INGENIERÍA-TECNOLOGÍA-INFORMÁTICA

Morfología fibrosa de la madera del Eucalyptus grandis implantado en la mesopotamia argentina. 3. Proporción de poblaciones fibrosas en el tronco

Wood fiber morphology of Eucalyptus grandis trees from the argentine mesopotamia. 3. Proportion of fiber type populations in the trunk

 

Carlos Eduardo Núñez *¹

*Carlos Eduardo Núñez. Docente investigador del PROCYP, Programa de Investigación de Celulosa y Papel de la Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales de la UNaM. Técnico Químico del Instituto Politécnico Rosario de la FCEFYN de la Universidad Nacional de Rosario. Trabajó en varias empresas nacionales y en 1973 ingresó en Celulosa Argentina Fca. Puerto Piray, iniciando su formación en el área papelera. En 1978 ingresó en la FCEQYN en lo que sería después el PROCYP. Su área de trabajo es la madera y los pulpados químicos. Director de Proyectos de investigación. Ha realizado unos cuarenta trabajos de investigación y formado cerca de veinte estudiantes a término y profesionales. Docente en la Tecnicatura, la Orientación y la Maestría, todas del área de Celulosa y Papel.
1. PROCYP, Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales, Universidad Nacional de Misiones. Félix de Azara 1552, (3300), Posadas, Provincia de Misiones, Argentina. Teléfono y Fax 52 03752 422198. c_e_nunez@fceqyn.unam.edu.ar.

 

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Resumen

Como parte de un proyecto de estudio de la morfología fibrosa de la madera del Eucalyptus grandis, se trató de reunir información sobre la primera madera llamada comúnmente 'madera juvenil'. Se realizaron mediciones en sentido radial para tratar de definir hasta que edad se producen las modificaciones anuales en las propiedades. Se trabajó con densidad y con longitud de fibra con árboles de veinte años de edad. En las densidades se halló que luego de un descenso, llamado 'madera juvenil' hay un aumento permanentemente hasta la zona cambial. Las longitudes de fibra aumentaron de manera continua hasta aproximadamente el décimo cuarto anillo, para mantenerse después casi constantes. No se halló en las longitudes ninguna huella de la 'madera juvenil'. Desde el punto de vista de las densidades se concluyó que la madera es juvenil hasta los 20 años y desde el punto de vista de las longitudes hasta aproximadamente los 14.

Palabras clave: Eucalyptus grandis; Madera juvenil; Madera madura; Morfología de fibras; Parámetros biométricos; Microscopia; Argentina.

Abstract

The Argentine Mesopotamia has about 130,000 ha with Eucalyptus grandis. The aim of the first work of this series was to study the biometric parameters of the fiber of 10 individuals of this species. The aim of the second work was to define the different fiber populations: population 'A' with long and thin fibers, population 'B' with medium fibers with a density of up to 80 pit /mm, and population C with vasicentric tracheids. Finally, the aim of the third work was to use this new methodology to determine the proportions of these fiber types in two individuals of Eucalyptus grandis. We found that the longitudinal variations did not present a defined pattern, whereas in the radial sense, the proportion of population 'A' increased from the pith up to the cambium and that of population C decreased rapidly; the proportion of population B also decreased, although less markedly. This seems to indicate that the bole possesses a central part of tissue for support and conduction, which serves for support only in the periphery.

Key words: Eucalyptus grandis; Juvenile wood; Mature wood, Wood structure; Fiber structure, Fiber dimensions; Microscopy; Argentina. (Thesaurus IPST 1990).

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Introducción

Se denomina Mesopotamia Argentina al territorio correspondiente a este país, comprendido entre los ríos Paraná y Uruguay hasta su desembocadura en el Río de la Plata, extendido aproximadamente entre los 25°44' y 33°10' de latitud sur. Comprende las provincias de Misiones, Corrientes y Entre Ríos, ordenadas de norte a sur, con una superficie total de unos 130.000 Km2. En ella se encuentran las principales plantaciones de coníferas y latifoliadas de la república.
Se realizó inicialmente un trabajo general para definir los parámetros morfológicos de la especie en el contexto de la Mesopotamia Argentina ^[1]. En la segunda parte de esta serie de trabajos se discutió la problemática referida a las definiciones de fibras utilizadas por los botánicos, sus dificultades para aplicarlas a las características de interés papelero, y se propuso una metodología para la definición de tres poblaciones fibrosas, definidas por un par de valores correspondientes a la densidad de puntuaciones y al coeficiente de fieltrabilidad de cada elemento ^[2]. Con quinientos datos se elaboró un gráfico cartesiano que mostró algunas regiones de baja densidad de apariciones que se tomaron como límites de las poblaciones. De esa manera el universo estudiado quedó dividido en tres poblaciones, denominadas 'A', 'B' y 'C', como se muestra en la Figura 1.

Figura 1. Gráfico de las tres poblaciones fibrosas previamente definidas. Las abscisas F corresponden al coeficiente de fieltrabilidad de las fibras: longitud/ancho. La densidad de puntuaciones está dada en elementos por mm lineal.

En general la población A se puede identificar con las denominadas fibras libriformes de los botánicos, pero sin la ambigüedad en cuanto al tipo y cantidad de puntuaciones. De la misma manera la población B se superpone considerablemente a las denominadas fibrotraqueidas. La población C, de poca importancia numérica y papelera, son las traqueidas vasicéntricas, elementos de bajo coeficiente de fieltrabilidad y baja longitud.
En este tercer trabajo de la serie se analizaron individualmente muestras de madera de dos árboles de Eucalyptus grandis, a tres alturas y en sentido radial en una de ellas, analizando la proporción de poblaciones en cada una y observando posibles patrones en el desarrollo morfológico de la madera.

Materiales y métodos

Madera

Se trabajó con tres individuos. Los árboles 1 y 2 corresponden a plantaciones del INTA Concordia de veinte años del edad, provenientes del Campo El Alambrado, y el número 3 a una plantación de Garruchos, provincia de Corrientes de la firma Bosques del Plata S.A. de siete años de edad. Se utilizaron, en todos los casos los disgregados realizados anteriormente para los trabajos previos de la serie, a los que hay que remitirse para información más detallada sobre la metodología utilizada ^{[1, 2]}. En los árboles 1 y 2 se trabajó con muestras de tres alturas; de pecho, 50 % y 75 % de la longitud comercial del fuste. En el árbol Nº 3 se determinaron en la rodaja de altura de pecho una serie de anillos teóricos, dado que los anillos anuales no están definidos en esta especie. Dichos anillos fueron establecidos a partir del promedio de porcentuales de diámetros de varios troncos de latifoliadas y coníferas implantadas en Misiones con anillos definidos. Este modelo no pretende definir con certeza los crecimientos anuales, sino solamente acercarse al patrón de crecimiento promedio de los árboles, en vez de utilizar una escala lineal.

Preparación para análisis microscópico

Se fraccionaron los sectores circulares por medio de formón, rajando el total de los mismos en sentido longitudinal, en prismas de aproximadamente 4 a 8 mm de ancho, por la longitud correspondiente a la rodaja. Para el disgregado se utilizó una técnica desarrollada previamente que trabaja con clorito de sodio, ácido acético y posteriormente carbonato de sodio ^[3]. El material disgregado se lavó y se colocó en un vaso de cuatro litros, del que sacó con agitación la fracción para los preparados de microscopía. Esta parte de la preparación se hizo siguiendo en general las técnicas de Isenberg ^[4].

Mediciones

Las mediciones se realizaron en un equipo analizador de imágenes a partir de preparados de las muestras disgregadas y previamente teñidas y montadas. Debido a lo extenso de cada medición se midieron solamente 40 fibras al azar, cantidad menor a la que debiera haber sido según la varianza de las muestras, que indica un mínimo entre 55 y 70. Esta fue una limitación elegida para abarcar más muestras si bien da menor certidumbre.
Al llegar a cada fibra seleccionada se midió primero la longitud con 100X. A continuación se subió el aumento al máximo es decir 1200X y se recorrió toda la superficie de las fibras contando las puntuaciones con orificios lenticulares que se supusieron areoladas, dado que las areolas son pocas veces observables en el E. grandis. Posteriormente, y desde uno de los extremos se fueron midiendo anchos y espesores en una cantidad de aproximadamente una medición cada décima de milímetro, lo que significa, por ejemplo, diez mediciones de anchos y diez de lúmenes en una fibra de 1000 micras. Los datos fueron pasados a una hoja de cálculo para obtener los resultados. Cada medición duró un promedio de diez minutos.

Resultados y discusión

En las Figuras 2 a 7 se pueden observar las distribuciones de los pares de valores de coeficiente de fieltrabilidad 'F' y la densidad de puntuaciones 'D' para cada altura analizada.

Figura 2. Árbol Nº 1. Altura de pecho. Distribución de frecuencias de los pares de valores de coeficiente de fieltrabilidad 'F' y la densidad de puntuaciones 'D'.

Figura 3. Árbol Nº 1. Altura 50 %. Distribución de frecuencias de los pares de valores de coeficiente de fieltrabilidad 'F' y la densidad de puntuaciones 'D'.

Figura 4. Árbol Nº 1. Altura 75 %. Distribución de frecuencias de los pares de valores de coeficiente de fieltrabilidad 'F' y la densidad de puntuaciones 'D'.

Figura 5. Árbol Nº 2. Altura de pecho. Distribución de frecuencias de los pares de valores de coeficiente de fieltrabilidad 'F' y la densidad de puntuaciones 'D'.

Figura 6. Árbol Nº 2 50 %. Distribución de frecuencias de los pares de valores de coeficiente de fieltrabilidad 'F' y la densidad de puntuaciones 'D'.

Figura 7. Árbol Nº 2 75 %. Distribución de frecuencias de los pares de valores de coeficiente de fieltrabilidad 'F' y la densidad de puntuaciones 'D'

La zona rala de puntos alrededor del F = 70, por donde se ha trazado la línea de trazos, es observable en todas las muestras aunque no siempre de forma nítida, posiblemente por el bajo número de valores. Es notoria también la variación en las posiciones de los puntos en cuanto a la proporción de las distintas poblaciones, cuyos valores relativos se resumen en la Tabla 1. Respecto a la variación en sentido longitudinal los dos individuos muestran una pauta distinta, dado que en el primero hay un máximo de población A a la mitad de la altura y en el segundo dicha proporción se mantiene aproximadamente constante. Esta falta de un canon en sentido longitudinal ha sido observado en el género Eucalyptus como la longitud de fibras y otros parámetros ^{[1, 5, 6, 7]}, y no se conoce una explicación al respecto.

Tabla 1: Proporción porcentual de poblaciones fibrosas en los tres árboles estudiados.

Es posible también que las proporciones de tejido de sostén, representado por la población A, y de sostén y conducción, población B, esté establecida además por las condiciones externas locales como la competencia entre las plantas y el clima en el sitio de crecimiento.
La variación radial, es decir en función de la edad del árbol al formarse la madera, posee un patrón mucho más claro, como se puede observar en la Tabla 1 y en la Figura 8. Hay un aumento permanente desde la médula al cambium de la proporción de las fibras de la población A, y sin tener en cuenta la anomalía del contenido de población C en el anillo teórico Nº 3, una disminución de las traqueidas vasicéntricas. Se puede observar como las fibras de la población B, de carácter más conductivo que las de la A, son la principal componente en los dos primeros anillos teóricos, para ir disminuyendo hasta ser solamente algo más que un tercio en el Nº 7. Este comportamiento se condice con el aumento similar del coeficiente de fieltrabilidad observado y de la longitud de fibras hallado en un trabajo anterior ^[1], puesto que las fibras de la población A son más largas que las de la población B.

Figura 8. Variación de poblaciones fibrosas en sentido radial en el árbol Nº 3. Círculos: población A. Triángulos: población B. Rombos: población C.

Estos valores inducen a un modelo que implica que en los primeros años la planta produce principalmente tejido de conducción, y sostén adecuado a su escasa altura, y a medida que va requiriendo mayor resistencia, se orienta hacia la población A, que tiene casi exclusivamente el objetivo del soporte físico-mecánico. En alguna medida el árbol se comporta como los tallos macizos de monocotiledóneas, en los que la parte interna es principalmente tejido no fibroso de conducción y almacenaje, y hacia la periferia forma el cortex que es el que le da las propiedades de resistencia mecánicas a las cañas.

Conclusiones

Si bien no existen aún formas de comparación de la metodología propuesta, la misma ha sido utilizada en este trabajo de forma satisfactoria.
La clasificación de las fibras de E. grandis en tres poblaciones fibrosas ha mostrado que la proporción de las mismas varía de acuerdo al sitio de muestreo en el tronco. La variación longitudinal no ha manifestado un patrón definido.
La variación en sentido radial en el individuo estudiado, mostró que hay un continuo aumento de la proporción de la población A, es decir las fibras largas y estrechas de funciones mecánicas a medida que el árbol crece, en detrimento principalmente del tejido de sostén-conducción conformado por las fibrotraqueidas.

Referencias bibliográficas

1. Núñez C.E. "Morfología Fibrosa de la Madera del Eucalyptus Grandis Implantado en La Mesopotamia Argentina. 1. Atributos biométricos". Proceedings CIADICYP 2004 Córdoba, España, ó Rev. Cienc. Tecnol. Vol. 9 Nº 9. 2007. p. 36-43.

2. Núñez C.E. "Morfología Fibrosa de la Madera del Eucalyptus Grandis Implantado en La Mesopotamia Argentina        [ Links ]

2. Análisis de los tipos morfológicos de fibras". Congreso CIADICYP 2006, Santiago, Valdivia. Chile.

3. Núñez C.E. y Pavlik C.A. Disgregado de Tejidos Leñosos por el Método Clorito-Ácido Acético-Carbonato. Evaluación del Daño Producido a las Fibras. Rev. Cienc. Tecnol. 2 (2). 1999, p. 33-37.

4. Isenberg Irving H. Pulp and Paper Microscopy. Third Edition. The Institute of Paper Chemistry. Wisconsin. 1967, complementada con una versión reducida de un discípulo de Isenberg: Hilton, N.R. Microscopía de la Madera. Edición de Celulosa Argentina S.A. Capitán Bermúdez. Argentina. 1970.

5. Monteoliva S., Nuñez C. e Igartúa D. "Densidad Básica, Longitud De Fibras y Composición Química de la Madera de una Plantación de Eucalyptus globulus en la Provincia de Buenos Aires, Argentina". Proceedings CIADICYP 2004 Congreso Iberoamericano de Docencia e Investigación en Celulosa y Papel. Córdoba, España.

6. Wilkes, J. 1988. Variations in wood anatomy within species of Eucalyptus. IAWA Bulletin. 9. (1): 13-23.

7. Kibblewhite R. P.l y Riddell M. J. C. Within-tree variation of some wood and kraft fibre properties of Eucalyptus fastigata and E. nitens. APPITA Journal. 54 (2) 2001. p. 135-143.

Personas e instituciones intervinientes

Contribuyeron en la selección y consecución de las muestras de madera: el INTA Concordia en la persona de Martín Sánchez Acosta, Bosques del Plata S.A., Shell Forestal S.A., Alto Paraná S.A. y Roberto Pascutti de la Facultad de Ciencias Forestales, UNaM.

Recibido: 01/09/09.
Aprobado: 09/09/10.