A vinhaça é o mais discutido resíduo da fabricação do álcool, gerado no volume variável de 9 a 15 metros cúbicos, por metro cúbico de álcool produzido. A composição da vinhaça é bastante variável em função, principalmente, do tipo de mosto utilizado na fermentação alcoólica. Entretanto, seja qual for o processo fermentativo, predomina no resíduo a água, matéria orgânica, e na parte mineral, o potássio (K) e o enxofre (na forma de sulfato). O uso no solo da forma recomendada adiante não ocasiona problemas ambientais. O eventual problema de poluição da vinhaça decorre da sua matéria orgânica, pois quando este resíduo atinge coleções hídricas, consome o oxigênio da água, tornando-a temporariamente inadequada para a vida aquática.

Apesar de ser usual a referência do uso de volume de vinhaça por hectare de solo, essa forma de expressão deve ser abolida, exatamente devido a grande variabilidade de composição da vinhaça.

Desta forma, a recomendação da Agroserv considera as doses de vinhaça por hectare em soqueiras de cana-de-açúcar em função do teor de potássio do solo, conforme a tabela ao lado.

Portanto, como exemplo, com uma vinhaça contendo 2 kg de K₂O por metro cúbico, aplicada em solo com K igual ou menor que 2 mmolc.dm^-3, seriam aplicados 180 m³ de vinhaça/ha. Nos plantios a aplicação também deve seguir o teor de K no solo, conforme a tabela abaixo.

A recomendação da complementação nitro-genada em áreas de soqueiras com aplicação da vinhaça, considera o nitrogênio nela contido, as características do solo e da forma de colheita da cana, da seguinte forma, onde NN é a necessidade de nitrogênio em kg N/ha.

Cana colhida queimada:                                               Solos de CTC igual ou maior que 75 mmolc.dm-3     Cana colhida crua:
Solos de CTC menor que 75 mmolc.dm-3                                                                                                               Independente do solo

Sempre considerando apenas o K₂O aplicado pela vinhaça. No plantio, a aplicação também deve seguir o teor de potássio no solo, de acordo com a tabela a seguir. Portanto, a depender das condições do solo e da forma de colheita da cana a vinhaça substitui integralmente a adubação de soqueiras, representando na atual conjuntura – preços dos fertilizantes elevados – uma importante opção de redução dos custos.

A aplicação da vinhaça pode ser realizada de diferentes formas. Atualmente predomina a aplicação no campo com a utilização do carretel enrolador (hidro-roll), sendo que a vinhaça ou mistura desta a outros líquidos residuais da usina é conduzida para as áreas com caminhão-tanque ou através de tubulações e canais escavados no solo.

Um dos problemas do uso do carretel-enrolador é que restringe o volume mínimo da aplicação a 50 m³/ha e para a utilização da forma recomendada e a depender do tipo de vinhaça, essa dosagem é excessiva.

Este é um dos aspectos onde se deve esperar por mudanças futuras, inclusive, devido às restrições impostas pela Portaria P4-231 da Cetesb, que fixa critérios e procedimentos para o uso da vinhaça no estado de São Paulo, que também implicará, em certos casos, na redução do volume utilizado. Há necessidade de mudar-se o conceito do uso de vinhaça, ainda baseado em fertiirrigação, passando a considerá-la como um fertilizante, aliás, de excelentes qualidades, por permitir boa distribuição no solo, além dos outros nutrientes que a vinhaça contém, como por exemplo, o sulfato, que atualmente é muito pouco empregado na fertilização da cana, advindo daí eventuais perdas de produtividade devido a isto. É necessário que se procure caracterizar a vinhaça como fertilizante, a exemplo do que foi feito com outros resíduos similares, a fim de tornar mais racional o uso deste material, e sua aplicação menos sujeita às restrições ambientais.