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Previous issue date: 2017-05-26 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas - FAPEAM / Rosewood (Aniba rosaeodora Ducke) is an endangered Amazon tree species cultivated
commercially for producing one of the most valuable vegetable oils in the world and which
used worldwide in the cosmetics and fine fragrance industry. Consequently, there is a viable and valid need for the use of sustainable crop management techniques in rosewood
cultivation, providing a means to reduce exploitation pressure on natural rosewood
populations, while at the same time promoting regional development. Nevertheless, technical and scientific knowledge concerning rosewood cultivation is scarce. This negatively impacts the commercial value of the essential oil, generating uncertainty among potential investors in the sector and undermining the effective conservation of the species and the development of forestry in Amazonia. Due to the species’ potential for regrowth, management of rosewood aerial biomass has been a legally-incentivized management option since 2006. However, studies that investigating the issues and options involved with this type of management remain scarce. The need to develop studies that enhance the feasibility of rosewood management resulted in the largest sampling of rosewood performed to date in an academic study, with the aim of defining standards for aerial biomass management, considering questions regarding the productive chain, planning sustainable management practices, and considering final product marketing. To this end, 144 trees were sampled in three plantations located in two regions of Central Amazonia — Maués and Novo Aripuanã, where 36 trees were canopy pruned and 108 were felled at 50 cm from the ground. In a follow-up sampling, the sprouting process of all the individuals was studied, to analyse the potential of biomass regrowth of trees sujected to different harvesting interventions. Sprouting capacity, nutritional status and maintenance/variation of essential oil quality were also analysed. For the first sampling, allometric equations were developed for volume and biomass of the whole tree and crown that are essential for planning rosewood plantation management. The generated equations were compared with an equation used in forestry management for volume estimation and another recommended by law to estimate rosewood biomass. Analysis of the relative effectiveness of these equations constituted the first chapter of the present thesis. The second chapter evaluates the management of rosewood aerial biomass, measuring the export of nutrients resulting from the sequential harvesting, and testing sustainable management models for the use recently-sprouted shoots with an evaluation of the performance of post- harvest sprouting and of shoots conduction. This involved quantification of allometric variables and measuring the regrowth biomass generated by pruned trees. The third chapter, evaluated essential oil yield and chemical composition from managed aerial biomass by twice sampling tree vegetative components: before (reference) and after (regrowth) harvest. This was done using commercial plantation techniques. The results indicate that the equation suggested by law for estimating rosewood biomass underestimates actual values by more than 70%, making it unviable for used in commercial plantations. In contrast, the equations generated by the current study, obtained a good fit for the species, regardless of age and culture region. The chemical composition of biomass sprouted from managed trees differed in chemical profile from that obtained from pre-management material. Biomass recomposition was significantly correlated with the concentration of soluble sugars in root tissues and with the pre-management status of the tree. Coppicing and management of the number of subsequent shoots results in significantly larger diameter and height increments of retained shoots, and may be a highly appropriate form of management for adoption in commercial rosewood plantations. Sequential management of biomass promotes high export of nutrients, requiring nutrient replacement techniques (i.e. supplemental fertilization), and the quantities to be replenished depend on the intensity and frequency of harvesting. In these harvests the essential oil yield and chemical composition show significant differences and the presence of substances that are important for the characteristic fragrance of rosewood oil were observed. These variations were observed to occur between the sampling regions, as well as between the analysed vegetative portions of the tree and between material from reference and regrowth harvestings. Although there are different chemical composition profiles of the minority constituents, the high content of linalool, within the percentages required by the industry,
motivates perspectives on the appreciation of the sustainably obtained rosewood essential oil, knowing the differentiation of its aromatic bouquet. Consequently, the results of this research indicate that it is possible to obtain rosewood essential oil sustainably. The results of this study greatly advance scientific knowledge concerning rosewood plantation production and management, and should greatly assist rosewood-based economic forestry and the conservation of the species, as well providing an informed underpinning for the formulation of public policies of regulation and inspection for this key natural Amazonian resource. / O pau-rosa (Aniba rosaeodora Ducke) é uma espécie arbórea Amazônica ameaçada de extinção cultivada comercialmente para a produção de um dos óleos vegetais mais valiosos do mundo, utilizado na indústria mundial de cosméticos e perfumaria fina. Consequentemente, existe a necessidade da utilização de técnicas de manejo sustentável dos cultivos, que que proporcionam um meio para reduzir a pressão de exploração sobre populações naturais de pau- rosa, promovendo, ao mesmo tempo, desenvolvimento regional. No entanto, conhecimento técnico e cientifico sobre seu cultivo é escasso, afetando negativamente o valor comercial do óleo essencial, gerando incertezas aos potenciais investidores do setor e representando
percalços à conservação da espécie e ao desenvolvimento da silvicultura na Amazônia. Devido o potencial de rebrota da espécie, o manejo da biomassa aérea tem sido estimulado por lei desde 2006, porém, os estudos que desvendem questões concernentes a este tipo de manejo permanecem escassos. A necessidade de desenvolver estudos que aumentem a viabilidade do manejo da espécie resultou na maior amostragem de pau-rosa já realizada em um estudo acadêmico, com o objetivo de definir padrões de manejo da biomassa aérea que contemplem questões, dentro da cadeia produtiva, sobre o planejamento, a prática de manejo
e a oferta do produto final. Para isto, foram amostradas 144 árvores em três áreas de plantio localizadas em duas regiões da Amazônia Central - Maués e Novo Aripuanã, onde 36 árvores foram podadas na copa e 108 cortadas a 50 cm do solo. Em uma amostragem de acompanhamento foi estudado o processo de rebrota de todos os indivíduos, para analisar o potencial de recomposição de biomassa de árvores submetidas a diferentes intervenções de colheita, ao mesmo tempo em que a condução das brotações, status nutricional e manutenção / variação da qualidade de óleo essencial também foram análisados. Com a primeira amostragem foram desenvolvidas equações alométricas de volume e biomassa da árvore interia e da copa, fundamentais no planejamento do manejo e colheita de plantios comerciais. As equações geradas foram comparadas com uma equação utilizada em manejo florestal para estimativa de volume e outra recomendada por lei para estimar biomassa de pau-rosa, o que constituiu o primeiro capítulo da presente Tese. O segundo capítulo apresenta a avaliação de formas de manejo da biomassa aérea de pau-rosa, mensurando a exportação de nutrientes resultante da colheita sequencial e validando modelos de manejo sustentáveis no uso de rebrotas através da descrição do desempenho das brotações das cepas após a colheita e de conduções das brotações, que tiveram suas variáveis alométricas quantificadas juntamente com a massa rebrotada das árvores podadas. No terceiro capítulo, avaliamos o rendimento e a composição química do óleo essencial extraído a partir da biomassa aérea manejada por meio de duas amostragens dos compartimentos vegetativos das árvores: antes (referência) e após a colheita (rebrota), simulando as técnicas utilizadas em plantios comerciais. Os resultados apontam que a equação sugerida por lei para estimativa de biomassa de pau-rosa subestima os valores reais em mais de 70%, se tornando inviável de ser utilizada em plantios comerciais. Em contraste, as equações geradas para a espécie, independentemente da idade e da região de
cultivo, obtiveram bom ajuste e servem como alternativa à necessidade de desenvolvimento de equações para cada condição. Os atributos químicos da rebrota de árvores manejadas diferiram dos atributos químicos da biomassa determinados antes do manejo. A recomposição da biomassa foi significativamente correlacionada com a concentração de açucares solúveis nos tecidos de raiz e com o estado pré-manejo da árvore. O manejo por talhadia com a gestão precoce do numero de brotos subsequentes, resultou em incrementos significativamente maiores, podendo ser uma forma de manejo adotada em plantios de pau-rosa. O manejo sequencial da biomassa promove elevada exportação de nutrientes, exigindo técnicas de
reposição e as quantidades a serem repostas dependem da intensidade e frequência das colheitas. Nessas colheitas o rendimento e a composição química do OE apresentam diferenças significativas, tendo sido observada a presença de substancias com características importantes para a fragrância característica do óleo essencial de pau-rosa Essas variações foram observadas entre as regiões de amostragem, compartimento vegetativo da árvore e das colheitas sequenciais (referencia ou rebrota). Embora havendo diferentes perfis químicos de composição dos constituintes minoritários, o elevado teor de linalol, dentro dos percentuais
requeridos pela indústria, motiva perspectivas sobre a valorização do óleo essencial de pau- rosa obtido pelo conhecimento da diferenciação do seu bouquet aromático. consequentemente, os resultados dessa pesquisa indicam que é possível obter óleo essencial de pau-rosa manejado de maneira sustentável Os resultados deste estudo representam uma grande contribuição no avanço dos conhecimentos científicos que auxiliam a silvicultura econômica e a conservação da espécie, bem como a formulação de políticas públicas de normatização e fiscalização.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:localhost:tede/2399 |
| Date | 26 May 2017 |
| Creators | Krainovic, Pedro Medrado |
| Contributors | Sampaio, Paulo de Tarso Barbosa, Veiga Junior, Valdir Florêncio da |
| Publisher | Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, Ciências de Florestas Tropicais (CFT), INPA, Brasil, Coordenação de Pós Graduação (COPG) |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPA, instname:Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia, instacron:INPA |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/embargoedAccess |
| Relation | 1133217029758845732, 600, 600, 600, 3806999977129213183, -4671505905809893211 |
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