RESISTÊNCIA NATURAL DE QUATRO MADEIRAS AMAZÔNICAS SUBMETIDAS A FUNGOS XILÓFAGOS

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XV EBRAMEM - Encontro Brasileiro em Madeiras e em Estruturas de Madeira 09-11/Mar, 2016, Curitiba, PR, Brasil

1_{Alisson Rodrigo Souza Reis (alissonreis@ufpa.br),}2_{Luciane Pereira Reis} (lucyanne_reis@hotmail.com), 3_{Miguel Alves Júnior (alvesjr@ufpa.br)}

1_{Universidade Federal do Pará}

Faculdade de Engenhraria Florestal, Rua Coronel José porfírio nº 2515, Altamira-PA, Brasil

2_{Universidade Federal de Viçosa}

Mestranda em ciências Florestais, Departamento de Ciências Florestais, Viçosa-MG, Brasil

3_{Universidade Federal do Pará}

Faculdade de Engenhraria Agronômica, Rua Coronel José porfírio nº 2515, Altamira-PA, Brasil

RESUMO: O presente estudo teve como objetivo avaliar a resistência natural de quatro espécies de madeiras tropicais da Amazônia utilizadas na confecção de “perna manca” submetidas ao ataque de fungo xilófagos. As espécies selecionadas para o teste acelerado de laboratorio foram: Apuleia leiocarpa (amarelão), Dinizia excelsa (angelim vermelho), Vochysia maxima (guaruba)e Bagassa guianensis (tatajuba). Foram submetidas ao ataque dos fungos xilófagos de podridão branca Pycnoporus sanguineus, Phanerochaete chysosporiume Schizophyllum commune e ao fungo de podridão parda Gloeophyllum abietinum. O ensaio de laboratório seguiu a metodologia e classificação de resistência natural da madeira de acordo com a norma ASTM 2017-86. Todas as espécies foram classificadas como altamente resistentes em relação ao ataque dos fungos, porém a espécie V. maxima apresentou maior porcentagem de perda de massa. Diante disso recomenda-se as espécies D. excelsa, A. leiocarpa e B. guianensis para confecção de peças de perna manca devido apresentar menor perda de massa para todos os fungos testados no período de 12 semanas.

PALAVRAS-CHAVE: Madeiras Tropicais, Perna Manca e Biodegradação.

NATURAL RESISTANCE OF FOUR AMAZON WOODS SUBMITTED TO XYLOPHAGOUS FUNGAL INFECTION UNDER LABORATORY CONDITIONS ABSTRACT: The present study aimed to assess the natural resistance of four Amazon tropical wood species, used in the production of sawn timber, against infection with xylophagous fungi. Apuleia leiocarpa (“amarelão”/Garapa), Dinizia excelsa (“angelim vermelho”/Dinizia), Vochysia maxima (“guaruba”/Quaruba), and Bagassa guianensis (“tatajuba”/Bagassa) were selected to perform the accelerated laboratory test. These species were exposed to white rot xylophagous fungi Pycnoporus sanguineus, Phanerochaete chrysosporium, and Schizophyllum commune, and to the brown rot fungus Gloeophyllum abietinum. The laboratory assay was performed following the methodology and classification of the natural resistance of wood according to the norm ASTM 2017-86. All species were classified as highly resistant to fungal attack; however, V. maxima lost the highest percentage of weight. Therefore, we recommend that D. excelsa, A. leiocarpa, and B. guianensis be used in the production of sawn timber since they exhibited lower weight loss in the presence of all the fungi tested during a period of 12 weeks.

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1. INTRODUÇÃO

No ano de 2012, a produção de madeira em tora do país apresentou um aumento de 5,2% com destaque para os estados do Pará, Mato Grosso e Rondônia, que somados são responsáveis por 75,8% da produção nacional (IBGE, 2013).

A madeira produzida no país está destinada para os mais diversos fins, como celulose e papel, movelaria, fabricação de painéis e uso na construção civil, com base nisso a Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) publicou no ano de 2013 a norma NBR- 15575:2013 que estabelece parâmetros e padrões técnicos as edificações melhorando a qualidade dos produtos oferecidos pelas indústrias, criando especificações para garantir mais segurança e conforto.

Nesta tangente encontram-se os testes de biodegradação natural da madeira, cujo influenciam diretamente na segurança desses produtos, esses testes são frequentemente utilizados nos painéis de madeira como os realizados por MENDES et al (2014) estudando Pinus taeda, MENDES et al (2013) Acacia mangiume GONÇALVES et al (2014) avaliando painéis OSB de Pinus taeda.

Para produtos de madeira serradas, principalmente de madeiras amazônicas, esses testes são pouco usados devido, essas madeiras apresentarem alta densidade e durabilidade natural, contudo essas madeiras apresentam manchas o que significa o início da biodegradação.

Esta degradação começa com a propagação na superfície por microrganismos que alteram as propriedades, tais como a cor ou a estética (SUDÁR et al., 2013).

Segundo KIRK e CULLEN (1998), os fungos decompositores da madeira podem ser classificados em três grupos: fungos de decomposição branca, capazes de degradar os três componentes da parede celular vegetal (celulose, hemicelulose e lignina); fungos de decomposição parda, capazes de degradar principalmente as frações polissacarídicas (celulose e hemicelulose) e, fungos de decomposição branda, que podem degradar tanto os polissacarídeos quanto a lignina, porém em velocidades muito reduzidas.

Sendo assim a necessidade de avaliação das espécies amazônicas é de suma importância já que irá ampliar os estudos e evitar possíveis perdas e prejuízos decorrentes da reposição de madeiras deterioradas. Com isso o objetivo do presente estudo foi avaliar a resistência natural de quatro madeiras submetidas a fungos xilófagos em condições de laboratório.

2. MATERIAL E MÉTODOS

O trabalho foi realizado no Laboratório de Tecnologia da Faculdade de Engenharia Florestal- Universidade Federal do Pará. O método utilizado durante o experimento do ensaio seguiu os padrões da norma americana American Society for Testing Materials – Standart Test Method of Accelerated Laboratory Test of Natural Decay Resistence of Woods- ASTM D 2017 (ASTM, 2005), com as seguintes modificações:

a) os corpos-de-prova foram confeccionados nas dimensões (2 x 2 x 2 cm);

b) a cultura dos fungos foi realizada em meio líquido, contendo malte e água destilada. 2.1. Amostras e corpo-de-prova

Foi realizado um levantamento das principais madeireiras e estâncias, no município de Altamira-PA, onde foram selecionadas as espécies mais usadas no município para confecção de perna manca, sendo escolhidas quatro espécies (Tabela 01). Para aferição de que as amostras coletadas pertenciam às espécies informadas, estas foram identificadas macroscopicamente com auxílio de lupa e comparadas como o acervo do Laboratório de Tecnologia da Universidade Federal do Pará.

Tabela 1: Espécies de madeiras selecionadas para o teste acelerado de resistência.

Nome científico Nome vernacular Família

Apuleia leiocarpa (Vogel) J.F. Macbr Amarelão Fabaceae

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Vochysia maxima Ducke Guaruba Vochysiaceae

Bagassa guianensis Aubl. Tatajuba Moraceae

Os corpos de prova foram confeccionados com as dimensões 2 x 2 x 2 cm (espessura, largura e comprimento, respectivamente) sendo confeccionados 192 amostras livres de qualquer defeito tais como nós, fissuras e rachaduras. Após a confecção, estes, foram lixados com lixa de grã nº 200, onde foram selecionados 12 corpos de prova para cada espécie de fungo. Posteriormente receberam identificação numérica em cada uma de suas faces (tangencial, radial e transversal) com caneta de tinta impermeável. Além destas, também foram preparadas 12 amostras para a espécie de pinus (Pinus sp.). e 12 amostras para a espécie de embaúba (Cecropia sp.), as quais foram utilizadas como madeira de referência, conforme a norma.

2.2. Determinação do teor de umidade

O monitoramento da umidade dos corpos de prova foi feito em um grupo de 5 exemplares de cada espécie de madeira, representativo para cada espécie de madeira. Inicialmente foi obtido o peso úmido das amostras e posteriormente colocadas em estufa a 105ºC até que a massa das amostras permanecessem constantes. Com esses dados foi possível calcular o teor de umidade do material analisado, utilizando a seguinte fórmula:

TU% = [(Peso seco – Peso úmido) / Peso seco] x 100. 2.3. Espécies de fungos apodrecedores

Foram utilizadas quatro espécies de fungos apodrecedores, sendo três de podridão branca e um de podridão parda, obtidos de culturas puras do Departamento de Fitopatologia da Universidade Federal de Lavras, sendo codificados com as seguintes denominações conforme descrito na Tabela 2.

Tabela 2: Espécies de fungos utilizadas no teste.

Código Espécies

PD01 Pycnoporus sanguineus (L.: Fr.) Murrill

PD14 Phanerochaete chysosporium Burds

PD21 Schizophyllum commune Fries

PD63 Gloeophyllum abietinum(Bull.) P. Karst.

2.4. Ensaio de apodrecimento

O ensaio foi realizado no Laboratório de Fitopatologia da Faculdade de Engenharia Agronômica. Foram usados frascos de vidro transparente, tampa rosqueável e capacidade de 250 ml, contendo 70 g de solo (Latossolo vermelho), livre de matéria orgânica. O solo recebeu adição prévia de calcário, para elevar o pH a 6,0.

Em cada frasco, foi colocada uma placa suporte de 2,5 x 2,5 x 0,5 cm (largura, comprimento e espessura, respectivamente) para o desenvolvimento inicial do fungo. Foram utilizadas placas suporte de pinus (Pinus sp.), para o cultivo de Gloeophyllum abietinum; e, placas de embaúba (Cecropia sp.) para o cultivo dos fungos Pycnoporus sanguineus, Phanerochaete chysosporium e Schizophyllum commune. Os frascos foram autoclavados a 121°C por 45 minutos. Cada frasco foi inoculado com 3 ml do meio malte liquido, contendo o micélio fragmentado, depositado diretamente sobre a placa suporte.

Após a inoculação os frascos foram levados à incubadora, com temperatura de 27°C, até o micélio cobrir totalmente a placa suporte (2 semanas).

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Os corpos de prova foram climatizados em estufa a 50±1 °C por 24 horas, possibilitando que os resultados ao final do ataque dos fungos fossem obtidos nas mesmas condições. Efetuada a climatização, os corpos-de-prova foram colocados em um dessecador contendo sílica, por aproximadamente 10 minutos, sendo, então, pesados. Antes da inoculação, os corpos-de-prova foram esterilizados. A esterilização foi efetuada em autoclave a uma temperatura de 121ºC por um período de uma hora.

2.6. Inoculação, período de ataque dos fungos e retirada dos corpos-de-prova Os corpos de provas foram assepticamente introduzidos, com o auxílio de uma pinça, nos frascos de vidro contendo o fungo. Sendo adicionados três amostras em cada frasco, permanecendo por um período de 2 semanas. Após o período de ataque dos fungos, os corpos-de-prova foram retirados dos frascos de vidro e cuidadosamente limpos com o auxílio de um pincel, para remoção dos micélios acumulados na superfície das amostras. Em seguida, os corpos-de-prova foram novamente climatizados, em estufa a 50±1ºC por 24 horas, sendo pesados, para obtenção das massas finais após o período de exposição ao ataque dos fungos.

2.7. Avaliação da perda de massa

Após o período de doze semanas foi avaliado o grau de resistência natural de cada corpo-de-prova de madeira foi avaliado em função da sua perda de massa (pm). Onde foi utilizado para a obtenção das médias os valores de perda de massa, a partir da equação: Onde:

Pm(%): peso de massa perdida em porcentagem mi: massa inicial

mf: massa final

Assim, tem-se a média da perda de massa para as espécies e para as madeiras de referência Pinus sp. e Cecropia sp. para a posterior avaliação da intensidade da biodeterioração.

A classificação da resistência natural das espécies de madeiras foi determinada de acordo com a norma ASTM D 2017 conforme apresentado na Tabela 3.

Tabela 3: Classificação da resistência natural de madeiras submetidas ao ataque de fungos apodrecedores em ensaio acelerado em laboratório.

Média de Massa Perdida (%) Classificação

0 - 10 Muito resistente

11 - 24 Resistente

25 - 44 Moderadamente resistente

> 45 Pouco ou não-resistente

2.9 Análises estatísticas

Os resultados obtidos da perda de massa dos corpos-de-prova, expressos em percentagem, foram analisados estatisticamente pelo Programa ASSISTAT 7.7 (SILVA, 1996).

Para avaliação utilizou-se a análise de variância fatorial em um experimento inteiramente casualizado com dois fatores: fungos e espécies de madeira, sendo cada um dos fatores com quatro níveis. Para cada combinação fungo x espécie de madeira, foram feitas 12 repetições inteiramente ao acaso. Para a comparação múltipla das médias, utilizou-se o Teste de Tukey ao nível de 5% de probabilidade.

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3. RESULTADOS E DISCUSSÃO 3.1 Ataque dos fungos apodrecedores

O crescimento micelial mostrou um desenvolvimento mais rápido para os fungos de podridão branca sendo a espécie Schizophyllum commune (PD21) a que melhor se desenvolveu em relação as demais, já a espécie Gloeophyllum abietinum (PD63) apresentou um crescimento com períodos de repouso, demostrando um lento crescimento. (Figura 1)

ALVES et al (2006) analisando o comportamento dos fungos Pycnoporus sanguineus e Gloeophyllum trabeum mostrou um desenvolvimento mais rápido do Pycnoporus sanguineus em relação ao Gloeophyllum trabeumem seis madeiras amazônicas analisadas. EATON e HALE (1993) mencionam que o fungo Gloeophyllum trabeum apresenta um desenvolvimento mais lento em relação aos fungos de podridão branca.

Segundo CARVALHO et al 2009, os fungos de decomposição branca são considerados mais eficientes na biodegradaçao da madeira, já que são capazes de degradar os três componentes da parede celular vegetal (celulose, hemiceluloses e lignina); já os fungos de podridão parda, são capazes de deteriorar principalmente as frações polissacarídicas (celulose e hemiceluloses).

Figura 1: Níveis de crescimento micelial dos fungos Pycnoporus sanguineus (PD01), Phanerochaete chysosporium (PD14), Schizophyllum commune (PD21) e Gloeophyllum abietinum (PD63), respectivamente.

EATON e HALE (1993) discutem que aresistência natural da madeira está condicionada às vias de acesso para os fungos e à composição química dasmadeiras, sendo esta uma característica que varia substancialmente entre espécies e, inclusive, dentro damesma árvore.

Analisando o estudo quanto a sua classificação todas as espécies se apresentaram muito resistentes. STANGERLIN et al (2013), relataram que o período de ataque dos fungos apodrecedores, determinado pela norma ASTM D2017, não é suficiente para ser aplicado às madeiras amazônicas, o que pode sugerir que, para madeiras tropicais, esse parâmetro da norma deve ser revisto.

A tabela 4 apresenta os valores médios da massa perdida em gramas e em porcentagem e a classificação da resistência natural, segundo a norma ASTM D2017/86 das quatro espécies de madeiras, após o ataque dos fungos PD01, PD14, PD21 e PD63.

A espécie D. excelsa apresentou menor perda de massa comparada as demais espécies de madeira, isso ocorreu também entre todos os fungos testados, sendo o fungo P. sanguineus que apresentou maior perda de massa (1,20%) em relação aos demais fungos testados.

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ALVES et al (2006), testando a espécie Peltogyne paniculata (pau-roxo) verificou que o fungo Pycnoporus sanguineus. apresentou a menor perda de massa de 4,88% dentre as espécies analisadas em seu estudo.

Tabela 4: Valores médios de massa perdida e classificação da resistência natural das madeiras submetidas ao ataque dos fungos Pycnoporus sanguineus (PD01), Phanerochaete chysosporium (PD14), Schizophyllum commune (PD21) e Gloeophyllum abietinum (PD63)

Espécies Fungos Gramas % Classificação da

Resistência Natural Dinizia

excelsa PD01 PD14 0,0493 0,0268 0,6653 1,20 Muito Resistente Muito Resistente PD21 0,0250 0,5842 Muito Resistente PD63 0,0282 0,9149 Muito Resistente Apuleia

leiocarpa PD01 PD14 0,1148 0,1059 4,23 3,49 Muito Resistente Muito Resistente

PD21 0,1060 3,67 Muito Resistente

Bagassa

guianensis PD01 PD14 0,0851 0,1056 2,77 3,73 Muito Resistente Muito Resistente

Vochysia

máxima PD01 PD14 0,2011 0,2020 8,43 8,37 Muito Resistente Muito Resistente

Cecropia sp PD01 0,7919 60,10 Não resistente

PD14 0,7871 60,73 Não resistente

PD21 1,109133 68,00 Não resistente PD63 0,804933 62,50 Não resistente

Pinus sp PD63 1,577983 28,12 Resistência

moderada

Analisando as espécies A. leiocarpa e B. guianensis observa-se que as mesmas apresentaram perdas de massas semelhantes para todos os fungos testados em torno de 3% de perda.

Já a V. maxima apresentou maior porcentagem de perda de massa apresentando uma média de 9,17% para os todos os fungos avaliados. Isso provavelmente pode ter ocorrido devido à baixa massa especifica aliada ao tipo de parênquima encontrada na espécie. O que segundo SILVA (2005) as madeiras mais resistentes à ação desses organismos são aquelas que possuem alta massa específica, por apresentarem uma estrutura mais densa, de elevado teor de substâncias como taninos e lignina, impregnando as paredes de suas células. De acordo com o mesmo autor, abundância de tecido parenquimático proporciona uma baixa durabilidade natural.

NADAI et al 2013 relata que a massa específica não é o principal fator que agrega durabilidade natural à madeira, porém o teor e o tipo de extrativos são fatores que contribuem. Sendo necessário assim para uma melhor precisão de dados se realizar teor de extrativos da madeira.

Em comparação as espécies de madeiras de referência obeserva-se que o fungo Gloeophyllum abietinum na espécie de pinus não obteve alto poder de biodegradação, já que a norma exige que as amostras das espécies controle, Pinus sp. e Cecropia sp. apresentem perda de massa acima de 50% para comprovar o vigor dos fungos. Contudo a os demais fungos de podridão branca apresentaram um bom desenvolvimento ficando numa média de 62,83% para a espécie de Cecropia sp.

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MENDES et al (2014) em seus testes observou a perda de massa nas madeiras de referência de 50,76% na madeira de embaúba, causada pelo fungo Trametes versicolor, e de 53,33% na madeira de pinus, causada pelo fungo Gloeophyllum trabeum. Observa-se que a D. excelsa obteve menor perda de massa. Para as espécies Apuleia leiocarpa e Bagassa guianensis não houve diferença nas perdas de massa para os fungos testados.

CARNEIRO et al. (2009) encontraram perda de massa em média de 0,60% quando testaram a madeira da espécie Bagassa guianensis. Valores muito abaixo dos encontrados no estudo em questão, que obtiveram uma média de aproximadamente 3 % de perda de massa para os quatro fungos testados

Para a V. maxima observa- se que foi a espécie que mais obteve perda de massa para todos os fungos testados, sendo o fungo de podridão parda o que mais obteve perda de massa residual conforme a figura 2. Possivelmente isso pode ter ocorrido devido à madeira apresentar maior porosidade facilitando assim a penetração dos fungos.

LEPAGE (1986) explica em seu estudo que a podridão parda, em geral, provoca uma diminuição nas características físicas da madeira mais rapidamente que a podridão-branca. Na tabela 5 observa-se que não houve diferença entre as medias dos fungos analisados, porém as medias das espécies de madeiras testadas foram significativas, onde os resultados mostram que a intensidade de ataque dos fungos está relacionada com a espécie de madeira atacada.

Tabela 5: Comparação pelo Teste de Tukey das médias de perda de massa das espécies submetidas ao ataque dos respectivos fungos.

Espécies

Fungo D. excelsa A. leocarpa B. guianenses V. maxima

PD01 2.0501 cC 4.1077 bB 2.6176 bC 8.0558 aA 4.24352 A PD14 1.2867 dD 3.8151 bB 2.3833 cC 9.1985 aA 4.02047 A PD21 1.4147 dC 3.2218 bB 3.2685 bB 9.1985 aA 4.27587 A PD63 0.9995 dC 3.2321bB 1.5273 cC 9.8569 aA 3.69864 A MEDIA 1.43773 d 3.59417 b 2.44919 c 9.04787a CV% 15,03

As espécies Dinizia excelsa, Apuleia leocarpa e Bagassa guianenses não tiveram diferença estatística, porém a espécie D. excelsa apresentou as menores médias em comparação as demais.

SILVA et al (2011) ao comparar os resultados obtidos no experimento com as classes de resistência da madeira a fungos xilófagos, verificou que a madeira de Acacia mangium pode ter o cerne classificado como altamente resistentes aos fungos de podridão parda Postia placenta e Gloeophyllum trabeum. O cerne quando atacado pelo fungo causador da podridão branca Polyporus sanguineus teve perda de massa inferior a 10% podendo então ser classificado como resistente. Porém a V. maxima apresentou maior perda demostrando que possui menos resistência aos fungos testados.

LABAT et al, (2000) trabalhando com a Erisma uncinatum pertencente à mesma família da V.maxima observou que a madeira houve uma perda de massa de no máximo 0,3%, para um tempo de incubação de seis semanas para o fungo Gloeophyllum trabeum. 4. CONCLUSÃO

Dentre as madeiras testadas, todas se mostraram muito resistentes aos fungos. As madeiras Dinizia excelsa, Apuleia leocarpa e Bagassa guianenses tiveram menor perda de massa e a espécie Vochysia maxima obteve maior perda, onde demostra que as madeiras de maior densidade foram mais resistentes ao apodrecimento causado pelos fungos. Recomenda-se as espécies de Dinizia excelsa, Apuleia leocarpa e Bagassa guianenses para confecção de pernas manca.

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5. REFERÊNCIAS BIBLIOGÁFICAS

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CARVALHO, W.; CANILHA, L.; FERRAZ, A.; MILAGRES, A. M. F.. Uma visão sobre a estrutura, composição e biodegradação da madeira. Química Nova (Online), v. 32, p. 2191-2195, 2009.

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6. NOTA DE RESPONSABILIDADE