Effects of pretreatment on morphology, chemical composition and enzymatic digestibility of eucalyptus bark: a potentially valuable source of fermentable sugars for biofuel production – part 1

Abstract Background In recent years, the growing demand for biofuels has encouraged the search for different sources of underutilized lignocellulosic feedstocks that are available in sufficient abundance to be used for sustainable biofuel production. Much attention has been focused on biomass from grass. However, large amounts of timber residues such as eucalyptus bark are available and represent a potential source for conversion to bioethanol. In the present paper, we investigate the effects of a delignification process with increasing sodium hydroxide concentrations, preceded or not by diluted acid, on the bark of two eucalyptus clones: Eucalyptus grandis (EG) and the hybrid, E. grandis x urophylla (HGU). The enzymatic digestibility and total cellulose conversion were measured, along with the effect on the composition of the solid and the liquor fractions. Barks were also assessed using Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), solid-state nuclear magnetic resonance (NMR), X-Ray diffraction, and scanning electron microscopy (SEM). Results Compositional analysis revealed an increase in the cellulose content, reaching around 81% and 76% of glucose for HGU and EG, respectively, using a two-step treatment with HCl 1%, followed by 4% NaOH. Lignin removal was 84% (HGU) and 79% (EG), while the hemicellulose removal was 95% and 97% for HGU and EG, respectively. However, when we applied a one-step treatment, with 4% NaOH, higher hydrolysis efficiencies were found after 48 h for both clones, reaching almost 100% for HGU and 80% for EG, in spite of the lower lignin and hemicellulose removal. Total cellulose conversion increased from 5% and 7% to around 65% for HGU and 59% for EG. NMR and FTIR provided important insight into the lignin and hemicellulose removal and SEM studies shed light on the cell-wall unstructuring after pretreatment and lignin migration and precipitation on the fibers surface, which explain the different hydrolysis rates found for the clones. Conclusion Our results show that the single step alkaline pretreatment improves the enzymatic digestibility of Eucalyptus bark. Furthermore, the chemical and physical methods combined in this study provide a better comprehension of the pretreatment effects on cell-wall and the factors that influence enzymatic digestibility of this forest residue.

Extraction and purification of triterpenic acids from eucalypt bark

A indústria da pasta e do papel é um sector importante da economia mundial, particularmente a que assenta em espécies de Eucalyptus. No entanto, essas indústrias geram quantidades significativas de correntes secundárias de subprodutos e resíduos de biomassa que podem ser exploradas em aplicações de valor acrescentado em vez de serem queimadas para produção de energia. Um exemplo nobre pode ser a produção de ácidos triterpénicos com estruturas dos tipos lupano, oleanano e ursano, dada a sua abundância em alguns destes resíduos, em particular na casca, adotando o conceito de biorrefinaria integrada numa fábrica de pasta. Estes compostos são conhecidos pelas suas inúmeras actividades biológicas, por exemplo, antioxidante, anti-inflamatória e antitumoral, e podem encontrar aplicações em produtos de elevado valor, tais como cosméticos, nutracêuticos ou farmacêuticos. Neste sentido, o estudo das potencialidades das cascas das espécies de eucalipto mais exploradas enquanto fontes de compostos triterpénicos é um tópico relevante. Por conseguinte, foram analisados e comparados em pormenor os teores e composições em ácidos triterpénicos (TTAs) das cascas externas de várias espécies de eucalipto (E. globulus, E. grandis, E. urograndis, E. maidenii e E. nitens). Os teores dos principais TTAs identificados nestas espécies variaram entre 4.5 g/kg no E. urograndis e 21.6 g/kg no E. nitens. Observou-se que as cascas externas de Eucalyptus de zonas temperadas e Mediterrânicas, nomeadamente E. nitens e E. globulus, são mais ricas em TTAs que as espécies de regiões tropicais e subtropicais. Além disso, a casca externa do E. globulus é claramente a mais rica em ácidos com estruturas do tipo ursano enquanto a do E. nitens é a mais rica em ácidos do tipo oleanano e lupano. Estes resultados levaram-nos a estudar a extração dos TTAs da casca de Eucalyptus, bem como a sua posterior concentração e purificação, a qual foi efetuada por extração sólido-líquido convencional combinada com a precipitação de solutos, e por extração com fluidos supercríticos (SFE). No que diz respeito à primeira abordagem referida, foi desenvolvido neste trabalho um método patenteado que permite obter extratos enriquecidos em TTAs das cascas de eucalipto baseado em tecnologias disponíveis no imediato. Em relação à segunda abordagem, e de forma a apostar em processos de baixo impacto ambiental exigidos pelas biorrefinarias do futuro, a SFE surge como uma opção natural. Assim, foi efetuada a SFE da casca caduca do E. globulus com dióxido de carbono puro e modificado para recuperar a fração de TTAs, e os resultados foram comparados com os obtidos por extração em Soxhlet com diclorometano. Foram realizados estudos preliminares sobre a influência da pressão (100-200 bar), a adição de co-solvente (0, 5 e 8% m/m de etanol), e operação em múltiplos passos a fim de avaliar a aplicabilidade da alternativa supercrítica para a sua produção eficiente e selectiva. Os resultados destacaram a influência da pressão e o importante papel resumo (cont.) desempenhado pelo co-solvente neste processo, cujo efeito foi mais relevante do que o aumento da pressão em várias dezenas de bar. Este trabalho foi depois otimizado, usando o planeamento factorial de experiências e a metodologia de superfícies de resposta, para analisar a influência da temperatura (40-60 ºC), pressão (100-200 bar), e teor de etanol (0.0-5.0% m/m) na recuperação dos TTAs e respectiva concentração nos extractos. Nestes intervalos, as melhores condições de operação encontradas foram 200 bar, 40 °C e 5% de etanol, para as quais os modelos de regressão estatisticamente validados previram um rendimento de extração de 1.2% com 50% de concentração em TTAs, correspondendo ao rendimento em TTAs de 5.1 g/kg de casca e uma recuperação de 79.2% comparativamente ao valor do Soxhlet. Os TTAs livres e acetilados apresentaram tendências de extracção bastante distintas devido às suas diferentes afinidades para o CO2 causadas pelas diferentes polaridades: os derivados acetilados aproximam-se de um patamar máximo a cerca de 200 bar e 5% de etanol, enquanto a extração dos TTAs livres apresenta uma tendência sempre crescente no intervalo de condições estudado. Foram também medidas curvas cumulativas de SFE da casca do E. globulus de forma a analisar o comportamento cinético do processo em termos de rendimento total, rendimento em TTAs, rendimento em TTAs livres, rendimento em TTAs acetilados, e concentração dos TTAs nos extractos. Foi analisada a influência da pressão, temperatura, teor de co-solvente e caudal do dióxido de carbono sobre as respostas anteriores. Os dados experimentais foram modelados com os modelos Logístico, de Dessorção, de Placa Plana Simples, e de Difusão. Na globalidade, os resultados confirmaram que a pressão e o teor de etanol têm um efeito significativo sobre as curvas de extração, os rendimentos finais e as concentrações dos extratos, e mostraram a presença de limitações externas à transferência de massa em alguns ensaios. Mais uma vez, as famílias individuais de TTAs livres e acetilados apresentaram diferentes tendências de extracção. A modelação permitiu-nos confirmar não só o importante papel desempenhado pela difusão intraparticular na SFE, mas também a contribuição da resistência no filme em alguns ensaios. Após a análise de todos os resultados, foi efetuado um ensaio em duas etapas em série, possibilitando o enriquecimento do teor em TTAs no extracto devido às diferentes condições adotadas em cada etapa. Por último, um éster metílico de um ácido triterpénico do tipo oleanano - morolato de metilo - foi identificado pela primeira vez enquanto componente da casca de Eucalyptus na casca externa do Eucalyptus grandis x globulus, onde ocorre em teores elevados. A sua extração com CO2 supercrítico foi também realizada, visando a conceção de uma alternativa de extração ambientalmente benigna para este composto. A 200 bar e 60 ºC, a remoção do morolato de metilo atingiu um patamar às 6 h para 5.1 kg h-1 de CO2 / kg de casca. Em geral, e de forma semelhante à SFE da casca do E. globulus, os TTAs acetilados foram mais significativamente extraídos quando comparados com os seus ácidos livres, o que está diretamente relacionado com a natureza menos polar destas moléculas. O trabalho apresentado nesta tese é uma contribuição para a valorização de uma corrente de biomassa com baixo valor na indústria de pasta em duas vertentes complementares. Por um lado, aumentou o conhecimento da composição lipofílica das cascas de Eucalyptus spp. com interesse comercial para a produção de pasta, destacando o seu potencial enquanto fontes de ácidos triterpénicos. Por outro lado, foram desenvolvidos dois processos alternativos e facilmente integráveis numa fábrica de pasta para a sua exploração a partir da casca: um baseado em tecnologias convencionais bem estabelecidas a nível industrial, prevendo a sua aplicação a curto prazo, e um outro baseado na SFE, seguindo as tendências das futuras biorrefinarias.

Compostagem e caracterização de resíduos vegetais para utilização como substratos hortícolas

O objectivo deste trabalho foi estudar a utilização de 5 compostos de resíduos de origem vegetal, como componentes de substratos hortícolas. Estudaram-se os processos de compostagem de bagaço de azeitona, bagaço de uva, polpa de alfarroba, casca de eucalipto e casca de pinheiro, caracterizaram-se os compostos obtidos e testou-se a sua aptidão agronómica, como substratos para viveiro de tomate (Lycopersicum esculentum Mill.) em placas alveoladas e cultura de pelargónio (Pelargonium x hortorum) em vaso. Após uma preparação prévia, que em alguns dos resíduos vegetais constou de moenda, suplemento de azoto e aumento do teor de humidade, efectuou-se a sua compostagem em caixas com 1200 L de capacidade, isoladas termicamente, com arejamento por volteio manual. Depois foram analisadas as suas características físicas e químicas e testados na sua aptidão como constituintes únicos de substratos e em misturas com turfa de sphagnum. A maioria dos processos de compostagem apresentou uma evolução habitual da temperatura, com a máxima aproximando-se ou ultrapassando 60 oC. Como excepções, verificou-se um período de compostagem muito longo em bagaço de azeitona; o atraso da fase termofílica em polpa de alfarroba e, na 1ª compostagem de casca de pinheiro, a temperatura não alcançou a zona termofílica. A maioria dos resíduos manifestaram uma acentuada resistência à degradação durante a compostagem, à excepção da polpa de alfarroba e da casca de eucalipto. Contudo, a nível físico-químico e químico registaram-se evoluções acentuadas, sobretudo nas variáveis relacionadas com alterações da superfície das partículas, como por exemplo, a capacidade de troca catiónica. Outras variáveis apresentaram uma evolução interessante para o acompanhamento do processo e o conhecimento do grau de estabilidade do composto final. Foi apreciável o efeito proporcionado pela adição de lamas de estação de tratamento de águas residuais urbanas, como suplemento azotado, a nível das propriedades físicas dos compostos, do aumento da velocidade do processo de compostagem e do enriquecimento dos compostos em macro e micronutrientes. A compostagem não conduziu à melhoria significativa das propriedades físicas dos materiais, excepto em casca de eucalipto. Os compostos caracterizaram-se fundamentalmente por uma reduzida capacidade de retenção de água e uma elevada capacidade de arejamento. Os compostos obtidos com incorporação de lamas apresentaram os valores mais baixos de capacidade de arejamento, mesmo assim dentro dos limites satisfatórios e, os valores mais altos de capacidade de retenção de água. Na cultura em placas alveoladas, o comportamento de muitas das misturas com compostos não se diferenciou do da testemunha, observando-se uma flutuação sazonal do comportamento das misturas nos dois viveiros de cada ano, associada às condições ambientais mais exigentes do ponto de vista da disponibilidade de água. Observou-se um maior número de correlações significativas entre as características dos substratos e as variáveis relativas ao crescimento das plantas nos viveiros efectuados mais tarde, sob condições de maior evapotranspiração. As plantas obtidas no segundo viveiro de tomate foram instaladas em cultura. As características das plantas do viveiro, apresentaram elevada correlação com as respectivas produções obtidas no campo, evidenciando a importância da qualidade das plantas de viveiro, na produção. Nos ensaios de pelargónio em vaso, também se observaram comportamentos idênticos ao da testemunha em muitas das misturas com compostos. Observou-se no 2º ensaio, um maior número de tratamentos com resultados idênticos aos da testemunha, resultante das condições de menor exigência hídrica, as quais fizeram sobressair menos as diferenças de propriedades físicas das misturas. Contudo, a diferença de crescimento obtido em algumas misturas, atribuiu-se também à interferência da continuidade capilar entre o vaso de papel com a estaca enraizada e a mistura em estudo. O trabalho presente mostrou que é possível obter compostos a partir de resíduos orgânicos, com boas características e a preço competitivo para utilização como substratos hortícolas. O processo de compostagem sendo um elemento chave, é fácil de controlar se houver uma regulação eficaz do arejamento e do teor de humidade durante o processo. Apesar de alguns resíduos, como a polpa de alfarroba, serem caros, se tomarmos em consideração o custo da sua eliminação, poderão conduzir a substratos comercialmente viáveis. Em condições ambientais que favoreçam uma maior evapotranspiração ou, em culturas com maior exigência hídrica, pode ser aconselhável a mistura dos compostos estudados com turfa de sphagnum pouco decomposta para melhorar a capacidade de retenção de água.

Efeito de doses e tipos de compostos orgânicos na produção de alface em dois solos sob ambiente protegido

Avaliou-se o efeito de três doses de composto orgânico de três composições distintas, aplicados em dois solos [Latossolo Vermelho Escuro, textura arenosa (LE) e Areia Quartzoza (AQ)], na produção e absorção de nutrientes pela planta de alface. Conduziu-se de 02/07 a 27/08/1997 um experimento dentro de túnel plástico, pertencente à UNESP, em Botucatu, em vaso plástico, contendo quatro quilos de solo. Os solos foram corrigidos para atingirem saturação por base de 80% e todos os vasos receberam adubação fosfatada (150 mg de P kg-1 de solo), potássica (100 mg de K kg-1 de solo) e micronutrientes. Os compostos foram misturados aos solos nas quantidades de 60; 120 e 240 g de composto por vaso. Os três compostos foram originados a partir de casca de eucalipto, serragem de madeira e palhada de feijão, misturados com esterco de aves. O experimento foi realizado em delineamento inteiramente casualizado, em três repetições, com vinte tratamentos em esquema fatorial (3 doses x 3 compostos x 2 solos) mais um tratamento testemunha para cada solo (ausência de composto orgânico). O composto de palhada de feijão aumentou a biomassa fresca da parte aérea e a quantidade de N, K, Ca, Mg, B, Cu, Fe e Zn nas plantas de alface. Para o P e Mn o composto de palhada de feijão diferiu significativamente apenas em relação ao composto de casca de eucalipto. em todas as características avaliadas no LE houve melhores respostas da cultura em relação ao AQ. Quanto às dosagens utilizadas, as diferenças foram observadas somente nos tratamentos com palhada de feijão, onde as maiores dosagens propiciaram o aumento de biomassa fresca e seca da parte aérea, e nas quantidades de macro e micronutrientes.

Growth of Dendrobium nobile Lindl. as related with nutrient concentration in the growing media

Dendrobium nobile orchids were grown for three years in different substrates (tree fern fiber, blocks of pressed coconut bark, bark of Eucalyptus grandis, mixtures with coconut bark blocks and eucalyptus bark and mixtures with the latter materials and charcoal. Plant growth increased with higher concentrations of S (up to 1.6 g/kg), Cu (up to 46 mg/kg) and Zn (up to 147 mg/kg), and decreased with higher concentrations of Ca (up to 13.2 g/kg), Mg (up to 6.6 g/kg) and B (up to 19 mg/kg). High Mo (up to 5.3 mg/kg) caused a more intense loss of leaves after planting. Relations between nutrient concentrations also affected plant growth. With exception of eucalyptus bark, all growing media under study were suitable for plant growth.

A compostagem como processo catalisador para a reutilização dos resídues de fábrica de celulose e papel

Recognizing the great potential of this residue to increase the eucalyptus forests produtivity - when used in its humidified form - the main objective of this project was to decompose the solid residues generated at Luiz Antonio mill, in a fast and artificial way, by means of piles or ridges of composted materials. The materials used in this composting process were: activated sludge, dregs and grits, wood ash and biomass. Applications of both phosphorus and potassium have been used during the planting phase. Nitrogen, in the form of urea, has been applied in two treatments with the main purpose to decrease the C/N ratio and to speed up the decomposition process. The experiment was carried out in 120 days. The best results were obtained in residue piles with a 3:1 ratio, i.e., 75% residues + 25% biomass. This mixture provided an extremely good aeration, thus enabling an appropriate material mixing and homogenization. Under the technological viewpoint, the results obtained from the composting process were quite satisfactory for VCP industrial residues treatment. This composting process enabled a material accelerated stabilization (lower C/N ratio) and homogenization. After this experiment, it became possible to use all residues just as they were generated by Luiz Antônio pulp and paper mill. This project is of the utmost relevance to VCP's forestry department as far as a significant amount of nutrients is getting back to the soil in the form of mineral and organic materials.

Valorização de resíduos provenientes da atividade no setor avícola: aplicação do processo de compostagem

O setor avícola, como setor em constante crescimento está associado à produção de elevadas quantidades de resíduos sólidos orgânicos. A crescente taxa de produção de resíduos avícolas leva à necessidade de lhes dar um destino adequado podendo a valorização orgânica, nomeadamente a compostagem, ser uma opção. O presente estudo pretende dar um contributo para o projeto de uma unidade de compostagem numa empresa portuguesa do setor, com valorização dos resíduos produzidos pela mesma, avaliando o potencial de aplicação desta operação de tratamento de resíduos e a qualidade do produto final. Como primeiro passo foi realizada uma caracterização dos resíduos a utilizar de forma a perceber a sua possível influência no processo de degradação. Os ensaios de compostagem foram realizados à escala laboratorial, numa gama de temperatura de 50 a 55ᵒC, utilizando como substrato base uma mistura dos resíduos avícolas, de acordo com os seus quantitativos de produção. Vários potenciais agentes estruturantes foram também testados, como adição ao substrato. A monitorização do processo foi feita com base em análises das fases gasosa (gases de exaustão), sólida (substrato em decomposição) e líquida (lixiviado). A avaliação do processo foi ainda complementada com a caracterização dos produtos finais obtidos, os quais foram ainda sujeitos a testes de fitotoxicidade. Foram observados graus de conversão de matéria orgânica relativamente altos (40-50%), comprovando a aplicabilidade desta operação de tratamento de resíduos. Embora a diferença entre ensaios tenha sido pouco notória, a utilização de uma combinação de cama de aviário e mato destroçado e compostado aparenta ser ligeiramente mais eficiente, enquanto a utilização de casca de eucalipto produziu os piores resultados. Perdas de humidade e de azoto foram as duas situações mais críticas observadas para os vários ensaios, tendo influência tanto sobre o processo como sobre o produto final. Os compostos obtidos revelam baixa qualidade, exibindo valores elevados de pH e condutividade elétrica e elevadas concentrações de metais pesados, tais como cobre e zinco. Supõe-se que as características adversas verificadas estejam associadas à aplicação de quantidades demasiado elevadas de cinza nos substratos, levando à necessidade de redução deste material; estudos adicionais seriam necessários a fim de avaliar as possibilidades de ajuste das quantidades a utilizar, dos diferentes materiais, com o intuito de produzir um produto final com qualidade, respeitando os requisitos legais.

Rotary veneering of plantation-grown spotted gum (Corymbia citriodora subsp. variegata) and Dunn's white gum (Eucalyptus dunnii)

This report evaluates the wood and veneer properties of plantation-grown spotted gum (Corymbia citriodora subsp. variegata, or CCV) and Dunn's white gum (Eucalyptus dunnii), grown at different stockings, in thinning trials near Ellangowan in north-east New South Wales (mean annual rainfall 1050 mm) and Kingaroy in south-east Queensland (mean annual rainfall 873 mm). Thinning trials were established at age seven years. Both species showed a significant increase in stem diameter growth of the dominant trees in response to thinning. At age 10 years, trees from the unthinned (950–1270 stems ha-1) and 300 stems ha-1 treatments were selected for veneering. Five dominant trees were felled from each combination of species x sites x thinning treatment. Diameter at breast height over bark of the selected trees ranged from 20 cm to 27 cm at Ellangowan, and 19 cm to 26 cm at Kingaroy. From each tree, 1.5 m long billets were removed at two positions: a butt billet from 0.3–1.8 m above ground and a top billet from approximately 5.5–7.0 m. Log end splitting was assessed 24 hours after harvesting and again after steaming, approximately four days after harvesting. Disks from just above both billets were collected for assessment of wood properties. Billets were peeled on a spindleless veneer lathe to produce a full veneer ribbon with a target green thickness of 2.8 to 3.0 mm. The 1.55 m wide (tangential dimension) veneer sheets were dried and graded according to AS/NZ Standard 2269:2008, which describes four veneer grades. Veneer samples taken along the length of the veneer ribbon, at regular intervals of 1.55 m, were tested for stiffness, shrinkage and density. Veneer length measurements were used to calculate the radial distance of each sample from the central axis of the billet. Overall veneer gross recoveries ranged from 50% to 70%. They were significantly lower at the Kingaroy site, for both species. The veneer recoveries achieved were 2–3 times higher than typical green off saw recoveries from small plantation hardwood logs of similar diameter. Most of the veneer recovered was classified as D-grade. CCV trees from the Ellangowan site yielded up to 38% of the better C-grade and higher grade veneers. The main limiting factors that prevented veneer from meeting higher grades were the presence of kino defects and encased knots. Splits in E. dunnii veneer also contributed to reduced grade quality. Log end splits were higher for E. dunnii than for CCV, and logs from Ellangowan exhibited more severe splitting. Split index was generally higher for top than for butt billets. Split index was strongly correlated with the average veneer grade from corresponding billets. The Ellangowan site, where rainfall was higher and trees grew faster, yielded significantly denser and stiffer veneers than did the drier sites near Kingaroy, where tree growth was slower. The difference was more pronounced for E. dunnii than for CCV. Differences in measured wood properties between thinned and unthinned treatments were generally small and not significant. On average, 10% of billet volume was lost during the peeling rounding-up process. Much of the wood laid down following thinning was removed during rounding-up, meaning the effect of thinning on veneer properties could not be effectively assessed. CCV was confirmed as having high veneer density and very good veneer stiffness, exceeding 15 GPa, making it very suitable for structural products. E. dunnii also demonstrated good potential as a useful structural plywood resource, achieving stiffness above 10 GPa. Veneer stiffness and density in CCV increased from pith to bark at both sites, while for E. dunnii there was a radial increase in these properties at the Ellangowan site only. At the drier Kingaroy site, veneer stiffness and density declined from mid-radius to the log periphery. This may be associated with prolonged drought from 2005 to 2009, corresponding to the later years of tree growth at the Kingaroy site. CCV appeared to be less sensitive to drought conditions. Standing tree acoustic velocity, determined by the Fakopp time-of-flight method, provided a reliable prediction of average veneer stiffness for both species (R2=0.78 for CCV and R2=0.90 for E. dunnii) suggesting that the Fakopp method may be a useful indicator of tree and stand quality, in terms of veneer stiffness in standing trees.

Diversity and abundance of fungivorous thrips (Thysanoptera) associated with leaf-litter and bark across forest types and two tree genera in subtropical Australia

Leaf-litter thrips were much more common and diverse in dry sclerophyll forest than in wetter forest types in subtropical southeast Queensland, Australia. In dry sclerophyll forest, the species composition of thrips in leaf-litter was strongly differentiated from the thrips fauna associated with bark of the trees Eucalyptus major and Acacia melanoxylon (4 of 34 species in common). The species composition of bark-dwelling thrips was similar across the two tree species and also across two eucalypts with different bark types, Eucalyptus major (flaky) and Eucalyptus siderophloia (rough). The diversity of thrips from the leaf-litter was not differentiated across all of these tree species. Virtually all thrips collected were Phlaeothripidae, subfamilies Idolothripinae and Phlaeothripinae. Idolothripinae were associated almost exclusively with leaf-litter, but Phlaeothripinae were in leaf-litter and bark. The association of fungal-feeding thrips with dry sclerophyll forest raises questions about their ecological requirements and the role they play in nutrient cycling. © 2012 Copyright Taylor and Francis Group, LLC.

Estimates of genetic parameters for growth and wood properties in Eucalyptus pellita F. Muell. to support tree breeding in Vietnam

Key message Eucalyptus pellita demonstrated good growth and wood quality traits in this study, with young plantation grown timber being suitable for both solid and pulp wood products. All traits examined were under moderate levels of genetic control with little genotype by environment interaction when grown on two contrasting sites in Vietnam. Context Eucalyptus pellita currently has a significant role in reforestation in the tropics. Research to support expanded of use of this species is needed: particularly, research to better understand the genetic control of key traits will facilitate the development of genetically improved planting stock. Aims This study aimed to provide estimates of the heritability of diameter at breast height over bark, wood basic density, Kraft pulp yield, modulus of elasticity and microfibril angle, and the genetic correlations among these traits, and understand the importance of genotype by environment interactions in Vietnam. Methods Data for diameter and wood properties were collected from two 10-year-old, open-pollinated progeny trials of E. pellita in Vietnam that evaluated 104 families from six native range and three orchard sources. Wood properties were estimated from wood samples using near-infrared (NIR) spectroscopy. Data were analysed using mixed linear models to estimate genetic parameters (heritability, proportion of variance between seed sources and genetic correlations). Results Variation among the nine sources was small compared to additive variance. Narrow-sense heritability and genetic correlation estimates indicated that simultaneous improvements in most traits could be achieved from selection among and within families as the genetic correlations among traits were either favourable or close to zero. Type B genetic correlations approached one for all traits suggesting that genotype by environment interactions were of little importance. These results support a breeding strategy utilizing a single breeding population advanced by selecting the best individuals across all seed sources. Conclusion Both growth and wood properties have been evaluated. Multi-trait selection for growth and wood property traits will lead to more productive populations of E. pellita both with improved productivity and improved timber and pulp properties.

Veneer Grade Analysis of Early to Mid-rotation Plantation Eucalyptus Species in Australia

Processing Australian hardwood plantations into rotary veneer can produce more acceptable marketable product recoveries compared to traditional processing techniques (e.g. sawmilling). Veneers resulting from processing trials from six commercially important Australian hardwood species were dominated by D-grade veneer. Defects such as encased knots, gum pockets, gum veins, surface roughness, splits, bark pockets, and decay impacted the final assigned grade. Four grading scenarios were adopted. The first included a change to the grade limitations for gum pockets and gum veins, while the second investigated the potential impact of effective pruning on grade recovery. Although both scenarios individually had a positive impact on achieving higher face grade veneer qualities, the third and fourth scenarios, which combined both, had a substantial impact, with relative veneer values increasing up to 18.2% using conservative calculations (scenario three) or up to 22.6% (scenario four) where some of the upgraded veneers were further upgraded to A-grade, which attracts superior value. The total change in veneer value was found to depend on the average billet diameter unless defects other than those relating to the scenarios (gum or knots) restricted the benefit of pruning and gum upgrading. This was the case for species prone to high levels of growth stress and related defects.

Ambrosia and bark beetles (Scolytidae : Coleoptera) in pine and eucalypt stands in southern Brazil

More than 95% of the reforested area in Brazil is covered by exotic Eucalyptus and Pinus plantations. Native Scolytidae, mostly ambrosia beetles, appear to be rapidly adapting to these exotic trees, and reports of economic damage are becoming frequent. The objectives of our research were to survey, characterize and compare the Scolytidae fauna present in a P. taeda and an E. grandis stand in Telemaco Borba, Parana state, Brazil. Beetles were caught in ethanol baited ESALQ-84 vane traps in weekly collections from July 1995 until July 1997. In all, 87 species were trapped, 62 in the pine and 75 in the eucalypt stand. The most abundant beetle species in the pines were Hypothenemus eruditus, Xyleborinus gracilis, Cryptocarenus sp. and Xylosandrus retusus, while the most frequent were H. eruditus, Cryptocarenus sp., H. obscurus, Ambrosiodmus obliquus, and X. gracilis. In the eucalypt stand, H. eruditus, X. retusus, H. obscurus, X. ferrugineus and Microcorthylus minimus were the most abundant species, and H. eruditus, H. obscurus and M. minimus were the most frequently trapped. The majority of the species, regardless of the forest community, were most active between August (end of winter) and October (mid-spring). Significantly more H. eruditus, X. gracilis, Cryptocarenus sp., Corthylus obliquus, Hypothenemus bolivianus, A. obliquus, Sampsonius dampfi and Xyleborus affinis were trapped in the pine stand, while X. retusus, H. obscurus, X. ferrugineus, Xyleborinus linearicollis, Corthylus sp, and Corthylus convexicauda were caught in higher numbers in the eucalypt stand. Approximately 50% of the species trapped were found in both communities. Morisita's similarity index indicates the composition of the two communities is very similar, suggesting that most of the beetles are polyphagous. (C) 2001 Elsevier B.V. B.V. All rights reserved.

Caracterização silvicultural, botânica e avaliação da variabilidade genética por meio do marcador molecular RAPD em um teste de progênies de Eucalyptus urophylla S. T. Blake

Molecular markers have recently been incorporated into genetic improvement programs. They are already considered as powerful tools with several different uses, for instance the monitoring of genetic variability in tree populations. The main objectives of this study were to evaluate genetic variability in Eucalyptus urophylla progenies and together with silvicultural and botanical information, provide assistance to the improvement program. The Eucalypts population is located at the Experimental Forestry Sciences Station, Anhembi, SP, which belongs to the College of Agriculture Luiz de Queiroz. Sixty-nine progenies were analysed representing one individual by family in open pollinated Eucalyptus urophylla trees. The RAPD technique allowed the identification of 72 loci that were analysed using Jaccard's Coefficient generating a genetic similarity matrix to permit estimation of genetic distances. The results obtained showed genetic distance between individuals of 0.40 with 12 groups of genetic variability using a standardised distance of 40%. The progenies showed different bark patterns, allowing the establishment of bark groups. The groups formed based on genetic distances obtained using DNA analysis did not correspond to those based on bark pattern. Genetic selection was simulated in which silvicultural and genetic variability data were linked, thus avoiding excessive variability losses. The simulation of controlled crossings allowed the maximum genetic difference to be obtained linked with height and individual bark roughness.

Termite pests in eucalyptus forests of brazil

The termite problem in eucalyptus forest plantations in Brazil has been registered since 1908. The main termite pests can be separated in four groups: a) seedling/sapling termites; b) heartwood termites; c) bark termites and d) wood termites. The termites in the first group attack root and stalk bases of young eucalyptus plants. The most common species are Syntermes spp. and Cornitermes spp. and they are a serious obstacle to early eucalyptus developing. The heartwood termites attack formed trees destroying eucalyptus heartwood. Coptotermes testaceus is the most cited species in reports, but more species probably occur. Plant mortality caused by seedling/sapling termites vary of 10-70 %. There are not effective control methods to heartwood termites. The main seedling/sapling termite control strategy is the chemical barrier around root systems of plants. Nowadays, studies are being carried out to determine monitoring systems to termite infestations. Early results indicate that proportionally, few areas really need insecticide application, due to spatial distribution of termites to be aggregated. Therefore, it is necessary to develope techniques rationalizing insecticide utilization in eucalyptus plantations, to keep production systems feasible and to be suitable for environmental exigencies.

Mensuração do comprimento das fibras para a determinação da madeira juvenil em Eucalyptus citriodora

The juvenile wood has peculiar characteristics from the anatomical structure and physical-mechanical properties, considering these aspects the knowledge of the wood is essential for wood adequate utilization. The aim of this work was to determinate the zone of juvenile wood of pith-bark direction in Eucalyptus citriodora. The juvenile and mature wood zones were determined across fiber length measurement in various height in the tree stem. Results showed that juvenile wood zone occurs approximately up to the 45 at 55 mm from the pith.