Relevance of extractives and wood transformation products on the biodegradation of Pinus taeda by Ceriporiopsis subvermispora

Ceriporiopsis subvermispora is a promising white-rot fungus for biopulping. However, the underlying biochemistry involved in lignin removal and insignificant cellulose degradation by this species is not completely understood. This paper addresses this topic focusing on the involvement of ethanol-soluble extractives and wood transformation products in the biodegradation process. Cultures containing ethanol-extracted or in natura wood chips presented similar levels of extracellular enzymes and degradation of wood components. Fe3+-reducing compounds present in undecayed Pinus taeda were rapidly diminished by fungal degradation. Lignin-degradation products released during biodegradation restored part of the Fe3+-reducing activity. However, Fe3+ reduction was ineffective in presence of 0.5 mM oxalate at pH 4.5. Fungal consumption of Fe3+-reducing compounds and secretion of oxalic acid minimized the significance of Fenton`s reaction in the initial stages of wood biotreatment. This would explain limited polysaccharide degradation by the fungus that also lacks a complete set of hydrolytic enzymes. Scientific relevance of the paper: Ceriporiopsis subvermispora is a white-rot fungus suitable for biopulping processes because it degrades lignin selectively and causes significant structural changes on the wood components during the earlier decay stages. However, the intricate mechanism to explain lignin transformation and insignificant cellulose degradation by this species remains poorly understood. Some recent evidences pointed out for lipid peroxidation reactions as all initiating process explaining lignin degradation. On the other hand, alkylitaconic acids produced by the fungus via transformations of fatty acids occurring in wood showed to prevent polysaccharide degradation in Fenton reactions. In this context, one may conclude that the involvement of native wood substances or their transformation products in the overall wood biodegradation process induced by C subvermispora is still a matter of discussion. While free and esterified fatty acids present in wood extractives may be involved in the biosynthesis of alkylitaconic acids and in lipid peroxidation reactions, some extractives and lignin degradation products can reduce Fe3+, providing Fe2+ species needed to form OH radical via Fenton`s reaction. The present study focuses on this topic by evaluating the relevance of ethanol-soluble extractives and wood transformation products on the biodegradation of P. taeda by C subvermispora. For this, solid-state cultures containing ethanol-extracted and in natura wood chips were evaluated in details for up to 4 weeks. (C) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Behavior of Ceriporiopsis subvermispora during Pinus taeda biotreatment in soybean-oil-amended cultures

Pinus taeda wood chips were treated with the biopulping fungus Ceriporiopsis subvermispora in soybean-oil-amended cultures The secretion of oxalic acid and the accumulation of thiobarbituric acid reactive substances were significantly increased in soybean-oil-amended cultures By contrast the secretion of hydrolytic and oxidative enzymes was not altered in the cultures Biotreated wood samples were characterized for weight and component losses as well as by in-situ thioacidolysis Residual lignins were also extracted from biotreated wood using a mild-non-razing extraction procedure The lignins were characterized by (31)P nuclear magnetic resonance ((31)P-NMR) spectroscopy Soybean oil amendment in the cultures was found to affect lignin degradation routes however it inhibited depolymerization reactions detectable in the residual lignin that was retained in the biotreated wood As a consequence chemithermomechanical pulping of the biotreated samples was not improved by soybean oil amendment in the cultures Crown Copyright (C) 2010 Published by Elsevier Ltd All rights reserved

Effects of moist chilling and solid matrix priming on germination of loblolly pine (Pinus taeda L.) seeds

Loblolly pine ( Pinus taeda L.) seeds from sources with a mild climate under maritime influence (North Carolina) required shorter moist chilling to achieve maximum germination vigor than seeds from sources with a harsher continental climate (Oklahoma). Solid matrix priming (SMP) for 6 d achieved as much as 60 d of moist chilling to improve rapidity, synchrony and completeness of germination for three of the four families studied. SMP after moist chilling increased the rapidity, synchrony and completeness of germination. The benefit of SMP was greatest for non-stratified seeds and the benefit decreased with length of moist chilling. In general, delaying planting for one week after SMP had minor effects on germination when seeds were kept in the SMP matrix at 4 degreesC. Delayed planting after SMP can increase germination rapidity and synchrony of seeds that have received long moist chilling and reduce the benefit of SMP in non-moist-chilled seeds.

Ocorrência e flutuação populacional de Chrysopidae (Neuroptera) em áreas de plantio de Pinus taeda (L.) (Pinaceae) no sul do Paraná

The lacewings are very voracious predators of aphids. The objective of this research was to evaluate the occurrence of adult chrysopids in areas of Pinus reforestation where the giant conifer aphid Cinara spp. (Hemiptera: Aphididae) is causing severe damages. A total of 47 specimens were collected during one year and identified as: Chrysoperla externa (Hagen, 1861), Leucochrysa (Nodita) intermedia (Scheneir, 1851) and Leucochrysa (Nodita) vieirana (Navás, 1913). The captures in the area where the plants were one year old represented about 75% of the adults probably due to the high Cinara infestation on the trees in this area. The chrysopids were recorded mostly during the summer, possibly influenced by temperature.

Reserva mineral de potássio em Latossolo cultivado com Pinus taeda L.

No Brasil, aproximadamente 1,87 milhões de hectares são plantados com as espécies de Pinus, normalmente em solos pobres quimicamente. Os objetivos deste trabalho foram estudar a mineralogia das frações areia, silte e argila e estimar a reserva mineral de K por diferentes métodos de extrações químicas em solo naturalmente pobre nesse nutriente e cultivado com Pinus taeda L., no Segundo Planalto Paranaense. Foram selecionadas cinco árvores com maior diâmetro (árvores dominantes), em uma área de 500 m², para abertura de uma trincheira (1,6 m) na projeção da copa de cada árvore. Todos os perfis foram classificados como Latossolo Vermelho-Amarelo distrófico típico e apresentaram similaridade na morfologia e na sequência dos horizontes, cujas profundidades médias foram: O = 0,04 m, A1 = 0-0,09 m, A2 = 0,09-0,24 m, BA = 0,24-0,43 m, B1 = 0,43-0,66 m e B2 = 0,66-1,60+ m. As amostras coletadas em cada horizonte foram submetidas a análises físicas (granulometria) e químicas (pH, carbono orgânico, acidez potencial, Al3+ e bases trocáveis, P disponível, K total e não trocável), e as frações areia, silte e argila foram estudadas por difratometria de raios-X (DRX). As frações areia e silte dos solos apresentaram mineralogia bastante uniforme, com predomínio absoluto de quartzo e apenas ocorrência de discretas reflexões de mica por DRX. A fração argila também apresentou limitada ocorrência de minerais micáceos. Os tratamentos sequenciais para remoção de óxidos de Fe, gibbsita e caulinita foram eficientes para concentração de mica na fração argila, o que facilitou a identificação de biotita e muscovita por DRX. Os baixos teores de K não trocável obtidos com diferentes concentrações de HNO3 fervente (máximo de 91 mg kg-1) e de K total extraído com HF concentrado (máximo de 202,7 mg kg-1) foram consistentes com a pobreza das frações do solo em minerais primários, fontes desse nutriente. As correlações positivas e significativas entre os teores não trocáveis de K no solo e os teores e conteúdos do nutriente nas árvores indicaram a importância de formas de reservas do nutriente na nutrição da espécie em solos altamente intemperizados e pobres em K trocável.

Resposta de pinus taeda com diferentes idades à adubação NPK no Planalto Sul Catarinense

Na região do Planalto Sul-catarinense, a maioria das florestas de Pinus foi implantada sem fertilização do solo na fase de plantio. Atualmente, muitas áreas encontram-se em segunda ou terceira rotação de Pinus e sem nenhuma fertilização, o que pode limitar a produtividade pela baixa fertilidade do solo. Uma alternativa para a mitigação desse problema seria a adubação em povoamentos já estabelecidos. Com o objetivo de avaliar o efeito da adubação com N, P e K, em diferentes fases de crescimento de Pinus taeda, foram conduzidos experimentos no campo, em plantios de um, cinco e nove anos de idade, todos de segunda rotação, sobre Cambissolos no município de Otacílio Costa, SC. Os tratamentos consistiram de combinações de doses de N (N0 = 0, N1 = 70 e N2 = 140 kg ha-1 de N), P (P0 = 0, P1 = 75 e P2 = 150 kg ha-1 P2O5) e K (K0 = 0, K1 = 60 e K2 = 120 kg ha-1 de K2O), além de uma testemunha, nas seguintes combinações: N0P0K0, N0P1K0, N1P1K1, N1P2K1, N1P2K2 e N2P2K1. O delineamento experimental utilizado foi de blocos ao acaso com três repetições. Foram avaliados altura e diâmetro no colo ou à altura do peito das árvores e calculado o volume de tronco das plantas e teores de N, P e K nas acículas aos seis e 18 meses, após a aplicação dos tratamentos. Os resultados evidenciaram que nas plantas de um ano de idade houve incremento significativo no volume de madeira com a aplicação de 70 kg ha-1 de P2O5. Para os plantios de cinco e nove anos, a adição de doses a partir de 70, 75 e 60 kg ha-1 de N, P2O5 e K2O, respectivamente, promoveram incrementos significativos no volume de madeira, mostrando que a adubação em florestas já estabelecida é uma estratégia a ser considerada em sítios de baixa fertilidade.

Avaliação e seleção precoce para crescimento de Pinus taeda

O objetivo deste trabalho foi avaliar a eficiência de diferentes métodos de seleção quanto aos caracteres ligados ao crescimento do fuste e o potencial da seleção precoce de genitores. Em 48 progênies de meios-irmãos de Pinus taeda L., foi medido o diâmetro do fuste a 30 cm e a 1,30 m do solo, aos 16 e 84 meses de idade, além da altura total. As progênies foram cultivadas em espaçamento tradicional e reduzido. Os componentes de variância, parâmetros e valores genéticos aditivos foram obtidos a partir de um modelo de análise individual. A seleção indireta foi de eficiência similar à direta quanto ao diâmetro (93%) e menor quanto à altura (78%). A seleção seqüencial foi 16% (altura) e 28% (diâmetro) mais eficiente que a seleção única. A eficiência da seleção combinada foi maior em relação a direta para diâmetro. Vinte genitores selecionados por valores genéticos aditivos quanto ao diâmetro, aos 16 e 84 meses, aumentaram a média em 7,6% e 8,1%, respectivamente. A alta magnitude da correlação genética no que diz respeito ao diâmetro entre idades revelou que esse caráter, avaliado aos 16 meses de idade, prediz o crescimento aos 84 meses. Isso reduz custos de avaliação de progênies, antecipa o desbaste de genitores e a oferta de sementes melhoradas.

Densidade e tamanho de formigueiros de Acromyrmex crassispinus em plantios de Pinus taeda

O objetivo deste trabalho foi avaliar a densidade e o tamanho dos formigueiros de Acromyrmex crassispinus, ao longo do ano, em plantios de Pinus taeda de diferentes idades. Os experimentos foram realizados, em Rio Negrinho e em Três Barras, SC, em talhões de P. taeda com diferentes idades (recém-plantado, três anos e seis anos de idade). Em cada tratamento, foram demarcadas três parcelas de 1 ha. Os formigueiros foram classificados em três classes de tamanho: classe I, até 30 cm de diâmetro; classe II, 31 a 60 cm; e classe III, mais que 61 cm. A densidade de formigueiros de A. crassispinus foi menor no início do desenvolvimento da floresta, praticamente duplicou nos plantios com três anos, e reduziu quando a floresta estava com seis anos. A maior densidade de formigueiros ocorreu no período de dezembro a abril. Os formigueiros aumentaram de tamanho com a idade do pínus.

Fungos endofíticos associados a acículas de Pinus taeda

O presente trabalho objetivou estudar os fungos endofíticos em acículas de árvores jovens de Pinus taeda L. e avaliar o efeito da posição de coleta na árvore. As amostras foram coletadas em duas alturas (30-50 cm e 100-130 cm acima do solo) e nas quatro posições cardeais (norte, sul, leste e oeste), em plantas com 18 meses de idade, localizadas em Colombo, PR, Brasil. As acículas foram submetidas a assepsia e fragmentos com 10 mm de comprimento foram plaqueados em meio BDA e incubados a 28 °C, sob fotofase de 12 h, por 15 dias. Para a identificação, as estruturas reprodutivas dos fungos foram produzidas pelo método do microcultivo. Foram isolados e identificados dezessete gêneros: Alternaria, Aspergillus, Cladosporium, Colletotrichum, Coniothyrium, Diplodia, Drechslera, Hansfordia, Monocillium, Nodulisporium, Panidio, Papulaspora, Pestalotiopsis, Phialophora, Pithomyces, Rhizoctonia e Xylaria Alguns morfotipos sem identificação foram Mycelia sterilia e fungos demaciáceos. O número de isolados da altura 30-50 cm foi significativamente maior que na outra altura. Não foi observada diferença significativa no número de isolados entre as posições cardeais de uma mesma altura. Diferenças significativas foram observadas entre os gêneros isolados e Xylaria foi o gênero mais frequente.

Produção de compensados de Pinus taeda L. E Pinus oocarpa Schiede com diferentes formulações de adesivo uréia formaldeído

Este trabalho teve como objetivo avaliar a qualidade de painéis compensados de Pinus taeda e de Pinus oocarpa, com 20 e 24 anos de idade, respectivamente, utilizando três diferentes formulações de adesivo uréia-formaldeído. Foram produzidos 18 painéis, com três repetições por tratamento. As formulações com maior proporção relativa de resina não influenciaram de forma conclusiva as propriedades físico-mecânicas dos painéis.Os painéis de P. oocarpa apresentaram valores médios de resistência da linha de cola, módulos de elasticidade e de ruptura superiores àqueles dos painéis de P. taeda. Os resultados das propriedades físico-mecânicas dos painéis indicaram grande potencial de utilização de lâminas de P. oocarpa para produção de compensados.

Avaliação do potencial de regeneração de raízes de mudas de Pinus taeda L., produzidas em diferentes tipos de recipientes, e o seu desempenho no campo

Avaliou-se a qualidade de mudas de Pinus taeda com base no estudo do potencial de regeneração de raízes (P.R.R.), visando alcançar altas taxas de sobrevivência e crescimento inicial após o plantio. No viveiro, foram empregados cinco tratamentos: a) blocos prensados com 10 cm; b) blocos prensados com 7 cm; c) raiz nua; d) tubetes D48 (menor densidade); e) tubetes D96 (maior densidade). No laboratório avaliou-se o P.R.R. em aquários e caixas, por meio da determinação dos seguintes parâmetros: a) número total de raízes regeneradas em aquários; b) número total de raízes regeneradas maiores que 1 cm, em aquários; e c) comprimento total de raízes regeneradas em aquários e caixas (cm). No campo, foram avaliados a sobrevivência e o crescimento inicial através das medições de altura da parte aérea e do diâmetro do caule ao nível do solo. O P.R.R. foi considerado um parâmetro fisiológico confiável na determinação da qualidade de mudas de Pinus taeda e na previsão de seu desempenho no campo. O comprimento total e o número de raízes novas maiores que 1 cm apresentaram correlações significativas com o desempenho das mudas no campo. As mudas de Pinus taeda de melhor padrão de qualidade, com altos valores de P.R.R. e melhor desempenho no campo 24 meses após o plantio, foram produzidas em blocos prensados com 10 cm. As médias mais baixas, para os parâmetros avaliados em laboratório e no campo, foram verificadas em mudas produzidas em tubetes.

Modelo para prognose do crescimento e da produção e análise econômica de regimes de manejo para Pinus taeda L.

Os objetivos deste estudo foram desenvolver um sistema para prognose do crescimento e da produção de Pinus taeda L. para simular e avaliar economicamente diversos regimes de manejo, visando produzir madeira livre de nós (clearwood) e madeira para múltiplos usos; e analisar a lucratividade dos regimes de manejo em diversas condições de sítio, espaçamento, taxas de desconto e preço da madeira, considerando plantios realizados em terras da própria empresa e em terras arrendadas. O modelo desenvolvido baseia-se no conceito de compatibilidade em área basal entre o modelo para o povoamento e o modelo por classe diamétrica. Utiliza-se a distribuição Weibull, que em conjunto com os atributos do povoamento permite fazer a prognose para diferentes estratos e idades desejadas. Aplica-se então o simulador de desbaste para obter a floresta remanescente desejada. A partir desta faz-se nova prognose até a idade desejada, e novamente aplica-se o simulador de desbaste. Este procedimento é repetido até o corte final, utilizando-se para tal do software SPPpinus - Sistema de Prognose da Produção para Pinus sp. Na análise econômica foram testados dois cenários, com diversos números, épocas e intensidade de desbaste, a partir de diferentes densidades iniciais de plantio, considerando vários níveis de produtividade. Foi realizada uma análise de sensibilidade da lucratividade dos regimes de manejo gerados, considerando três taxas de desconto, dois níveis de preço da madeira e as opções de plantar Pinus sp. em terras arrendadas e em terra da própria empresa, viabilizada através da integração do SSPpinus com o software de análise de investimento Invest. Concluiu-se que o modelo de crescimento e produção desenvolvido não apresentou tendenciosidade nas estimativas, sendo, portanto, um sistema preciso; os regimes de manejo com a realização de um desbaste pré-comercial seguido de dois desbastes comerciais e desrama devem ser adotados; arrendar terras para plantar Pinus taeda é uma opção lucrativa, contudo, para o estudo em questão, o plantio de Pinus taeda em terras próprias é mais lucrativo que o plantio em terras arrendadas; a densidade inicial de plantio ideal é de 833 árvores/ha, podendo-se também adotar 1.111 árvores/ha como alternativa; e a lucratividade dos regimes de manejo aumenta bastante quando se considera a elevação do preço da madeira, devido à melhoria de sua qualidade promovida pela desrama das árvores.

Propriedades de resistência e rigidez da madeira juvenil e adulta de Pinus taeda L.

O objetivo do presente trabalho foi o estudo da variabilidade das propriedades de resistência e rigidez à flexão estática e à densidade aparente (12%) entre a madeira juvenil e adulta de Pinus taeda L., de 37 anos de idade, procedente do Horto Florestal de Manduri, Estado de São Paulo. Na primeira parte do trabalho foram determinadas a região de madeira juvenil, a região de transição e a região de madeira adulta, por meio de estudos anatômicos (comprimento dos traqueídes axiais), segundo as recomendações das normas ABNT e IAWA. Os resultados mostraram que a região de madeira juvenil dessa espécie ocorre aproximadamente até o 18º anel de crescimento. Na segunda parte do trabalho foram analisados a resistência (módulo de ruptura - MOR) à flexão, o módulo de elasticidade (MOE) nessa mesma solicitação e a densidade aparente (12%) para as madeiras juvenil e adulta. Os resultados mostraram que o MOE e o MOR da madeira juvenil foram menores e mais variáveis que aqueles obtidos para madeira adulta. A densidade apresentou a mesma tendência observada nas propriedades avaliadas no ensaio de flexão estática.

Influência dos atributos do solo sobre a qualidade da madeira de Pinus taeda para produção de celulose Kraft

Neste trabalho foram analisados os efeitos dos atributos do solo sobre a qualidade da madeira de Pinus taeda para produção de celulose Kraft, em áreas da Klabin, em Telêmaco Borba-PR. Foram estudados oito sítios com árvores de 12 anos de idade, selecionados pelo tipo de solo, textura e vegetação primária. Para caracterização dos sítios foram realizadas coletas de amostras em três horizontes, tendo sido coletadas amostras indeformadas e compostas, analisando-se as seguintes variáveis no solo: densidade global, porosidade total, macroporosidade, disponibilidade de água, fertilidade e granulometria. Selecionaram-se cinco árvores médias por sítio, nas quais foram medidos as alturas total e comercial e o DAP e retirados discos, sendo este material ensaiado quanto a densidade básica, composição química, características morfológicas dos traqueídeos e produção de celulose Kraft. Com relação às propriedades da madeira, os atributos físicos do solo demonstraram ter maior influência. De modo geral, as madeiras provenientes de sítios com texturas mais argilosas apresentaram menores valores de densidade básica; maiores teores de extrativos e lignina; menores teores de holocelulose e celulose; traqueídeos mais curtos, mais largos, com paredes mais finas e com diâmetros do lúmen maiores; e menor rendimento em celulose. A partir destes resultados, concluiu-se ser possível a previsão de propriedades da polpa através da análise das características da madeira associada às condições edáficas reinantes.

Influência dos atributos do solo sobre a produtividade de Pinus taeda

O presente trabalho analisou os efeitos dos atributos do solo sobre a produtividade de Pinus taeda, em áreas da Klabin, em Telêmaco Borba, PR. Foram analisados oito sítios com árvores de 12 anos de idade, os quais foram selecionados pelo tipo de solo, textura e vegetação primária. Para a caracterização dos sítios foram realizadas coletas de amostras em três profundidades, sendo coletadas amostras indeformadas e amostras compostas, analisando-se as seguintes variáveis no solo: densidade global, porosidade total, macroporosidade, disponibilidade de água, fertilidade e granulometria. Selecionaram-se cinco árvores médias por sítio, nas quais foram medidas altura total, altura comercial e DAP. Os resultados foram: solos de textura argilosa, independentemente da classe a que pertencem, os quais propiciaram maiores produtividades do Pinus taeda. Percebeu-se, de maneira geral, que essa produtividade é afetada pelas alterações geradas nos atributos físicos e químicos do solo, o que contraria vários estudos, que confirmaram que os atributos químicos do solo só apresentavam efeitos sobre a produtividade quando considerados em conjunto.