Cana-de-açúcar é um grupo de espécies de gramíneas perenes altas do gênero Saccharum, tribo Andropogoneae, nativas das regiões tropicais do sul da Ásia e da Melanésia e utilizadas principalmente para a produção de açúcar e etanol. Tem caules robustos, fibrosos e articulados que são ricos em sacarose. A planta tem entre dois e seis metros de altura. Todas as espécies de cana-de-açúcar mestiças e as principais cultivares comerciais são híbridos complexos. A cana pertence à família Poaceae, uma família de plantas economicamente importantes, como milho, trigo, arroz e sorgo e muitas culturas forrageiras.
A sacarose, extraída e purificada em fábricas especializadas, é utilizada como matéria-prima na indústria de alimentos humanos ou é fermentada para produzir etanol, que é produzido em escala pela indústria da cana do Brasil. A planta representa a maior colheita do mundo em quantidade de produção. Em 2012 a Organização das Nações Unidas para Alimentação e Agricultura (FAO) estimou em cerca de 26,0 milhões de hectares a área dedicada ao cultivo de cana em mais de 90 países, com uma colheita mundial de 1,83 bilhões de toneladas. O Brasil é o maior produtor de cana-de-açúcar do mundo. Os próximos cinco maiores produtores foram Índia, China, Tailândia, Paquistão e México.
A demanda mundial de açúcar é o principal condutor do cultivo de cana. A planta é responsável por 80% do açúcar produzido; a maior parte do restante é feito a partir da beterraba. A cana cresce predominantemente nas regiões tropicais e subtropicais (a beterraba cresce em regiões temperadas). Além do açúcar, outros produtos derivados da cana incluem melaço, rapadura, rum, cachaça (bebida tradicional do Brasil), bagaço e etanol. Em algumas regiões, as pessoas usam palhetas de cana para fazer canetas, tapetes, telas e palha. A inflorescência de plantas jovens é consumida crua, cozida no vapor ou torrada, e preparado de várias maneiras em determinadas comunidades insulares da Indonésia.
Os persas, seguidos pelos gregos, descobriram os famosos "juncos que produzem mel sem abelhas" na Índia entre os séculos VI e IV a.C. Eles adotaram e depois espalharam a agricultura da cana pelo mundo. Os comerciantes começaram a negociar açúcar da Índia, que era considerado uma especiaria luxuosa e cara. No século XVIII, plantações de cana começaram a ser cultivadas no Caribe, América do Sul, Oceano Índico e nações insulares do Pacífico e a necessidade de trabalhadores para a sua produção tornou-se um dos principais motores de grandes migrações humanas, incluindo trabalho escravo e servos contratados.
História thumb|esquerda|upright=1.3|A difusão para o oeste da cana em tempos pré-islâmicos (mostrada em vermelho), no mundo muçulmano medieval (verde) e pelos europeus no século XV (ilhas circundadas por linhas violeta) A cana de açúcar é originária das regiões tropicais do Sul e do Sudeste da Ásia. Diferentes espécies provavelmente tiveram origem em locais diferentes, sendo a Saccharum barberi originária da Índia e a S. officinarum na Nova Guiné. Teoriza-se que a cana foi domesticada pela primeira vez como um cultura agrícola na Nova Guiné, cerca de 6000 a.C. Novos agricultores guineenses e outros cultivadores primitivos de cana mastigavam a planta pelo seu suco doce. Os primeiros agricultores no sudeste da Ásia e em outros lugares também podem ter fervido o suco, transformando-o em uma massa viscosa para facilitar o transporte, mas a primeira produção conhecida de açúcar cristalino começou no norte da Índia. A data exata da primeira produção de açúcar de cana não é clara. Os primeiros indícios de produção de açúcar vêm de antigos textos em sânscrito e páli.Ver:
George Watt (1893), The Economic Products of India, W.H. Allen & Co., Vol 6, Part II, pages 29–30; J.A. Hill (1902), The Anglo-American Encyclopedia, Volume 7, page 725; Thomas E. Furia (1973), CRC Handbook of Food Additives, Second Edition, Volume 1, ISBN 978-0849305429, page 7 (Chapter 1, by Thomas D. Luckey); Mary Ellen Snodgrass (2004), Encyclopedia of Kitchen History, ISBN 978-1579583804, Routledge, pages 145–146
Por volta do século VIII, comerciantes árabes introduziram o açúcar do Sul da Ásia em outras partes do Califado Abássida no Mediterrâneo, Mesopotâmia, Egito, África do Norte e Andaluzia. Até o século X, fontes afirmam que não havia nenhuma aldeia na Mesopotâmia em que não crescia cana.<ref name = Watson>Watson, Andrew. Agricultural innovation in the early Islamic world. Cambridge University Press. p. 26–7.</ref> thumb|Plantação de cana-de-açúcar em Maurícia
No Império Britânico, os escravos foram libertados depois de 1833 e muitos deixariam de trabalhar nas plantações de cana-de-açúcar quando quiseram. O proprietários britânicos de plantações de cana-de-açúcar, portanto, passaram a precisar de novos trabalhadores e encontraram mão de obra barata na China, Portugal e Índia. As pessoas eram sujeitas a escritura, uma forma de longa contrato que os ligava ao trabalho forçado por um período fixo; além do termo de servidão, isto se assemelhava a escravidão. Os primeiros navios de transporte de trabalhadores contratados da Índia partiu em 1836. As migrações para cultivar plantações de cana levaram a um número significativo de indianos, chineses e asiáticos em geral para várias partes do mundo. Em algumas ilhas e países, os migrantes do sul da Ásia agora constituem entre 10% a 50% da população. Os canaviais e grupos étnicos asiáticos continuam a prosperar em países como Fiji, Natal, Myanmar, Sri Lanka, Malásia, Guiana, Jamaica, Trindade e Tobago, Martinica, Guiana Francesa, Guadalupe, Granada, Santa Lúcia, São Vicente e Granadinas, São Cristóvão e Neves, Ilhas Virgens Americanas, Suriname e Maurícia.
Brasil
thumb|Moagem de cana-de-açúcar na Fazenda Cacheira, em Campinas. Benedito Calixto (1853–1927).
A cana-de-açúcar foi introduzida no Brasil no início do século XVI, na então capitania de Pernambuco, quando foi iniciada a instalação de engenhos de açúcar, a primeira indústria implantada na nova possessão de Portugal, que em pouco tempo suplantou o primeiro ciclo econômico brasileiro, a exploração do pau-brasil.Cavalcante, Messias Soares. A verdadeira história da cachaça. São Paulo: Sá Editora, 2011. 608p. ISBN 9788588193628
Foi a base da economia do nordeste brasileiro, na época dos engenhos. A principal força de trabalho empregada foi a da mão-de-obra escravizada, primeiramente indígena e em seguida majoritariamente de origem africana, sendo utilizada até o fim do século XIX (ver: Abolição da escravatura no Brasil e Pós-abolição no Brasil). O regime de trabalho era forçado. Esses trabalhadores, na ocasião da colheita, chegavam a trabalhar até 18 horas diárias. Com a mudança da economia brasileira para a monocultura do café, esses trabalhadores foram deslocados gradativamente dos engenhos para as grandes fazendas cafeeiras. Com o tempo, a economia dos engenhos entrou em decadência, sendo praticamente substituída pelas usinas. O termo engenho hoje em dia é usado para as propriedades que plantam cana-de-açúcar e a vendem, para ser processada nas usinas e transformada em produtos derivados. O ciclo do açúcar influiu fortemente a culinária brasileira. Vários doces brasileiros foram criados naquele período, sendo alguns muito consumidos até a atualidade.
O Sudeste é responsável pela maior parte da produção de cana-de-açúcar do país, concentrada no estado de São Paulo, na zona da Mata Mineira e no Norte Fluminense. Em 2020, São Paulo continuava sendo o maior produtor nacional, com 341,8 milhões de toneladas, responsável por 51,2% da produção. Goiás era o segundo maior produtor de cana-de-açúcar do país, com 11,3% da produção nacional (75,7 milhões de toneladas). Minas Gerais era o terceiro maior produtor de cana, sendo responsável por 11,1% do total produzido no país (74,3 milhões de toneladas). Mato Grosso do Sul é o 4º maior produtor nacional, com cerca de 49 milhões de toneladas colhidas em 2019. O Paraná foi, em 2017, o quinto maior produtor de cana, colhendo cerca de 46 milhões de toneladas de cana este ano. Mato Grosso colheu 16 milhões de toneladas em 2019, ficando em 6º lugar.IBGE prevê safra recorde de grãos em 2020Coagro espera a melhor safra da cana-de-açúcar dos últimos quatro anosParaná deve colher até 46 milhões de toneladas de cana-de-açúcarProdução de cana de açúcar no Nordeste A área no entorno de Campos dos Goytacazes, no Rio de Janeiro, vem sofrendo com a decadência desta atividade: no início do século XX, Campos possuía 27 usinas funcionando, e ao longo do século, foi uma das maiores produtoras do Brasil, porém, em 2020, apenas duas usinas de açúcar operavam na cidade.Amarga decadência do açúcar
Processamento
thumb|esquerda|Usina São Martinho, que produz açúcar e etanol, em Pradópolis, São Paulo, Brasil A cana colhida é processada com a retirada do colmo (caule), que é esmagado, liberando o caldo que é concentrado por fervura, resultando no xarope, a partir do qual o açúcar é cristalizado, tendo como subproduto o melaço ou mel final. O colmo é, às vezes, consumido in natura (mastigado), ou então usado para fazer caldo de cana e rapadura. O caldo também pode ser utilizado na produção de etanol, através de processo fermentativo, além de bebidas como cachaça ou rum e outras bebidas alcoólicas, enquanto as fibras, principais componentes do bagaço, podem ser usadas como matéria-prima para produção de energia elétrica, através de queima e produção de vapor em caldeiras que tocam turbinas, e etanol, através de hidrólise enzimática ou por outros processos que transformam a celulose em açúcares fermentáveis.
Praticamente todos os resíduos da agroindústria canavieira são reaproveitados. A torta de filtro, formada pelo lodo advindo da clarificação do caldo e bagacilho, é muito rica em fósforo e é utilizada como adubo para a lavoura de cana-de-açúcar. A vinhaça, um subproduto da produção de álcool, contém elevados teores de potássio, água e outros nutrientes, sendo utilizada para irrigar e fertilizar o campo. Pode também ser utilizada como biomassa para produção de biogás (composto basicamente de metano e gás carbônico).
Produção thumb|upright=1.3|Regiões produtoras de cana-de-açúcar no mundo thumb|upright=1.3|Caminhão para transporte de cana na Flórida, Estados Unidos O Brasil é, hoje, o principal produtor de cana-de-açúcar do mundo.
Uma tonelada de cana-de-açúcar produz até 80 litros de etanol, ou seja, para se produzir o etanol necessário para encher o tanque de 50l de um veículo é necessário processar aproximadamente 625 kg de cana. De modo geral, um hectare de terra normalmente produz cerca de 70 a 80 toneladas de cana-de-açúcar, mas muitas usinas mais tecnológicas já alcançaram as chamadas "cana de três dígitos", as quais apresentam produtividades superiores a 100 toneladas por hectare.
Dez maiores produtores de cana-de-açúcar — 2021 PaísProdução (toneladas) 715 659 212 405 399 000 106 664 000 88 650 593 66 278 506 55 485 308 32 200 000 31 133 488 29 964 310 27 755 312 26 277 401Fonte: Food And Agricultural Organization of United Nations
Brasil thumb|upright=1.3|Estados que são os maiores produtores de cana-de-açúcar no Brasil (em amarelo escuro)