Revista Árvore, Volume: 43, Issue: 2, Published: 2019
  • KRAFT LIGNIN AS AN ADDITIVE IN PINE AND EUCALYPTUS PARTICLE COMPOSITION FOR BRIQUETTE PRODUCTION ARTICLE

    Boschetti, Walter Torezani Neto; Lopes, Alice do Carmo Precci; Ribeiro, Robisnéia Adriana; Reyes, Rafael Quezada; Carneiro, Angélica de Cássia Oliveira

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar as propriedades de briquetes produzidos com diferentes proporções de partículas de madeira de pinus e eucalipto, bem como caracterizar o potencial de uso da lignina kraft como aditivo na composição destes briquetes para a geração de energia. Os tratamentos diferenciaram-se na proporção de mistura de partículas pinus e eucalipto (0, 25, 50, 75 e 100%) e na proporção de lignina kraft (0, 2, 4, 6, 8, 10 e 12%). As propriedades dos briquetes foram avaliadas a partir da densidade aparente, densidade energética, resistência à carga de ruptura e do poder calorífico inferior (PCI). Os resultados indicaram um aumento de densidade aparente conforme aumentou a proporção de eucalipto e de lignina nos briquetes. A composição das partículas teve maior influência no aumento da densidade energética em relação à adição de lignina kraft, sendo mais expressiva em briquetes feitos com maior proporção de eucalipto. Foi observado ainda que a adição de lignina proporcionou maior resistência à carga de ruptura, e que existiu um valor específico em que foi mais elevado (7% ou 11% de lignina, dependendo da proporção de partículas). Além disso, os briquetes feitos com 100% de pinus alcançaram maior carga de ruptura. De modo geral, a lignina kraft apresentou um bom potencial para ser utilizada como aditivo em briquetes, na qual contribuiu para melhorar as suas propriedades energéticas e mecânica.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The objective of this study was to evaluate the properties of briquettes produced with different proportions of pine and eucalyptus wood, as well as to characterize the potential of kraft lignin as an additive in the composition of briquettes for energy generation. The treatments differed from one another in the pine and eucalyptus wood particle ratios (0, 25, 50, 75 and 100%), as well as for the kraft lignin content (0, 2, 4, 6, 8, 10, and 12%). The biomasses were characterized by their physical and chemical properties, and briquette properties were evaluated according to apparent density, lower calorific value (LCV), energy density, and maximum burst load. The results showed an increase in the apparent density as the proportion of lignin and eucalyptus in the briquettes increased. The particle composition of the briquettes had a higher influence on the energy density increase compared to the addition of kraft lignin, being more significant in briquettes produced with higher proportions of eucalyptus. It was also observed that the addition of lignin increased the resistance to the rupture load, and that there was a specific value at which this resistance was higher (at 7% or 11% of lignin, depending on the proportion of particles). Additionally, the briquettes made with 100% pine achieved greater mechanical resistance. In general, kraft lignin presented good potential for use as a briquette additive, contributing to improved energy and mechanical properties.
  • GROWTH, YIELD AND ECONOMIC ANALYSIS OF AN EUCALYPT-SOYBEAN CONSORTIUM: EFFECT OF THE DISTANCE BETWEEN TREES WITHIN THE ROW1 ARTICLE

    Barbosa, Rodolfo Alves; Reis, Geraldo Gonçalves dos; Reis, Maria das Graças Ferreira; leite, Helio Garcia; Oliveira, Carlos Henrique Rodrigues de; Silva, Marcio Lopes da; Cacau, Filipe Valadão; Caliman, Jônio Pizzol

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Os sistemas agroflorestais (SAF) devem beneficiar todos os componentes do consórcio. O objetivo deste trabalho foi avaliar o efeito da distância entre plantas na linha de plantio sobre o crescimento e a produção do componente arbóreo e da cultura agrícola e, sobre a viabilidade econômica do consórcio. Para isso plantou-se clone de eucalipto nos arranjos de 9,5 x 1,5 m, 9,5 x 2,0 m, 9,5 x 3,0 m e 9,5 x 40 m, em consórcio com soja. O diâmetro (dap) e a altura total (Ht) da árvore e o índice de área foliar (IAF) foram medidos aos 14, 38 e 51 meses. A produção de soja foi avaliada aos 24 meses após o plantio do eucalipto. A avaliação econômica do consórcio foi realizada para um horizonte de planejamento de sete anos. A distância entre as plantas na linha de plantio não afetou a altura das árvores, no entanto, maiores distâncias promoveram maior DAP e volume individual. Valores mais altos de área basal e produção foram alcançados no arranjo de 9,5 x 1,5 m. O IAF foi menor (1,43) no arranjo 9,5 x 4,0 m, aos 38 meses, em comparação aos demais arranjos (média de IAF = 1,66). A produção de soja foi a maior (2.317 kg ha-1) no arranjo de 9,5 x 4,0 m. Na avaliação econômica, a madeira produzida nos dois povoamentos mais densos foi destinada à energia, com baixo valor de mercado, inviabilizando economicamente esses arranjos, embora o rendimento do componente arbóreo tenha sido o mais elevado no 9,5 x 1,5 m. O arranjo espacial de 9,5 x 4,0 m foi o mais viável economicamente, considerando a alocação de 40% da madeira para serraria, e os preços e custos assumidos neste estudo. Neste arranjo de plantio, o rendimento da soja foi o mais elevado e os custos de plantio foram os menores, quando comparados aos demais arranjos.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Agroforestry systems (AGF) design should benefit all components of the consortium. The objective of this study was to evaluate the effect of the distance between plants within the row on growth and yield of trees and agricultural crop and on the economic viability of the consortium. The eucalypt was planted in 9.5 x 1.5 m, 9.5 x 2.0 m, 9.5 x 3.0 m and 9.5 x 40 m arrangements, in consortium with soybean. The tree diameter (dbh) and total height (Ht), and the leaf area index (LAI) were measured at 14, 38 and 51 months. Soybean yield was evaluated 24 months after planting eucalypt. An economic evaluation of the consortium was carried out for a planning horizon of seven years. The distance between trees within the row did not affect the tree height, however, larger distances promoted a higher dbh and individual volume. Higher values of basal area and yield were achieved in the 9.5 x 1.5 m arrangement. The LAI was smaller (1.43) in the 9.5 x 4.0 m arrangement, at 38 months, compared to the other arrangements (mean LAI = 1.66). Soybean had it's highest yield (2,317 kg ha-1) in the 9.5 x 4.0 m arrangement. In the economic evaluation, the wood produced in the two denser arrangements was destined for energy, with low market value, making these two arrangements unfeasible economically, although the tree component yield was the highest in the arrangement 9.5 x 1.5 m. The 9.5 x 4.0 m spatial arrangement was the most economically viable, considering the allocation of 40% of the wood for sawing, and the prices and costs assumed in this study. In this arrangement, the soybean yield was the highest, and the planting costs were the lowest when compared to the other arrangements.
  • MECHANICAL STABILITY OF THE Cabralea canjerana SAPLINGS SUBMITED TO LIBERATION IN SECONDARY FOREST, RS, BRAZIL ARTICLE

    Zimmermann, Anna Paula Lora; Fleig, Frederico Dimas; Schroder, Thomas

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO A liberação de árvores de interesse por meio do corte de árvores competidoras, videiras lenhosas e outras lianas é uma prática silvicultural muito importante ao manejo florestal de espécies de interesse comercial presentes em florestas secundárias. Diante disso, nós objetivamos conhecer a influência na estabilidade mecânica e qual o limite dimensional de altura que as plantas de C. canjerana devem possuir para que não haja problemas de flambagem do fuste após a liberação. Para isto, foi realizada a liberação de 105 plantas da espécie, que tiveram seu diâmetro e altura medidos antes e anualmente por três anos após a aplicação do tratamento. Baseado na Teoria do Design Mecânico, foi gerado um modelo de regressão para conhecer o modo de alocação de diâmetro e altura nas plantas analisadas. O diâmetro mínimo para flambagem e o fator de segurança foram calculados para todas as plantas. A liberação resultou na flambagem do fuste de cinco árvores, todas com baixo fator de segurança, ou seja, com diâmetro real menor que o diâmetro mínimo para suportar o peso de sua altura. De acordo com o modelo de regressão gerado, a espécie cresce proporcionalmente em diâmetro e altura. Entretanto, a liberação influenciou a estabilidade mecânica das plantas liberadas, fazendo com que um incremento maior em diâmetro fosse necessário para que as plantas permanecessem em pé. Os resultados demonstram que as dimensões das árvores a serem liberadas devem ser consideradas para evitar problemas de flambagem do fuste após a aplicação do tratamento.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The liberation of trees of interest by cutting competing trees, woody vines and other lianas is a very important silvicultural practice in the management of forest species of interest present in secondary forests. Thus, we aimed to know the influence of the liberation on the mechanical stability and what dimensional height limit of C. canjerana (Vell.) Mart. saplings must have so that there is no problem of buckling of the stem after the liberation. To this end, the liberation of 105 plants of the species was carried out and the diameter and height were measured before and annually for three years after the application of the treatment. Based on the Mechanical Design Theory, a regression model was generated to know to allocation mode of the diameter and height in the analized plants. The minimum diameter for buckling and the safety factor for all trees were calculated. The liberation resulted in the buckling of the stem of five trees, all below the safety limit, that is, with a real diameter smaller than the minimum diameter to support the weight of its height. According to the regression model generated the species grows proportionally in diameter and height. However, the liberation influenced the mechanical stability of the plants liberated, making a greater increment in diameter necessary so that the trees remained standing. The results demonstrate that the dimensions of the trees to be liberated should be considered in order to avoid problems of buckling of the stem after the treatment.
  • ECONOMIC PERFORMANCE OF LOBLOLLY PINE STANDS IN SOUTHERN BRAZIL AS A RESULT OF DIFFERENT CROWN THINNING INTENSITIES1 ARTICLE

    Dobner, Mário; Quadros, Dagoberto Stein de

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Aproximadamente 1,6 milhões de hectares são cultivados com Pinus no sul do Brasil, principalmente com Pinus taeda L. Mais de um terço dos povoamentos pertencem a produtores de toras independentes, cujos objetivos são maximizar os resultados econômicos. Neste estudo, um experimento de desbastes foi avaliado durante um período de produção de 30 anos. Os povoamentos avaliados foram submetidos a três diferentes intensidades de desbaste 'por copas', também denominado de 'pelo alto', mantendo uma testemunha não desbastada. Objetivou-se avaliar indicadores econômicos considerando taxas de desconto realistas e períodos de produção entre 16-30 anos. Para as circunstâncias estudadas, a liberação 'extrema' e precoce de competição de árvores podadas de P. taeda alcançou o melhor resultado econômico (valor esperado da terra = ~36.000 US$ ha-1, i = 3% ano-1). Povoamentos submetidos a desbastes por copas, independente da intensidade, produziram resultado econômico três vezes maior do que povoamentos sem desbastes e não podados. Embora a idade ótima de corte raso de acordo com a taxa interna de retorno (TIR) seja 18-22 anos para povoamentos desbastados ou não, a partir de uma perspectiva de longo prazo (valor esperado da terra) e para a atual relação preço-dimensão da tora, resultados ótimos econômicos indicam haver necessidade de prolongar os períodos de produção (24-26 anos) em comparação com a atual prática no sul do Brasil (15-20 anos).

    Abstract in English:

    ABSTRACT Approximately 1.6 million hectares of southern Brazil are cultivated with pines, and mainly with the loblolly pine (Pinus taeda L.). More than one third of the stands belong to independent log producers, whose aim is to maximize their economic results. In this study, a thinning experiment was evaluated over a production period of 30 years. The stands evaluated were submitted to three different crown thinning intensities, with an unthinned stand used as a control. The aim of the study was to evaluate economic criteria regarding realistic discount rates and production periods varying between 16-30 years. For the circumstances that were evaluated, 'extreme' and early release from competition of pruned loblolly pine trees lead to the best economic performance (land expectation value = ~36,000 US$ ha-1, i = 3% yr-1). Stands subjected to crown thinnings, independently of intensity, produced three times the economic output of unthinned and unpruned stands. Although the optimal harvest ages, according to the internal rate of return, are between 18-22 years for thinned and unthinned stands, from a long-term perspective (land expectation value) and for the current relationship between log price and size, the optimal economic performance requires that production periods are extended (to 24-26 years) from those currently practised in southern Brazil (15-20 years).
  • CONSERVATION OF SEEDS OF Myrcianthes pungens (Berg) Legr. IN DIFFERENT PACKAGING IN A CONTROLLED ENVIRONMENT1 ARTICLE

    Gibbert, Patrícia; Malavasi, Marlene de Matos; Malavasi, Ubirajara Contro; Dranski, João Alexandre Lopes

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Estudar o comportamento fisiológico e bioquímico de sementes de Myrcianthes pungens armazenadas em diferentes embalagens por até dez meses foi o objetivo deste trabalho. Sementes foram coletadas em Toledo, Pato Bragado e Marechal Cândido Rondon e armazenadas em câmara fria e seca (11 ºC e 6,3% UR) por dez meses. A cada avaliação além da determinação do teor de água, foram realizados teste de germinação (TG) e vigor índice de velocidade de germinação (IVG), comprimento de plântulas (CP) e massa de matéria seca de plântulas (MSP) e teste de tetrazólio (TZ). Utilizou-se a análise não paramétrica. Durante o armazenamento, o teor de água das sementes nas embalagens de plástico e vidro variou pouco, no entanto decresceu na embalagem de papel. A germinação manteve-se até os dez meses quando as sementes foram armazenadas em embalagens de plástico e por dois meses nas de vidro e papel. As variáveis IVG, CP e MSP apresentaram acréscimos e decréscimos ao longo do armazenamento. O TZ revelou que na embalagem de as sementes permaneceram viáveis até os dez meses, no vidro até dois meses e no papel até quatro meses. Sementes de Myrcianthes pungens com elevada qualidade inicial podem ser armazenadas em câmara fria e seca em sacos plásticos, mantendo a viabilidade e vigor pelo período de dez meses.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Studying the physiological and biochemical behavior of Myrcianthes pungens seeds stored in different packages for up to ten months was the objective of this work. Seeds were collected in Toledo, Pato Bragado, and Marechal Cândido Rondon and stored in a cold and dry chamber (11 ºC and 6,3% RH) for ten months. The germination test and the germination speed index (GSI), the seedling length (SL), the seedling dry matter mass (DMS), and the tetrazolium (ZT) test were performed and, for each evaluation, the water content was determined. Non-parametric analysis was used. During storage, the water content of the seeds in the plastic and glass containers varied little, but decreased in the paper packaging. The germination was maintained for ten months when the seeds were stored in plastic containers and for two months in the glass and paper ones. The variables GSI, SL, and DMS presented upwards and downwards variations during the storage period. The ZT revealed that, in the plastic packaging, the seeds remained viable for up to ten months, in glass, up to two months, and in paper, up to four months. Therefore, seeds of Myrcianthes pungens with high initial quality can be stored in a cold and dry chamber in plastic bags, maintaining viability and vigor for a period of ten months
  • PREPARATION AND CHARACTERIZATION OF CARBON FROM THE FRUIT OF BRAZIL NUT TREE ACTIVATED BY PHYSICAL PROCESS Article

    Rimoli, Michelle Ferreira da Silva; Nogueira, Roberta Martins; Ferrarini, Stela Regina; Castro, Pryscila Machado de; Pires, Evaldo Martins

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Carvão ativado é o nome de um grande grupo de materiais que apresentam alto grau de porosidade e, consequentemente, extensa área superficial interna, com propriedades adsortivas de caráter físico e químico. Inúmeros materiais podem ser utilizados como precursores, especialmente biomassa. O objetivo deste trabalho foi obter carvão ativado a partir da ativação física do fruto da castanheira-do-brasil (“ouriço”) e avaliar suas propriedades físico químicas em função das diferenças entre as temperaturas e atmosferas de ativação. As amostras foram carbonizadas em 3 diferentes temperaturas e o carvão produzido foi ativado sob atmosfera saturada por CO2 e vapor d’água. Os resultados mostraram a influência da temperatura e atmosfera de ativação nas propriedades físico-químicas do carvão. O carvão do ouriço ativado por CO2 e por vapor apresentou perfil microporoso, indicando seu uso como adsorvente de moléculas orgânicas de pequenas dimensões. Foi observado um caráter básico nas amostras e o carvão produzido foi termicamente estável. Melhor qualidade foi atribuída ao carvão ativado por vapor d’água a 800 ºC.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Activated carbon is the name of a big group of materials that presents high degree of porosity and, consequently, an extended internal surface area, with physical and chemical adsorption properties. Innumerous raw materials can be used as precursors, especially biomass. The objective of this study was to obtain activated carbon from physical activation of the fruit of Brazil nut tree (“ouriço”) and to evaluate its physical and chemical properties in function of the differences between the temperatures and atmospheres of activation. The samples were carbonized at 3 different temperatures and the carbons were activated under atmosphere saturated by CO2 or steam. The results showed the influence of activation temperature and atmosphere on physicochemical characteristics of carbon. The carbon from woody Brazil nut seed capsule activated by CO2 and steam at different temperatures had a microporous profile, indicating its use to adsorb organic molecules of small dimensions. Basic characteristic was observed on samples and the carbon produced was thermally stable. Best quality was attributed to carbon activated by steam at 800 °C.
  • WOOD QUALITY OF Pinus patula Schltdl & Cham FOR THE PULP PRODUCTION Article

    Modes, Karina Soares; Ludwig, Raquel Lúcia; Vivian, Magnos Alan; Stolberg, Joni

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO O setor de polpa celulósica de fibra longa tem como base de suprimento as madeiras de Pinus taeda e P. elliottii e compete por essa matéria-prima com outros setores madeireiros. O estudo objetivou avaliar a qualidade da madeira de Pinus patula para a produção de polpa e papel. Árvores com 14 anos foram obtidas de um plantio localizado em Ponte Alta do Norte/ SC. Foram coletados discos ao longo da altura comercial para determinação da densidade básica ponderada e sua variação longitudinal nas árvores e da composição química. Para caracterização anatômica extraiu-se um disco da base de cada árvore para determinação da variação radial das características morfológicas de traqueídeos, e os índices de qualidade dos mesmos para produção de polpa celulósica. A densidade básica ponderada da madeira (365kg.m-3) foi baixa quando comparada com outras espécies de mesmo gênero. Quanto à morfologia dos traqueídeos, observou-se comprimento médio de 2,37 mm; espessura da parede de 5,49 µm; largura de 40,32 µm e diâmetro do lume de 29,09 µm. A composição química da espécie mostrou baixos teores de lignina (25,06%) e cinzas (0,27%), compatível teor de holocelulose (70,76%), e alto teor de extrativos (6,24%) em relação as coníferas de uso tradicional. De maneira geral a espécie P. patula demostra características compatíveis com as tradicionalmente empregadas para produção de polpa e papel e que devem ser levadas em consideração nos estudos mais avançados com esta espécie nesse segmento.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The softwood pulp industry is based on the supply of Pinus taeda and P. elliottii woods, and competes for this raw material with other timber sectors. The study aimed to evaluate the wood quality of Pinus patula for pulp and paper production. Trees aged 14 years were obtained from a plantation located in Ponte Alta do Norte, State of Santa Catarina/Brazil. Discs were collected along the commercial height for determining the weighted basic density and its longitudinal variation in the trees, and the chemical composition. For the anatomical characterization, a disc was extracted from the base of each tree to determine the radial variation of tracheids morphological characteristics, and their quality indexes for the production of kraft pulp. The weighted basic density (365 kg.m-3) of the wood was low when compared with other species of the same genus. Regarding the tracheids morphology, a mean length of 2.37 mm; wall thickness of 5.49 µm; width of 40.32 µm and a lumen diameter of 29.09 µm were observed. The chemical composition of the species showed low contents of lignin (25.06%) and ashes (0.27%), compatible content of holocellulose (70.76%), and high content of extractives (6.24%) compared with conifers of traditional use. In general, P. patula species shows characteristics compatible with those traditionally used for the pulp and paper production, and it should be considered in more advanced studies with this species in this segment.
  • RELATIONSHIP BETWEEN INTERNAL MORPHOLOGY AND PHYSIOLOGICAL QUALITY OF Leucaena leucocephala SEEDS USING IMAGE ANALYSIS Article

    Medeiros, André Dantas de; Zavala-León, Manuel Jesús; Araújo, Joyce de Oliveira; Pereira, Márcio Dias; Dias, Denise Cunha Fernandes dos Santos; Silva, Laércio Junio

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO O uso de novas abordagens metodológicas e a inclusão de avaliações não destrutíveis na determinação de qualidade das sementes florestais tem se mostrado de grande importância para o desenvolvimento da produção florestal. O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficácia do uso de ferramenta semi-automatizada de medição de imagens digitais obtidas no teste de raios X em lotes de sementes de Leucaena leucocephala e sua relação com a qualidade fisiológica das sementes. Para tanto, foram utilizadas sementes de cinco lotes colhidos de árvores-matrizes localizadas na região de Viçosa, MG. O estudo foi realizado por meio da análise de imagens radiográficas das sementes, para as quais foram obtidos o percentual de sementes com danos (predação e fungos), e medidas de área, perímetro, circularidade, densidade relativa e densidade integrada das sementes. Após o teste de raios X, as sementes foram submetidas ao teste de germinação, em que se extraíram dez variáveis relacionadas à qualidade fisiológica das sementes, dentre elas um índice de vigor. O uso de ferramentas de medição semi-automatizada associado ao teste de raios X é eficaz para avaliar a morfologia interna das sementes de Leucaena leucocephala e suas variáveis apresentam relação com a qualidade fisiológica das sementes.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The use of new methodological approaches and inclusion of non-destructive evaluations in determining the quality of forest seeds has proven to be of great importance for the development of forest production. The aim of this study was to evaluate the effectiveness of the use of a semi-automated tool for measurement of digital images obtained by the X-ray test in seed lots of Leucaena leucocephala and their relationship to seed physiological quality. Seeds were collected from five mother trees in Viçosa, MG. The study was performed through analysis of radiographic images of the seeds. It was determined the percentage of damaged seeds (predation and fungi) and measured: the area, perimeter, circularity, relative density, and integrated density of the seeds. After the X-ray test, a germination test was performed on the seeds, from which ten variables related to seed physiological quality were extracted, including a vigor index. The use of semi-automated measurement tools associated with the X-ray test was effective for evaluating the internal morphology of Leucaena leucocephala seeds, and the variables determined are related to seed physiological quality.
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