Made available in DSpace on 2016-08-29T15:36:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_5254_.pdf: 1404904 bytes, checksum: ac830062853a04ff2b61f4f8c6657918 (MD5) Previous issue date: 2011-12-15 / SILVA, Luciana Ferreira da. Capacidade de deterioração de cepas de Eucalyptus spp. por fungos xilófagos. 2011. Dissertação (Mestrado em Ciências Florestais) - Universidade Federal do Espírito Santo, Alegre-ES Orientador: Prof. Dr. Waldir Cintra de Jesus Junior. Coorientador: Prof. Dr. Juarez Benigno Paes. Na reforma do povoamento florestal, após o corte das árvores, as cepas remanescentes de Eucalyptus spp. devem ser retiradas. A degradação natural de cepas de eucalipto após o corte raso é lenta. A destoca mecânica eleva o custo de produção, envolve tráfego de máquinas sobre o solo favorecendo a sua compactação e dificultando o crescimento e a distribuição das raízes. Uma alternativa para retirada destas cepas remanescentes é o emprego de fungos decompositores. Objetivou-se com a pesquisa coletar, isolar, selecionar e identificar fungos com potencial de deteriorar madeira de eucalipto, a partir de fragmentos de cepas apodrecidas, para serem utilizados em um ensaio de apodrecimento acelerado e realizar a análise química de madeiras sadias e deterioradas pelos fungos isolados das cepas, que apresentaram maior capacidade de deterioração, para verificar, quais os componentes da madeira sofreram maiores alterações em função da deterioração causa pelos fungos. Amostras de cepas de eucalipto, em decomposição, foram coletadas em plantios comerciais, em três municípios, com microclimas e altitudes diferentes e acondicionadas em sacos de papel poroso e transportadas para o Laboratório de Ciência da Madeira (LCM), no Departamento de Engenharia Florestal (DEF), pertencente ao Centro de Ciências Agrárias (CCA) da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES) no município de Jerônimo Monteiro, ES. No LCM foram retiradas amostras de madeira para realizar o isolamento dos fungos e posteriormente a obtenção de culturas puras, em meio de cultura Batata-Dextrose-Ágar (BDA). Nove culturas puras foram isoladas e identificadas, sendo, três fungos pertencentes à Classe dos Basidiomycetes (Basidiomicetos 1, 2 e 3), quatro do gênero Trichoderma, um Lasiodiplodia e um Penicillium. As culturas foram selecionadas, repicadas em placa de Petri e tubos de ensaio contendo BDA e armazenadas em sala climatizada a 25 ± 2 °C e utilizadas no ensaio de apodrecimento acelerado. Após 12 semanas de ensaio, pode-se concluir que os fungos isolados mais eficientes na deterioração da madeira foram os pertencentes à Classe dos Basidiomycetes (Basidiomiceto 1 e Basidiomiceto 2). A análise química da madeira pelos Basidiomicetos 1 e 2, revelou que houve um incremento no teor de extrativos totais na madeira, para ambos Basidiomicetos testados. Para a holocelulose (celulose + hemiceluloses), ocorreram pequenas diferenças entre as madeiras sadias e deterioradas (variações médias em torno de 1%). O Basidiomiceto 2 causou maior degradação da lignina quando comparado ao Basidiomiceto 1. Palavras chave: Cepas apodrecidas. Culturas puras. Fungos xilófagos. Resistência natural.

Submitted by Maykon Nascimento (maykon.albani@hotmail.com) on 2016-06-24T19:52:01Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao Lais Goncalves.pdf: 2290723 bytes, checksum: 2d3a409ea1575d02d107d220762fbf34 (MD5) / Approved for entry into archive by Patricia Barros (patricia.barros@ufes.br) on 2016-06-27T11:14:17Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao Lais Goncalves.pdf: 2290723 bytes, checksum: 2d3a409ea1575d02d107d220762fbf34 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-27T11:14:17Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Dissertacao Lais Goncalves.pdf: 2290723 bytes, checksum: 2d3a409ea1575d02d107d220762fbf34 (MD5) / FAPES / O presente trabalho teve por objetivo avaliar, por meio do isolamento e seleção de fungos, o potencial degradador dos mesmos em tocos de Eucalyptus spp., a fim de desenvolver uma alternativa para o processo convencional da retirada de tocos em povoamentos de Eucalyptus spp. Para tanto, foram coletados discos de tocos deteriorados de eucalipto no campo, e a partir destes foram isolados os fungos. A fim de verificar o potencial de degradação de madeira dos fungos isolados, estes foram testados no experimento de pré-seleção. Foi realizada a identificação molecular dos isolados que apresentaram potencial de degradação no experimento de pré-seleção. Os fungos selecionados como potencial degradadores da madeira foram avaliados em ensaio de apodrecimento acelerado para detectar a real capacidade de deterioração. Após este ensaio, foi realizada a análise química da madeira deteriorada para verificar quais constituintes da madeira foram deteriorados pelos fungos. O potencial de degradação em tocos no campo pelos fungos selecionados foi avaliado com o auxilio de um penetrômetro de impacto e por meio da velocidade de propagação das ondas de tensão (Stress wave timer), após quatro meses da inoculação. O isolamento de fungos a partir de tocos no campo permitiu a obtenção de 7 fungos com potencial de degradação de madeira de eucalipto. Os fungos identificados foram Resinicium confertum, Phanerochaete chrysosporium e Trichoderma citrinoviride. A análise química determinou, de maneira geral, a maior preferência pela lignina na posição da madeira mais consumida. Foi observada a presença dos fungos nos tocos inoculados após o término do ensaio de campo, porém a degradação teve pouca variação em relação aos tocos não inoculados. / The present work aimed to evaluate, through the isolating and selection of fungi, the degradation potential thereof in stumps of Eucalyptus spp., in order to develop an alternative to the conventional process of stumps removal in Eucalyptus spp. Therefore, were collected discs in decayed eucalyptus stumps in the field, and from these were isolated fungi. In order to verify the potential degradation of wood fungi isolated, these were tested in the pre-selection experiment. Was performed molecular identification of isolates exhibiting degradation potential in the preselection experiment. Fungi selected as degrading potential of wood were evaluated in accelerated decay test to detect the actual capacity of deterioration. After this test, was performed a chemical analysis of the decayed wood to verify which wood constituents were damaged by the fungi. The stumps degradation potential in the field by the selected fungi was evaluated with the aid of a penetrometer of impact and through the speed of propagation of stress waves, after four months of inoculation. Isolation of fungi from the field stumps afforded 7 fungi with degradation potential of eucalyptus wood. The identified fungi were Resinicium confertum, Phanerochaete chrysosporium and Trichoderma citrinoviride. Chemical analysis of the wood determined, in generally, most preferably of lignin in the most consumed position of the wood. It was observed the presence of fungi in the inoculated stumps after the field test, but the degradation had little variation in relation to non-inoculated stumps.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / The process of the thermal modification on wood is the application of heat in order to improve its quality. The objective of this research was to evaluate the effect of the thermal modification in industrial scale on the wood quality of Tectona grandis Linn. F. To this end, boards of approximately 35 x 100 x 2200 mm (thickness, width and length), separated and numbered in quality classes. First-class boards were with the highest presence of core and free of defects, such as cracks, knots, warps, among others, while the second class boards presented larger portions of sapwood and defects mentioned above. In this way, four batches of wood were separated into four treatments, with T1 and T2 being the natural wood of the first and second quality respectively, and in the same order of quality, however, the T3 and T4 treatments were thermally modified. The original pieces of 2200 mm length were divided into two pieces of equal size (1100 mm), one of them corresponding to the wood control (T1 and T2), that is, the non-thermally modified, for later comparison with the treated wood (T3 and T4). The VAP HolzSysteme® thermal modification was conducted according to the program used by the company, where the final temperature was 160 ° C. After the heat treatment, the wood was tested by the quantification of defects; Effect on chemical composition; In the physical and mechanical properties, and, finally, of the resistance to xylophagous fungi. The defects were analyzed by the standard NBR 9487 (ABNT, 1986) through cracks (top and surface) and warping (bending, bending and recessing). In addition, the moisture content was also measured. The chemical analyzes followed the methodologies described in the Technical Association of Pulp and Paper Industry - TAPPI (Tappi, 1999), through the analysis of total extractives, lignin Klason, holocellulose, hemicellulose and alpha cellulose. For the physical tests (equilibrium moisture content, apparent specific mass, total swelling and swelling anisotropy), the procedures established in ASTM D 143-94 (ASTM, 2000) were used. Colorimetry followed ASTM D 2244-09a (ASTM, 2009). The test of static flexion and parallel compression of the fibers followed the standard ASTM D 143-94 (ASTM, 2000). The test of shear strength in parallel compression to the fibers in the glue line was according to ASTM D - 905 (ASTM, 2008a) and the percentage of failure of the specimens, followed the standard ASTM D - 3110 (ASTM, 2008 b). The assembly of the biological analyzes followed the recommendation of the European norm EN 113 (1996). The fungus used was Ganoderma applanatum (white rot) and the resistance was evaluated by the ASTM D 2017 standard. The heat treatment influenced the increase of the moisture content, but this did not interfere with the quality of the wood. The quality of the thermal modification was satisfactory, if evaluated by the defects of cracks and warpage. In addition, the quality of the wood was paramount for the lowest defect rate. The content of extractive and alpha cellulose increased significantly with thermal modification, in contrast, holocellulose and hemicellulose reduced, and still, for the latter, the quality of the wood may have influenced. The Klason lignin content was not significantly altered by temperature or by the quality of the wood. The equilibrium moisture content, apparent specific mass of the wood, total swelling and anisotropy of wood swelling decreased after heat treatment, due to loss of hemicellulose mass and increase of total extractives. Therefore, the dimensional stability of the wood has been increased. The colorimetry was influenced by the thermal modification of the wood, through the darkening and increase of the reddish hue. The quality of the wood did not influence the physical properties, except the colorimetry, which was altered by the difference in the proportion of the sapwood and core of the specimens. The failures in the wood caused by the shear strength in the glue line were satisfactory. The mechanical strength of all tests was reduced by the quality of the wood and the thermal modification, which in the latter case caused hemicellulose degradation. The wood was considered very resistant, although the loss of mass in contact with the fungus increased in the thermally treated wood. The results may have been influenced by the quality of the wood and the degradation of the hemicelluose. It was concluded that, in general, the effect of the thermal modification on the quality of the wood was significant in all evaluated properties (chemical, physical, mechanical and biological), and the presence of heartwood, sapwood had little influence. The main responsible for the changes in the wood after the thermal modification was the degradation of hemicellulose. / O processo da modificação térmica da madeira é a aplicação de calor a fim de melhorar a sua qualidade. O objetivo dessa pesquisa foi avaliar o efeito da modificação térmica em escala industrial na qualidade da madeira de Tectona grandis Linn. F. Para isso, foram utilizadas tábuas de aproximadamente 35 x 100 x 2200 mm (espessura, largura e comprimento), separadas e numeradas em classes de qualidade. As tábuas de primeira classe foram aquelas com a maior presença de cerne e livres de defeitos, tais como rachaduras, nós, empenamentos, dentre outros, ao passo que as de segunda classe apresentaram porções maiores de alburno e os defeitos citados anteriormente. Desta forma, foram separados quatro lotes de madeira, em quatro tratamentos sendo o T1 e T2 para a madeira natural de primeira e segunda qualidade respectivamente e, na mesma ordem de qualidade, entretanto modificadas termicamente os tratamentos T3 e T4. As peças originalmente de 2200 mm de comprimento dividiram-se em duas peças de iguais dimensões (1100 mm), sendo uma delas correspondendo à madeira testemunha (T1 e T2), ou seja, a não modificada termicamente, para posterior comparação com a tratada (T3 e T4). A modificação térmica VAP HolzSysteme® foi conduzida de acordo com o programa utilizado pela empresa, em que a temperatura final foi de 160ºC. Posteriormente ao tratamento térmico, a madeira foi testada pelo efeito na composição química; nas propriedades físicas e mecânicas e, por fim, na resistência aos fungos xilófagos. As análises químicas seguiram as metodologias descritas nas normas Technical Association of pulp and Paper Industry - TAPPI (Tappi, 1999), onde foi determinado os teores de extrativos totais, de lignina Klason, de holocelulose, de hemicelulose e de alfa celulose. Para a realização dos ensaios físicos (teor de umidade de equilíbrio, massa específica aparente, inchamento total e anisotropia de inchamento) foram utilizados os procedimentos estabelecidos na norma ASTM D 143-94 (ASTM, 2000). A colorimetria seguiu a norma ASTM D 2244-09a (ASTM, 2009). O teste de flexão estática e compressão paralela as fibras seguiram a norma ASTM D 143-94 (ASTM, 2000). O teste de resistência ao cisalhamento na compressão paralela às fibras na linha de cola foi conforme a norma ASTM D - 905 (ASTM, 2008a) e o percentual de falhas dos corpos de prova, seguiu a norma ASTM D - 3110 (ASTM, 2008 b). A montagem das análises biológicas seguiu a recomendação da norma Europeia EN 113 (1996). O fungo utilizado foi o Ganoderma applanatum (podridão-branca) e a resistência foi avaliada pela norma ASTM D 2017. O teor de extrativos e alfa celulose aumentaram significativamente com a modificação térmica, em contrapartida, a holocelulose e hemicelulose reduziram, e ainda, para esse último, a qualidade da madeira pode ter influenciado. O teor de lignina Klason não foi alterado significativamente pela temperatura e pela qualidade da madeira. O teor de umidade de equilíbrio, a massa específica aparente, o inchamento total e anisotropia de inchamento da madeira diminuíram após o tratamento térmico, devido à perda de massa da hemicelulose e aumento dos extrativos totais. Por conseguinte, elevou-se a estabilidade dimensional da madeira. A colorimetria foi influenciada pela modificação térmica da madeira, por meio do escurecimento e aumento da tonalidade avermelhada. A qualidade da madeira não influenciou nas propriedades físicas, exceto a colorimetria, que foi alterada pela diferença de proporção do alburno e cerne dos corpos de prova. As falhas na madeira causada na resistência do cisalhamento na linha de cola foram satisfatórias. A resistência mecânica de todos os testes foi reduzida pela qualidade da madeira e a modificação térmica, que neste último caso, causou a degradação da hemicelulose. A madeira foi considerada muito resistente, apesar da perda de massa em contato com o fungo ter aumentado na madeira tratada termicamente. Os resultados podem ter sido influenciados pela qualidade da madeira e a degradação da hemiceluose. Conclui-se que de maneira geral, o efeito da modificação térmica na qualidade da madeira foi significativo em todas as propriedades avaliadas (químicas, físicas, mecânicas e biológicas), sendo que, a presença de cerne, alburno tiveram pouca influência. A principal responsável pelas mudanças na madeira após a modificação térmica foi a degradação da hemicelulose.

Os objetivos do presente trabalho foram: avaliar o processo de biodeterioração do lenho das árvores de tipuana na cidade de São Paulo e relacionar as alterações da sua estrutura anatômica e propriedades físico-mecânicas com o seu risco de queda. Nos passeios públicos de regiões selecionadas da cidade, 1109 árvores de tipuana foram caracterizadas quanto às condições de entorno, estado geral, variáveis dendrométricas, biodeterioração externa e interna e o risco de queda, estimado com modelo de cálculo estrutural desenvolvido pelo IPT. A biodeterioração e os mecanismos de resistência das árvores foram avaliados ao nível macroscópico e microscópico. As alterações nas propriedades do lenho de tipuana foram analisadas por densitometria de raios X e pelos ensaios físico-mecânicos (densidade de massa aparente; resistência à flexão) e aplicado o método de elementos finitos para análise da distribuição de tensões no lenho. As árvores de tipuana de elevada idade não apresentaram sinais de declínio, embora com estado geral considerado como crítico, pelo plantio em locais indequados, manejo inapropriado e/ou ocorrência de injúrias. O lenho foi deteriorado por fungos apodrecedores, cupins-subterrâneos e brocas-de-madeira, sendo os fungos e cupins os principais organismos xilófagos, afetando a região do cerne; a associção entre os fungos, os cupins, as variáveis dendrométricas e o risco de queda foram estatisticamente significantes ao nível de 5 %. O cupim-subterrâneo Coptotermes gestroi ocorreu em elevados níveis de infestação nas árvores, sendo considerado, no entanto, como um organismo-praga secundário, fortemente associado com lenho previamente apodrecido por Ganoderma sp.. Os fungos apodrecedores ocorrentes foram classificados como de podridão branca e mole, sendo a primeira mais comum no cerne das árvores. Como mecanismo de resistência à biodeterioração observou-se a compartimentalização do lenho, caracterizada pelo acúmulo de extrativos nas células. Os fungos xilófagos causaram reduções significativas na densidade de massa aparente, tensão de ruptura à flexão estática e módulo de elasticidade em estágios incipiente e intenso de apodrecimento do lenho. Ruptura do tronco e o risco de queda das árvores de tipuana relacionaram-se, principalmente, com a intensidade da deterioração do lenho e com a sua dendrometria. A alteração da distribuição das tensões no lenho foi analisada em relação ao estágio, tamanho e localização da deterioração no tronco das árvores de tipuana. / The objectives of the present work were to evaluate the process of biodeterioration in the wood of tipuana trees in the city of São Paulo and to relate the alterations in the anatomical structures and physical and mechanical properties with there falling risk. In the sidewalks of selected regions of the city, 1109 trees were characterized taking into consideration aspects as surroundings, general conditions, dendrometric variables, external and internal biodeterioration and falling risk estimated by using a structural model developed by IPT. The biodeterioration and the resistance mechanisms of the trees were evaluated at a macro and microscopic levels. The alterations on the wood properties were analysed by X-rays densitometry and by performing physical and mechanical tests (specific gravity; bending resistance); the tension distribution in the wood was analyze by finite-elements method. The old aged trees encountered, did not show any sign of decline, eventhough, the general aspect of their surroundings was critical by the inadequate places they were planted; inappropriate management and/or occurrence of injuries. The trees had their trunks deteriorated by xylophagous organisms, mainly fungi and subterranean-termites, and some wood borer beetle too, which affected the heartwood. The association between the presence of the first two organinsms, the dendrometric variables and the risk of falling, was statistically significant at the 5% level. The infestation of the trees by the subterranean-termite Coptotermes gestroi was at high levels, however, it was considered as a secundary plague-organism, because its attack was strongly associated with the previously decayed heartwood by Ganoderma sp.. The decaying fungi observed were classified as white rot and soft rot, being the white rot more common in the heartwood of the trees. As a resistance mechanism of the trees against biodeterioration, it was observed the compartimentalization of the wood characterized by the accumulation of extractives in the cells. Decaying fungi caused significant reductions in the following wood properties: specific gravity, rupture strength to bending and modulus of elasticity either in incipient or intense decay. Trees trunk rupture and falling risk were associated mainly to biodeterioration intensity and dendrometric variables. The alteration of tension distribution in the wood was analyzed in relation to the stage, size and position of the deterioration in the wood of the trees.

Os objetivos do presente trabalho foram: avaliar o processo de biodeterioração do lenho das árvores de tipuana na cidade de São Paulo e relacionar as alterações da sua estrutura anatômica e propriedades físico-mecânicas com o seu risco de queda. Nos passeios públicos de regiões selecionadas da cidade, 1109 árvores de tipuana foram caracterizadas quanto às condições de entorno, estado geral, variáveis dendrométricas, biodeterioração externa e interna e o risco de queda, estimado com modelo de cálculo estrutural desenvolvido pelo IPT. A biodeterioração e os mecanismos de resistência das árvores foram avaliados ao nível macroscópico e microscópico. As alterações nas propriedades do lenho de tipuana foram analisadas por densitometria de raios X e pelos ensaios físico-mecânicos (densidade de massa aparente; resistência à flexão) e aplicado o método de elementos finitos para análise da distribuição de tensões no lenho. As árvores de tipuana de elevada idade não apresentaram sinais de declínio, embora com estado geral considerado como crítico, pelo plantio em locais indequados, manejo inapropriado e/ou ocorrência de injúrias. O lenho foi deteriorado por fungos apodrecedores, cupins-subterrâneos e brocas-de-madeira, sendo os fungos e cupins os principais organismos xilófagos, afetando a região do cerne; a associção entre os fungos, os cupins, as variáveis dendrométricas e o risco de queda foram estatisticamente significantes ao nível de 5 %. O cupim-subterrâneo Coptotermes gestroi ocorreu em elevados níveis de infestação nas árvores, sendo considerado, no entanto, como um organismo-praga secundário, fortemente associado com lenho previamente apodrecido por Ganoderma sp.. Os fungos apodrecedores ocorrentes foram classificados como de podridão branca e mole, sendo a primeira mais comum no cerne das árvores. Como mecanismo de resistência à biodeterioração observou-se a compartimentalização do lenho, caracterizada pelo acúmulo de extrativos nas células. Os fungos xilófagos causaram reduções significativas na densidade de massa aparente, tensão de ruptura à flexão estática e módulo de elasticidade em estágios incipiente e intenso de apodrecimento do lenho. Ruptura do tronco e o risco de queda das árvores de tipuana relacionaram-se, principalmente, com a intensidade da deterioração do lenho e com a sua dendrometria. A alteração da distribuição das tensões no lenho foi analisada em relação ao estágio, tamanho e localização da deterioração no tronco das árvores de tipuana. / The objectives of the present work were to evaluate the process of biodeterioration in the wood of tipuana trees in the city of São Paulo and to relate the alterations in the anatomical structures and physical and mechanical properties with there falling risk. In the sidewalks of selected regions of the city, 1109 trees were characterized taking into consideration aspects as surroundings, general conditions, dendrometric variables, external and internal biodeterioration and falling risk estimated by using a structural model developed by IPT. The biodeterioration and the resistance mechanisms of the trees were evaluated at a macro and microscopic levels. The alterations on the wood properties were analysed by X-rays densitometry and by performing physical and mechanical tests (specific gravity; bending resistance); the tension distribution in the wood was analyze by finite-elements method. The old aged trees encountered, did not show any sign of decline, eventhough, the general aspect of their surroundings was critical by the inadequate places they were planted; inappropriate management and/or occurrence of injuries. The trees had their trunks deteriorated by xylophagous organisms, mainly fungi and subterranean-termites, and some wood borer beetle too, which affected the heartwood. The association between the presence of the first two organinsms, the dendrometric variables and the risk of falling, was statistically significant at the 5% level. The infestation of the trees by the subterranean-termite Coptotermes gestroi was at high levels, however, it was considered as a secundary plague-organism, because its attack was strongly associated with the previously decayed heartwood by Ganoderma sp.. The decaying fungi observed were classified as white rot and soft rot, being the white rot more common in the heartwood of the trees. As a resistance mechanism of the trees against biodeterioration, it was observed the compartimentalization of the wood characterized by the accumulation of extractives in the cells. Decaying fungi caused significant reductions in the following wood properties: specific gravity, rupture strength to bending and modulus of elasticity either in incipient or intense decay. Trees trunk rupture and falling risk were associated mainly to biodeterioration intensity and dendrometric variables. The alteration of tension distribution in the wood was analyzed in relation to the stage, size and position of the deterioration in the wood of the trees.