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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.11.2018.tde-01082018-111322
Documento
Autor
Nome completo
Mariana Pires Franco
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Piracicaba, 2018
Orientador
Banca examinadora
Tommasiello Filho, Mario (Presidente)
Ballarin, Adriano Wagner
Chaix, Gilles Christophe
Gobrecht, Alexia
Guillemot, Joannès
Título em português
Plasticidade de árvores de Eucalyptus grandis no contexto das mudanças climáticas: interação do déficit hídrico e da fertilização no crescimento e qualidade do lenho das árvores
Palavras-chave em português
Arquitetura dos vasos
Eucalipto
Extrativos
Imagem hiperespectral
NIR
Qualidade da madeira
Resumo em português
A plasticidade do Eucalyptus às mudanças no clima merece destaque, principalmente pelo fato da maioria dos povoamentos florestais implantados no Brasil serem, em geral, estabelecidos em regiões de baixa fertilidade, pobres em potássio (K) e submetidos a longos períodos de déficit hídrico. A expansão das plantações pode ser prejudicada pelas mudanças climáticas, com a alteração da frequência e intensidade da precipitação. Desta forma, o presente trabalho tem como objetivo avaliar o efeito da interação do déficit hídrico e da fertilização com K e sódio (Na) no crescimento e qualidade do lenho de árvores de E. grandis sob o contexto das mudanças climáticas. Em experimento do tipo split-plot instalado em junho de 2010, foram selecionadas 54 árvores de eucalipto com cinco anos submetidas a dois regimes hídricos (100% e 63%) e três fertilizantes (K, Na e controle). Realizou-se a amostragem do lenho, coletando-se seis discos nas posições base, DAP, 25, 50, 75 e 100% da altura total. Avaliou-se as propriedades físicas (densidade aparente por densitometria de raios x e predição da densidade básica por NIR), propriedades anatômicas (fibras e vasos) e química (predição do teor de extrativos totais pela aquisição da imagem HI-NIR), de acordo com os tratamentos. Para a predição dos extrativos, propôs-se a predição direta e a transferência de calibração entre equipamentos NIR e HI-NIR. A transferência foi baseada em uma coleção de base de calibração completa medida nos dois aparelhos. Comparou-se quatro modelos de transferência de calibração (Update, Repfile, PDS e TOP). A eficácia dos modelos foi testada em um grupo de amostras teste (1/3 das amostras totais). Os resultados mostram que em todas as propriedades do lenho houve efeito significativo dos tratamentos; a densidade aparente é menor nas árvores fertilizadas com K e Na e sem exclusão parcial de chuvas. A predição da densidade básica apresentou resultado satisfatório com RMSECV igual a 0,022 g/cm³. As fibras são maiores nas árvores fertilizadas com K e apresentam maior espessura de parede nas árvores controle, ambas na condição de exclusão parcial de chuvas. Os vasos e a largura dos anéis de crescimento sofreram influência, principalmente, da exclusão de chuvas. A predição direta do teor de extrativos totais foi eficácia, mostrando resultados semelhantes com a literatura para valores de extrativos de eucalipto preditos e observados. O tratamento K sem exclusão parcial de chuvas apresentou o menor valor médio predito de extrativos totais (3,90%). O melhor modelo de transferência de calibração foi o TOP, com SEP de 1,53%, SECV de 1,41% e R² de 0,88. Conclui-se que a interação do déficit hídrico e da fertilização influenciou as propriedades do lenho das árvores de E. grandis e as análises realizadas permitem traçar estratégias mais adequadas para dar subsídio à expansão de povoamentos florestais brasileiros em áreas sujeitas a longos períodos de seca.
Título em inglês
Plasticity of Eucalyptus grandis trees in the contexto of climate change: interaction of drought and fertilization on wood growth and quality
Palavras-chave em inglês
Architecture of vessels
Eucalypt
Extractives
Hyperspectral image
NIR
Wood quality
Resumo em inglês
The plasticity of the Eucalyptus to changes in the climate deserves to be highlighted, mainly because most of the forests implanted in Brazil are generally established in regions of low fertility, poor in potassium (K) and subjected to long periods of drought. Expansion of plantations can be hindered by climate change, with changes in the frequency and intensity of precipitation. The objective of this work is to evaluate the interaction of drought and fertilization with K and sodium (Na) on the growth and quality of E. grandis trees in the context of climate change. In a split-plot experiment installed in June 2010, 54 Eucalyptus trees with five years submitted to two water regimes (100% and 63%) and three fertilizers (K, Na and control) were selected. Sampling was carried out by collecting six discs at the base positions, DBH, 25, 50, 75 and 100% of the total height. The physical properties (apparent density by x-ray densitometry and basic density prediction by NIR), anatomical properties (fibers and vessels) and chemistry (prediction of total extractive content by HI-NIR image acquisition) were evaluated according to the treatments. For the prediction of extractives, the direct prediction and calibration transfer between NIR and HI-NIR equipment was proposed. The transfer was based on a complete calibration base collection measured on both devices. Four calibration transfer models (Update, Repfile, PDS and TOP) were compared. The efficacy of the models was tested in test set samples (1/3 of the total samples). The results show that in all the properties of the wood there was significant effect of the treatments; the apparent density is lower in the trees fertilized with K and Na and without partial throughfall exclusion. The prediction of the basic density presented satisfactory results with RMSECV of 0.022 g/cm³. The fibers are larger in the trees fertilized with K and present a greater thickness of wall in the control trees, both in partial throughfall exclusion. The vessels and the width of the growth rings were influenced, mainly, by partial throughfall exclusion. The direct prediction of the total extractive content was efficacy, showing similar results with the literature for values of predicted and observed Eucalyptus extractives. The K treatment without partial rainfall exclusion had the lowest predicted mean value of total extractives (3.90%). The best calibration transfer model was the TOP, with SEP of 1.53%, SECV of 1.41% and R² of 0.88. The conclusion of this work is that the interaction of water deficit and fertilization influences the wood properties of E. grandis trees and the analyzes carried out allow to draw up more adequate strategies to subsidize the expansion of Brazilian plantation forests in areas subject to long periods of drought.
 
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Data de Publicação
2018-08-27
 
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