universidade federal do paranÁ daniele cristina … · foram determinadas as densidades básica e...

49
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ DANIELE CRISTINA POTULSKI DENSIDADE E RETRATIBLIDADE DA MADEIRA JUVENIL DE Pinus maximinoi H. E. Moore E Pinus taeda L. CURITIBA 2010

Upload: vandang

Post on 12-Dec-2018

213 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ

DANIELE CRISTINA POTULSKI

DENSIDADE E RETRATIBLIDADE DA MADEIRA JUVENIL DE Pinus maximinoi H.

E. Moore E Pinus taeda L.

CURITIBA

2010

DANIELE CRISTINA POTULSKI

DENSIDADE E RETRATIBLIDADE DA MADEIRA JUVENIL DE Pinus maximinoi H.

E. Moore E Pinus taeda L.

Trabalho de Conclusão apresentado à Disciplina

Estágio Profissionalizante em Engenharia Industrial

Madeireira - Departamento de Engenharia e

Tecnologia Florestal, do Curso de Engenharia

Industrial Madeireira, Setor de Ciências Agrárias, da

Universidade Federal do Paraná, como requisito

parcial para a obtenção do título de “Engenheiro

Industrial Madeireiro”.

Orientador: Umberto Klock.

Co-orientador: Alan Sulato de Andrade

CURITIBA

2010

Aos meus pais, Janete e Zeferino Potulski,

pelo amor e educação.

Ao meu noivo, Diogo, pelo apoio, carinho e compreensão,

dedico.

AGRADECIMENTOS

A Deus, pela vida e oportunidades.

A Universidade Federal do Paraná pela oportunidade e disponibilidade dos

laboratórios.

Ao Professor Orientador Dr. Umberto Klock, pelos ensinamentos, confiança e

estímulo.

Ao Professor MSc. Alan Sulato de Andrade pelo apoio, disponibilidade e

colaboração, sempre procurando ajudar e ensinar.

A amiga e Mestre em Ciências Florestais Lívia Viana pelo companheirismo e

importante colaboração no desenvolvimento deste trabalho.

Aos colegas de turma, pelo convívio.

Aos Professores do curso de Engenharia Industrial Madeireira pelo

conhecimento e formação.

Aos servidores do Departamento de Tecnologia e Engenharia Florestal e

aqueles que direta ou indiretamente participaram da execução deste trabalho.

RESUMO

A crescente demanda de madeira para diversos fins e a escassez de madeiras

provenientes de florestas nativas incentivou o uso de espécies de reflorestamento de

rápido crescimento, como as do gênero Pinus. O uso de espécies de

reflorestamento com ciclos mais curtos, árvores de menores diâmetros e maiores

proporções de madeira juvenil, vêm despertando o interesse em pesquisas sobre as

propriedades tecnológicas deste tipo de lenho. Sendo assim, o presente estudo tem

por objetivo avaliar as correlações entre densidade, retratibilidade e a porcentagem

de lenho tardio na madeira juvenil de Pinus maximinoi H. E. Moore e Pinus taeda L..

As amostras de madeira juvenil para este estudo foram obtidas de 15 árvores de P.

maximinoi H. E. Moore e 15 de P. taeda L., provenientes de plantios com 11 anos de

idade, localizados no município de Ventania, Estado do Paraná. Com as amostras

foram determinadas as densidades básica e densidade aparente a 12% de umidade,

as propriedades de retratibilidade da madeira e a porcentagem de lenho tardio. Em

relação à porcentagem de lenho tardio, foram verificados 36% para o P. taeda e

12,17% para o P. maximinoi.Para a densidade básica e a densidade aparente a 12%

de umidade a espécie P. taeda apresentou valores médios de 0,42 e 0,50 g/cm³,

respectivamente, e a espécie P. maximinoi de 0,40 e 0,47 g/cm³. Em relação às

contrações volumétricas, tangencial e radial foram verificados para o P. taeda

valores de 10,56%, 6,77% e 3,85%, e para o P. maximinoi, 9,18%, 6,15% e 2,93. O

coeficiente de retratibilidade volumétrico foi igual para as duas espécies 0,40 %/%.

Os coeficientes de retratibilidade tangencial e radial foram, respectivamente, 0,25

%/% e 0,12 %/% para o P. maximinoi e 0,24 %/% e 0,15 %/% para o P. taeda. A

contração volumétrica apresentou elevados coeficientes de correlação com as

densidades básicas e aparentes das madeiras de Pinus maximinoi e taeda. As

correlações entre porcentagem de lenho tardio e as densidades básica e aparente

foram positivas e superiores para a madeira juvenil de P. taeda. Conclui-se que as

correlações entre a contração volumétrica e as propriedades de densidade básica,

densidade aparente a 12% de umidade e porcentagem de lenho tardio foram

superiores para a madeira juvenil de P. taeda em relação à de P. maximinoi.

Palavras-chave: Pinus. Densidade. Contração volumétrica.

ABSTRACT

The increasing wood demand for various purposes and the low wood supply from

native forests encouraged the use fast growth species, such as Pinus. The use of

reforestation species with shorter cycles, smaller diameter trees and larger

proportions of juvenile wood, has attracted interest on the technological properties

research of this wood type. Therefore, this study aimed to assess the correlation

between density, shrinkage and latewood percentage of Pinus maximinoi H. E.

Moore and Pinus taeda L. juvenile wood. The juvenile wood samples were obtained

from 15 trees of Pinus maximinoi H. E. Moore and 15 Pinus taeda L., 11 years old

plantation, situated in Ventania City, Paraná State. Latewood percentage was 36%

for P. taeda and 12.17% for P. maximinoi. With the samples were determined specific

gravity, apparent density, the wood shrinkage properties and latewwod percentage.

P. taeda wood showed values of 0.42 and 0.50 g/cm³, for the specific gravity and

apparent density respectively, and P. maximinoi wood 0.40 and 0.47 g/cm³. For the

volumetric, tangential and radial shrinkage were observed values of 10.56%, 6.77%

and 3.85%, for P. taeda, and for P. maximinoi, 9.18%, 6.15% and 2.93. Differently

the longitudinal shrinkage and anisotropy was higher for P. maximinoi. The

volumetric shrinkage coefficient was similar for the two species 0,40 %/%. The

tangential and radial shrinkage coefficients were, respectively, 0.25%/% and

0.12%/% for P. maximinoi and 0.24% /% and 0.15% /% for P. taedaThe volumetric

shrinkage showed high correlation coefficients with the specific gravity and apparent

densitiy for the P. maximinoi e P. taeda. Correlations between the latewood

percentage and the specific gravity and apparent density were positive and higher for

juvenile wood of P. taeda. The correlations between the shrinkage and specifc

gravity, apparent density and latewood percentage were higher for the juvenile wood

of P. taeda in relation to juvenile wood P. maximinoi.

Key words: Pinus. Specific gravity. Volumetric shrinkage.

LISTA DE ILUSTRAÇÕES

FIGURA 1 - CORPO DE PROVA PARA DETERMINAÇÃO DA RETRATIBILIDADE DA MADEIRA, DE ACORDO COM A NORMA COPANT 462 (1972b). .................... 24

FIGURA 2 - REGRESSÕES LINEARES, A 95% DE CONFIABILIDADE, VARIAÇÃO DA CONTRAÇÃO MÁXIMA VOLUMÉTRICA EM FUNÇÃO DA DENSIDADE BÁSICCA DA MADEIRA JUVENIL DE Pinus maximinoi E Pinus taeda ................... 36

FIGURA 3 - REGRESSÕES LINEARES, A 95% DE CONFIABILIDADE, VARIAÇÃO DA CONTRAÇÃO MÁXIMA VOLUMÉTRICA EM FUNÇÃO DA DENSIDADE APARENTE A 12%, DA MADEIRA JUVENIL DE Pinus maximinoi E Pinus taeda ... 37

FIGURA 4 - REGRESSÕES LINEARES, A 95% DE CONFIABILIDADE, VARIAÇÃO DA CONTRAÇÃO MÁXIMA VOLUMÉTRICA EM FUNÇÃO DA PORCENTAGEM DE LENHO TARDIO, DA MADEIRA JUVENIL DE Pinus maximinoi E Pinus taeda ....... 37

FIGURA 5 - REGRESSÕES LINEARES, A 95% DE PROBABILIDADE, VARIAÇÃO DA DENSIDADE BÁSICA EM FUNÇÃO DA PORCENTAGEM DE LENHO TARDIO E, DA MADEIRA JUVENIL DE Pinus maximinoi E Pinus taeda ................................ 39

FIGURA 6 - REGRESSÕES LINEARES, A 95% DE PROBABILIDADE, RELAÇÃO ENTRE A DENSIDADE APARENTE A 12% E A PORCENTAGEM DE LENHO TARDIO, DA MADEIRA JUVENIL DE Pinus maximinoi E Pinus taeda ..................... 40

LISTA DE TABELAS

TABELA 1 - VALORES MÉDIOS DA PORCENTAGEM DE LENHO TARDIO PARA O Pinus maximinoi E Pinus taeda ................................................................................. 30

TABELA 2 - VALORES MÉDIOS DE DENSIDADE BÁSICA E DENSIDADE APARENTE A 12% DE UMIDADE PARA O Pinus maximinoi E Pinus taeda ........... 31

TABELA 4 - VALORES MÉDIOS DOS COEFICIENTES DE RETRATIBILIDADE VOLUMÉTRICA, TANGENCIAL E RADIAL PARA O Pinus maximinoi E Pinus taeda .................................................................................................................................. 35

TABELA 5 - EQUAÇÕES LINEARES E CORRELAÇÕES DETERMINADAS ENTRE CONTRAÇÃO VOLUMÉTRICA MÁXIMA E DENSIDADE BÁSICA, DENSIDADE APARENTE A 12% E PORCENTAGEM DE LENHO TARDIO, DA MADEIRA JUVENIL DE Pinus maximinoi E Pinus taeda ........................................................... 38

TABELA 6 - EQUAÇÕES LINEARES E CORRELAÇÕES DETERMINADAS ENTRE LENHO TARDIO E DENSIDADE BÁSICA E DENSIDADE APARENTE A 12%, DA MADEIRA JUVENIL DE Pinus maximinoi E Pinus taeda .......................................... 40

TABELA 7 - CARACTERÍSTICAS DAS ÁRVORES AMOSTRADAS – Pinus maximinoi. ................................................................................................................. 48

TABELA 8 - CARACTERÍSTICAS DAS ÁRVORES AMOSTRADAS - Pinua taeda. . 48

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO ..................................................................................................... 9 1.1 OBJETIVO GERAL ............................................................................................. 10

1.2 OBJETIVO ESPECÍFICO .................................................................................... 10 2. REVISÃO DE LITERATURA ............................................................................. 11 2.1 O GÊNERO Pinus NO BRASIL ........................................................................... 11

2.2 ESPÉCIES ESTUDADAS ................................................................................... 12 2.2.1 Pinus maximinoi H.E.Moore .............................................................................. 12 2.2.2 Pinus taeda L. ................................................................................................... 14

2.3 MADEIRA JUVENIL ............................................................................................ 16

2.4 LENHO TARDIO ................................................................................................. 18 2.5 PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA ......................................................... 18 2.5.1 Densidade da Madeira ...................................................................................... 19 2.5.2 Retratibilidade da Madeira ................................................................................ 20

2.5.3 Coeficiente de Anisotropia da Madeira ............................................................. 21 3. MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................................. 23

3.1 MATERIAIS ......................................................................................................... 23 3.2 MÉTODOS .......................................................................................................... 23

3.2.1 Amostragem e preparação do material ............................................................. 23 3.2.2 Características das árvores amostradas ........................................................... 24

3.2.3 Preparação dos corpos de prova ...................................................................... 24 3.2.4 Estudo das propriedades físicas e porcentagem de lenho tardio da madeira juvenil ........................................................................................................................ 25 3.2.5 Análise estatística ............................................................................................. 28 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES ....................................................................... 30 4.1 PORCENTAGEM DE LENHO TARDIO .............................................................. 30

4.2 DENSIDADE DA MADEIRA JUVENIL ................................................................ 31 4.3 RETRATIBILIDADE DA MADEIRA JUVENIL ..................................................... 32

4.4 CORRELAÇÕES ENTRE A CONTRAÇÃO VOLUMÉTRICA DA MADEIRA JUVENIL E A DENSIDADE BÁSICA E APARENTE A 12% E A PORCENTAGEM DE LENHO TARDIO ....................................................................................................... 36 5. CONCLUSÃO .................................................................................................... 42 REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA .............................................................................. 43 ANEXO ..................................................................................................................... 48

9

1. INTRODUÇÃO

A crescente demanda de madeira para diversos fins e a escassez de

madeiras provenientes de florestas nativas incentivou o uso de espécies de

reflorestamento de rápido crescimento, como as do gênero Pinus, ocupando espaço

como importante matéria-prima no setor madeireiro.

Há alguns anos, o estudo do lenho juvenil era de pouco interesse, pois a

maior parte da madeira usada era procedente de indivíduos com maiores

porcentagens de lenho adulto. Contudo o uso de espécies de reflorestamento com

ciclos mais curtos, árvores de menores diâmetros e maiores proporções de madeira

juvenil, vêm despertando o interesse em pesquisas sobre as propriedades

tecnológicas deste tipo de lenho.

A utilização de Pinus na indústria madeireira brasileira tem sido crescente.

De acordo com a Associação Brasileira da Indústria de Madeira Processada

Mecanicamente (ABIMCI, 2008), as florestas plantadas no Brasil ocuparam em

2007, uma área próxima de 6,0 milhões de hectares. O pinus correspondeu a 30,2%

deste total, o equivalente a 1,808 milhões hectares. Portanto, trata-se de espécies

fundamentais para o fornecimento de matéria-prima, com destaque para as regiões

Sul e Sudeste (Ballarin & Palma, 2003).

A madeira juvenil é definida como a zona de madeira que se estende

radialmente da medula para fora, onde suas características apresentam mudanças

rápidas e progressivas em sucessivos anéis anuais de crescimento posteriores. A

madeira formada além do cilindro central de madeira juvenil tem sido chamada de

madeira adulta, madura, e externa (Larson et al., 2001).

É sabido que a madeira juvenil possui, em alguns casos, propriedades

diferentes da madeira adulta de uma mesma espécie. Isso porque apresenta menor

porcentagem de lenho tardio, menor densidade de massa, traqueóides mais curtos

com maiores ângulos microfibrilares, e ocasionalmente quantidades

desproporcionais de lenho de compressão, padrões distorcidos da grã, e depósitos

de resina (Larson et al., 2001).

A qualidade da madeira pode ser determinada através do estudo das suas

propriedades e do seu potencial de utilização final. As características anatômicas,

juntamente com as propriedades químicas e físicas, constituem-se num índice de

qualidade, compondo os fatores que, relacionados, alteram as propriedades da

10

madeira (Haygreen & Bowyer, 1982). As variações destas características fazem da

madeira um material altamente heterogêneo, apresentando mudanças nas suas

propriedades até dentro de um mesmo indivíduo. Klock (2000) ressalta a importância

do conhecimento aprofundado das propriedades da madeira como base para a

utilização racional e efetiva desta matéria-prima.

Devido à grande demanda de madeira do gênero Pinus, surge a

necessidade de estudar espécies alternativas que possuam características

semelhantes ou melhores que as já utilizadas.

1.1 OBJETIVO GERAL

Avaliar as correlações entre densidade, retratibilidade e a porcentagem de

lenho tardio na madeira juvenil de Pinus maximinoi H. E. Moore e Pinus taeda L..

1.2 OBJETIVO ESPECÍFICO

Para atingir o objetivo geral, os seguintes objetivos específicos foram

propostos:

Avaliar e comparar a porcentagem de lenho tardio para a madeira

juvenil de Pinus maximinoi H. E. Moore e Pinus taeda L.;

Avaliar e comprar a densidade básica e a densidade aparente a 12%

de umidade entre a madeira juvenil de Pinus maximinoi H. E. Moore e

Pinus taeda L.;

Avaliar e comparar a retratibilidade da madeira juvenil entre as

espécies de Pinus maximinoi H. E. Moore e Pinus taeda L.;

Comparar as correlações entre as propriedades de retratibilidade com

a densidade básica, densidade aparente a 12% de umidade e a

porcentagem de lenho tardio entre a madeira juvenil de Pinus

maximinoi e Pinus taeda.

11

2. REVISÃO DE LITERATURA

2.1 O GÊNERO Pinus NO BRASIL

Segundo Marto (2006), que cita Ballarin & Palma (2003), o uso das espécies

do gênero Pinus como fonte para atender os diversos seguimentos do setor

madeireiro tem sido crescente. As estimativas indicam que 35% do volume de

madeira serrada produzida é formado por espécies desse gênero.

No que se refere à área de florestas plantadas no país, a maior

concentração está na região Sul que possui 1432 do 1,808 milhões de hectares, o

que corresponde a quase 80% do total (ABIMCI, 2008).

Marto (2006) cita também Cargnin (2005), que diz que a floresta de Pinus é

diferenciada pelo seu “multi-uso” porque, após o corte, sua madeira pode ser

destinada à indústria laminadora, que a utiliza para fabricação de compensados;

para a indústria de serrados, que a transforma em madeira beneficiada ou é

convertida em móveis; para a indústria de papel e celulose; para a indústria de MDF

e, mesmo o seu resíduo, tem sido aproveitado como biomassa para geração de

vapor e energia.

Segundo Dossa (2005), na década de 50, o governo estimulou o

investimento na indústria de papel e celulose. Com isso, plantios de Pinus passaram

a ser implementados com o objetivo de suprir a matéria-prima, em substituição à

madeira de Araucária. Para atender a crescente demanda de papel e celulose pelo

setor industrial, foi instituído, em meados dos anos 60, o incentivo fiscal para plantio

de florestas. Esse incentivo vigorou por 20 anos e, a partir de então, os plantios,

praticamente, cessaram, exceto nas rotinas das empresas verticalizadas como do

setor de celulose e papel.

Várias características de P. taeda, que têm reflexo direto no valor econômico

da madeira, estão sob controle genético moderado a alto e podem ser melhorados

através da seleção de matrizes e reprodução controlada entre elas. Assim, mediante

trabalhos básicos de seleção criteriosa e cruzamentos controlados, conseguiu-se

alterar as características das árvores, aumentando o valor das florestas de P. taeda.

Atualmente, com uso de semente geneticamente melhorada, não só aumentou a

produtividade de madeira, mas, também, melhorou, substancialmente, a qualidade

do fuste. Adotando-se o devido manejo, podem ser formados povoamentos de alta

12

qualidade, com árvores de fuste reto, baixa incidência de defeitos e ramos finos.

Além disso, características internas como a densidade da madeira também são

passíveis de melhoramento, seja no sentido de aumentar, de reduzir ou de

uniformizar entre as árvores. Essas características são fundamentais para a

formação de madeira de alta qualidade e de alto rendimento nas indústrias (Shimizu,

s/d).

A madeira de P. taeda é utilizada para processamento mecânico na

produção de peças serradas para estruturas, confecção de móveis, embalagens,

molduras e chapas de diversos tipos. Para esses usos, a qualidade da matéria-prima

aumenta à medida que aumenta a densidade da madeira, dentro dos limites normais

da espécie. No entanto, na produção de celulose de fibra longa pelos processos

mecânicos e semi-mecânicos, a madeira juvenil desta espécie, de baixa densidade,

é muitas vezes preferida (Shimizu, s/d).

Shimizu (s/d) completa que a madeira juvenil de Pinus apresenta muitas

características indesejáveis para a produção de peças sólidas e sua presença é

inevitável nas toras, pois é a madeira formada inicialmente, nos anéis de

crescimento mais próximos à medula. No entanto, a densidade não é a única

característica ligada à juvenilidade da madeira. As características dos traqueóides

(“fibras”) também se alteram na madeira adulta, em relação à juvenil. Trabalhos de

melhoramento genético têm indicado à possibilidade de se aumentar a densidade da

madeira juvenil mediante seleção de matrizes.

O potencial silvicultural das espécies de Pinus no Brasil é um fator

fundamental para a sustentação do parque industrial madeireiro, sendo as mais

plantadas e industrializadas o Pinus elliottii Engelm. e P. taeda. No entanto, existem

muitas outras espécies de Pinus com grande potencial de utilização, que devem ser

objetos de pesquisa tecnológica (IWAKIRI et al., s/d; IPEF, 2006).

2.2 ESPÉCIES ESTUDADAS

2.2.1 Pinus maximinoi H.E.Moore

Pinus maximinoi H.E.Moore, ocorre do México central à Nicarágua entre 700

e 2400 m de altitude. Em elevações mais altas, a espécie é encontrada em sítios

úmidos com solos profundos férteis em associação com Pinus tecunumanii,

13

Liquidambar styraciflua e num menor grau com Pinus oocarpa. A altitudes mais

baixas, particularmente no México, o Pinus maximinoi pode ocorrer em solos mais

pobres, rasos, com maior porcentagem de Pinus oocarpa e com Pinus michoacana

(Dvorak & Donahue, 1988; Klock, 2000).

Resultados de experimentos internacionais de introdução de espécies

indicam que a espécie tem potencial nos sítios em que tem sido plantado Pinus

elliottii na África do Sul, Pinus oocarpa e Pinus patula na América do Sul. Ao mesmo

tempo, populações de Pinus maximinoi estão sob severa pressão na América

Central e México por pequenos produtores de café e serrarias, particularmente na

província de Chiapas no México, nordeste da Guatemala e Nicarágua (Dvorak &

Donahue, 1988; Klock, 2000).

O Pinus maximinoi é uma espécie de rápido crescimento, podendo atingir 20

a 40 m de altura e 40 a 100 cm de diâmetro no DAP (Carbajal & Mcvaugh, 1992;

Perry, 1991; López-Upton & Donahue, 2003).

Segundo Klock (2000) poucas informações são encontradas a respeito da

qualidade da madeira de Pinus maximinoi crescendo no seu ambiente nativo e mais

raro ainda, nas plantações exóticas, entretanto Dvorak & Donahue (1988), citam

algumas informações a respeito dos valores de densidade da madeira desta

espécie. Dvorak (1982) obteve densidade de 0,430 g/cm³ para madeira juvenil (15

primeiros anéis de crescimento) e de 0,490 g/cm³ para a madeira adulta, (valores

médios sem extração de resina e não balanceados) determinados para baguetas

extraídas com trados de Pressler de 12 mm.

Klock (2000) cita também que Ladrach (1985) obteve para árvores com oito

anos de idade plantadas na Colômbia, em regiões com 1750 m de altitude, valores

médios de 0,390 g.cm-3 para a densidade. Sendo esta uma das poucas informações

que se dispõe da madeira de Pinus maximinoi como espécie exótica, talvez pela

confusão taxonômica que ainda persiste entre o verdadeiro Pinus pseudostrobus e

Pinus maximinoi.

Dvorak & Donahue (1988), sugerem que a qualidade da madeira de ambas

as espécies é provavelmente similar em ambientes exóticos, entretanto, o Pinus

maximinoi com sua ramificação mais fina, possui provavelmente menos madeira de

compressão e menos nós que a madeira de Pinus pseudostrobus, que apresenta

galhos grossos e pesados, sendo que esta característica poderia resultar em melhor

rendimento em celulose e melhor qualidade da madeira serrada.

14

Wright & Malan (1991), em estudo com 10 árvores de Pinus maximinoi de

10,5 anos de idade, com características dominantes, oriundas de teste de progênies

na África do Sul, determinaram porcentagens de lenho tardio baixas para a espécie,

com variação entre árvores na faixa de 1,4 a 7,8 %, com média de 4,5%. As

características dos traqueóides, como a espessura das paredes, foram

determinadas e os autores obtiveram média de 7,16 m para a espessura dupla da

parede celular, diâmetro radial médio do lume de 31 m e diâmetro tangencial de 28

m. As medições foram realizadas em faixas radiais de amostras à altura de 1,40 m

do solo (DAP), nos anéis anuais de crescimento 1, 4 e 7, onde foram verificadas

diferenças estatísticas significativas entre os anéis de crescimento.

Wright & Wessels (1992), em complementação ao estudo de Wright & Malan

(1991), apresentaram o volume médio das árvores de Pinus maximinoi utilizadas,

igual a 0,153 m3 e densidade aparente média de 0,456 g/cm³, variando de 0,399 a

0,505 g/cm³. Outro estudo apresenta que, a densidade da madeira de Pinus

maximinoi oriundos de experimentos na Colômbia variou 0,32 a 0,51 g/cm³ e os

oriundos de experimentos na África do Sul variaram de 0,49 g/cm³ a 0,50 g/cm³

(Wright & Baylis, 1993; Wright & Osorio, 1993; Wright & Wessels, 1992; López-Upton

& Donahue, 2003).

2.2.2 Pinus taeda L.

Pinus taeda é uma espécie de pinheiro nativo do Sul dos Estados Unidos

(Costa Atlântica do Sudeste e Golfo do México). O nome “taeda” refere-se a palavra

ancestral que denominava os pinheiros resinosos (Klock, 2000).

Segundo Lorenzi (2003) as árvores podem atingir de 25 a 30 metros de

altura possuindo tronco com casca marrom-avermelhado, fendida com cristas

escamosas. Ramos novos azulados, depois marrom amarelados com muitas cristas.

Acículas em número de três por fascículo, rijas, finas, agudas, com margens

finamente denteadas, torcidas, persistentes por vários anos. Frutos (cones) laterais

ou quase terminais, decíduos, quase sésseis, de escamas alongadas com uma

saliência transversal e um espinho triangular, recurvado no ápice. Sementes aladas,

de cor marrom-escura, manchadas de preto. É semelhante ao Pinus elliottii Engelm,

diferindo principalmente pela seção transversal triangular das acículas, as quais são

15

também mais curtas e mais escuras, e pelos cones que são quase sésseis e

acinzentados.

O alburno da madeira de Pinus taeda é amarelado claro, enquanto que o

cerne é de coloração marrom avermelhada. O alburno é usualmente largo quando

em crescimento secundário. O cerne começa a se formar em árvores com cerca de

vinte anos. Em árvores velhas de crescimento lento o alburno chega a ter apenas 2

a 5 cm de largura (Usda Forest Service, 2000; Klock, 2000).

Nisgoski (2005) cita Beckwith & Shackelford, apud Schultz (1997) que

comenta que os traqueóides axiais compõem a estrutura básica da madeira de

Pinus taeda, atuando nas atividades de condução e sustentação do vegetal,

ocupando um volume de até 95%. Estas células formam os anéis de crescimento

que são claramente delineados por faixas distintas de lenho inicial claro (células de

parede fina) e lenho tardio escuro (células de parede espessa), produzidos a cada

ano. Estas faixas podem variar de menos de 0,25 a mais de 1,50 cm em largura.

Klock (2000) encontrou uma média de comprimento dos traqueóides de

2,934 mm no lenho inicial e 2,979 mm no lenho tardio para Pinus taeda de plantios

com 11 anos de idade em Ventania, Paraná. Já, Nisgoski (2005) cita Hassegawa

(2003) que observou média de 3,6 mm no lenho inicial e tardio de plantios efetuados

em Santa Catarina, de sementes provindas da África do Sul.

Em geral, o diâmetro dos traqueóides varia de 20 a 60 μm, sendo que para o

Pinus taeda são encontrados valores entre 35 e 45 μm (Brown et al., 1949; Kollman

& Côté, 1968; Wheeler, 2005; Nisgoski, 2005).

Muñiz (1993) estudando Pinus taeda com 30 anos obteve valores de

diâmetro do traqueóide de 32,5 a 72,5 μm e Klock (2000), em árvores com 11 anos

de idade, encontrou diâmetros dos traqueóides de 17,5 a 75μm, média de 42,4μm

para o lenho inicial e de 38,5 μm no lenho tardio.

Zobel & Mcelwee (1958) obtiveram valores médios de densidade de 0,450

g/cm³ para madeira juvenil e de 0,590 g/cm³ para a madeira adulta, estudando 2000

árvores de Pinus taeda. Em outro trabalho, Zobel (1972) encontrou que a densidade

básica para a madeira de Pinus taeda variou de 0,360 a 0,450 g/cm³ para madeira

juvenil e de 0,420 a 0,640 g/cm³ para a madeira adulta. Wood Handbook (1987)

relata que a madeira de Pinus taeda, possui densidade básica de 0,470 g/cm³. Bem

como Schultz (1997) que descreve valores de densidade média para a espécie

variando de 0,470 a 0,510 g/cm³.

16

Francelino et al. (2009) estudando Pinus taeda encontraram uma média de

densidade aparente da madeira de 0,583 g/cm³ sendo que para a madeira adulta o

valor foi de 0,623 g/cm³ e 0,543 g/cm³ para a madeira juvenil.

2.3 MADEIRA JUVENIL

A madeira juvenil corresponde a uma região central cilíndrica na árvore, com

diâmetro mais ou menos uniforme, estendendo-se desde a base até o topo da

árvore, podendo formar parte do alburno ou do cerne no tronco, se este último já

estiver presente na árvore (Krahmer, 1986; Zobel & Buijtenen, 1989; Cown, 1992;

Evans et al., 2000; Ballarin & Palma, 2003).

O período de tempo de formação de madeira juvenil é variável entre

diferentes espécies e entre árvores da mesma espécie. A quantidade de madeira

juvenil, em comparação com a madeira adulta, depende da extensão das condições

de crescimento e de fatores genéticos (Chies, 2005).

Em um estudo com o Pinus taeda L. com 37 anos de idade, Ballarin & Palma

(2003) definiram, utilizando inspeção visual da tendência do comprimento dos

traqueóides, a região de madeira juvenil desde o centro da árvore até 14º anel e a

região de madeira adulta desde o anel 18º até o anel 37º.

A madeira juvenil, de modo geral, caracteriza-se por menor densidade, maior

ângulo das microfibrilas na camada S2, traqueóides mais curtos, contração

transversal menor, maior contração longitudinal, maior proporção de lenho de

reação, menor porcentagem de lenho tardio, paredes celulares mais finas, maior

conteúdo de lignina e hemicelulose, menor conteúdo de celulose e menor

resistência, em relação à madeira mais adulta (Bendtsen, 1978; Zobel, 1984; Senft

et al., 1985; Rowell et al., 2000; Ballarin & Palma, 2003).

Em resumo, a madeira juvenil difere da madeira adulta nos seguintes

aspectos: apresenta menor porcentagem de lenho tardio, menor densidade de

massa, traqueóides mais curtos com maiores ângulos microfibrilares, e

ocasionalmente quantidades desproporcionais de lenho de compressão, padrões

distorcidos da grã, e depósitos de resina (Larson et al., 2001).

Portanto, nesse sentido a madeira juvenil depende fundamentalmente das

características genéticas da árvore. Contudo, ao se considerar a influência da

atividade fisiológica dos ramos na árvore, o número de anéis de madeira juvenil vai

17

depender também das características da plantação (florestas plantadas ou naturais,

tipo de sítio, fertilização etc.) e dos tratos silviculturais que serão feitos (Ballarin &

Palma, 2003).

Olson et al. (1947), citados por Bendtsen (1978), Klock (2000) e Chies

(2005), estudaram sete espécies do gênero Pinus para avaliar a densidade e a

resistência da madeira com e sem a inclusão da medula e verificaram que as

amostras que continham a medula forneceram resultados inferiores tanto em

densidade como em resistência.

Segundo Klock (2000), a madeira juvenil é particularmente importante em

coníferas de rápido crescimento, podendo ocupar grande parte do volume dos fustes

delgados em indivíduos cultivados em rotações curtas.

18

2.4 LENHO TARDIO

Segundo Chies (2005) a proporção entre os lenhos inicial e tardio é uma

variável freqüentemente observada em numerosos estudos sobre a qualidade da

madeira. Muitos autores determinaram esta proporção, mostrando correlações

significativas com a densidade específica, propriedades de resistência entre outros

fatores.

O lenho inicial corresponde ao incremento da árvore no período vegetativo,

quando a atividade vital do vegetal é intensa. As células apresentam paredes finas e

lumes grandes e adquirem no conjunto uma coloração clara. O lenho tardio se forma

no final do período vegetativo, quando as árvores diminuem suas atividades vitais.

As células são de paredes espessas e lumes reduzidos e, no conjunto, apresentam

um aspecto mais escuro (Chies, 2005).

A madeira juvenil apresenta baixa porcentagem de lenho tardio, pois a

formação de lenho inicial é favorecida durante o período de crescimento juvenil

devido à influência predominante da copa viva da árvore (Larson et al., 2001).

Em madeiras de coníferas, a proporção de lenho tardio e a espessura da

parede do lenho tardio exercem forte influência na densidade básica (Santos &

Sansígolo, 2007).

Francelino et al. (2009) encontrou, estudando o Pinus taeda, valores médios

da porcentagem de lenho tardio de 36% e a quantidade média de anéis presentes

em 25 mm medidos radialmente foi de 4,9. O número de anéis de crescimento na

madeira adulta foi 42% superior ao da madeira juvenil e a porcentagem de lenho

tardio na madeira adulta foi maior que na madeira juvenil em aproximadamente 36%.

2.5 PROPRIEDADES FÍSICAS DA MADEIRA

Segundo Klock (2000), a madeira, que é composta por agregações de

células vegetais, é uma das principais matérias-primas industriais, apresenta

características tais como anisotropia (propriedades distintas nos diferentes sentidos

de crescimento), higroscopicidade (capacidade de perder ou adquirir umidade

dependendo das condições ambientais) e variabilidade nas propriedades.

19

A variabilidade da madeira ocorre de diferenças estruturais desde a

ultraestrutura da parede celular, as geográficas, sendo que a fonte de variação que

ocorre dentro da árvore talvez seja a mais significativa (Cown, 1974).

A utilização intensiva da madeira como matéria-prima para fins industriais ou

construtivos só pode ocorrer a partir do conhecimento adequado de suas

propriedades. Por ser um elemento orgânico heterogêneo, composto basicamente

de celulose, polioses, lignina e extrativos, apresenta uma versatilidade enorme de

usos para obtenção de uma série de produtos (Klock, 2000).

2.5.1 Densidade da Madeira

A densidade da madeira é talvez o critério mais antigo e mais amplamente

utilizado para avaliar a qualidade da madeira e suas propriedades de resistência

(Larson et al., 2001).

Segundo Rezende et al. (1995) a densidade da madeira está intimamente

ligada ao seu teor de umidade por conseqüência das variações de massa e de

volume. Sabe-se também, que a retratibilidade total da madeira aumenta com sua

densidade (Kollman & Côté, 1968), sendo importante relacionar essas duas

propriedades. A densidade por sua vez, é uma das propriedades da madeira que,

quando analisada em função da espécie, variedade, povoamento, idade, árvore, e

até mesmo dentro de uma amostra ou disco, apresenta diferentes valores.

Hein (2008) cita Kollmann & Côté (1968) que afirmam que as variações na

densidade da madeira são o resultado das diferenças anatômicas nas fibras, vasos,

canais resiníferos, raios e por suas dimensões, especialmente a espessura das

paredes celulares.

Larson et al. (2001) comenta ainda, que devido à utilidade da densidade

como preditor da qualidade e das propriedades de resistência da madeira,

pesquisadores tem procurado ao longo dos anos de alguma forma definir a relação

entre a densidade e as condições de crescimento das árvores.

Dias (2000), citou Oliveira (1997), “dependendo da condição de umidade da

amostra, a densidade pode ser descrita de várias formas. As duas formas mais

usuais de determinação são a densidade básica e a densidade aparente. A primeira

forma, densidade básica, relaciona a massa da madeira completamente seca em

estufa, com o seu respectivo volume saturado, ou seja, acima do ponto de saturação

20

das fibras (PSF). A segunda, que do ponto de vista prático, é maior o interesse na

sua determinação, devido ao fato desta ter influência da porosidade da madeira, é

feita com determinação de massa e volume a um mesmo valor de teor de umidade,

para as condições internacionais é de 12%.

2.5.2 Retratibilidade da Madeira

Quando a madeira entra em contato com a umidade, as moléculas de água,

seja no estado de vapor ou líquido, penetram na parede da célula e, pela união com

as moléculas de hidrogênio, passam a fazer parte dos seus componentes. Dessa

forma é que a madeira poderá aumentar ou diminuir seu volume em razão do ganho

ou perda de água até o ponto de saturação das fibras (PSF) (Galvão & Jankowsky,

1985; Costa et al. 2001).

Na madeira, estão presentes dois tipos de água: a água capilar ou livre –

localizada nos vasos, nos canais e no lúmen, que evapora inicialmente quando a

madeira é exposta à diferentes condições de umidade, até esta atingir o PSF – e a

água de adesão ou higroscópica – localizada no interior das paredes celulares, que

é liberada quando o teor de umidade da madeira está abaixo do PSF.

A contração e o inchamento, em última análise, correspondem às alterações

na quantidade de água de impregnação, isto é, a secagem ou o ganho de umidade

abaixo do ponto de saturação das fibras, ou cerca de 28% de teor de umidade em

base seca. A maior alteração dimensional da madeira se manifesta no sentido

tangencial aos anéis de crescimento, seguida pela dimensão radial, sendo

praticamente desprezível no sentido longitudinal (Silva & Oliveira, 2003).

Dentre os principais componentes da madeira, a hemicelulose é o material

mais hidrófilo e higroscópico, à qual tem sido atribuída grande parte dos fenômenos

de adsorção e inchamento da madeira. A celulose, por sua vez, é acessível à água

somente nas áreas amorfas e nas superfícies das áreas cristalinas, enquanto a

lignina é considerada uma substância altamente hidrófoba, pouco contribuindo para

a aquisição de água na madeira (Moreschi, 1975; Costa et al. 2001).

Silva & Oliveira (2003) cita Kollman & Côté (1968), que diz que a diferença

entre a retratibilidade tangencial e a radial pode ser explicada pela influência

restritiva dos raios na direção radial e também pelo arranjo helicoidal diferente das

microfibrilas nas paredes tangenciais e radiais.

21

O termo retratibilidade volumétrica total refere à perda total de água desde a

amostra totalmente saturada até secagem completa em estufa a 103 ± 5 °C

(Rezende et al., 1988)

Rezende et al. (1988) completa que a variação em volume na madeira se

processa praticamente para umidades inferiores a 28% aproximadamente, sendo a

madeira praticamente estável, com pequenas variações volumétricas, para

umidades acima deste valor. Este valor crítico para a umidade é denominado ponto

de saturação das fibras (PSF).

2.5.3 Coeficiente de Anisotropia da Madeira

Segundo Durlo & Marchiori (1992) e Silva & Oliveira (2003) as variações

dimensionais provocadas pela contração e pelo inchamento da madeira, constituem,

conjuntamente com a anisotropia, características indesejáveis da madeira, limitando

o seu uso para diversas finalidades ou, ainda, exigindo técnicas específicas de

utilização.

Segundo Durlo & Marchiori (1992) e Chies (2005), o mais importante índice

para se avaliar a estabilidade dimensional da madeira é o coeficiente ou fator

anisotrópico, definido pela relação entre as contrações tangencial e radial (T/R).

Garbe (2008) também define a anisotropia de contração como a relação entre a

contração máxima tangencial e a contração máxima radial.

O coeficiente de anisotropia, segundo Nock et al. (1975) e Logsdon et al.

(2008), é usado na indicação da qualidade da madeira quanto aos defeitos oriundos

da secagem.

Uma das causas das propriedades anisotrópicas da madeira é a orientação

das micelas, fibrilas e fibras que formam o tecido lenhoso. Segundo os autores, o

volume dos raios, a dimensão radial das fibras e as diferenciações químicas entre as

paredes radiais e tangenciais são responsáveis pela anisotropia da madeira. (Silva &

Oliveira, 2003).

Uma anisotropia de contração igual a 1 representa uma alteração igual de

dimensões nos sentidos radial e tangencial, situação considerada ideal e que não

provocaria formação de tensões internas (Durlo & Marchiori, 1992; Chies, 2005).

Os mesmos autores estabeleceram a seguinte classificação da madeira em

função dos seus coeficientes de anisotropia:

22

1,2 a 1,5 - considerada excelente, ocorrendo em madeiras como cedro,

sucupira, mogno, balsa, entre outras espécies;

1,5 a 2,0 - considerada normal, ocorrendo em madeiras como ipê, pinus,

peroba rosa, teca, entre outras espécies;

Acima de 2,0 – considerada como ruim, que poderá ocorrer em madeiras de

araucária, imbuia, álamo, jatobá, entre outras espécies.

Segundo Chies (2005) o fator anisotrópico, tomado de forma isolada,

no entanto, não caracteriza uma madeira como sendo estável, causando, ao

contrário, uma falsa sensação de estabilidade. Coeficientes de anisotropia de

contração baixos, oriundos de contração tangencial e radial elevadas, revelam uma

madeira com alta instabilidade dimensional (Rocha, 2000; Chies 2005).

23

3. MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 MATERIAIS

As amostras de madeira juvenil para este estudo foram obtidas de 15

árvores de Pinus maximinoi H. E. Moore e 15 de Pinus taeda L., coletados,

provenientes de plantios com 11 anos de idade, localizados na Fazenda Moquém,

de propriedade da PISA - Papel de Imprensa S.A, no município de Ventania, Estado

do Paraná.

As árvores de Pinus maximinoi, são oriundas de sementes de teste de

progênies, implantados em 1988 pelo Programa CAMCORE (Central America and

México Coniferous Resources), sendo representantes dos programas de melhor

desenvolvimento em diâmetro, altura e forma.

A espécie Pinus maximinoi foi escolhida para o estudo por se destacar pelo

ritmo e vigor de crescimento na região e pela necessidade de se conhecer a

qualidade da madeira produzida pela espécie.

A escolha da espécie Pinus taeda, por sua vez, justifica-se por ser uma das

duas espécies do gênero Pinus mais plantadas e utilizadas industrialmente no país e

especificamente pelo plantio estar localizado em talhão contíguo ao teste de

progênies de Pinus maximinoi.

3.2 MÉTODOS

3.2.1 Amostragem e preparação do material

As árvores de Pinus maximinoi foram selecionadas ao acaso dentro das

famílias, classificadas pelo maior desenvolvimento em diâmetro, altura e forma nos

respectivos programas, cujas circunferências ao nível do peito variaram de 73 a 102

cm. Para Pinus taeda, selecionou-se a partir de um ponto e direção aleatória,

árvores com circunferências ao nível do peito variando na mesma classe de DAP.

Das 15 árvores por espécie, foram cortadas toras de 2,50 m de

comprimento, a partir da altura do DAP (1,30 m), para preparações das amostras

para determinação das propriedades físicas da madeira.

24

As toras selecionadas foram devidamente codificadas e serradas,

selecionando-se a seguir as pranchas centrais, que por sua vez seguiram para

secagem e preparação dos corpos de prova de pequenas dimensões e livres de

defeitos, segundo as normas técnicas específicas, para realização dos diferentes

ensaios.

3.2.2 Características das árvores amostradas

Foram medidos na amostragem, a circunferência à altura do peito (CAP, a

1,30 m do solo) com casca e as alturas total e comercial, conforme descrito nas

TABELAS 7 e 8, no Anexo.

3.2.3 Preparação dos corpos de prova

Os corpos de prova para a determinação das propriedades de retratibilidade,

densidade básica, densidade aparente a 12% de umidade e determinação da

porcentagem de lenho tardio foram confeccionados nas dimensões de 2,5 x 2,5 x

10,0 cm, de acordo com a norma COPANT 462 (1972b), conforme ilustrado na

FIGURA 1, sendo orientados nos planos transversal, radial e tangencial. Foram

selecionados 240 corpos de prova para Pinus maximinoi e 228 para Pinus taeda,

obtidos das 15 árvores amostradas por espécie, livre de defeitos.

FIGURA 1 - CORPO DE PROVA PARA DETERMINAÇÃO DA RETRATIBILIDADE DA MADEIRA, DE ACORDO COM A NORMA COPANT 462 (1972b).

25

3.2.4 Estudo das propriedades físicas e porcentagem de lenho tardio da madeira

juvenil

Utilizando-se os corpos de prova orientados e com as dimensões descritas

anteriormente, foram determinadas as seguintes características e propriedades da

madeira juvenil de Pinus maximinoi e de Pinus taeda:

Porcentagem de lenho tardio;

Densidade básica;

Densidade aparente a 12% de umidade;

Propriedades de retratibilidade da madeira.

3.2.4.1 Determinação da porcentagem de lenho tardio

Após a determinação das propriedades de retratibilidade os corpos-de-prova

foram lixados e preparados para a determinação da porcentagem de lenho tardio.

Para a determinação da porcentagem do lenho tardio dos corpos de prova

mediu-se a dimensão total, na face transversal, perpendicularmente aos anéis de

crescimento, e somou-se as faixas correspondentes ao lenho tardio, e por fim foi

calculado a porcentagem em relação a dimensão total. O procedimento foi realizado

nas duas faces transversais, obtendo-se a média para cada corpo de prova.

A porcentagem de lenho tardio foi determinada através da relação:

(%)

Onde:

% LT = porcentagem de lenho tardio (%)

lt = somatória das faixas de lenho tardio no corpo de prova

DT = dimensão total da face transversal do corpo de prova, no

sentido perpendicular aos anéis de crescimento.

A porcentagem de lenho tardio média de cada espécie foi determinada

através da média da porcentagem de lenho tardio dos corpos-de-prova.

3.2.4.2 Determinação da densidade da madeira

A densidade da madeira juvenil foi determinada de duas formas:

26

a. Densidade básica dos corpos-de-prova utilizados na determinação das

propriedades de retratibilidade da madeira;

b. Densidade aparente a 12% de umidade dos corpos de prova utilizados

na determinação das propriedades de retratibilidade da madeira, após

acondicionamento em ambiente climatizado até atingirem a umidade de

equilíbrio de 12%.

3.2.4.3 Determinação da densidade básica da madeira juvenil

A densidade básica foi determinada pela relação entre a massa seca dos

corpos-de-prova (Ms) e o volume saturado dos mesmos.

Para a determinação do volume saturado, os corpos-de-prova foram

medidos com auxílio de micrômetro e paquímetro digital. Após a determinação do

volume os corpos de prova foram colocados em estufa com temperatura de 103 ±

2°C para secagem até peso constante, obtendo-se o peso completamente seco,

com auxílio de uma balança analítica.

A densidade básica foi calculada através da relação:

(g.cm-3)

onde:

b = densidade básica (g.cm-3)

Ms = massa do corpo de prova seco em estufa a 103 ± 2°C (g)

Vu = volume do corpo de prova em estado saturado (cm3).

A densidade básica média de cada espécie foi determinada através da

média da densidade básica dos corpos-de-prova.

3.2.4.4 Determinação da densidade aparente a 12% de umidade da madeira

juvenil

A densidade aparente foi determinada com os corpos de prova usados na

determinação da retratibilidade da madeira juvenil de Pinus maximinoi e de Pinus

taeda, pela relação massa (Map) e volume (Vap) após acondicionamento em câmara

27

climatizada com temperatura de 20 + 3ºC, e umidade relativa de 65 + 3%, para se

obter umidade de equilíbrio da madeira próximo a 12%.

Para a determinação do volume, os corpos-de-prova foram medidos com

auxílio de micrômetro e paquímetro digital. E para determinação da massa foi

utilizada balança analítica.

A densidade aparente a 12% de umidade foi determinada através da

relação:

(g.cm-3)

onde:

ap = densidade aparente (g.cm-3).

Map = massa do corpo de prova após climatização (g).

Vap = volume do corpo de prova após climatização (cm3).

A densidade aparente média a 12% de umidade para cada espécie foi

determinada através da média da densidade básica dos corpos-de-prova.

3.2.4.5 Determinação das propriedades de retratibilidade

Foram determinados os coeficientes de contração máxima volumétrica e

linear (tangencial, radial, e longitudinal), anisotropia de contração e coeficientes de

retratibilidade volumétrico, tangencial e radial.

Foram realizadas medições nos corpos-de-prova nas direções tangencial e

radial, com micrômetro digital, e a longitudinal com paquímetro digital, nas condições

verdes (U > 30%); após acondicionamento em câmara climatizada com temperatura

de 20 + 3ºC, e umidade relativa de 65 + 3% e após secagem em estufa a 103 ± 2ºC

até peso constante, sempre na mesma posição que foi previamente marcada no

corpo de prova.

Todas as medidas foram anotadas em formulários próprios, e digitados em

planilha eletrônica. Os cálculos foram realizados através das seguintes fórmulas:

Contração volumétrica

(%)

28

Contração linear

(%)

Anisotropia de contração

Coeficiente de retratibilidade volumétrico

(%/%)

Coeficiente de retratibilidade linear

(%/%)

Onde:

ßv = coeficiente de contração máxima volumétrica (%)

ß(t,r,l) = coeficiente de contração máxima linear (%)

CR = coeficiente de retratibilidade (%/%)

AC = anisotropia de contração

Lu = dimensão no estado verde (mm)

Lac = dimensão após acondicionamento (mm)

Lo = dimensão após secagem em estufa a 103 ± 2ºC (mm)

Mac= massa do corpo de prova após acondicionamento (g)

Mo = massa do corpo de prova seco em estufa a 103 ± 2ºC (g)

Vac = volume do corpo de prova após acondicionamento (mm3)

Vu = volume do corpo de prova no estado verde (mm3)

Vo = volume do corpo de prova seco em estufa a 103 ± 2ºC

(mm3)

v = volumétrica

t = direção tangencial

r = direção radial

l = direção longitudinal

3.2.5 Análise estatística

Na análise estatística dos dados obtidos através dos ensaios realizados,

considerou-se o efeito das espécies de Pinus (tratamentos) sobre as propriedades

avaliadas. Os resultados foram avaliados por meio da análise de variância e teste de

29

Tukey,a 95% de probabilidade para identificar médias que diferiram entre si,

utilizando-se o programa Statgraphs.

Outra ferramenta utilizada para avaliação dos resultados foi a realização de

regressão linear entre as propriedades de contração volumétrica, densidade básica,

densidade aparente a 12% de umidade e porcentagem de lenho tardio.

30

4. RESULTADOS E DISCUSSÕES

4.1 PORCENTAGEM DE LENHO TARDIO

Os valores médios, máximos e mínimos e desvio padrão obtidos para a

porcentagem de lenho tardio das duas espécies estudas estão apresentados na

TABELA 1, juntamente com os respectivos testes de média.

TABELA 1 - VALORES MÉDIOS DA PORCENTAGEM DE LENHO TARDIO PARA O Pinus maximinoi E Pinus taeda

ESPÉCIES

L.T (%)

Pinus maximinoi

MÉDIA 12,17 A

MIN 0,00

MAX 25,13

DESV.PAD 4,36

Pinus taeda

MÉDIA 36,00 B

MIN 12,00

MAX 70,00

DESV.PAD. 13,00 Em que: L.T = Porcentagem de lenho tardio (%). Médias seguidas de mesma letra não diferem estatisticamente entre si ao nível de probabilidade de 5% pelo teste de Tukey.

Os valores médios de porcentagem de lenho tardio obtidos variaram de

12,17% para o Pinus maximinoi a 36% para o Pinus taeda, sendo as espécies

estatisticamente diferentes entre si para esta característica anatômica, como pode

ser observado na TABELA 1.

Ressalta-se que o Pinus taeda, provavelmente, apresentou maior

porcentagem de lenho tardio por ser uma espécie melhorada geneticamente. O

melhoramento tem por objetivo o desenvolvimento de árvores de maior resistência,

ou seja, para isso é necessário que a madeira contenha maior porcentagem de

lenho tardio em relação ao lenho inicial, pois o lenho tardio apresenta maior

densidade, proporcionando a madeira melhores propriedades de resistência.

O Pinus maximinoi, provavelmente, apresentou menor porcentagem de

lenho tardio por ser uma espécie de maior variabilidade, sem melhoramento

genético.

A baixa porcentagem de lenho tardio em Pinus maximinoi foi também

observada por Wright & Malan (1991), no estudo com 10 árvores de Pinus maximinoi

de 10,5 anos de idade, com características dominantes, oriundas de teste de

31

progênies na África do Sul, com variação entre árvores na faixa de 1,4 a 7,8 %, com

média de 4,5%, bem inferiores aos verificados neste estudo, provavelmente, por

terem condições de crescimento diferentes.

Já para Pinus taeda, Hasegawa (2003), por exemplo, estudando árvores de

Pinus taeda, obteve valores médios de porcentagem de lenho tardio à altura do

peito, de 27,1 %. Esses resultados são inferiores também aos obtidos por outros

autores, como Wright & Sluis-Crémer (1992), que em um estudo com árvores de

Pinus taeda de 17 anos, encontraram porcentagem de lenho tardio à altura do peito

igual a 34,1 %, valor bem próximo ao verificado no presente estudo.

4.2 DENSIDADE DA MADEIRA JUVENIL

Os valores médios, máximos e mínimos e desvio padrão obtidos para

densidade básica e densidade aparente a 12% de umidade, para o Pinus maximinoi

e Pinus taeda, estão apresentados na TABELA 2, juntamente com os respectivos

testes de média.

TABELA 2 - VALORES MÉDIOS DE DENSIDADE BÁSICA E DENSIDADE APARENTE A 12% DE UMIDADE PARA O Pinus maximinoi E Pinus taeda

ESPÉCIES

ρb (g/cm³) ρap (g/cm³)

Pinus maximinoi

MÉDIA 0,40 A 0,47 A

MIN 0,31 0,35

MAX 0,54 0,65

DESV.PAD 0,05 0,06

Pinus taeda

MÉDIA 0,42 B 0,50 B

MIN 0,31 0,37

MAX 0,54 0,66

DESV.PAD. 0,06 0,07 Em que: ρap = Densidade aparente (g/m³); ρb = Densidade básica (g/m³). Médias seguidas de mesma letra não diferem estatisticamente entre si ao nível de probabilidade de 5% pelo teste de Tukey.

Para a madeira juvenil de Pinus taeda, os valores de densidade básica

(0,420 g/cm³) e densidade aparente a 12% de umidade (0,500 g/cm³) foram maiores

e estatisticamente diferentes em relação ao Pinus maximinoi, que apresenta

densidade básica de 0,400 g/cm³ e densidade aparente a 12% de umidade de 0,470

g/cm³.

32

Ressalta-se que a variação observada para a densidade entre as espécies

estudadas está relacionada às diferentes porcentagens de lenho tardio, pois o lenho

tardio apresenta maior densidade por apresentar paredes celulares mais espessas e

lumes menores, ao contrário do lenho inicial que é formado por celular de paredes

mais finas e lumes maiores. O lenho tardio apresenta também maior quantidade de

lignina em sua estrutura celular, o que contribui para o aumento de densidade nesta

região da madeira, e consequentemente o aumento de densidade da árvore.

Santini et al. (2000), encontrou densidade básica de 0,410 g/cm³ para o

Pinus taeda. Valor superior ao determinado por Hassegawa (2003), em seu estudo

sobre Pinus taeda de procedência da África do Sul, com 25 anos de idade, no qual

encontrou densidade básica média de 0,392 g/cm³.

López-Upton & Donahue (2003) descreveram que a densidade básica da

espécie de Pinus maximinoi apresentou valores médios em experimentos da

Colômbia e África do Sul, respectivamente 0,415 g/cm³ e 0,495 g/cm³, valores

numericamente superiores aos obtidos no presente estudo

Melchioretto & Eleotério (2003) trabalhando com espécies de Pinus

verificaram para o Pinus taeda, com 25 anos de idade, densidade básica de 0,370

g/cm³ e densidade aparente igual a 0,450 g/cm³.

Oliveira et al. (2006), em um estudo sobre as propriedades da madeira de

Pinus taeda, conferiram valores médios de densidade aparente a 12% de umidade

iguais a 0,430 g/cm³, 0,490 g/cm³ e 0,560 g/cm³, para árvores de 9, 13 e 20 anos de

idade, respectivamente.

Comparando-se os resultados com os observados na literatura, pode-se

afirmar que a densidade básica de ambas as espécies encontram-se próximos aos

observados por outros autores e algumas pequenas variaçõs devem-se,

provavelmente, as diferentes condições de crescimento e idades das árvores

estudadas.

4.3 RETRATIBILIDADE DA MADEIRA JUVENIL

Os valores médios, máximos, mínimos e desvio padrão obtidos para as

contrações volumétricas total e lineares (tangencial, radial e longitudinal) e a

anisotropia de contração para as espécies de Pinus maximinoi e Pinus taeda estão

apresentados na TABELA 3, juntamente com os respectivos teste de médias.

33

TABELA 3 - VALORES MÉDIOS DE CONTRAÇÃO VOLUMÉTRICA, TANGENCIAL RADIAL E LONGITUDINAL, E ANISOTROPIA DE CONTRAÇÃO PARA O Pinus maximinoi E Pinus taeda

ESPÉCIES

βv βt βr βl βt/βr

Pinus maximinoi

MÉDIA 9,18 A 6,15 A 2,93 A 0,31 A 2,24 A

MIN 4,61 2,58 0,65 0 1,32

MAX 13,63 9,52 5,67 1,46 5,65

DESV.PAD 1,88 1,3 0,93 0,24 0,59

Pinus taeda

MÉDIA 10,56 B 6,77 B 3,85 B 0,23 B 1,85 B

MIN 6,64 3,42 1,61 0,02 1,3

MAX 13,76 8,49 6,05 1,01 3,99

DESV.PAD. 1,7 1,01 1,02 0,16 0,42 Em que: βv = Contração volumétrica máxima (%); βt = Contração tangencial (%); βr = Contração radial (%); βl = Contração longitudinal (%); βt/βr = Anisotropia de contração. Médias seguidas de mesma letra não diferem estatisticamente entre si ao nível de probabilidade de 5% pelo teste de Tukey.

Com base na TABELA 3, observa-se que os valores de contração

volumétrica máxima, contração tangencial e radial para as árvores de Pinus taeda

foram de 10,56%, 6,77%, e 3,85%, respectivamente. Estes valores foram superiores

e estatisticamente diferentes aos encontrados para o Pinus maximinoi (βv=9,18;

βt=6,15 e βr=2,93 %). Ao contrário disto, a relação entre a contração tangencial e a

contração radial, ou seja, a anisotropia de contração, bem como a contração

longitudinal foi menor para o Pinus taeda em relação ao Pinus maximinoi e

diferenciaram-se estatisticamente entre si.

O Pinus taeda, provavelmente, apresentou, no geral, contrações maiores por

ter apresentado maior densidade, devido às paredes mais espessas, o que promove

maior contração com a liberação da água de impregnação que está presente na

parede celular. Ou seja, espécies que apresentam maior porcentagem de lenho

tardio, maior quantidade de paredes celulares mais espessas, apresentam também

maior densidade, o que gera maior contração da madeira. Já o Pinus maximinoi

apresentou contrações inferiores, provavelmente, por ter apresentado menor

densidade e menor porcentagem de lenho tardio, pois tem menor quantidade de

paredes de maior espessura.

Keinert Jr et al.(1993), estudaram a relação entre a contração e o teor de

umidade da madeira de Pinus taeda e Pinus eliottii, em vários ângulos de grã, e

obtiveram, por meio da equação de regressão linear, contração volumétrica de

12,19%, contração tangencial de 6,95% e contração radial de 5,24% para o Pinus

taeda, verifica-se assim, valores superiores, aos encontrados neste estudo, em

34

1,63% para a contração volumétrica total e 1,39% para a contração radial. Ao

contrário da contração tangencial que se apresentou menor à obtida por Keinert Jr et

al. (1993).

As contrações máximas volumétrica, tangencial e radial, para ambas as

espécies desse estudo, são inferiores às encontradas por Bortoletto Júnior (1999),

para a madeira adulta de espécies do gênero Pinus, de maior densidade. Este autor

trabalhando com dez árvores de Pinus taeda de densidade aparente média igual a

0,580 g/cm3, com 23 anos de idade, localizados na região de Guarapuava-PR,

encontrou para as contrações volumétrica, tangencial e radial valores de 12,40%,

7,66% e 4,95%, respectivamente. Já a anisotropia de contração descrita por este

autor foi menor que as encontradas neste estudo com madeira juvenil.

Santini et al. (2000), estudando as propriedades físicas e mecânicas de três

espécies de coníferas, verificaram para o Pinus taeda com 13 anos, valores de

contração volumétrica, tangencial e radial de 10,9 %, 6,5% e 4,4 %. Em comparação

com este estudo, os valores se apresentados por Santini et al. se mostraram

numericamente inferiores. Klock (2000) relata que devido à dificuldade na

determinação da contração longitudinal e as diminutas mudanças nas dimensões

longitudinais, que exigem alta acuracidade nas medições para se obter resultados

precisos, são motivos pelos quais na prática a contração longitudinal é

desconsiderada por muitos autores.

Outros autores obtiveram em seus estudos valores próximos aos

determinados neste estudo, contudo com algumas variações, por exemplo:

Chies (2005), estudando a espécie de Pinus taeda, determinou para a

contração volumétrica máxima, tangencial, radial, longitudinal e anisotropia de

contração, respectivamente, 10,36%, 6,89%, 3,55%, 0,20% e 2,04.

Um estudo com a madeira de árvores de Pinus maximinoi, com idades entre

28 e 34 anos, realizado pelo Centro Técnico De Evaluacion Forestal (1972),

apresentou valores de 10,8% para a contração volumétrica máxima, 8,0% para a

contração tangencial; 3,8% para a contração radial, 0,1% para a contração

longitudinal, e 2,146 para a anisotropia de contração. Em comparação com o

presente estudo observa-se que a madeira juvenil de Pinus maximinoi apresenta

contrações volumétricas e lineares inferiores enquanto que a anisotropia é

ligeiramente superior, estas diferenças, possivelmente podem estar relacionadas à

idade das árvores amostradas naquele trabalho.

35

Tomaseli (1980); Klock (1989); Muñiz (1993), Lara Palma & Ballarin (2003) e

Chies (2005), observaram essa tendência em espécies do gênero Pinus, nas quais a

madeira juvenil apresenta contrações menores que a madeira adulta, com exceção

da contração longitudinal na qual ocorre o contrário, e maior anisotropia de

contração.

A TABELA 4 apresenta os valores médios, máximo e mínimos e desvio

padrão dos coeficientes de retratibilidade volumétrico, tangencial e radial, para as

espécies de Pinus maximinoi e Pinus taeda, estão apresentados na TABELA 4,

juntamente com os respectivos testes de média.

TABELA 4 - VALORES MÉDIOS DOS COEFICIENTES DE RETRATIBILIDADE VOLUMÉTRICA, TANGENCIAL E RADIAL PARA O Pinus maximinoi E Pinus taeda

ESPÉCIES

Qv Qt Qr

Pinus maximinoi

MÉDIA 0,40 A 0,25 A 0,12 A

MIN 0,11 0,08 0,00

MAX 0,70 0,46 0,20

DESV.PAD 0,09 0,05 0,03

Pinus taeda

MÉDIA 0,40 A 0,24 B 0,15 B

MIN 0,21 0,13 0,07

MAX 0,53 0,34 0,23

DESV.PAD. 0,07 0,04 0,04 Em que: Qv = Coeficiente de retratibilidade volumétrica (%/%); Qt = Coeficiente de retratibilidade tangencial (%/%); Qr = Coeficiente de retratibilidade radial (%/%). Médias seguidas de mesma letra não diferem estatisticamente entre si ao nível de probabilidade de 5% pelo teste de Tukey.

Os valores médios gerais dos coeficientes de retratiblidade volumétrica,

tangencial e radial para a madeira de Pinus maximinoi, foram de 0,40%/%, 0,25%/%,

e 0,12 %/%, respectivamente. O Pinus taeda apresentou para as mesmas

propriedades nesta ordem, valores de 0,40%/%, 0,24%/% e 0,15%/%. Observa-se

pelo teste de Tukey que o coeficiente de retratibilidade volumétrico (0,40%/%) foi

estatisticamente igual para as duas espécies. Já o coeficiente de retratibilidade

tangencial foi menor para o Pinus taeda, ao contrário do coeficiente de retratibilidade

radial que se apresentou numericamente inferior para o Pinus maximinoi.

Os valores dos coeficientes de retratibilidade desse estudo são semelhantes

aos apresentados na literatura para espécies do gênero Pinus, para madeira juvenil

de espécies do gênero (Klock, 1989 e Muñiz, 1993).

36

4.4 CORRELAÇÕES ENTRE A CONTRAÇÃO VOLUMÉTRICA DA MADEIRA

JUVENIL E A DENSIDADE BÁSICA E APARENTE A 12% E A PORCENTAGEM

DE LENHO TARDIO

As FIGURAS 2, 3 e 4 apresentam as regressões lineares simples, a 95% de

confiabilidade, realizadas entre a contração volumétrica e a densidade básica,

densidade aparente a 12% de umidade e a porcentagem de lenho tardio da madeira

juvenil de Pinus maximinoi e de Pinus taeda. Os dados foram plotados com as

mesmas escalas entre as propriedades das duas espécies, de tal forma que

permitam visualizar a amplitude de distribuição dos dados para cada espécie, e da

diferença entre as espécies.

Pinus maximinoi Pinus taeda

FIGURA 2 - REGRESSÕES LINEARES, A 95% DE CONFIABILIDADE, VARIAÇÃO DA CONTRAÇÃO MÁXIMA VOLUMÉTRICA EM FUNÇÃO DA DENSIDADE BÁSICCA DA MADEIRA JUVENIL DE Pinus maximinoi E Pinus taeda

Contração Volumétrica Máxima x Densidade Básica

Densidade Básica (g/cm³)

Con

traç

ão V

olu

mét

rica

Máx

ima

(%)

0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6

4,6

6,6

8,6

10,6

12,6

14,6

Contração Volumétrica Máxima x Densidade Básica

Densidade Básica (g/cm³)

Con

tração V

olu

métr

ica M

áxim

a (

%)

0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 0,6

4,6

6,6

8,6

10,6

12,6

14,6

37

Pinus maximinoi Pinus taeda

FIGURA 3 - REGRESSÕES LINEARES, A 95% DE CONFIABILIDADE, VARIAÇÃO DA CONTRAÇÃO MÁXIMA VOLUMÉTRICA EM FUNÇÃO DA DENSIDADE APARENTE A 12%, DA MADEIRA JUVENIL DE Pinus maximinoi E Pinus taeda

Pinus maximinoi Pinus taeda

FIGURA 4 - REGRESSÕES LINEARES, A 95% DE CONFIABILIDADE, VARIAÇÃO DA CONTRAÇÃO MÁXIMA VOLUMÉTRICA EM FUNÇÃO DA PORCENTAGEM DE LENHO TARDIO, DA MADEIRA JUVENIL DE Pinus maximinoi E Pinus taeda

A TABELA 5 apresenta as equações lineares e as correlações determinadas

entre a variação da contração volumétrica máxima e a densidade básica, densidade

aparente a 12% de umidade e porcentagem de lenho tardio, a 95% de

confiabilidade.

Contração Volumétrica Máxima x Densidade Aparente 12%

Densidade Aparente 12% (g/cm³)

Co

ntr

ação

Vo

lum

étr

ica M

áx

ima (

%)

0,37 0,42 0,47 0,52 0,57 0,62 0,67

4,6

6,6

8,6

10,6

12,6

14,6

Contração Volumétrica Máxima x Densidade Aparente 12%

Densidade Aparente 12% (g/cm³)

Con

tração V

olu

métr

ica M

áxim

a (

%)

0,37 0,42 0,47 0,52 0,57 0,62 0,67

4,6

6,6

8,6

10,6

12,6

14,6

Contração Volumétrica Máxima x Lenho Tardio

Lenho Tardio (%)

Con

tração V

olu

métr

ica M

áxim

a (

%)

0 10 20 30 40 50 60 70 80

4,6

6,6

8,6

10,6

12,6

14,6

Contração Volumétrica Máxima x Lenho Tardio

Lenho Tardio (%)

Con

trção V

olu

métr

ica M

áxim

a (

%)

0 10 20 30 40 50 60 70 80

4,6

6,6

8,6

10,6

12,6

14,6

38

TABELA 5 - EQUAÇÕES LINEARES E CORRELAÇÕES DETERMINADAS ENTRE

CONTRAÇÃO VOLUMÉTRICA MÁXIMA E DENSIDADE BÁSICA, DENSIDADE

APARENTE A 12% E PORCENTAGEM DE LENHO TARDIO, DA MADEIRA

JUVENIL DE Pinus maximinoi E Pinus taeda

Pinus maximinoi Pinus taeda

Equação Correlação Equação Correlação

βv=0,663609+21,2128*ρb r=0,5775 βv=0,802963+23,2554*ρb r= 0,7934

βv=0,280373+18,8467*ρap r=0,6310 βv=1,07426+18,8704*ρap r=0,8239

βv=7,26372+15,7724-2*L.T r=0,3668 βv=7,77753+77,6659-3*L.T. r=0,5919

Em que: βv = Contração volumétrica máxima (%); ρap = Densidade aparente (g/m³); ρb = Densidade básica (g/m³); L.T = Porcentagem de lenho tardio (%).

Com base nas FIGURAS 2, 3 e 4 e na TABELA 5, observa-se que as

equações geradas para a espécie Pinus maximinoi tiveram menores coeficientes de

correlação em relação ao Pinus taeda para a contração volumétrica máxima, com a

densidade básica, densidade aparente a 12% de umidade e a porcentagem de lenho

tardio.

O Pinus taeda, apresentou alta correlação entre a contração volumétrica

máxima e a densidade básica (r = 0,7931) e entre a densidade aparente a 12% de

umidade (r = 0,8240), demonstrando existir um alto grau de interação entre as

propriedades em questão. Já em relação ao lenho tardio a correlação pode ser

considerada moderada (r = 0,5920).

Para o Pinus maximinoi as equações apresentaram valores de correlação

iguais a 0,3669, entre contração volumétrica máxima e porcentagem de lenho tardio

e 0,5775 entre contração volumétrica e densidade básica apenas a correlação entre

contração volumétrica e densidade aparente a 12% de umidade apresentou

coeficiente de correlação considerado alto (r = 0,6310).

De maneira geral a contração volumétrica apresentou elevados coeficientes

de correlação com as densidades básicas e aparentes das madeiras de Pinus

maximoni e taeda, mostrando que existe relação positiva entre estas características.

Kollman & Côté (1968) explicam que a retratibilidade total da madeira aumenta com

sua densidade. A existência de altas correlações entre a densidade básica permite

prever o comportamento dimensional de uma madeira para determinado uso final.

Embora os valores de correlação entre a contração volumétrica e lenho

tardio não terem sido altos, a correlação positiva indica que quanto maior a

39

porcentagem de lenho tardio, maior será a densidade e a contração volumétrica de

uma peça de madeira.

O Pinus taeda apresentou um valor médio de 36% para lenho tardio e maior

densidade básica (0,420 g/cm3) e consequente maior contração volumétrica

(10,56%), ao contrário da do Pinus maximinoi, que apresentou em média 12,17% de

lenho tardio em sua estrutura e menor densidade básica (0,400 g/cm3) e contração

volumétrica (9,18%).

Autores (Panshin & Zeeuw, 1980) explicam que em madeiras de coníferas, a

proporção de lenho tardio e a espessura da parede das células que o compõem

exercem influência na densidade básica, isso porque o lenho tardio apresenta fibras

de paredes mais espessas quando comparadas as do lenho inicial.

As FIGURAS 5 e 6 apresentam as regressões lineares simples, a 95% de

confiabilidade, realizadas entre a densidade básica, a densidade aparente a 12% de

umidade e a porcentagem de lenho tardio da madeira juvenil de Pinus maximinoi e

de Pinus taeda. Os dados foram plotados com as mesmas escalas entre as

propriedades das duas espécies, de tal forma que permitam visualizar a amplitude

de distribuição dos dados para cada espécie, e da diferença entre as espécies.

Pinus maximinoi Pinus taeda

FIGURA 5 - REGRESSÕES LINEARES, A 95% DE PROBABILIDADE, VARIAÇÃO DA DENSIDADE BÁSICA EM FUNÇÃO DA PORCENTAGEM DE LENHO TARDIO E, DA MADEIRA JUVENIL DE Pinus maximinoi E Pinus taeda

Lenho Tardio x Densidade Básica

Lenho Tardio (%)

Den

sida

de

Bás

ica

(g/c

m³)

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

0,6

Lenho Tardio x Densidade Básica

Lenho Tardio (%)

Den

sidad

e B

ásic

a (g

/cm

³)

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

0,6

40

Pinus maximinoi Pinus taeda

FIGURA 6 - REGRESSÕES LINEARES, A 95% DE PROBABILIDADE, RELAÇÃO ENTRE A DENSIDADE APARENTE A 12% E A PORCENTAGEM DE LENHO TARDIO, DA MADEIRA JUVENIL DE Pinus maximinoi E Pinus taeda

A TABELA 6 apresenta as equações lineares e as correlações determinadas

entre a densidade básica, densidade aparente a 12% de umidade e porcentagem de

lenho tardio, a 95% de confiabilidade.

TABELA 6 - EQUAÇÕES LINEARES E CORRELAÇÕES DETERMINADAS ENTRE

LENHO TARDIO E DENSIDADE BÁSICA E DENSIDADE APARENTE A 12%, DA

MADEIRA JUVENIL DE Pinus maximinoi E Pinus taeda

Pinus maximinoi Pinus taeda

Equação Correlação Equação Correlação

ρb=0,357778+36,0339-4* L.T r=0,3078 ρb=0,295171+34,7215-4* L.T r=0,7759

ρap=0,414907+4,7232-3* L.T r=0,3281 ρap=0,344162+44,2489-4* L.T r=0,7724

Em que: L.T = Porcentagem de lenho tardio (%); ρap = Densidade aparente (g/m³); ρb = Densidade básica (g/m³).

Observando as FIGURAS 5 e 6 e a TABELA 6 é possível verificar que as

correlações entre porcentagem de lenho tardio e a densidade básica e a

porcentagem de lenho tardio e a densidade aparente a 12% de umidade são altas

para a espécie de Pinus taeda, enquanto que para a espécie de Pinus maximinoi, os

coeficientes de correlação são numericamente inferiores, considerando assim baixa

correlação entre as variáveis estudadas.

Barrichelo & Brito (1977) encontraram, estudando as correlações entre

porcentagem de lenho tardio e densidade básica de espécies do gênero Pinus, um

coeficiente de correlação de 0,9310, para a espécie de Pinus taeda, valor superior

Lenho tardio x Densidade Aparente 12%

Lenho tardio (%)

Den

sid

ad

e A

pare

nte

12

% (

g/c

m³)

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

0,6

Lenho Tardio x Densidade Aparente 12%

Lenho Tardio (%)

Den

sid

ad

e A

pare

nte

12

% (

g/c

m³)

0 10 20 30 40 50 60 70 80

0,3

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

0,6

41

ao observado por Hassegawa (2003), que verificou em seu estudo sobre o Pinus

taeda, um coeficiente de correlação de 0,8544. Os dois autores encontraram em

seus estudos coeficientes numericamente superiores aos verificados no presente

trabalho (0,7760).

Segundo Panshin & Zeeuw (1980), a densidade e a porcentagem de lenho

tardio estão intimamente relacionadas devido às características das fibras de lenho

tardio - em especial o diâmetro externo e a espessura da parede -, as quais

contribuem com o aumento na densidade proporcionalmente ao aumento na

porcentagem de lenho tardio.

42

5. CONCLUSÃO

A porcentagem de lenho tardio da madeira juvenil de Pinus taeda foi

estatisticamente superior a de Pinus maximinoi;

A densidade básica e a densidade aparente a 12% de umidade da madeira

juvenil de Pinus taeda foi estatisticamente superior a de Pinus maximinoi;

Os valores médios de contração volumétrica, tangencial e radial, da madeira

juvenil de Pinus taeda, foram estatisticamente superiores a de Pinus maximinoi;

A contração longitudinal e a anisotropia de contração da madeira juvenil de

Pinus taeda foram estatisticamente inferior a de Pinus maximinoi;

O coeficiente de retratibilidade volumétrica foi estatisticamente igual para as

duas espécies estudadas;

O coeficiente de retratibilidade tangencial da madeira juvenil de Pinus taeda

foi estatisticamente inferior a de Pinus maximinoi, ao contrário do coeficiente de

retratibilidade tangencial que foi estatisticamente inferior para a madeira de Pinus

maximinoi;

As correlações entre a contração volumétrica e as propriedades de

densidade básica, densidade aparente a 12% de umidade e porcentagem de lenho

tardio foram positivas e superiores para a madeira juvenil de Pinus taeda em relação

à de Pinus maximinoi;

A correlação entre a contração volumétrica e a densidade aparente a 12%

de umidade é positiva e superior a correlação entre contração volumétrica e as

outras propriedades para as duas espécies estudadas;

A correlação entre contração volumétrica e lenho tardio foi positiva e inferior

em relação as correlações entre contração volumétrica e as outras propriedades

para as duas espécies estudadas;

As correlações entre porcentagem de lenho tardio e as densidades básica e

aparente a 12% de umidade foram positivas e superiores para a madeira juvenil de

Pinus taeda em relação a de Pinus maximinoi.

43

REFERÊNCIA BIBLIOGRAFICA

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DA INDÚSTRIA DE MADEIRA PROCESSADA MECANICAMENTE - ABIMCI. Estudo Setorial 2008. Curitiba: 2008. BARRICHELO, L.E.G.; BRITO,J.O. Correlações entre teor de lenho tardio e densidade básica para espécies do genero Pinus, IPEF, Circular Técnica, nº 30, PBP/3.2.2, Piracicaba, SP, 1977. Disponível em:< http://www.ipef.br/publicacoes/ctecnica/nr030.pdf>. Acesso em 10 mar. 2010. BRAND, M.A.; SIMIONI, F.J.; ROTTA, D.N.H.; VICARI, N.; CAMARGO, H.B. de. Tecnologia da madeira e utilização de espécies do gênero Pinus - qualidade da madeira das espécies do gênero Pinus plantadas na região da AMURES (Propriedades físicas), 2000. Relatório Final, Universidade do Planalto Catarinense, Lages, SC. CHIES, D. Influência do espaçamento sobre a qualidade e o rendimento da madeira serrada de Pinus taeda L. 2005. 12p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal) – Universidade Federal do Paraná. COPANT. Maderas – Método de determinación de la contracción. NORMA PANAMERICANA 462, (1972b). COSTA, A.F.; VALE, A.T.; GONÇALEZ, J.C. Eficiência de um resíduo de origem petrolífera sobre a estabilidade dimensional da madeira de Pinus sp. (pinus) e Mimosa scabrella Bentham (bracatinga). Ciência Florestal, Santa Maria, RS, v. 11, n. 2, 2001. COWN, D.J. Wood density of radiata pine: its variation and manipulation. New Zealand Journal of Forestry Science. v.19, p. 84-94, 1974. DIAS, F.M. A densidade aparente como estimador de propriedades de resistência e rigidez da madeira. 2000. 146p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia dos Materiais) – Escola de Engenharia de São Carlos. DOSSA, D. Cultivo do Pinus: Importância sócio-econômica e ambiental. Disponível em: <http://sistemasdeproducao.cnptia.embrapa.br/FontesHTML/Pinus/CultivodoPinus/11_importancia_socio_economica.htm>. Acesso em 22 jan. 2010. DOSSA, D.; SILVA, H.D. da.; BELLOTE, A.F.J.; RODIGHERI, H.R. Produção e Rentabilidade de Pínus em Empresas Florestais. Comunicado Técnico, Colombo, ISSN 1517-5030, 2002.

44

DVORAK, W.S.; DONAHUE, J.K. Pinus maximinoi seed collections in Mexico and Central America. CAMCORE. Bulletin on tropical forestry. Raleigh. 1988. 47p. GARBE, E.A. Gradiente de Umidade e Tensões. 2008. 15p. Monografia (Mestrado em Tecnologia de Produtos Florestais) – Universidade Federal do Paraná. HASSEGAWA, M. Qualidade da madeira de Pinus taeda L. de procedência da áfrica do sul. 2003. 107p. Dissertação (Mestrado em Engenharia Florestal) – Universidade Federal do Paraná. HAYGREEN, J.G.; BOWYER, J.L. Forest products and wood science introduction. Ames: Iowa State University, 1982. 549p. HEIN, P.R.G. Avaliação das propriedades da madeira de Eucalyptus urophylla por meio da espectroscopia no infravermelho próximo. 2008. 75p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia da Madeira) – Universidade Federal de Lavras. KEINERT Jr, S.; ROZAS, E.C.E.; ESTURION, J.A.; MATSUNAGA, D.K.; ALBERTO, M.A.M.; RINCOSKI, C.R. Relação entre a contração e teor de umidade em maderia de Pinus taeda e Pinus elliottii em vários ângulos de grã. Ciência Florestal, Santa Maria, RS, v.2, n.1, p81-86, 1992. KLOCK, U. Qualidade da madeira juvenil de Pinus maximinoi H.E. Moore. 2000. 291p. Tese (Doutorado em Ciências Florestais) - Universidade Federal do Paraná, Curitiba. LARA PALMA, H.A.; BALLARIN A.W. Propriedades de contração na madeira juvenil e adulta de Pinus taeda L. Scientia Forestalis, Piracicaba, SP, n. 64, p. 13-22, 2003. LARA PALMA, H.A.; BALLARIN A.W. Propriedades de resistência e rigidez da madeira juvenil e adulta de Pinus taeda L. Revista Árvore, Viçosa, MG, v.27, n.3, p.371-380, 2003. LARSON, P.R.; KRETSCHMANN, D.E., CLARK III, A.; ISEBRANDS, J.G. 2001. Formation and properties of juvenile wood in southern pines: A synopsis. Gen. Tech. Rep. FPL-GTR-129. Madison, In: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. 42 p.

45

LEONELLO, E.C; LARA PALMA, H.A. Características de Crescimento e Densidade da Madeira Juvenil e Adulta de Pinus taeda L. In: Simpósio Internacional de Iniciação Científica, 17º, 2009, São Paulo, SP. Anais... São Paulo, 2009. Disponível em: <http://www.usp.br/siicusp/Resumos/15Siicusp/4790.pdf>. Acesso em: 21 jan. 2010. LOGSDON, N.B.; FINGER, Z.; PENNA, E.S. Caracterização físico-mecânica da madeira de Cedro-marinheiro, Guarea trichilioides L. (Meliaceae). Scientia Forestalis, Piracicaba, SP, v. 36, n. 77, p. 43-51, 2008. LÓPEZ-UPTON, J.; DONAHUE J.K. 2003. Pinus maximinoi H.E. Moore. Species description in the Tropical Tree Seed Manual. MARTO, G.B.T. Indicações para escolha de espécies de Pinus. Disponível em: <http://www.ipef.br/silvicultura/escolha_pinus.asp>. Acesso em: 22 jan. 2010. MATTOS, B.D.; GATTO, D.A. Correlação entre massa específica e retratibilidade da madeira de três coníferas da região sul do Brasil. In: Congresso de Iniciação Científica, XVIII, 2009, Pelotas, RS. Anais... Pelotas; 2009. Disponível em:<http://www.ufpel.tche.br/cic/2009/cd/pdf/EN/EN_00746.pdf>. Acesso em: 28 jan. 2010. MELCHIORETTO, D.; ELEOTÉRIO, J.R. Caracterização, classificação e comparação da madeira de Pinus patula, P. elliottii e P. taeda através de suas propriedades físicas e mecânicas. Congresso Regional De Iniciação Científica e Tecnológica, XVIII, 2003, Blumenau, SC. Anais... Blumenau, 2003. Disponível em: <http://200.169.53.89/download/CD%20congressos/2003/CRICTE/trabalhos/Engenharia%20Civil%20PDF/4060.pdf> Acesso em: 21 jan. 2010. MUÑIZ G.I.B. Caracterização e desenvolvimento de modelos para estimar as propriedades e o comportamento na secagem da madeira de Pinus elliottii Engelm. e Pinus taeda L. Curitiba: 1993. 235p Tese (Doutorado em Ciências Florestais). Curso de Pós-graduação em Engenharia Florestal. Universidade Federal do Paraná. NISGOSKI, S. Espectroscopia no infravermelho próximo no estudo de características da madeira e papel de Pinus taeda L. 2005. 160p. Tese (Doutorado em Engenharia Florestal) – Universidade Federal do Paraná. OLIVEIRA, F.L. de.; LIMA, I.L. de.; GARCIA, J.N.; FLORSHEIM, S.M.B. Propriedades da madeira de Pinus taeda L. em função da idade e da posição radial

46

na tora. Revista do Instituto Florestal, São Paulo, SP, v. 18, n. único, p. 59-70, 2006. PANSHIN, A.J. & DeZEEUW, C. Textbook of wood technology. 3ª ed., New York, McGraw Hill, 1980. 722p. PEREIRA, J.C.P.; TOMASELLI, I. A influência do desbaste na qualidade da madeira de Pinus elliottii Engelm. var. elliottii. Boletim Pesquisa Florestal, Colombo, n.49, p. 61-81, 2004. REZENDE, M.A. de.; ESCOBEDO, J.F. Retratibilidade volumétrica e densidade aparente da madeira em função da umidade. IPEF, Piracicaba, SP, n.39, p.33-40, ago.1988. REZENDE, M.A. de.; SAGLIETTi, J.R.C.; GUERRINI, I.A.; Estudo das interrelações entre massa específica, retratibilidade e umidade da madeira do Pinus caribaea var. hondurensis aos 8 anos de idade. Trabalho de Pesquisa, IPEF, Piracicaba, SP, n.48/49, p.133-141, 1995. SANTINI, E.J.; HASELEIN, C.R.; GATTO, D.A. Análise comparativa das propriedades físicas e mecânicas da madeira de três coníferas de florestas plantadas. Ciência Florestal, Santa Maria, RS, v.10, n.1, p.85-93, 2000. SANTOS, S.R. dos; SANSÍGOLO, C.A. Influência da densidade básica da madeira de clones de Eucalyptus grandis x Eucalyptus urophylla na qualidade da polpa branqueada. Ciência Florestal, Santa Maria, RS, v. 17, n. 1, p. 53-63, 2007. SHIMIZU, J.Y. Pinus na silvicultura brasileira. Disponível em:

<http://www.ambientebrasil.com.br/composer.php3?base=./florestal/index.html&cont

eudo=./florestal/artigos/pinus.html>. Acesso em: 20 mar. 2010.

SILVA, J. de C.; OLIVEIRA, J.T. da S. Avaliação das propriedades higroscópicas da madeira de Eucalyptus saligna sm., em diferentes condições de umidade relativa do ar. Revista Árvore, Viçosa, MG, v.27, n.2, p.233-239, 2003.FRANCELINO, J.A.; WRIGHT, J.A.; MALAN, F.S. Variation in wood and tracheid properties of Pinus maximinoi, P. pseudostrobus and P. patula. IAWA Bulletin, v.12:, n.4, p.467-475, 1991.

47

WRIGHT, J.A.; WESSELS, A. Laboratory scale pulping of Pinus pseudostrobus, P. maximinoi and P. patula. IPEF International, Piracicaba, n.2, p.39-44, 1992. Wood handbook - Wood as an engineering material. Gen. Tech. Rep. FPL–GTR–113. Madison, In: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory. 463 p. 1999. ZOBEL, B., RHODES, RR. Relationship of wood specific gravity in Loblolly pine to growth and environmental factor. Texas Forest Serive. Technical reprint. v.11, p.1-32, 1965. ZOBEL, B.; WEBB, C.; HENSON, F. Core or juvenile wood of loblolly and slash pine trees. TAPPI, v 42, n. 5, p.345-356, 1959.

48

ANEXO

TABELA 7 - CARACTERÍSTICAS DAS ÁRVORES AMOSTRADAS – Pinus maximinoi.

PROGRAMA CAP (cm) ALTURA (m) ALTURA COMERCIAL (m)

295 99 22,9 17,8 362 90 23,7 17,5 39 81 20,8 16,0

477 83 23,2 17,3 424 89 23,1 17,6 479 89 23,4 16,8 452 92 22,2 18,8 250 99 22,7 18,0

426 88 23,6 15,7

46 79 22,0 16,5 361 76 22,8 16,0 28 91 20,9 16,4

464 92 22,6 18,7 482 73 20,0 15,8 262 102 24,3 20,5

CAP = circunferência à altura do peito (1,30 m).

TABELA 8 - CARACTERÍSTICAS DAS ÁRVORES AMOSTRADAS - Pinua taeda.

PROGRAMA CAP (cm) ALTURA (m) ALTURA COMERCIAL (m)

TA 85 16,2 12,50 TA 87 15,9 11,40 TA 87 13,6 10,40 TA 100 15,2 10,95 TA 99 15,9 11,75 TA 94 15,2 11,75 TA 90 15,6 12,75 TA 96 15,8 12,38

TA 79 12,9 9,30

TA 90 14,3 10,97 TA 81 15,7 11,84 TA 92 15,6 11,20 TA 79 15,2 11,20 TA 86 13,6 10,15 TA 75 13,7 11,60

CAP = circunferência à altura do peito (1,30 m).