Physiology of the sprouting and tillering of small stalks of sugarcane varieties

A cana-de-açúcar é uma das plantas cultivadas mais importantes no cenário econômico devido à produção de etanol, açúcar e subprodutos, sendo que o estado de São Paulo responde por 60% da produção nacional. Visto que a parte aérea da cana-de-açúcar é formada por colmos e estes contêm além de fibras e água, sólidos solúveis, destacando-se a sacarose, glicose e frutose, quando a planta cresce, o teor de sacarose aumenta nos entrenós mais velhos até a maturação; assim, as variedades se classificam em precoces, médias e tardias devido à época em que acumulam açúcar. A mobilização da sacarose envolve a atuação de enzimas invertases, as quais, através da hidrólise da sacarose, produzem glicose e frutose, disponibilizando às células carbono e energia para a respiração e síntese de compostos. Essas enzimas são importantes para caracterizar e avaliar o comportamento das variedades durante a safra agrícola. Para isso, estudou-se o comportamento de mini-toletes de cinco variedades de cana-de-açúcar, provenientes de gemas apicais, medianas e basais no colmo, durante as fases de emergência e perfilhamento, tendo como parâmetros a avaliação de caracteres fisiológicos como brotação de gemas, altura e diâmetro das plantas, perfilhamento, análises tecnológicas e a atividade de enzimas ligadas ao acúmulo de sacarose. Para a obtenção dos toletes, foi montado um viveiro no CTC Centro de Tecnologia Canavieira, na cidade de Piracicaba/SP, em abril de 2010 e após 10 meses, os colmos foram cortados e os mini-toletes foram separados de acordo com a origem da gema no colmo: apicais, medianas e basais. Em seguida, estes foram plantados em bandejas plásticas, em casa de vegetação, no CTC. Os tratamentos foram montados em blocos casualizados em fatorial, com 6 repetições, sendo os parâmetros biométricos avaliados semanalmente até os 45 dias após o plantio (DAP). As amostras foliares foram coletadas, armazenadas e congeladas. Em seguida, uma planta de cada repetição foi transferida para caixa plástica e o experimento foi conduzido até os 90 DAP, realizando-se avaliações fisiológicas semanalmente. Aos 90 DAP, novas amostras de folhas foram coletadas e congeladas para uso posterior. Os resultados foram submetidos a análise de variância pelo teste F e comparados pelo teste de Tukey a 5% de probabilidade. No experimento aos 45 DAP, as gemas apicais apresentaram maior brotação e maior altura de plantas. Além disso, CTC9 apresentou a maior porcentagem de brotação e maior altura de plantas, tal como a CTC2. Para o experimento conduzido dos 45 aos 90 DAP, CTC6 apresentou maior altura e diâmetro de plantas quando comparada as demais. Houve diferença significativa para a atividade da invertase ácida aos 45 e 90 DAP, ao nível de variedades e gemas. Comparando-se as análises realizadas aos 45 e 90 DAP, verifica-se que a atividade das invertases ácidas foi menor quando comparada a invertase neutra. A quantidade de açúcares redutores totais, açúcares solúveis totais e teor de proteínas aumentou no período avaliado, tanto para as variedades testadas quanto para a origem das gemas no colmo.Nowadays, the sugarcane is one of the major important crops around the world, because of the production of ethanol, sugar and byproducts, and the state of Sao Paulo represents 60% of national production. Since the aerial part of the sugarcane is formed by stalks and besides fiber and water, they contain soluble solids, especially sucrose, glucose and fructose, when the plant grows, the sucrose content increased in the older internodes until it reaches ripeness, so the varieties are classified into early, mid and late season, according the sugar concentration. The mobilization of sucrose involves the action of invertase enzymes, which promotes the sucrose hydrolysis, producing glucose and fructose, providing carbon and energy for respiration and synthesis of cell compounds. They are important to characterize and evaluate the behavior of varieties during the growing season. For this, we studied the behavior of small stalks of five sugarcane varieties, from apical, middle and basal buds in the stem during the emergency and tillering, evaluating physiological parameters as sprouting, height and diameter of plants, tillering, technological analysis and activity of some sucrose accumulation enzymes. To obtain the stalks with one bud, an experimental field was planted in april 2010 at CTC Centro de Tecnologia Canavieira, Piracicaba/SP. After 10 months, the stalks were cut in singlebud stalks and separated according the origin of buds in the stem: apical, middle and basal. Then, these small stalks were planted in plastic trays in a greenhouse at the CTC. Experiments were conducted in a randomized factorial blocks with six replications, and biometric parameters were evaluated weekly until 45 days after planting (DAP). The leaf samples were collected, stored and frozen for analysis. Then one plant per replicate was transferred to plastic boxes and the experiment was conducted until 90 DAP, evaluating some physiological parameters weekly. At 90 DAP, others leaf samples were collected and frozen for later use determinations. The results obtained were subjected to analysis of variance by F test and compared by Tukey test at 5% probability. In the experiment conducted until 45 DAP, apical buds showed larger amount of buds and higher plant height. Moreover, CTC9 had the highest percentage of sprouting and higher plant height, such as CTC2. For the experiment conducted from 45 to 90 DAP, CTC6 showed higher plant height and diameter when compared to the others. Significant differences were observed for the acid invertase activity during 45 and 90 DAP, for varietis, buds and the effect of interaction varieties x buds. Comparing the analyzis carried out at 45 DAP and 90 DAP, it appears that the acid invertase enzyme activity was lower when compared to neutral invertase. The amount of reducing sugars, total soluble sugars and protein content increased in the study period for the varieties tested and the origin of the buds on the stem