Submitted by GUILHERME OGURI null (goguri@fca.unesp.br) on 2016-08-31T17:51:36Z No. of bitstreams: 1 Oguri_TESE_definitivo.pdf: 869090 bytes, checksum: c0e500f7cee8ea0bde0e25537a3b2b5b (MD5) / Approved for entry into archive by Juliano Benedito Ferreira (julianoferreira@reitoria.unesp.br) on 2016-09-01T17:34:53Z (GMT) No. of bitstreams: 1 oguri_g_dr_bot.pdf: 869090 bytes, checksum: c0e500f7cee8ea0bde0e25537a3b2b5b (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-01T17:34:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 oguri_g_dr_bot.pdf: 869090 bytes, checksum: c0e500f7cee8ea0bde0e25537a3b2b5b (MD5) Previous issue date: 2016-07-28 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Forrageiras modificadas representam uma opção viável para a colheita de sistemas florestais de curta rotação (SFCR), como apresentado em diversos estudos realizados em países do hemisfério norte. Entretanto, novos plantios energéticos no Brasil possuem maior produtividade comparados aos plantios nos países do hemisfério norte, fato que demanda mais estudos sobre a capacidade operacional das Forrageiras adaptadas nos plantios brasileiros. Neste estudo foi conduzido em cinco plantios de eucalipto, localizados em diferentes estados brasileiros abrangendo diversas condições de trabalho em relação ao clone, idade do plantio, densidade populacional e sistema de plantio (linhas simples e duplas). A produtividade florestal variou entre 90 e 157 t ha-1 e o diâmetro à altura do peito (DAP) variou entre 5 e 8 cm. Neste ensaio utilizou-se a forrageira New Holland FR9060 acoplada a plataforma florestal 130 FB da mesma fabricante. Este conjunto atingiu uma capacidade de processamento entre 39 a 65 t h-1, resultado este comparável aos encontrados em estudos realizado na Europa e América do Norte. As paradas apresentaram reduzida proporção do tempo total de colheita, semelhantes aos encontrados em plantios de Populus e Salix em países do hemisfério norte. A capacidade de processamento foi diretamente proporcional a produtividade florestal e a granulometria. A diminuição na granulometria de 30 para 20 mm determinou uma redução de 20 a 30% na capacidade de processamento. Estes resultados referem-se a colheita dos plantios na primeira rotação sendo necessário pesquisas adicionais visando os próximos cortes. Capítulo 2: O uso de colhedoras de forragem adaptadas para a colheita de biomassa florestal faz parte de um sistema de colheita consolidado em países da América do Norte e Europa, não existindo registro do seu uso em plantios florestais brasileiros. Estas máquinas são capazes de colher árvores inteiras e processá-las em cavacos, necessitando auxílio de um conjunto de transbordo acoplado ao trator para coleta e retirada dos cavacos da área de produção. Com o intuito de implantar esse novo sistema de colheita no Brasil, utilizou-se estes equipamentos em um sistema florestal de curta rotação (SFCR) de eucalipto. Objetivou-se avaliar economicamente este tipo de colheita em plantios no Brasil. Os resultados foram gerados em duas unidades monetárias, € h-1 e € t-1. Os custos finais encontrados foram menores comparados com resultados de outros trabalhos da bibliografia utilizando o mesmo tipo de equipamento em países de clima temperado. / Chapter 1: Modified foragers represent a cost-effective option for harvesting high-density short-rotation energy plantations, as shown in many studies conducted in the Northern hemisphere. However, new energy plantations grown in Brazil far exceed the stocking and the stem size characterizing plantations in the Northern hemisphere, which raises the question about the ability of modified foragers to perform effectively. A study was conducted on five eucalypt plantations, located in different Brazilian States and spanning over a wide range of work conditions in terms of clone, age, planting density and row system (e.g. single or twin rows). Field stocking varied between 90 and 157 t ha-1, and breast-height diameter between 5 and 8 cm. The tests were conducted with a New Holland 9060 forager, equipped with a 130 FB energy wood header. This machine was capable of negotiating all test fields, and reached a productivity between 39 and 65 t h-1, which was comparable with the productivity figures recorded in Europe and North America. The machine coped well with the high field stocking and stem size levels encountered in Brazil. Blockages accounted for a very small proportion of total harvesting time, which was much similar to that recorded in studies conducted on poplar and willow in the Northern hemisphere. Productivity was directly proportional to field stocking and cut length. Changing cut length from 30 to 20 mm determined a 20 - 30% reduction in productivity. These figures reflect work conditions in uncoppiced first-rotation plantations, and they should be applied with some caution to following rotations. Chapter 2: Modified forager use for forest biomass production is already a consolidated system in European and North American countries. However, in Brazil, so far there are no records of using this harvesting system. These machines are able to cut the trees and produces wood chips in a single-pass process requiring a tractor-pulled silage trailer to collect the wood chips. In order to make this harvest reality was used an Eucalyptus short rotation coppice (SRC). Focusing on an economic analysis of a forager machine attached to a cutting header adapted to Brazilian plantations. The economic results in € h-1 and € t-1 found, were lower when compared to the literature studies that used the same machines in temperate countries.

O 3-PG (Physiological Principles in Predicting Growth) é o modelo ecofisiológico mais difundido no setor florestal para a predição de crescimento de florestas. Este modelo estima o crescimento florestal com base na radiação fotossinteticamente ativa absorvida pelo dossel, convertida em carboidratos, e alocada nos compartimentos da floresta (folhas, tronco, galhos e raízes), fundamentados na dinâmica dos processos biológicos e suas interações com o clima e solo. No entanto, após quase 15 anos de existência do 3-PG unido a evolução em pesquisa florestal, é possível detectar alguns pontos no modelo com potencialidade para aprimoramento. O objetivo geral desta tese foi aprimorar o modelo 3-PG e aplicá-lo no zoneamento da produtividade em florestas de Eucalyptus plantadas no nordeste do estado de São Paulo. Os objetivos específicos foram: i) aprimorar o modelo para retenção máxima de água no solo; ii) para queda de folhedo; iii) calibrar e validar o modelo 3-PG usando os pares de parcelas gêmeas; iv) determinar o modificador de fertilidade (FR) do 3-PG usando análise química do solo; v) zonear a produtividade real estimada do Eucalyptus no nordeste do estado do São Paulo; vi) determinar os fatores de restrição da produtividade nestas áreas. Para tanto, utilizou-se de dois projetos de pesquisas instalados na empresa International Paper do Brasil: projeto BEPP (Brasil Eucalyptus Produtividade Potencial) e projeto Parcelas Gêmeas de Inventário. O projeto BEPP foi utilizado para o aprimoramento do modelo em relação à retenção de água e queda de folhedo. Para tanto, utilizou-se de dois tratamentos: o tratamento fertilizado irrigado e o tratamento controle (fertilização tradicional sem irrigação). A quantidade máxima de água no solo adotada pelo modelo, antes considerada como um valor constante, passou a variar segundo a dinâmica de crescimento e exploração do sistema radicular. Esta modificação melhorou a estimativa de biomassa do tronco. No aprimoramento do modelo para a queda de folhedo, ajustou-se quatro modelos: linear; logístico; não lineares e modelo combinado. Todos proporcionaram melhores estimativas da taxa de queda de folhedo do que a função atualmente adotado pelo 3-PG com destaque para o modelo combinado, o qual representou duas fases da queda de folhedo: antes e após o fechamento do dossel. Usando os 113 pares de parcelas gêmeas, verificou-se que 63% responderam à fertilização após 48 meses de instalação do experimento, com ganho médio de 12% em produtividade. Com estas parcelas gêmeas foi possível calibrar e validar o modelo 3-PG para a produtividade atingível e real, com adequada precisão. O FR foi correlacionado à somas de bases do solo (Ca, Mg e K), as quais explicaram as maiores respostas à fertilização, sendo possível determinar uma equação para este modificador. Após a calibração e validação e adequações do modelo foi possível zonear a produtividade real do nordeste do estado de São Paulo. O déficit de pressão de vapor e água no solo foram os fatores que mais limitaram o crescimento do Eucalyptus nesta área. / The 3-PG (Physiological Principles in Predicting Growth,) is the most widespread ecophysiological model in the forest sector to predict the forest growth. It is driven by intercepted radiation with the maximum canopy quantum efficiency, which is limited by the temperature, vapour pressure deficit, available soil water, stand age and site fertility, assimilating the carbon into the forest; supported by physical and ecophysiological processes. However, after almost 15 years of development and use, associated by new scientific knowledge in forest research, some improvement in this model can be done, such as: soil water content and litterfall rate. The objectives of this thesis were improve the 3-PG model and zone the real productivity of Eucalyptus plantation in northeast of São Paulo State. The specifics objectives were: i) improve the 3-PG model regarding water soil content; ii) regarding litterfall; iii) calibrate and validate the 3-PG model using the twin-plot experimental design; iv) determine the fertilization modifier (FR) using soil chemical analysis; v) zoning the real productivity for Eucalyptus plantation in northeast of São Paulo State; and vi) determine the main growth constraints. Aiming these objectives, two main research projects were used: BEPP project (Brasil Eucalyptus Produtividade Potencial) and the Twin-plot of inventory. The BEPP was used to improve the 3-PG model for water soil content and litterfall. Two treatments were used: fertilized plus rainfed and extra fertilized plus irrigation. The water soil content had a constant value and was replaced by a dynamic value, changing with root growth and exploratiion depth with the age. This modification improved the stem biomass production estimatives by the model. For the litterfall improvement, 4 functions were fitted (linear, logistic, non linear and mixed). All of those had better performance in estimating the litter fall than the original 3-PG equation, highlighting the mixed model that could represent before and after canopy closure. Using 113 pairs of twin-plots, 63% of those responded the extra fertilization after 48 months, the production gain was 12%. The twin-plots were used to calibrate and validate the 3-PG model for attainable and real productivity resulted in adequated accuracy for stem biomass estimation. The FR could be associated with chemical analysis, and sum of bases (Ca, Mg and K) were used to fit an FR equation. After calibration and valitadation of the 3-PG model, were possible to zone the real productivity in northeast of São Paulo; the two main constraints of productivity for those area were vapour pressure deficit and soil water.

O 3-PG (Physiological Principles in Predicting Growth) é o modelo ecofisiológico mais difundido no setor florestal para a predição de crescimento de florestas. Este modelo estima o crescimento florestal com base na radiação fotossinteticamente ativa absorvida pelo dossel, convertida em carboidratos, e alocada nos compartimentos da floresta (folhas, tronco, galhos e raízes), fundamentados na dinâmica dos processos biológicos e suas interações com o clima e solo. No entanto, após quase 15 anos de existência do 3-PG unido a evolução em pesquisa florestal, é possível detectar alguns pontos no modelo com potencialidade para aprimoramento. O objetivo geral desta tese foi aprimorar o modelo 3-PG e aplicá-lo no zoneamento da produtividade em florestas de Eucalyptus plantadas no nordeste do estado de São Paulo. Os objetivos específicos foram: i) aprimorar o modelo para retenção máxima de água no solo; ii) para queda de folhedo; iii) calibrar e validar o modelo 3-PG usando os pares de parcelas gêmeas; iv) determinar o modificador de fertilidade (FR) do 3-PG usando análise química do solo; v) zonear a produtividade real estimada do Eucalyptus no nordeste do estado do São Paulo; vi) determinar os fatores de restrição da produtividade nestas áreas. Para tanto, utilizou-se de dois projetos de pesquisas instalados na empresa International Paper do Brasil: projeto BEPP (Brasil Eucalyptus Produtividade Potencial) e projeto Parcelas Gêmeas de Inventário. O projeto BEPP foi utilizado para o aprimoramento do modelo em relação à retenção de água e queda de folhedo. Para tanto, utilizou-se de dois tratamentos: o tratamento fertilizado irrigado e o tratamento controle (fertilização tradicional sem irrigação). A quantidade máxima de água no solo adotada pelo modelo, antes considerada como um valor constante, passou a variar segundo a dinâmica de crescimento e exploração do sistema radicular. Esta modificação melhorou a estimativa de biomassa do tronco. No aprimoramento do modelo para a queda de folhedo, ajustou-se quatro modelos: linear; logístico; não lineares e modelo combinado. Todos proporcionaram melhores estimativas da taxa de queda de folhedo do que a função atualmente adotado pelo 3-PG com destaque para o modelo combinado, o qual representou duas fases da queda de folhedo: antes e após o fechamento do dossel. Usando os 113 pares de parcelas gêmeas, verificou-se que 63% responderam à fertilização após 48 meses de instalação do experimento, com ganho médio de 12% em produtividade. Com estas parcelas gêmeas foi possível calibrar e validar o modelo 3-PG para a produtividade atingível e real, com adequada precisão. O FR foi correlacionado à somas de bases do solo (Ca, Mg e K), as quais explicaram as maiores respostas à fertilização, sendo possível determinar uma equação para este modificador. Após a calibração e validação e adequações do modelo foi possível zonear a produtividade real do nordeste do estado de São Paulo. O déficit de pressão de vapor e água no solo foram os fatores que mais limitaram o crescimento do Eucalyptus nesta área. / The 3-PG (Physiological Principles in Predicting Growth,) is the most widespread ecophysiological model in the forest sector to predict the forest growth. It is driven by intercepted radiation with the maximum canopy quantum efficiency, which is limited by the temperature, vapour pressure deficit, available soil water, stand age and site fertility, assimilating the carbon into the forest; supported by physical and ecophysiological processes. However, after almost 15 years of development and use, associated by new scientific knowledge in forest research, some improvement in this model can be done, such as: soil water content and litterfall rate. The objectives of this thesis were improve the 3-PG model and zone the real productivity of Eucalyptus plantation in northeast of São Paulo State. The specifics objectives were: i) improve the 3-PG model regarding water soil content; ii) regarding litterfall; iii) calibrate and validate the 3-PG model using the twin-plot experimental design; iv) determine the fertilization modifier (FR) using soil chemical analysis; v) zoning the real productivity for Eucalyptus plantation in northeast of São Paulo State; and vi) determine the main growth constraints. Aiming these objectives, two main research projects were used: BEPP project (Brasil Eucalyptus Produtividade Potencial) and the Twin-plot of inventory. The BEPP was used to improve the 3-PG model for water soil content and litterfall. Two treatments were used: fertilized plus rainfed and extra fertilized plus irrigation. The water soil content had a constant value and was replaced by a dynamic value, changing with root growth and exploratiion depth with the age. This modification improved the stem biomass production estimatives by the model. For the litterfall improvement, 4 functions were fitted (linear, logistic, non linear and mixed). All of those had better performance in estimating the litter fall than the original 3-PG equation, highlighting the mixed model that could represent before and after canopy closure. Using 113 pairs of twin-plots, 63% of those responded the extra fertilization after 48 months, the production gain was 12%. The twin-plots were used to calibrate and validate the 3-PG model for attainable and real productivity resulted in adequated accuracy for stem biomass estimation. The FR could be associated with chemical analysis, and sum of bases (Ca, Mg and K) were used to fit an FR equation. After calibration and valitadation of the 3-PG model, were possible to zone the real productivity in northeast of São Paulo; the two main constraints of productivity for those area were vapour pressure deficit and soil water.