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Variação longitudinal da massa específica básica da madeira de Cordia americana e Alchornea triplinervia

Longitudinal variation of basic density of Cordia americana and Alchornea triplinervia wood

Jonathan William Trautenmüller Rafaelo Balbinot Juliane Borella Rômulo Trevisan Diego Balestrin Rafael Vendruscolo Angélica Martinelli Sabadini Sobre os autores

Resumos

A massa específica básica (MEb) é um dos principais parâmetros das propriedades da madeira. Considerando isso, este estudo teve por objetivo avaliar a variação longitudinal da MEb da madeira de Cordia americana (Linnaeus) Gottshling & J.E. Mill e de Alchornea triplinervia (Sprengel) Müller Argoviensis. As árvores foram selecionadas em um fragmento de Floresta Estacional Decidual Aluvial, em Iraí-RS, que, após o abate, foram medidas e cubadas pelo método de Smalian. Para a determinação da MEb, foram retirados discos nas posições da base, 25, 50, 75 e 100% da altura comercial e no diâmetro à altura do peito (DAP), 1,30 m do solo. Os resultados indicaram que a MEb da madeira de Alchornea triplinervia (S.) apresentou padrão homogêneo no sentido longitudinal do fuste; diferentemente da variação encontrada para Cordia americana (L.), em que os maiores valores dessa característica foram observados na base, com tendência decrescente até o topo das árvores.

Guajuvira; Tanheiro; espécies nativas; qualidade do fuste


The specific gravity (MEb) is one of the main parameters of wood properties. Considering that, this study aimed to evaluate the longitudinal variation of the basic density of the wood of Cordia americana (Linnaeus) Gottshling & J.E. Mill and Alchornea triplinervia (Sprengel) Müller Argoviensis. The trees were selected in a fragment of subtropical semideciduals forest (local name Floresta Estacional Decidual), in Iraí-RS, Brazil that, after logging, were measured and scaled by the method of Smalian. To examine the wood density, discs were collected with about two centimeters at positions base, 1.3 m (DBH), 25, 50, 75 and 100% of the height along de stem. Two wedges being withdrawn symmetrical and opposite, which was obtained green volume, wood saturated and dry weight in an oven at 103C (±2°C). Alchornea triplinervia (S.) showed homogeneous wood density in the longitudinal direction of the stem, and Cordia americana (L.) had decreased wood density towards base-top.

Guajuvira; Tanheiro; native species; stem quality


ARTIGOS CIENTÍFICOS

CIÊNCIA FLORESTAL

Variação longitudinal da massa específica básica da madeira de Cordia americana e Alchornea triplinervia

Longitudinal variation of basic density of Cordia americana and Alchornea triplinervia wood

Jonathan William TrautenmüllerI,1 1 Autor para correspondência. ; Rafaelo BalbinotI; Juliane BorellaII; Rômulo TrevisanI; Diego BalestrinI; Rafael VendruscoloI; Angélica Martinelli SabadiniI

IDepartamento de Engenharia Florestal, Universidade Federal de Santa Maria (UFSM), Rodovia BR 386 - km 40, Linha Sete de Setembro, s/n, 98.400-000, Frederico Westphalen, RS, Brasil. E-mail: jwtrautenmuller@yahoo.com.br

IIDepartamento de Ciências Agronômicas e Ambientais, UFSM, Frederico Westphalen, RS, Brasil

RESUMO

A massa específica básica (MEb) é um dos principais parâmetros das propriedades da madeira. Considerando isso, este estudo teve por objetivo avaliar a variação longitudinal da MEb da madeira de Cordia americana (Linnaeus) Gottshling & J.E. Mill e de Alchornea triplinervia (Sprengel) Müller Argoviensis. As árvores foram selecionadas em um fragmento de Floresta Estacional Decidual Aluvial, em Iraí-RS, que, após o abate, foram medidas e cubadas pelo método de Smalian. Para a determinação da MEb, foram retirados discos nas posições da base, 25, 50, 75 e 100% da altura comercial e no diâmetro à altura do peito (DAP), 1,30 m do solo. Os resultados indicaram que a MEb da madeira de Alchornea triplinervia (S.) apresentou padrão homogêneo no sentido longitudinal do fuste; diferentemente da variação encontrada para Cordia americana (L.), em que os maiores valores dessa característica foram observados na base, com tendência decrescente até o topo das árvores.

Palavras-chave: Guajuvira, Tanheiro, espécies nativas, qualidade do fuste.

ABSTRACT

The specific gravity (MEb) is one of the main parameters of wood properties. Considering that, this study aimed to evaluate the longitudinal variation of the basic density of the wood of Cordia americana (Linnaeus) Gottshling & J.E. Mill and Alchornea triplinervia (Sprengel) Müller Argoviensis. The trees were selected in a fragment of subtropical semideciduals forest (local name Floresta Estacional Decidual), in Iraí-RS, Brazil that, after logging, were measured and scaled by the method of Smalian. To examine the wood density, discs were collected with about two centimeters at positions base, 1.3 m (DBH), 25, 50, 75 and 100% of the height along de stem. Two wedges being withdrawn symmetrical and opposite, which was obtained green volume, wood saturated and dry weight in an oven at 103C (±2°C). Alchornea triplinervia (S.) showed homogeneous wood density in the longitudinal direction of the stem, and Cordia americana (L.) had decreased wood density towards base-top.

Key words: Guajuvira, Tanheiro, native species, stem quality.

INTRODUÇÃO

A massa específica básica (MEb) da madeira pode ser considerada como a combinação dos seus diferentes tipos celulares e reflete a quantidade de matéria lenhosa por unidade de volume ou, de modo inverso, o volume de espaços vazios inerentes à madeira (PERES et al., 2012). Por ser um dos principais parâmetros tecnológicos, a MEb é excelente indicador das propriedades da madeira (VALE et al, 1999), devido a sua relação com várias outras características e também por ser facilmente determinada (LIMA & GARCIA, 2005; WASHUSEN et al., 2005; MATTOS et al., 2011). Assim, indicando a viabilidade de seu emprego em diversas finalidades, a MEb da madeira é importante por ser uma característica passível de melhoramento genético e considerada altamente herdável (LOPES & GARCIA , 2002).

As variações da MEb encontradas nas espécies florestais se devem às diferenças na estrutura anatômica da madeira e, em menor proporção, à quantidade de substâncias extrativas presentes por unidade de volume. Essas alterações decorrem em razão, principalmente, da idade da árvore, genótipo, qualidade do sítio, clima, localização geográfica (ALZATE et al., 2005; WASHUSEN et al., 2005; TREVISAN et al., 2007, 2012a, 2012b), e em função da taxa de crescimento (TOMAZELLO FILHO, 1985; SOUZA et al., 1986). Porém, entre espécies e dentre a mesma espécie ocorrem devido à diferença de idade entre os indivíduos (WIEMANN e WILLIAMSON, 2002; WOODCOCK, 2000; BAKER et al., 2004; MULLER-LANDAU, 2004).

A variabilidade da MEb da madeira de folhosas pode ser dada por quatro modelos de variação, (I) quando decresce uniformemente com a altura, (II) decrescente até o meio do fuste com acréscimo até o topo, (III) crescente da base para o topo, porém não tendo um padrão definido e (IV) a massa específica não variando conforme a altura (DOWNES & RAYMOND, 1997). O crescimento da MEb da madeira pode ser o resultado do aumento da espessura da parede celular das fibras ou de um aumento na proporção das fibras em relação à proporção de vasos. De maneira inversa, um aumento na proporção de vasos, com ou sem decréscimo na espessura da parede celular, leva à redução na MEb (EISFELD et al., 2009).

Considerando isso, a utilização da madeira como matéria-prima só pode ocorrer a partir do conhecimento adequado de suas propriedades (KLOCK et al., 2004). Por esta ser um elemento orgânico heterogêneo, composto basicamente de celulose, hemiceluloses, lignina e extrativos, apresenta versatilidade de usos para obtenção de uma série de produtos. Com isso, o presente estudo tem por objetivo avaliar a variação longitudinal da MEb da madeira de Cordia americana (Linnaeus) Gottshling & J.E. Mill e Alchornea triplinervia (Sprengel) Müller Argoviensis.

MATERIAL E MÉTODOS

Para o estudo, foram utilizadas três árvores de idade desconhecida para cada espécie, com diâmetro médio de 52,3 (±27,0) e 20,5 (±8,8) cm a 1,30 m do solo, para Cordia americana e Alchornea triplinervia, respectivamente. Estas encontravam-se em área de, aproximadamente, 50 hectares, localizado no município de Iraí - RS, em propriedade da Universidade Federal de Santa Maria. Esse ambiente representa um típico fragmento de Floresta Estacional Decidual Aluvial e está centrado nas coordenadas de 27°13'35,31" Sul e 53°18'59,06" Oeste, e a uma altitude de 40 m, na confluência do Rio Uruguai com o Rio da Várzea.

O clima da região é Subtropical úmido, com regime de chuvas equilibrado e ausência de estação seca, com precipitação média anual entre 1.250 e 2.000 mm (SEMA, 2005) e o solo pode ser classificado como neossolo rigolítico eutrófico (STRECK, 2008).

Para o estudo da MEb, foram retirados discos com, aproximadamente, dois centímetros de espessura, nas seguintes posições do tronco: 0,1 m (base), 25, 50, 75 e 100% da altura comercial (definida pelo diâmetro mínimo do fuste igual a 5 cm) e no diâmetro à altura de 1,30 m do solo (DAP). Os discos foram numerados de acordo com sua posição relativa e, em seguida, foram acondicionados em sacos plásticos e transportados para o Laboratório de Tecnologia de Produtos Florestais (LTPF) da UFSM-FW, onde foram marcadas e seccionadas duas cunhas simetricamente opostas, contendo partes de cerne e alburno.

As cunhas de madeira foram submersas em água, onde permaneceram até atingirem peso constante. A MEb de cada cunha foi determinada pela equação ρb= Mo/Vu, em que ρb (massa específica básica da madeira) é dado em g cm-3, Mo (massa seca em estufa 103°C) em g e Vu (volume saturado) em cm3, o volume verde foi obtido pelo método da balança hidrostática (VITAL, 1984).

A MEb da madeira em cada posição relativa do tronco foi determinada pela média dos valores das duas cunhas. Em seguida, calculou-se a MEb ponderada em função do volume de cada árvore através da equação ρbpond = ((((ρb0% + ρbDAP)/2)*v1) + (((ρbDAP + ρb25%)/2)*v2) + (((ρbi + ρbi+1)/2)*vi)) / v5s; em que ρbpond. (massa específica básica ponderada em função do volume total sem casca da árvore) é dado em g cm-3, ρb"l" (massa específica básica na posição "i") em g cm-3, v1, v2, vi (volume sem casca correspondente a duas posições sucessivas) em m3 e v5s (volume comercial sem casca da árvore) em m3.

O volume de cada árvore foi calculado por meio da cubagem rigorosa de Smalian, coletando os diâmetros sem casca nas posições relativas de onde se retiraram os discos e mensurando o comprimento de cada secção. Assim, calculando o volume comercial (v5s) de cada árvore através da soma das cinco secções (vi).

Para a análise da MEb ao longo do fuste, os dados amostrados por posição relativa foram submetidos à análise de regressão. Esses foram processados pelo pacote "Statistical Analysis System" (SAS, 1993), no qual foi, primeiramente, aplicado o procedimento Stepwise de modelagem de regressão. O modelo foi definido pela equação ρb = f (P; 1/P; P2; 1/P2; lnP; 1/lnP; √P); em que ρb (massa específica básica da madeira) é dado em g cm-3 e P (posição relativa no sentido base-topo) em %. O melhor modelo foi selecionado com base no coeficiente de determinação ajustado (R2aj.), erro padrão da estimativa (Sxy), valor de F calculado e análise da distribuição dos resíduos.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os valores médios encontrados para MEb da madeira por posição no sentido base-topo e da MEb ponderada em função do volume do fuste sem casca das espécies florestais Cordia americana e Alchornea triplinervia são destacados na tabela 1. Analisando a MEb ponderada e a das posições relativas, observa-se que a 25% da altura da árvore pode ser considerada a posição que melhor representa a média dessa característica para a espécie Cordia americana. Para a Alchornea triplinervia, a altura que melhor representa a MEb é a faixa entre o DAP e a 50% da altura. Para as espécies de Eucalyptus saligna e Eucalyptus grandis (SOUZA et al., 1986), Acacia mangium (VALE et al., 1999) e Pinus caribaea var. hondurensis (NOGUEIRA & VALE, 1997), a altura de 25% apresenta a melhor correlação com a MEb média.

Para Alchornea triplinervia, a MEb tem leve diminuição da base até 50% da altura do fuste, porém, a 75 e 100%, tem pequeno acréscimo. Uma possível explicação para esse aumento da MEb está relacionada com a copa da árvore, já que, na região de inserção dos galhos, apresenta alterações na constituição anatômica da madeira, induzindo o aumento da MEb (PALERMO et al., 2003).

A MEb ponderada obtida para Cordia americana é de 0,629 g cm-3, e foi inferior aos resultados citados por PAULA e COSTA (2011) e JANKOWSKY et al. (1990), que relataram valores para essa característica tecnológica de 0,950 g cm-3 e 0,640 g cm-3, respectivamente. Sendo a média ponderada de 0,335 g cm-3 para Alchornea triplinervia e os valores encontrados de MEb média variaram de 0,370 a 0,503 g cm-3 (JANKOWSKY et al., 1990; PAULA & COSTA, 2011). Na espécie Alchornea triplinervia, essa diferença da MEb pode ser atribuída à idade, fatores ambientais e genéticos (SILVA et al., 2004; SILVA et al., 2007; ALZATE et al., 2005).

Para a Alchornea triplinervia, a MEb da madeira, não apresentou diferença pelo procedimento Stepwise e, dessa forma, não foi selecionado modelo de regressão. A equação de regressão para estimar a variação longitudinal da MEb de Cordia americana foi ρb=0,66537-0,00107*P; em que ρb (massa específica básica da madeira) dado em g cm-3 e P (posição relativa no sentido base-topo) em %. Esta apresentou um coeficiente de variação igual a 3,3%, coeficiente de determinação ajustado de 0,79 e erro padrão da estimativa de 0,021 g cm-3 (Tabela 2).

Os valores de MEb da madeira em função da posição relativa no sentido base-topo estimada para de Cordia americana, através do modelo anteriormente descrito, podem ser observados na figura 1. A espécie Cordia americana apresenta redução em cerca de 19% para a MEb da madeira, partindo da base (0,664 g cm-3) até o topo (0,558 g cm-3). VALÉRIO et al. (2008a) e VALÉRIO et al. (2008b) também constataram o decréscimo da MEb da base em direção do topo, para as espécies de Aspidosperma polyneuron e Cedrela fissilis, respectivamente.


CONCLUSÃO

Alchornea triplinervia apresentou MEb homogênea no sentido longitudinal, e a espécie Cordia americana teve variação da MEb no sentido base-topo, com tendência decrescente.

AGRADECIMENTOS

Os autores agradecem ao apoio financeiro dado pelo Estado do Rio Grande do Sul ao projeto, por intermédio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Rio Grande do Sul - FAPERGS, processo 10/0164-5 e 10/1818-5, e ao programa REUNI/UFSM, pela bolsa de iniciação científica.

Recebido 06.02.13

Aprovado 07.11.13

Devolvido pelo autor 15.02.14

CR-2013-0168.R1

  • 1
    Autor para correspondência.
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    1 Autor para correspondência.

    Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      22 Abr 2014
    • Data do Fascículo
      Maio 2014

    Histórico

    • Recebido
      06 Fev 2013
    • Aceito
      07 Nov 2013
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