Resumo em Português:

RESUMO A fragmentação florestal e exploração descontrolada levaram à inclusão de Araucaria angustifolia na lista de espécies brasileiras ameaçadas de extinção, o que culminou na necessidade de identificação de matrizes para coleta de sementes e produção de mudas. Assim, objetivou-se descrever as características morfológicas do material vegetativo de diferentes indivíduos de Araucaria angustifolia, bem como avaliar a qualidade fisiológica das sementes para identificação de matrizes para coleta na área em estudo. Cada árvore foi considerada um indivíduo distinto e, inicialmente, foi realizada a caracterização biométrica de pinhas e sementes. Posteriormente, a avaliação da similaridade foi definida utilizando-se o método da distância Euclidiana e “single linkage method”. O potencial fisiológico das sementes foi determinado através dos testes de germinação, índice de velocidade de germinação, massa seca e comprimento de plântulas. Os materiais vegetativos estudados apresentaram variação nos dados biométricos, sendo que para as sementes houve, também, diferença nas características fisiológicas. As matrizes 1, 5 e 18 destacaram-se positivamente das demais e a avaliação da biometria, germinação, emergência e comprimento das plântulas foi considerada eficiente para determinação da qualidade fisiológica das sementes. Tais informações podem auxiliar em futuros programas de manejo em áreas de floresta de Araucária da região.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The forest fragmentation and uncontrolled exploration of the Araucária angustifolia led to the inclusion of this species in the list of Brazilian species threatened with extinction, which culminated in the need to identify parent trees for seed collection and seedling production. Thus, the objective of this work was to describe the morphological characteristics of the different plant materials of Araucaria angustifolia, as well as evaluate the physiological quality of the seeds for the identification of matrix trees for collection in the study area. Each tree was considered a distinct matrix, and initially, the biometric characterization of cones and seeds was performed. Subsequently, the evaluation of similarity was defined using the Euclidean distance method and the “single linkage method”. The physiological potential of the seeds was determined through tests of germination, germination speed index, dry mass and seedling length. The vegetative materials studied presented variation in the biometric data, and for the seeds, there was also a difference in the physiological characteristics. The matrices 1, 5 and 18 stood out positively from the others and the evaluation of biometrics, germination, emergence and seedling length was considered efficient for the determination of the seed’s physiological quality. Such information can help in future management programs in Araucaria forest areas in the region.

Resumo em Português:

RESUMO O cobre (Cu) é um micronutriente essencial para as plantas, porém, em altas concentrações, contamina o ar, a água e o solo. A fitorremediação entra como alternativa à utilização de plantas que sejam tolerantes ao excesso de metais no solo. O objetivo do estudo foi testar a tolerância da espécie Cordia americana ao excesso de Cu, utilizando variáveis morfológicas, fisiológicas e bioquímicas. A espécie foi cultivada em casa de vegetação, em cinco concentrações de Cu (0 (solução nutritiva completa), 15, 30, 45 e 60 μM) na solução nutritiva. Foram utilizadas 20 bandejas de 16 litros, com 5 plantas por bandeja. Foram avaliadas as variáveis morfológicas da parte aérea e do sistema radicular, variáveis fotossintéticas, fluorescência da clorofila a, pigmentos fotossintéticos, atividade de enzimas antioxidantes, conteúdo de peróxido de hidrogênio e teores de Cu acumulados nos tecidos. A morfologia das raízes, as variáveis fotossintéticas, fluorescência da clorofila a e pigmentos fotossintéticos não foram afetados negativamente mediante acréscimo do Cu no sistema de crescimento. As análises bioquímicas demonstraram que a espécie usou técnicas de defesa contra o excesso de Cu, acumulando o metal em seu sistema radicular e preservando a parte aérea para a fotossíntese. O incremento em parte aérea e raízes não foi afetado com o aumento das concentrações de Cu, bem como a produção em biomassa. Sendo assim, a espécie Cordia americana possui potencial para ser utilizada em áreas contaminadas com Cu.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Copper (Cu) is an essential micronutrient for plants; however, it contaminates air, water, and soil in high concentrations. Phytoremediation is an alternative to using plants that are tolerant to excess metals in the soil. The study aimed to assess the tolerance of Cordia americana species to excess Cu using morphological, physiological, and biochemical variables. The plants were grown in a greenhouse under five Cu concentrations (0 (complete nutrient solution), 15, 30, 45, and 60 μM) in the nutrient solution. Twenty trays (16 liters each) were used, with five plants per tray. The morphological variables of the shoot and root system, photosynthetic variables, chlorophyll a fluorescence, photosynthetic pigments, antioxidant enzyme activity, hydrogen peroxide content, and Cu content accumulated in the tissues were evaluated. Root morphology, photosynthetic variables, chlorophyll a fluorescence, and photosynthetic pigments were not negatively affected by adding Cu to the cultivation system. Biochemical analyses demonstrated that the species used defense techniques against excess Cu, accumulating the metal in its root system and preserving the shoot for photosynthesis. The growth in shoots and roots and biomass production were not affected by increasing Cu concentrations. Therefore, the Cordia americana species has the potential to be used in areas contaminated with Cu.

Resumo em Português:

RESUMO O objetivo com o presente estudo foi pesquisar a riqueza de espécies e as diversidades alfa e beta de comunidades arbóreas em seis áreas da Floresta Tropical Seca (FTS), localizada no estado de Pernambuco, Nordeste do Brasil. As hipóteses testadas foram: (i) variações de altitude, temperatura, pluviosidade e luminosidade não influenciam a riqueza de espécies e a diversidade alfa, mas afetam a diversidade beta, e (ii) a substituição das espécies (turnover) é o fator determinante da estrutura das comunidades nas áreas de FTS estudadas, significando que essas comunidades estão sob a pressão da filtragem ambiental. A primeira hipótese foi apenas parcialmente verificada pelos resultados, uma vez que um dos gradientes ambientais, mais especificamente a pluviosidade, exerceu um efeito significativo sobre a riqueza de espécies e a diversidade alfa. No entanto, todos os gradientes ambientais afetaram a estrutura das comunidades e a diversidade beta. O processo de turnover foi identificado como fator determinante para a estrutura das comunidades arbóreas da FTS, validando a pressão causada pelos filtros abióticos e verificando a segunda hipótese. A estrutura da comunidade e a diversidade beta foram influenciadas principalmente pela pressão da altitude sobre o turnover e, em menor grau, da temperatura e da precipitação sobre o aninhamento.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The present study aimed to investigate species richness and alpha and beta diversities of tree communities in six areas of Tropical Dry Forest (TDF) located in the State of Pernambuco, Northeastern Brazil. The hypotheses tested were: (i) variations in altitude, temperature, rainfall and luminosity do not affect species richness and alpha diversity but do influence beta diversity; and (ii) turnover is the main factor in determining community structure in the studied TDF areas, implying that these communities are under the pressure of environmental filtration. The first hypothesis was only partially verified by our results since one of the environmental gradients, namely rainfall, was found to exert a significant effect on species richness and alpha diversity. However, all environment gradients influenced community structure and beta diversity. The turnover process was identified as the determining factor in structuring the TDF tree communities, thereby validating the pressure caused by abiotic filters and verifying the second hypothesis. Community structure and beta diversity were influenced mainly by the pressure of altitude on turnover and, to a lesser extent, of temperature and rainfall on nestedness.

Resumo em Português:

RESUMO A geração de energia a partir de combustíveis não renováveis vem motivando pesquisas que buscam alternativas para a redução de impactos ambientais que envolvem gases poluentes, como CO2, CO, SO2 e NOx. Nesse contexto, o uso de resíduos orgânicos (biomassas) na cocombustão com carvão mineral, aliado à tecnologia de leito fluidizado, vem sendo mencionado como um dos principais meios de geração de energia sustentável utilizando combustíveis sólidos. Dessa forma, o objetivo do trabalho foi estudar a cocombustão do carvão mineral e materiais orgânicos residuais em uma planta piloto de 0,25 MWt, constituída por um reator de leito fluidizado borbulhante (RLFB) para avaliar as emissões dos gases de combustão. Objetivou-se, também, caracterizar os materiais utilizados e as cinzas geradas no processo de cocombustão, visando avaliar possíveis usos das mesmas. No presente trabalho, foram utilizados dois tipos de biomassas residuais da região sul do Brasil: resíduo de casca da acácia-negra (RCA) e cavaco de eucalipto (RCE). O carvão mineral, utilizado neste estudo, contém altos teores de enxofre e foi proveniente da mina de Candiota (CC), localizada no estado do Rio Grande do Sul. Utilizando a mistura de 75% RCA e 25% CC na alimentação do reator, obtiveram-se emissões gasosas com concentrações de SO2 abaixo do limite estabelecido pela legislação ambiental do Rio Grande do Sul (400 mg/Nm3), significando 90% de redução em comparação às emissões geradas com a combustão de CC puro. Para todos os testes de cocombustão de biomassas com carvão mineral, as concentrações de NOx e CO obtidas foram abaixo do limite de emissão permitido pela legislação ambiental. As cinzas geradas nos processos de cocombustão apresentaram altos valores de temperatura de fusão (superiores a 1280ºC) reduzindo o risco de ocorrência de problemas de incrustação e entupimento dos equipamentos.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The research on alternative energy sources has been motivated by the environmental impacts of nonrenewable fuels, which involve polluting gases such as CO2, CO, SO2, and NOx. One of the main means of generating sustainable energy using solid fuels is the co-firing of organic waste (biomass) with coal, combined with fluidized bed technology. The aim of this study was to evaluate emissions resulting from the co-combustion of coal and residual organic materials in a 0.25 MWt pilot plant, which consisted of a bubbling fluidized bed reactor (BFBR). In this work, two types of residual biomass from southern Brazil, black wattle bark residue and eucalyptus wood chips, were used.The coal utilized in this study has high levels of sulfur and was sourced from the Candiota mine (CC). By employing a mixture of 75 % RCA and 25 % CC in the reactor feed, gaseous emissions were produced with SO2 concentrations below the limit established by the environmental legislation (400 mg/Nm3), resulting in a 90 % reduction compared to the emissions generated from the combustion of pure CC. Tests of co-combustion of biomass with coal demonstrated that concentrations of NOx and CO remained below the emission limit allowed by environmental legislation. The ashes generated during co-combustion processes had high melting temperature values (above 1280 ºC), which reduces the risk of problems with encrustation and equipment clogging.

Resumo em Português:

RESUMO Handroanthus serratifolius é reconhecida pelo potencial madeireiro e na arborização urbana. No entanto, sua exploração indiscriminada tem ameaçado a espécie para risco de extinção. Nosso objetivo foi padronizar os parâmetros mais representativos de qualidade para espécie, os quais são determinantes para o processo de identificação de lotes de sementes vigorosos. Buscamos otimizar a produção de sementes e minimizar perdas de material genético, indicar as melhores variáveis tecnológicas, morfológicas e biométricas e sua correlação com as matrizes. Para isso, os lotes de sementes foram coletados de 20 matrizes identificadas por Áreas de Coletas de Sementes. Para cada lote, foram analisadas as características físicas, morfológicas, dendrométricas e tecnológicas das sementes. Através da matriz de correlação, foi observado que as características dendrométricas não influenciaram nas características de vigor das sementes. Dentre as variáveis analisadas, o peso de mil sementes (PMS) apresentou correlação com as características biométricas e com a formação de plântulas. Sendo, portanto, o PMS e as características biométricas as variáveis que melhor explicaram o comportamento da população. O coeficiente de repetibilidade demonstrou que 14 sementes são suficientes para determinar as características biométricas de um lote de H. serratifolius. Houve variabilidade dentro da população, com oito árvores matrizes apresentando características superiores de vigor e cinco apresentaram alto valor (> 58%) para emergência de plântula.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Handroanthus serratifolius is recognized for its timber potential and for planting in urban areas. However, its indiscriminate exploitation threatens the species with extinction. Our objective was to standardize the most representative parameters of quality for the species, which are necessary for the identification of vigor in seedlots. We sought to optimize seed production and minimize losses of genetic material and indicate the best technological, morphological and biometric variables and their correlation with the mother trees. For this, seedlots were collected from 20 mother trees identified in seed collection areas. For each batch, the physical, morphological, dendrometric and technological characteristics of the seeds were analyzed. Via the correlation matrix, it was observed that the dendrometric characteristics did not influence the characteristics of seed vigor. Among the variables analyzed, the weight of one thousand seeds (WTS) correlated with biometric characteristics and seedling formation. Therefore, WTS and biometric characteristics were the variables that best explained the behavior of the population. The repeatability coefficient demonstrated that 14 seeds are sufficient to characterize the biometric characteristics of a seedlot of H. serratifolius. Variability was observed within the population, with eight parent trees presenting superior characteristics for vigor and five presented a high value (> 58%) for seedling emergence.

Resumo em Português:

RESUMO Acacia mearnsii é uma espécie arbórea australiana cultivada comercialmente na África e na América do Sul para produção de taninos e madeira. A espécie apresenta tamanho variável de sementes, o que pode impactar a germinação e o crescimento inicial das mudas. Já a inoculação com Azospirillum brasilense é conhecida por melhorar o crescimento de diversas culturas. Entretanto, existem poucos estudos sobre os efeitos da inoculação de A. brasilense na germinação e no crescimento inicial de espécies florestais. O presente estudo avaliou a influência do tamanho das sementes e da inoculação de A. brasilense Ab-V5 e Ab-V6 na germinação e no crescimento inicial de A. mearnsii. Sementes pequenas reduziram o tempo médio de germinação (TMG) em 5,2% e o tempo para 50% de germinação (T50) em 23,8% em comparação às sementes grandes. Por outro lado, as mudas originadas de sementes grandes apresentaram índice de velocidade de germinação (IVG) 18,6% superior às originadas de sementes pequenas. A inoculação com Azospirillum brasilense aumentou a porcentagem de germinação em 20,9%, a velocidade de germinação em 91,8%, o comprimento da raízes (CR) em 35,8% e a massa fresca da raízes em 20,5%. Além disso, diminuiu o TMG em 8,2% e o T50 em 37,6%. A combinação de sementes grandes e de inoculação com A. brasilense aumentou o CR em cerca de 50% e o IVG em 62,1%. Assim, o uso da inoculação de A. brasilense favorece a germinação e o vigor de plântulas de A. mearnsii, mostrando-se uma estratégia promissora para obtenção de mudas mais uniformes em viveiros florestais.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT Acacia mearnsii is an Australian native tree species commercially grown in Africa and South America that produces tannins and woodchips. Its seed size varies, which may impact the germination and initial growth of seedlings. In its turn, Azospirillum brasilense inoculation is known to improve the growth of several crops. However, there are few studies the effects of A. brasilense inoculation on the germination and initial growth of forestry species. The present study evaluated the influence of seed size and A. brasilense Ab-V5 and Ab-V6 inoculation on germination and initial growth of A. mearnsii. Small seeds reduced the mean germination time (MGT) by 5.2% and the time to 50% germination (T50) by 23.8% in comparison to large seeds. On the other hand, seedlings that originated from large seeds had a seedling vigor index (SVI) 18.6% higher than those that originated from small seeds. Azospirillum brasilense inoculation increased the germination percentage by 20.9%, germination speed by 91.8%, root length (RL) by 35.8%, and root fresh weight by 20.5%. Additionally, it decreased MGT by 8.2% and T50 by 37.6%. The combination of large seeds and A. brasilense inoculation increased RL by approximately 50% and SVI by 62.1%. Thus, the use of A. brasilense inoculation favors germination and seedling vigor in A. mearnsii, showing to be a promising strategy for obtaining more uniform seedlings in forest nurseries.

Resumo em Português:

RESUMO A madeira de Paulownia tomentosa Steud. tem potencial para o desenvolvimento de produtos com alto valor agregado. A madeira é leve e macia, com excelentes propriedades de usinagem e acabamento, e por isso é usada para fabricação de materiais compósitos, chapas de madeira, móveis, papel e instrumentos musicais. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar as características físicas e químicas da madeira de P. tomentosa, a fim de recomendar seu uso para a obtenção e geração de bioprodutos. Cinco árvores, com treze anos de idade, foram abatidas para retirada de discos em diferentes alturas, os quais foram processados em cunhas e serragem. Para a determinação da densidade básica, foi empregada a metodologia descrita na norma NBR 11941. Os teores de extrativos totais, ligninas e holocelulose foram determinados segundo as normas da Technical Association of the Pulp and Paper industry - TAPPI. Análises de espectrometria no infravermelho, de química imediata (materiais voláteis, carbono fixo e cinzas) e termogravimétrica da madeira também foram realizadas. Os resultados obtidos para a madeira de P. tomentosa foram: densidade básica de 0,269 g/cm3, 17,3% de extrativos totais, 17,1% da lignina Klason, 1,15 de relação S/G e teores de holocelulose de 67,7%. A análise química imediata da madeira resultou em 86,5% de materiais voláteis, 12,9% de carbono fixo e 0,6 % de cinzas. A baixa densidade básica da madeira de P. tomentosa, bem como o baixo teor de lignina e de carbono fixo da madeira são características desfavoráveis do ponto de vista energético. Por outro lado, devido ao alto teor de holocelulose e baixo teor de lignina, a madeira de P. tomentosa se mostra promissora para a produção de bioprodutos de base celulósica, como a nanocelulose.

Resumo em Inglês:

ABSTRACT The wood of Paulownia tomentosa Steud. has the potential to develop products with high-added value. The wood is lightweight and soft, with excellent machining and finishing properties, and is therefore used to produce composite materials, wood panels, furniture, paper, and musical instruments. Thus, the objective of this study was to evaluate the physical and chemical characteristics of Paulownia tomentosa wood in order to recommend its use for the production and generation of bioproducts. Five trees, thirteen years old, were harvested to obtain discs at different heights, which were then processed into wedges and sawdust. The methodology described in standard NBR 11941 was employed to determine the basic density. The total extractive, lignin, and holocellulose levels were determined according to the standards of the Technical Association of the Pulp and Paper Industry. Infrared spectrometry, immediate chemistry analysis (volatile materials, fixed carbon content, and ash content), and thermogravimetric analysis of the wood were also performed. The results obtained for Paulownia tomentosa wood were as follows: a basic density of 0.269 g/cm3, 17.3% of total extractives, 17.1% of Klason lignin, an S/G ratio of 1.15, and holocellulose content of 67.7%. The immediate chemical analysis of the wood resulted in 86.5% of volatile matter, 12.9% of fixed carbon, and 0.6% of ash content. The low basic density of Paulownia tomentosa wood and the low lignin and fixed carbon content are unfavorable characteristics from an energetic point of view. Conversely, due to the high holocellulose and low lignin content, Paulownia tomentosa wood shows promise for producing cellulose-based bioproducts, such as nanocellulose.