Anatomical characterization of black wattle wood for the pulp and paper production / Caracterização anatômica do lenho de acácia-negra para produção de celulose e papel

The growing worldwide demand in the pulp market has fostered research that evaluates alternative fiber sources with specific characteristics that attend the needs of the consumer market, with a view to add value to the final product and reduce production costs. Acacia mearnsii De Wild wood is a by-product of the extraction of tannin from the trunk bark, used for firewood, charcoal and pellets. However, its wood is still poorly studied, especially its anatomical characteristics, which can provide important information about its industrial potential. This study evaluated the anatomical characteristics of Acacia mearnsii wood for the production of pulp and paper. Ten trees at approximately seven years old were cut down, five from the seed production area (SPA) and five from the clonal population area (CPA). From each tree, one trunk disc was sectioned at the diameter at breast height (DBH), resulting in 10 (ten) wood samples. From each disc, a sapwood specimen was made oriented in the tangential longitudinal, radial longitudinal and transversal planes, for later obtaining the anatomical cuts and the macerates. The anatomical description of the wood followed the recommendations of the International Association of Wood Anatomists-IAWA. From the dimensions of the fibers, their quality evaluation ratios for the production of pulp and paper were calculated. Results obtained from the anatomical characterization allowed to conclude that the Acacia mearnsii woods from SPA and CPA are indicated as a source of raw material for the pulp and paper production.

A crescente demanda mundial do mercado de polpa celulósica tem fomentado pesquisas que avaliem fontes de fibras alternativas com características específicas que atendam às necessidades do mercado consumidor, visando agregar valor ao produto final e reduzir os custos de produção. No estado do Rio Grande do Sul, Brasil, o lenho de Acacia mearnsii De Wild é considerado um subproduto da extração de tanino da casca do tronco, utilizada como lenha, carvão e pellets. No entanto, ainda é pouco estudado, em especial suas características anatômicas, as quais podem fornecer informações importantes sobre suas potencialidades industriais. O presente estudo teve como objetivo avaliar as características anatômicas do lenho de Acacia mearnsii para a produção de celulose e papel. Foram coletadas dez árvores com aproximadamente sete anos de idade, sendo cinco provenientes da área de produção de sementes (APS) e cinco da área de povoamento clonal (APC). De cada árvore, foi seccionado um disco do tronco na altura do DAP, resultando em dez amostras de lenho. De cada disco, foi confeccionado um corpo de prova do alburno, orientado nos planos longitudinal tangencial, longitudinal radial e transversal, para posterior obtenção dos cortes anatômicos e dos macerados. A descrição anatômica do lenho seguiu as recomendações da Associação Internacional de Anatomistas da Madeira-IAWA. A partir das dimensões das fibras, foram calculados os seus índices de avaliação da qualidade para a produção de celulose e papel. Os resultados obtidos da caracterização anatômica permitiram concluir que os lenhos de Acacia mearnsii provenientes de APS e APC são indicados como matérias-primas para a produção de celulose e papel.

Anatomical and energy characteristics of charcoal made from five species / Características anatômicas e energéticas do carvão de cinco espécies

Charcoal is an important energy raw material and its properties are influenced by the wood's anatomical and chemical composition and the production process. The aim of this study was to evaluate the anatomical characteristics, calorific power and volatiles and ash content of carbonized wood from Byrsonima spicata, Calophyllum brasiliense, Cecropia sciadophylla, Cochlospermum orinocense and Schefflera morototoni. The calorific power varied from 26,878 to 31,117 kJ kg-1; the content of volatile materials ranged from 20.9 to 31.7%; ash content ranged from 0.1 to 3.8%; and carbon content varied from 68.2 to 75.3%. Anatomical structures of charcoal can be used for species identification. The studied species are not indicated for charcoal production because the levels of ash and volatile compounds are higher than those recommended for charcoal produced for household use. In addition, the calorific power and level of carbon content are insufficient for use in the steel industry.

O carvão vegetal é um importante insumo energético, sendo suas propriedades influenciadas pela composição anatômica e química da madeira utilizada e pelo processo de produção. Esse trabalho teve como objetivo avaliar as características anatômicas, poder calorífico e o conteúdo de voláteis e cinzas da madeira carbonizada de Byrsonima spicata, Calophyllum brasiliense, Cecropia sciadophylla, Cochlospermum orinocense e Schefflera morototoni. O poder calorífico variou de 26.878 a 31.117 kJ kg-1; o teor de voláteis variou de 20,9 a 31,76%; o teor de cinzas variou de 0,1 a 3,8% e o teor de carbono no carvão ficou entre 68,2 e 75,3%. A estrutura anatômica do carvão pode ser utilizada na identificação de espécies. As espécies estudadas não são indicadas para a produção de carvão, pois o teor de cinzas e materiais voláteis é superior ao indicado para carvão produzido para uso doméstico. Além disso, porque o poder calorífico e o teor de carbono do carvão são insuficientes para uso na indústria siderúrgica.

Idade de segregação do lenho juvenil e adulto para Pinus elliottii Engel / Age of segregation of juvenile and mature Pinus elliottii Engel wood

A madeira juvenil em maior proporção no fuste e suas características físicas, mecânicas, químicas e anatômicas diminuem a qualidade do material. Esse estudo teve como objetivo estimar a idade de segregação do lenho juvenil e adulto pelo comprimento dos traqueoides em Pinus elliottii Engel, aos 30 anos de idade. Para tanto, seis árvores foram selecionadas, com base no diâmetro dominante, em um povoamento localizado no Colégio Agrícola de Frederico Westphalen/UFSM. Após o abate, no disco correspondente a 0,15 metros de altura, foram marcadas e seccionadas baguetas centrais de onde se retirou o lenho inicial dos trinta anéis de crescimento, no sentido medula-casca, para maceração. A segregação dos dois tipos de lenhos foi determinada pela variação radial da característica anatômica em estudo através de duas regressões lineares simples. Os resultados indicaram que o comprimento dos traqueoides apresentou padrão de variação crescente no sentido medula-casca, indicando assim que os menores valores foram observados próximos à medula e correspondem aos primeiros anéis de crescimento. A idade de segregação do lenho de Pinus elliottii definida por meio do comprimento de traqueoides foi de, aproximadamente, dez anos.(AU)

The juvenile wood in greater proportion in the stem and its physical, mechanical, chemical and anatomical characteristics decrease the quality of the material. This study was undertaken to estimate the segregation age of juvenile and mature wood by tracheid length of Pinus elliottii Engel, at 30 years of age. Six trees were selected, on the basis of the dominant diameter, in a stand located in Agricultural College of Frederico Westphalen/UFSM. After cutting down, in the disk corresponding to the 0.15 meters, were marked and sectioned centrals baguettes from where was removed the initial wood of the thirty growth rings, in pith-to-bark direction, for maceration. The segregation of the two types of wood was defined by radial variation of the anatomical characteristic in study through two simple linear regressions. The results indicated that the tracheid length showed a pattern of increasing from pith to bark, indicating that the lowest values were observed near the pith and correspond to the first growth rings. The age of segregation of the Pinus elliottii wood defined by tracheid length was, approximately, ten years-old.(AU)

Anatomical and energy characteristics of charcoal made from five species / Características anatômicas e energéticas do carvão de cinco espécies

Charcoal is an important energy raw material and its properties are influenced by the wood's anatomical and chemical composition and the production process. The aim of this study was to evaluate the anatomical characteristics, calorific power and volatiles and ash content of carbonized wood from Byrsonima spicata, Calophyllum brasiliense, Cecropia sciadophylla, Cochlospermum orinocense and Schefflera morototoni. The calorific power varied from 26,878 to 31,117 kJ kg-1; the content of volatile materials ranged from 20.9 to 31.7%; ash content ranged from 0.1 to 3.8%; and carbon content varied from 68.2 to 75.3%. Anatomical structures of charcoal can be used for species identification. The studied species are not indicated for charcoal production because the levels of ash and volatile compounds are higher than those recommended for charcoal produced for household use. In addition, the calorific power and level of carbon content are insufficient for use in the steel industry.(AU)

O carvão vegetal é um importante insumo energético, sendo suas propriedades influenciadas pela composição anatômica e química da madeira utilizada e pelo processo de produção. Esse trabalho teve como objetivo avaliar as características anatômicas, poder calorífico e o conteúdo de voláteis e cinzas da madeira carbonizada de Byrsonima spicata, Calophyllum brasiliense, Cecropia sciadophylla, Cochlospermum orinocense e Schefflera morototoni. O poder calorífico variou de 26.878 a 31.117 kJ kg-1; o teor de voláteis variou de 20,9 a 31,76%; o teor de cinzas variou de 0,1 a 3,8% e o teor de carbono no carvão ficou entre 68,2 e 75,3%. A estrutura anatômica do carvão pode ser utilizada na identificação de espécies. As espécies estudadas não são indicadas para a produção de carvão, pois o teor de cinzas e materiais voláteis é superior ao indicado para carvão produzido para uso doméstico. Além disso, porque o poder calorífico e o teor de carbono do carvão são insuficientes para uso na indústria siderúrgica.(AU)

Effects of the pollution by petroleum on the tracheids along the stem of Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl., Podocarpaceae

Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl. (Podocarpaceae) is native and a member of the Pinophyta (Gymnosperm) of southern Brazil, locally known as "pinheiro-bravo". The present work aims to investigate the effects of petroleum on the tracheids dimensions. Wood samples from twenty individuals were studied along the stem, ten being exposed to pollution and ten used as a control set. The wood samples were collected from incisions at three levels: at the ground level, and one and two metres above the ground level. From these samples, sub-samples were selected at the border of the growth layers in the vascular cambium-medulla direction. The methodology followed that traditionally recommended for plant anatomy studies, with analyses done by light microscopy (OLYMPUS - BX41) assisted by the software Image Pro-plus for measurements. Comparison of the individuals exposed to petroleum with the control set, showed that the length, diameter and cell wall width of the tracheids of the former were smaller, a trend which was statistically significant according to the Student's t-test. These traits were observed mainly on the tracheids of the last growth layer, corresponding to the year in which the individuals were exposed to petroleum.

Podocarpus lambertii Klotzsch ex Endl. (Podocarpaceae), popularmente conhecida por pinheiro-bravo, é uma espécie que pertence ao pequeno grupo de Pinophyta (Gimnospermas) nativas da região Sul do Brasil. O presente estudo teve como objetivo investigar os efeitos da poluição por petróleo nas dimensões das traqueídes que compõem o lenho dessa espécie. Para tanto, amostras do lenho de vinte indivíduos foram coletadas, dez deles expostos à poluição por petróleo e dez usados como controle (coletados em região livre de contaminação). As amostras foram obtidas por meio de incisões paralelas à superfície do solo em três alturas (nível do solo, 1 metro e 2 metros do nível do solo). As subamostras para o estudo da variação estrutural do lenho foram selecionadas no limite das camadas de crescimento no sentido câmbio-medula. A metodologia utilizada para desenvolver o trabalho foi aquela tradicionalmente recomendada para estudos em anatomia vegetal. As mensurações das traqueídes em material macerado, como comprimento, diâmetro e espessura da parede celular, foram feitas pelo software Image Pro-plus em Fotomicroscópio (OLYMPUS - BX41). Nos indivíduos expostos à poluição, o comprimento, diâmetro e espessura da parede das traqueídes foram menores quando comparados aos indivíduos controle e demonstraram diferenças estatisticamente significativas pelo teste t-student. Essas tendências foram observadas, principalmente, nas traqueídes da última camada de crescimento, correspondente ao ano em que os indivíduos permaneceram expostos ao petróleo.

Estudo anatômico do xilema secundário da raiz e do caule de Maytenus guyanensis Klotzsch ex Reissek (Celastraceae)

Maytenus guyanensis, known popularly as chichuá, possess analgesic, anti-inflammatory, aphrodisiac and anti-rheumatic agents. The object of this present wor was the anatomical analysis of material collected of this species at the Adolpho Ducke Forest Reserve. Stem and root fragments of 1cm were removed from 3 selected individuals. Sections from the stem and root were cut with slide microtome, and stained with astra blue and safranin. The structural analysis of stems and roots was in accordance with the literature available for the Maytenus genus. The secondary xylem of the root and stem presented parenchyma axial apotracheal, multiseriates, heterogeneous rays, solitary vessels, of diffuse distribution, uniform, circular section, with thin wall, bordered and alternate intervascular pits.

Maytenus guyanensis é uma planta medicinal, conhecida popularmente por chichuá, possuindo ação analgésica, antiinflamatória, afrodisíaca e antireumática. O objetivo do presente trabalho foi analisar as características estruturais, da raiz e caule desta espécie como contribuição aos trabalhos anatômicos já realizados para o gênero. O material botânico foi coletado na Reserva Florestal Adolpho Ducke, Manaus/AM onde foram selecionados três indivíduos e de cada um deles retirados fragmentos de 1cm³ do caule e raiz. Amostras foram seccionadas em micrótomo de deslize e coradas com safranina e azul de astra. A análise estrutural revelou-se de acordo com o registrado pela literatura para o gênero. O xilema secundário da raiz e do caule apresentam parênquima axial apotraqueal, raios multisseriados, heterogêneos, vasos solitários, de distribuição difusa, uniforme, seção circular, com parede delgada, pontoações intervasculares alternas e areoladas.

Anatomia do lenho de Uncaria guianensis e U. tomentosa (Rubiaceae) do estado do Acre, Brasil

Uncaria guianensis and U. tomentosa are climbing lianas, bush lianas occuring in large areas of Brazilian Amazon and Central and South America countries. The species presented exceptional medicinal importance, with its bark, wood and leaves used by Amazon native people and pharmaceutical industries. Considering the importance of the species identification in field and laboratory conditions, the present work described the anatomical structure of Uncaria guianensis and U. tomentosa, which occurs in State of Acre, Brazil. The results showed that the wood of the species was characteristic of the Rubiaceae family, except the rounded vessel, greater and solitary, parenchyma axial diffuse and width of the rays, proper of lianas.

As plantas de Uncaria guianensis e U. tomentosa são lianas trepadeiras, arbustos trepadores ou rasteiros ascendentes que ocorrem em amplas áreas da Amazônia brasileira e países da América Central e do Sul. Possuem excepcional importância medicinal, com sua casca, lenho e folhas utilizadas pelos povos amazônicos e pela indústria farmacêutica. Face a necessidade da identificação das plantas em condições de campo e de laboratório, o presente trabalho descreveu a estrutura anatômica do lenho de Uncaria guianensis e U. tomentosa, ocorrentes no Estado do Acre, Brasil. Os resultados mostraram que o lenho das espécies é característico da família Rubiaceae, a exceção dos vasos arredondados, grandes e solitários, parenquima axial difuso e largura dos raios que são próprios das lianas.