EFEITO DA IDADE E MATERIAL GENÉTICO NA FORMA DE ÁRVORES DE Eucalyptus
Diana Marques de Oliveira1; Elliezer Almeida Mello2; Caroline Stephany Inocêncio2; Adriano Ribeiro Mendonça3
1 Bolsista PBIC/UEG, graduandos do Curso de Engenharia Florestal, UnU Ipameri - UEG. 2 Bolsista PVIC/UEG, graduandos do Curso de Engenharia Florestal, UnU Ipameri - UEG. 3 Orientador, docente do Curso de Engenharia Florestal, UnU Ipameri – UEG.
RESUMO
Os recursos florestais cada vez mais se tornam limitados e, com isso, aumenta a procura por métodos que aperfeiçoem o aproveitamento destes recursos. Para isso, é fundamental o conhecimento da forma do fuste das árvores e técnicas de modelagem aplicadas ao estudo da forma de diferentes materiais genéticos. Neste contexto, o objetivo principal deste trabalho foi avaliar o efeito da idade na forma das árvores em diferentes materiais genéticos de
Eucalyptus. Foram utilizados dados da empresa International Paper, Mogi das Cruzes, São
Paulo. Os materiais genéticos utilizados foram provenientes de propagação seminífera e propagação clonal. A forma da árvore foi avaliada a partir da estimativa do fator de forma e afilamento médio do fuste. Além disso, avaliaram-se os modelos de Demaerschalk, Ormerod e Schöepfer na estimativa do afilamento. Observou-se que em geral, a forma das árvores dos materiais genéticos avaliados, piora até idades próximas de 5,5 anos e, a partir daí, há uma melhora na forma até o final do ciclo de corte do povoamento para madeiras destinadas a celulose e papel. Os fatores idade e material genético, adicionados como covariantes, influenciaram significativamente nos modelos de afilamento para árvores de Eucalyptus. A adição de covariantes que explicam a característica a ser avaliada (afilamento) diminui a necessidade de se obter equações para cada combinação entre idade e materiais genéticos diferentes.
Introdução
Atualmente, verifica-se uma tendência de troca das madeiras oriundas de florestas naturais por madeiras de reflorestamento. O gênero Eucalyptus, pertencente à família Myrtaceae, aparece como uma alternativa promissora devido, principalmente, ao seu rápido crescimento e às tecnologias já desenvolvidas para sua produção, fato incomum para outras espécies florestais. O maior conhecimento tecnológico da produção do gênero Eucalyptus está permitindo uma visão bastante otimista quanto ao aumento da utilização desse gênero, além de ser representado por árvores com alta taxa de crescimento, plasticidade, forma retilínea do fuste, desrama natural e madeira com variações nas propriedades tecnológicas, adaptadas às mais variadas condições de uso (OLIVEIRA et al., 1999). As substituições de madeira oriunda de floresta natural pela madeira de eucalipto estão relacionadas principalmente ao preço e à dificuldade de obter outros tipos de madeira (SERPA, 2003).
No mundo, com a limitação dos recursos florestais devido à grande exploração das florestas, é crescente a importância de se utilizar métodos de aproveitamento destes recursos de maneira mais eficaz (STERNADT, 2001). Para melhor aproveitamento do tronco de uma árvore em povoamentos florestais, é necessário um melhor conhecimento da forma do tronco.
Segundo Husch et al. (1972), o decréscimo em diâmetro, diâmetro da base para o topo, conhecido como afilamento, conicidade ou taper, tem efeito fundamental no volume das árvores, devido a este fato o seu conhecimento é de fundamental importância no inventário florestal.
Aliado a necessidade de estudar o efeito de variáveis como a idade na forma do fuste das árvores, tem-se a necessidade de modelar a forma do tronco. A utilização de modelos para representação e explicação de uma realidade essencialmente mais complexa constitui estratégia de grande valia para o desenvolvimento da ciência (HASENAUER, 2000).
No Brasil, estudos de perfil do tronco de árvores, tradicionalmente, se baseiam em equações que permitem estimar o diâmetro em qualquer altura ao longo do tronco como em Lima (1986), Figueiredo Filho et al. (1996) e Mendonça et al. (2007). Mas, atualmente tem-se realizados estudos onde se obtém a estimativa da altura em qualquer parte do tronco em função do diâmetro ou raio como em Calegario (2002).
Neste contexto, este trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da idade na forma das árvores em diferentes materiais genéticos de Eucalyptus.
Material e Métodos
Foram utilizados dados provenientes da Empresa International Paper, situada em Mogi das Cruzes, São Paulo. Os dados foram coletados por meio de cubagem rigorosa em plantios comerciais de Eucalyptus.
Para estimativa da forma das árvores de Eucalyptus, foram calculados os fatores de forma para cada idade em cada material genético analisado. O afilamento médio das árvores, de cada material genético em todas as idades, também, foi calculado pela relação entre o DAP e a H das árvores menos 1,30m. A correção é necessária para normalizar o valor do afilamento médio uma vez que todos os diâmetros foram medidos à altura de 1,30m (FERREIRA e SILVA, 2002).
Foram analisados os modelos que representam o afilamento do fuste de árvores. Os modelos analisados foram:
- Modelo de Schöepfer: ij i ij i ij i ij i ij i ij i ij H h β H h β H h β H h β H h β β DAP d ε + + + + + + = 5 5 4 4 3 3 2 2 1 0 - Modelo de Demaerschalk: i i i ij i ij DAP L H DAP d ε β β β β + = 2 0 1−2 2 2 2 3 2 10 - Modelo de Ormerod: ij i ij i i ij H h H DAP d ε β + − − = 1 3 , 1
Em que: dij = diâmetro na altura hij (cm); hij = altura comercial (m) da i-ésima árvore na
posição j; εij =erro aleatório.
Foi adicionado o efeito das covariantes idade e material genético nos parâmetros dos modelos analisados. E, os modelos foram avaliados por meio das estatísticas (Lima,1986 e Mendonça et. al, 2006): Bias, Média das Diferenças e Erro Padrão das Diferenças. Para essas estatísticas, quanto mais o valor aproximar de 0 (zero) mais preciso será o modelo.
Resultados e Discussão
Analisando os resultados encontrados para os materiais genéticos clonais 1, 3 e 5, percebeu-se que houve uma tendência de queda do fator de forma médio das árvores nas idades iniciais (2,3; 3,5; caso dos clones 1 e 5) e 4,8 anos para o clone 3, até as idades próximas de 5,5 anos. E, a partir desta idade, houve uma melhora na forma das árvores quando se aproximam do final do ciclo de corte para povoamentos destinados a ser matéria-prima para fábricas de papel e celulose. Já para o material genético 2 (propagação seminífera), onde estavam disponíveis dados apenas de idades mais próximas ao ciclo de corte, a tendência de melhora na forma das mesmas também foi evidente à medida que chega próximo a idade de corte da floresta.
Todavia, os materiais genéticos, provenientes de plantios clonais, 4 e 6 apresentaram tendências contrastantes aos materiais genéticos 1, 2, 3 e 5.
Analisando os resultados encontrados para afilamento médio (cm/m), notou-se que para os materiais genéticos 1, 2, 3, 4 e 6, a tendência encontrada quando estes foram avaliados pelo fator de forma médio, foram idênticas.
Pelos resultados encontrados para o fator de forma médio e o afilamento médio em função das idades para os materiais genéticos avaliados, percebe-se que, em geral, a forma da árvore piora de idades iniciais até idades entre 4,5 e 5,5 anos. Após isso, nota-se uma melhora na forma das árvores até o final do ciclo de corte de madeiras destinadas a celulose.
Analisando os modelos, em termos de erro padrão relativo, o modelo de Schöepfer foi o que obteve o melhor resultado (Syx = 7,14%), seguido do modelo de Ormerod (Syx = 11,35%) e Demaerschalk (Syx = 11,98%).
A Tabela 5 apresenta as estatísticas “bias” (B), média das diferenças absolutas (MD) e desvio padrão das diferenças (DPD) para estimativa do afilamento de árvores de Eucalyptus. Tabela 5 - Estatísticas “bias” (B), média das diferenças absolutas (MD) e desvio padrão das diferenças (DPD) para as estimativas referentes ao afilamento de árvores de Eucalyptus.
Estatística Schöepfer Demaerschalk Ormerod
B -0,08 0,28 0,25
MD 0,46 0,84 0,62
DPD 0,65 1,06 1,01
Tabela 6 - Notas atribuídas, a partir das estatísticas da Tabela 5, para as estimativas referentes ao afilamento de árvores de Eucalyptus.
Estatística Schöepfer Demaerschalk Ormerod
B 1 3 2
MD 1 3 2
DPD 1 3 2
Total 3 9 6
Os valores positivos e negativos da estatística B indicam subestimativa e superestimativa, respectivamente. Os menores valores das três estatísticas testadas indicam que a equação apresenta maior precisão para o objetivo em pauta. Como exemplo, a equação de Schöepfer, tem para estatística desvio padrão das diferenças (DPD) o valor 0,65 (Tabela 5). Quando este valor é comparado com o DPD das equações associadas aos outros modelos, a nota atribuída a essa equação foi 1 (Tabela 6). Esse valor significa que, considerando o
DPD, a equação de Schöepfer obteve a melhor estimativa em relação as outras equações
avaliadas, seguida, pela ordem, pelas equações de Ormerod (Nota 2) e Demaerschalk (Nota 3).
Após análise das tabelas, verificou-se que o modelo de Schöepfer apresentou os melhores resultados para estimativa do afilamento de árvores de Eucalyptus para todas as estatísticas analisadas, seguido dos modelos de Ormerod e Demaerschalk.
Conclusões
De acordo com os resultados obtidos, para as condições em que foi desenvolvido este estudo, conclui-se que:
- Em geral, a forma das árvores dos materiais genéticos avaliados, piora até idades próximas de 5,5 anos e, a partir daí, há uma melhora na forma até o final do ciclo de corte do povoamento para madeiras destinadas a celulose e papel.
- Os fatores idade e material genético, adicionados como covariantes, influenciaram significativamente nos modelos de afilamento para árvores de Eucalyptus.
- A adição de covariantes que explicam a característica a ser avaliada (afilamento) diminui a necessidade de se obter equações para cada combinação entre idade e materiais genéticos diferentes.
Referências Bibliográficas
CALEGARIO, N. Modeling Eucalyptus stand growth base don linear and nonlinear mixed-effects models. Georgia, 2002. 123p. Tesis (Doctor of Philosophy in Forest Science) - University of Georgia, 2002.
FERREIRA, C. A.; SILVA, H. D. Afilamento e forma do tronco de árvores de Eucalyptus
grandis e Eucalyptus saligna e suas variações com a adubação. Boletim de Pesquisa
Florestal, n.44, p.87-105, 2002.
FIGUEIREDO FILHO, A.; BORDERS, B. E.; HITCH, K. L. Taper equations for Pinus taeda plantations in southern Brazil. Forest Ecology and Management, n.83, p.39-46, 1996.
HASENAUER, H. Princípios para a modelagem de ecossistemas florestais. Ciência e Ambiente. n. 20, p. 53-69. 2000.
HUSCH, B.; MILLER, C.I.; BEERS, T.W. Forest mensuration. New York: The Ronald Press, 1972. 410 p.
LIMA, F. Análise de funções de “taper” destinadas à avaliação de multiprodutos de árvores de Pinus elliottii. Viçosa: UFV, 1986. 79p. Dissertação (Mestrado em Ciência Florestal) - Universidade Federal de Viçosa, 1986.
MENDONÇA, A. R. de, et al. Avaliação de funções de afilamento visando a otimização de fustes de Eucalyptus sp. para multiprodutos. Cerne, v.13, n.1, p.71-82, 2007.
OLIVEIRA, J. T. da S. et al. Caracterização da madeira de sete espécies de eucaliptos para a construção civil: 1- avaliações dendrométricas das árvores. Scientia Forestalis, n.56, p.113-124. 1999.
SERPA, P. N. et al. Avaliação de algumas propriedades da madeira de Eucalyptus grandis,
Eucalyptus saligna e Pinus elliottii. Revista Árvore, v.27, n. 5, p.723-733, 2003.
STERNADT, G. H. Cubagem de toras de mogno: comparação do processo do IBAMA e o adotado por madeireiras. [S.L]:IBAMA, 2001. 65p.
