UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO FACULDADE DE ENGENHARIA FLORESTAL DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA FLORESTAL
RESISTÊNCIA BIOLÓGICA DA MADEIRA TRATADA E NÃO TRATADA DE Corymbia citriodora
WESLLEY CANDIDO DE OLIVEIRA
CUIABÁ - MT 2018
WESLLEY CANDIDO DE OLIVEIRA
RESISTÊNCIA BIOLÓGICA DA MADEIRA TRATADA E NÃO TRATADA DE Corymbia citriodora
Orientador: Prof. Dr. Aylson Costa Oliveira
Monografia apresentada à Disciplina de Trabalho de Curso do
Departamento de Engenharia Florestal, Faculdade de Engenharia Florestal – Universidade Federal de Mato Grosso, como parte das exigências para obtenção do título de bacharel em Engenharia Florestla.
CUIABÁ-MT 2018
AGRADECIMENTOS
À minha mãe Rosicler Dias Gomes, mulher descendente das Amazonas da ilha paradisíaca Themyscira, antiga nação de mulheres guerreiras da mitologia grega. Mandada à Terra para propagar o amor incondicional pelos seus filhos, sendo a defensora da vida e da verdade. Possuindo habilidades super-humanas, serviu-me de escudo e inspiração durante minha caminhada até o atual momento.
Aos meus orientadores Dr. Aylson Costa Oliveira e Dra. Bárbara Luísa Corradi Pereira por todo tempo dedicado mim, hora sendo professores, outra sendo amigos, pais e até mesmo psicólogos. Obrigado pela mão que sempre se estendeu quando eu precisei mesmo em momentos críticos, onde tudo parecia impossível. A humildade e cumplicidade de vocês foi um dos maiores aprendizados.
À minha namorada Leonora Goes, por ser a minha dupla, meu co-piloto da estrada da vida, por me apoiar, dar conselhos, aulas, torcer, me motivar e ficar mais feliz que eu mesmo pelas minhas conquistas.
Ao jiu-jitsu, arte marcial na qual eu aprendi que nada se conquista sem disciplina, força de vontade e dedicação.
Aos meus irmãos que são quase de sangue, Hugo ali, Brunão, Indião, Nêne, Pedrão, Pepe, Pitta, Matuza, Romulo, Reiche e Zuzu.
À Ana Carolina Silva Costa pela participação na banca avaliadora.
Ao Laboratório de Tecnologia da Madeira – UFMT e demais envolvidos.
À Faculdade de Engenharia Florestal da Universidade de Mato Grosso campus Cuiabá.
À todas as pessoas que de alguma forma, contribuíram para minha formação acadêmica e profissional.
À Unidade de Tratamento de Madeira Santo André pelo fornecimento do material.
Ao Laboratório de Engenharia de Alimentos, pelo fornecimento do equipamento de colorimetria.
SUMÁRIO
Página
1. INTRODUÇÃO ... 1
2. OBJETIVO...3
2.1. OBJETIVO GERAL ... 3
2.1. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ... 3
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ... 4
3.1. DURABILIDADE NATURAL DA MADEIRA ... 4
3.2. BIODETERIORAÇÃO DA MADEIRA ... 5
3.3. FUNGOS XILÓFAGOS ... 7
3.4. INSETOS ... 10
3.5. PRESERVAÇÃO DA MADEIRA ... 11
3.6. COLORIMETRIA...12
4. METODOLOGIA...16
4.1. OBTENÇÃO DO MATERIAL ... 16
4.2. PREPARAÇÃO DOS CORPOS DE PROVA ... 16
4.3. INSTALAÇÃO DO EXPERIMENTO COM CUPINS ... 16
4.4. FUNGOS XILÓFAGOS E CONDIÇÕES DE ENSAIO ... Erro! Indicador não definido. 4.5. INSTALAÇÃO DO EXPERIMENTO COM FUNGOS ... 18
4.6. AVALIAÇÃO COLORIMÉTRICA ... 20
4.7. ANÁLISE ESTATÍSTICA...22
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO ... 23
5.1. RESISTÊNCIA DA MADEIRA TRATADA E NÃO TRATADA CONTRA CUPINS ... 23
5.2. RESISTÊNCIA DA MADEIRA TRATADA E NÃO TRATADA CONTRA FUNGOS ... 24
5.3. ALTERAÇÃO DOS PADRÕES COLORIMÉTRICOS ... 26
5.4. CORRELAÇÃO DOS PADRÕES COLORIMÉTRICOS E A DETERIORAÇÃO DA MADEIRA...30
6. CONCLUSÃO ... 33
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 34
LISTA DE TABELAS
Página TABELA 1. CLASSIFICAÇÃO DA VARIAÇÃO TOTAL DA COR (ΔE) DA MADEIRA...15 TABELA 2. CLASSIFICAÇÃO DO DESGASTE PROVOCADO POR CUPINS...17 TABELA 3. CLASSIFICAÇÃO DA RESISTÊNCIA NATURAL DE MADEIRAS SUBMETIDAS AO ATAQUE DE ORGANISMOS XILÓFAGOS...20 TABELA 4. CLASSIFICAÇÃO DA VARIAÇÃO TOTAL DE COR DA MADEIRA...22 TABELA 5. VALORES MÉDIOS DE PERDA DE MASSA (%) E DESGASTE (NOTA) DA MADEIRA DE Corymbia citriodora SOB A AÇÃO DO CUPIM nasutitermes sp...23 TABELA 6. VALORES MÉDIOS DE PERDA DE MASSA (%) E CLASSE DE RESISTÊNCIA PARA A MADEIRA DE Corymbia citriodora SOB A AÇÃO DOS FUNGOS Trametis versicolor E G Gloeophyllum trabeum...24 TABELA 7. CORRELAÇÃO DOS PARÂMETROS COLORIMÉTRICOS E VARIAÇÃO DE COR (ΔE) DA MADEIRA DE Corymbia citriodora COM OS
VALORES MÉDIOS DE PERDA DE MASSA
(PM)...30
LISTA DE FIGURAS
Página FIGURA 1. CLASSIFICAÇÃO DA VARIAÇÃO TOTAL DA COR (ΔE) DA MADEIRA...14 FIGURA 2. VARIAÇÃO DOS PADRÕES COLORIMÉTRICOS DA MADEIRA DE C. citriodora EM CONDIÇÃO NATURAL (TESTEMUNHA) E APÓS O ATAQUE DOS FUNGOS Trametis versicolor E Gloeophyllum trabeum...27 FIGURA 3. CORRELAÇÃO DA VARIAÇÃO TOTAL DA COR (ΔE) COM A PERDA DE MASSA (%) OCASIONADA PELO ATAQUE DOS FUNGOS...32
RESUMO
OLIVEIRA, Weslley Candido. Resistência biológica da madeira tratada e não tratada de Corymbia citriodora. 2018. Monografia (Graduação em Engenharia Florestal) – Universidade Federal de Mato Grosso, Cuiabá- MT. Orientador: Prof. Dr. Aylson Costa Oliveira.
O trabalho objetivou avaliar a resistência biológica da madeira de alburno tratada com CCA e não tratada da espécie C. citriodora com idade de quatro anos, sob ação de agentes biodeterioradores em ensaios de laboratório, e utilizar a técnica de colorimetria para avaliar a alteração dos parâmetros colorimétricos de luminosidade L*, as coordenadas cromáticas a*b*, saturação C*, e ângulo de tinta da madeira não tratada após ataque dos fungos. Foram doados três mourões tratados com CCA (tipo B), e três não tratados, posteriormente transformados em corpos-de-prova nas dimensões de 2,5x2,5x1,0cm. Os corpos-de-prova foram adicionados dentro de frascos (360ml) junto dos fungos, e encubados pelo período de 12 semanas. No ensaio de preferência alimentar, os corpos-de-prova foram dispostos dentro de uma caixa d’água com uma camada de areia, ao redor da colônia de cupins pelo período de 15 dias. A massa seca das amostras, foi medida antes e depois da ação dos agentes biodeterioradores para determinar a perda de massa. Os parâmetros colorimétricos da madeira sem tratamento, foram obtidos antes e após o ataque dos fungos pelo aparelho espectrofotômetro. A madeira não tratada foi classificada como moderadamente resistente aos fungos. A madeira tratada foi muito resistente aos fungos. A nota do desgaste para o ataque dos cupins foi de 1,2 para madeira não tratada e 10 para tratada.
O ataque dos fungos causou alterações semelhantes nos padrões colorimétricos. Apenas os parâmetros b*C*h° aumentaram significativamente, tornando a madeira muito amarela. A variação total de cor da madeira ∆E* foi muito perceptível.
Palavras-chave: Fungos, Cupins, Colorimetria.
1. INTRODUÇÃO
O vasto território brasileiro associado às excelentes condições edafoclimáticas para silvicultura e o desenvolvimento de programas de melhoramento genético e clonagem de espécies florestais de rápido crescimento, tem impulsionando o desenvolvimento do setor de reflorestamento. Segundo dados da Indústria Brasileira de Árvores – IBÁ (2017), com uma área de 7,84 milhões de hectares de árvores plantadas, esse setor é responsável por 91% de toda a madeira produzida para fins industriais.
Entretanto, espécies de rápido crescimento atingem dimensões de comercialização ainda muito jovens, apresentando menor durabilidade natural em relação às madeiras obtidas de espécies tropicais, quando expostas a ambientes mais agressivos, como em contato com o solo e umidade, conforme trabalho de Gonçalves et al. (2013). A resistência natural ou durabilidade natural da madeira é a capacidade de resistir à deterioração ocasionada pela ação de agentes deterioradores, incluindo os biológicos, físicos e químicos, sendo os fungos e os cupins os responsáveis pelos maiores danos (MELO et al., 2010).
O conhecimento sobre a durabilidade natural e as restrições referentes ao uso da madeira, fornece informações básicas a respeito da utilização de seus produtos sob diferentes condições de exposição à agentes deterioradores. Paes et al. (2009), ressaltaram que o emprego adequado da madeira a situações de risco de deterioração, poupa gastos desnecessários com a reposição e manutenção de peças, reduzindo os impactos ao meio ambiente.
Embora a madeira com baixa durabilidade natural apresente susceptibilidade ao ataque de organismos xilófagos em condições específicas, o tratamento preservativo pode tornar o material mais durável. Segundo Barillari e Freitas (2012), após o tratamento com produtos químicos preservantes, a madeira torna-se mais resistente ao ataque de organismos biológicos, aumentando consideravelmente sua
vida útil. Vivian et al. (2015), afirmaram que pode-se obter uma proteção efetiva de até 50 anos para madeiras menos resistentes quando realizado o tratamento preservativo de forma eficiente.
Para definir o grau de resistência da madeira e eficiência do tratamento torna-se necessário a realização de ensaios de campo ou laboratório. Nos ensaios de laboratório é possível utilizar peças de menores dimensões, em um curto período de tempo, possibilitando o levantamento de informações relacionadas à resistência natural de forma mais ágil. Stangerlin (2012) ressalta que a aplicação de ensaios de laboratório tem sido utilizada com a finalidade de fornecer respostas rápidas para os setores econômicos e de tecnologia.
Para que o conhecimento prévio das propriedades da madeira seja dinâmico e reduza gastos, é necessário a implementação de novas tecnologias. Dentro desse contexto, as técnicas não destrutivas como a colorimetria quantitativa tem sido utilizada, para caracterização da madeira e na avaliação da durabilidade (COSTA et al., 2011, STANGERLIN et al., 2013, OKINO et al., 2015), pois permite avaliar peças de maiores dimensões, sem a necessidade de extrair amostras como nos ensaios destrutivos e conseguindo resultados mais rápido.
Portanto, trabalhos desta natureza são importantes, pois permitem determinar padrões de alteração de cores da madeira visando seu uso final, e a necessidade ou não de tratamento químico, indicando a resistência natural da madeira para as mais diversas situações.
2. OBJETIVO
2.1. Objetivo geral
Avaliar a resistência biológica da madeira de alburno de Corymbia citriodora não tratada e tratada com Arseniato de Cobre Cromatado - CCA preservativo hidrossolúvel sob ação de agentes biodeterioradores em ensaios de laboratório.
2.2. Objetivos Específicos
Avaliar a eficiência do tratamento com CCA na durabilidade da madeira sob ação de cupins e fungos;
Verificar a resistência da madeira não tratada e tratada ao ataque dos cupins e fungos, através da perda de massa;
Classificar a madeira de alburno tratada e não tratada em classes de resistência a fungos xilófagos;
Avaliar as alterações dos parâmetros colorimetricas da madeira não tratada após a ação de fungos apodrecedores, por meio da técnica de colorimetria.
3. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
3.1. Durabilidade natural da madeira
De acordo com Eaton e Hale (1993) a durabilidade natural da madeira pode ser conceituada sendo a capacidade que uma determinada espécie apresenta de resistir a ação dos diferentes agentes deterioradores. O ataque de agentes deterioradores à madeira depende de condições ambientais favoráveis como temperatura, oxigênio e umidade, assim como a quantidade de água da própria madeira, e dependendo da aptidão de cada organismo, pode ocorrer o ataque isolado ou em conjunto com vários tipos de organismos simultaneamente (MELO et al., 2010).
Existem diversos fatores que podem influenciar a durabilidade natural da madeira, como exemplo, a idade, taxa de crescimento, quantidade de extrativos, características físicas e o comportamento da espécie em ambientes distintos (CARNEIRO et al., 2009). Botelho et al.
(2000) ressalta ainda, que estas características podem variar entre as espécies e dentro da mesma árvore.
Um dos principais fatores que afetam a durabilidade natural da madeira é a quantidade de extrativos presentes na mesma (MOTTA et al., 2013). Normalmente, maior quantidade de extrativos são encontradas na região do cerne, estes contêm substâncias inibidoras ou tóxicas, e não possui material de reserva (SILVA, 2007). A região do alburno é mais suscetível a deterioração quando comparado ao cerne, por ser a parte da madeira que apresenta maior quantidade de material nutritivo armazenado, e menor de extrativos (SILVA, 2007).
A durabilidade natural é uma das principais propriedades de interesse da madeira, sendo um dos fatores que pode limitar o uso de diversas espécies em vários segmentos (PINHEIRO, 2011). Fatores físicos, químicos e biológicos, entre os quais a umidade, a temperatura, e a baixa durabilidade natural, são importantes no estabelecimento de uma
determinada espécie em função da sua aplicação (ARAÚJO et al., 2012).
Quando a madeira é exposta a condições adversas ou em contato com o solo, torna-se necessário o uso de espécies de alta durabilidade natural (BARILLARI e FREITAS, 2002), para recomendar o seu emprego adequado, e evitar gastos desnecessários com a reposição de peças deterioradas (PAES et al, 2009).
Para definição do grau de durabilidade natural de uma determinada espécie, basicamente, dois tipos de ensaios, dependendo do proposito, podem ser executados: ensaios em laboratório e ensaios de campo (STANGERLIN, 2012).
Em ensaios de campo, é possível reproduzir as situações de uso da madeira com/sem tratamento químico. Nesta condição a madeira fica exposta a ciclos irregulares de exposição à luz solar, lixiviação, secagem, além dos agentes químicos e físicos do solo, e diversos organismos xilófagos que atuam em conjunto. Porém, existem certas dificuldades para elaboração de ensaios de campo, sendo a principal delas o longo período (anos) necessário para conseguir realizar a análise (VIVIAN, 2011).
Em ensaios de deterioração de laboratório é possível utilizar peças de pequenas dimensões, possibilitando o levantamento de informações relacionadas à resistência natural das madeiras em curto espaço de tempo (VIVIAN, 2011).
3.2. Biodeterioração da madeira
A biodeterioração da madeira, está associada a ação de agentes biodeterioradores que a decompõem para utilizar seus constituintes como fonte de energia e abrigo, atuando em conjunto com agentes físicos e químicos que aceleram o processo de deterioração (VIVIAN et al., 2014). Os agentes biodeterioradores que atacam a madeira são conhecidos como “xilófagos”. Estes podem ser divididos em três grupos: fungos e bactérias, insetos e perfuradores marinhos (MENDES e ALVES, 1988).
Segundo Levy (1979), estes organismos podem atacar a madeira de 2 formas:
a) Fungos e bactérias – A deterioração é causada pela liberação de enzimas, que reagem com os constituintes da parede celular a nível molecular, quebrando esta estrutura.
b) Cupins, besouros e perfuradores marinhos – Deterioração ocorre com a escavação do organismo, através da estrutura da madeira, a procura de abrigo e alimento.
Durante este processo os agentes biodeterioradores têm maior interesse pelos compostos fundamentais da estrutura da madeira:
celulose, hemiceluloses e lignina. Materiais nitrogenados, amido, açucares, entre outros, que se encontram em menores quantidades, também podem servir de alimento para estes microrganismos (REMADE, 2013).
A deterioração da madeira é mais expressiva quando atacada por fungos, estes organismos consomem componentes presentes na parede celular causando alterações nas propriedades físicas e químicas da madeira, assim como sua estrutura anatômica e como consequência há uma grande diminuição da resistência da madeira (OLIVEIRA et al., 2005). Os fungos se relacionam com a madeira de diferentes formas, podendo apenas manchá-la, ou decompô-la totalmente, sendo classificados como manchadores, emboloradores e apodrecedores (MOTTA et al., 2013).
As bactérias atacam a madeira em estado úmido. Esta condição é possível quando a madeira é recém cortada, ainda na forma de tora, ou quando está úmida na forma de peças ou lâminas após o processamento industrial primário, ou ainda, esteja submersa em água ou, por alguma razão, venha a readquirir umidade. (MORESCHI, 2013).
Entre os insetos, as principais ordens que se alimentam da madeira são: Isoptera (térmitas), Coleóptera (coleobrocas) e, em menor escala, Himenóptera (vespas e formigas) (TREVISAN, 2006). Segundo Gonçalves et al. (2013), os insetos denominados de coleobrocas estão entre os mais prejudiciais à madeira, sendo altamente importante devido
aos grandes danos que causam às espécies de plantios florestais, sendo as do gênero Eucalyptus sp as mais afetadas.
Entre os indivíduos da ordem Isóptera, os de importância como deterioradores de madeira e subprodutos ou produtos, encontram-se os cupins. São predominantemente encontrados nas regiões tropicais, são caracterizados por serem insetos sociais com um sistema de castas bem desenvolvidas. Os cupins se alimentam exclusivamente de celulose e normalmente atacam a madeira pelo caminho mais fácil, deteriorando em primeiro lugar o lenho mais mole da madeira (MORESCHI, 2013).
Para os perfuradores marinhos é atribuído um grande número de organismos de diversos grupos tais como, algas, esponjas, crustáceos, moluscos e equinodermos. O ambiente marinho é o mais agressivo em relação à utilização de madeiras, onde vários são os grupos de organismos que causam a biodeterioração com consequente destruição das estruturas construídas em madeira (MONTANA QUÍMICA, 2017).
Sendo assim, o conhecimento do desenvolvimento e comportamento dos diferentes organismos xilófagos torna-se imprescindível, de forma a buscar eliminar ou mitigar os danos aos produtos madeireiros, potencializando seus usos.
3.3. Fungos Xilófagos
Segundo Moreschi (2013), dentre os grupos mais importantes responsáveis pela deterioração da madeira, nos variados produtos florestais, estão os fungos. A classe Basidiomicetos é a responsável pelo apodrecimento da madeira, dividida entre os fungos de podridões parda, branca e mole, que possuem características enzimáticas próprias em relação à decomposição dos elementos primários da madeira (OLIVEIRA et al., 2005).
A ação desses fungos apodrecedores se dá através da penetração de suas hifas pelo lúmen das células, e assim que instalados, produzem uma variedade de metabólitos extracelulares que atuam
deteriorando os componentes presentes na parede celular do vegetal (ARANTES e MILAGRES, 2009).
A produção de metabólitos extracelulares durante o processo de deterioração da parede celular é influenciada de acordo com o fungo atuante. As enzimas responsáveis pela deterioração da celulose e das polioses são hidrolases, que apresentam certa especificidade, enquanto as enzimas envolvidas na deterioração da lignina são oxidases, estas geralmente são pouco especificas (ARANTES e MILAGRES, 2009).
Zabel e Morrell (1992) descrevem que o processo de deterioração ocasionada por fungos ocorre em estágios gradativos e constantes, e dependem das características do microrganismo que está se desenvolvendo na madeira. O primeiro estágio ou estágio incipiente tem início quando o microrganismo entra em contato com a superfície da madeira, dando início a colonização, liberando enzimas. Nesta etapa não se verifica manifestações macroscópicas de contaminação. Com o desenvolvimento da deterioração, alguns sinais passam a ser perceptíveis, dando início a etapa seguinte definida como recente. No estágio intermediário, as mudanças na textura e colocação da madeira são claramente observadas, porém, a estrutura ainda não apresenta sinais de degradação. No último estágio, o avançado, ocorre o rompimento da estrutura da madeira. Para vários microrganismos as etapas gerais da deterioração são semelhantes, porém, a intensidade da deterioração é variável.
Os fungos da podridão branca, representam cerca de 94% dos Basidiomicetos, sendo um pequeno grupo de organismos que possuem a capacidade de despolimerizar, degradar e mineralizar todos os componentes da parede celular vegetal incluindo a celulose, hemicelulosese e a lignina, que é a mais recalcitrante deles (KERSTEN e CULLEN, 2007).
Macroscopicamente, a madeira atacada pelos fungos da podridão branca, tende a perder seu aspecto lustroso e a sua cor natural, tornando-se assim esbranquiçada, como resultado da destruição dos pigmentos, adquirindo uma consistência esponjosa e linhas escuras que demarcam a área atacada e microscopicamente, em certas ocasiões, é
possível observar um afinamento gradual da parede secundária das células atacadas (SANTINI, 1988). Moreschi (2013), ressalta que, além do aspecto visual da madeira atacada, ocorre uma crescente perda de peso, e resistência da madeira, pelo constante consumo da celulose, hemiceluloses e lignina.
Para os fungos da podridão parda, a degradação é orientada para a mineralização dos polissacarídeos, porém a lignina não é solubilizada, permanecendo como um resíduo amorfo (AGUIAR e FERRAZ, 2007).
Macroscopicamente, a madeira deteriorada por fungos da podridão parda apresenta aspecto levemente queimado, adquirindo coloração parda devido à contínua deterioração da celulose e hemiceluloses, deixando a lignina praticamente intacta, mantendo a estrutura original da madeira enquanto o material permanece com umidade. Depois que a madeira seca, a estrutura mantida pela lignina sofre colapso com facilidade, e acontece a separação em blocos pelo desenvolvimento de fissuras paralelas e perpendiculares na direção da grã da madeira, sucedendo uma proporcional perda de peso e um decrescimento na sua resistência pelo consumo da celulose e hemiceluloses (MORESCHI, 2013).
Microscopicamente, a hifa do fungo, situada no lume, secreta enzimas que se disseminam através da parede celular, destruindo carboidratos. Assim que a lignina residual não resiste à força da difusão das enzimas, ocorre o colapso da parede celular, sendo o ataque não uniforme nas células da mesma região, o que resulta em áreas colapsadas da madeira com podridão parda (SANTINI, 1988).
Os fungos da podridão mole englobam os microrganismos com capacidade limitada de degradação, uma vez que seu desenvolvimento ocorre na superfície da madeira, dificilmente penetrando mais que dois centímetros de profundidade. No estado úmido, a madeira atacada pelo fungo da podridão mole, apresenta superfície amolecida, e ao secar, a superfície apresenta uma coloração mais escura, áspera e com várias fissuras no sentido das fibras (MORESCHI, 2013).
3.4. Insetos
Dentre os grupos de insetos mais importantes com relação à degradação de materiais celulósicos, são incluídas as térmitas ou cupins pertencentes à ordem Isóptera. Existem mais de 281 gêneros e mais de 2.600 espécies, sendo encontrados no Brasil cerca de 200 espécies (GONÇALVES et al., 2013).
Os cupins apresentam características sociais, vivem em colônias com atividades distribuídas pelas castas com funções definidas:
reprodutores, soldados e operários. Podem ser encontrados em uma ampla faixa do meio ecológico, distribuídos pelas regiões mais quentes do mundo (TREVISAN, 2006). De acordo com o mesmo autor, de modo geral, as espécies que atacam a madeira podem ser divididas em subterrâneas e de madeira seca.
Os cupins de solo ou subterrâneos são os responsáveis pelos maiores volumes de perda de madeira no mundo (RICHARDSON, 1993).
As colônias são localizadas no solo, compostas por milhares de indivíduos e sua ocorrência pode ser observada pela presença de túneis de terra sobre a madeira (CAVALCANTE, 1985). A dispersão destes cupins se dá através das revoadas e da formação de casais que fundarão uma nova colônia. Contudo, operários de um ninho já estabelecido no solo, podem infestar uma edificação a procura de alimento (OLIVEIRA et al. 1986).
Os cupins subterrâneos constroem túneis, geralmente feitos com terra, saliva e fezes que têm a função de proteger os cupins da baixa umidade do ar e da predação. Eles alimentam-se exclusivamente de celulose, normalmente iniciam a deterioração da madeira pelo lenho mais mole e em seguida, quando o lenho mais mole se torna insuficiente, passam a atacar a parte do lenho mais dura (MORESCHI, 2013).
Os Coleópteras constituem a maior ordem de insetos, compreendendo mais de 40% dos insetos conhecidos, com cerca de 350.000 espécies descritas. Variam de tamanho, desde aqueles menores que 1,0 mm, até 200 mm de comprimento, podendo ser encontrados em todos os ambientes habitados por outros insetos (COSTA et al., 2009).
Podem ser encontrados em todos os estágios de desenvolvimento da floresta causando danos às árvores, como desfolhadores ou xilófagos, dependendo da idade da árvore atacada e de sua capacidade de recuperação ao dano, o ataque destes insetos pode leva-la à morte (TREVISAN, 2006).
Os Coleópteras são dominantes nos trópicos, e são considerados de importância secundária, porque só atacam ou tem preferência em atacar árvores que apresentem alterações fisiológicas, ou seja, já estão doentes (HOSKING, 1977).
Segundo Oliveira et al. (1986), as brocas possuem hábito alimentar rigorosamente relacionado com o teor de umidade da madeira, atacando apenas sob as seguintes condições: madeira com umidade abaixo de 30%; madeira em fase de secagem, árvores recém-abatidas, com alto teor de umidade e liberando compostos químicos e, por fim, a faixa que compreende desde árvores vivas até troncos em adiantada decomposição.
3.5. Preservação da madeira
A preservação da madeira surgiu como uma ferramenta de proteção, auxiliando no aumento do tempo de uso de produtos obtidos de espécies de menor durabilidade natural, sendo estas, encontradas em maior abundância na natureza, e obtidas com facilidade através de reflorestamentos (VIVIAN, 2011).
Segundo Tufolo Netto (2010), em 2010 a indústria de preservação de madeira empregou aproximadamente, 1,3 milhões de metros cúbicos de madeiras, sendo 60% destinados ao setor rural.
Atualmente, segundo dados do IBA (2017) o consumo de madeira tratada no ano de 2016 foi de 1,46 milhões de metros cúbicos, sendo as espécies mais utilizadas do gênero Eucalyptus, Pinus e Corymbia.
O setor de madeira tratada no Brasil tem como principais produtos moirões, estacas, postes, dormentes e peças roliças e serradas para a construção civil. Estes produtos apresentam inúmeras vantagens e
potencialidades de maior consumo, principalmente no setor rural e de construção civil (TUFOLO NETTO, 2010).
Vidal (2015) afirma que o mourão é o produto de madeira tratada mais utilizado no Brasil, principalmente no meio rural. O mesmo autor ainda ressalta a competitividade da madeira tratada como poste, visto que, além da vida útil prolongada, apresenta custo anual inferior aos postes produzidos com outros materiais, como o concreto. Calil Júnior e Dias (2005) apontam o uso da madeira tratada na construção civil como promissor, afirmando que a relação resistência/densidade da madeira é cerca de três vezes maior que para o aço e 10 vezes maior que para o concreto.
Alves e Sinay (2005) indicam inúmeras vantagens no uso de dormentes de madeira tratada como: baixo consumo de energia na sua produção; leve e fácil manuseio; fácil serragem, furação e entalho; são pouco afetados durante seu transporte durante sua instalação na via férrea; não sofrem influência de resíduos industriais poluidores da atmosfera; além de uso da matéria-prima renovável.
Tufolo Netto (2010) ressalta que a preservação de madeiras, na construção civil, possibilitou o uso de madeiras de baixa resistência natural em áreas expostas ao intemperismo, umidade permanente, contato com o solo, bem como aquelas utilizadas em projetos estruturais.
Com isso, recomenda-se o uso de madeira tratada em estruturas para telhados, lambris e forros, peças roliças perfiladas para sistemas construtivos log homes, pisos, vigas roliças estruturais, vigas perfiladas e peças serradas para pisos (VIDAL, 2015).
Quando realizado o tratamento preservativo, é possível obter proteção efetiva por períodos de até 50 anos ou mais (VIVIAN, 2015).
Madeiras de eucalipto tratadas com CCA a serem utilizadas em contato com o solo (postes, estacas e mourões) tem garantia de durabilidade, oferecida pelas empresas de preservação em autoclaves, de 15 anos, enquanto que as indústrias químicas fabricantes dos produtos preservativos, indicam que essa durabilidade que pode alcançar de 20 a 30 anos em serviço (MONTANA, 2017).
3.6. Colorimetria
De acordo com Camargos e Gonçalez (2001), a qualidade da madeira quanto à cor é uma importante característica que pode ser utilizada para identificação e indicação de uso de diversas espécies de madeira. É uma das formas mais recentes de classificar e caracterizar a madeira (COSTA, 2009).
A colorimetria é definida sendo o ramo da ciência, física ótica e geométrica, que tem por objetivo a medição de cores. Esta técnica foi adaptada para ser aplicada à madeira, através da metodologia do uso de coordenadas cromáticas, baseando-se no modelo definido pela Comission Internationale de I´Eclairage – CIEL*a*b* 1976 (COSTA, 2009).
A colorimetria foi adaptada, tomando como base no sistema de notação de cores de Munsell criado em 1905 utilizando tabelas de cor para comparação visual das amostras, que são classificadas de acordo com sua tonalidade (“Matiz” - “Hue”), luminosidade (“Valor” - “Value”) e saturação (“Croma” - “Chroma”) (CAMARGOS; GONÇALEZ, 2001).
A fim de proporcionar maior uniformidade na leitura das cores dos materiais em relação as interpretações visuais, foi desenvolvido pelo CIElab o espaço de cores L*; a*; b* (Figura 1). Este sistema consiste em um método de expressão numérica da cor, definindo valores de luminosidade (L*), escala cinza entre o branco e o preto, com valores de 0 a 100, em que 0 é preto absoluto e 100 é branco total; valores de tonalidades ou coordenadas cromáticas (a*) que corresponde à posição do ponto de cor sobre o eixo verde-vermelho, e (b*) que corresponde à posição do mesmo ponto de cor sobre um eixo azul-amarelo, em posição retangular com o eixo verde-vermelho dentro do plano da cor, ambas com valores que variam entre -60 e +60; e a saturação (C*) que é denominada como sendo o desvio a partir do ponto correspondente ao cinza no eixo L*, assim, quanto mais distante do eixo, mais saturada será a cor.
Fonte: Adaptado De Color Models (2011). FIGURA 1 - SISTEMA DE COORDENADAS DE CORES CIElab.
A diferença de cor entre uma amostra e a referência pode ser observada pela direção no espaço tridimensional, descrita pela importância e o sinal algébrico das coordenadas L*, a* e b*. Assim, valores de ΔL*, Δa* e Δb* positivos podem indicar cores mais claras, com maior presença e/ou aumento nas cores vermelho e amarelo, e valores negativos indicam amostras mais escuras, com maior presença e/ou aumento nas cores verde e azul (KONICA MINOLTA, 1998).
A Saturação (C) é a distância radial entre a localização da cor e o centro do espaço, e está diretamente ligada com a concentração do pigmento ou corante da tinta. O ângulo do tom - ou ângulo tonal - (hº) define a cor em si e através dela, sabemos se, durante a formulação da tinta da amostra, foram usados os mesmos pigmentos ou corantes do padrão (COSTA, 2009).
A direção da diferença de cor, entre uma amostra e a referência, no espaço tridimensional é descrito pela magnitude e o sinal algébrico das coordenadas L*, a* e b*. A partir destes parâmetros, é possível avaliar por meio de medições instrumentais a variação total da
cor (ΔE), e determinar cinco diferentes níveis de percepção da cor, conforme Tabela 1 (CUI et al, 2004).
TABELA 1 - CLASSIFICAÇÃO DA VARIAÇÃO TOTAL DA COR (ΔE) DE MADEIRAS.
Variação total da cor (ΔE) Classificação colorimétrica
0 – 0,5 Percepção inexistente
0,5 – 1,5 Levemente perceptível
1,5 – 3,0 Notável
3,0 – 6,0 Apreciável
6,0 – 12,0 Muito apreciável
Fonte: Adaptado de Hikita, Toyada e Azuma (2001).
Devido à sua facilidade de aplicação e informação precisa, o sistema CIE-Lab vem sendo utilizado em pesquisas para avaliar as alterações de cor da madeira sob influência de diversos fatores como qualidade do sítio, espaçamento, tratamentos silviculturais, ataque de organismos xilófagos, degradação por fatores abióticos, composição química e influência de tratamentos térmicos (COSTA et al., 2011; MOYA et al. 2012; LOPES et al., 2014; LAZAROTTO et al., 2016).
Ribeiro (2009) afirma que a colorimetria também pode auxiliar na localização de áreas com potencial deterioração da estrutura da madeira, identificando características como: fotodeterioração, perda de cor, presença de defeitos, podridões ou manchas, e nós, considerando-se o número, tamanho e a localização dos mesmos.
4. METODOLOGIA
4.1. Obtenção do material
Foram obtidas três peças de madeira roliça tratadas e três não tratadas de Corymbia citriodora (Hook.) K.D. Hill & L.A.S. Johnson) com idade de quatro anos, e diâmetro médio de 10cm. As peças foram produzidas e comercializados pela Unidade de Tratamento de Madeira Santo André, localizada em Várzea Grande, MT. O tratamento preservativo foi realizado em autoclave industrial, por meio do processo de célula cheia, método de Bethell, sendo o Arseniato de Cobre Cromatado (CCA tipo B) o preservativo utilizado, na concentração de 2%
do princípio ativo.
As etapas do processo envolveram carregamento da madeira no cilindro da autoclave, aplicação de vácuo inicial a 560 mmHg por 30 minutos, enchimento com a solução preservativa, aplicação de pressão de 12 kgf/cm² por 90 minutos, retirada do produto do cilindro, vácuo final a 560 mmHg por 10 minutos e descarregamento. Após o tratamento, a madeira foi armazenada em local protegido de umidade e sem contato com solo, por 15 dias.
4.2. Preparação dos corpos de prova
Os corpos de prova foram confeccionados no laboratório de Tecnologia da Madeira da Faculdade de Engenharia Florestal da Universidade Federal do Estado do Mato Grosso, campus Cuiabá. Para o ensaio de deterioração acelerado foram produzidos 60 corpos de prova de madeira tratada de alburno e 60 de madeira não tratada, também de alburno, totalizando 120 peças com dimensões de 2,5 x 2,5 x 1,0 cm. Os corpos de provas foram lixados e identificados.
4.3. Ensaio de preferência alimentar de cupins
No ensaio de preferência alimentar foi utilizado uma colônia de cupins Nasutitermes sp, sendo a colônia coletada em Cuiabá – Mato Grosso, no viveiro florestal da Faculdade de Engenharia Florestal do campus da Universidade Federal de Mato Grosso. O preparo do ensaio foi realizado em uma caixa d’água de 1000 litros, forrada com uma camada de aproximadamente de 10 cm de areia úmida. A colônia foi disposta na areia, no interior da caixa d’água, e as amostras foram distribuídas aleatoriamente, contendo 20 repetições para cada tratamento (madeira tratada e não tratada), totalizando 40 corpos de prova. Foram adicionados 10 corpos de prova de Ochroma pyramidale (pau-de-balsa) como referência conforme recomendado pela norma ASTM D-3345 (ASTM, 2008), para avaliar o vigor dos cupins.
Os corpos de prova foram secos em estufa a 103±2°C, e pesados para determinação da massa seca inicial. As amostras ficaram expostos aos cupins pelo período de 15 dias, em uma sala sob condições de temperatura de 27±2°C.
Ao final do ensaio, os corpos-de-prova foram levados novamente a estufa, nas mesmas condições descritas anteriormente, e determinou-se a massa seca final. A avaliação da perda de massa individual (Pmi) foi realizada com base nos valores de massa inicial (Mi) e massa final (Mf) de cada corpo de prova.
A avaliação do desgaste provocado pelos cupins na madeira foi realizada de acordo com a classificação estabelecida pela norma ASTM D - 3345 (ASTM, 2008), conforme a Tabela 2.
TABELA 2 - CLASSIFICAÇÃO DO DESGASTE PROVOCADO POR CUPINS.
Desgaste Notas
Sadio, permitindo escarificações superficiais. 10
Ataque superficial 9
Ataque moderado, havendo penetrações. 7
Ataque intensivo 4
Falha, havendo ruptura dos corpos de prova. 0
Fonte: Adaptado de ASTM D – 3345 (2008).
4.4. Preparo dos fungos xilófagos
Para o ensaio de deterioração por fungos, foram empregadas duas espécies: Trametes versicolor (Linnaeus ex Fries) Pilat, espécie causadora de podridão-branca; e Gloeophyllum trabeum (Persoon. ex Fries.) Murr., espécie causadora de podridão-parda, provenientes da coleção do laboratório de Produtos Florestais do Serviço Florestal Brasileiro, localizado em Brasília, DF.
Para cada espécie de fungo foram inoculadas 10 placas de Petri. O inóculo consiste em uma amostra com cerca de 1 cm de diâmetro contendo o micélio do fungo, retirado de uma placa-mãe com idade inferior a três meses, mantida sob refrigeração. Após a inoculação, as placas foram levadas à incubadora por 30 dias para o crescimento do micélio. Posteriormente, para cada espécie de fungo, foram selecionadas quatro placas, com bom crescimento, para servirem como fonte de inóculo para as culturas em meio sólido.
O meio de cultura foi preparado com Batata, Dextrose e Ágar (BDA), preparado com 200 g de batata, 10 g de ágar e 1 litro de água destilada. Foram preparadas 24 placas de Petri, 12 para cada fungo.
Estas foram esterilizadas a 121°C por 15 minutos para evitar contaminações. Foram adicionados 12 mL de meio de cultura nas placas, sendo 12 placas de BDA. Após o preparo, foram acondicionadas por 15 dias em temperatura média de 27°C.
4.5. Instalação do experimento com fungos
Para o ensaio de apodrecimento em laboratório, foram utilizados 80 frascos de 200 mL com tampa de plástico rosqueável. Para preparação do ensaio, foram adicionados 70 g de solo latossolo vermelho em cada frasco. O solo recebeu uma adição previa de calcário, para elevar o pH para 6,5, sendo nessa faixa o melhor desenvolvimento de fungos, e foi armazenado para secagem em temperatura ambiente. Foi
necessária a adição de 20 mL de água destilada, afim de que a umidade fosse ajustada para aproximadamente 130% da sua capacidade de retenção de água, conforme estabelecida pela American Society for Testing and Materials - ASTM D - 2017 (2005).
Para o desenvolvimento inicial dos fungos, foram confeccionadas placas suportes de madeiras susceptíveis, nas dimensões de 0,3 x 3,0 x 3,0 cm. Foram utilizadas placas de suporte de pinus (Pinus sp.), para o crescimento de G. trabeum; e, pau de balsa (Ochroma pyramidale) para o T. versicolor. Os frascos foram esterilizados em autoclave a 121°C por uma hora, para matar os agentes existentes.
Antes da inoculação dos frascos de vidro, o meio de cultura com fungos foi transferido para o copo de um liquidificador, devidamente esterilizado, sendo então, levemente batido. Este procedimento foi realizado para obtenção de uma distribuição homogênea dos micélios do fungo no meio de cultura. A inoculação dos frascos de vidro efetuou-se em capela de fluxo laminar, utilizando uma seringa, com a qual foram distribuídos três mL do meio de cultura líquida, contendo micélios de fungo, parte sobre a placa suporte e parte sobre o solo. Depois de inoculados, os frascos retornaram para incubação, pelo período de 30 dias, tempo necessário para que os micélios dos fungos recobrirem homogeneamente a superfície do substrato. Após a colonização das placas de suporte, cada frasco recebeu um corpo-de-prova
Após a colonização das placas de suporte, os corpos de prova foram distribuídos nos frascos, sendo 40 corpos-de-prova de alburno tratado (20 para o fungo T. versicolor, e 20 para o G. trabeum) e 40 corpos-de-prova de alburno não tratado (20 para o fungo T. versicolor, e 20 para o G. trabeum) sobre a placa suporte, e posteriormente permanecendo incubados em contato com os fungos pelo período de 12 semanas, de acordo com o trabalho desenvolvido por Stangerlin (2012), em temperatura de 27°C e umidade relativa de 70%. Todas as operações de manipulação de fungo foram realizadas sob condições assépticas.
Após a retirada dos frascos da incubadora, os corpos de prova foram submetidos a uma limpeza, e secos em estufa a temperatura de 103±2°C, por 24hrs, para atingir a massa constante, para serem pesados
novamente em balança de 0,0001 g de precisão para determinar a massa final. A avaliação da perda de massa individual (Pmi) foi realizada com base nos valores de massa inicial (Mi) e massa final (Mf) de cada corpo de prova.
A classificação da resistência natural das madeiras não tratada e tratada de C. citriodora submetidas ao ataque de organismos xilófagos foi realizada de acordo com a ASTM D - 2017 (2005) conforme tabela 3.
TABELA 3 - CLASSIFICAÇÃO DA RESISTÊNCIA NATURAL DE MADEIRAS SUBMETIDAS AO ATAQUE DE ORGANISMOS XILÓFAGOS.
Perda de massa (%)
Massa residual
(%) Classe de resistência
0 a 10 90 a 100 Muito resistente
11 a 24 76 a 89 Resistente
25 a 44 56 a 75 Moderadamente resistente 45 ou mais 55 ou menos Pouco resistente ou não
resistente
Fonte: ASTM D – 2017 (2005).
4.6. Avaliação colorimétrica.
Os parâmetros colorimétricos foram determinados no Laboratório da Faculdade de Engenharia de Alimentos da Universidade Federal de Mato Grosso, campus Cuiabá. Os dados foram obtidos por meio do espectrofotocolorímetro CR-400 Chroma Meter. Antecedendo as análises procedeu-se à calibração do colorímetro com auxílio de duas referências fornecidas pelo equipamento, uma com L*= 100 (branco total) e outra com L*= 0 (preto total).
A metodologia adotada para a determinação dos parâmetros colorimétricos L* (luminosidade ou claridade), a* (Matizes do eixo verde- vermelho) e b* (Matizes do eixo amarelo-azul) foi o sistema CIELab, descrito por Camargos e Gonçalez (2001), sendo os mesmos obtidos diretamente no mostrador digital do espectrofotocolorímetro. Realizaram- se três leituras dos parâmetros colorimétricos, na seção transversal, para
cada corpo-de-prova da madeira não tratada, sendo utilizado o valor médio dessas medições.
Para determinar os parâmetros C*(1) h°(2) e a variação total de cor ΔE(3), foram utilizadas as seguintes equações de acordo com o procedimento da ASTM D2244 (2009):
𝐶∗ = (𝑎∗2+ 𝑏∗2)1/2 (1)
C* = saturação ou cromacidade da cor a = coordenada verde-vermelho
b = coordenada amarelo-azul
ℎ° = 𝑡𝑎𝑛𝑔−1(𝑏∗/𝑎∗) (2)
h° = ângulo de tinta ou de tonalidade a = coordenada verde-vermelho b = coordenada amarelo-azul
ΔE = √(𝑳)𝟐+(𝒂)𝟐+ (𝒃)𝟐 (3)
ΔE = Variação de cor L = Luminosidade
a = coordenada verde-vermelho b = coordenada amarelo-azul
Após obter os valores médios de variação de cor, foi realizada a classificação baseando-se em níveis de observação visual conforme tabela 4 elaborada por Hikita et al. (2001) citado por Barreto e Pastore (2009).
TABELA 4 – CLASSIFICAÇÃO DA VARIAÇÃO TOTAL DA COR ΔE* DE MADEIRAS.
Alteração total Variação de cor (%)
0,0 – 0,5 Desprezível
0,5 – 1,5 Ligeiramente perceptível
1,5 – 3,0 Notável
3,9 – 6,0 perceptível
6,0 – 12,0 Muito perceptível
Fonte: Adaptado de Hikita, Toyada e Azuma (2001).
Os dados colorimétricos foram coletados em duas etapas: A primeira antes do ensaio, tido como a condição natural da cor da madeira, e após a madeira ter sido submetida à ação dos fungos pelo período de 12 semanas.
4.7. Análise Estatística
Os dados de perda de massa do ataque de cupins foram analisados em um delineamento inteiramente casualizado, com 20 repetições para cada um dos 2 tratamentos (madeira tratada e não tratada). Os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste t (p > 0,05).
Os dados de perda de massa do ataque dos fungos foram analisados segundo um delineamento inteiramente casualizado, com arranjo fatorial, em dois níveis; fungos xilófagos, com dois níveis; madeira tratada e não tratada, com 20 repetições, os dados foram submetidos à análise de variância e as médias comparadas pelo teste Tukey (p > 0,05).
Os parâmetros colorimétricos foram submetidos à análise de variância para verificar existência de diferenças significativas, pelo test F.
Realizou-se correlação de Pearson entre os parâmetros estudados, e foi testado o nível de significância pelo teste t (p > 0,05).
5. RESULTADOS E DISCUSSÃO
5.1. Resistência da madeira tratada e não tratada ao ataque de cupins
Na Tabela 5 são apresentados os valores médios observados para perda de massa e desgaste da madeira da região de alburno de Corymbia citriodora sem tratamento preservativo e tratada com CCA, sob ataque de cupins do gênero Nasutitermes.
TABELA 5 – VALORES MÉDIOS DE PERDA DE MASSA (%) E DESGASTE DA MADEIRA DE Corymbia citriodora SOB A AÇÃO DO CUPIM Nasutitermes sp.
Madeira Perda de massa (%) Nota do desgaste Coef. Variação (%)
Não tratada 88,73 a 1.2 13,9
Tratada 4,40 b 10 9,7
*Nota atribuída de acordo com a norma ASTM D – 3345 (2008).
Médias seguidas pela mesma letra na coluna, não diferem estatisticamente entre si pelo test t (p > 0,01).
Com base nos resultados apresentados na Tabela 5, os valores médios de perda de massa na madeira de alburno não tratada, foi próxima de 90% e assim, foi susceptível ao ataque de cupins deste gênero. Durante o ensaio, observou-se que as amostras foram rapidamente atacadas e destruídas, sendo que algumas foram reduzidas a pó, sendo assim atribuída a nota de desgaste 1,2 que corresponde a
“falha, havendo ruptura dos corpos de prova” (Tabela 2). Lopes et al.
(2015) avaliando a resistência da madeira de C. citriodora em ensaios de preferência alimentar com Nasutitermes encontram valores médios de perda de massa de 97,8%, evidenciando a baixa resistência da madeira desta espécie ao ataque de cupins.
O Tratamento preservativo com CCA foi eficiente na prevenção ao ataque de cupins. Não foram observados ataque dos cupins em nenhuma das amostras, sendo atribuída nota 10 que corresponde a
“corpos de prova sadios” (Tabela 2). O baixo valor médio de perda de massa (4,40%) representa um aumento expressivo (20x) na resistência da madeira de C. citriodora aos cupins. Araújo et al. (2012) avaliando a resistência de C. citriodora tratada com CCA em campo, observaram que as madeiras estavam completamente isentas de qualquer dano causado por organismos xilófagos entre eles, os cupins, após 5 anos de ensaio.
Em função dos valores médios de perda de massa e de desgaste obtidos pela madeira tratada, verifica-se que o tratamento preservativo com CCA foi capaz de conferir a madeira de C citriodora resistência semelhante a espécies nativas como Marmeleiro preto (Croton sonderianus Muell. Arg.), Sabiá (Mimosa caesalpiniifolia Benth.), Jurema preta (Mimosa tenuiflora (Willd.) Poir.) e louro pardo (Cordia trichotoma Vell. ex. Steud.), madeiras com resistência elevada contra cupins (PAES et al., 2007).
5.2. Resistência da madeira tratada e não tratada contra fungos
Ao analisar os resultados da Tabela 6, observa-se diferentes graus de ataque ocasionados pelos fungos. A madeira não tratada apresentou baixa resistência para ambos os fungos apodrecedores, enquanto a madeira tratada com CCA não apresentou sinais de deterioração, com perdas de massa inferiores a 1%, sendo altamente resistente ao ataque dos fungos.
TABELA 6 – VALORES MÉDIOS DE PERDA DE MASSA (%) E CLASSE DE RESISTÊNCIA PARA A MADEIRA DE Corymbia citriodora SOB A AÇÃO DOS FUNGOS T. versicolor E G. trabeum.
Fungo Tratamento Perda de Massa (%)
Coef.
Variação (%)
Classe de resistência*
T. versicolor
Não tratada 25,37b 24,9 Moderadamen te resistente
Tratada 0,60c 5,3 Muito
resistente G. trabeum
Não tratada 34,92a 15,8 Moderadamen te resistente
Tratada 0,60c 5,8 Muito
resistente
*Atribuídas de acordo com a norma ASTM D – 2017 (2005).
Médias seguidas pela mesma letra na coluna, não diferem estatisticamente entre si pelo test tukey(p > 0,01).
Considerando os tipos de fungos, foi constatado diferença nos valores médios de perda de massa, o ataque do fungo G. trabeum foi significativamente maior na madeira não tratada com valor médio próximo de 35%, em relação ao T. versicolor que foi 25,3%. Silva et al. (2014) e Carvalho et al. (2015) também observaram maiores danos ocasionados pelo fungo G. trabeum em relação ao T. versicolor, para espécies de eucalipto. Segundo Martinez et al. (2005) o fungo G. trabeum ataca toda a parede celular rapidamente, enquanto o fungo T. versicolor ataca progressivamente, de forma mais seletiva.
O tratamento preservativo aumentou significativamente a resistência da madeira, tornando-a segundo a ASTM D-2017 (2005) muito resistente a fungos apodrecedores, enquanto que as madeiras não tratadas, foram classificadas como moderadamente resistentes. Bobadilha et al. (2007) e Vivian et al. (2015) também observaram a melhora na resistência de espécies de pinus e eucaliptos sob ação de fungos após o tratamento preservativo com CCA.
Segundo Castro Silva (2007), ao aplicar o CCA a madeira, o cromo precipita grande quantidade de cobre e arsênio, e reage com a madeira, essa reação de fixação desencadeada, deixa o arsênio como agente inseticida, e o cobre como fungicida, totalmente aderidos às estruturas celulares. Vivian et al. (2015) ressaltam que tal fato, justifica o aumento da resistência da madeira ao ataque de fungos apodrecedores.
Esta susceptibilidade da madeira de alburno da espécie C.
citriodora ao ataque de fungos e cupins já era esperado, visto que, para praticamente todas as espécies o alburno não é resistente, e geralmente sua vida útil é curta quando em condições favoráveis a deterioração (CLAUSEN, 2010). O maior teor de holocelulose o torna mais susceptível ao ataque de organismos xilófagos (MOYA et al., 2012), em vista disto, torna-se importante a realização de tratamento preservativo visando o aumento da resistência da madeira, possibilitando outras utilizações.
Ao comparar a deterioração por cupins e fungos, observou-se que o ataque dos cupins foi mais agressivo, isto pode estar associado a madeira de alburno apresentar menor densidade. Stallbum et al. (2017) afirma que madeiras com baixa densidade, influenciam nas habilidades dos cupins de fragmentar mecanicamente o lenho, facilitando o consumo.
Madeiras de reflorestamento como o C. citriodora em estudo, geralmente são comercializadas ainda muito jovens apenas como material energético. Conforme os resultados apresentados, o uso de tratamento químico, conferiu a madeira maior resistência aos organismos xilófagos, permitindo assim, que a madeira possa ser utilizada mesmo em situações de contato com solo e umidade, ambientes propícios a ocorrência destes agentes biológicos, como mourões, estacas, postes, dormentes e peças roliças e serradas para a construção civil.
5.3. Alteração dos padrões colorimétricos
A Figura 2 apresenta os parâmetros colorimétricos da espécie C. citriodora na sua condição natural, antes e após a ação dos fungos dos fungos T. versicolor e G. trabeum.
Médias seguidas pela mesma letra na coluna, não diferem estatisticamente entre si pelo test de Tukey(p > 0,01). L* luminosidade; a* matrizes eixo verde-vermelho; b* matrizes eixo azul-amarelo, C* intensidade, h° tonalidade.
FIGURA 2 – VARIAÇÃO DOS PADRÕES COLORIMÉTRICOS DA MADEIRA DE C. citriodora EM CONDIÇÃO NATURAL (testemunha) E APÓS O ATAQUE (atacado) DOS FUNGOS T .versicolor E G. trabeum.
Ao considerar as amostras testemunhas, foram encontrados os seguintes valores médios: 75,06, para a luminosidade L* que indica ser uma madeira muito clara, uma vez que este valor se encontra próximo de 100 (branco absoluto); 7,88 para coordenada cromática a*, com a presença da pigmentação vermelho; 14,76 para coordenada cromática b*, ou seja, presença da pigmentação amarela; 61,64 para o ângulo da tonalidade h° com maior proximidade a cor amarela-laranja, e 16,76 para a saturação da cor C* maior presença de cinza. Analisando estes valores, é possível classificar a madeira de C. citriodora como uma madeira amarela-alaranjada.
Observa-se na Figura 2A uma redução na luminosidade para ambos os fungos em relação às amostras padrão (testemunhas).
Entretanto, apenas a redução de Luminosidade ocasionada pelo fungo da T. versicolor foi estatisticamente significativa. Para o fungo G. trabeum, a luminosidade da madeira reduziu 2,78 (ΔL), valor inferior ao encontrado pelo fungo da T. versicolor de 4,43(ΔL).
O escurecimento das amostras ocasionado pela ação dos fungos pode estar associado aos mecanismos de deterioração em que os mesmos atacam a madeira. Segundo Hon, (2001) e Temiz et al. (2005), a redução dos valores do parâmetro L*, pode ser atribuída à formação de compostos de quinina resultantes da deterioração de lignina. Além disso, Martinez et al. (2005) afirmaram, que os fungos da podridão branca (T.
versicolor) têm a capacidade de degradar as celuloses, hemiceluloses e lignina, enquanto os fungos da podridão parda (G. trabeum) degradam apenas os polissacarídeos (celuloses e hemiceluloses).
O parâmetro a* (verde-vermelho) Figura 2B apresentou a menor variação, ou seja, a ação dos fungos não provocou alterações significativas nesse parâmetro. Porém, é interessante observar que o valor de a* foi positivo igual a (0,32 Δa) para o fungo T. versicolor, indicando que a alteração da cor se tornou mais vermelha, enquanto que para as amostras atacadas pelo G. trabeum, o valor reduziu (-0,14 Δa), indicando alteração da cor em direção ao verde. Este mesmo padrão foi identificado por Lazarotto et al. (2016) após ensaio de deterioração com C. citriodora e Eucalyptus sp com fungos da podridão branca e parda.
O parâmetro azul-amarelo (b*) Figura 2C foi o que apresentou maior variação de cor da madeira, com aumento significativo após o ataque de ambos os fungos, sendo 10,82 (Δb) para o fungo T. versicolor e 11,82 (Δb) para o fungo G. trabeum. Os valores de b* após o ataque dos fungos foram superiores a 25 indicaram uma tendência ao amarelecimento da madeira.
A saturação ou cromacidade C* (Figura 2D) também apresentou aumento significativo semelhante após o ataque dos fungos (Figura 2). O valor próximo de 30 aponta uma alteração da cor reduzindo a quantidade de cinza e aumentando da intensidade da cor amarela.
Ao analisar a tonalidade ou ângulo de tinta h° (Figura 2E), houve um aumento semelhante desse parâmetro após o ataque dos fungos. O aumento de 72,62 para o fungo T. versicolor e 73,68 para o G.
trabeum, indicam o aumento do ângulo da tonalidade em direção ao eixo da cor amarela.
De forma geral, os fungos promoveram alterações nos parâmetros colorimétricos, não sendo significativo apenas para o a*, e L*
para o fungo G. trabeum. A coordenada cromática b* e o ângulo de tinta h° foram os parâmetros que sofreram as maiores alterações. Assim, evidencia-se que a ação dos fungos sobre a madeira, promoveu alteração dos parâmetros colorimétricos.
Baseando-se nos valores médios dos parâmetros L*, a* e b*, após a ação dos fungos, foi possível calcular a variação total de cor (ΔE).
A variação total de cor após o ataque de ambos os fungos, foi de 12,55 para T. versicolor e 13,40 para o G. trabeum. A partir destes valores, segundo a classificação elaborada por Hikita et al. (2001)(Tabela 4), a alteração de cor após o ataque dos fungos foi muito perceptível.
Ao comparar o dano causado pelos fungos na madeira (Tabela 6), apesar do menor valor médio de perda de massa ter sido evidenciado após o ataque do fungo T. versicolor, foi possível observar níveis de percepção (ΔE) de forma semelhante para ambos os fungos, superando o intervalo máximo de classe estabelecido por Hikita et al. (2001), que é de 6,0 a 12,0 como muito perceptível (Tabela 4), ou seja, é possível visualizar alterações na cor da madeira de C. citriodora em danos a partir
de 25% de perda de massa. Costa et al. (2011) evidenciaram este mesmo padrão para madeira de Carapa guianensis, que após baixo valor de perda de massa pelo fungo G. trabeum (17,51%), observaram valores de ΔE de 13,02, também muito perceptível. Stangerlim et al. (2013) para madeira de Dipteryx odorata após perda de massa inferior a 5%
ocasionada pelos fungos T. versicolor e G. trabeum, também observaram valores de ΔE acima de 12.
5.4. Correlação dos padrões colorimétricos e a deterioração da madeira
A Tabela 7 estão as correlações de Pearson, entre os parâmetros colorimétricos (ΔL, Δa, Δb, ΔE) e a perda de massa ocasionada pelos fungos G. trabeum e T. versicolor. Observou-se correlação significativa entre os parâmetros Δa e Δb, a variação da cor ΔE e a perda de massa da madeira apenas para o fungo da T. versicolor.
Não houve correlação entre os parâmetros e a perda de massa ocasionada pelo fungo da G. trabeum.
TABELA 7 – CORRELAÇÕES ENTRE OS PARÂMETROS COLORIMÉTRICOS E VARIAÇÃO DE COR (ΔE) DA MADEIRA DE Corymbia citriodora E A PERDA DE MASSA (PM).
Groeophyllum trabeum
Δa Δb ΔE PM
ΔL -0,6017* -0,4048NS -0,6196* -0,3392NS
Δa 0,7925** 0,7783** 0,4416NS
Δb 0,9299** 0,4327NS
ΔE 0,4327NS
Trametes versicolor
Δa Δb ΔE PM
ΔL -0,6866** -0,6073* -0,79** -0,4395NS
Δa 0,9213** 0,8987** 0,7343**
Δb 0,9385** 0,7085**
ΔE 0,7339**
**= significativo a 1% de probabilidade; *= significativo a 5% de probabilidade; NS= não significativo.
Considerando os resultados após o ataque do fungo T.
versicolor, a luminosidade (L*) foi influenciada significativamente pelo pigmento da cor vermelho-verde (a*), o pigmento da cor amarelo-azul (b*) a variação total de cor (ΔE), conforme o aumento destes dois parâmetros houve uma tendência na redução da luminosidade. Com relação ao fungo G. trabeum a correlação entre a luminosidade, só foi significativa pigmento da cor vermelho-verde (a*). Segundo Costa el al. (2011) a luminosidade é influenciada pelas cores vermelho-verde (a*) e amarelo- azul (b*), as quais caracterizam a coloração da madeira.
A pigmentação vermelho-verde (a*), apresentou correlação significativa com a cor amarelo-azul (b*) e a variação total de cor (ΔE) para ambos os fungos. Porém, a correlação foi significativa com a perda de massa, apenas após o ataque do T. versicolor.
A pigmentação amarela-azul (b*) foi o parâmetro responsável pela maior alteração da cor ocorrida na variação total de cor (ΔE) após o ataque de ambos os fungos, a correlação significativa entre estas variáveis, indicaram a tendência ao amarelecimento para (ΔE). Entretanto, novamente a correlação com a perda de massa só foi observada após o ataque do fungo T. versicolor.
É interessante observar, que apesar de o fungo da G. trabeum ocasionar maior perda de massa e maior variação total de cor na madeira de C. citriodora, não foi identificado correlação significativa entre estas variáveis, contrário ao observado após o ataque do fungo da T. versicolor (Figura 3). Uma explicação para este comportamento, pode estar associado a forma com que estes organismos, se alimentam da madeira.
FIGURA 3 - CORRELAÇÃO DA VARIAÇÃO TOTAL DA COR (ΔE) COM A PERDA DE MASSA (%) OCASIONADA PELO ATAQUE DOS FUNGOS.
A relação foi mais representativa para o fungo T. versicolor.
Este padrão observado pode estar associado as características bioquímicas que distinguem estes fungos. Os fungos da podridão branca são um pequeno grupo de organismos que possuem a capacidade de despolimerizar, degradar e mineralizar todos os componentes da parede celular vegetal incluindo a celulose, hemicelulosese e a lignina (KERSTEN
& CULLEN, 2007). Já os fungos da podridão parda a degradação orienta a mineralização dos polissacarídeos, porém a lignina não é solubilizada, permanecendo como um resíduo amorfo (AGUIAR e FERRAZ, 2007). Em complemento, Okino et al. (2009) afirmam que a análise colorimétrica da madeira após o ataque de fungos, é influenciada pela presença de estruturas de lignina residual e, ou, modificação das hemiceluloses.
6. CONCLUSÃO
O tratamento preservativo com Arseniato de Cobre Cromatado (CCA tipo C) foi eficiente para aumento da durabilidade da madeira de alburno de C. citriodra em relação ao ataque dos fungos T. versicolor e G.
trabeum, e cupins do gênero Nasutitermes.
A madeira não tratada de C.citriodora apresentou baixa resistência para o cupim Nasutitermes sp. e moderada resistência à ação dos fungos T.versicolor e G.trabeum.
A madeira tratada com CCA foi classificada como muito resistente para os cupins e os fungos.
Houve alterações nos parâmetros de cores da madeira após o ataque dos fungos, caracterizadas como muito perceptíveis.
A técnica de colorimetria se mostrou eficiente para avaliação da deterioração da madeira sob o ataque do fungo T. versicolor. Recomenda- se mais estudos, com diferentes fungos e madeiras para verificar a eficiência da técnica de colorimetria na avaliação da deterioração.
7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
AGUIAR, A.; FERRAZ, A. Fe3+ and Cu2+ -reduction by phenol derivates
associated with Azure B degradation in Fenton-like reactions.
Chemosphere, Oxford, v.66, n.5, p. 947-954, 2007.
ALVES, G. K. A.; SINAY, M. C. F. Os dormentes ferroviários, seu tratamento e o meio ambiente. In: RIO DE TRANSPORTES. Anais... Rio de Janeiro, v. 3, 2005.
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM). ASTM D 2017: Standard method for accelerated laboratory test of natural decay resistance for woods. Philadelphia, 2005.
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM). ASTM D 2244: Standard practice for calculation of color tolerances and color differences from instrumentally measured color coordinates. Philadelphia, 2009.
AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM). ASTM D-3345: standard test method for laboratory evaluation of wood and other cellulosic materials for resistance to termites. Philadelphia, 2008. 3p.
ARANTES, V.; MILAGRES, A. M. F. Relevância de compostos de baixa massa molar produzidos por fungos e envolvidos na biodegradação da madeira. Quim. Nova, Vol. 32, n. 6, p. 1586-1595, 2009.
ARAUJO, H. J. B.; MAGALHÃES, W. L. E.; OlIVEIRA, L. C. Durabilidade de madeira de Eucalipto Citriodora (Corymbia citriodora (Hook.) K.D. Hill &
L.A.S. Johnson) tratada com CCA em ambiente amazônico. Rev. Acta Amazônica, Acre. vol. 42, n.1, p. 49–58. 2012.
ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE PRESERVADORES DA MADEIRA – ABPM. Boletim Eletrônico Mensal, Frequent Asked Questions, 2012.
Acessado em 23/01/2018, disponível no link:
<http://www.abpm.com.br/faq>.
BARILLARI, T. C.; FREITAS, V. P. Preservação. Revista da Madeira, São Paulo - SP, n. 68, dez. 2002.
BARRETO, C. C. K.; PASTORE, T. C. M. Resistência ao intemperismo de quatro madeiras tropicais: o efeito dos extrativos. Ciência Florestal, Santa Maria, v.19, n. 1, p. 23-30, 2009.
BOBADILLA, E. A.; SUIREZS, T. M.; PERYRA, O.; WEBER, E.; SILVA, F.; STEHR, A. M. Durabilidad de la madera del Pinus taeda impregnado
