. Fotos: Vicente de Paula Queiroga.

C a p í t u l o I | 74 A capa de acabamento produzida com produto finishing é bastante fina, em função de ser um material rígido que irá proporcionar maior proteção às camadas aplicadas de enchimento (coating), evitando seu despovilhamento (Figura 48). A coloração das sementes com a anilina, fornecida pela Incotec, é apenas um complemento do acabamento com finishing (Figura 49).

Figura 48. A) Semente monogerme de beterraba açucareira (bruta) e B) semente monogerme revestida com os produtos da Incotec: coating e finishing. Fotos: Ashutosh Kumar Mall et al. (2020).

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Figura 49. Acabamento mais brilhante do Xbeet*plus e acabamento fosco do Xbeet* enrich 100 em sementes de beterraba açucareira. Fotos: Germains Seed Technology.

A cobertura das sementes de algodão com os produtos da Incotec apresenta rachaduras, quando as sementes encapsuladas entram em contato com o papel de filtro úmido (Figura 50), revelando que o processo de encapsulação não constitui uma barreira para a germinação. Este fato da cobertura das sementes de algodão apresentar rachaduras é explicado pela dilatação do pó orgânico (pó de serra de hayedo) contido no produto coating (misturas de pó: orgânico, inorgânico e adesivo), quando as sementes encapsuladas entram em contato com o papel de filtro úmido. Portanto, vale destacar que os materiais inorgânicos aplicados no recobrimento de sementes, sem a presença de material orgânico na sua composição, podem retardar ou reduzir a germinação das sementes encapsuladas (QUEIROGA et al., 2022).

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Figura 50. Semente de algodão encapsulada com corante e com sua capa de revestimento fragmentada ao entra em contato com a umidade do papel de filtro. Foto: Vicente de Paula Queiroga.

Com a utilização de sementes encapsuladas de beterraba açucareira (monogermes) se reduz os custos de produção durante a fase de plantio por diminuir o consumo de sementes, por facilitar a mecanização da semeadura e por eliminar a prática do desbaste de plantas excedentes. Soma-se a isto, a possibilidade de incorporação de nutrientes e outros agroquímicos (fungicidas e inseticidas) durante o processo de encapsulação, podendo constituir melhorias na sanidade das sementes e no estabelecimento das plântulas (SUAREZ, 1995). Portanto, as sementes encapsuladas de beterraba podem permitir o plantio de precisão, usando uma plantadeira mecanizada (Figura 51).

Figura 51. Campo de beterraba açucareira na etapa de semeadura. Foto: Shutterstock.com

C a p í t u l o I | 77 Embora a técnica de revestimento de sementes tenha sido desenvolvida há vários anos, as informações referentes à composição dos materiais empregados e à confecção das sementes recobertas são pouco difundidas, uma vez que esta técnica permanece inacessível junto às empresas de sementes e as companhias processadoras de revestimento de sementes.

VARIEDADES DE BETERRABA AÇUCAREIRA A beterraba nativa inicialmente tinha baixo teor de sacarose, mas a seleção genética permitiu atingir rendimentos de 16 a 20%. Ao longo dos séculos 20 e 21, maiores rendimentos de beterraba por hectare foram obtidos devido ao uso de sementes monogérmicas, à mecanização do cultivo e ao controle de pragas e doenças mediante sementes resistentes. De especial importância são as variedades resistentes ao pendoamento e à rizomania, fenômenos que reduzem a produção de açúcar da raiz (MMAMRM, 2010).

Para o melhorista, os principais critérios de seleção de cultivares são rendimento de raízes, rendimento de açúcar, pureza do suco, resistência a doenças como rizomania, rizoctonia e tolerância a nematoides. Outros critérios são importantes, como a resistência ao crescimento das sementes.

Tipos de variedades. A seleção levou praticamente a três tipos principais: Tipo E (do alemão Enstereich: rica em colheita). São plantas rústicas que dão um rendimento de peso elevado, mas com riqueza média.

Tipo Z (do alemão Zucherreich: rica em açúcar). São plantas com menos folhas, que dão colheitas menores em peso, mas com raízes mais ricas em açúcar. Seu ciclo geralmente é mais curto. São típicos de solos férteis.

Tipo N (do alemão Normalreich: moderadamente rica). Possui aptidões intermediárias entre os dois tipos anteriores, ou seja, mais produção que as do tipo Z em peso, e mais rica em açúcar que as do tipo E. Sua robustez também é intermediária entre os tipos E e Z. Em geral, existe uma relação inversa entre o rendimento em peso e a riqueza de açúcares.

Atualmente existem diferentes variedades de beterraba açucareira; algumas das mais comuns são: Daphna, Senada, Degas, Samantha, Khazar, Dyna, Marisma e Sherif, entre

C a p í t u l o I | 78 outras. Ao contrário da cana-de-açúcar, que cresce exclusivamente em áreas tropicais e subtropicais, a beterraba açucareira cresce em climas temperados, portanto, do ponto de vista agrícola, é de grande importância a nível mundial.

O Chile está plantando beterraba açucareira, utilizando sementes monogérmicas, como Festival, Blenheim, Penélope (convencional) e Magnolla, Nagano, Premiere (tolerantes a doenças fúngicas), com alto rendimento em raiz e industrial, com cobertura rápida nas entrelinhas (controle natural para a emergência de plantas daninhas) e com menos radículas secundárias, o que reduz a aderência de terra no momento da colheita. Uma área plantada de 60% utiliza a irrigação tecnificada (pivô central ou irrigação linear), o que possibilitou a incorporação de novas áreas de plantio de beterraba, nas quais, com irrigação regular e culturas altamente técnicas, são obtidas entre 90 e 100 toneladas por hectare de beterraba (ODEPA, 2009).

Nos últimos anos, a Syngenta AG desenvolveu a chamada beterraba açucareira tropical.

Permite que a planta cresça em regiões tropicais e subtropicais. A beterraba é plantada a partir de uma pequena semente, 1 kg de semente de beterraba tem 100.000 sementes de plantas e mais de um acre de terra (1 libra planta cerca de um acre).

As variedades de beterrabas disponíveis aos produtores do Chile para a semeadura na safra 2014 estão destacadas na Tabela 6.

Tabela 6. Variedades de beterraba utilizadas pelos produtores chilenos na safra 2014.

Variedades convencionais primaverais EMPRESA

VARIEDADE

CARACTERÍSTICA

KWS

Labonita KWS

Convencional

KWS

Victoriana KWS

Convencional

KWS

Finessa KWS

Convencional

SESVANDERHAVE

Coyote

Convencional

Danisco

Chopin

Convencional

Syngenta

Sentinel

Convencional

Columbus

Convencional

Strube Fonte: Montesinos (2014).

C a p í t u l o I | 79 As cultivares de beterraba açucareira sugeridas para plantio de inverno no Vale de Mexicali são as seguintes: EB-809: Apresenta ciclo vegetativo de 150 a 160 dias, com rendimentos experimentais por dois anos consecutivos de 120 T/ha de folhagem e 70 T/ha de raiz. A raiz tem 11 cm de diâmetro e 35 cm de comprimento, podendo extrair 655 litros de suco por tonelada de raiz, com 20 graus brix.

EB-815: Apresenta ciclo vegetativo de 150 a 160 dias, com rendimentos experimentais por dois anos consecutivos de 100 T/ha de folhagem e 70 T/ha de raiz. A raiz tem 10 cm de diâmetro e 34 cm de comprimento, podendo extrair 630 litros de suco por tonelada de raiz, com 18 graus brix.

EB-725: Apresenta ciclo vegetativo de 150 a 160 dias, com rendimentos experimentais por dois anos consecutivos de 120 T/ha de folhagem e 75 T/ha de raiz. A raiz tem 10 cm de diâmetro e 41 cm de comprimento, podendo extrair 610 litros de suco por tonelada de raiz, com 20 graus brix.

Coronado Large: Apresenta ciclo vegetativo de 150 a 160 dias, com rendimentos experimentais por dois anos consecutivos de 88 T/ha de folhagem e 53 T/ha de raiz. A raiz tem 10 cm de diâmetro e 36 cm de comprimento, podendo extrair 650 litros de suco por tonelada de raiz, com 19 graus brix.

Phoenix Médio: Apresenta um ciclo vegetativo de 150 a 160 dias, com rendimentos experimentais por dois anos consecutivos de 88 T/ha de folhagem e 67 T/ha de raiz. A raiz tem 9 cm de diâmetro e 33 cm de comprimento, podendo extrair 660 litros de suco por tonelada de raiz, com 19 graus brix.

COMPOSIÇÃO QUÍMICA DA RAIZ DE BETERRABA O órgão de armazenamento da planta da beterraba é geralmente chamado de raiz, embora apenas cerca de 90% seja realmente derivado da raiz, sendo os 10% superiores derivados do hipocótilo (Figura 52). Um material melhorado e práticas agrícolas aprimoradas aumentaram a concentração de sacarose em peso fresco na raiz de beterraba açucareira para cerca de 18% e a concentração em peso seco de sacarose em cerca de 75%.

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Figura 52. Uma planta madura de beterraba açucareira. Fotos: M. E. Elliott e G. D. Weston (1993).

A raiz da beterraba contém 75% de água, cerca de 20% (ou 18%) de açúcar e 5% de polpa (DOHM et al., 2013). O teor exato de açúcar pode variar entre 12% e 21% de açúcar, dependendo da cultivar e das condições de cultivo. O açúcar é o principal valor da beterraba açucareira como cultura de rendimento. A polpa, insolúvel em água e composta principalmente por celulose, hemicelulose, lignina e pectina, é utilizada na alimentação animal. Os subprodutos da cultura da beterraba, como polpa e melaço, adicionam mais 10% ao valor da colheita.

A beterraba sacarina cresce exclusivamente na zona temperada, em contraste com a canade-açúcar, que cresce exclusivamente nas zonas tropicais e subtropicais. O peso médio de uma beterraba açucareira varia entre 0,5 e 1 kg (1,1 e 2,2 lb). A folhagem da beterraba açucareira tem uma cor verde rica e brilhante e cresce até uma altura de cerca de 35 cm (14 pol). As folhas são numerosas e largas e crescem em um tufo da coroa da beterraba, que geralmente está no nível ou logo acima da superfície do solo (ROLPH, 1873).

C a p í t u l o I | 81 CONDIÇÕES EDAFOCLIMÁTICAS 1.Condições Climáticas Clima: A beterraba é uma espécie de climas frescos ou frios, quando é cultivada em épocas ou estações quentes, o rendimento e a qualidade diminuem, a cultura exige alta intensidade luminosa. Quando ela cresce com sombra, o rendimento e a qualidade (textura, cor e açúcares) diminuem. Não possui requerimentos marcados de fotoperíodo para engrossar a raiz (MORALES, 1995).

Na maioria dos climas temperados, as beterrabas são plantadas na primavera e colhidas no outono. No extremo norte de sua distribuição, estações de crescimento mais curtas, em 100 dias, podem produzir culturas de beterraba comercialmente viáveis. Em climas mais quentes, como Imperial Valley, Califórnia, a beterraba é uma cultura de inverno, plantada no outono e colhida na primavera.

Portanto, é uma planta resistente e bienal que pode ser cultivada comercialmente em uma ampla variedade de climas temperados. Durante sua primeira estação de crescimento, produz uma grande raiz de armazenamento (1-2 kg), cuja massa seca é de 15-20% de sacarose em peso. Se a planta não for colhida neste momento, durante a segunda estação de crescimento, os nutrientes da raiz serão usados para produzir flores e sementes e a raiz encolherá ou reduzirá o seu tamanho. Na produção comercial de beterraba (produção de açúcar), a raiz é colhida após a primeira estação de crescimento.

Altitude: 600 a 3000 m (BENACCHIO, 1982).

Luz: Requer insolação abundante, uma vez que os rendimentos são muito reduzidos em áreas sombreadas (BENACCHIO, 1982).

Umidade ambiental: Prefere uma atmosfera com condições intermediárias de umidade (YUSTE, 1997).

Temperatura: A faixa térmica para o seu desenvolvimento é de 10 a 30 °C, com um ótimo entre 18 e 22 °C (DOORENBOS; KASSAM, 1979). A temperatura base para germinação está entre 2 e 5 °C (GUMMERSON, 1986). É uma espécie bem adaptada ao frio, sua faixa de temperatura é de 5-30 °C. A temperatura média para um bom desempenho está entre 15 e 21 °C. Abaixo de 12 °C não há crescimento. As altas temperaturas são prejudiciais à cultura e reduzem muito o teor de açúcar (BENACCHIO, 1982). Sua faixa de temperatura de crescimento é de 5-35 °C, com um ótimo de 20 °C

C a p í t u l o I | 82 (FAO, 1994). Temperaturas noturnas entre 8 e 10 °C promovem um alto teor de açúcar nas raízes, porém, se as temperaturas forem inferiores a esse nível e os dias forem longos, a floração é induzida, o que diminui a concentração de açúcares nas raízes (STOUT, 1946). O ponto de congelamento está entre –5 e –7 °C, a temperatura base para o crescimento é de 5-7 °C, enquanto a ótima para o crescimento é de 22-25 °C. A temperatura máxima para o desenvolvimento é 30-35 °C. A germinação ocorre entre 5 e 35 °C, sendo a temperatura ótima de 20-25 °C (YUSTE, 1997). As plantas desta espécie requerem vernalização entre cerca de 0 °C e 10-15 °C. O ideal é cerca de 8 °C na luz e 24 °C na escuridão (CURTH, citado por LEXANDER, 1985).

Sabe-se que a "beterraba" é altamente resistente à geada, podendo germinar em uma ampla faixa de temperaturas do solo, entre 1,7 e 30 ºC (ROBBINS; PRICE, citado por WHITELEY; COWLEY, 1969). A esse respeito, a FAO (2010) afirma que a "beterraba açucareira" pode germinar de -6 a -7 ºC e florescer ou frutificar de -2 a -3 ºC (tanto a forrageira como a açucareira), resistindo quando tem duas folhas verdadeiras - 7 ou -8ºC; há problemas quando as plantas são recém-nascidas se a temperatura for -2 ºC e subir rapidamente. No entanto, Kaspari (2014) afirma que a “beterraba” pode germinar a 5 ºC, mas demora cerca de 40 dias, e que pode ser reduzida para 5 ou 6 dias, se a temperatura subir para 21 ou 27 ºC. Embora El-Sarag e Moselhy (2013) afirmem que a "beterraba açucareira" é essencial nas rotações de inverno no Egito. Holst e Scott (1970) indicam que temperaturas acima de -4,4 ºC não afetam a cultura, nem a quantidade de sacarose.

Por sua parte, Senf (citado por MORILLO-VELARDE, 2013) indica que o tamanho ideal da "beterraba" para tolerar a geada é de 0,5 a 1,5 cm de diâmetro das raízes, concordando com Kockelmann e Meyer (citado por MORILLO-VELARDE, 2013) , que afirmam que o diâmetro é de 1-2 cm na parte superior da raiz; e de acordo com Reinsdorf e Koch (2013), e Reinsdorf et al. (2013) que indicam que essas plantas podem tolerar até -4,5 ºC naquele local, o que corresponde a temperaturas do ar de -15 ºC (em solos descobertos) e -21 ºC (em solos cobertos), enquanto com diâmetros maiores, a geada afeta a partir de 1,5 ºC. Uma temperatura na coroa abaixo de -6 ºC (-17 ºC no ar) indica morte por geada (REINSDORF; KOCH, 2013). No entanto, Webster et al. (2016) afirmam que nos Estados Unidos uma temperatura de -9 ºC mata a "beterraba açucareira". Reinsdorf et al.

(2013) concluem que a concentração dos solutos K+, Na+ e N amino contribuem para a alta tolerância às geadas da "beterraba", embora não haja concentração de açúcares. Por outro lado, a betaína, os aminoácidos e a “osmolalidade” estão positivamente

C a p í t u l o I | 83 correlacionados com a tolerância à geada “beterraba” e a prolina atua negativamente (LOEL; HOFFMANN, 2015). Esses resultados concordam com os de Allard et al. (1998) para o trigo, em relação à betaína, que induz a resposta dos genes responsáveis pela resistência à geada.

2.Condições edáficas Umidade: A planta de beterraba pode suportar deficiências de umidade no solo e se recuperar ao receber água, sem afetar muito seu rendimento. No entanto, a repetição de períodos de estiagem e abundância de umidade no solo podem causar rachaduras e/ou descoloração interna da raiz (MORALES, 1995).

As áreas encharcadas devem ser evitadas, pois causam asfixia das raízes e favorecem o ataque de patógenos do solo. O excesso de umidade retarda o crescimento das plantas e dá à folhagem um tom amarelado ou avermelhado. A alta umidade relativa do ar favorece o aparecimento de doenças foliares (MORALES, 1995).

Drenagem: Requer solos bem drenados (FAO, 1994).

Textura do solo: Solos francos são recomendados para esta cultura (BENACCHIO, 1982). São adequados os solos de textura média a levemente pesada e que sejam fragmentados (DOORENBOS; KASSAM, 1979).

Profundidade do Solo: Em solos profundos, a cultura pode desenvolver um sistema radicular penetrante e profundo, mas normalmente 100% da água é extraída da primeira camada do solo com espessura de 0,7 a 1,2 m (DOORENBOS; KASSAM, 1979).

Salinidade: Exceto nos estágios iniciais, uma vez estabelecida a cultura, ela é tolerante à salinidade. A diminuição de desempenho é de 0% para 8,7 mS/cm, 10% para 8,7 mS/cm, 25% para 11 mS/cm, 50% para 15 mS/cm e 100% para 24 mS/cm. Durante o período inicial a condutividade elétrica não deve exceder 3 mS/cm. pH: Sua faixa de pH é de 6,0 a 8,0, com um ótimo de 7,0 a 7,5 (BENACCHIO, 1982). O ótimo varia de 6,5 a 8,0 (IGNATIEFF, citado por MORENO, 1992). Sua faixa de pH está entre 6,0 e 7,0, com um ótimo de 6,5 (FAO, 1994). Valores de pH abaixo de 5,5 são desfavoráveis para o desenvolvimento da beterraba (DOORENBOS; KASSAM, 1979).

C a p í t u l o I | 84 SISTEMA DE PRODUÇÃO O correto preparo do solo, a semeadura de precisão com semente monogerme encapsulada ou descortiçada, o controle cuidadoso de pragas, doenças e ervas daninhas, a aplicação oportuna de fertilizantes apropriados e a prevenção da seca são outros componentes do portfólio de boas práticas que será discutido nas etapas subsequentes. Também descreve os aspectos cruciais do crescimento vegetativo da planta com ênfase especial na produção de sacarose, cuja colheita da beterraba/raiz é realizada por colheitadeiras modernas.

ANÁLISE DE SOLO E CALAGEM Calagem. A maioria dos solos brasileiros possui características químicas inadequadas para o cultivo intensivo de plantas, tais como: elevada acidez, alto teor de alumínio trocável e deficiência de nutrientes, especialmente de cálcio, magnésio e fósforo.

Portanto, a calagem é prática fundamental para a melhoria do ambiente radicular das plantas e para ganhos de produtividade.

A cultura da beterraba está entre as hortaliças mais sensíveis à acidez do solo. Assim, os solos, em que a beterraba será cultivada, devem ser corrigidos, quando necessário, até obter 80% de saturação por bases, além de um pH (em água) em torno de 6,5.

Dentre os corretivos da acidez do solo, os calcários são mais comuns. O calcário à disposição dos produtores em cada região pode ser denominado de calcítico, magnesiano ou dolomítico. Estes recebem essa denominação em função do teor de óxido de magnésio (MgO). Calcário com menos de 5% de MgO é denominado calcítico; de 5% a 12% de MgO, denomina-se magnesiano e acima de 12% de MgO, dolomítico. Os calcários calcinados, que tanto podem ser calcíticos, magnesianos ou dolomíticos, são produtos que geralmente possuem ação mais rápida na correção da acidez do solo.

De maneira geral, recomenda-se a aplicação de corretivos de acidez do solo com PRNT acima de 70% com antecedência de 60 a 90 dias da semeadura direta ou transplante das mudas de beterraba (Figura 53). É importante que se realize a incorporação do corretivo até 20 cm de profundidade, para possibilitar o pleno desenvolvimento das raízes da beterraba. Logo após a incorporação do calcário, deve haver umidade suficiente no solo para que haja o início da correção de sua acidez.

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Figura 53. Aplicação de calcário (com base na análise de solo) na área destinada ao plantio de beterraba açucareira. Foto: Cal Iansa.

Vale ressaltar que o gesso agrícola (sulfato de cálcio bihidratado) apenas fornece cálcio e enxofre às culturas e arrasta a maiores profundidades o alumínio trocável do solo, não havendo função de correção do pH do solo.

Análise de solo. É importante conhecer a condição química do solo antes do estabelecimento da beterraba açucareira; portanto, recomenda-se realizar uma análise completa de macro e micronutrientes, salinidade (condutividade elétrica), matéria orgânica, capacidade de troca catiônica e pH. No entanto, deve-se tentar verificar anualmente a acidez do solo para garantir o bom desenvolvimento das raízes, absorção eficiente dos elementos minerais; portanto, obter-se-ão plantas com bom estado nutricional (MORALES, 2017).

Deve ser realizada a amostragem antes da aplicação das fontes de fertilização mais importantes para a cultura. Para isso, uma amostra composta de solo (média de 20 subamostras) deve ser retirada do terreno homogêneo, a uma profundidade de 0 a 30 cm.

Para a amostragem de solo são necessários os seguintes materiais: trados ou com pá de corte, balde plástico e saco plástico. O trado torna a operação mais fácil e rápida. Além disso, ele permite a retirada da amostra na profundidade correta e da mesma quantidade

C a p í t u l o I | 86 de terra de todos os pontos amostrados. Na Figura 54 estão representados os tipos de ferramentas que podem ser utilizadas na amostragem de solo.

Figura 54. Ferramentas que podem ser utilizadas na amostragem de solo. Fonte: Agrolink (2011).

A pesquisa já demonstrou que quanto maior o número de amostras simples tomadas para compor uma amostra composta, maior é a possibilidade de se ter uma amostra representativa. No caso de área homogênea, tomam-se amostras em 10 a 12 pontos bem distribuídos, limpando-se em cada local a superfície do terreno, retirando-se as folhagens, resíduos orgânicos, etc, sem, contudo, raspar a terra (Figura 55). O número no qual o erro amostral é bastante reduzido é de 20 amostras simples compondo uma amostra composta.

Em cada ponto, retirar os detritos na superfície do solo. Essas subamostras devem ser armazenadas em balde plástico e, ao final da coleta, serem homogeneizadas, gerando uma única amostra de um quilo. Em seguida, deve-se secar o solo, armazená-lo em saco plástico ou caixa de papelão, identificar corretamente a embalagem e enviá-la para laboratório de confiança.

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Figura 55. a) Abertura da cova em forma de V; b) Corte de uma lâmina de solos de 2 a 3 cm; e c) Disposição dos pontos de amostragem de solos em forma de ziguezague.

PREPARAÇÃO DO SOLO Um solo com estrutura de boa qualidade é aquele que apresenta aeração adequada e ausência de compactação ou pé de arado. A preservação da qualidade natural da estrutura do solo está associada a fatores que dependem do manejo do agricultor: o número de passadas realizadas, a qualidade do equipamento utilizado e as condições do solo no momento do seu preparo (principalmente seu teor de umidade).

A melhoria da qualidade estrutural do solo é um objetivo que o agricultor pode alcançar a longo prazo, através de um trabalho sustentável de incorporação de resíduos (matéria orgânica) após cada colheita e a correta realização dos trabalhos, em tempo, número e tipo de equipamentos utilizados.

O trabalho de preparação do solo para a beterraba começa com a incorporação, total ou parcial, dos resíduos ou restolhos da safra anterior, que devem ser distribuídos homogeneamente na zona cultivável do perfil do solo, de forma a aproveitar seus nutrientes (carbono, nitrogênio, fósforo e potássio) e obter os benefícios adicionais que proporcionam: ausência de erosão e melhoria das propriedades físicas, químicas e biológicas do solo.

Para facilitar a degradação dos resíduos e evitar o fenômeno conhecido como "inanição de nitrogênio" (falta desse elemento na quantidade necessária para permitir a atividade dos microrganismos do solo), a recomendação geral é adicionar 7 quilos de nitrogênio por tonelada de matéria seca no trabalho de incorporação de resíduos. A alternativa mais econômica – não necessariamente a apropriada em todos os casos, devido ao seu efeito acidificante – é a ureia. Ao incorporar os resíduos juntos com o nitrogênio, realiza-se a aplicação do calcário quando ainda não tenha feita com antecipação de 60-90 dias.

C a p í t u l o I | 88 Alguns equipamentos usados nos trabalhos verticais do terreno: Para obter uma boa produção de beterraba, é necessário fazer um preparo do solo com uma aração a mais profunda possível (35-45 cm; Figura 56) para enterrar o restolho da safra anterior, facilitando assim o bom desenvolvimento posterior das raízes e conservar o máximo possível de água da chuva.

Figura 56. Preparo do solo: escarificadores (35-45 cm de profundidade) ou subsoladores (35-60 cm de profundidade). Fotos: IANSAGRO.

1-Escarificadores – Eles devem penetrar entre 35 e 45 cm. São os que alcançam os melhores resultados em termos de profundidade e fragmentação do perfil do solo, dada a firmeza estrutural dos equipamentos e a qualidade do corte de seus elementos, feitas por “ponteiras” (formas estreitas) que penetram no solo.

2-Subsoladores (tipo Yimpa): devem penetrar de 35 a 60 cm, dependendo da profundidade das camadas endurecidas. O espaço entre as hastes depende do teor da umidade do solo. Se a condição for semi-friável (na qual se obtém o melhor resultado), a separação entre as hastes será de 50 cm, e se for friável, 35 cm. Não é recomendado trabalhar em solo seco: exige mais potência do trator, a profundidade é menor e se formam blocos duros que ficam apenas na superfície, muito difíceis de fragmentar, o que aumenta os custos e prejudica a estrutura do solo. Para otimizar a penetração no solo, alguns subsoladores permitem a regulagem de inclinação das hastes (inclinação vertical superior a 25 a 30 °, de preferência 45 °), em cuja extremidade inferior existe uma ponteira que

C a p í t u l o I | 89 pode ter diversos formatos, de acordo com o projeto do fabricante e o grau de compactação do solo (GADANHA JÚNIOR et al., 1991; ALOISI et al., 1992; Figura 57).

Figura 57. Formato de hastes do subsolador: a) reta, b) curva, c) parabólica, d) ação da subsolagem no solo.

Alguns equipamentos para os trabalhos horizontais do terreno.

Para obter uma boa produção de beterraba açucareira, é necessário fazer uma aração (arado de aiveca reversível; Figura 58) a mais profunda possível (35-45 cm) para enterrar o restolho da safra anterior, facilitando assim o bom desenvolvimento posterior das raízes e conservar o máximo possível de água da chuva.

• Equipamentos: Recomenda-se apenas o arado de aiveca reversível, que inverte parcialmente o solo.

• Profundidade de trabalho: 30 a 35 cm desde o corte do arado até o fundo do sulco.

• Potência e velocidade de operação: dependendo da textura do solo, compactação, teor de umidade, profundidade desejada e largura de corte.

• Largura de trabalho: em alguns equipamentos podem ser regulados para medidas entre 12 e 20 polegadas entre os cortes das hastes reversíveis, ajustando dito espaçamento de acordo com a potência do trator. Em outros casos só é possível fazer o ajuste no terreno, devendo o equipamento ser colocado na posição horizontal em relação ao solo (MONTESINOS, 2014).

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Figura 58. Arado de aiveca reversível usado no preparo de solo para o plantio da beterraba açucareira. Foto: Montesinos (2014).

Quando os resíduos superficiais são muito abundantes ou se deseja agregar algum tipo de correção (cal, matéria orgânica), é recomendável utilizar no arado de aiveca um complemento chamado raspador ou roçadeira, similar a uma estrutura de arado de pequeno formato, que é colocado na frente do arado normal (MONTESINOS, 2014). Este implemento corta uma faixa de pouca profundidade e largura no solo e lança o solo ao fundo do sulco, melhorando a incorporação de resíduos, conforme ilustração na Figura 59:

C a p í t u l o I | 91 a).A inversão do solo com arado de

aiveca

roçadeira:

reversível a

sem

incorporação

é

deficiente, pelo qual a vegetação (resíduos e

plantas daninhas)

continua a desenvolver-se.

b).Revolvimento do solo com aiveca e roçadeira: facilita a incorporação de resíduos, pois a porção de solo cortada pela roçadeira passa para o fundo do perfil.

Figura 59. Ilustração do arado de aiveca (a) e o arado de aiveca + roçadeira (b). Foto: Montesinos (2014).

O arado de disco é usado para preparar o solo onde as culturas serão plantadas. Seu uso consiste em arrancar e triturar as plantas daninhas e restos do cultivo anterior e para cortar, remover e pulverizar a terra. Consiste em muitos discos de ferro ou de aço com uma leve concavidade (Figura 60). Os discos não ficam paralelos à direção do arado, pois isso otimiza o trabalho de corte do terreno.

Figura 60. Arado de disco.

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Preparo secundário A gradagem é uma técnica secundária, cuja função principal é romper torrões de terra ocasionada por uma operação prévia de aração ou subsolagem, incorporar restolho que havia sobrado das lavouras plantadas anteriormente e nivelar o terreno, facilitando assim o trabalho de formação de camalhões da área de cultivo da beterraba açucareira.

O trabalho de destorroamento se completa com uma ou duas passagens de gradagem ou cultivador, dependendo das necessidades do terreno, com o objetivo de quebrar os torrões formados na aração ou subsolagem.

A gradagem costuma ter uma profundidade de 10 a 15 cm, sendo conveniente aproveitar esse trabalho para enterrar o adubo de fundação.

O último trabalho no preparo do solo é o nivelamento do terreno ou preparo secundário, cujo resultado final deve ser um solo plano, assentado e macio, com a presença de pequenos torrões, de 1 a 2 cm, que impedem a formação de crostas que são de outra forma causada por chuva ou irrigação. O bom resultado do trabalho na superfície facilita a distribuição de água de irrigação e fertilizantes e também favorece a germinação e emergência da beterraba. Essa prática pode ser feita com tratores, uma estrutura de madeira, madeira pesada ou um pedaço de trilho (Figura 61).

Figura 61. Nivelamento do solo e gradagem de arraste.

C a p í t u l o I | 93 Para a formação dos camalhões se podem conseguir com implemento do tipo sucador; (Figura 62), orientadas para o giro em direção ao centro das ruas. Como alternativa é utilizar arado de disco construídos com grupos de dois discos de diferentes tamanhos (35,5 cm e 40,6 cm) unidos por um eixo comum, que são inclinados cerca de 45 ° com a linha de avanço. Ou seja, consiste em 2 discos, um em cada extremidade para formar o camalhão, sendo as dimensões do camalhão a formar que deve ter 15 cm de altura e 40 cm de largura (Figura 63).

Figura 62. Sucador de uma linha e arado de disco formador de camalhões. Fotos: Egedal Maskinenfabrik e Magazine Rural.

Figura 63. Corte transversal através de um campo de beterraba plantado em camalhão com as dimensões: 40 cm de base e 20 cm de crista. Foto: retirado da Wikipedia.

C a p í t u l o I | 94 Através desta prática (sulcado), é feito um bom uso da água de irrigação e favorece o desenvolvimento da raiz, da mesma forma que facilita o trabalho de cultivo (capina, adubação e aplicação de herbicida e inseticida).

ÉPOCA DE PLANTIO Essa cultura faz parte de um processo que leva em consideração a preservação da terra, do ar e da água. No inverno, o produtor de beterraba faz análises do solo para medir a quantidade de nitrogênio presente no solo. Na primavera, a terra é semeada (Figura 64).

No outono, é a época da colheita.

Figura 64. Evolução produtiva da beterraba açucareira desde as etapas de plantio com semeadora de precisão com sementes encapsuladas até a colheita da beterraba realizada no ponto de acumulação de sacarose na raiz (fase vegetativa). Fonte: Syngenta France.

C a p í t u l o I | 95 Na Espanha existem duas modalidades de cultivo de semeadura de beterraba: outono e primavera. A semeadura primaveril é a que predomina mundialmente, com semeadura no final do inverno e início da primavera e colheita no outono-inverno. Esta modalidade ocorre nas áreas centrais (Comunidade de Castilla-La Mancha) e norte da Espanha (Comunidades de Castilla e León fundamentalmente e em outras como o País Basco e La Rioja). Na Andaluzia Ocidental, apenas a modalidade outonal é praticada. Deve-se assinalar que o ciclo de cultivo é cerca de dois meses mais curto na semeadura da primavera do que na semeadura do outono: cerca de 7-8 meses na semeadura da primavera em comparação com 9-10 meses na semeadura do outono.

A época de semeadura tem uma incidência importante na produtividade da cultura. Como regra geral, quanto mais cedo o campo for semeado, maior será o seu potencial de rendimento (Tabela 7). Tendo em conta este critério, a data efetiva de semeadura é determinada pela umidade e temperatura do solo. A condição ideal de umidade é solo friável (os torrões se agregam facilmente quando pressionados) e a temperatura do solo não deve ser inferior a 10ºC.

Tabela 7. Área de cultivo primaveril da beterraba açucareira no Chile. Época de Semeadura Primaveril (Variedades convencionais e tolerantes) NORTE - San Fernando, Curicó, Talca

01 de agosto até 15 de setembro

CENTRO – Linares, Ñuble, Los Ángeles

01 de agosto até 15 de setembro

SUL - Temuco

20 de agosto até 30 de setembro

Fonte: IANSA (2014).

As condições climáticas e de solo não são ótimas, é preciso esperar que apareçam, com todos os insumos disponíveis e o maquinário pronto.

No plantio da primavera, pretende-se realizar uma implantação antecipada a partir de 15 de maio, quando a iluminação começa a ser maior. E a melhor data de plantio no outono é aquela que vai do início de outubro até meados de novembro.

C a p í t u l o I | 96 SEMEADURA A semente precisa de contato completo com o solo e também de um substrato firme para que a raiz possa penetrar com força. Se o solo foi removido abaixo de 3 cm de profundidade, a raiz não encontra resistência e forma múltiplas raízes. Esta situação revela-se contraproducente na beterraba açucareira em termos de teor de açúcar.

Uma semeadora pode ser usada para este trabalho, mas só é recomendada em terrenos irrigados. Neste tipo de semeadura, as sementes devem ser calibradas, devendo haver uma relação entre o calibre das sementes e o tamanho dos alvéolos do distribuidor da semeadora (MONTESINOS, 2014). Com caráter orientador (Tabela 8), a distância entre as sementes para uma semeadura de precisão: Tabela 8. Distância entre as sementes para uma semeadura de precisão em função do tipo de semente de beterraba.

Tipo de semente

Distância entre sementes (cm)

Calibradas

4

De precisão (monogerme técnica)

6

Monogerme genética

9-12

Fonte: Montesinos (2014)

A distância entre as fileiras varia entre 45-65 cm, a entrelinha deve ser estreitada até onde permite o maquinário utilizado. As vantagens de se usar uma semeadora de precisão, seja ela mecânica ou pneumática: - Emergência mais uniforme, plantas de tamanho mais regular e em número suficiente.

- Reduz o custo de desbaste.

- Menos competição entre plantas e desenvolvimento mais rápido da cultura.

- Facilita o desbaste dentro do período comercial disponível para ele.

- Facilita o trabalho dos cultivadores.

C a p í t u l o I | 97 SEMEADURA DE PRECISÃO A semeadura deve ser realizada com grande precisão. A alta qualidade desta operação, somada a um correto preparo do solo e a aplicação oportuna de irrigação tecnificada, garante uma germinação uniforme, que permite atingir a densidade ideal de 120 mil plantas por hectare e conseguir colher com raízes homogêneas em tamanho e polarização.

As máquinas utilizadas, desde as que trabalham em seis fileiras até os modernos modelos com doze fileiras, são monosemente (monogerme), compostas por corpos independentes, que devem operar a uma velocidade máxima de 5 km/h, depositando as sementes uniformemente em profundidade de 1,5 cm e a uma distância de 15 cm em linhas de plantio com 50 cm de separação entre fileiras (Figura 65). Nas variedades tolerantes à Rhizoctonia, a distância entre as sementes é de 13,2 (MONTESINOS, 2014).

Figura 65. Semeadora de precisão com seis fileiras usada na semeadura de beterraba açucareira. Foto: sembradora Monosem.

C a p í t u l o I | 98 O principal responsável pela precisão da semeadura é a unidade dosadora da semeadora, que consiste basicamente em um disco plano com 30 a 36 orifícios de 2 a 2,2 mm de diâmetro, ao qual as sementes aderem por meio de um sistema de sucção do ar. O disco gira e cada vez que um orifício com uma semente passa por um determinado ponto sem sucção, a semente cai.

A profundidade de plantio é determinada pela posição relativa da relha em relação às rodas da semeadora. Deve ser fixo, para garantir que sua localização não seja modificada durante a tarefa.

O controle da profundidade de semeadura fica a cargo das rodas laterais, localizadas na mesma altura do dosador de sementes. A regulagem é realizada em um único ponto do equipamento, permitindo que ele se movimente uniformemente tanto em terreno plano quanto em áreas irregulares. Desta forma, a operação da relha permanece inalterada e se consegue uma profundidade exata de plantio.

O resultado da semeadura é ótimo se o solo tiver sido pré-fertilizado. Por outro lado, se o fertilizante for aplicado na mesma atividade de semeadura, o camalhão para plantio de sementes é danificado pelo distribuidorr do fertilizante (MONTESINOS, 2014).

A compactação é conseguida com dois outros elementos. A roda de compactação intermediária, feita de alumínio, com banda de aço inoxidável e removedor de lama, produz uma compressão entre a semente e o solo semelhante à obtida manualmente. Ao aumentar o contato semente/solo, favorece-se uma germinação rápida e uniforme e, portanto, uma emergência homogênea.

O uso desta roda é recomendado para todo o tipo de solos. A pressão pode ser ajustada em diferentes intensidades, de acordo com as posições indicadas pelo FABRICANTE. Em camalhões de boa qualidade, deve-se preferir uma alta pressão. Em solos muito soltos é aconselhável reduzir a pressão e ajustar (aumentar ou diminuir, dependendo do caso) a profundidade de semeadura. As rodas compactadoras traseiras dispostas em forma de V cobrem e compactam lateralmente a semente, proporcionando importantes vantagens no resultado final da semeadura.

- A terra da semeadura fica solta, ou seja, não há vedação do solo, evitando assim o risco de formação de crostas.

-Não se altera na profundidade de plantio.

C a p í t u l o I | 99 - Melhora o contato solo-semente, o que acelera a germinação.

A segunda alternativa de rodas compactadoras traseiras disponíveis no Chile, são as "Famflex", rodas de borracha flexíveis que cumprem a função de compactar o solo, operando em conjunto com outros dois elementos que cobrem as sementes (Figura 66).

Seu principal inconveniente é que, se o solo apresentar certo desnível, a profundidade de semeadura será variável e, consequentemente, a emergência não terá a uniformidade desejada.

Figura 66. Semeadura de precisão da beterraba açucareira em camalhões (plântulas uniformes).

C a p í t u l o I | 100 Regulagem da semeadora. Antes de iniciar a semeadura, é fundamental garantir que cada uma das partes da máquina esteja em condições adequadas para realizar uma atividade de real precisão. Isso inclui as seguintes tarefas: -Verifique se há uma separação uniforme de 50 cm entre as unidades semeadoras e se não há movimentos laterais.

- Revisar as relhas, principalmente o ângulo de ataque. Se não estiverem em boas condições, é aconselhável trocá-las (e não colocar calços), para evitar problemas na distribuição da semente e na profundidade na linha de semeadura.

-Certifique-se de que a roda intermediária e as rodas compactadoras traseiras não tenham oscilação e que os raspadores (responsável por retirar a terra da roda, para não impedir a correta queda da semente na linha de plantio) estejam em bom estado.

- Os pneumáticos das rodas, responsáveis pela transmissão, devem ter pressão de 35 libras. Pneus muito inflados podem causar derrapagem e pneus insuficientemente inflados prejudicam a transmissão para o dosador ou distribuidor, prejudicando, em ambos os casos, a posição da semente no solo.

-As correntes de transmissão devem estar limpas e secas. Não é conveniente lubrificá-las ou lubrificá-las, pois o pó da semeadura causa um efeito abrasivo que diminui sua vida útil.

-Faça a máquina funcionar e verifique se o ruído da turbina é normal. Os tubos de sucção de ar não devem ter perfurações que afetem a sucção.

TIPOS DE SEMENTES A semente comercial de beterraba é um glomérulo que na verdade é composto de 2 a 4 sementes encerradas na mesma cobertura suberosa (que tem a consistência de cortiça).

Tem o inconveniente de que nascem várias plantas no mesmo ponto, dificultando e encarecendo o trabalho de desbaste. No mercado encontram-se “sementes descortiçadas” obtidas da fragmentação mecânica dos glomérulos. Além disso, essa semeadura não é uniforme, pois nos países onde o cultivo é totalmente mecanizado, para baratear a operação de desbaste, surgiu a necessidade de obter sementes monogermes.

C a p í t u l o I | 101 -Multigerme normal (ordinária): é a mais utilizada, cada semente contendo mais de um germe. Possuem um custo menor, podendo ser utilizadas com semeadoras tradicionais.

São necessárias grandes quantidades de sementes e as operações de desbaste são muito caras.

-Multigerme calibrada: são submetidas a uma calibração para obter uma diferença de diâmetro estabelecida. Possui maior taxa de germinação e permite uma economia de sementes na semeadura. Deve ser semeada com uma semeadora de precisão -Sementes de precisão (monogerme técnica): são provenientes do segmento mecânico (descortiçadas) de sementes naturais multigermes. Este tipo de semente só é recomendado para semeaduras de precisão. Representa uma economia considerável de mão de obra no desbaste em comparação com as multigermes, mas é mais caro que as monogermes genéticas.

Monogerme genética: a semente monogerme foi obtida geneticamente. Esse tipo de semente supera em energia e vigor germinativo e, portanto, em emergência em relação as demais sementes. Sendo uma semente cara, só é recomendada para semeaduras semidefinitivas ou definitivas. O trabalho de desbaste é favorecido.

ESPAÇAMENTO Antes de iniciar a semeadura, deve-se caracterizar o cultivo no qual as máquinas devem trabalhar durante a colheita. Em primeiro lugar, o espaçamento das raízes na linha, pois a irregularidade na distância entre as raízes contíguas terá um impacto negativo tanto no trabalho do descoronado quanto do arrancador. A altura média das raízes acima do solo também é importante, pois afeta os mesmos dispositivos e, em caso de irregularidade, exige um ajuste contínuo dos elementos de descoronado e arranque (Figura 67).

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Figura 67. Deve-se obter uma altura mais ou menos uniforme de raízes acima do solo para facilitar as operações de descoronado e de arranque. BrasilAgro e Dreamstime.

O espaçamento é a distância entre duas sementes sucessivas dentro de uma fileira. As falhas (vazios) referem-se à ausência de uma semente onde deveria existir teoricamente, ou seja, onde o espaçamento é maior que 1,5 vezes o espaçamento teórico da semente.

Múltiplos (duplos) referem-se à presença de duas ou mais sementes onde deveria haver apenas uma, ou seja, onde o espaçamento é inferior a 0,5 vezes o espaçamento teórico das sementes (LAMMERS et al., 2015). Uma semente dentro de linhas específicas e germinação de plântulas únicas em cada célula são desejadas no cultivo de beterraba açucareira. Para atingir esses objetivos, é importante usar sementes encapsuladas e nuas calibradas (descortiçadas) com precisão. A grande maioria das sementes de beterraba açucareira semeadas na Turquia consiste em sementes de monogerme genético nuas.

Sementes de beterraba açucareira geneticamente monogerme pertencentes a diferentes variedades são processadas e calibradas de acordo com tamanhos de 3,25-Ø4,50 mm na unidade de processamento de sementes da Turkish Sugar Factories Corporation. Elas são então entregues aos agricultores após serem tratadas com um inseticida (imidacloprid ou tiametoxam), dois fungicidas (hymexazol e thiram) contra doenças e pragas. As variedades de sementes produzidas por empresas privadas de sementes podem ser compradas no mercado e semeadas de acordo com a preferência dos agricultores (TSFAS, 2019).

C a p í t u l o I | 103 A beterraba açucareira é geralmente plantada a 8 cm de distância das sementes dentro de uma fileira e a 45 cm de distância entre fileiras usando máquinas semeadoras de precisão; uma distância de separação de 20-25 cm é aplicada na Turquia. Além disso, o plantio no espaçamento entre linhas de 45 cm e no espaçamento desejado de sementes dentro de uma linha pode ser realizado com o uso de semeadoras pneumáticas. A frequência ideal de plantas para obter o maior rendimento e qualidade foi determinada entre 70.000 e 90.000 plantas ha-1 (HOZAYN et al., 2013; SBGG, 2016). A velocidade de avanço da máquina semeadora é um dos principais fatores que afetam a qualidade da semeadura; uma velocidade de avanço de 4,5-5 km h-1 parece fornecer a distribuição de sementes mais adequada. Uma alta velocidade causa uma distribuição irregular das sementes, alterando as configurações de profundidade e deixando as sementes na superfície do solo.

A profundidade de plantio também é um fator importante na produtividade e qualidade.

As sementes de beterraba açucareira devem ser semeadas a uma profundidade de 2-4 cm e devem ser verificadas continuamente durante a operação de semeadura. Além disso, o plantio adequado facilita o processo subsequente de capina e colheita (HOZAYN et al., 2013).

Nos países tradicionalmente “produtores de beterraba”, a densidade de plantas/ha varia de 60 a 80 mil; demostrando que existe uma correlação positiva altamente significativa entre o número de raízes colhidas e a produção de açúcar por ha (DE LEENHEER; VAN RUYMBEKE, 1973). Dentro deste contexto, na Bélgica, por exemplo, a densidade da "beterraba açucareira" varia entre 70 e 75 mil plantas por hectare, obtendo-se raízes em média entre 700 e 800 g (VAN RUYMBEKE; DE LEENHEER, 1973). O equilíbrio que deve ser buscado é ter uma densidade tal que permita uma produção adequada sem afetar muito a qualidade das raízes, pois em menor densidade, resultará em raízes maiores de menor qualidade, e em maior densidade, raízes menores de qualidade superior. Na costa peruana, no entanto, com densidades muito mais altas (100.000 plantas/ha) foram obtidas raízes maiores do que na Bélgica, com média entre 900 e 1.000 g em muitos setores do campo, pois se as características ecológicas permitirem, é possível aumentar as densidades sem sacrificar os rendimentos finais.

A qualidade tecnológica afeta o desempenho do processo industrial e é afetada principalmente pela proporção entre açúcar cristalizável (sacarose) e açúcar não cristalizável (açúcar em melaço). A relação entre o teor desses dois açúcares é conhecida

C a p í t u l o I | 104 como coeficiente alcalino (AC) e valores superiores a 1,8 são necessários para uso na indústria.

IRRIGAÇÃO Quando se decide irrigar a beterraba açucareira, qualquer sistema de irrigação pode ser aplicado (Figura 68). Com a situação atual, em que a água é um fator limitante e a necessidade de otimizar o uso dos recursos, os sistemas de irrigação por gotejamento são os mais utilizados.

Figura 68. Irrigação por pivô central (fixo) e pivô lateral. Foto: Adaptado de Testezlaf (2015).

C a p í t u l o I | 105 A água é o fator que mais influi sobre o peso e a riqueza da beterraba açucareira. Ao mesmo tempo, é o fator mais difícil de manejar, pois depende de muitos outros parâmetros, como clima, tipo de solo, profundidade das raízes, etc.

O cultivo de beterraba necessita de uma irrigação de nascença logo na semeadura (20-30 l/m2). Ou seja, a beterraba precisa de aproximadamente 20 l/m2 para germinar, mas se não receber água novamente dentro de 15-20 dias, a plantação pode ser perdida. Durante o desenvolvimento da cultura (a partir da germinação) as irrigações devem ser curtas e frequentes (4-6 l/m2). Quando aplicado em meados de agosto a início de setembro, o volume de água a ser utilizado pode variar entre 50 e 70 l/m 2.

A maioria dos solos onde a beterraba é cultivada tem uma condutividade elétrica inferior a 0,5 mmhos/cm, no entanto, se presumir que uma parcela pode ser salina, recomenda-se a realização de uma análise de solo, e se a condutividade elétrica for igual ou superior que 3 mmhos/cm, é preferível não plantar beterraba.

Os solos arenosos têm menor capacidade de retenção de água, pelo que a irrigação terá de ser mais leve e frequente; o oposto ocorre em solos argilosos.

O bom desenvolvimento de seu sistema radicular permite que a beterraba resista a secas curtas e se recupere delas sem sofrer perdas significativas de produtividade. O excesso de água é prejudicial, pois as raízes sofrem asfixia e podem morrer, além do fato de que os encharcamentos favorecem o ataque de doenças do solo. O solo deve conter de 60 a 70% da capacidade de campo, não ficando acima de 80% por muito tempo. A irrigação deve ser limitada à medida que as beterrabas atingem seu tamanho comercial ideal.

Para determinar o momento de irrigação, é necessário levar em consideração o estágio de desenvolvimento da planta, a textura do solo, o nível de salinidade do terreno, as condições climáticas e algumas práticas agronômicas como adubação e controle de plantas daninhas. O cultivo da beterraba açucareira requer uma lâmina de irrigação de 60 cm (profundidade), distribuída em 5 ou 6 irrigações, com intervalos de 25 a 30 dias entre cada irrigação (PAYAN et al., 2010). Para que o suco da raiz tenha maior quantidade de açúcares (°B), recomenda-se dar a última irrigação auxiliar entre 15 a 25 dias antes da colheita, dependendo da textura do solo.

Nos países mediterrânicos, os campos de beterraba são irrigados com maior regularidade e as repercussões nos rendimentos são significativas. A irrigação pode ser feita

C a p í t u l o I | 106 principalmente no verão, quando a disponibilidade de água se torna escassa. Muitas vezes, os rendimentos são muito mais baixos em regiões com climas mais secos.

A disponibilidade de água e a eficiência de sua gestão serão a base da competitividade nos próximos anos, pois os rendimentos podem cair abaixo dos limites de produtividade.

Segundo o Eurostat, a irrigação é essencial nas explorações agrícolas do sul da Europa e o seu consumo de água representa uma parte significativa do consumo global (Espanha 64%, Grécia 88% e Portugal 80%). França, Grécia, Itália, Portugal e Espanha representam 70% da área total da UE-28 equipada com sistemas de irrigação.

Existe uma crença geral entre os agricultores de que o estresse hídrico devido à ausência de irrigação no momento da implantação da cultura aumenta a profundidade radicular e faz com que o cultivo resista melhor a possíveis estresses hídricos subsequentes. Essa crença está equivocada, pois foi demonstrado que o estresse hídrico precoce não aumenta o comprimento da raiz, mas até o reduz. Testes de campo foram realizados na área de plantio de beterraba açucareira no outono para determinar o momento ideal para iniciar a irrigação com base no nível de esgotamento da água disponível no solo.

Em termos de volume de irrigação, o objetivo é sempre levar o solo à capacidade de campo, repondo a água mais útil (umidade que pode ser facilmente aproveitada pela planta quando ela esgota). A disponibilidade de água mais útil está associada à profundidade do solo que atinge a raiz da beterraba em uma etapa determinada. Assim, por exemplo, a lâmina de irrigação ou água para repor uma planta com menos de 4 folhas é de 25% do volume que a beterraba precisa a partir do estado em que tem 16 folhas, quando já atingiu sua profundidade.

A frequência de irrigação é variável, pois depende de quantos dias a beterraba leva para consumir a umidade disponível, para a qual, a partir da presença de 5 pares de folhas na planta, é utilizada a informação do balanço hídrico (recurso utilizado para quantificar as entradas e saídas de água em um intervalo de tempo). De acordo com as necessidades hídricas da cultura, distinguem-se três etapas ou tipos de manejo de irrigação na beterraba: -Irrigação de nascença e primeiros estágios (desde a semeadura até que a planta tenha 4 a 5 pares de folhas (Tabela 9).

-Irrigação de cultivo (até abril).

-Irrigação de manutenção (até duas semanas antes da colheita).

C a p í t u l o I | 107 Tabela 9. Requerimento de água segundo o desenvolvimento do cultivo.

Desenvolvimento da beterraba açucareira Menos de 4 folhas 4 a 8 folhas 10 a 14 folhas 16 folhas com cobertura

Lâminas de irrigação (água mais útil) 25% 50% 75% 100%

Fonte: Jana, 2014.

-Primeiros estágios de desenvolvimento. É necessário iniciar a irrigação imediatamente após a semeadura, inclusive no mesmo dia. Após o momento da germinação, irrigações curtas e contínuas devem ser realizadas para manter a camada superficial do solo úmida e assim evitar a formação de crostas (MORILLO-VELARDE, 2006). Uma vez terminada o estágio de nascença (brotação) e até que a planta tenha 4 a 5 pares de folhas, deve-se assegurar que a umidade superficial do solo (primeiros 10 cm) seja adequada, regando levemente, de 10 a 15 mm. Embora durante este período não seja necessário realizar um balanço hídrico, pois basta observar a condição do solo, deve-se ter em mente que em seu estágio inicial de desenvolvimento, as beterrabas são especialmente sensíveis à falta de umidade, o que deve ser evitado, de maneira que não prejudique o potencial genético de rendimento da semente (JANA, 2014).

A primeira irrigação é essencial para adiantar a nascença, pois no momento de semeadura se prepara o solo, portanto a umidade deve ser devolvida ao solo com 20 ou 30 litros, mantendo a superfície sem crostas com irrigações a cada 1 ou 2 dias de 1 ou 2 litros (SALVO, 2000).

Durante a nascença. Os equipamentos de pulverização tecnificados devem operar com pressões ligeiramente superiores à pressão normal de trabalho, para que as gotas de água sejam menores e evitar o risco de formação de crostas por destruição dos agregados do solo. Os pivôs geralmente não têm limitações, pois irrigam com gotas pequenas e bem distribuídas.

Chuvas após a semeadura. A presença de chuvas, imediatamente após a semeadura, gera irrigação de crostas do solo e o consequente prejuízo à emergência de plântulas por obstrução (plântula germinada sem conseguir ultrapassar a crosta superficial). Neste caso, é aconselhável aumentar a frequência das irrigações de baixo volume (8 a 10 mm), aplicando-as mesmo a cada 2 dias ou sempre que a crosta superficial endurecer, até o término da nascença.

C a p í t u l o I | 108 A partir da presença de 5 a 7 pares de folhas na planta e até abril, deve ser definido um programa de irrigação que permita que a beterraba tenha permanentemente a umidade necessária de acordo com seu estágio de desenvolvimento. Para tanto, são utilizadas as informações obtidas através do balanço hídrico ou balanço de irrigação, lembrando que os maiores rendimentos em beterraba são alcançados quando a tensão com que a água é retida no solo não ultrapassa 45 cb e 45 cb de estresse nesse perfil (JANA, 2014).

O conceito de "água mais útil" utilizado nas recomendações de irrigação é a umidade mais facilmente utilizável pela planta, e corresponde à quantidade de água (mm) que um solo retém entre a capacidade de campo (10 cb) e a tensão de 45 cb em dito perfil (JANA, 2014).

Avaliação da irrigação por aspersão. Na irrigação por aspersão, o ensaio de avaliação consiste basicamente em colocar uma rede de pluviômetros no campo, entre duas linhas ou ramais, e medir as principais variáveis que interferem no processo de irrigação, como são: o tipo de aspersor, diâmetro dos bicos, pressão de trabalho, turno de rega, volume de água coletado em cada pluviômetro, parcela de irrigação, disposição dos aspersores na parcela, direção e velocidade do vento, etc. A distância entre pluviômetros dentro da rede costuma ser de 2 m ou 3 m, com tempo mínimo de avaliação de uma hora para aspersores de tipo médio.

Características da irrigação por gotejamento -Menores perdas por evapotranspiração. Como é molhada apenas uma pequena porção da superfície do solo, as perdas por evaporação são menores. Essa redução na evaporação direta é parcialmente compensada pelo aumento da transpiração do cultivo devido ao ressecamento da folhagem e consequente aumento da temperatura.

-Maior concentração de raízes. O sistema radicular da planta concentra-se no volume de solo umedecido sem provocar uma diminuição na produção.

-Formação de bulbo úmido. Abaixo de cada emissor, a água é distribuída horizontal e verticalmente no solo, ocupando um volume em forma de bulbo. Este bulbo adotará uma forma alongada verticalmente no caso de solos arenosos devido à atração exercida sobre a água pela força da gravidade, e será alargada horizontalmente em solos argilosos devido à maior mobilidade horizontal da água por capilaridade. Para o mesmo volume de água descarregado pelo gotejador, o tamanho do bulbo úmido também dependerá da textura

C a p í t u l o I | 109 devido às diferentes capacidades de retenção de água para cada tipo de textura (JANA, 2014).

-Maior aeração do solo. Como todo o solo não é umedecido, o cultivo não sofre problemas de saturação e asfixia radicular.

-Salinidade. Na irrigação por gotejamento, a umidade permanece alta dentro do bulbo enquanto o nível de salinidade permanece baixo. Este fato permite o uso de água com maior concentração de sal do que com outros métodos de irrigação. No entanto, a concentração de sais aumenta em direção à periferia do bulbo, formando uma barreira ao desenvolvimento radicular. Esse processo se manifesta na superfície do solo na forma de uma coroa esbranquiçada de sais.

-Fertilização. Na irrigação por gotejamento (Figura 69), o sistema radicular está localizado quase inteiramente dentro do bulbo úmido, portanto, para fornecer os compostos fertilizantes à planta, é melhor fazê-lo através do próprio sistema de irrigação.

Ao aplicar os fertilizantes dissolvidos na água de irrigação (fertirrigação), consegue-se localizar o fertilizante dentro do bulbo úmido.

Figura 69. Irrigação por gotejamento um campo de beterraba açucareira. Foto: Rodrigo Morillo-Velarde et al. (2001) da AIMCRA.

C a p í t u l o I | 110 Sistema de irrigação por aspersão A beterraba açucareira completa todo o seu período de crescimento em 183 dias (Figura 70). A fase inicial dura 38 dias e neste período necessita de água de irrigação de 143 mm para completar seu período de estabelecimento. O peso médio de tubérculos e folhas, respectivamente, pode atingir 66 g e 139,5 g no estádio inicial, período em que para atingir o peso total de 205,5 g é necessária água de irrigação de 143 mm (ÖZBAY; YILDIRIM, 2018).

Figura 70. Períodos de crescimento da beterraba açucareira e água aplicada na irrigação por aspersão. Foto: Selçuk Özbay; Murat Yıldırım (2018).

A metade do período de crescimento (períodos vegetativo e de formação da produção) dura 92 dias, período em que a quantidade de água aplicada é de 622 mm. No período de crescimento vegetativo, a necessidade total de água da beterraba açucareira precisa ser atendida, pois ela é particularmente sensível ao déficit hídrico nesse período. Quando a necessidade total de água não é atendida no estágio intermediário, ocorre uma redução no

C a p í t u l o I | 111 rendimento, mas um aumento na concentração de açúcar. Ao final do período vegetativo, os pesos de raízes e folhas, respectivamente, atingem 942,3 g e 529,3 g adicionando água de irrigação de 622 mm no estádio inicial.

O período de maturação dura 53 dias e nesse período a água aplicada é de 210 mm. A irrigação é interrompida por quase um mês para aumentar a concentração de açúcar de beterraba açucareira. Ao final do período de maturação os pesos totais de tubérculos e folhas são de 1363,4 g e 329,5 g, respectivamente. Água de irrigação de 975 mm é aplicada durante todo o período de crescimento para atingir esses pesos em beterraba açucareira (ÖZBAY; YILDIRIM, 2018).

Sistema de irrigação por gotejamento: No sistema de irrigação por gotejamento, a quantidade total de água de irrigação aplicada e a evapotranspiração são 867 mm e 894 mm para todo o período de crescimento. Todas as fases de crescimento e de consumos de água são dados, conforme a Figura 71. O período inicial dura 38 dias e a água aplicada é de 127 mm, período em que o peso do tubérculo é de 51,5 g e das folhas é de 114,9 g, de modo que o peso total após a aplicação de água é de 127 mm fez com que chegasse a 166,4 g. A beterraba açucareira completa seu período vegetativo em 92 dias. No período vegetativo e de formação da produção, a água aplicada é de 553,2 mm. Embora esta quantidade tenha sido inferior à quantidade aplicada na irrigação por aspersão, os parâmetros de desenvolvimento (pesos dos tubérculos e folhas) da beterraba são superiores aos obtidos na irrigação por aspersão. Os pesos dos tubérculos e das folhas são 1276,4 g e 509,2 g, respectivamente. No período de maturação, a água aplicada é de 186,8 mm e antes da colheita a irrigação é encerrada há um mês (ÖZBAY; YILDIRIM, 2018).

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Figura 71. Períodos de crescimento da beterraba açucareira e água aplicada na irrigação por gotejamento. Foto: Selçuk Özbay; Murat Yıldırım (2018).

ADUBAÇÃO Segundo Whiteley e Cowley (1969), a "beterraba" é muito sensível à acidez forte, não se desenvolve em pH de 4,5 e seu cultivo não é recomendado em pH abaixo de 6,0. Sua sensibilidade à acidez, além da toxicidade do alumínio e da deficiência de fósforo, devese principalmente à sua alta necessidade de cálcio. A deficiência de cálcio causa sintomas muito fortes na "beterraba", semelhantes a uma deficiência extrema de boro, causando até a morte das plantas. Qualquer desequilíbrio nutricional, como um excesso momentâneo de nitrogênio, pode causar um déficit de cálcio bastante grave, o que pode reduzir fortemente os rendimentos (VIETS; ROBERTSON, 1971).

Em relação ao nitrogênio, alguns autores (SCOTT; BREMNER, 1966) afirmam que as doses não afetam nem a produtividade nem a qualidade, mas outros afirmam que o aumento do N incrementa a produção de raízes e açúcares (NELSON, 1969; ABDEL-

C a p í t u l o I | 113 MOTAGALLY; ATTIA, 2009; EL-SARAG; MOSELHY, 2013), embora o último autor indique que com o aumento do N, a porcentagem de açúcar nas raízes diminui, coincidindo com James et al. (1970) e com Akeson (1981). A concentração de impurezas, como cátions Na+, K+ e compostos de nitrogênio alfa-amino (por exemplo, glicina, betaína e glutamina); embora contribuam para a resistência a geada (REINSDORF et al., 2013), interferem na extração e recristalização da sacarose; e a adubação nitrogenada excessiva é responsável pelo aumento desses compostos que dificultam a extração da sacarose (GARCÍA; BENITO, 1996; SOLER; ARROYO, 2008).

Portanto, o resultado da adubação está intimamente relacionado com o pH do solo. Se a acidez for alta (pH de 5,5 ou menor), a disponibilidade de nutrientes para a beterraba é restrita, enquanto a disponibilidade de elementos tóxicos aumenta (ferro, alumínio e manganês quando se apresentam em quantidades excessivas), que provocam grandes perdas de rendimento.

A beterraba açucareira é semeada na primavera (março/abril). O fertilizante mineral é aplicado antes do plantio e depois nos estágios de 4 a 6 folhas (maio). O controle de plantas daninhas ocorre durante os estágios iniciais de crescimento das plantas, os fungicidas são usados principalmente em julho e setembro, e os inseticidas são opcionais devido a sementes coloridas (encapsuladas) e pragas que não aparecem regularmente (Figura 72).

Figura 72. Calendário de cultivo de beterraba açucareira com os principais tratamentos fitossanitários.

C a p í t u l o I | 114 A fertilidade do solo, as condições climáticas e as características da variedade afetam muito a demanda de nutrientes da beterraba açucareira e seu rendimento. A beterraba açucareira é exigente quando se trata de qualidade do solo. Solos argilosos férteis com subsolos porosos proporcionam os maiores rendimentos. Quanto maior a porção de nutrientes assimiláveis no solo, melhor o rendimento e a qualidade da beterraba (teor de açúcar). Até dois terços do nitrogênio podem vir do solo, o que afeta o balanço de nutrientes e a estratégia de fertilização. No manejo integrado de culturas, as análises de solo determinam os valores de N-min antes da semeadura e servem de base para o cálculo do suprimento de nitrogênio necessário. A beterraba açucareira precisa de 250 kg de N por hectare. Em regiões com baixos rendimentos, a oferta de N é muito menor. O nitrogênio fornecido pelo solo (valores N-min) é subtraído deste fornecimento calculado.

As aplicações de fertilizantes devem ser divididas em duas aplicações se a aplicação total for superior a 120 kg/ha, dependendo da região, tipo de solo e pluviosidade. A primeira dose de 60 kg de N e outros fertilizantes é aplicada no início da primavera antes da estação de crescimento, e a segunda perto da estação de crescimento principal após cerca de 45 dias.

Quando se utiliza adubo orgânico (compostagem, esterco, etc.), pode ser aplicado no outono, após a colheita da safra anterior ou, no caso do esterco, pouco antes da semeadura.

Complementa o uso de fertilizantes químicos e minerais. Assim, os fertilizantes minerais são aplicados em uma mistura otimizada de fósforo, potássio e enxofre (micronutrientes), e geralmente são combinados com nitrogênio. Além dos macronutrientes, certos micronutrientes são necessários para o crescimento adequado das plantas e a saúde das culturas. Eles são aplicados por pulverização na folhagem no estágio de maturação do cultivo.

A adubação nitrogenada deve ser feita sem excesso, caso contrário afetará negativamente o rendimento de açúcar. A beterraba tem um consumo chamado de "luxo" porque extrai muito potássio (devido à sua origem halofítica), por isso suas necessidades de potássio são altas (em torno de 4 kg por tonelada de raízes). Requer solos com pH básico.

Além disso, as exigências nutricionais da beterraba açucareira são altas e a adubação deve levar em conta o longo ciclo vegetativo. Isso requer, por um lado, fontes prontamente disponíveis e assimiláveis e, por outro lado, nutrientes de ação prolongada e persistentes.

Os solos que tendem a compactar devem ser adubados com produtos orgânicos para

C a p í t u l o I | 115 melhorar sua estrutura. Recomendam-se aplicar 22.000 kg/ha de esterco bem curtido e espalhá-lo bem no campo em camada uniforme.

A relação ideal de N: P2O5 :K2O é 1: 0,8: 1,2.

Essa relação ideal nem sempre pode ser alcançada, pois depende da safra anterior, da qualidade do adubo orgânico, da atividade do solo e do seu grau de produtividade.

-Nitrogênio. O adubo nitrogenado deve ser aplicado 1/3 do total em fundação e 2/3 na cobertura (fazendo 1 ou 2 aplicações dependendo da data, tipo de adubo, solo, clima...).

O excesso de nitrogênio aumenta o desenvolvimento foliar, mas diminui a capacidade de mobilizar açúcares em direção à raiz.

O nitrogênio de fundação, em caso de utilizar adubos simples, deve-se aplicar com um adubo amoniacal ((NH4+) ou uréico, cuja ação é lenta e, portanto, com menor risco de ser arrastado pelas chuvas de outono.

O nitrogênio de cobertura deve ser aplicado mais cedo. A primeira aplicação, no caso de duas, será feita após o desbaste, e cerca de 20 ou 30 dias depois a segunda (Tabela 10).

No adubo de cobertura, as formas nítricas, amoniacais ou uréicas podem ser utilizadas indistintamente, dependendo de fatores como: data de desbaste, tipo de solo, clima, maquinário disponível...

Tabela 10. Aplicação de nitrogênio no cultivo da beterraba açucareira.

Unidades fertilizantes por hectare de nitrogênio Fundação

1ª

2ª

Total

Sequeiro

50

50-60

40-50

140-150

Irrigação localizada

50

60-70

50-60

160-180

Irrigação por superfície

50

70-80

60-70

180-200

C a p í t u l o I | 116 Em nenhum caso o nitrogênio deverá ser adicionado tardiamente, pois prolonga o ciclo da planta, prejudica a qualidade e diminui a riqueza.

-Fósforo. O P2O5 não só acelera o desenvolvimento da primeira idade como também melhora o teor de sacarose. O valor médio é de 150 kg/ha de P 2O5 aplicado exclusivamente na adubação de fundação. Em solos com tendência à acidez, será utilizado fósforo com componente alcalino.

A eficácia do fósforo se manifesta principalmente nos estágios jovens da planta, portanto, é aconselhável incorporar esse elemento o mais cedo possível para que esteja disponível e assimilável nos estágios iniciais da beterraba.

-Potássio. É necessário fornecer 200 kg/ha de K20. Os solos que podem ter baixo teor de potássio são aqueles arenosos e soltos, suscetíveis à lavagem (lixiviado).

-Boro. É um dos microelementos mais importantes. Normalmente, 20 kg/ha de bórax distribuídos com o fertilizante antes do plantio é suficiente, a desvantagem é conseguir uma distribuição uniforme, mas se podem empregar combinações com boro, como usando superfosfato de boro.

-Magnésio. A deficiência de magnésio torna-se visível com manchas amarelas nas folhas, ocorrendo frequentemente em solos leves. Recomenda-se a pulverização com fertilizantes líquidos que contêm magnésio.

-Manganês. Sua deficiência se manifesta por manchas amarelas nas folhas, deve ser pulverizado com fertilizantes líquidos que contêm manganês.

AIMCRA faz as seguintes recomendações (Tabela 11):

C a p í t u l o I | 117 Tabela 11. Níveis de adubos orgânicos e químicos no solo.

Fonte: Info.Agro.com; Escudero (2014).

Em Nitrogênio, a recomendação existente é mantida, dependendo do teor de matéria orgânica do solo. * Em Fósforo, a recomendação foi reduzida de 150 UF para um máximo de 100 UF para os casos mais desfavoráveis. * Em Potássio, a recomendação foi reduzida de 400 UF para um máximo de 100 UF para os casos mais desfavoráveis. * Em Magnésio, a recomendação foi reduzida de 100 UF para um máximo de 50 UF para os casos mais desfavoráveis.

(Muy bajo = Muito baixo; bajo = Baixo; Bien = Normal, Solos ligeros = solos leves; M.O = matéria orgânica)

CONTROLE DE PLANTAS DANINHAS As sementes de beterraba açucareira contêm muito pouco perisperma para germinação e crescimento inicial. Isso torna as plântulas muito vulneráveis durante o crescimento inicial à competição de ervas daninhas e a danos causados por doenças (HØJLAND; PEDERSEN, 1994). As plantas daninhas que surgem dentro de 4 semanas após a beterraba atingir o estágio de duas folhas são as mais prejudiciais (Figura 73). Estima-se que a competição de plantas daninhas reduz o rendimento das raízes em 6% no Canadá e 10% nos EUA. A competição de gramíneas anuais também suprime a produção de raízes,

C a p í t u l o I | 118 no entanto, a competição de espécies de gramíneas anuais geralmente não é tão severa quanto a de plantas daninhas de folhas largas porque elas não competem por luz tão efetivamente quanto as ervas daninhas de folhas largas (HØJLAND; PEDERSEN, 1994).

As plântulas de beterraba açucareira têm duas e, ocasionalmente, três folhas, no entanto, as variedades variam em termos de posição da folha, número de folhas, tamanho da folha e ondulação da borda da folha. Pigmentos amarelos e vermelhos são frequentemente armazenados no tecido foliar. Após a diferenciação das folhas, elas ficam cobertas por uma camada cerosa (GILLOLY BYSTRON et al., 1968). Ao contrário da beterraba forrageira, as folhas inferiores da beterraba geralmente ficam em forma de roseta no chão (BROUWER et al., 1976). As folhas da coroa são dispostas em espiral na posição 5/13.

O desenvolvimento das folhas é geralmente mais avançado do final de julho até o final de agosto, dependendo da área de cultivo. O amarelecimento e o murchamento das folhas geralmente começam quando as temperaturas caem abaixo de 6°C.

Figura 73. Evolução de folhas de beterraba açucareira a partir do plantio da semente.

Foto: Shutterstock.com

Nos Estados Unidos, a beterraba açucareira geneticamente modificada, projetada para resistir ao glifosato, um herbicida comercializado como Roundup, foi desenvolvida pela Monsanto como uma cultura geneticamente modificada. Em 2005, o Serviço de Inspeção de Saúde Animal e Vegetal do Departamento de Agricultura dos EUA (USDA-APHIS) desregulamentou as beterrabas resistentes ao glifosato depois de realizar uma avaliação ambiental e determinar que as beterrabas resistentes ao glifosato eram altamente improváveis de se tornarem uma praga de plantas (MONSANTO, 2010). O açúcar de beterraba resistente ao glifosato foi aprovado para consumo humano e animal em vários países, mas a produção comercial de beterraba biotecnológica foi aprovada apenas nos Estados Unidos e no Canadá. Estudos concluíram que o açúcar das beterrabas resistentes

C a p í t u l o I | 119 ao glifosato tem o mesmo valor nutricional que o açúcar das beterrabas convencionais (MONSANTO, 2010). Após a desregulamentação em 2005, as beterrabas resistentes ao glifosato foram amplamente adotadas nos Estados Unidos. Cerca de 95% dos acres de beterraba açucareira nos EUA foram plantados com sementes resistentes ao glifosato em 2011.

As plantas daninhas podem ser controladas quimicamente com glifosato sem prejudicar a cultura. Após o plantio da semente de beterraba açucareira, as plantas daninhas surgem nos campos e os produtores aplicam glifosato para controlá-las. O glifosato é comumente usado em culturas de campo porque controla um amplo espectro de espécies de ervas daninhas e tem baixa toxicidade (DUKE; POWLES, 2008). Um estudo do Reino Unido (MAY et al., 2005) sugere que os rendimentos de beterraba geneticamente modificada foram maiores que os convencionais, enquanto outro do serviço de extensão da North Dakota State University encontrou rendimentos mais baixos (ABRAMS, 2010). A introdução de beterrabas resistentes ao glifosato pode contribuir para o número crescente de ervas daninhas resistentes ao glifosato, então a Monsanto desenvolveu um programa para incentivar os produtores a usarem diferentes modos de ação de herbicidas para controlar suas ervas daninhas (MONSANTO, 2010).

De acordo com Hewson e Roberts (1973), o cultivo de beterraba requer 2 a 4 semanas livres de ervas daninhas após 50% da emergência das plântulas para evitar perdas significativas de colheita nas condições norte-americanas. Portanto, a importância das plantas daninhas no cultivo da beterraba açucareira é primordial tanto técnica quanto economicamente. Isso se deve à dificuldade de controle de plantas daninhas.

Economicamente, pelo impacto nos custos de produção e no produto bruto final, seja com capina manual ou mecânica ou aplicação de herbicidas, é um desembolso a ser considerado.

Existem herbicidas específicos para os diferentes tipos de plantas daninhas, que geralmente apresentam boa seletividade à cultura da beterraba; no entanto, devem ser utilizados com cautela, sempre com supervisão contínua de pessoal técnico especializado, pois sua seletividade não é absoluta e pode ser modificada pela variedade, condições climáticas, diferenças de textura e umidade do solo, salinidade, teor de cálcio e profundidade do lençol freático. Herbicidas atualmente em vigor (2013) contra plantas daninhas no cultivo de beterraba são:

C a p í t u l o I | 120 a-Herbicidas plantas daninhas de folha larga: Clopiralida (43%) Cloridazona (43%) Cloridazona (65%) * Desmedifam (8%) + Fenmedifam (8%) Etofumesato (50%) * Fenmedifam (16%) * Fenmedifan (16%) + Desmedifan (16%) * Fenmedifan (9%) + Etofumesato (5%) Lenacilo (50%) Lenacilo (80%) Metamitrona (35%) + Etofumesato (15%) Metamitrona (70%) * Metil Triflusulfuron (50%) S-Metolacloro (96%) Observação: *Somente pós-emergência. b- Herbicidas contra plantas daninhas de folhas estreitas: * Cicloxidim (10%) * Cletodim (12%) * Fluazifop-p-Butil (13%) * Propaquizafop (10%) * Quizalofop-p-etil (5%) S-Metalocloro (96%) Observação: *Somente pós-emergência.

C a p í t u l o I | 121 PENDOAMENTO VOLUNTÁRIO NO CAMPO Os pendoados são termos referentes à emissão da haste floral, com a respectiva formação de flores e frutos, para posteriormente produzir sementes.

A beterraba é uma planta bienal (plantas que vivem dois anos, primeiro ano desenvolvendo e no segundo florescendo e frutificando), cujo ciclo natural é interrompido para fins de produção de açúcar. O pendoado no campo se deve a várias causas; uma porcentagem mínima de beterrabas primaverais semeadas na estação terá a capacidade de emitir a haste floral na estação agrícola, essa porcentagem pode variar de acordo com a qualidade da semente e as condições ambientais a que está exposta, uma segunda causa é a beterraba ou partes destas que permaneceram no campo após a colheita e que tinham capacidade para continuar seu ciclo (Figura 74).

Figura 74. Planta voluntaria pendoando no campo de produção de beterraba açucareira (planta de beterraba pendoada no campo, ainda não é generalizada. É o momento de tomar medidas de controle antes de que se converta em um problema grave). Foto: Biancardi et al. (2010).

As causas mencionadas como fonte de pendoamento não são suficientes para constituir um problema devido ao baixo percentual de plantas surgidas a partir da semeadura, porém, se não forem tomadas as medidas cabíveis, será o início de um grande problema,

C a p í t u l o I | 122 na propriedade está incubando as ervas daninhas mais perigosas da cultura, pois não há herbicida capaz de diferenciar entre plantas de beterraba voluntárias e variedades semeadas que passaram por um processo de seleção para rendimento ou tolerância. Se as medidas não forem tomadas, é possível perder solos adequados para o plantio de beterraba.

As sementes produzidas caem no solo, são disseminadas na área cultivada pelas diversas atividades, então o problema começa como fontes de contaminação e à medida que o nível de infestação avança, elas podem se espalhar por todo o terreno cultivado. As plantas que se originaram de sementes provenientes de variedades semeadas que pendoaram na temporada agrícola, é provável que tenham se auto-selecionado com uma sensibilidade à espigar, ou seja, é mais um fator que acelera o problema.

Uma planta tem capacidade para produzir entre 600 e 3.000 sementes viáveis. As sementes de beterraba têm uma longa viabilidade, se a semente não tiver condições de germinar pode entrar em dormência e permanecer viável no solo por 8 ou até 15 anos.

Deve-se efetuar a eliminação precoce de plantas pendoadas, pois tais plantas devem ser removidas da área. Portanto, não deve esperar que se torne um problema incontrolável.

Além disso, não basta cortar a inflorescência, a raiz pode emitir novas hastes florais, por isso é recomendável arrancar toda a planta. Também não basta arrancar a planta e deixála dentro do piquete, o processo de formação e maturação das sementes pode continuar, é melhor retirar as plantas desenraizadas da área.

DOENÇAS E PRAGAS DA BETERRABA 1. Doenças.

OÍDIO (Erysiphe comunis): Esta doença é favorecida pela inversão de temperaturas quentes e pelo uso de água calcária ou salina na irrigação. A temperatura ótima para o desenvolvimento desta doença é em torno de 20 ºC. Os sintomas se manifestam nas folhas externas, pois aparecem cobertas por uma massa algodanosa branca, com aspecto pulverulento (Figura 75).

C a p í t u l o I | 123

Figura 75. Folha de beterraba branca pulverulenta fortemente infectada com o fungo do oídio, Erysiphe polygoni (= E. betae). Fotos: E. Duffus e E. G. Ruppel (1993) e AIMCRA (2000).

O dano causado por esta doença é a redução do rendimento da colheita, por reduzir a capacidade de fotossíntese devido à presença deste fungo nas folhas.

Controle: Em relação ao controle químico (Tabela 12), os ingredientes ativos recomendados são: Tabela 12. Principais fungicidas e as doses recomendadas para o controle da doença de oídio na beterraba açucareira.

Ingrediente ativo

Doses

Apresentação do produto

Acefato 1,5% + Azufre 80%

20-30 kg/ha

Pó para polvilhar

Azufre 50% + Miclobutanil 0,8%

5-7 kg/ha

Pó molhável

Azufre 70% + Fluquinconazol 5%

2 l/ha

Suspensão concentrada

Azufre 75% + Nuarimol 1,5%

0,10-0,15%

Pó molhável

Azufre molhável 80%

0,25-0,75%

Pó molhável

Bupirimato 25%

1-1,5 l/ha

Concentrado emulsionável

C a p í t u l o I | 124

Carbendazima 20% + Flutriazol 9,4%

1-2 l/ha

Suspensão concentrada

Carbendazima 30% + Ciproconazol 16%

0,258-0,50 l/ha Suspensão concentrada

Ciproconazol 5%

0,80-150 l/ha

Concentrado emulsionável

Difenoconazol 10% + Fenpropidin 37,5% 0,75-1 l/ha

Concentrado emulsionável

Mancozeb 60% + Metil Tiofanato 14%

2-4 l/ha

Pó molhável

Maneb 50% + Metil Tiofanato 25%

0,20-0,35%

Pó molhável

Procloraz 40% + Propiconazol 9%

0,25-0,50 l/ha

Concentrado emulsionável

Propiconazol 10%

0,05%

Concentrado emulsionável

Tetraconazol 10%

0,03-0,05%

Concentrado emulsionável

FERRUGEM (Uromyces betae): Esta doença geralmente pode aparecer no final do verão. Seus sintomas são fáceis de reconhecer, pois aparecem pequenas pústulas de 1 mm de diâmetro de cor marrom ou laranja que contém um pó avermelhado que mancha ao toque, depositando-se em ambas faces das folhas (Figura 76).

Figura 76. Sintomas da doença ferrugem (Uromyces betae). Foto: AIMCRA (2000).

C a p í t u l o I | 125 Os danos não são muito importantes, mas ataques muito severos podem ocasionar perdas de quase 10% do rendimento da colheita devido à dessecação das folhas.

Controle: Não exceder na dosagem do adubo nitrogenado, pois seu excesso favorece o aparecimento da referida doença. Na Tabela 13, encontram-se os seguintes ingredientes ativos que são eficazes contra esta doença.

Tabela 13. Principais fungicidas e as doses recomendadas para o controle da doença de oídio na beterraba açucareira.

Ingrediente ativo

Doses

Apresentação do produto

Difenoconazol 10% + Fenpropidin 37,5% 0,75-1 l/ha Concentrado emulsionável

Mancozeb 45%

5-7 l/ha

Suspensão concentrada

Maneb 10%

20 kg/ha

Pó para polvilhar

Sulfato cuprocálcico 17,5% + Zineb 7%

6-8 l/ha

Pó molhável

MANCHA FOLIAR DE CERCOSPORA (Cercospora beticola): O fungo que causa esta doença penetra nos estômatos das folhas de beterraba, desenvolvendo-se dentro delas. A doença manifesta-se por reboleira com aparecimento de manchas circulares de cor acinzentada, com auréolas de cores diversas, uma vermelha e outra castanha. À medida que a doença progride, as manchas se espalham, unindo-se umas às outras, até cobrirem as folhas em sua totalidade, como consequência as folhas acabam secando (Figura 77).

C a p í t u l o I | 126

Figura 77. Lesões típicas da mancha foliar de Cercospora em beterraba açucareira cultivada em campo. Foto: E. Duffus e E. G. Ruppel (1993).

Se o tempo estiver úmido, no interior das manchas aparecem manchas pretas cercadas por uma grande massa algodanosa esbranquiçada (órgão reprodutor do fungo).

Os danos causados por esta doença são elevados por vários motivos: a perda de massa foliar e a rebrota da planta consomem as reservas radiculares, reduzindo assim a perda de açúcar.

Controle: Uma medida preventiva é o tratamento da semente com produtos derivados do mercúrio.

Este fungo tem uma grande capacidade de sobrevivência no solo e, portanto, é provável que seja variada a rotação de cultivos de beterraba e realizar depois da colheita um trabalho de revolvimento profundo do solo. Para combater esta doença (Tabela 14), geralmente são usados fungicidas a partir dos seguintes ingredientes ativos:

C a p í t u l o I | 127 Tabela 14. Principais fungicidas e as doses recomendadas para o controle da doença cercospora na beterraba açucareira.

Ingrediente ativo

Doses

Apresentação do produto

Azufre 70% + Fluquinconazol 5%

2 l/ha

Suspensão concentrada

Benomilo 50%

0,05-0,10%

Pó molhável

Carbendazima 20% + Flutriazol 9.4%

1-2 l/ha

Suspensão concentrada

Carbendazima 30% + Ciproconazol 16%

0,25-0,50 l/ha Suspensão concentrada

Carbendazima 50%

0,06%

Suspensão concentrada

Ciproconazol 5%

0,80-1,5 l/ha

Concentrado emulsionável

Folpet 10% + Sulfato cuprocálcico 20%

0,40-0,60%

Pó molhável

Hidróxido cúprico 50%

0,15-0,25%

Pó molhável

Kasugamicina 5% + Oxicloruro de cobre 45% 45%

Pó molhável

Mancozeb 17.5% + Oxicloruro de cobre 22%

4-6 kg/ha

Pó molhável

Mancozeb 60% + Metil tiofanato 14%

2-4 l/ha

Pó molhável

Maneb 10% + Oxicloruro de cobre 30%

0,30-0,50%

Pó molhável

Maneb 30% + Metil tiofanato 15%

0.40-0.60%

Suspensão concentrada

Maneb 8% + Sulfato cuprocálcico 20%

0.40-0.60%

Pó molhável

Oxicloruro de cobre 37,5% + Zineb 15%

0,40%

Pó molhável

Procloraz 40% + Propiconazol 9%

1,25-1,50 l/ha Concentrado emulsionável

Tetraconazol 10%

0,03-0,05%

Concentrado emulsionável

C a p í t u l o I | 128 DOENÇA DO CORAÇÃO: É uma doença de deficiência, que aparece se houver falta de boro no solo ou nos fertilizantes. Geralmente ocorre no verão e seus sintomas são os seguintes: a parte central da folha seca, escurece e acaba se decompondo. A doença é transmitida das folhas para a raiz em sua parte central, o que também acaba causando podridão.

Controle: Para evitar esta deficiência, deve-se usar 20 kg/ha de bórax.

MAL VINHOSO (Rhizoctonia violacea): É uma das doenças que mais causa danos. A raiz é circundada por um micélio violeta que se espalha de uma raiz para outra, por isso observam-se povoamentos atacados na cultura (Figura 78).

Figura 78. Mancha externa de sintomas nas raízes da podridão radicular de Rhizoctonia violacea. Fotos: E. Duffus e E. G. Ruppel (1993) e AIMCRA (2000).

C a p í t u l o I | 129 Controle: -Desinfecção de sementes.

-Projetar uma boa drenagem para evitar encharcamentos e melhorar a estrutura do solo.

-Empregar rotações de cultivo.

DOENÇA DO ESCLERÓCIO (Sclerocium rolfsii): Esta doença geralmente aparece em países quentes e terrenos ácidos; sendo sua temperatura ótima de 30-35 ºC, detendo quando cai para 20 ºC. Sintomas: Há um murchamento das folhas, primeiro temporário e depois permanente, e apodrecimento da raiz, que é coberta com grossos fios de micélio algodoado sobre os quais aparecem numerosos escleródios esféricos (Figura 79). Estes são inicialmente brancos e tornam-se claros e depois castanhos escuros à medida que amadurecem.

Figura 79. a).Raízes de beterraba com podridão branca e b).Raiz de beterraba carregada de esclerócios de Sclerocium rolfsii. Fotos: AIMCRA (2000).

Controle: -Desinfecção da semente, principalmente se alguns casos antes já apareceram na região.

- Arranque e queime as plantas infectadas, fazendo-o também em uma faixa sadia, próxima à afetada.

C a p í t u l o I | 130 MANCHA DE PHOMA (Phoma betae): Os sintomas se manifestam como manchas circulares com pontos pretos nas folhas (Figura 80). Este fungo desenvolve-se em condições de temperatura que variam entre os 20 ºC. O fungo é capaz de entrar nos tecidos da planta e se desenvolver dentro dela.

Figura 80. Mancha foliar típica de Phoma betae. Foto: AIMCRA (2000).

Uma semente infectada pode parecer normalmente saudável durante o desenvolvimento da planta, mas dado um momento em seu ciclo, a doença acaba se manifestando.

Controle: -Não repetir o cultivo na mesma área.

-Deixe um número maior de plantas no desbaste.

C a p í t u l o I | 131 MÍLDIO DA BETERRABA (Peronospora schachtii; Peronospora farinosa): Esse fungo ataca as folhas enrolando suas bordas (Figura 81), aparecendo na face inferior uma eflorescência cinza-violeta, que corresponde à frutificação do fungo.

Figura 81. Folhas centrais distorcidas, espessadas, enrugadas e cloróticas induzidas pelo fungo míldio, Peronospora farinosa f. sp. betae, em beterraba açucareira. Fotos: e AIMCRA (2000).

Controle: Recomenda-se o uso de fungicidas (Tabela 15) dos seguintes ingredientes ativos: Tabela 15. Principais fungicidas e as doses recomendadas para o controle da doença cercospora na beterraba açucareira.

Ingrediente ativo

Doses

Kasugamicina 5% + Oxicloruro de cobre 45% 0,08-0,15%

Apresentação do produto Pó molhável

Mancozeb 42%

5,50-7,50 kg/ha Suspensão concentrada

Oxicloruro de cobre 38%

0,20-0,30%

Suspensão concentrada

C a p í t u l o I | 132 AMARELO VIROTICO: Esta doença é causada por um vírus que se propaga através de pulgões e, em particular, pelo pulgão preto do feijão, que é muito frequente na beterraba e transmite a doença de uma planta para outra.

Os sintomas aparecem no verão através de um amarelecimento das folhas, embora esses sintomas possam ser confundidos com outras cloroses semelhantes. No entanto, essa clorose é causada por um vírus que começa a amarelar as folhas desde as pontas até completar toda a lâmina (Figura 82). A lâmina torna-se dura e grossa e ao quebrar faz uma rachadura muito característica. Os danos ocasionados produzem uma perda de peso da raiz e da porcentagem de açúcar.

Figura 82 Amarelecimento das folhas de beterraba açucareira causada por vírus. Foto: AIMCRA (2000).

Controle: -Combater os pulgões.

-Se a doença aparecer, arrancar e queimar as plantas atacadas, para que não sejam uma fonte de infecção.

RIZOMANIA. Esta doença é causada pelo vírus da nervura amarela necrótica da beterraba (BNYVV) transportado e inoculado nas raízes da beterraba açucareira pelo fungo do solo Polymyxa betae Keskin que vive em plantas quenopodiácea e se propaga através da água de irrigação. Os sintomas são evidentes especialmente nas raízes como (i) proliferação excessiva das radículas assumindo uma aparência de barba ao redor da raiz principal; (ii) constrições da ponta da raiz levando a uma forma de taça de vinho; (iii) anéis necróticos na seção da ponta da raiz (Figura 83). As beterrabas doentes, se analisadas, apresentam baixo teor de açúcar, qualidade de processamento, etc. Testes

C a p í t u l o I | 133 imunoenzimáticos (ELISA) realizados nas raízes podem facilmente quantificar a infecção.

Figura 83. Raízes de beterraba açucareira gravemente doentes por rizomania. Fotos: Biancardi et al. (2010).

O dano é mais grave se a doença aparecer mais cedo, pois pode atingir a podridão total da raiz causada por outros patógenos e o rendimento da colheita cairia entre 40 e 80% (MCGRANN et al., 2009). Detectada pela primeira vez na Itália por volta de 1950, a doença é hoje mais ou menos difundida em todas as áreas de cultivo (MCGRANN et al., 2009).

Controle: -Utilizar variedades tolerantes; - Plantio antecipado; -Rotação de cultivo.

C a p í t u l o I | 134 LEPRA (Physoderma leproides): Os danos aparecem nas folhas e na coroa da raiz (tumores; Figura 84). As estações úmidas favorecem o desenvolvimento do fungo. Os tumores não devem ser fragmentados, pois isso dispersaria os esporângios do fungo, espalhando a doença.

Figura 84. Tumor de lepra na folha. Foto: AIMCRA (2000).

Controle: -Utilização de variedades tolerantes; -Recorrer a semeaduras tardias; Subsolagem antes do plantio; -Evitar terreno encharcado.

DOENÇA DE PLÂNTULAS DE APHANOMYCES E PODRIDÃO RADICULAR. A doença das plântulas de Aphanomyces, também conhecida como 'raiz preta', é prevalente nos EUA, Canadá, Chile, Alemanha, França, Hungria, Japão, países da antiga URSS e Reino Unido. O fungo causal também induz a podridão crônica das raízes das beterrabas mais velhas, mas a maioria das perdas ocorre na fase de plântula.

Sintomas. Geralmente, a emergência das plântulas não é afetada, mas 1-3 semanas após a emergência, desenvolve-se no hipocótilo uma lesão cinza-escura e encharcada de água.

A lesão se expande rapidamente e logo todo o hipocótilo aparece cinza escuro ou marrom a preto e em forma de fio. As plântulas infectadas ficam atrofiadas e têm o vigor reduzido; elas podem cair e morrer, mas muitas vezes elas sobrevivem e mostram alguma recuperação.

As plantas que sobrevivem à doença das plântulas podem desenvolver a fase de podridão radicular crônica, evidenciada pela clorose foliar, murcha e crescimento precário do topo.

C a p í t u l o I | 135 Raízes laterais abundantes são formadas, que rapidamente se tornam pretas e enrugadas (Figura 85). Ocasionalmente, o fungo invade a porção inferior da raiz principal, induzindo a chamada podridão da ponta. Mais tarde, a porção basal da raiz pode tornar-se fibrosa.

Figura 85. Apodrecimento da raiz de Aphanomyces, causado por Aphanomyces cochlioides. Foto: E. Duffus e E. G. Ruppel (1993).

Controle: O plantio precoce em solos frios promove boa emergência e crescimento vigoroso, permitindo que as plântulas avancem além do estágio extremamente suscetível antes que os solos se aqueçam e a atividade do patógeno seja aumentada. A irrigação mínima deve ser aplicada para a emergência. A alta fertilidade do solo, especialmente altos níveis de fósforo, promove o rápido crescimento das plântulas e reduz a severidade da raiz preta (COONS et al., 1946; WARREN, 1948).

C a p í t u l o I | 136 BACTERIOSE (Pseudomonas syringae): Os sintomas desta doença são manchas pretas ou escuras de forma irregular que geralmente estão localizadas nas bordas da folha (Figura 86). Em casos graves, as folhas quebram e até secam. Provoca uma desfolhação intensa. Espalha-se facilmente a partir de salpicos de água da chuva.

Figura 86. Mancha necrótica produzidas por Pseudomonas syringae. Fotos: AIMCRA (2000).

Controle: -Semeaduras mais tardias.

-Altas temperaturas e baixa umidade relativa favorecem o desaparecimento dos sintomas.

-Tratamento com fungicida preventivo nas sementes.

-Controle químico através da aplicação de cobre.

C a p í t u l o I | 137 2. Pragas.

Larva-arame (Agriotes lineatus; Figura 87). É um dos insetos de solo mais comuns e o que pode causar mais danos, principalmente na semeadura. Os adultos geralmente aparecem no início de março, tendo uma vida de 30 dias. Uma chuva forte com altas temperaturas pode causar uma saída massiva de adultos.

Figura 87. Larva-arame ou verme-arame (Agriotes lineatus).

As larvas são muito sensíveis à seca, têm um ciclo de cinco anos, com oscilações de 1 ou 2 anos dependendo das condições climáticas. O maior dano é causado pelas larvas a partir do terceiro ano.

Controle: -Os trabalhos preparatórios e com tempo quente, causam uma certa mortalidade.

-O controle químico é realizado a partir dos seguintes ingredientes ativos (Tabela 16): Tabela 16. Principais inseticidas e as doses recomendadas para o controle da larva-arame na beterraba açucareira.

Ingrediente ativo

Doses

Apresentação do produto

Benfuracarb 8,6%

7-10 kg/ha

Grânulo

Carbofurano 3,75% + Imidacloprid 1,25% 10 kg/ha

Grânulo

Carbosulfan 5%

12 kg/ha

Grânulo

Clorpirifos 5%

40-50 kg/ha Grânulo

C a p í t u l o I | 138

Diazinon 10%

45 kg/ha

Grânulo

Fonofos 55%

6-7 l/ha

Suspensão em cápsulas (microcápsulas)

Isofenfos 5%

100 kg/ha

Grânulo

Terbufos 5%

6-20 kg/ha

Grânulo

LAGARTA BRANCA (Anoxia villosa): Vive dois anos na fase larval com um ciclo de vida completo de três anos.

Controle: O controle químico é realizado com os seguintes ingredientes ativos (Tabela 17): Tabela 17. Principais inseticidas e as doses recomendadas para o controle a lagarta branca na beterraba açucareira.

Ingrediente ativo Doses

Apresentação do produto

Benfuracarb 5% 12-15 kg/ha Grânulo

Clorpirifos 5%

40-50 kg/ha Grânulo

Fonofos 55%

6-7 l/ha

Suspensão em cápsulas (microcápsulas)

MOSCA DA BETERRABA (Pegomya betae): Este díptero não costuma causar danos graves, apesar de ser generalizado, embora em condições climáticas favoráveis seja obrigado o agricultor a replantar. O aparecimento dos adultos ocorre na primavera, com duas gerações anuais. A larva varia de 6 a 8 mm de tamanho, instalando-se na epiderme das folhas de beterraba. As fêmeas depositam seus ovos na face inferior das folhas (Figura 88) e quando os ovos eclodem, as larvas saem delas e penetram no interior das folhas, alimentando-se de sua epiderme.

C a p í t u l o I | 139

Figura 88. Mosca da beterraba (Pegomya hyoscyami) adulta e ovos. Fotos: D. A. Cooke (1993).

Controle: Apesar de ter muitos inimigos naturais e aparecer em um momento em que a beterraba se defende bem, às vezes é necessário tratá-la quando seu ataque é forte. Bons resultados são obtidos com os seguintes ingredientes ativos (Tabela 18):

Tabela 18. Principais inseticidas e as doses recomendadas para o controle da mosca da beterraba açucareira.

Ingrediente ativo

Doses

Apresentação do produto

20-30 kg/ha

Pó para polvilhar

Carbofurano 3,75% + Imidacloprid 1.25%

10 kg/ha

Grânulo

Carbosulfan 5%

12 kg/ha

Grânulo

0.20-0,40%

Concentrado emulsionável

0,20%

Pó molhável

Acefato 1,5% + Azufre 80%

Cipermetrin 1,25% + Monocrotofos 20% Dimetoato 20%

C a p í t u l o I | 140

Fenitrotion 60%

1,25-2 l/ha

Líquido para aplicação ultra baixo volume

Fention 50%

0,10-0,20%

Concentrado emulsionável

Fosalon 35%

0,15-0,20%

Concentrado emulsionável

Metil paration 20%

0,08-0,18%

Concentrado emulsionável

Triclorfon 5%

20-30 kg/ha

Pó para polvilhar

ESCARAVELHO (Cassida vittata). Os adultos aparecem no final de fevereiro ou início de março, após terem eclodido sob as ervas daninhas (Figura 89). Uma semana depois, eles acasalam e depois fazem a postura, eclodindo a larva após 10 dias.

Figura 89. Escaravelho (Cassida vittata). Foto: Emídio Machado.

A larva por 20 dias come o parênquima da parte inferior das folhas. O tempo de vida da ninfa é de 6 a 8 dias, com o adulto aparecendo mais tarde e completando o ciclo. O número de gerações varia de acordo com as condições climáticas, tendo sido observadas até quatro.

O maior dano é causado pela primeira e segunda geração. Em caso de ataques fortes pode causar perdas de até 30% da colheita.

C a p í t u l o I | 141 Controle: A resposta aos tratamentos químicos costuma ser muito boa (Tabela 19), com base nos seguintes ingredientes ativos:

Tabela 19. Principais inseticidas e as doses recomendadas para o controle do escaravelho (Cassida vittata) na beterraba açucareira.

Ingrediente ativo

Doses

Apresentação do produto

Carbaril 48%

0,25-0,30%

Suspensão concentrada

Dimetoato 40%

0,10-0,15%

Concentrado emulsionável

Lindano 2%

15-20 kg/ha Pó para polvilhar

LAGARTAS CINZENTAS (Agrotis segetum): As larvas são de cor verde, atingem um tamanho de 4-5 cm, com pele lisa e geralmente se enrolam quando interferidas por um obstáculo. Geralmente atacam a planta de beterraba quando ela é pequena e quando é grande penetram na raiz formando galerias profundas.

Controle: Os seguintes ingredientes ativos (Tabela 20) são eficazes no controle químico contra lagartas cinzentas: Tabela 20. Principais inseticidas e as doses recomendadas para o controle da lagarta cinzenta ((Agrotis segetum) na beterraba açucareira.

Ingrediente ativo

Doses

Apresentação do produto

Clorpirifos 24% + Metomilo 10% 0.10-0.15% Concentrado emulsionável Flucitrinato 10%

0.08-0.10% Concentrado emulsionável

Terbufos 5%

6-20 kg/ha

Tralometrina 3.6%

0.03-0.08% Concentrado emulsionável

Grânulo

C a p í t u l o I | 142 LAGARTAS VERDES (Phytometra gamma, Laphygma exigua): Controle: Estas larvas são de difícil acesso para controle. Pode-se utilizar com bons resultados a betaciflutrina 2,5%, apresentada na forma de suspensão concentrada na dose de 0,05-0,08%,

PULGÕES (Aphis fabae, Myzus persicae): Estes são os parasitas mais frequentes no cultivo de beterraba, causando danos consideráveis por serem transmissores de vírus.

O momento de aparecimento dos pulgões varia de acordo com o clima, eclodindo os ovos quando a temperatura ambiente é de 5 ºC. Em invernos amenos, pulgões verdes foram detectados em cotilédones de beterraba (Figura 90).

Figura 90. Pulgão verde, Myzus persicae. 1. Pulgão áptero (sem asas) que se alimenta de uma folha de beterraba através de seu estilete; 2. Fenda característica entre os tubérculos antenais do pulgão; 3. Fêmea alada de Myzus persicae. Fotos: IANSAGRO (2008).

Controle. Em geral, deve ser realizado um tratamento contra esses parasitas (Tabela 21), com os seguintes ingredientes ativos eficazes:

C a p í t u l o I | 143 Tabela 21. Principais inseticidas e as doses recomendadas para o controle de pulgões (Aphis fabae, Myzus persicae) na beterraba açucareira.

Ingrediente ativo

Doses

Apresentação do produto

Acefato 1,5% + Azufre 80%

20-30 kg/ha Pó para polvilhar

Alfa cipermetrin 4%

0.08-0.10%

Benfuracarb 3%

15-25 kg/ha Pó para polvilhar

Carbofurano 3,75% + Imidacloprid 1,25% 10 kg/ha

Concentrado emulsionável

Grânulo

Carbofurano 5%

12-15 kg/ha Grânulo

Carbosulfan 5%

12 kg/ha

Grânulo

Cipermetrin 0,5%

30 kg/ha

Pó para polvilhar

Clorpirifos 24% + Metomilo 10%

0,10-0,15%

Concentrado emulsionável

Deltametrin 2,5% + Heptenofos 40%

0,05%

Concentrado emulsionável

Dimetoato 40%

0,10-0,15%

Concentrado emulsionável

Esfenvalerato 2% + Fenitrotion 25%

0,60-0,75%

Concentrado emulsionável

Etil azinfos 20%

0,20-0,25%

Pó molhável

Fenitrotion 50% + Fenvalerato 2%

1,5 l/ha

Concentrado emulsionável

Lindano 80%

0,02-0,04%

Suspensão concentrada

Metil Paration 45%

0,10-0,13%

Suspensão concentrada

Metil Pirimifos 2%

20-30 kg/ha Pó para polvilhar

Pirimicarb 50%

0,10%

Pó molhável

Tralometrina 3,6%

0,03-0,08%

Concentrado emulsionável

C a p í t u l o I | 144 PULGUINHA DE BETERRABA (Chaetocnema tibial): Esta praga está especialmente presente em solos argilosos. A pulga adulta não excede 2 mm de comprimento (Figura 91). Os ataques se manifestam nas folhas com pequenos orifícios em forma de perigonada. Esses danos podem até causar a morte da planta.

Figura 91. Chaetocnema tibial. Foto:Insecte.org.

Controle: -Os seguintes ingredientes ativos da Tabela 22 que estão sendo usados para seu controle:

Tabela 22. Principais ingredientes ativos e as doses recomendadas para o controle de Chaetocnema tibial na beterraba açucareira.

Ingrediente ativo

Doses

Apresentação do produto

Benfuracarb 3%

15-25 kg/ha

Pó para polvilhar

Carbaril 10%

15-25 kg/ha

Pó para polvilhar

Carbofurano 3.75% + Imidacloprid 1.25%

10 kg/ha

Grânulo

Carbosulfan 5%

12 kg/ha

Grânulo

Cipermetrin 0,5%

30 kg/ha

Pó para polvilhar

Cipermetrin 1,25% + Monocrotofos 20%

0,20-0,40%

Concentrado emulsionável

Deltametrin 0,5%

1,50-2,50%

Líquido para aplicação ultra baixo volume

Etil Azinfos 20%

0,20-0,25%

Pó molhável

C a p í t u l o I | 145

Fenitrotion 50% + Fenvalerato 2%

1.50 l/ha

Concentrado emulsionável

Fention 40%

0,15-0,25%

Pó molhável

Lindano 80%

0,02-0,04%

Suspensão concentrada

Metil Paration 2%

20-30 kg/ha

Pó para polvilhar

Teflutrin 0.5%

10-15 kg/ha

Grânulo

Terbufos 5%

6-20 kg/ha

Grânulo

Triclorfon 5%

20-30 kg/ha

Pó para polvilhar

CLEONUS (Cleonus mendicus): É o inseto mais prejudicial no cultivo de beterraba e em áreas de sequeiro, se as condições ambientais forem favoráveis, pode causar perda quase total da colheita. O adulto é um inseto alongado, de cor acinzentada, mais ou menos escuro, com manchas brancas na base dos élitros e uma linha basal curta sobre eles (Figura 92); abaixo eles têm leves manchas enegrecidas.

Figura 92. Inseto Cleonus presente na beterraba açucareira. Foto: ABC de Sevilla.

O adulto passa o inverno no solo, e sai no inverno ou na primavera, dependendo das condições climáticas, alimentando-se principalmente de folhas de beterraba, por um período de 15 a 30 dias, iniciando-se então o acasalamento e a postura das fêmeas. O ovo é depositado de forma isolada nas proximidades de plantas atacadas. Após 10 dias, as larvas emergem do ovo, introduzindo-se rapidamente na raiz, cavando inúmeras galerias nela.

C a p í t u l o I | 146 Este inseto não apresenta mais de uma geração anual, os adultos aparecem no outono e inverno-primavera.

O dano mais importante é causado pela larva, que cava um grande número de galerias, geralmente na vertical, sendo também causadora de doenças criptogâmicas.

Controle: -Evitar a repetição do cultivo.

-Os tratamentos químicos devem visar o combate aos adultos, embora a larva seja muito sensível, estando dentro da raiz, é muito difícil alcançá-la. Os tratamentos serão dados quando os primeiros adultos aparecerem, o momento mais adequado para realizá-los é entre o aparecimento dos adultos e o início do acasalamento.

-Recomenda-se alternar os ingredientes ativos para limitar os riscos de resistência, alguns deles estão listados na Tabela 23.

Tabela 23. Principais inseticidas e as doses recomendadas para o controle de Cleonus (Cleonus mendicus) beterraba açucareira.

Ingrediente ativo

Doses

Apresentação do produto

Carbaril 37,5% + Clorpirifos 24% 2-3 kg/ha

Pó molhável

Carbaril 48%

0,25-0,30%

Suspensão concentrada

Lindano 2%

15-20 kg/ha Pó para polvilhar

Terbufos 5%

6-20 kg/ha

Grânulo

C a p í t u l o I | 147 LIXUS (Lixus junci, Lixus scabricollis). Junto com o Cleonus, constitui os insetos mais nocivos, tanto as larvas quanto os adultos causam danos à beterraba.

O adulto é um pequeno curculionídeo de cor marrom com tegumentos duros (Figura 93), geralmente aparecendo nos primeiros dias de março, chegando mais cedo ou mais tarde dependendo do clima. A desova ocorre 3 dias após o acasalamento. A fêmea põe um ovo no orifício que faz no caule, a larva recém-eclodida mina o caule traçando uma galeria quase retilínea; às vezes a larva penetra no colo da beterraba descendo até o interior do mesmo.

Figura 93. Lixus. Foto: JM Coronel.

Normalmente tem duas gerações anuais, causando o maior dano os adultos da 2ª geração nas folhas.

Controle: -O melhor controle é alcançado combatendo os adultos.

-Existem tratamentos que são realizados em paralelo contra Cleonus e Lixus, sendo os princípios ativos (Tabela 24) recomendados contra Cleonus os seguintes:

C a p í t u l o I | 148 Tabela 24. Principais inseticidas e as doses recomendadas para o controle de lixus (Lixus junci, Lixus scabricollis) na beterraba açucareira.

Ingrediente ativo

Doses

Apresentação do produto

Carbaril 37,5% + Clorpirifos 24% 2-3 kg/ha

Pó molhável

Carbaril 48%

0.25-0,30%

Suspensão concentrada

Lindano 2%

15-20 kg/ha Pó para polvilhar

Terbufos 5%

6-20 kg/ha

Grânulo

NEMATÓDEOS (Heterodera schachtii, Meloidogyne incognita).

Os sintomas são apresentados por "reboleiras" de plantas amareladas, com pouco vigor e grande número de raízes com pequenos nódulos brancos (cistos) que podem permanecer por muito tempo e dar origem a malformações de difícil eliminação (Figura 94).

Figura 94. Raiz de beterraba com nódulos causados por nematoide Meloidogyne. Foto: KWS (2021).

C a p í t u l o I | 149 Controle: -Mantenha o terreno livre de ervas daninhas.

-Plantar a cultivar Frappina KWS que é tolerante a nematoide (Figura 95).

-Em caso de altos níveis de infecção, use uma alternativa de cultura de muito ciclo longo.

-Em caso de infecção leve, os seguintes ingredientes ativos são recomendados (Tabela 25):

Figura 95. Raízes de cultivares Frappina KWS e Crispina KWS plantadas em solo com nematoides. Foto: KWS (2021).

Tabela 25. Principais pesticidas e as doses recomendadas para o controle de nematódeos na beterraba açucareira.

Ingrediente ativo

Doses

Apresentação do produto

Benfuracarb 5%

12-30 kg/ha

Grânulo

Carbofurano 5%

12-15 kg/ha

Grânulo

Carbosulfan 5%

12 kg/ha

Grânulo

C a p í t u l o I I | 150

Capítulo II

COLHEITA MECANIZADA E PRODUÇÃO DE AÇÚCAR DE BETERRABA AÇUCAREIRA

Vicente de Paula Queiroga Josivanda Palmeira Gomes Alexandre José de Melo Queiroz Rossana Maria Feitosa de Figueirêdo Acácio Figueirêdo Neto Nouglas Veloso Barbosa Mendes Esther Maria Barros de Albuquerque (Editores Técnicos)

C a p í t u l o I I | 151 INTRODUÇÃO

Ao analisar os custos de produção do cultivo de beterraba açucareira que utiliza um alto nível de tecnologia, em uma área onde a irrigação é necessária (entre 15 e 20% dos custos), observam-se que entre 30 e 35% desses custos de produção correspondem à mecanização, dos quais quase metade são atribuíveis à colheita.

Isso não significa que a mecanização do cultivo de beterraba seja uniforme em todas as regiões do mundo. Assim, nos países em desenvolvimento onde se cultiva a beterraba, como alguns do Norte de África, onde mais de 75% das unidades produtoras de beterraba têm menos de um hectare, a colheita é maioritariamente manual. Assim, as ferramentas para colheita manual convivem com maquinários de maior nível tecnológico, como as colhedoras autopropelidas de 6 linhas, que realizam a colheita completa no tempo de uma hora por hectare.

A colheita de beterraba representa entre 12 e 18% (safra 2014) dos custos diretos do cultivo e há referências de que a colheita descuidada pode causar até 8% de perdas diretas na colheita (vários estudos estimam a perda média de colheita por safra em 5%).

Como consequência de a beterraba ser arrancada do solo, a terra permanece aderida à raiz, dependendo do teor de umidade, e é difícil soltá-la por meios mecânicos. Isso faz com que, em área onde a colheita seja realizada em situações muito úmidas, a porcentagem de terra na entrega pode ser facilmente superior a 20%. Isso significa que a cada cinco caminhões entregues, um seria de terra, o que dá uma ideia da magnitude do problema para a usina açucareira.

Na Espanha, a situação a este respeito é menos crítica, uma vez que as percentagens médias de desconto na entrega, em sua maioria terra, se mantêm entre os 10 e os 12%.

Por outro lado, o cultivo de beterraba na Espanha oferece uma situação que é bem diferente da Europa Central; a possibilidade de cultivo de beterraba no inverno, ou seja, plantação de outono, na parte sul da Península Ibérica, permite a colheita no verão, com solos muito secos, o que, embora reduza a quantidade de terra aderida às raízes, provoca que na colheita sejam incorporados torrões com características físicas semelhantes às das raízes, os quais são de difícil separação por meios mecânicos. Diante desse problema, a melhor opção é evitar que esses torrões apareçam logo no início, apenas com um solo bem estruturado e mantendo a irrigação até 10-15 dias antes da colheita.

C a p í t u l o I I | 152 Portanto, no processo de colheita da beterraba açucareira, para poder extrair as raízes inteiras sem feridas, eliminando a terra aderida a elas e as folhas que reduzem a porcentagem de açúcar e a qualidade tecnológica da raiz, realizam-se as seguintes operações sucessivas: desfolhador/descoronador, arrancador, limpeza e carregador.

Todas essas operações são efetivadas no final da estação de produção, onde as folhas são removidas das raízes da beterraba açucareira (Beta vulgaris L.) com facas que cortam a parte aérea e uma pequena porção da raiz principal ou radicela (Figura 96). As raízes são arrancadas mecanicamente do solo, batidas agressivamente sobre cilindros ou rolos para remover a sujeira e despejadas as raízes limpas em um caminhão. As raízes são então transportadas para unidades de empilhamento, despejadas de caminhões para formar um monte de beterraba e depois lançadas novamente à medida que as raízes são empilhadas (acumulação em montes). Como consequência dessas operações de colheita e empilhamento, as raízes de beterraba armazenadas sofrem grandes lesões (PARKS; PETERSON, 1979; BENTINI et al., 2002). Um estudo com raízes colhidas e empilhadas convencionalmente mostrou que das raízes colocadas no armazenamento, 89% estavam machucadas, 58% tinham a porção inferior da cauda quebrada e 38% estavam rachadas (STEENSEN, 1996). Além de contusões, rachaduras e quebra de raízes, as raízes de beterraba em armazenamento geralmente apresentam cortes, abrasões superficiais e perda de pequenos fragmentos da raiz (WILTSHIRE; COBB, 2000).

Figura 96. Duas partes cortadas da raiz de beterraba: Parte aérea (desfolhador/descoronador) e uma pequena porção (radicela) da raiz principal causado pelo arrancador.

C a p í t u l o I I | 153 Se a beterraba tiver que ser armazenada para entrega após algum tempo, se formam montões (pilhas) cobertas com palha que protege a beterraba das intempéries. Desde que a pilha seja bem construída e tenha uma correta ventilação, a beterraba não se deteriora significativamente. As beterrabas congeladas e depois descongeladas produzem hidratos de carbono complexos que causam sérios problemas de produção na usina. No Reino Unido, as cargas podem ser examinadas manualmente na recepção da usina antes de serem aceitas ou aprovadas.

Para raízes de beterraba destinadas ao armazenamento, não é empregado período de cura em temperaturas elevadas. As raízes são colhidas no final do outono, depois que as temperaturas do solo diminuíram e as temperaturas internas das raízes estão tipicamente abaixo de 13°C (CAMPBELL; KLOTZ, 2006; BERNHARDSON, 2009). Uma vez empilhadas, as raízes são resfriadas o mais rápido possível usando o ar ambiente fresco disponível no final do outono e início do inverno. É importante destacar que a cicatrização de feridas ocorridas durante as operações de colheita e empilhamento é necessária para reduzir a desidratação e a infecção microbiana das raízes da beterraba durante o armazenamento. A desidratação causa perdas de armazenamento e processamento, pois acelera a taxa de respiração, a perda de sacarose e a formação de glicose e frutose, dois compostos que impedem o processamento da raiz da beterraba e aumentam a perda de sacarose para o melaço na usina (DEXTER et al., 1969; LAFTA; FUGATE, 2009). Os locais de feridas não cicatrizadas fornecem aos patógenos oportunistas de plantas acesso ao tecido interno da planta e aumentam a incidência de doenças de armazenamento. Sem lesão, dois dos patógenos de podridão de armazenamento mais comuns da beterraba açucareira, Penicillium spp. e Botrytis cinerea, são incapazes de estabelecer infecção (MUMFORD; WYSE, 1976).

COLHEITA Uma boa colheita, seja mecanizada ou manual, deve atingir um alto percentual de arranque e colheita da beterraba do solo (tendo tolerância máxima de 2% de perdas; Figuras 97 e 98). As raízes devem estar bem desfolhadas, inteiras, sem quebras ou feridas, com a menor quantidade possível de solo aderente e livres de matérias estranhos como pedras, folhas ou torrões. A usina açucareira inspeciona e valida as condições técnicas do

C a p í t u l o I I | 154 maquinário utilizado na colheita da beterraba e sua autorização de uso é respaldada com um selo que deve ser colocado em local de fácil visibilidade no maquinário.

Figura 97. Determinação do ponto de colheita com base no teor de açúcar acumulado na raiz de beterraba ao final do seu desenvolvimento vegetativo (colheita em torno de 160 dias, dependendo da cultivar e do clima da região de cultivo). Foto: INIFAP (2011).

Figura 98. Plantas de beterraba açucareira em ponto de colheita aguardando o processo mecânico de arranque das raízes pela colheitadeira.

C a p í t u l o I I | 155 Atualmente, a colheita da beterraba açucareira é totalmente mecanizada. Um batedor rotor utiliza uma série de lâminas para cortar a folha e a coroa (que é pobre em açúcar) da raiz.

A colheitadeira arranca a raiz de beterraba, removendo o excesso de terra em uma única passagem sobre o campo. Já uma colheitadeira moderna geralmente é capaz de cobrir seis fileiras ao mesmo tempo. Em seguida, as beterrabas arrancadas são despejadas em caminhões.

Na França, a beterraba açucareira é colhida entre setembro e janeiro. As colheitas são

escalonadas nesses meses para fornecer às fábricas a quantidade de produto que pode ser processada. Os ciclos geralmente duram cerca de 120 dias, dependendo das condições climáticas e das variedades. Geralmente ocorrem perdas de cerca de 2,5 t/ha em média, o que representa 3% do rendimento. As folhas são espalhadas após a colheita no solo e geralmente são incorporadas ao solo, deixando um material triturado sobre o solo e bem preparado para outras culturas subsequentes (GLOBAL NATURE FUN, 2018).

A colheita e processamento da beterraba é conhecido como "a campanha", refletindo a organização com obrigação de entregar da colheita a um ritmo constante às usinas de processamento que operam 24 horas por dia durante a colheita e processamento (no Reino Unido a campanha dura aproximadamente 5 meses).

Nos Estados Unidos, a colheita do outono começa com a primeira geada forte, que interrompe a fotossíntese e o subsequente crescimento das raízes. Dependendo das condições climáticas locais, a colheita pode ser realizada ao longo de algumas semanas ou se prolongar ao longo dos meses de inverno.

Sebewaing, Michigan é conhecida (pelos americanos) como a capital mundial da beterraba açucareira. Tanto a região quanto o estado são os principais produtores de beterraba açucareira. Sebewaing é a sede de uma das três usinas da “Michigan Sugar Company”. A cidade patrocina um Festival do Açúcar em Michigan a cada ano.

A colheita consta das seguintes operações: desfolhador, descoronador, arrancador e carregador. Todas essas operações podem ser realizadas por uma mesma máquina (colheitadeiras integrais) ou podem ser realizadas por máquinas independentes (equipamentos separados). Por sua vez, esses equipamentos separados podem ser reagrupados, de forma que o número de passadas seja reduzido para completar a colheita.

C a p í t u l o I I | 156 As vantagens mais importantes de combinar várias operações em uma só estão, além de reduzir o número de passadas sobre o terreno, a economia de mão de obra e os meios de tração das distintas máquinas.

As tendências e as necessidades futuras na colheita de beterraba açucareira, onde mais de 150 especialistas puderam conhecer a opinião de diferentes pesquisadores que analisaram a situação em relação ao que agora preocupa a indústria europeia: o desfolhador e o descoronador da beterraba para minimizar as perdas de açúcar no tempo que vai desde o momento em que se arranca até que se processa na usina de açúcar, contando com o longo período que permanecerá nos silos. O processo de extração do açúcar na Europa Central exige colheitas precoces, antes que os rigores do outono-inverno dificultem mais ainda a entrada das máquinas no campo, e o armazenamento das raízes em silos localizados próximos às parcelas, que são progressivamente carregados em caminhões, usando carregadeiras-limpadoras que ajudam a remover a sujeira e outras impurezas que a acompanham aos tubérculos, para que as fábricas recebam um abastecimento uniforme com base em sua capacidade de moagem. À colher antes da chegada do frio, a beterraba apresenta alto desenvolvimento foliar. É muito importante que as usinas de açúcar funcionem durante muito tempo, pois isso as torna mais rentáveis, sem ter que recorrer ao sobredimensionamento das instalações, mas isso só pode ser feito se conseguir que a beterraba seja armazenada nos silos de campo, então o nível de perdas de açúcar é mínimo. Daí a importância que assume a qualidade tecnológica da colheita, sobretudo no que diz respeito à presença de folhas, devido ao corte insuficiente, e danos e feridas por onde se perde o açúcar, inclusive algo que até pouco tempo não se dava importância: minimizando o descoronado. Em relação a operação de descoronado, a forma tradicional de atuação dos produtores de beterraba espanhóis contrastava com o que era feito na Europa Central e do Norte. Em visita as usinas de açúcar nesses países, foi possível observar que, ao retirar a coroa e o colo de cada raiz, quase a cortavam pela metade. Na Espanha, apesar dos protestos dos agricultores com os descontos, o descoronado sempre tem sido mínimo, o que tinha como consequência um aumento no volume da colheita, embora o teor de açúcar tenha sido um pouco reduzido. Agora, os centro-europeus mudam e tendem a se aproximar do que tem sido a forma tradicional de colheita espanhola em relação com o descoronado. A tendência mais representativa pode ser resumida indicando: sem folhas, descoronado mínimo, pois assim a beterraba perde menos açúcar

C a p í t u l o I I | 157 durante sua permanência no silo (SHULTZ, 2003). Mesmo assim, os objetivos que se buscam no processo de colheita da beterraba, em seu conjunto, permanecem os mesmos: • Boa qualidade do desfolhado-descoronado, sem deixar folhas e sem perder a colheita por excesso de descoronado.

• Separação da terra que acompanha a beterraba no arranque.

• Limpeza de beterraba, removendo a terra aderida, com baixo nível de danos (feridas) para que possa ser conservada por muito tempo.

•. Evitar as perdas da ponta da raiz durante o arranque, os processos de limpeza, carregamento e descarregamento e transporte.

• Capacidade máxima de trabalho para realizar a colheita em tempo hábil.

•. Evitar a compactação, reduzindo a pressão sobre o solo, tanto dos equipamentos de colheita como as operações encarregadas pelo transporte.

SISTEMAS DE COLHEITA Colheita sem módulo. Este sistema de colheita destina-se a agricultores que fazem colheitas diretas de beterraba, mediante um programa definido, e geralmente participam todas as máquinas de colheita de menor capacidade. Há também a participação da força de trabalho, que devido à modernização e aplicação de tecnologia ao cultivo e à escassez de trabalhadores agrícolas, tem sido cada vez mais reduzida no campo.

Colheita em Módulos. É um sistema de colheita em que participam máquinas de alta tecnologia e capacidade e está destinado a agricultores que realizam acumulações de beterraba no campo, de forma a ajudar a manter um bom fornecimento de beterraba às usinas açucareiras e, portanto, apresentam vantagens associadas, que podem defini-lo principalmente como: -Diminuição do custo do frete falso trazendo menos impurezas presentes na carga; -Permite, à colher e entregar a beterraba em curto espaço de tempo, que haja uma rápida liquidação da matéria-prima, reduzindo também os pagamentos de juros na conta corrente de cada agricultor -Disponibilidade rápida da área, o que permite tempo para programar a rotação de cultivo; -De acordo com o programa de colheita definido pela usina açucareira, é concedida uma prestação de serviços para os que participam desse sistema;

C a p í t u l o I I | 158 - A beterraba pode ser semeada em solos pesados que são de difícil colheita, pois se programam para serem colhidas as raízes nas datas em que o clima permite, deixando os solos com melhor drenagem e boa infiltração de água para os meses que, do ponto de vista pluviométrico, são mais complexos.

DIFERENTES OPERAÇÕES NA COLHEITA DE BETERRABA Na colheita da beterraba, são realizadas quatro operações básicas para extrair as raízes do solo e deixá-las em condições ideais para entrega na fábrica. São elas: desfolhadora/descoronadora, arrancadora, limpadora e carregadora.

As colheitadeiras realizam uma ou mais dessas tarefas, em diferentes combinações. A coroação, ou seja, a eliminação de folhas e coroas, pode ser realizada com máquinas exclusivas para esta operação ou que, além disso, realize simultaneamente duas ou todas as quatro operações (Tabela 26).

Tabela 26. Os quatro tipos de operações básicas utilizadas para extrair as raízes de beterraba do solo com suas respectivas máquinas.

Tipos de Operação

Tipos de máquina

Simples

Desfolhadora/Descoronadora

Eliminação de folhas com pecíolos e coroas

Arrancadora

Arrancadora de raízes, Descoronadas, Enleiramento de raízes e limpadora de terra.

Recolheitadora

Recolheitadora de raízes enleiradas, limpadora e carregadora

Desfolhadora / Descoronadora

Eliminação de folhas e coroas, Arranque da raiz, Limpadora de terra, Enleiramento da raiz

Recolheitadora/ Carregadora

Recolheitadora, Limpadora de terras e Carregadora

Colheitadeira Integral

Eliminação de folhas com pecíolo, Coronado, Arrancadora de raízes, limpadora de terra e Carregadora

Combinada

Fonte: Carlos Montesinoss (2007).

C a p í t u l o I I | 159 1.Desfolhador. O desfolhador de beterraba tornou-se uma prática importante dentro da mecanização do cultivo (Figura 99), pois permite que a beterraba seja entregue na condição de compra que a usina de açúcar tem oferecido aos seus produtores.

Figura 99. Desfolhador de beterraba (corta as folhas). Foto: Daniel Echeverri Ibáñez (2015).

Para atender com essa condição se trabalha com equipamentos desfolhadores, os quais por meio da ação de eixos com fios cortantes (latiguillos) e lâminas, removem a folha, deixando a beterraba inteira e em ótimas condições para ser entregue na usina (livre de material verde). De acordo com estudos realizados pela Iansagro existem, dependendo do tipo de colheita utilizado, entre 3 e 5 toneladas de beterraba suja. Esta folhagem fica no terreno, a qual justifica plenamente o custo do trabalho de desfolha já que aumenta significativamente a rentabilidade da lavoura e facilita a operação de colheita, eliminando toda a massa foliar, o que sempre incomoda e limita a eficiência de qualquer máquina de colheita (Figura 100). É importante destacar que o trabalho do desfolhador deve ser perfeitamente coordenado com o arranque da beterraba, pois isso não deve gerar rebrota por qualquer motivo, pois está comprovado que traz consigo perdas de polarização e, portanto, de rendimento de matéria-prima (MONTESINOS, 2014).

C a p í t u l o I I | 160

Figura 100. Desfolhador sem espalhador lateral que serve para expulsas os restos vegetais para facilitar os trabalhos posteriores. Fotos: Carlos Montesinos (2014) e Daniel Echeverri Ibáñez (2015).

Dentre as principais características operacionais dos equipamentos desfolhadores, valem destacar que tais máquinas possuem uma capacidade de trabalho de aproximadamente 4 a 5/ha/dia e, por se tratar de um equipamento estruturalmente simples, requerem baixa manutenção. O maior desgaste é sofrido pelos fios cortantes (latiguillos), que, devido ao trabalho que realizam, se desgastam rapidamente, tendo uma duração aproximada de 60 ha. Ressalta-se que este trabalho de desfolha demanda uma potência do trator de aproximadamente 100 HP e requer o uso de pneus estreitos.

O equipamento desfolhador realiza sua atividade cortando e triturando todo o material verde (folhas, plantas daninhas, etc.) e colocando-o em um local que não atrapalhe o processo de colheita (arranque) da beterraba. Se a colheita for realizada imediatamente após ser desfolhada a beterraba, o desfolhador deve eliminar lateralmente toda a massa foliar por meio de uma rosca sem-fim, evitando assim a ocorrência de entupimento que dificulte a colheita das raízes e, ao contrário, se o desfolhador utilizado mantenha o material verde na entrelinha, deve-se esperar um pouco para que o material desidrate e assim não cause problemas para a outra operação de colheita (descoronado; Figura 101).

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Figura 101. Beterraba desfolhada, mas apresentando rebrotação por atraso na operação de descoronado. Foto: Carlos Montesinos (2014).

Na regulagem do equipamento, deve-se levar em consideração não apenas as partes que o compõem (fios cortantes, lâminas, rotores, etc.), mas também a velocidade de trabalho.

Esta deve ser adequada, de modo que as raízes estejam perfeitamente desfolhadas e não com restos de pecíolos ou com raízes danificadas por golpes excessivos aplicados pelos fios cortantes (Figura 102). Outra questão importante é o nivelamento do equipamento,

C a p í t u l o I I | 162 que deve trabalhar com uma leve inclinação, deixando o rotor dianteiro levemente mais alto que o traseiro. Os fatores que facilitam o trabalho de desfolha são: uniformidade de cultivo, ausência de ervas daninhas, correto funcionamento e regulagem da máquina semeadora.

Figura 102. Plantas de beterraba açucareira desfolhadas mecanicamente. Fotos: IIRB, Göttingen (2015).

2.Descoronado perfeito. Observar que no descoronado mínimo (imperfeito) há um aumento da colheita em termos de peso, e embora o teor de açúcar seja ligeiramente reduzido, devido ao menor percentual de açúcar na parte superior da raiz. Por sua vez, a produção total de açúcar supera em 2% quando se consegue um descoronado perfeito (convencional).

Para o coroanado, avalia-se de forma especial a presença de folhas e seu comprimento; o descoronado é considerado perfeito quando uma moeda de 2 euros pode ser colocada no local do corte (Figura 103). É também realizada uma avaliação económica para as condições que se aplicam na Holanda, num campo com potencial de produção de 95 t/ha (plantas/ha), considerando uma avaliação de beterraba limpa a uma taxa de 35 euros/ton, e uma penalidade de /ton tara de terra. Além disso, uma penalidade de 137 /t é aplicada quando excedem 10% das raízes-folhas com mais de 2 cm de comprimento.

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Figura 103. a) Descoronado mínimo (imperfeito) e b) Descoronado perfeito (convencional), cujo corte da raiz de beterraba corresponde ao tamanho de uma moeda de dois euros. Luis Márquez Delgado (2007).

Em seguida, na parcela colhida pela máquina, determina-se a quantidade de raízes que permanece sem ser colhida (não arrancadas ou na superfície), bem como os pedaços de raízes com diâmetro superior a 4,5 cm, utilizando uma superfície de 10 m 2. Durante os testes de campo, verifica-se o peso total da máquina, tanto com o depósito cheio quanto vazio, e a carga por roda. Uma amostra de 400 raízes arrancadas pela máquina é utilizada para avaliar a qualidade do desenraizamento, o diâmetro da ponta da raiz cortada e a desfolha-descoronado (MÁRQUEZ DELGADO, 2007).

No processo de desfolhado/descoronado da beterraba açucareira, as folhas devem ser retiradas, mas se a altura de corte da raiz ultrapassar o nível recomendado em 1 cm, logo abaixo do nível de inserção das folhas, parte da colheita é perdida. Ultrapassar um centímetro significa perder 3,3% da colheita, conforme indicado na Figura 104.

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Figura 104. Perdas de colheita (teor de açúcar da raiz) nas operações de descoronado (superior) e de arranque (inferior). Foto: Luis Márquez Delgado (2007).

Ao mesmo tempo, se ao arrancar a beterraba o diâmetro da raiz na zona de quebra for superior a 2 cm, parte da colheita permanece no solo (Figura 105). A quantidade de colheita que não é colhida pode estar relacionada ao diâmetro da área em que a raiz quebra durante o arranque, de modo que, por exemplo, para 6 cm as perdas seriam de 15,0% (MÁRQUEZ DELGADO, 2007). Ou seja, as perdas que são produzidas por um descoronado convencional, ainda mais quando é excessiva, se somam às que provocam os danos às raízes ocasionados no arranque, e também durante a limpeza para eliminar a sujeira aderida às mesmas, principalmente quando transcorre certo tempo desde o arranque até a moagem na usina e quando as temperaturas são elevadas na região de plantação.

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Figura 105. Qualidade de descoronado: 1 cm = -8%; 2 cm = -16%; 3 cm = -20% de perdas.

Na regulagem do equipamento, devem ser levadas em conta não apenas as partes que o compõem (faca, traçador, rotores, arrancador), mas também a velocidade de avanço, que, se necessário, deve ser regulada de forma a permitir que o braço traçador se adapta às variações de altura das raízes. Quando a colheita é irregular, é difícil regular o dispositivo descoronador. Neste caso, é aconselhável ajustá-lo para descoronar corretamente as raízes grandes, mesmo que o descoronado das pequenas seja insuficiente.

3.Arrancador: Seu trabalho consiste em extrair as raízes do solo sem produzir feridas que possam gerar perdas no teor de açúcar (MÁRQUEZ, 2007) com a menor quantidade de solo possível. Para isso ajusta-se a profundidade de trabalho dos sistemas de desenraizamento (MÁRQUEZ, 2011), liberando-as de terra e deixando-as enleiradas sobre o terreno (Figura 106).

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Figura 106. Operações mecânicas de desfolhado (onde as folhas cortadas vão sendo depositadas ao lado do enleirado de raízes), descoronado e arranque de raízes, onde a máquina vai deixando enleirada as raízes de beterraba desenterradas na superfície do solo.

Fotos: Luís Márquez Delgado (2007).

Esta operação deve ser realizada sem quebrar as pontas das beterrabas, garantindo que elas permaneçam inteiras. Estas máquinas arrancadoras, além dos sistemas de arranque, normalmente possuem sistema de limpeza (peneira de corrente vibratória, grade ou tambor centrífugo) e sistema de enleiramento, agrupamento ou carregamento. Existem vários tipos de arrancadores: • Arrancador de dentes: garfo robusto com dentes em diferentes alturas para forçar a beterraba extraída cair para o lado desejado.

• Arrancador grelha: formada por duas peças metálicas com duas grelhas curvadas paralelas convergentes na parte posterior (Figura 107).

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Figura 107. Arrancador de raízes de beterraba, deixando-as enleiradas no terreno. Foto: AIMCRA (2012).

• Arrancador de disco rotativo: dois discos girando livremente montados em dois eixos oblíquos (Figura 108). Eles levantam a raiz verticalmente para cima e depois a projetam para trás.

Figura 108. Arranque mediante rodas Oppel (Grimme). Foto: AIMCRA (2012).

C a p í t u l o I I | 168 4.Colhedora de raízes do solo.

Nas máquinas que não possuem sistema de carregamento automático, as raízes extraídas permanecem enleiradas sobre o terreno para que posteriormente possam ser recolhidas por uma máquina recolhedora (Figura 109).

Figura 109. Máquina recolhedora de raízes de beterraba do solo. Fotos: Luis Márquez.

Colheita de beterraba no terreno com pedras. Como estratégia para poder realizar a colheita mecanizada da beterraba no solo, com alta quantidade de pedras, a usina açucareira do Chile desenvolveu uma ferramenta que comprovadamente funciona bem.

Ou seja, a incorporação de equipamentos de espetos ou pinos que conseguem recolher a beterraba (Figura 110), previamente desfolhada e enleirada, deixando todas as pedras no terreno. Estes aumentam as impurezas, pagam fretes falsos e por fim reduzem os lucros da safra. Atualmente, existem dois equipamentos de pinos na área de Linares que é uma província do Chile; e nesta temporada 2010-11, mais cinco equipamentos foram incorporados a nível nacional (duas para a área de Ñuble, duas para a área de Linares e uma para a área de Curicó). O que antecede é para cobrir as necessidades de colheita em

C a p í t u l o I I | 169 áreas com pedras, e também para acrescentar mais superfície que não era semeada com beterraba, com alto potencial de rendimento.

Figura 110. Colheita de beterraba em terreno com pedra por intermédio de um rolo de pinos e transporte de raízes colhidas.

5.Limpadora. A limpeza se realiza mediante peneiras de correntes vibradoras, rodas centrífugas, tambores rotativos, esteiras transportadoras, rolos estrelados ou rolos pontiagudos. É importante destacar que a terra aderida às raízes que acompanha a entrega da beterraba à usina, representa um custo adicional de frete, maior presença de impurezas para fins de análise da qualidade da matéria-prima e perda de nutrientes (quando sucede bastante extração de terra) das áreas recém-colhidas. É desejável entregar a beterraba a mais limpa possível. Esse objetivo é atendido, na colheita mecanizada, pelos dispositivos da limpadora, que devem ser ajustados de acordo com o teor de umidade do solo. Quanto mais úmido o solo, maior a velocidade com que esses dispositivos devem funcionar. A alta velocidade, no entanto, também aumenta o

C a p í t u l o I I | 170 risco de danificar a beterraba, por isso é sempre desejável colher quando a condição do solo não estiver excessivamente úmida.

6.Armazenamento temporário. Nas colheitas mecanizadas registradas no programa do módulo da usina açucareira, a beterraba colhida deve ser empilhada e, em seguida, passar nos equipamentos Limpadoras-Carregadoras, encarregados de remover a terra que fica aderida às raízes.

As pilhas devem reunir às seguintes condições: Estar localizado em local de fácil acesso para os caminhões que irão transportá-los até a usina. O ideal, principalmente se for um período chuvoso, é ocupar setores adjacentes a estradas adequadas ao trânsito de veículos pesados, que podem até corresponder ao próprio terreno onde foi colhido.

- O solo deve estar livre de ervas daninhas ou resíduos e ser plano, para permitir o correto funcionamento da limpadora. Não deve ser empilhado em terreno inclinado.

- A pilha deve ter uma largura máxima de 7 metros (igual à largura do cabeçal da limpadora), e uma altura de 2 a 3 metros (Figuras 111 e 112).

Figura 111. Detalhe do empilhamento da beterraba colhida na margem da área de plantio (pilha com 7 m de largura e altura de 2,5 m).

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Figura 112. Máquina limpadora/ carregadora de raízes de beterraba armazenadas na margem da área de plantio (empilhamento de raízes de beterraba de 2 m de altura e 7 m de largura, na mesma largura do cabeçal da máquina) para o caminhão que está posicionado ao lado. Foto: IANSAGRO (2011).

MÁQUINA DE COLHEITA INTEGRAL DE BETERRABA São máquinas imponentes. Sem dúvida, as máquinas de colheita integral de beterraba são um dos maiores tipos de máquinas agrícolas que existem (Figura 113). Seu objetivo durante a colheita é garantir que a raiz seja arrancada inteira, sem quebras ou ferimentos, e minimizar a quantidade de folha e terra coletados junto com a beterraba.

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Figura 113. Colheitadeira mecanizada: uma máquina "integral" automotriz com grande capacidade de armazenamento que permite trabalhar sem a intervenção de contentores de transporte. Foto: Fabricante Agrifac

São chamadas de colhedoras integrais porque são máquinas que integram todas as operações de colheita necessárias ao cultivo da beterraba. A colhedora integral de beterraba é uma máquina capaz de realiza as seguintes operações: desfolhadora, descoronadora, arrancadora, limpadora, armazenamento temporário e transferência para o reboque. O objetivo final é a raiz limpa de restos de vegetais da planta. O cabeçal de uma colheitadeira integral de beterraba é dividido nas três seções mostradas na imagem abaixo (Figura 114).

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Figura 114. Cabeçal da colheitadeira integral de beterraba açucareira onde as diferentes operações são realizadas durante a sua colheita (desfolhadora, descoronadora, arrancadora e carregadora). Foto: Empresa ROPA.

O desfolhador é composto por lâminas que cortam as folhas e de uma roçadeira que as tritura, onde o primeiro corte que a máquina colhedora faz é reduzir a massa foliar da lavoura (Figura 115). Enquanto o sistema responsável pela retirada das folhas das plantas de beterraba é composto por uma série de lâminas que cortam e trituram as folhas da planta. Em algumas máquinas, também é acoplado um espalhador lateral que expele (lança; Figura 116) esses restos vegetais para facilitar os trabalhos posteriores.

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Figura 115. Desfolhado de plantas de beterraba açucareira. Fonte: Fabricante ROPA.

Figura 116. Máquina ROPA com espalhador lateral de restos vegetais. Foto: Empresa ROPA.

C a p í t u l o I I | 175 O objetivo do processo de descoronado é retirar a coroa da planta de beterraba açucareira, que é uma parte desprovida de açúcar e pouco útil na indústria açucareira. O descoronado consiste num corte horizontal limpo ao nível da área de brotação das primeiras folhas (Figura 117). Um corte demasiado alto implica perda de valor do produto, enquanto um corte muito baixo (profundo) implica perda direta de peso na colheita.

Figura 117. Descoronador de beterraba açucareira. Fonte: Fabricante ROPA.

É extremamente complicado dar o corte correto, pois as plantas não crescem na mesma altura por mais homogênea que seja o cultivo. Para ajustar ao máximo o corte, as colhedoras possuem apalpadores (sondas) que ajustam a altura das lâminas, localizados atrás desses elementos. As sondas podem ser deslizantes, giratórias acionadas ou giratórias livres.

C a p í t u l o I I | 176 A operação do arrancador consiste em extrair a beterraba causando o mínimo dano na superfície e nas pontas das raízes tuberosas (Figura 118). Estas máquinas arrancadoras, além dos sistemas de arranque, dispõem também de um sistema de limpeza. É conveniente que as beterrabas sejam extraídas verticalmente para remover a menor quantidade de terra do terreno.

Figura 118. Discos arrancadores das raízes de beterraba açucareira. Foto: Mario Lallana Mafé (2021).

Nas máquinas colhedoras integrais, após serem arrancadas do solo, as raízes de beterrabas são redirecionadas para uma moega. Todavia, naquelas máquinas que não possuem sistema de carregamento automático, as raízes extraídas permanecem enleiradas sobre o terreno para que posteriormente possam ser recolhidas por uma máquina carregadora.

Atualmente, a grande maioria das propriedades de porte adequado utilizam máquinas integrais devido ao seu potencial de rendimento de trabalho.

Limpadora. A limpeza é realizada por peneiras de correntes vibratórias, rodas centrífugas (Figura 119), tambores rotativos, esteiras transportadoras, rolos estrelados ou rolos pontiagudos. Entre todos esses sistemas, apenas aqueles que são atualmente mais usados na Espanha serão mencionados no referido livro.

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Figura 119. Sistema de limpeza das raízes de beterraba mediante roda centrífuga. Foto: Fabricante Ropa.

A limpeza que é feita normalmente mediante uma roda centrífuga ou turbina que lança as beterrabas contra uma parede de peneira periférica, eliminando assim a sujeira (terra).

Esse sistema consegue bons resultados e é empregado tanto em equipamentos combinados

(arrancadora-enleiradora,

arrancadora-carregadora

ou

recolhedora-

carregadora) quanto em colheitadeiras integrais (MAFÉ, 2021).

Armazenamento temporário. As colheitadeiras integrais de beterraba incorporam um tolva basculante para o acumulo de raízes tuberosas. Esta tolva não é um recipiente para usar, mas é uma estrutura formada por barras. Cada vez têm surgido as tolvas ou depósitos de maior capacidade na Europa. Atualmente as tolvas de maior volume são de 40-50 m³ (cerca de 30 toneladas; Figuras 120 e 121). Isso acarreta problemas de compactação no terreno que pode ser solucionado com maior número de eixos, pneus mais largos ou movimentação sobre esteiras de borracha. Às vezes, algumas máquinas também possuem um segundo depósito para armazenar folhas e coroas para alimentação forrageira de animais ruminantes.

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Figura 120. Colheitadeira do fabricante Grimme, modelo REXOR 630 com tolva ou depósito de 45 m³.

Figura 121. Colheitadeira de beterraba açucareira, marca ROPA euro-tiger V8-3, fotografada no distrito de Rhein-Neckar (Baden-Württemberg, Alemanha); Motor diesel DaimlerChrysler V8 com 436 kW (604 cv), comprimento 14,95 m, altura 4 m, capacidade até 2 ha/hora, bunker com volume de carga de 40 m³, descarga em 60 segundos. Foto: Empresa ROPA.

C a p í t u l o I I | 179 Transferência para reboque. Assim que a tolva da colheitadeira é enchida ou durante a mesma colheita, para aumentar a produtividade e não perder tempo, a beterraba deve ser descarregada em reboque para seu transporte (Figura 122). Os equipamentos auxiliares para descarrega são esteiras transportadoras dobráveis ou braços articulados com plataformas. Procura-se que seja perfeitamente acoplado ao trator, de maneira que as raízes não caíam no solo durante esta operação (MAFÉ, 2021).

Figura 122. Transferência de beterraba arrancada pela colheitadeira para o reboque. Foto: Fabricante Grimme.

Além disso, esses sistemas de transferência devem ser feitos de plástico, borracha ou outro material não demasiadamente duro para não causar ferimentos ou golpes às beterrabas. Se isso acontecesse, as raízes ficariam malconservadas e acabariam apodrecendo. Às vezes, em vez das raízes serem descarregadas no reboque, são descarregadas sobre o terreno, formando pilhas (Figuras 123 e 124), para que depois venha uma máquina carregadora e as transfira para outro meio de transporte, que geralmente é um caminhão.

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Figura 123. Descarregamento da colheitadeira de beterraba açucareira ROPA euro-tigre V8-3, fotografada no distrito de Rhein-Neckar (Baden-Württemberg, Alemanha); Motor diesel DaimlerChrysler V8 com 436 kW (604 cv), comprimento 14,95 m, altura 4 m, capacidade até 2 ha/hora, bunker com volume de carga de 40 m³, descarga em 60 segundos. Foto: Empresa ROPA.

Figura 124. Descarga de raízes sobre pilha mediante correia transportadora.

C a p í t u l o I I | 181 Ou em parcelas muito grandes (pilha de grande dimensão) e com dificuldade de acesso, primeiro a colhedora faz a descarga de raízes em um trator com reboque. Em seguida, os tratores as transportam até a borda da parcela, onde são empilhadas, para que depois venha uma carregadora e as coloque nas tolvas ou caçambas dos caminhões (Figura 125).

Figura 125. Máquina carregadora que coleta as raízes empilhadas no terreno e as transfere para o caminhão. Fonte: Fabricante ROPA.

Tipos de colheitadeiras de beterraba Geralmente, essas máquinas são classificadas em dois grandes grupos: colheitadeiras de arraste por um trator e colheitadeiras integrais e, portanto, autopropelidas.

As colheitadeiras de arraste por trator são máquinas atreladas e acionadas pela tomada de força do trator (Figura 126). As primeiras colhedoras trabalhavam no sistema “tándem”: descoronando e arrancando diferentes fileiras. As máquinas modernas já atuam em 1, 2 ou no máximo 3 linhas (MAFÉ, 2021).

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Figura 126. Colheitadeiras de beterraba de arraste.

As colheitadeiras de arraste são máquinas muito volumosas e bastante pesadas, mas com uma tolva ou depósito muito limitado que pode armazenar no máximo 2 toneladas de beterraba açucareira. É preciso um trator potente para trabalhar com implementos como esses.

As colheitadeiras autopropelidas são máquinas de grandes dimensões que podem operar até doze linhas por passada. São muito pesadas, chegando a ultrapassar 8.000 kg e possuem uma tolva de descarga hidráulica com capacidade variável dependendo do modelo (Figura 127).

Figura 127. Colheitadeira automotriz de beterraba açucareira do fabricante ROPA. Fonte: ROPA.

C a p í t u l o I I | 183 Estas imponentes máquinas autopropelidas possuem um cabeçal que realiza todas as operações antes descritas de forma completamente automatizada. Atualmente são as mais utilizadas por apresentarem rendimentos bem acima das máquinas de arraste, embora sejam máquinas com preço mais elevado (Figura 128).

Figura 128. Colheitadeira autopropelidas de beterraba açucareira, fabricante Grimme, modelo REXOR 620.

Capacidade de trabalho. A capacidade de trabalho de uma máquina depende da velocidade real de avanço, da âncora de trabalho, que no caso de arranque ou remoção está associada ao número de linhas e à eficiência por parcela, à relação entre o tempo útil e o tempo total trabalhado.

A capacidade efetiva de trabalho é medida em hectares/hora, ou pelo seu inverso, ou tempo operacional, ou o tempo necessário para colher um hectare e é medida em/ha.

Quando a colheita for realizada com equipamentos separados (em módulos), a capacidade de trabalho deve ser calculada somando os tempos de funcionamento de cada uma das máquinas envolvidas na colheita. Assim, se cada um dos equipamentos utilizados

C a p í t u l o I I | 184 (descoronadora, arrancadora e recoletora-carregadora) necessitar de 1,2 h/ha, a capacidade de trabalho resultante será de 3,6 h/ha (0,28 ha/h).

O tempo necessário para trabalhar uma determinada superfície é calculado multiplicandose a referida superfície pelo tempo de operação da máquina utilizada. Assim, para colher 20 ha com uma colhedora cuja capacidade de trabalho é de 1,1 h/ha, o tempo necessário para realizar o trabalho será de 20 x 1,1 = 22 horas (MÁRQUEZ DELGADO, 2007).

Para incrementar a capacidade de trabalho, pode-se aumentar a velocidade das máquinas envolvidas na série de colheita (desfolhador, descoronador e arrancador), o que nem sempre é aconselhável, pois a partir de uma certa velocidade aumentam consideravelmente as perdas na colheita. Outra alternativa é aumentar a eficiência sistematizando o cultivo em grandes parcelas de tamanho regular, bem como ordenando as operações para que as perdas de tempo sejam mínimas.

Quando a lavoura é uniforme e as condições de colheita são adequadas (boas condições do solo e da lavoura), a capacidade de trabalho das colhedoras aumenta.

As colhedoras com maior nível de tecnologia possuem elementos que permitem a autorregulação da máquina para se adaptar às variações que ocorrem no cultivo. De qualquer forma, a capacitação dos operadores é fundamental para conciliar uma alta capacidade de trabalho com a qualidade e baixo percentual de impurezas (terra e folhas) da beterraba colhida (MÁRQUEZ DELGADO, 2007).

Há mais de 10 anos, o monitoramento e a avaliação dos equipamentos de colheita são realizados na Espanha tanto para a beterraba semeada na primavera (colheita de outono) quanto na semeada no outono (colheita de verão). Eles mostram que a capacidade e a qualidade do trabalho que realizam estão em grande parte relacionados à formação do maquinista e à velocidade de trabalho.

Os valores médios obtidos, levando em conta que a qualidade do trabalho realizado é boa, (o que mostra que o desconto total médio na usina de açúcar para a quantidade total de beterraba em Espanha), se encontram em torno de 11%, embora a operação de descoronado seja normalmente insuficiente (MÁRQUEZ DELGADO, 2007). Na Tabela 27, estão apresentados alguns valores das capacidades médias de trabalho dos equipamentos.

C a p í t u l o I I | 185 Tabela 27. Capacidades médias de trabalho obtidas nas avaliações de equipamentos realizadas pela AIMCRA (Asociación de Investigación para la Mejora del Cultivo de la Remolacha Azucarera) em diferentes regiões espanholas.

Equipamentos

h/ha

Intervenção manual (arrancadora de 2 linhas). Figura 129

8,2

Colhedora de arraste de 1 linha

7,8

Colhedora automotriz 1 linha

4,7

Colhedora automotriz 2 linhas

3,0

Colhedora automotriz 3 linhas

2,0

Colhedora automotriz 6 linhas

0,9 – 1,1

Equipamento separado de 6 linhas

1,4

Fonte: AIMCRA. Observação: •O tempo de operação dos equipamentos quebrados de 6 linhas não inclui a carga, portanto deve-se considerar um acréscimo de 2 a 2,5 h/ha para eles.

•. Nos sistemas de colheita com intervenção manual, é necessária mão de obra adicional, quantificável como um salário para cada 3 toneladas quando o descascamento e o carregamento são feitos manualmente e um salário para cada 4,5 a 5,0 t quando apenas o carregamento manual é feito.

Figura 129. Descoronador- arrancador de arraste de 6 linhas com tolva (com capacidade de 2 ton.) de enchimento do fabricante Grimme Rootster 604. Foto: Empresa Grimme.

C a p í t u l o I I | 186 Avaliação da qualidade do trabalho. A avaliação sistemática dos equipamentos de colheita pode ser realizada seguindo a metodologia proposta pelo International Institute for Sugar Beet Research (IIRB), procedimento que parte de uma caracterização precisa do cultivo na qual o teste será realizado.

CARACTERIZAÇÃO DA CULTURA. De acordo com essa metodologia, deve-se caracterizar o cultivo no qual as máquinas devem trabalhar. Em primeiro lugar, o espaçamento das raízes na linha, pois a irregularidade na distância entre as raízes contíguas terá um impacto negativo tanto no trabalho do descoronado quanto do arrancador. A altura média das raízes acima do solo também é importante, pois afeta os mesmos dispositivos e, em caso de irregularidade, exige um ajuste contínuo dos elementos de descoronado e arranque.

Para completar a avaliação, é necessário estabelecer 'classes' para as raízes do campo (Figura 28), tomando como referência seus diâmetros máximos, que podem ser agrupados nas seguintes sete classes: Figura 28. Agrupamento de classes e diâmetro da raiz de beterraba.

Classe

1

2

3

4

5

6

7

Diâmetro (cm)

˂4,5

4,5-7

7-9

9-11

11-13

13-15

>15

Fonte: Luis Márquez Delgado (2007).

Os limites das classes podem ajustar-se ao tamanho da colheita, e devem estabelecer-se sobre uma amostra significativa que pode ser de 10 grupos de 10 raízes. Com esta amostra também é determinado o peso médio das raízes do campo. Essas avaliações podem ser completadas com a caracterização mecânica do solo: textura, umidade e resistência à penetração com ponta cônica.

DETERMINAÇÃO DE PERDAS. Uma vez que as máquinas fazem o seu trabalho, procede-se à avaliação das perdas. Primeiro as raízes sem arrancar. É importante verificar o tamanho das raízes que ficam no solo, pois é normal que as muito pequenas fiquem do lado de fora, pois, seu diâmetro é menor que a separação das barras arrancadoras.

Juntar as barras para que essas pequenas raízes não fiquem no solo provoca a quebra das raízes grandes e um aumento no teor do solo da beterraba colhida.

C a p í t u l o I I | 187 As raízes não desenraizadas com mais de 4,5 cm de diâmetro máximo podem ser tomadas como referência, realizando a avaliação em seções de 100 m, com várias repetições no campo colhido.

Nas raízes colhidas, determinam-se a quebra produzida, a qualidade do descoronado e a presença de feridas nas raízes.

AVALIAÇÃO DA MÁQUINA. A avaliação rápida do comportamento de uma máquina em campo pode ser feita com base no controle de velocidade real de avanço, bem como na qualidade aparente das raízes coletadas. Assim, deve-se verificar, independentemente do sistema de coleta utilizado, que: • O desfolhado seja limpo e que as folhas sejam espalhadas regularmente pelo campo.

• O descoronado deve deixar uma quantidade mínima de folhas.

• O arranque seja feito forçando a raiz a sair verticalmente.

• O arrancador é mantido na linha a uma profundidade constante.

• Todas as raízes arrancadas devem passar para o limpador • Que movimente na operação de arranque a menor quantidade de terra.

• A limpeza seja feita sem entupimento-obstrução das turbinas.

• Não causem injúrias intensas nas raízes.

• As raízes enleiradas devem ficar bem alinhadas e limpas de terra.

- Descarregar, lavar e cortadores de beterraba As beterrabas chegam à usina descoronadas e são analisadas pequenas amostras quanto ao teor de açúcar antes de entrar na usina. São descarregadas em silos por meios mecânicos através de canais por onde circula a água. Os canais conduzem a alimentação das bombas que elevam a mescla água-beterraba até a parte superior de uma instalação de lavagem.

Em seguida, as beterrabas passam então por coletores de pedra, coletores de radicelas e lavadoras. As beterrabas lavadas são transportadas para o convés superior, caindo em umas tolvas que alimentam os cortadores de raízes, que reduzem as beterrabas a porções de seção triangular e com 3 mm de espessura.

C a p í t u l o I I | 188 PRODUÇÃO DE AÇÚCAR DE BETERRABA AÇUCAREIRA A beterraba açucareira caracteriza-se pela sua raiz cónica e carnuda, pela sua polpa branca e pelo sua cabeça achatada (Figura 130). As folhas, distribuídas em um buquê de folhas, mais ou menos desenvolvidas dependendo da variedade, constituem o laboratório no qual o açúcar é formado pela fotossíntese. A raiz é o reservatório: ali são armazenados entre 15 e 21% do açúcar.

Figura 130. Característica morfológica de uma planta de beterraba.

A beterraba açucareira é uma espécie bienal. No entanto, o seu processo de produção do açúcar ocorre durante seu primeiro ciclo vegetativo (anual, aproximadamente 6 meses). É armazenado na raiz que está quase completamente enterrada no solo e tem 15 a 35 cm de comprimento. A beterraba é então colhida porque se for permitido continuar seu ciclo vegetativo, ela entrará na fase reprodutiva e usará todo o açúcar no ano seguinte para produzir sementes.

C a p í t u l o I I | 189 Na Europa continental, o açúcar é quase exclusivamente produzido a partir de beterraba.

O cultivo da chamada beterraba açucareira é adequado para as grandes planícies temperadas do norte da França. Dependendo da qualidade da semeadura, do solo, dos fertilizantes, do manejo e do clima, os rendimentos variam entre 50 e 90 toneladas de raízes por hectare. Por sua vez, a pesquisa genética, a seleção de sementes, o combate a doenças e parasitas, a mecanização dos diversos trabalhos de cultivo e colheita permitiram a esta cultura progredir significativamente. Durante a campanha 2017-2018, o rendimento médio francês foi de 95,5 toneladas de beterraba por hectare: resultados que colocam a França entre os líderes mundiais em termos de produtividade.

Entretanto, para o registro, em 1960 e 1980, os rendimentos atingiram 48 e 51 toneladas de beterraba por hectare, respectivamente. Existem 26.000 agricultores que cultivam beterraba em 29 departamentos franceses. Uma vez colhida, a beterraba é transportada para as 25 refinarias de açúcar francesas onde o açúcar é extraído ou para a destilaria para fazer álcool de beterraba (perfume, farmácia, álcool) e bioetanol (combustível).

Na França, a colheita começa em setembro e segue até dezembro/início de janeiro, no máximo. A principal preocupação do plantador: entregar beterrabas de qualidade para as usinas com o mínimo de solo possível. O desenraizamento é feito mecanicamente. A mesma máquina pode fazer este trabalho: tem um desfolhador na frente e uma colheitadeira atrás. Antes do transporte, as escavadoras asseguram a limpeza das beterrabas. O transporte não é uma tarefa fácil porque tal operação tem que ser feita rapidamente: as beterrabas desenraizadas perdem seu teor de açúcar muito rapidamente.

Durante os dois ou três meses de colheita, as usinas trabalham dia e noite.

Nos EUA, a colheita do outono começa com a primeira geada forte, que interrompe a fotossíntese e o crescimento da raiz. Dependendo do clima local, pode ser realizado ao longo de algumas semanas ou ser prolongado durante os meses de inverno. A colheita e o processamento da beterraba são referidos como "a campanha", refletindo a organização necessária para entregar a colheita a um ritmo constante às usinas de processamento que funcionam 24 horas por dia durante a colheita e processamento (para o Reino Unido, a campanha dura cerca de cinco

meses).

O cultivo da cana requer altos níveis de insolação e calor, sua produtividade pode chegar a 70 t/ha. A riqueza em cana-de-açúcar varia conforme o país de 11% a 16%. Ao contrário da cana, a beterraba não tem atração pelos trópicos. Prefere climas temperados, bastante úmidos de abril a setembro, com períodos secos e ensolarados imediatamente antes da colheita. A delicadeza e

C a p í t u l o I I | 190 fragilidade da planta no início de sua vida levam os plantadores a reservar para ela solos bons, ricos e profundos. Na França, 90% das terras plantadas com beterraba ficam ao norte do Loire.

A refinaria de açúcar é uma indústria de separação, q ue permite isolar o açúcar dos demais constituintes da beterraba ou da cana. Esta separação é possível graças à sucessão de operações

unitárias.

Na usina, têm-se inicialmente as etapas de “Recepção e Lavagem” para eliminar as impurezas externas (terra, pedra, restos de plantas, etc.). Em resumo as etapas são:

-A extração de açúcar por "difusão" permite a transferência do açúcar contido na célula limitando a de impurezas (osmose).

- As etapas de “purificação” e “filtragem” removem as impurezas dissolvidas -As fases finais de concentração por "evaporação" e "cristalização", eliminam a água e acabam com o açúcar à medida que o consumimos.

-As etapas de “secagem” e “embalagem” completam este longo caminho percorrido desde a

beterraba.

Apenas os primeiros passos são diferentes para uma usina de cana-de-açúcar.

Em seguida, as várias etapas submetidas a matéria prima beterraba (raiz) após sua colheita em campo:

A) TRANSPORTE DE BETERRABA A qualidade do açúcar produzido também depende da qualidade do armazenamento das beterrabas após a colheita. A beterraba é uma matéria-prima perecível que deve ser processada rapidamente por vários motivos: -Após a colheita, a perda de teor de açúcar ocorre a uma taxa de 200 a 400 g/tonelada por dia. Esta quantidade de açúcar despendida permite cobrir as necessidades calóricas do metabolismo básico da beterraba (respiração, crescimento das folhas).

-Os riscos de fermentação e superaquecimento do silo dificultam a extração do açúcar na usina.

-Os riscos de congelamento e descongelamento do silo favorecem a degradação da beterraba, facilmente identificável pela coloração preta da raiz. Essas degradações produzem, por exemplo, polissacarídeos como dextranos ou levanos. Estas moléculas colocam então dificuldades ao nível das etapas de filtração ou purificação. O gel também

C a p í t u l o I I | 191 pode influenciar a morfologia dos cristais, uma vez que a presença de rafinose (açúcar trissacarídeo; C18H32O16) alonga o cristal de açúcar durante a cristalização.

Para enfrentar todas essas dificuldades, as usinas de açúcar estão geralmente localizadas nos locais de cultivo (raio médio na França de 25 km; Figura 131).

Figura 131. Estabelecer uma distância máxima de 25 km (ou perímetro de 50 km) entre a usina de açúcar e os campos de produtores franceses de beterraba açucareira.

O armazenamento da beterraba é de dois tipos: 1- Em "silo", na orla dos campos (monte com dimensões específicas propícias à ventilação natural). A refinaria de açúcar os carrega em uma ordem pré-estabelecida com os plantadores.

2- Na usina, sempre em forma de pilha. Esta “reserva” de beterraba garante 48 horas de autonomia à usina, que funciona dia e noite durante cerca de três meses.

B) RECEPÇÃO Na França, todas as usinas utilizam a “pesagem direta” que ocorre no centro de recepção.

O caminhão, carregado de beterraba, passa por uma balança (peso bruto) e volta para a mesma balança vazio (peso líquido). A identificação da plantadeira e a tonelagem são registradas usando um código numérico. As beterrabas são pagas de acordo com três critérios:

C a p í t u l o I I | 192 -O peso de mercado das beterrabas entregues à refinaria de açúcar (dedução de solo, pedras, coroas, etc.)

-O teor de açúcar dessas beterrabas.

C) AMOSTRAGEM Usando uma sonda, chamada "Rupro", várias amostras de beterraba são retiradas do caminhão para avaliar uma massa representativa de 150 a 200 kg: - Tara de terra - Teor de açúcar.

A tara da terra. A tara é composta principalmente por terra, pedras ou cascalho e resíduos orgânicos (folhas de capim). A tara não inclui as coroas (parte superior da raiz + folhas).

O teor de açúcar. Para saber a proporção de açúcar contida na beterraba, procede-se a uma dosagem em amostras. A dosagem sacarimétrica é realizada em um filtrado resultante da digestão aquosa a frio de 40 g extraído da beterraba e uma solução aquosa de subacetato de chumbo. O teor médio de sacarose varia de 15 a 20% do seu peso.

D) LAVAGEM As beterrabas são descarregadas em um poço chamado “ponto fixo” e são transportadas por esteira transportadora ou via hidráulica até o lavadouro.

As beterrabas que chegam ao local de lavagem contêm grandes quantidades de terra, pedras, gramíneas, radículas e folhas de beterraba. A separação ocorre em várias etapas: -Um cilindro de limpeza remove o solo das beterrabas.

-Um separador usando a diferença de densidade permite eliminar pedras e, por flutuação, ervas daninhas.

-Finalmente, coletam-se as radículas (pequenos fragmentos de beterraba).

Recuperação de resíduos de lavagem. Água contendo solo e alguns detritos é enviada para espalhamento em terras agrícolas ou decantada em bacias e depois reciclada. As pedras são lavadas e reutilizadas, enquanto as ervas e folhas são devolvidas ao cultivo ou secas para alimentação do gado.

E) CORTE EM LASCAS OU FATIAGEM As beterrabas limpas que saem do lavadouro caem no cortador de raízes cujas facas acionadas por um disco de grande diâmetro cortam as raízes em tiras finas e bastante

C a p í t u l o I I | 193 rígidas chamadas “cossettes”. Os cossetes em forma de "cumeeira" (Figura 132) têm 5 a 6 cm de comprimento e 0,9 a 1,3 mm de espessura, oferecendo assim uma grande área superficial, muito favorável à extração do suco por difusão.

Figura 132. Esquema de um cossette “Faîtière”. Fonte: Mathlouthi.

F) DIFUSÃO Após o recebimento na usina de beneficiamento, as raízes da beterraba são lavadas, cortadas mecanicamente em tiras finas chamadas cossettes e passadas para uma máquina chamada difusor para extrair o teor de açúcar em uma solução aquosa, processo conhecido como lixiviação.

A extração do açúcar das células da beterraba é feita pela operação de transferência de compostos solúveis da matéria-prima para um solvente, a água, isso é chamado de difusão. Os cossetes circulam contra a corrente com água quente a 70-80°C para desnaturar a membrana ectoplasmática das células (Figura 133). A matéria seca da raiz é de cerca de 25%. Esses materiais secos incluem 17% de parede celular insolúvel; 73% de açúcar; 10% de matéria solúvel. Após a desnaturação, as matérias solúveis do suco de beterraba passam em solução através da membrana celulósica permeável de acordo com as leis de difusão.

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Figura 133. Diagrama de uma célula de beterraba antes e depois do aquecimento. Fonte: Mathlouthi.

Princípio. Os difusores são tubos longos de muitos metros nos quais as fatias de beterraba vão em uma direção enquanto a água quente vai na direção oposta (Figura 134). O movimento pode ser causado por um parafuso giratório ou por toda a unidade giratória, e a água e os cossetes se movem pelas câmaras internas. Os três projetos comuns de difusor são o 'RT' rotativo horizontal (Raffinerie Tirlemontoise, fabricante), parafuso inclinado 'DDS' (De Danske Sukkerfabrikker), ou parafuso vertical "Tower". As usinas modernas de extração em torre têm uma capacidade de processamento de até 17.000 toneladas métricas (16.700 toneladas longas; 18.700 toneladas curtas) por dia. Um design menos comum usa um cinto móvel de cossettes, com água bombeada para o topo do cinto e despejada. Em todos os casos, as taxas de fluxo de cossetes e água estão na proporção de um para dois. Normalmente, os cossettes levam cerca de 90 minutos para passar pelo difusor, a água apenas 45 minutos. Esses métodos de troca em contracorrente extraem mais açúcar dos cossettes usando menos água do que se eles simplesmente ficassem em um tanque de água quente. O líquido que sai do difusor é chamado de suco bruto. A cor do suco bruto varia de preto a vermelho escuro, dependendo da quantidade de oxidação, que depende do design do difusor.

Figura 134. Tubo difusor. Fonte: J. M. Navello.

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Os cossetes usados, ou polpa, saem do difusor com cerca de 95% de umidade, mas com baixo teor de sacarose. Usando prensas de rosca, a polpa úmida é então pressionada até 75% de umidade. Isso recupera sacarose adicional no líquido pressionado para fora da polpa e reduz a energia necessária para secar a polpa. A polpa prensada é seca e vendida como ração animal, enquanto o líquido prensado da polpa é combinado com o suco cru, ou mais frequentemente introduzido no difusor no ponto apropriado do processo de contracorrente. O subproduto final, a vinhaça, é utilizado como fertilizante ou substrato de crescimento para culturas de leveduras.

Durante a difusão, uma porção da sacarose se decompõe em açúcares invertidos. Estes podem sofrer uma nova quebra em ácidos. Esses produtos de decomposição não são apenas perdas de sacarose, mas também têm efeitos indiretos reduzindo a produção final de açúcar processado da usina. Para limitar a ação bacteriana (termofílica), a água de alimentação pode ser dosada com formaldeído e o controle do pH da água de alimentação também é praticado. Tentativas de operação de difusão sob condições alcalinas foram feitas, mas o processo provou ser problemático. A extração aprimorada de sacarose no difusor é compensada por problemas de processamento nas próximas etapas.

G) CARBONATAÇÃO A carbonatação é um procedimento que remove as impurezas do suco bruto antes que ele sofra cristalização (KOYIKKAL, 2013). Primeiro, o suco é misturado com leite quente de cal (uma suspensão de hidróxido de cálcio em água). Este tratamento precipita uma série de impurezas, incluindo ânions multivalentes como sulfato, fosfato, citrato e oxalato, que precipitam como seus sais de cálcio e grandes moléculas orgânicas, como proteínas, saponinas e pectinas, que se agregam na presença de cátions multivalentes.

Além disso, as condições alcalinas convertem os açúcares simples, glicose e frutose, juntamente com o aminoácido glutamina, em ácidos carboxílicos quimicamente estáveis.

Deixados sem tratamento, esses açúcares e aminas acabariam por frustrar a cristalização da sacarose.

Em seguida, o dióxido de carbono é borbulhado através da solução alcalina de açúcar, precipitando a cal como carbonato de cálcio (giz). As partículas de giz retêm algumas impurezas e absorvem outras. Um processo de reciclagem aumenta o tamanho das

C a p í t u l o I I | 196 partículas de giz e ocorre uma floculação natural onde as partículas pesadas se depositam em tanques (clarificadores). Uma adição final de mais dióxido de carbono precipita mais cálcio da solução; isso é filtrado, deixando uma solução de açúcar marrom claro mais limpa e dourada chamada suco fino.

Antes de entrar na próxima etapa, o suco fino pode receber carbonato de sódio para modificar o pH e sulfitação com um composto à base de enxofre para reduzir a formação de cor devido à decomposição de monossacarídeos sob calor.

O suco fino é concentrado por evaporação de múltiplos efeitos para fazer um suco espesso, aproximadamente 60% de sacarose em peso e aparência semelhante ao xarope de seiva. O suco espesso pode ser armazenado em tanques para processamento posterior, reduzindo a carga na unidade de cristalização.

H) VALORIZAÇÃO DAS POLPAS Ao final da difusão, as polpas contêm aproximadamente 92% de água. Essas polpas úmidas, que não se conservam bem, geralmente são prensadas para extrair um pouco da água. Eles levam o nome de polpa prensada e contêm entre 20 e 30% de matéria seca.

Para garantir uma boa conservação, são ensilados ou desidratados. A silagem é feita por acidificação natural, por fermentação de bactérias lácticas. A desidratação é obtida por secagem, com teor final de matéria seca em torno de 90%; estas polpas secas são aglomeradas em pellets, grânulos de 8-10 mm de diâmetro.

Altamente digeríveis, ricas em energia, contendo cerca de 10% de matéria nitrogenada e 7% de minerais, as polpas são adequadas para alimentação animal, especialmente para ruminantes.

I). CRISTALIZAÇÃO O suco espesso é alimentado aos cristalizadores. O açúcar reciclado é dissolvido nele, e o xarope resultante é chamado de licor mãe. O licor é ainda mais concentrado fervendo sob vácuo em grandes recipientes (os chamados recipientes a vácuo) e semeado com cristais de açúcar finos. Esses cristais crescem à medida que o açúcar do licor mãe se forma ao redor deles. A mistura resultante de cristal e xarope de açúcar é chamada de massecuite, de "massa cozida" em francês. A massa é passada para uma centrífuga, onde o xarope High Green é removido da massa por força centrífuga. Após um tempo predeterminado, a água é pulverizada na centrífuga através de uma barra de pulverização para lavar os cristais de açúcar que produzem o xarope Low Green. A centrífuga então

C a p í t u l o I I | 197 gira em alta velocidade para secar parcialmente os cristais. A máquina então desacelera e um braço em forma de arado é implantado que ara o açúcar das laterais da centrífuga de cima para baixo em uma unidade de transporte embaixo, onde é transportado para um granulador rotativo onde é seco usando ar quente. Todas as etapas detalhadas anteriormente sobre a produção de açúcar da beterraba são representadas de forma resumida na Figuras 135, 136, 137.

Figura 136. Esquema de uma usina de açúcar com a matéria prima beterraba (Beta vulgaris, L.). Fonte: Franz Eugen Köhler, 1898; Walthrer Otto Muller.

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Figura 137. Esquema de uma usina de açúcar. Fonte: Beaurain, N.; Boulet, L.; Creutzer, G.; Huet, W.; Rousseau, E.

Figura 138. Açúcar cristalizado da beterraba açucareira. Foto: SIAMIG (2017).

C a p í t u l o I I | 199 O xarope de alto teor verde é alimentado a uma panela a vácuo de açúcar bruto a partir da qual um segundo lote de açúcar é produzido. Este açúcar ("cru") é de qualidade inferior, com mais cor e impurezas, e é a principal fonte do açúcar dissolvido novamente no licor-mãe. A calda do cru (xarope verde baixo) é fervida por um longo tempo em panelas AP e enviada para fluir lentamente em torno de uma série de cerca de oito cristalizadores. A partir disso, é produzido um cristal de açúcar de muito baixa qualidade (conhecido em alguns sistemas como "açúcar AP") que também é redissolvido. O xarope separado é o melaço, que ainda contém açúcar, mas contém muita impureza para ser processado economicamente. O melaço é armazenado no local e adicionado à polpa de beterraba seca para fazer ração animal, vendido em tanques a granel, fermentado em álcool ou processado posteriormente (TWITTY, 2003).

J) RECUPERAÇÃO DE MELAÇO Como o melaço ainda contém açúcar, é vantajoso recuperá-lo. O Processo Steffen é usado para recuperar alguns, então as usinas avançadas têm uma "casa Steffen" ao lado da usina.

Durante a Primeira Guerra Mundial, quando o potássio importado de fontes europeias não estava disponível nos Estados Unidos, "as águas residuais de Steffen" forneceram uma boa fonte, levando a um fluxo de renda lucrativo para uma usina. A necessidade desapareceu imediatamente após a guerra. Na década de 1950, a fermentação industrial avançou para produzir glutamato monossódico (MSG), anteriormente produzido no Japão pelo caro processo de racemização. O melaço de açúcar de beterraba, com uma Corynebacterium (especialmente Corynebacterium glutamicum) e combinado com penicilina ou um surfactante para bloquear a biotina, produziu MSG como resultado, que efetivamente produziu grandes lucros com o que antes era resíduo (TWITTY, 2003; TRACY, 2019).

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