Proposisjonen som aldri ble behandlet

As plantas do gênero Saccharum (cana-de-açúcar), foco deste estudo, é uma das plantas mais versatéis entre as espécies vegetais domésticadas pelo homem, seja pela grande gama de possibilidades de utilização desta planta e/ou pela sua capacidade de adaptação, após a sua domesticação e a evolução do melhoramento genético. Fato é que esta planta de origem milenar tem contribuído de forma imprescindível para o avanço da agricultura brasileira, e para a produção de energia renovável principalmente no que tange as possibilidades de alteração na composição da matriz energética e a produção de bioenergia, que tem sido motivo de discussões entre as lideranças mundiais desde as ultimas décadas do século passado.

Híbridos interespecíficos, oriundos dos programas de melhoramento genético, resistentes a pragas e doenças e melhores adaptados às diversas condições ambientais permitiram a expansão da cultura pelo planeta (MATSUOKA et al., 1999).

Nas últimas três décadas, o setor canavieiro do Brasil obteve acréscimo de 30% nos seus índices de produtividade e qualidade agroindustrial, sendo que o melhoramento genético foi o fator que mais contribuiu para esses ganhos, e isso faz com que o país seja independente do domínio tecnológico externo (MATSUOKA et al., 1999). Segundo Barbosa et al. (2000), nas últimas duas décadas, no estado de São Paulo houve ganhos de 0,64 toneladas de cana/hectare ano e de 1,79 toneladas de açúcar/hectare ano. Perecin et al. (2009) estudando 49 experimentos conduzidos pelo Centro de Cana do IAC, no período de 1994 a 2006, e em vários locais, observou um progresso genético, para o primeiro corte de 1,28 toneladas por hectare ano (1,16% anual) e de 1,28% anual para toneladas de açucar por hectare ano e, para o segundo corte, respectivamente de 0,56% e 1,43%. É claro que a totalidade desses ganhos não foi decorrência exclusiva do melhoramento genético, mas também de melhorias nas condições de cultivo e manejo, mas não há dúvidas que boa parte desses ganhos é conseqüência do melhoramento genético.

Diferenças na qualidade entre espécies e variedades de gramíneas são bastante conhecidas (COLLINS; CASTLER, 1990) e, portanto, o melhoramento genético da planta forrageira pode influenciar a qualidade e características do material obtido. Essas características desejáveis apenas se manifestam se tais variedades mostrarem-se adaptadas às condições específicas de cultivo e manejo, nas diferentes unidades produtoras. A importância dessa adaptabilidade favorável é marcante, sobretudo, em áreas de expansão da cultura, onde

nem sempre as condições de cultivo são as melhores (solos menos férteis e deficiência hídrica, principalmente).

Segundo Nunes Junior et al. (2002), os hibridos de cana-de-açúcar tradicionais apresentam potencial genético de produção muito mais elevado quando comparado à média de produção, mesmo em unidades de produção mais tecnificadas, nas quais a produção de colmos raramente ultrapassa 100 t/ha. Essa defasagem entre potencial genético e produtividade obtida relaciona-se a diversos fatores de produção intrínseca ao clima, solo, práticas culturais e às interações desses parâmetros com as características genéticas dos hibridos.

A resposta diferenciada dos genótipos nos vários ambientes é conhecida como interação de genótipos com ambientes – G x E (EBERHART; RUSSEL, 1966) e este é um fenômeno natural que faz parte da evolução das espécies. Seus efeitos permitem o aparecimento de genótipos estáveis e aptos a um ambiente específico, assim como, de comportamento geral, aptos a vários ambientes. Dessa forma, o comportamento dos genótipos em relação ao ambiente, tem merecido especial atenção por parte dos melhoristas, pois interfere nos processos de seleção (VENCOVSKY; BARRIGA, 1992): a partir dele é possível executar uma seleção de genótipos com adaptação ampla ou específica, escolher locais de seleção para as fases iniciais da seleção, e determinar o número ideal de ambientes e de genótipos a serem avaliados em cada fase da seleção (FOX et al., 1997), além de ser condicionante e exercer forte pressão sobre as características quantitativas e qualitativas das cultivares em processo de seleção, fazendo com que a variabilidade genética seja expressada dentro da população em estudo.

Devido ao pouco conhecimento do controle genético de caracteres quantitativos, responsáveis pelas características de maior importância comercial, a identificação dos genótipos promissores baseia-se na seleção para caracteres secundários, correlacionados com o caráter principal (BRESSIANI, 1993).

Uma grande desvantagem desta estratégia é que as correlações obtidas dependem em certo grau das condições ambientais de avaliação, o que prejudica bastante na identificação dos genótipos superiores.

A agroindústria da cana-de-açúcar foi milenarmente explorada para a produção de açúcar (sacarose) e Ming et al. (2006) descrevem cinco fases principais na história de melhoramento da cana. A primeira relacionada ao cruzamento e seleção de clones da cana nobre para obter as cultivares nobres, porém estas possuíam falta de vigor, pouca capacidade

de rebrota e baixa resistência a doenças. Na segunda fase ocorreram hibridações interespecíficas entre as canas Saccharum. officinarum e a espécie selvagem S. spontaneum, seguido de sucessivos retrocruzamentos com S. officinarum, procedimento que ficou conhecido como nobilização, neste processo o objetivo principal era obter novas cultivares que possuíssem o potencial de produção de açúcar das canas nobres e a robustez, vigor e resistência a doenças de S. spontaneum. A terceira fase consistiu no cruzamento das canas nobilizadas. Na quarta fase foram desenvolvidas as atuais cultivares de cana-de-açúcar a partir de cruzamentos entre os híbridos obtidos na fase anterior e na de nobilização. Como conseqüência, houve um forte efeito de gargalo no desenvolvimento das canas modernas, pois elas são derivadas essencialmente de poucos genótipos parentais (ARCENEAUX, 1965; ROACH, 1989; JACKSON, 2005).

Conscientes desse problema, os melhoristas deram início por volta de 1960 à quinta fase do melhoramento, caracterizada pelo uso de germoplasma selvagem nos programas de melhoramento, na tentativa de ampliar a base genética estreita das cultivares até então desenvolvidas. Portanto, as cultivares modernas de cana-de-açúcar, denominadas coletivamente Saccharum spp., são hibridos interespecíficos obtidos pelo cruzamento entre as espécies selvagens, S. robustum, S. sinense, S. barberi, S. edule, S. offinarum e S. spontaneum, principalmente entre as duas últimas, de tal forma que, segundo D`Hont et al., (1996) as variedades modernas possuem aproximadamente 80% das características e cromossomos derivados de S. officinarum, 10-15% de S. spontaneum e o restante 5- 10% são cromossomos recombinantes.

Assim, torna-se claro que até o presente momento o objetivo principal das pesquisas, realizadas nas últimas décadas, sempre foi para aumentar o teor de açúcar no colmo da cana, fato este que limita os ganhos de produção de biomassa.

No entanto, um novo paradigma está surgindo para otimizar a produção de energia, fundamentado na produção de biomassa e nesta ultima década, vem sendo estudado por algumas instituições de pesquisa em melhoramento genético, a produção de hibridos da espécie Saccharum spp. direcionadas para a produção exclusiva de biomassa moderna, a cana-energia. Dada a grande variabilidade genética existente na espécie, esta mudança de perfil nas cultivares de cana seria possível via realização de retrocruzamentos dos híbridos atuais com ancestrais selvagens de S. spontaneum, para que as características de alta produção e alto conteúdo de fibras fosse introgredido nas populações melhoradas, levando a aumentos de produtividade, maior rusticidade e adaptabilidade a áreas agrícolas marginais, revertendo a priorização que foi dada até o momento para sacarose. Com objetivo de criar variedades mais

adaptadas, rústicas, produtivas e resistentes à seca, cruzamentos entre diversos gêneros de

Saccharum spp. tem sido realizados (MATSUOKA et al., 2012).

Castro et al. (2001) e Matsuoka et al. (1999), descrevem as principais características da espécie S. spontaneum. Segundo estes autores essa planta cresce nos trópicos e subtrópicos, e é a espécie que modernamente tem dado maior contribuição ao melhoramento, com suas características de vigor, rusticidade, perfilhamento e capacidade de rebrota de soqueira, especialmente devido ao vigoroso rizoma e a resistência a estresses, doenças e pragas. São plantas de menor porte, colmos curtos e finos, fibrosos e praticamente sem açúcar. O sistema radicular é bem desenvolvido com grande perfilhamento da touceira, repercutindo em adaptação a condições adversas de solo e clima.

Segundo Matsuoka et al. (2012) Gravois e Milligan (1992) demonstraram alta herdabilidade para fibra e, por conseqüência, o alto potencial da seleção para esse caráter. Ainda segundo aqueles autores, outros pesquisadores, que relataram 79% da variação genética para fibra como aditiva, consideraram que a avaliação em um único local e em qualquer ciclo da cultura seria efetivo para a seleção de clones fibrosos, o que permitiria rapidez e economia de recursos. Gravois e Milligan (1992) afirmam, ainda, que os melhoristas sempre selecionaram contra clones com pouco diâmetro de colmo (<1,9 cm) devido à correlação negativa entre diâmetro e teor de fibra, ou seja, quanto menor o diâmetro, maior o teor de fibra. Como as fibras se concentram mais na casca, quanto menor o diâmetro, maior a razão da área de superfície para volume (MATSUOKA et al., 2012).

A fibra da cana-de-açúcar é a parte sólida da planta formada por celulose, hermicelulose, ligninas, pentosanas, pectinas e outros componentes. É responsável pela sustentação da planta, auxiliando na formação de vasos condutores de seiva, além de armazenar o caldo e seus constituintes (FERNANDES, 2000).

Do ponto de vista tecnológico, a fibra constitui-se no material componente da cana que é insolúvel em água, sendo composto de celulose, pentosanas, lignina e cinzas (PATURAU, 1969, citado por LAVANHOLI, 2008). O conteúdo de fibra na cana é calculado e expresso em porcentagem (STUPIELLO, 2002), sendo que os teores encontrados nas cultivares atuais variam de 11 a 13% (RIPOLI; RIPOLI, 2004).

Diversos programas de melhoramento genético de cana-de-açúcar são conduzidos no Brasil e no Mundo (LANDELL; BRESSIANI, 2008), os quais objetivam a produção de cultivares que elevam a produtividade de energia, na forma de álcool, açúcar e fibra (MARQUES et al., 2008). Atualmente no Brasil existem sete programas de melhoramento

genético da especie Saccharum spp., ativos e que são conduzidos por instituições públicas e privadas, são eles: IAC, RIDESA, CTC (Centro de Tecnologia Canavieira), CanaVialis/Monsanto e Syngenta. O programa de melhoramento genético da CanaVialis, foi o pioneiro no país a desenvolver variedades dedicadas à produção de biomassa moderna. Em 2012 foram criados outros dois programas de melhoramento de origem privada e são conduzidos pelas empresas VIGNIS (ANDRADE, 2011) e GraalBio (PORTAL AGRONEGOCIO, 2012), específicos para a produção de cana-energia. Estes programas de melhoramento devem disponibilizar no médio prazo híbridos de cana-energia superiores do ponto de vista de maior produção de biomassa e energia por unidade de área.

Segundo os pesquisadores daqueles programas de melhoramento, a cana-energia poderá ser plantada em áreas de solo e clima piores do que aqueles reservados para a produção de alimentos, requerendo menor aplicação de fertilizantes e de defensivos, e devido ao maior número de colmos produzidos por essa planta proporcionar maior disponibilidade de mudas. Em razão do seu vigoroso e abundante sistema radicular fasciculado, apresenta ótima eficiência no controle de erosão e recuperação de áreas degradadas (JOHNSON et al., 2007, citado por MATSUOKA et al., 2012); além disso, devido ao vigor das socas, permitirá maior número de cortes. Segundo Matsuoka et al. (2012), pesquisas constataram que a cana-energia colhida em ciclos anuais aumenta de produtividade nas socas dos próximos anos ou se mantém estável durante pelo menos 6 a 8 cortes. (GIAMALVA et al., 1984; ALEXANDER, 1985, citado por MATSUOKA et al., 2012). É possível prever 10, 12 ou até mais cortes através de cruzamentos entre S. Spontaneum e S. officinarum, devido ao grande vigor da soca desse tipo de planta.

Matsuoka et al. (2012) apresentam resultados preliminares (Tabela 2) em cana-planta de um experimento de competição entre novos materiais genéticos (clones) de cana-energia e a variedade comercial de cana-de-açúcar RB72454.

Tabela 2: Caracterização qualiquantitativa parcial de hibridos da especie Saccharum spp. em

estagio de cana planta.

Clone* Nºcolmos. m-1 _{Fibra% t colmo ha}-1 _{t fibra ha}-1

1 40 19,90% 205,00 40,25 2 36 15,35% 236,00 36,74 3 36 19,55% 175,00 34,20 4 35 17,96% 173,00 30,98 5 39 19,80% 155,00 30,63 RB72454 14 12,05% 148,00 17,08

*Identificação de material genético em estudo (cana-energia), não é considerado variedade comercial.

Fonte: MATSUOKA et al. (2012)

Algumas característica da cana-energia foram enumeradas por Matsuoka et al. (2012), sendo elas: (i) produz energia renovável, possibilitando a redução de gases do efeito estufa; (ii) alta capacidade de conversão do carbono atmosférico em carbono orgânico na formação de biomassa; (iii) constitui alternativa de diversificação na matriz energética e redução do consumo de petróleo; (iv) tem alta densidade de energia, ou seja, energética e economicamente é matéria-prima mais eficiente do que aquela de plantas alimentícias; (v) plantas adaptadas às condições de estresse e resistentes aos microrganismos maléficos; (vi) não compete com a produção de alimentos, podendo ser plantada em regiões degradadas ou de expansão, impróprias para outras culturas e pode ser usada no controle de erosões; (vii) apresenta técnicas de exploração dominadas; (viii) a colheita pode ser feita durante todo ano (PUI longo) e seu produto pode ser armazenado para prolongamento do uso; (ix) possibilidade de se obterem formas estéreis, não produtoras de sementes e que assim podem ser produzidas para que a multiplicação seja apenas vegetativa.