Revista Árvore, Volume: 43, Issue: 4, Published: 2019
  • CHEMICAL AND ENERGETIC CHARACTERIZATION OF Eucalyptus grandis × Eucalyptus urophylla CLONES SUBJECT TO WIND DAMAGE Article

    Zanuncio, Antonio José Vinha; Carvalho, Amélia Guimarães; Carneiro, Angelica de Cassia Oliveira; Colodette, Jorge Luiz; Rocha, Maria Fernanda Vieira

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Danos por ventos são frequentes em plantações florestais, e a utilização desta madeira pode minimizar os prejuízos causados. O objetivo foi avaliar a composição química e o potencial energético da madeira e carvão de árvores sujeitas a danos pelos ventos. Oito clones de Eucalyptus grandis × Eucalyptus urophylla com idade de dois anos foram selecionados em região onde danos por ventos ocorrem com alta frequência. A densidade básica, poder calorífico, composição química da madeira e poder calorifico, química imediata e rendimento gravimétrico do carvão foram determinados para todos os clones. O rendimento gravimétrico de materiais com alto teor de lignina e baixa relação S/G foi maior. A densidade energética da madeira e carvão apresentou maior relação com a densidade básica e aparente, respectivamente. Todos os materiais apresentaram potencial para bioenergia, mas o clone E se destacou com alto rendimento gravimétrico e densidade energética.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Wind damages are common in forest plantations and the use of this wood can minimize losses. The objective was to evaluate the chemical composition and the energetic potential of wood and charcoal from trees subject to wind damage. Eight (A to H) two-years-old Eucalyptus grandis × Eucalyptus urophylla clones were selected in a region where wind damage is frequent. The basic density, calorific value, chemical composition of wood and calorific value, immediate chemistry and gravimetric yield of charcoal were determined for all clones. Materials with high lignin content and low S/G ratio had higher gravimetric yield. The energy density of wood and charcoal showed high relationship with the basic and apparent relative density, respectively. All materials showed potential for bioenergy, but the clone E stood out with higher gravimetric yield and energy density.
  • CARBON STOCK GROWTH IN A SECONDARY ATLANTIC FOREST Article

    Villanova, Paulo Henrique; Torres, Carlos Moreira Miquelino Eleto; Jacovine, Laércio Antônio Gonçalves; Soares, Carlos Pedro Boechat; Silva, Liniker Fernandes da; Schettini, Bruno Leão Said; Rocha, Samuel José Silva Soares da

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO As florestas secundárias de Mata Atlântica possuem um papel importante no contexto das mudanças climáticas por atuarem como sumidouro de carbono da atmosfera. Entretanto, essas florestas podem se transformar em fonte de carbono com o aumento da mortalidade de árvores. O conhecimento dessa mudança é possível mediante inventários florestais contínuos que forneçam informações sobre a dinâmica de crescimento das árvores. Desta forma, objetivou-se com este estudo avaliar a dinâmica de crescimento em carbono de um fragmento de Floresta Estacional Semidecidual, com 44,11 ha, situado no Parque Tecnológico de Viçosa - MG. Os inventários florestais foram realizados em vinte parcelas de 10 m x 50 m, nos anos de 2010 e 2015, em que todos os fustes com dap ≥ 5 cm foram mensurados, identificados botanicamente e classificados em grupos ecológicos. O volume do fuste foi obtido por meio de equação volumétrica. A biomassa e o carbono foram quantificados para os compartimentos acima do solo (fuste, galhos e folhas) e abaixo do solo (raízes). A dinâmica de crescimento em carbono foi avaliada por meio do incremento bruto (Ib) e incremento periódico anual em carbono das espécies (IPAli). O Ib foi de 12,72 MgC ha-1, incluindo o carbono dos fustes que ingressaram e morreram durante o período de monitoramento. O estoque de carbono aumentou 10,01 MgC ha-1, resultando em um IPAli de 2,00 MgC ha-1 ano-1. Assim, conclui-se que as árvores do fragmento florestal apresentam crescimento positivo do estoque de carbono em virtude do avanço sucessional, ratificando a importância das florestas secundárias de Mata Atlântica na mitigação de gases de efeito estufa da atmosfera.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The secondary Atlantic forests play an important role in the context of climate change, acting as a carbon sink for the atmosphere. However, these forests can become a carbon source in case of increased tree mortality. Knowing this change is possible through continuous forest inventories that provide information on the dynamics of tree growth. Thus, the objective of this study was to evaluate the carbon growth dynamics of a Seasonal Semideciduous Forest fragment, with 44.11 ha, located in the Parque Tecnológico de Viçosa - MG. The forest inventories were carried out in twenty plots of 10 m x 50 m, in the years of 2010 and 2015, where all stems with dbh ≥ 5 cm were measured, botanically identified and classified in ecological groups. The stem volume was obtained through volumetric equation. Biomass and carbon stock were quantified for compartments located above the ground (stem, branches and leaves) and below ground (roots). The dynamics of carbon growth were evaluated by Gross Increment (GI) and Periodic Annual Increment in carbon of the species (PAI). The GI was 12.72 MgC ha-1, including the carbon from the stems that were recruited and died during the monitoring period. The carbon stock increased 10.01 MgC ha-1, resulting in an PAI of 2.00 MgC ha-1 year-1. Thus, it is concluded that the forest fragment present positive carbon stock growth due to successional progression, ratifying the importance of secondary forest of the Atlantic forest in the mitigation of greenhouse gases in the atmosphere.
  • RELATIONSHIP BETWEEN SOIL SEED BANK AND CANOPY COVERAGE IN A MINED AREA Article

    Balestrin, Diego; Martins, Sebastião Venâncio; Fonseca, Wesley; Cosimo, Luiz Henrique Elias

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Os objetivos deste estudo foram avaliar e correlacionar dados do banco de sementes do solo e do dossel (abertura de dossel-% Canopy Openness e índice de área foliar-IAF) em uma área minerada em processo de restauração por regeneração natural. A área de estudo localiza-se na Zona da Mata Mineira, que apresenta predomínio de Florestas Estacionais Semideciduais, e possui área de 0.50 ha em processo de regeneração natural após 6 anos da exploração de bauxita (sem nenhuma intervenção). Foram plotadas 10 parcelas de 45x29cm ao longo da área, distribuídas de forma a representar toda a porção em processo de restauração. Nestas parcelas foram avaliadas a diversidade do banco de sementes e as características de dossel, estas últimas coletadas através de uma câmera fotográfica NIKON D40X com lente de 8 mm (fisheye). Como resultados foram encontrados 8.280 indivíduos arbóreos, arbustivos, herbáceos e trepadeiras, totalizando 51 espécies e 24 famílias botânicas. O índice de diversidade de Shannon (H’) foi 2,770 e a equabilidade (J) foi 0,705, demonstrando assim uma média diversidade florística desta área, com densidade de 2.114,94 sementes germinadas m-². Através da análise do banco de sementes verificou-se a presença de espécies exóticas na área (23,5%), domínio de espécies pioneiras (68,6%), assim como a predominância de espécies dispersas por anemocoria (52,9%). Quanto às características do dossel, verificou-se uma grande variação existente em diferentes pontos da área, podendo também ser identificado certos padrões de existência de determinadas espécies herbáceas em função da abertura do dossel (menor cobertura vegetal/clareiras), bem como em função da proximidade espacial entre as parcelas plotadas, comprovando assim a alta correlação entre estas duas variáveis e sua importância no processo de restauração florestal.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The objective of this study was to evaluate and correlate information about soil seed bank and canopy (%Canopy Openness and Leaf area index-LAI) in a mined area in restoration process through natural regeneration. The study area is located in Zona da Mata of Minas Gerais, which presents predominance of Semideciduous Seasonal Forest, and has an area of 0.5 ha in process of natural regeneration after six years of bauxite exploitation (without any intervention). Along the area, ten plots of 45x29cm were allocated and distributed in the best way to represent the whole area in restoration process. Seed bank diversity and canopy characteristics were evaluated in these plots, the last one using a NIKON D40X photographic camera, with fisheye lens of 8mm. As results, 8280 individuals (tree, shrub, herbs, and vines) were found, totaling 51 species and 24 botanical families. The Shannon diversity index (H’) was 2.770, and the equability (J) was 0.705, which demonstrate an average diversity in this area, with a density of 2114.94 germinated seeds m-2. Through the evaluation of the seed bank, the presence of exotic species (23.5%), the dominance of the pioneer species (68.6%), as well as high dispersal by wind (52.9%) were verified in the area. According to canopy characteristics, a significant variation between different points/regions within the study area was found, while patterns of existence of certain herbs as a function of canopy openness (lower vegetal cover/clearings) were also identified, as well as in response to spatial proximity between the allocated plots, confirming the high correlation between these two variables and their importance in the process of forest restoration.
  • INITIAL GROWTH PERFORMANCE OF VALUABLE TIMBER SPECIES IN SOUTHERN BRAZIL: Araucaria Angustifolia, Balfourodendron Riedelianum, AND Parapiptadenia Rígida Article

    Topanotti, Larissa Regina; Gerber, Dionatan; Stolarski, Oiliam Carlos; Trentin, Bruna Elisa; Pertille, Carla Talita; Schorr, Luís Paulo Baldissera; Gorenstein, Maurício Romero; Nicoletti, Marcos Felipe; Bechara, Fernando Campanhã

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Foi avaliado o crescimento inicial de três espécies madeireiras nativas do Brasil - Araucaria angustifolia, Balfourodendron riedelianum e Parapiptadenia rigida - em Dois Vizinhos - PR, Brasil, usando quatro modelos matemáticos não lineares (Gompertz, Logistic, Logistic 4P e Chapman-Richards). Ao longo dos quatro anos iniciais após plantio, informações sobre diâmetro do colo (mm), altura total (m), altura de copa (m) e diâmetro de copa (m) foram obtidas semestralmente em doze indivíduos de cada espécie. Foi calculada a área de copa (m²) e volume de copa (m³) desses indivíduos. O crescimento em termos de diâmetro de colo, altura total, área de copa e volume de copa foi projetado usando os modelos, e o ajuste dos mesmos foi avaliado em termos de Critério de Informação Akaike e Critério de Informação Bayesiano, Erro padrão da estimativa e Coeficiente de determinação. Os modelos geraram excelentes estatísticas para todos os parâmetros em todas as variáveis, com melhores estatísticas para diâmetro de colo e altura total. Considerando as três espécies, Parapiptadenia rigida apresentou o crescimento mais rápido em todas as variáveis (mediana de 70,97 mm para o diâmetro do colo, mediana de 4,475 m para altura total, mediana de 10,35 m² para área de copa e mediana de 15,30 m³ para volume de copa, aos 48 meses). Um monitoramento mais longo e outros experimentos são recomendados para caracterizar o crescimento dessas três espécies madeireiras nativas brasileiras para descrever seu desempenho para produção de madeira e também para projetos de restauração florestal.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The initial growth of three Brazilian native timber species in the city of Dois Vizinhos-PR, Brazil, was described - Araucaria angustifolia, Balfourodendron riedelianum, and Parapiptadenia rigida, using four non-linear mathematical models (Gompertz, Logistic, Logistic 4P, and Chapman-Richards). In the first 4 years after planting, information about collar diameter (mm), total height (m), crown height (m), and crown diameter (m) was obtained twice a year for 12 individuals per species. Crown area (m²) and crown volume (m³) were estimated. The growth in these four variables (collar diameter, total height, crown area, and crown volume) was projected using the models, and their fitting was assessed based on the values of the Akaike Information Criterion, the Bayesian Information Criterion, the standard error of estimate, and the coefficient of determination. The models generated excellent statistics for all parameters in all variables, with better statistics for collar diameter (coefficient of determination higher than 0.65 and standard error lower than 30%) and total height (coefficients of determination higher than 0.72 and standard error lower than 37%). Considering the three species, Parapiptadenia rigida showed the fastest growth in all variables (median of 70.97 mm for collar diameter, median of 4.475 m for total height, median of 10.35 m² for crown area, and median of 15.30 m³ for crown volume at 48 months). Longer monitoring periods in this and other experiments are recommended to characterize the growth of these three Brazilian native timber species to adequately describe their performance in timber and forest restoration projects.
  • URBAN PRUNING WASTE: CARBON FOOTPRINT ASSOCIATED WITH ENERGY GENERATION AND PROSPECTS FOR CLEAN DEVELOPMENT MECHANISMS Article

    Carvalho, Monica; Araújo, Yuri Rommel Vieira; Góis, Monijany Lins de; Coelho, Luiz Moreira

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO A sociedade moderna passa por uma transição progressiva em direção a comportamentos ambientais menos prejudiciais, para promover a sustentabilidade. Este estudo avaliou a pegada de carbono associada a três formas de descarte aos resíduos de poda urbana: aterro sanitário (destino habitual), geração de eletricidade e geração de calor. O estudo de caso foi realizado na cidade de João Pessoa, Nordeste do Brasil. A metodologia de Avaliação de Ciclo de Vida foi aplicada aos insumos de materiais e energia associados a cada cenário de descarte de resíduo de poda urbana, e o método de avaliação de impacto selecionado foi o IPCC 2013 GWP 100ª, que expressa o impacto ambiental em termos de emissões de gases de efeito estufa. A partir das análises realizadas, concluiu-se que a prática atual (aterro sanitário) apresentou a maior pegada de carbono, dentro dos cenários estudados. O melhor cenário foi a utilização de resíduos de poda urbana para a geração de eletricidade, que apresentou uma pegada de carbono negativa (emissões evitadas).

    Abstract in English:

    ABSTRACT Modern society experiences a progressive transition towards less harmful environmental behavior to foster sustainability. This study evaluated the carbon footprint associated with three types of urban pruning waste disposal: sanitary landfill (usual destination), generation of electricity, and generation of heat. A study case was carried out in the municipality of João Pessoa, Northeast Brazil. The Life Cycle Assessment methodology was applied to the material and energy inputs associated with each urban pruning waste disposal scenario, and the impact evaluation method selected was IPCC 2013 GWP 100y, which expresses environmental impact in terms of greenhouse gas emissions. From the analyses carried out herein, it was concluded that the current practice (sanitary landfilling) presented the highest carbon footprint within the studied scenarios. The best scenario was the utilization of urban pruning waste for the generation of electricity, which presented a negative carbon footprint (avoided emissions).
  • Mapping vegetation on ferruginous substrates using ASTER and gamma-spectrometry images in the Iron Quadrangle, Minas Gerais Article

    Mendonça, Bruno Araujo Furtado de; Fernandes, Elpído Inácio; Assis, Luciano Mozer de; Schaefer, Carlos Ernesto Gonçalves Reynaud; Brandão, Pedro Christo; Faria, Maola Monique; Santos, Eliana Elizabet dos; Pereira, Aianã Francisco Santos

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO A região do Quadrilátero Ferrífero (QF) em Minas Gerais apresenta notável geobiodiversidade, a despeito de uma longa história de pressões antrópicas (mineração, urbanização), mas ainda carece de estudos detalhados sobre a distribuição das formações vegetais nos diferentes substratos. No presente estudo, utilizou-se imagens Aster, levantamentos gamaespectométricos (Gama), mapeamentos geológicos existentes e trabalhos de campo, para a discriminação e quantificação dos remanescentes da vegetação sobre substratos ferruginosos e outros no QF. Utilizou-se o algoritmo da Máxima Verossimilhança (MaxVer) para a classificação das tipologias de vegetação associadas aos substratos predominantes (canga-ferruginosos, filitos e quartzitos), assim denominados: Campo Rupestre Aberto, Campo Rupestre Arbustivo, Capão Florestal, Cerrado Stricto Sensu, Campo Cerrado, Florestas Estacionais, Pastagens e Reflorestamentos, sendo os três últimos não discretizados quanto ao substrato. A utilização das imagens Aster apenas não permitiu uma separação confiável de substratos ferruginosos dos não ferruginosos, sendo necessária a utilização de produtos de processamento de dados Gama e de geologia. A integração entre as bases de informação (Aster-MaxVer + Gama + geologia) permitiu o mapeamento da vegetação associada a três tipos de substratos: ferruginoso, potencialmente ferruginoso e não-ferruginoso. O mapeamento revelou que a vegetação sobre substrato ferruginoso e potencialmente ferruginoso recobrem, respectivamente, 8,7% e 6,9% no QF. Estes dados preliminares inéditos permitem análises mais detalhadas do padrão de distribuição e fragmentação das fitofisionomias sobre substratos ferruginosos, com grande importância para as estratégias de conservação da geobiodiversidade do QF, e necessitam de checagens de campo e reconhecimento da vegetação, por meio de técnicas inovadoras.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The Iron Quadrangle (IQ) region in Minas Gerais is remarkably geobiodiverse, despite a long history of anthropogenic pressures such as mining and urbanization, but still lacks detailed studies on the distribution of its remaining native vegetation in different substrates. In this study, we utilized Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) images, besides Gamma-spectrometry (Gamma) survey data associated with existing geological mapping (GM) and extensive fieldwork, to discriminate and quantify remnants of vegetation on ferruginous substrates in the IQ. The Maximum Likelihood (ML) algorithm was used to classify the vegetation types, thus named: open Rupestrian Field, shrubby Rupestrian Field, Capão Forest, Cerrado stricto sensu, Cerrado Field, Seasonal Forests, Pastures and Reforestation (the latter three regardless of substrate type) associated with the predominant substrates (ferruginous ironstone, phyllites, and quartzite). The use of ASTER images alone did not allow a reliable separation of ferruginous and non-ferruginous substrates, but the integration of all different data (ASTER-ML + Gamma + GM) allowed the provisional mapping of the vegetation associated with ferruginous substrates, potentially ferruginous and non-ferruginous substrates. The resulting map shows that the vegetation on ferruginous and potentially ferruginous substrates cover 8.7% and 6.9% of the IQ, respectively. The detailed analysis of the distribution and fragmentation of phytophysiognomies on ferruginous substrates is of great importance for developing strategies to conserve the geobiodiversity of the IQ, and need to be further refined by checking and field mapping by novel approaches.
  • ECOPHYSIOLOGICAL RESPONSES OF MEDIUM MORPHOTYPE OF Paubrasilia echinata (Lam.)Gagnon,H.C.Lima and G.P.Lewis RAISED UNDER FULL SUNLIGHT AND NATURAL SHADE Article

    Gama, Vinícius Novo; Macieira, Bernardo Pretti Becacici; Zanetti, Leonardo Valandro; Fantinato, Dayana Effgen; Xavier, Talita Miranda Teixeira; Pezzopane, José Eduardo Macedo; Cuzzuol, Geraldo Rogério Faustini

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Os dados existentes e inconsistentes sobre as necessidades de irradiância das plantas de pau-brasil Paubrasilia echinata (Lam.) Gagnon,H.C.Lima e G.P.Lewis. podem ser explicados por suas variações fenotípicas. Enquanto os morfotipos de folhas pequenas apresentam melhor crescimento em sombreamento, não tolerando ambientes com elevada irradiância, uma população de morfotipos médios recentemente descoberta apresenta um comportamento diferente: melhor desempenho em intensa luminosidade e crescimento limitado em sombreamento. A fim de compreender os mecanismos fisiológicos do morfotipo médio em termos de disponibilidade de irradiância, este estudo foi realizado para caracterizar o metabolismo do estresse oxidativo, a eficiência fotoquímica e bioquímica da fotossíntese, bem como os ajustes anatômicos de folhas do morfotipo médio de P. echinata sob irradiâncias contrastantes. As análises foram realizadas em elevada luminosidade (2000 µmol m-2.s-1) e dentro de uma floresta ombrófila densa com 80% de sombreamento (192 µmol m-2.s-1). Foram mensurados crescimento, anatomia foliar, pigmentos cloroplastídicos, eficiência fotoquímica (fluorescência da clorofila a) e bioquímica (trocas gasosas), carboidratos solúveis e antioxidantes. Os resultados mostraram que a maior eficiência na captação de energia luminosa, seguido do melhor desempenho fotoquímico e melhor fixação de CO2 nas plantas sob elevada luminosidade, resultaram em maiores concentrações de açúcares solúveis e maior crescimento. A energia que deveria ter sido usada nas reações fotoquímicas e/ou bioquímicas de plantas sombreadas foi dissipada na forma de calor, reemitida como fluorescência ou translocada para a produção de compostos de defesa antioxidantes do metabolismo secundário. Concluímos que o ecotipo médio de P. echinata apresenta perfil ecológico de espécies tolerante ao sol ou de pioneira sendo recomendado seu plantio em pleno sol. Esses resultados diferem dos estudos anteriormente publicados sobre o ecotipo folha pequena de P. echinata e sugere a necessidade de uma reconstrução taxonômica dessa espécie, o que é fundamental para boas práticas de manejo em programas de recuperação da Floresta Atlântica.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The existing inconsistent data on the irradiance needs of Brazilwood plants Paubrasilia echinata (Lam.) Gagnon,H.C.Lima and G.P.Lewis. can be explained by their phenotypical variations. While small-leaf morphotypes grows better in the shade, not tolerating environments with high irradiance, a recently discovered population of medium morphotype presents different behavior: better performance under direct sunlight and limited growth in the shade. In order to understand the physiological mechanisms of the medium morphotype in response to the available irradiance, this study was performed to characterize the oxidative stress metabolism, photochemical and biochemical photosynthesis efficiency, as well as anatomical adjustments of leaves of the medium morphotype of P. echinata under different intensities of irradiance. The analyses were performed at direct sunlight condition (2000 µmol m-2.s-1) and within a dense ombrophilous forest with 80% shading (192 µmol m-2.s-1). Growth, leaf anatomy, chloroplast pigments, photochemical (chlorophyll a fluorescence), and biochemical (gaseous exchanges) efficiency, soluble carbohydrates, and antioxidants were measured. The results showed that the higher efficiency in light energy uptake, paired with better photochemical performance and better CO2 fixation in plants under direct sunlight resulted in higher concentration of soluble sugars and growth. The energy that should have been used in photochemical and/or biochemical reactions of shaded plants was dissipated in the form of heat, re-emitted as fluorescence or translocated to the production of antioxidant defense compounds of the secondary metabolism. Therefore, the medium morphotype of P. echinata presents an ecological profile of sun-tolerant or pioneer species, and as such, it is recommended its planting in full sunlight. These results differ from previous studies on small morphotype of P. echinata and suggest the need for a taxonomic reconstruction of this species, which is essential to adequate management practices in Atlantic rainforest recovery programs.
  • EFFECT OF PYROLYSIS HEATING RATE ON THE CHEMICAL COMPOSITION OF WOOD VINEGAR FROM EUCALYPTUS UROGRANDIS AND MIMOSA TENUIFLORA ARTICLE

    Medeiros, Lúcio César Dantas de; Pimenta, Alexandre Santos; Braga, Renata Martins; Carnaval, Tatiane Kelly de Azevedo; Medeiros, Pedro Nico; Melo, Dulce Maria de Araújo

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO Dentre os parâmetros do processo de carbonização, a taxa de aquecimento é um dos mais importantes. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência de diferentes taxas de aquecimento na composição química do extrato pirolenhoso (EP) de duas espécies de madeira. Discos secos de madeira de Eucalyptus grandis e Mimosa tenuiflora foram utilizados como matéria prima. As carbonizações foram conduzidas em mufla de laboratório em três taxas de aquecimento (0,7, 1,0 e 1,4 °C min-1), com 10 repetições para cada taxa de aquecimento, atingindo temperatura final de 450 °C. Rendimentos gravimétricos em carvão, líquidos e gases de foram obtidas para todas as carbonizações. Os respectivos líquidos brutos da pirólise para cada espécie e taxa de aquecimento foram bidestilados, obtendo-se as amostras de EP purificado. As amostras foram extraídas com acetato de etila e a fração orgânica foi analisada por cromatografia gasosa/espectrometria de massas obtendo-se dados qualitativos e semi-quantitativos. Um total de 57 e 42 compostos químicos foram identificados nos EP’s de Eucalyptus e Mimosa, respectivamente, divididos nos principais grupos: álcoois, cetonas, furanos, piranos e compostos fenólicos. Para as duas espécies, altas taxas de aquecimento favorecem a formação de furanos e piranos e acarretam baixas concentrações de compostos fenólicos.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Among the parameters used in the biomass carbonization process, the heating rate is one of the most important. The objective of the present work was to assess the influence of different heating rates on the chemical composition of wood vinegar (WV) from two wood species. Dried disks of Eucalyptus grandis and Mimosa tenuiflora wood were used as raw material. Carbonization runs were carried out in a laboratory muffle furnace at three heating rates (0.7, 1.0 and 1.4 °C/min), with 10 runs at each heating rate, reaching 450 °C. Yields of charcoal, pyrolysis liquids and gases were determined for all carbonization conditions. Crude pyrolysis liquid from each wood species and each heating rate was bi-distilled, yielding purified WV samples. These samples were extracted with ethyl acetate and the organic fraction was analyzed by gas chromatography-mass spectrometry to obtain qualitative and semi-quantitative data. Results showed that lower heating rates produce higher yields of charcoal, while higher heating rates lead to higher yields of pyrolysis liquids and gases. Totals of 57 and 42 chemical compounds were identified in the WV of Eucalyptus and Mimosa, respectively, divided into the following groups: alcohols, ketones, furans and pyrans, and phenolic compounds. In general, higher heating rates led to greater contents of furans and pyrans and lower concentrations of phenolic compounds.
  • PHOTOSYNTHETIC TRAITS OF CANOPY LEAVES OF DINIZIA EXCELSA (FABACEAE) ARTICLE

    Mendes, Keila Rêgo; Bento, Marcos; Marenco, Ricardo Antonio

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO A resposta das características foliares à irradiância e concentração de CO2 em folhas de dossel de várias espécies arbóreas de alto porte ainda permanece para ser determinada em condições naturais. Assim, o objetivo deste trabalho foi determinar parâmetros de troca gasosa em folhas de sol e sombra de Dinizia excelsa Ducke, em árvores de 35-45 m de altura, na Amazônia Central. Foram avaliados fotossíntese saturada de luz (Amax), condutância estomática (gs), condutância do mesofilo (gm), taxa de transpiração (E), eficiência de uso de água (WUE), eficiência intrínseca de uso de água (WUEi), taxa máxima de transporte de elétrons (Jmax), taxa máxima de carboxilação da Rubisco (Vcmax), concentração de CO2 intercelular (Ci), área foliar específica (SLA) e a espessura da folha fresca. Também foi estimada a concentração de CO2 no nível de cloroplasto (Cc) e determinada à fotossíntese saturada de luz e CO2 (Apot). O Amax foi obtido com saturação de luz (1200 µmol m-2 s-1), enquanto que Apot, Vcmax, Jmax e gm foram obtidos após a construção de uma curva de resposta A/Ci. Houve diferença significativa entre as folhas de sol e sombra em Ci e Cc, mas nenhuma diferença foi observada para outros parâmetros avaliados. Amax foi positivamente correlacionado com gs, gm e E, e também houve uma correlação significativa entre gs e gm (p ≤ 0,05), bem como entre Jmax e Vcmax. As folhas mais espessas apresentaram maiores valores de Amax, gs, Ci, Cc e E. Apot foi limitado pela taxa de transporte de elétrons e pelo baixo gm. A folhagem da copa da árvore causou diminuição da luminosidade (30-40%), mas essa redução mostrou-se insuficiente para reduzir parâmetros importantes da fotossíntese. Dessa forma, todo recurso alocado a produção de folhas levou a um máximo aproveitamento da energia solar recebida pelas folhas, possibilitando que esta espécie tenha um crescimento moderadamente rápido.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The response of leaf traits to irradiance and [CO2] in canopy leaves of several tall trees remains to be determined under natural conditions. Thus, the objective of this work was to determine gas-exchange parameters in sun and shade leaves of Dinizia excelsa Ducke in 35-45 m tall trees of Central Amazonia. We assessed light saturated photosynthesis (Amax), stomatal conductance (gs), mesophyll conductance (gm), transpiration rates (E), water use efficiency (WUE), intrinsic water use efficiency (WUEi), maximum electron transport rate (Jmax), the maximum carboxylation rate of Rubisco (Vcmax), intercellular CO2 concentration (Ci)specific leaf area (SLA) and fresh leaf thickness. We also estimated the CO2 concentration at the chloroplast level (Cc) and determined the light and CO2 saturated photosynthesis (Apot). Amax was obtained at light saturation (1200 µmol m-2 s-1), whereas Apot, Vcmax, Jmax and gm were obtained after constructing A/Ci response curves. There was a significant difference between sun and shade leaves in Ci and Cc, but for other parameters no differences were observed. Amax was positively correlated with gs, gm and E, and there was also a significant correlation between gs and gm (p ≤ 0.05), as well as between Jmax and Vcmax. Thicker leaves had higher values of Amax, gs, Ci, Cc and E. Apot was limited by the electron transport rate and by low gm. The canopy of the tree caused a decrease in irradiance (30-40%), but this reduction was not enough to reduce important photosynthetic parameters. Thus, all resources allocated to leaf production led to maximum use of the solar energy received by the leaves, which allowed this species to grow at fairly rapid rates.
  • FACTORS INFLUENCING STREET TREE HAZARD CONDITION IN RAFAELA, ARGENTINA ARTICLE

    Castro, Damián César; Alesso, Carlos Agustín; Iaconis, Ariana; Cerino, María Carolina; Buyatti, Marcela

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO A compreensão dos fatores que afetam o risco de queda de árvores inteiras o suas partes (galhos estruturais e caule) é importante para amenizar tais problemas. Para quantificar esses fatores realizou-se uma análise do risco de Fraxinus americana L., Morus nigra L. e Populus deltoides Marshall por meio da metodologia TRAQ. Além disso, registraram-se as seguintes variáveis: número de defeitos no coleto, tronco e galhos estruturais, diâmetro do caule à altura do peito (DAP), classe de copa, assimetria da copa, espaço de crescimento da árvore e a espécie. Ajustou-se um modelo de regressão logística multi-categoria usando o procedimento backward step-wise. Os fatores que influenciaram significativamente o risco de queda das árvores avaliadas foram: espécie, classe de copa, o número de defeitos no coleto e nos galhos estruturais. As árvores de P. deltoides tiveram valores de risco maiores em comparação às árvores de F. americana e M. nigra. As árvores de copas codominantes tiveram maior probabilidade de ser classificada como de risco médio ou alto do que as árvores de copas dominantes e intermediarias. Por último, cada defeito observado no coleto aumentou em três vezes a probabilidade das árvores de ser classificadas como de risco médio ou alto. No entanto, essas probabilidades aumentaram em 1,44 vezes por cada defeito observado nos galhos estruturais. Porém, outros fatores como DAP, assimetria da copa e o espaço de crescimento não mostraram relação com o grau de risco. Por tanto, os dados demostraram que a seleção de espécies adequadas é a ferramenta mais importante para diminuir o risco de queda das árvores urbanas e que, para cada espécie, os esforços devem ser orientados à minimização dos defeitos no coleto, tronco e galhos principais.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Understanding the factors that affect tree hazard condition is important to mitigate it. To quantify these factors for Fraxinus americana L., Morus nigra L., and Populus deltoides Marshall trees we have conducted a survey recording their hazard rating according to the TRAQ methodology. The following covariates were registered for each tree: the number of single tree defects in root collar, trunk and scaffold branches, trunk diameter at breast height (DBH), crown class, crown asymmetry, and the size of the tree pit. A multi-category logistic regression model was fitted to the data using the backward step-wise procedure. Among the factors considered, only the species, crown class, number of single defects in root collar and scaffold branches significantly affected the tree hazard condition. P. deltoids trees had higher values of hazard compared to F. Americana and M. nigra trees. Trees with co-dominant crowns presented a higher probability of being classified as medium and high hazardous than trees with suppressed and dominant crowns. Finally, every single defect observed on root collar and scaffold branches increased the probability of a tree being of medium or high hazardous, by about 3.00 and 1.44 times, respectively. Other factors like crown asymmetry, DBH, and the tree pit size did not have a significant effect on the score of tree hazard. Our results demonstrate that the species selection is an important tool to manage urban tree hazard under the study conditions. At the species level, efforts should be directed towards minimizing defects in root collar, trunk and scaffold branches.
  • COMPARISON OF EUCALYPT, PINE, AND SUGARCANE CELLULOSE FIBERS USED FOR PAPER PRODUCTION ARTICLE

    Paula, Isabela de; Guerta, Adelsimara Ceballos; Martinez, Renata Miliani

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO O bagaço de cana-de-açúcar é um resíduo gerado da indústria sucroalcooleira, rico em componentes de materiais lignocelulósicos, como a celulose e hemicelulose. Estes podem ser empregados como matéria-prima no segmento de papel e celulose, porém pouco aplicados no ramo papeleiro pela disponibilidade das fontes tradicionais que são o Eucalyptus e Pinus. O objetivo desse trabalho foi comparar as propriedades físicas e mecânicas dos papéis obtidos a partir da celulose extraída da cana-de-açúcar, Eucalyptus e Pinus pelo método Kraft. Foram utilizadas quatro amostras de papéis: celulose obtida 100% de fibra de cana-de-açúcar (I), celulose obtida 100% de fibra de Eucalyptus (II), 75% celulose de Eucalyptus + 25% celulose de Pinus (III) e 75% celulose de bagaço de cana-de-açúcar + 25% de celulose de Pinus (IV). Foram realizados testes físicos e mecânicos de acordo com as metodologias que regulamentam o setor papeleiro. Os resultados indicam que o papel obtido a partir da celulose da cana-de-açúcar possui características físicas e mecânicas semelhantes ao papel tradicional produzido com Eucalyptus. Características particulares como boa resistência ao rasgo e tração, maior porosidade e umidade podem ser ajustadas para adequar o papel dessa fonte ao seu uso apropriado. De modo geral, a celulose de cana-de-açúcar demonstra-se como uma opção frente ao uso do Eucalyptus e Pinus na obtenção de papéis de qualidade sustentável, tornando-se uma alternativa para a utilização de um resíduo agrícola.

    Abstract in English:

    ABSTRACT Sugarcane bagasse, a waste material generated by the sugar-alcohol industry, is rich in lignocellulosic components such as cellulose and hemicellulose. The bagasse can be employed as a raw material in the pulp and paper industry, but is currently rarely used for this purpose, due to the availability of traditional sources such as Eucalyptus and Pinus. The objective of this work was to compare the physical and mechanical properties of papers produced using the cellulose extracted from sugarcane, Eucalyptus, and Pinus by the Kraft method. Four paper samples were produced using cellulose obtained from the following fiber sources: (I) 100% sugarcane bagasse; (II) 100% Eucalyptus; (III) 75% Eucalyptus + 25% Pinus; (IV) 75% sugarcane bagasse + 25% Pinus. Physical and mechanical tests were performed based on regulatory methodologies of the paper industry. The results indicated that the physical and mechanical characteristics of the paper produced from the sugarcane cellulose were similar to those of the traditional paper produced using Eucalyptus. Particular features such as good tearing resistance and tensile strength, as well as increased porosity and moisture, could be adjusted according to the intended use of the paper. Therefore, sugarcane bagasse can be considered a sustainable alternative to Eucalyptus and Pinus for the production of high quality paper, adding value to this agricultural residue.
  • BIOFERTILIZERS AND BIOCONTROLLERS AS AN ALTERNATIVE TO THE USE OF CHEMICAL FERTILIZERS AND FUNGICIDES IN THE PROPAGATION OF YERBA MATE BY MINI-CUTTINGS ARTICLE

    Gortari, Fermin; Nowosad, Maximo Ivan Petruk; Laczeski, Margarita Esther; Onetto, Andrea; Cortese, Iliana Julieta; Castrillo, Maria Lorena; Bich, Gustavo Angel; Alvarenga, Adriana Elizabeth; Lopez, Ana Clara; Villalba, Laura; Zapata, Pedro Dario; Rocha, Patricia; Niella, Fernando

    Abstract in Portuguese:

    RESUMO A produção de mudas de erva-mate através de sementes tem várias limitações, que podem ser superadas por técnicas de propagação vegetativa ex vitro, como miniestacas, nas quais geralmente é necessário o uso de fertilizantes químicos sintéticos e fungicidas. Portanto, há uma tendência para a agricultura sustentável, usando biofertilizantes (bactérias promotoras de crescimento) e biocontroladores (Trichoderma sp.). Portanto, os objetivos deste trabalho foram avaliar o efeito dos biofertilizantes na produção de miniestacas a partir de minicepas de erva-mate; bem como o efeito dos biocontroladores na sobrevivência e na capacidade de enraizamento de miniestacas. Bacillus sp. e Trichoderma asperelloides de erva-mate foram utilizados sob duas condições de radiação. Houve uma relação positiva entre a disponibilidade de radiação e a produção de miniestacas e a capacidade de enraizamento. Todos os minicepas brotaram independentemente dos tratamentos. A maior produção de miniestacas viáveis ocorreu em uma situação de alta radiação e fertilização; enquanto os tratamentos com bactérias promotoras de crescimento e alta radiação apresentaram valores intermediários. As miniestacas inoculadas com Trichoderma asperelloides apresentaram maior porcentagem de enraizamento, maior número e longitude de raízes que as miniestacas tratadas com fungicida. Portanto, provamos que o uso de produtos químicos pode ser substituído por produtos biológicos e esse fato atingem alcança rendimentos aceitáveis.

    Abstract in English:

    ABSTRACT The production of yerba mate seedlings through seeds has several limitations, which can be overcome by ex vitro vegetative propagation techniques such as the mini-cuttings, in which it is usually necessary to use synthetic chemical fertilizers and fungicides. However, there is a tendency towards sustainable agriculture, using biofertilizers (growth-promoting bacteria) and biocontrollers (Trichoderma sp.). Therefore, the objectives of this work were to evaluate the effect of biofertilizers on the production of mini-cuttings from yerba mate mini-stumps; as well as the effect, of biocontrollers on survival and rooting capacity of mini-cuttings. Strains of Bacillus sp. and Trichoderma asperelloides of yerba mate were used under two radiation conditions. There was a positive relationship between the availability of radiation and the production of mini-cuttings and the rooting capacity. All the mini-stumps sprouted regardless of treatments. The largest production of viable mini-cuttings occurred in a situation of high radiation and fertilization; while the treatments with growth-promoting bacteria and high radiation had intermediate values. The mini-cuttings inoculated with Trichoderma asperelloides had higher rooting percentage, greater number and length of roots than the mini-cuttings treated with fungicide. Therefore, we demonstrated that the use of chemical products can be replaced by biological ones and achieves acceptable yields.
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