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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA
CENTRO DE CIÊNCIAS RURAIS
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM
ENGENHARIA FLORESTAL
ANATOMIA E FLEXIBILIDADE DO CAULE DE
QUATRO ESPÉCIES LENHOSAS PARA O MANEJO
BIOTÉCNICO DE CURSOS DE ÁGUA
TESE DE DOUTORADO
Luciano Denardi
Santa Maria, RS, Brasil
2007
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ANATOMIA E FLEXIBILIDADE DO CAULE DE QUATRO
ESPÉCIES LENHOSAS PARA O MANEJO BIOTÉCNICO DE
CURSOS DE ÁGUA
por
Luciano Denardi
Tese apresentada ao Curso de Doutorado do Programa de Pós-Graduação em
Engenharia Florestal, Área de Concentração Manejo Florestal, da Universidade
Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito parcial para a
obtenção do grau de
Doutor em Engenharia Florestal
Orientador: Prof. Dr. José Newton Cardoso Marchiori
Santa Maria, RS, Brasil
2007
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2
Universidade Federal de Santa Maria
Centro de Ciências Rurais
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal
A Comissão Examinadora, abaixo assinada,
aprova a Tese de Doutorado
ANATOMIA E FLEXIBILIDADE DO CAULE DE QUATRO ESPÉCIES
LENHOSAS PARA O MANEJO BIOTÉCNICO DE CURSOS DE ÁGUA
elaborada por
Luciano Denardi
como requisito parcial para a obtenção do grau de
Doutor em Engenharia Florestal
COMISSÃO EXAMINADORA:
José Newton Cardoso Marchiori, Dr.
(Presidente/Orientador)
Elio José Santini, Dr. (UFSM)
Solon Jonas Longhi, Dr. (UFSM)
Graciela Ines Bolzón de Muñiz, Dr
a
. (UFPR)
Darci Alberto Gatto, Dr. (UFPEL)
Santa Maria, 17 de julho de 2007.
3
Este trabalho é dedicado à minha esposa –
Valdirene Ladvig.
4
AGRADECIMENTOS
A realização deste trabalho só foi possível graças à colaboração direta ou indireta de
muitas pessoas. Manifesto minha gratidão a todas elas e de forma particular:
- ao P rof. José Newton C ardoso Marchiori, meu orientador e amigo, qu e, mais uma
vez, acreditou na minha capacidade e que sempre será referência em minha futura vida
profissional;
- ao Prof. Miguel Antão Durlo (co-orientador), que sempre participou ativamente de
todas as etapas de minha formação acadêmica e por quem eu tenho profund a admiração;
- ao Prof. Clovis Roberto Has elein (co-orientador), pelas valiosas s ugestões e
conselhos para o aprimoramento deste trabalho;
- aos demais Professores da U FSM, em especial: Eli o José Santini, Delmar Bressan,
Solon Jonas Longhi, Pedro Madruga, Paulo Renat o Schneider, César Finger e Thais do Canto-
Dorow de quem levo as melhores lembranças;
- à Prof
a
. Graciela Ines Bolzón de Muniz, da Universidade Federal do Paraná, pelas
contribuições para este trabalho;
- à Prof
a
. Graciele Barbiere (UNOESC), pela amizade, confiança e oportunidades
oferecidas;
- ao Prof. Darci Alberto Gatto (UFPEL), amigo de todas as horas;
- ao colega e ami go Fabrício J aques Sutili (BOKU), pelas contribuições na elaboração
deste trabalho;
- aos demais colegas, em especial: Rom ulo Trevisan, Edson Perrando, Fabiano Fort es,
Leonardo Oliveira, Edson Cantareli, Dalva P auleski, Elizete Fontana, Silviana Rosso, Diego
Stangarlin, Leonardo Deble, Anabela Oliveira, Sidinei dos Santos e Izaner Durlo;
- aos funcion ários e amigos da UFSM, em especial: Fabiana, Tita, Gerson, Roberto,
Naira e Toco;
- à Anita Donadel e fa mília, pela generosidade e pelo clima fami liar com que fui
acolhido em minhas passagens por Curitiba;
- à Teresinha Durlo Denardi, Leandro Antonio Denardi e Florinda Damian, minha
família, pelo constante incentivo;
- à Universidade F ederal de Santa Maria, por todas as oportunidades oferecidas e ao
CNPq, pela bolsa de estudos, sem a qual seria inviável a elaboração do pres ente trabalho.
5
“Eu trabalhei tanto e tão bem quanto pude,
e ninguém pode fazer mais do que isso.”
Charles Darwin
6
RESUMO
Tese de Doutorado
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Florestal
Universidade Federal de Santa Maria
ANATOMIA E FLEXIBILIDADE DO CAULE DE QUATRO ESPÉCIES LENHOSAS
PARA O MANEJO BIOTÉCNICO DE CURSOS DE ÁGUA.
AUTOR: Luciano Denardi
ORIENTADOR: José Newton Cardoso Marchiori
Data e Local da Defesa: Santa Maria, 17 de julho de 2007.
O uso de vegetação é u ma das principais ferramentas da B ioengenharia; no caso de taludes fluviais, as pla ntas
devem po ssuir caules flexí veis, entre outra s car acterísticas. O p resente trabalho teve por o bjetivo investigar a
anatomia e a flexibilidade do caule de Phyllanthus sellowianus Müll. Arg. (Phyllanthaceae), Sebastiania
schottiana ( Müll. Arg.) M üll. Arg. (Eup horbiaceae) , Salix humboldtiana Willd. (Salica ceae) e Salix x rubens
Schrank (Salica ceae). A cole ta d e material foi re alizada n o município de Santa Mar ia, Rio Gra nde do Sul
–
Brasil. As amostra s de madeira, p ara o s estudos anatômicos, foram extraídas do c aule d e d ois indivíduos, para
cada espécie, e a de scrição microscópica seguiu as reco mendações do IAWA Committee. Par a o estudo da
flexibilidade utilizou- se cinqü enta a mostras do caule, com diferente s d iâmetros, para cada espécie. Os resultados
indicaram que o módulo de elasticid ade não constit uí par âmetro ad equado par a j ulgar a flexibilidade d e caules;
para tanto, criou-se um no vo p arâmetro: o “ângulo d e flexi bilidade”. Phyllanthus sellowianus destaco u-se como
a espécie mais flexível e, por tanto, a mais apta para a proteção de taludes fluviais, seguida po r Sebastiania
schottiana, Salix humboldtiana e Salix x rubens. A poda, o u mes mo o co rte d e i ndivíduos adulto s d essas
espécies, pr oporciona maior p roteção ao s taludes fluviais p ela prod ução de caules j ovens e mais flexí veis. A
descrição anatômica da madeira de Sebastiania schottiana e Phyllanthus sellowianus, até então i nédita, suporta o
recente desmembra mento dessa última espécie da s Euphor biaceae. A grande se melhança verificada no lenho
destas quatro espécie s config ura uma “síndro me a natômica de reofilia”: abundante fib ras gelatinosas, va sos
pequenos, raios estreito s e parênquima axial escasso o u ausente; destas característ icas, a pre sença de fibras
gelatinosas é a mais importante para a flexibilidade do caule.
Palavras-chave: Bioe ngenharia; esp écies lenhosas; anato mia da madeira; f lexibilidade do caule.
7
ABSTRACT
Master’s Thesis
Master’s Degree Program in Forest Engineering
Federal University of Santa Maria
STEM ANATOMY AND FLEXIBILITY OF FOUR WOOD SPECIES TO WATER
COURSES BIOTECHNICAL MANAGEMENT
AUTHOR: Luciano Denardi
ADVISOR: José Newton Cardoso Marchiori
Place and Date of Defense: Jul y, 17
th
, 2007 – Santa Maria.
The use of vegetation i s a common too l in Soil Bio engineering; the plants, in t his case, must have flexible stems,
among other charac teristics. The pr esent work aims to investigate the wood anatomy a nd the stem flexibilit y o f
four specie s: Phyllanthus sellowianus Müll. Arg. (Phyllanthacea e), Sebastiania schottiana (Müll. Arg.) Müll.
Arg., Salix humboldtiana Willd. (Salica ceae) and Salix x rubens Sc hrank (Salicaceae) . The material was
collected in the municipalit y o f Santa Mar ia, Rio Grande d o Sul
–
Brazil. T he anatomical studies used sa mples
from two individ uals by speci es and the microsco pic descriptio ns followed the I AWA Committee. The flexibility
studies used fifty ste m sample s, with di fferent dia meters, for each spec ies. T he results sho wed that the modulus
of elasticit y is not a good p arameter to evaluate stem fle xibility; i n substitution, it was created a new para meter:
the “angle o f flexibility”. Phyllanthus sellowianus sho wed to be the most ind icated spe cies to bioe ngineering
works, followed b y Sebastiania schottiana, Salix humboldtiana and Salix x rubens. The prune or even the c ut o f
adult trunks of t hese species give muc h p rotection to slo pe stability d ue to the p roduction of younger a nd more
flexible stems. T he wood anatomy of Sebastiania schottiana and Phyllanthus sellowianus, here d escribed b y t he
first t ime, also s upports the re cent se gregation of the last species from t he E uphorbiaceae . T he great similarit y
within all studied species co nfigures a “reophyllous a natomical s yndrome”: abu ndant g elatinous fibres, small
vessels, t hin ra ys and ab sent or rare axial p arenchyma; fro m these features, the presence o f gelati nous fibres may
be considere d as the most imp ortant to stem fle xibility.
Key words: Soil Bioengineer ing; woody species; wood anato my; stem flexibilit y.
8
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Perfil transversal e mata cilia r de um curso de água (Schiechtl, 1980 apud DUR LO
e SUTILI, 2005). .......................................................... ............................................................ 17
Figura 2 – Problemas co muns em cursos de água: A – corrosão das margens; B – touceiras
de taquara caídas sobre o leito; C – depósito de seix os e pedras de grandes dimensões; D –
árvores de grande porte sobre o talude (Fotos: Fabrício Jaques Sutili ). ................................... 19
Figura 3 – Ti pos de obras de Bioengenharia: A, B – parede K rainer; C , D – esteira viva; E –
trança viva; F – soleira (Fotos: Fabrício Jaques Suti li). ............................................ ............... 22
Figura 4 – Efeitos da pre sença de uma árvore sobre um talude fluvial (Durlo e Sutili, 2005. p.
74). ............................................................................................................................................ 23
Figura 5 – Tipos de vegetação em cursos d e água, segundo Florineth (2004): A, B – ve getação
flexível densa; C – vegetação não-flexível densa; D – vegetação não-flexível de plantas
singulares (Fotos: Florin Florineth e Fabrício Jaques Sutili ). ............................................ ...... 27
Figura 6 – Aspe cto geral e det alhe do r amo das espécies estudad as: A, B – Phyllanthus
sellowianus; C, D – Sebastiania schottiana; E, F – Salix humboldtiana; G, H – Salix x rubens
(Fotos: Luciano Denardi).......................................................................................................... 31
Figura 7 – Mapa do S ul do Brasil. Destaque p ara o m unicípio de Santa Maria - R S, local onde
foi desenvolvido o estud o. No detalhe (seta), observa-se o ponto exato do rio Vacac aí onde
foram coletadas as amostras de madeira de Phyllanthus sellowianus, Sebastiania schottiana e
Salix humboldtiana. .... .............................................................................................................. 45
Figura 8 – Metodologia utilizada no preparo de lâminas anatômicas de madeira: A – seleção
dos indivíduos (setas); B – confecção de corpos-de-prova (B
1
= d estinados às laminas
histológicas; B
2
= destinados às lâminas de mace rado); C – fervura em água dos corpos-de-
prova; D – seccionament o dos corpos-de-prova em micrótomo de desliz e; E e F – coloração e
desidratação dos cortes, respectivamente; G – di afanização e montagem de lâminas
permanentes; H – equip amento usado para a obtenção de fotom icrografias e medições de
elementos anatômicos da madeira (Fotos: Luciano Denardi). ................................................. 47
Figura 9 – Interpretação do gráfico “boxpl ot”. ........................................................................ 50
Figura 10 – Procedimentos efetuados desde a coleta dos caules até a re alização dos testes
mecânicos: A – seleção de exemplares de cada espécie; B – confecção de corpos-de-prova
com diferentes dimensões; C – acondicionamento para evitar p erda de umidade; D – máquina
de ensaios utiliz ada para os testes d e flexão est ática, em que L = distâ ncia máxima entre
apoios, ou seja, 100 cm (Fotos: Luciano Denardi). .................................................................. 51
Figura 11 – Teste hipotético de flexão estática. Destaque para os elementos necessários para a
determinação do ângulo de flexibilidade, em que: a’ = ân gulo interno/2; D = deslocamento ou
flecha máxima; L = distância entre apoios/2 (Foto: Luciano Denardi). .................................. 54
Figura 12 – Procedimentos realizados para a deter minação da espessura e p roporção de casca,
teor de umidade e peso específico da mad eira. A, B – localiz ação (set a) e obtenção de novos
corpos-de-prova a partir dos caules r ecém submet idos aos testes m ecânicos; C, D – medição
do diâmetro com e sem casca, respectivamente; E – pesagem do corpo-de-prova úmido; F –
9
determinação do volume da madeira pelo métod o do empuxo; G – secagem em estufa; H –
pesagem do corpo-de-prova seco (Fotos: Luciano Denardi). . .................................................. 56
Figura 13 – Procedimento utiliz ado para a visualiz ação dos anéis de crescimento de Salix
humboldtiana e Salix x rubens: A – corte da madeira com estilete; B – montagem de lâmina
provisória (Fotos: Luciano Denardi). .............................................................. ......................... 59
Figura 14 – Procedimento uti lizado para a visualização dos anéis d e crescimento de
Phyllanthus sellowianus e Sebastiania schottiana: A, B – confecção de corpos-de-prova e
seccionamento em micrótomo, respectivamente; C – coloração dos cortes; D – montagem de
lâmina provisória (Fotos: Luciano Denardi). ........................................................................... 60
Figura 15 – Detalhes a natômicos da m adeira d e Phyllanthus sellowianus Mül l. Arg. A –
limite de anel de crescimento, porosi dade semi-difusa e vasos em múltiplos radiais, em plano
transversal; B – m esmos aspectos, em maior au mento (destaque para as fibras com parede
estreita até esp essa); C – fibras gelatinosas, em plano transversal; D – raios heterogêneos, em
plano radial; E – célula perfurada de raio, em pla no radial; F – placa de perfuração simples e
fibras septad as, em plano radial; G – raios com 1- 3 células de l argura, em plano tangencial; H
– mesmos aspectos, com maior aumento (Fotos: Luciano Denardi). ....................................... 64
Figura 16 – Detalhes anatômicos da madeira de Sebastiania schottiana (Müll. Arg.) Müll.
Arg. A – limit e de anel de c rescimento, porosidade difusa e vasos em m últiplos radiais, em
plano t ransversal; B – m esmos aspectos, em maior aumento, com destaque para o parênquima
apotraqueal difuso e fibras de parede muito estreita; C – fibras gelatinosas, em plano
transversal; D – raios hetero gêneos, em plano r adial; E – células perfuradas de raio, em plano
radial; F – placa de pe rfuração simples, em pl ano radial; G – raios com 1 à 2 células de
largura, em plano t angencial; H – mesmos aspectos, em maior aumento (Fotos: Luciano
Denardi). ..... .............................................................................................................................. 66
Figura 17 – Detalhes anatôm icos da madeira de Salix humboldtiana Willd. A – limit e de anel
de crescimento, porosidade semi-difusa, vasos em múltiplos radiais e abundante presença de
fibras gelatinosas, em plano transversal; B – mesmos aspectos, em maior aumento, com
destaque p ara o parênqui ma mar ginal e fibras de parede muito estreita; C – fibras gelatinosas,
em p lano transversal; D – pontoações raio-vasculares nas extremidades dos raios, em plano
radial; E – r aio heterogêneo, em plano radial; F – placa de p erfuração simples, em plano
radial; G – raios ex clusivamente unisseriados, em plano tangencial; H – mesmos aspectos, em
maior aumento (Fotos: Luciano Denardi). ............................................................................... 68
Figura 18 – Detalhes anatôm icos da madeira de Salix x rubens Shrank. A – limite de anel de
crescimento, porosidade semi-difusa, vasos em múltiplos radiais e abundante pr esença de
fibras gelatinosas, em plano transversal; B – mesmos aspectos, em maior aumento, com
destaque p ara as fibras de parede muito estr eita e as raras c élulas de parênquima axial no
término do anel de crescimento; C – fibras gelatinosas, em plano transversal; D – aspecto
geral dos raios, em plano radial; E – raios heterogêneos e pontoações raio-vasculares nas
extremidades, em plano radial; F – pl aca de perfuração si mples, em pl ano radial; G – raios
exclusivamente unisseria dos, em pl ano tangencial; H – mesmos aspectos, em maior aumento
(Fotos: Luciano Denardi).......................................................................................................... 70
Figura 19 – C omposição do tecido lenhoso de Phyllanthus sellowianus, Sebastiania
schottiana, Salix humboldtiana e Salix x rubens, para diferentes diâmetros do caule (indicado
entre parênteses). ..................................................................................................................... . 73
10
Figura 20 – Diâmetro do lume dos vasos (A) e espessura da parede dos vasos (B) de
Phyllanthus sellowianus, Sebastiania schottiana, Salix humboldtiana e Salix x rubens, para
diferentes diâmetros do caule (indicado entre parênteses). ...... ................................................ 74
Figura 21 – Comprimento dos vasos d e Phyllanthus sellowianus, Sebastiania schottiana,
Salix humboldtiana e Salix x rubens, para diferentes diâmetros do caule (indi cado entre
parênteses). ............................................................................................................................... 75
Figura 22 – Altura (A) e l argura ( B) dos raios uni sseriados de Phyllanthus sellowianus,
Sebastiania schottiana, Salix humboldtiana e Salix x rubens, para dif erentes diâmetros do
caule (indicado entre parênteses). ............................................................................................ 76
Figura 23 – Altura (A) e largura (B) dos raios multisseriados de Phyllanthus sellowianus e
Sebastiania schottiana, para diferentes diâmetros do caule (indicado entre parênteses). ....... 77
Figura 24 – Comparação visual do diâmetro e da espessura da parede vasos e fibras, entr e
caules de diferentes dim ensões, para cada uma d as espécies em estudo. A, B – Ph yllanthus
sellowianus com caule de 3,0 e 5,0 cm de diâmetro, respectivamente; C,B – Sebastiania
schottiana com caule de 3,0 e 7,0 cm de diâmetro, respectivamente; E,F – Salix humboldtiana
com caule de 3,0 e 7,0 c m de di âmetro, respectivamente; G,H – Salix x rubens com caule d e
3,0 e 6,8 cm de diâmetro, respectivamente (Fotos: Luciano Denardi). .................................... 78
Figura 25 – C omprimento de fibras, incluindo as normais e gelatinosas (A) e fração de fibras
gelatinosas (B) de Phyllanthus sellowianus, Sebastiania schottiana, Salix humboldtiana e
Salix x rubens, para diferentes diâmetros do caule (indicado entre parênteses). .................... 79
Figura 26 – Estimativa da idade em função do diâmetro dos caules para as quatro espécies em
estudo. .................................................................................................................................. ..... 89
Figura 27 – Peso específico aparente básico da madeira em função do d iâmetro dos caules
para as quatro espécies em estudo. ............................................................. .............................. 90
Figura 28 – T eor de um idade da madeira em função do diâmetro dos caules para as quatro
espécies em estudo.................................................................................................................... 91
Figura 29 – Espessura d e casca em funç ão do diâmetro dos caules para as quatro espécies em
estudo. .................................................................................................................................. ..... 92
Figura 30 – Módulo de ruptura em função do diâ metro dos caules para cada uma d as espé cies
em estudo. ................................................................................................................................. 93
Figura 31 – Ângulo de flexibilidade em função do diâmetro dos caules para c ada uma das
espécies em estudo.................................................................................................................... 94
Figura 32 – Com portamento hipotéti co de uma planta, em função de diferentes diâmetros de
caule, quando submetida à força da água durante uma enchente, em que: α = ângulo de
flexibilidade; P = profundidade; V = velocidad e da água; a,b,c = repre sentam plantas com
caules de diâmetro p equeno, médio e grande, respectivamente (Ilustração: Luciano Denardi).
.............................................................................................................................................. .... 99
11
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Diâmetro do caule dos indivíduos, tomado a 1,3 m do solo. ............. ..................... 46
Tabela 2 – Dados quantitativos do lenho de Phyllanthus sellowianus Müll. Arg. ................... 61
Tabela 3 – Dados quantitativos do lenho de Sebastiania schottiana (Müll. Arg.) Müll. Arg. . 61
Tabela 4 – Dados quantitativos do lenho de Salix humboldtiana Willd. ................................. 62
Tabela 5 – Dados quantitativos do lenho de Salix x rubens Shrank......................................... 62
Tabela 6 – R esultados relativos aos t estes de flexão estática e de outras variáv eis para
Phyllanthus sellowianus Müll. Arg. ......................................................................................... 80
Tabela 7 – R esultados relativos aos t estes de flexão estática e de outras variáv eis para
Sebastiania schottiana (Müll. Arg.) Müll. Arg. ....................................................................... 80
Tabela 8 – Resultados relativos aos testes de flex ão estática e de outras variáveis para Salix
humboldtiana Willd. ................................................................................................................. 8 1
Tabela 9 – Resultados relativos aos testes de flexão estática e de outras variáveis para Salix x
rubens Shrank. ..... ..................................................................................................................... 81
Tabela 10 – Valores médios de algumas variáveis para as quatro espécies em estudo. ........... 82
Tabela 11 – Matriz de correlação d e Pearson entre variáveis do caule de Phyllanthus
sellowianus Müll.(Arg.). ........................................................................................................... 85
Tabela 12 – Matriz de correlação de P earson entre variáveis do caule de Sebastiania
schottiana (Müll. Arg.) Müll. Arg. ........................................................................................... 86
Tabela 13 – Matriz de correlação de Pearson ent re variáveis do caul e de Salix humboldtiana
Willd. ........................................................................................................................................ 87
Tabela 14 – M atriz d e correlação de Pearson e ntre variáveis do caule de Salix x rubens
Schrank. .............................................................................................................................. ...... 88
Tabela 15 – Cl assificação das plantas em função da flexibi lidade dos caules (Denardi, 2007).
.............................................................................................................................................. .. 100
12
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO .............................................................. ..................................................... 14
1.1 Objetivos....................................................................................................................... ..... 15
1.1.1 Objetivo geral .................................................................................................................. 15
1.1.2 Objetivos específicos ....................................................................................................... 15
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................................... 16
2.1 O ambiente fluvial .............................................................. .............................................. 16
2.1.1 Considerações gerais ................................................................................. ...................... 16
2.1.2 Problematização............................................................................................................... 18
2.2 Bioengenharia – manejo biotécnico de cursos de água .............................................. ... 20
2.2.1 Conceitos, disposições legais e aplicação........................................................................ 20
2.2.2 Tipos de obras .................................................................................................................. 21
2.3 Propriedades técnicas da vegetação................................................................................ 23
2.3.1 Efeitos da vegetação sobre taludes fluviais .......................................... ........................... 23
2.3.2 Critérios para seleção de espécies ................................................................................... 24
2.3.3 Flexibilidade das plantas ............................................ ..................................................... 26
2.4 As espécies estudadas ............................................................................................... ........ 27
2.4.1 Considerações gerais ................................................................................. ...................... 27
2.4.2 Caracterização das espécies ...................................................... ....................................... 30
2.4.2.1 Phyllanthus sellowianus Müll . Arg. ............................................................................. 30
2.4.2.2 Sebastiania schottiana (Müll. Arg.) Müll. Ar g. ........................................................ ... 32
2.4.2.3 Salix humboldtiana Wil ld. .......................................................................................... .. 33
2.4.2.4 Salix x rubens Shrank ................................................................................................... 35
2.5 Aspectos gerais sobre a madeira ............................................................... ...................... 37
2.5.1 Anatomia da madeira ..................................................................................... .................. 37
2.5.2 Propriedades físicas e mecânicas da madeira ......................................................... ......... 41
3 MATERIAIS E MÉTODOS............................................................................................... 44
3.1 Considerações gerais ......................................................................................... ............... 44
3.2 Caracterização da região do estudo................................................................................ 44
3.3 Anatomia da madeira....................................................................................................... 46
3.3.1 Coleta de material e confecção dos corpos-de-prova ...... ................................................ 46
3.3.2 Lâminas histológicas .............................................................................................. ......... 48
3.3.3 Lâminas de macerado .................................................................................. .................... 48
13
3.3.4 Fotomicrografias da madeira ........................................................................................... 49
3.3.5 Descrição e análise da estrutura anatômica da madeira .................................................. 49
3.3.6 Medições e contagens microscópicas .............................................................................. 49
3.3.7 Processamento e análise estatística dos dados ................................................................. 50
3.4 Flexibilidade do caule....................................................................................................... 51
3.4.1. Coleta de material e confecção de corpos-de-prova ....................................................... 51
3.4.2 Testes de flexão estática ................................................................................................ .. 52
3.4.2.1 Determinação do módulo de elasticidade ..................................................................... 53
3.4.2.2 Determinação do módulo de ruptura .......................................................................... .. 53
3.4.2.3 Determinação do ângulo de flexibili dade ........................................ ............................. 54
3.4.3 Determinação de outras variáveis .................................................... ................................ 55
3.4.3.1 Espessura e porcentagem de casca ..................................... .......................................... 57
3.4.3.2 Peso específico aparente básico da madeira ........................................................ ......... 57
3.4.3.3 Teor de umidade da madeira . ....................................................................................... 58
3.4.3.4 Idade da madeira ........................................................................................................... 58
3.4.3 Análise estatística dos dados ............................................................................ ............... 60
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO ........................................................................................ 61
4.1 Anatomia da madeira....................................................................................................... 61
4.1.1 Descrição microscópica ................................................................................................... 61
4.1.1.1 Phyllanthus sellowianus Müll . Arg. ............................................................................. 63
4.1.1.2 Sebastiania schottiana (Müll. Arg.) Müll. Ar g. ........................................................ ... 65
4.1.1.3 Salix humboldtiana Wil ld. .......................................................................................... .. 67
4.1.1.4 Salix x rubens Schrank ................................................................................................. 69
4.1.2 Análise da estrutura anatômica sob o enfoque taxonômico ............................................ 71
4.1.3 Análise da estrutura anatômica sob o enfoque tecnológico ............................................. 73
4.2 Flexibilidade do caule....................................................................................................... 80
4.2.1 Estatística descritiva e considerações preliminares ....................................................... .. 80
4.2.2 Estatística inferencial ....................................................................................................... 84
4.2.3 Considerações sobre o comportamento mecânico dos caules ........................ ................. 95
4.3 Classificação das plantas quanto a flexibilidade dos caules ............... .......................... 98
4.4 Utilização e manejo das plantas .......................................................................... .......... 100
5 CONCLUSÕES.................................................................................................................. 104
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS .......................................... ..................................... 106
14
1 INTRODUÇÃO
No Rio Grande do S ul, como também em out ros Estados brasileiros, os cursos de água
freqüentemente apresentam problemas, t ais como corrosão nas m argens, desmoronamentos,
assoreamentos, qu eda de árvores para o leito, entre outros. Tais eventos estão relacionados
com a geologia, relevo, tipo de solo, clima, vegetação local e ações antrópicas.
As florestas de galeria ou matas ciliares são formações si lváticas que, associadas às
margens de cursos d e água, cumprem important e papel na prote ção d e nascentes e t aludes,
servindo ainda como abri go par a a fauna silvestre e como fonte de alimento para a i ctiofauna.
Em contraponto, as árvo res de grande porte, pela ação do vento sobre sua copa, funcionam
como “alavancas ”, cau sando instabili dade dos taludes fluviais. Outr o exempl o são as
“touceiras de taquara”, bastante comuns na mata ciliar, que freqüentemente t ombam para
dentro do leito dos rios, em função de seu denso, mas pouco profundo sist ema radicial.
Como se pode ver, nem sempre os efeitos da ve getação asso ciada aos talu des fluviais
são benéficos. Dessa fo rma, torna-se importante o conhecimento da aptidão das plant as a
esses ambientes, bem como das técnicas para seu correto emprego e manejo.
A Bioen genharia, ciência bastante difundida e aceita em países da Europa, preconiza o
uso de vegetação, isoladamente ou combinada com estruturas de m ateriais inertes, com vistas
à estabilização e proteção de taludes.
No Rio Grande do Sul, alguns pesquisadores já comprovaram experimentalmente a
viabilidade prátic a do uso da Bioengenharia p ara soluciona r, ou pelo menos minimi zar,
determinados problemas em cursos de água.
A vegetação empregada em Bioengenharia, que pode ser nativa o u exótica, deve
apresentar uma série de características para atender a finalidade proposta.
A flexibilidade dos caules, embora ainda não investigada pa ra nossas espécies, é, sem
dúvida, um a das principais características a serem observadas, qu ando s e d eseja a proteção de
taludes fluviais.
Nesse sentido, a análise da estrutura anatômica da madeira, juntamente com ensaios de
flexão estática, possi bilitam a compreensão do co mportamento das plantas quando submetidas
à força das águas, por ocasião das cheias.
O presente trabalho visa a contribuir para o conhecimento da aptidão biotécnica de
quatro esp écies promi ssoras na recuperação de cursos de água: Phyllanthus sellowianus Müll.
15
Arg. (Ph yllanthaceae), Sebastiania schottiana (Müll. Arg.) M üll. Arg. (Eu phorbiaceae), Salix
humboldtiana Willd. e Salix x rubens Schrank (Salicaceae).
Neste estudo, parte-se d a premissa de qu e plant as mais jovens tenham caules com
maior flexibi lidade, característica altamente desejável para a proteção de taludes fluviais. Isto
posto, têm-se as seguintes hipóteses:
H
0
: Independentemente da idade (ou dimensões) , as plantas apresentam caules com
igual flexibilidade; neste caso, não será investigado aspectos anatômicos da madeira.
H
1
: Plantas mais jovens apresentam caules mais flexíveis; neste caso, torna-se
importante verificar poss íveis correlações com aspectos anatômicos e de mais características
dos caules.
1.1 Objetivos
1.1.1 Objetivo geral
Investigar a anatomia e a flexibi lidade do c aule de Phyllanthus sellowianus Müll .
Arg., Sebastiania schottiana (Müll. Arg.) Müll . Arg., Salix humboldtiana Wi lld. e
Salix x rubens Schrank, com vistas à proteção de taludes fluviais.
1.1.2 Objetivos específicos
Descrever e analisar a e strutura anatômica da m adeira, p ara as qu atro espécies em
estudo;
Submeter os caules, d e cada uma das espécies e com diferentes dimensões , a testes de
flexão estática, com vistas à determinação de sua flex ibilidade e resistência à ruptura;
Determinar a idade, o t eor de umidade e o peso específico da madeira, com o também a
espessura e a percenta gem de casca, para cada um dos caules submetidos aos testes de
flexão estática;
Caso a hipótese H
1
seja confirmada, propor uma classi ficação para as plantas, baseada
na flex ibilidade dos caules, bem como estratégias para o manejo biotécnico dos cursos
de água.
16
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 O ambiente fluvial
2.1.1 Considerações gerais
Dada a vasta terminol ogia empregada na lite ratura para caracteriz ar o ambiente
fluvial, cabe, inicialmente, definir ou esclarecer alguns termos técnicos.
A definição do qu e é um rio tem sido motivo de discussões e contr ovérsias na
literatura (Margalef, 197 4; Rozska, 197 8; C alow e Petts, 1994). Há definições si mples, como
a proposta por Schäfer (1985): “hidrologicamente, o rio é um sistema aberto, com um fluxo
contínuo da nascente à foz”, ou complexas, como a sugerida por Schwarzbold (2000), que
engloba uma série de elementos bióti cos e abióticos a ele associado.
Sem entrar no mérito da questão, preferiu-se, no presente trabalho, usar o termo
“cursos de água”, para designar rios, arroios, córregos e san gas, entre outros.
A água é um dos mais importantes agentes exógenos na construção e composição da
paisagem terrestre (Durlo e Sutili, 2005). Do seu escoamento nos cursos de água resultam
processos fluviais d e erosão, transporte e deposição, que participam da constante modela gem
das formas do r elevo e correlacionam-se, de forma dinâmica, a toda sorte de aspectos
ecológicos, econômicos e sociais. Para a compreensão desses proc essos, torna-se importante o
conhecimento de alguns elementos da fisiografia fluvial: rede de drenagem, canal e leito.
A rede d e drenagem fl uvial pode ser definida como o conjunto de canais que se
interligam, escoando e m determinada direção e cuja área drenada denomina-se bacia
hidrográfica. Os padrões de drenagem dessa red e são classificados com base na forma de
escoamento, na gênese ou na geometria dos canais (Cunha, 2001).
De acordo com C hristofoletti (1974, 1981), a fisionomia ex ibida por um curso de água
ao lon go de seu desenvolvimento longitudinal, sob a perspe ctiva de v ista superior, é descrita
como can al retilíneo, canal anastomosado ou canal meandrante. Com re lação ao re gime de
escoamento, os canais sã o classificados em p erenes, intermitentes ou efêmeros (Durlo e Sutili,
2005).
O l eito fluvial pode ser definido como o espaço ocupado pelo escoamento das águas.
Isto posto, cabe comentar-se, ainda, sobre o perfil longitudinal e o perfil transversal.
17
O perfil longitudinal de um curso de água mostra a varia ção da declividade ao longo
de seu desenvolvimento, para diversos pontos situados entre a nascente e a foz (Christofoletti,
1981). Segundo Leinz e Amaral (1978 apud DURLO e SUTILI, 2005), a configuração
longitudinal de um rio e a velocidade de suas águas, dependem de fatores como o regime
fluvial da área de drenagem, a constituição litológica do substrato e a topo grafia. O
conhecimento desse per fil é de suma importância para a compreens ão e controle dos
processos fluviais.
O reconhecimento d o perfil transversal, com seus diferentes leitos e seu regime de
ocupação pelas águas, constitui, segundo Durlo e Sutili (2005), um pré-requisito para o
emprego da Bioengenharia no manejo biotécnico de cursos de água, tendo-se em vista que a
vegetação é uma de suas principais ferramentas (Figura 1).
Figura 1 – Perfil transversal e mata c iliar de um curso d e água (Schiech tl, 1980 apud DURLO e SUTILI, 2 005).
Segundo Cunha (2001), o leito m enor e o de vaz ante correspondem à pa rte ocupada
pelas á guas, cuj a f reqüência de ocupação impede o su rgimento de vegetação. O l eito de
vazante é m arcado pela linha de máxi ma profundidade ao longo do canal: o t alvegue. O l eito
maior é de ocupação sa zonal (por ocasião das c heias), ao passo que o maior ex cepcional é
inundado somente durante as grandes enchentes.
Associada às margens d os cursos de á gua, enco ntram-se, usualmente, as florestas de
galeria, por v ezes ditas ripárias, ciliares, ribeirinhas ou ripícolas (Martins, 2001; Marchiori,
2004). De acordo com o último destes autores, tratam-se de formações silváti cas que,
18
limitadas a um estreit o cord ão ou compondo faixas de largura variável segundo as
características do relevo, compreende, ao longo de um transecto, uma ou mais comunidades,
distintas entre si pela composição florística associada aos respectivos habitats (Figura 1).
De inclinação normalmente variável, os taludes fluviais, taludes marginais ou
simplesmente “barrancas”, compõe as margens de um curso de água. Muito susceptíveis a
perturbações, essas área s constituem, na m aioria das vezes, o principal foco de probl emas,
pois são freqüentemente alteradas de forma negativa pela força da á gua, pela vegetação e pela
ação antrópica, entre outros fatores.
2.1.2 Problematização
Desmoronamentos, asso reamentos, corrosão nas margens e queda de á rvores, são
problemas comuns, porém não desejáveis em cursos d’água.
De acordo com Woll e (1980 apud P INHEIRO, 2000), a água e o vento, sob a
condicionante básica da gravidade, são agentes capazes de causar processos fluviais de
erosão, transporte e deposição de sedimentos, numa permanente tendência à peneplanização.
Vale frisar que a á gua, um dos mais importantes agentes modeladores e xógenos do
relevo, está ligada aos p rocessos de eros ão, tendo decisiva influência sob re a estabilidade de
encostas e taludes fluviais.
O armazenamento de água no solo e seu escoamento através de ravinas, córre gos e rios
pode, por vezes, representar um grave probl ema para a soci edade. E m regiões d e baixa
pluviosidade, o armazenamento hídrico constitui um fator limitante à ocupação humana.
Segundo Durlo (2000), regiões com alta plu viosidade, mesmo que restrita a
determinadas estações do ano, experimentam problemas decorrentes do esco amento das
águas: erosões laminar o u em s ulcos, desliz amentos, corrosões de barrancas, d eposições de
materiais i ndesejados, entre outros. Tais fenôm enos, de o rigem natur al, s ão induz idos ou
favorecidos pelas ações ou omissões do Homem, e podem causar, com freqüência, a
destruição de bens e propriedades.
A velocidade da á gua, se gundo Aulitzk y et al. (1990), é fator de grande influência na
estabilidade das m argens dos cursos de água. A velocidade do flux o depen de basicamente da
inclinação do leito. Assim , à medida que aumenta a inclinação, maior é a velocidade da água,
bem como sua capacidade de erosão e transporte de materiais (Durlo e Sutili, 2004).
19
Sutili (2004), por exemplo, cita que a presença de touceiras de taquara, de pedras de
grandes dimensões ou de depósitos de seixos no leito dos cursos de água pode, de diversas
maneiras, desviar a for ça da água para as m argens, dando inicio à corrosão e inst abilidade dos
taludes, que constit uem os problemas mais fr eqüentes. Esse fato é principalmente evidenciado
nos raios externos dos trechos curvos, que oferecem maior resistência ao movimento da água.
Nos raios externos das curvas d e um rio, corrosões e deslizamentos produzem sedimentos que
se depositam no raio interno das curvas seguintes. A formação de talud es instáveis, entretanto,
é característica não exclusiva dos trechos curvos.
A presença de árvores de grande porte sobr e os taludes também pode contribuir ou dar
início à instabilidade, pois além do efeito “alavanca”, adicionam peso à enc osta.
Na Figura 2, s ão exibidos alguns dos problemas mais freqüentes, observados em
cursos de água do Rio Grande do Sul.
Figura 2 – Problemas comuns e m cursos de água: A, B – corrosão das margens; C – touce iras de taq uara caídas
sobre o leito; ; D – árvores d e grande porte sob re o talude (Fotos: Fab rício Jaq ues Sutili).
De acordo com Durlo (2000) e Martins (2001), mesmo com p lanejamento e trabalho
cuidadoso no cultivo da natureza, é praticamente impossível evitar que algumas áreas s ejam
A
B
C
D
20
modificadas ne gativamente ao longo do tempo, que p artes de encostas p ercam estabilidade e
ocorram erosões, desmoronamentos e queda de ár vores, entre outros problemas.
Quando isto oco rre, torna-se n ecessária a reco mposição e a estabilização das áreas
atingidas, com vist as a minimizar a degradação ambiental. Para tanto, po de-se lançar mão do
uso de técnicas de Bioengenharia.
2.2 Bioengenharia – manejo biotécnico de cursos de água
2.2.1 Conceitos, disposições legais e aplicação
A Bioengenharia engloba um conjunto de técnicas construtivas e s erve-se de
conhecimentos biológicos para a estabilização de encostas de montanha, taludes de estradas e
margens de cursos de água (Du rlo e Sutili, 2005). Uma das característ icas destas técnicas é o
uso de plantas, ou partes destas, como materi al vivo de construção. Sozinhas ou em
combinação com materi al inerte (madeira, pedra, alvenaria, restos culturais, etc.), as plantas
devem proporcionar estabilidade às áreas em tratamento, ao lon go d e sua vida (Schiechtl e
Stern, 1994).
De acordo com Du rlo e Sut ili (2005), métodos de Bioengenharia são ut ilizados na
Europa há pelo menos 150 anos; nos Estados Unidos, os primeiros registros datam de 1920.
No Brasil, a Bioengenharia é ainda pouco conhecida e praticada.
Segundo Durlo (2000), além da solução t écnica, a Bioengenharia apresenta vantagens
ecológicas, econômicas e estéticas, s e comparada a construções tradicionais. A canalização de
um curso de água, por exemplo, além de onerosa, não produz os efeitos ecol ógicos e estéticos
desejados.
O comportamento de u m curso de água depend e de fatores físicos (tam anho, forma,
declividade e cobertura vegetal da bacia de captação, margens e leito), meteoroló gicos
(quantidade, intensidade e duração das precipitações) e edáficos (tipo, profundidade e teo r de
umidade do solo). Som ando-se a ess es fato res, deve-se também c onsiderar as ações
antrópicas. Dado esse grande número de v ariáveis e interações, os trab alhos para correção de
cursos de água resultam normalmente complexos. A solução de um problema comum, como a
erosão marginal em pequeno t recho de um curso de água, além de medidas corretivas lo cais,
requer, muit as vezes, intervenções em outros pontos do leito ou , até mesmo, na bacia de
recepção (Durlo, 2000).
21
O clima e a geologia não podem ser m odificados facilmente e a curto pr azo; de modo
pontual, todavia, e dent ro de certos li mites, a vegetação pode ser utiliz ada sozi nha ou
combinada com estruturas inertes, a fim de que certas características sejam influenciadas ou
controladas (Durlo e Sutili, 2004).
Alterações na declividad e do leit o de um curso de água, bem como na inclinação de
seus taludes m arginais, são i ntervenções que, se necessárias, devem preceder a revegetação ou
obras de Bioengenharia (Durlo e Sutili, 2005).
No Brasil, um dos entraves para o man ejo biotécnico de cursos de á gua é a legislação.
O C ódigo Florest al ( Lei n. 4.771, de 15 de s etembro de 1965) reconhece a mata ciliar como
área de preservação pe rmanente, não passível de qualquer alteração. Mais recentemente, a Lei
de Políti ca Agrícola (n. 8.171, de 17 de janeiro de 1991) abriu caminho para a recuperação
gradual das áreas de preservação perm anente, o que impl ica, obviamente, em alterações
(Rodrigues e Leitão Filho, 2000). N esse sentido, a revegetação das margens de cursos de
água, bem como algumas obras de Bioengenharia, de caráter expe rimental, já foram
efetivadas – e com sucesso –, no Rio Grande do Sul; o corte o u até mesmo a poda de
indivíduos, no entanto, são prátic as proibidas pela legislação, diferentemen te do que acontece,
por ex emplo, em países europeus, onde t ais intervenções são usuais e reconhecidas como
necessárias.
2.2.2 Tipos de obras
Segundo a posição que ocupam em relação ao eixo de um curso de água, as obras de
Bioengenharia dividem-se em transversais e lon gitudinais (Florineth, 2004; Durlo e Sutili,
2005).
As obras transversais visam a reduzir a velocidade da água através do
desenvolvimento de um perfil de compens ação, q ue modifica a inclinação original do leito do
rio e, conseqüentemente, força o depósito de se dimentos, consolida o leito e estabiliza as
margens. Produzidas no rmalmente com m ateriais inertes, por vez es compl ementadas por
medidas vegetativas, as barragens de consolidação, soleiras ou cintos basais, são exemplos
desse tipo de obra.
As obras l ongitudinais não alteram a declividade do leito e obj etivam, principalmente,
reconstruir e estabiliz ar e/ou proteger os talud es, o que pod e ser conse guido tanto com o
revestimento vegetal ou físico dos taludes, como pela construção de râmpro las (Durlo e Sutili,
2005). Os revestimentos , que podem ir de um simples enrocamento com pedras, p assando
22
pelo us o de cilindros inertes e gabiões, até a construção de paredes de madeira roliça, ferro ou
concreto, combi nados com modelos especiais de reve getação, proporcionam maior resistência
à força das á guas. São exemplos de revestimentos a parede Kraine r, a esteira viva e a trança
viva, entre outros.
Muitas vezes, em um mesmo curso de água, é necessário que as obras t ransversais e
longitudinais sejam construídas em conjunto, de modo que uma complemente a ação da outra
(Durlo e Sutili, 2005).
Na Figura 3 são exibidos alguns tipos de obras de Bioengenharia, implantadas
experimentalmente na região central do Rio Grande do Sul.
Figura 3 – T ipos de obr as de Bioengenharia: A, B – parede Krainer; C, D – esteira viva; E – trança viva; F –
soleira (Foto s: Fabrício J aques Sutili).
A
B
C
D
E F
23
De acordo com Durlo e Sutili (2005), além das obras de Bioengenharia pr opriamente
ditas (transversais e longitudinais), são reconhecidas outras formas bastante simples de
tratamento de cursos de água, po rém de caráter temporário e emer gencial. Constit uem bons
exemplos, a remodela gem (chanframento) d e tal udes abruptos e a fix ação de materiais, como
galhos, troncos, árvores inteiras ou pedras nas margens a serem protegidas.
Cabe destacar, todavi a, que o conhe cimento das p ropriedades técnicas da vegetação é
fundamental e deve preceder às tentativas d e e stabilização de t aludes, mediante obras de
Bioengenharia (Durlo e Sutili, 2004).
2.3 Propriedades técnicas da vegetação
2.3.1 Efeitos da vegetação sobre taludes fluviais
Entre os técnicos que tra balham com ambientes n aturais, é consenso o fato de que as
plantas desempenham u m im portante papel na proteção do solo e na prevenção de s eus
movimentos coletivos. Os efeitos da vegetação so bre taludes fluviais (e outros), todavia, ne m
sempre são benéficos.
De acordo com Durlo e S utili (2005), as plantas podem produzir os seguintes efeitos
sobre taludes fluviais: interceptam a água das chuvas, aumentam a evapotranspiração,
adicionam peso, ancoram o talude, produz em efeito de alavanca sobre o m esmo e recobrem o
solo pelo acúmulo de serapilheira (Figura 4).
Figura 4 – Efeitos da presença d e uma árvore sobr e um talude fluvial (D urlo e Sutili, 2 005. p. 7 4).
24
Com o int uito de proteger os cursos d’água, é bastante comum, principalmente no
meio rural, o plantio d e espécies do gênero Eucalyptus ao lon go de s uas margens. Como dito
anteriormente, além da sobrecarga v ertical sob re o talude, pela adição de peso, árvores de
grande porte transmitem-lhes fortes tensões pela a ção do vento sobr e as copas (efeito
alavanca), o que resulta em instabilidade.
As t aquaras (Bambusa trinii, Bambusa tuldoides, entre outras) s ão tam bém m uito
utilizadas com vistas à proteção das margens dos cursos d ’água. Cabe comentar, no entanto,
que além da parte aérea avantajada, tais plantas possuem um sistema radicial pouco profundo,
o que justifica sua ineficiência no ancoramento e proteção de taludes.
A retirada (corte) de plantas de grandes dimensõ es, por vezes torna-se necessária para
a manutenç ão da estabilidade dos taludes fluviais. A realização de podas pode também ser
benéfica, pois estimula o enraizamento e permite a renovação d a vegetação, caso as plantas
tenham capacidade d e rebrota, além de aument ar o p erfil transversal de es coamento (Durlo e
Sutili, 2003).
Wolle (1986) também r econhece efeitos favo ráveis e desfavoráveis da vegetação na
estabilidade dos taludes. Logo após a retirada das árvores, obtém-se ganho na estabilidade do
talude, devido à eliminação dos efeitos negativos de sobrecarga e alavanca. Caso n ão haja
rebrotação, todavia, esse acréscimo de estabilidade tende a ser perdido com o tempo, devido
ao apodrecimento das raí zes e da serapilheira, e à eliminação do efeito de redistribuição da
água da chuva.
Segundo Durlo e Suti li (2005), a proteção de taludes dá-se principalmente pelo efeito
do sistema radici al, que providencia um reforço m ecânico, aumentando substancialmente a
resistência da massa terrosa ao cisalhamento.
Em suma, na dependênci a de fatores físicos, ed áficos e climáticos, a cobertura vegetal
das m argens dos cursos de água não traz, necessariamente, apenas benefícios. A vegetação,
todavia, sempre será u ma poderosa ferramenta com vistas à estabiliz ação e proteção d e
taludes fluviais, desde que devidamente empre gada. P ara tanto, a Bioengenharia baseia-se em
critérios de seleção, bem como no conhecimento da aptidão biotécnica das pl antas.
2.3.2 Critérios para seleção de espécies
Diversas espécies ve getais possuem características que pod em ser utiliz adas no
controle técni co de p rocessos fluviais, como erosões do fundo e margens de cursos d ’água,
incluindo desmoronamentos e transporte d e sedimentos (Gra y e Leiser, 1982; Begemann e
25
Schiechtl, 1994; Morgan e R ickson, 1995; Florineth e Gerstgraser, 2000; Durlo e Sutili ,
2005).
Para o suc esso na sel eção das espé cies, devem ser considerados critérios ecológicos,
sociológicos e reprodutivos (Durlo e Sutili, 2005).
Conforme estes autores, o que se p retende, com a seleção da vegetação, é acelerar as
sucessões naturais em locais erodidos ou propensos ao desmoronamento, com vist as à
alcançar, o mais rápido possível, seus efeitos de proteção.
De acordo com Florineth e Gerstgraser (2000 ), deve-se d ar prioridade a espécies
nativas, por estarem ma is bem adaptadas às condições edáficas e climáticas locais. Além
disso, elas devem ser de fácil reprodução e baix o custo; espécies com boa capacidade de
reprodução vegetativa são, normalmente, as ideais.
Passando pelos critérios anteriores de seleção, resta conhecer, ainda, a aptidão
biotécnica das plantas, p ois, além de sobreviver no local, elas precisam ter a capacidade de
solucionar o problema técnico existente. Na d ependência de cada sit uação, a escolha pode
recair, segundo Durlo e Sutili (2005), sobre plantas que:
resistam à exp osição parcial de suas raízes, em locais com erosão;
tenham sistema radicial que permita a fixação do solo (talude), quer pelo
comprimento, volume, distribuição e resistência das raízes, quer pela i nteração destas
características;
resistam ao aterramento parcial, em locais onde se prevê formas deposicionais;
resistam ao apedrejam ento (oriundo de barrancas altas e declivosas);
tenham capacidade de br otar após ruptura ou corte intencional da parte aérea;
possuam, preferencialmente, a capacidade de se reproduzir p or meios vegetativos,
tendo rápido crescimento.
Cabe desta car, que os pri meiros estudos sobre a aptidão biotécnica de pla ntas do Rio
Grande do Sul, devem-se a Sutil i (2004), Sutili
26
Pouteria salicifolia (Spreng.) Radlk., Salix humboldtiana Willd., Sebastiania schottiana
(Müll. Arg.) Müll. Arg. e Terminalia australis Camb.
Conhecidas pelos nomes de sarandi ou amarilho, essas espécies, segundo Marchiori
(2004), compõem uma c omunidade sin gular de arbustos e árvores pequenas (arvoretas) que
vivem junto aos cursos de água, com exceção de Salix humboldtiana (árvore de porte médio a
grande), sendo particula rmente adaptadas para suportar a força da correnteza e eventual
submersão por ocasião das enchentes.
Plantas herbáceas, como as gramíneas, também a presentam ca racterísticas que p odem
ser aproveitadas pela Bioengenharia (Sutili, 2004).
Resta comentar, ainda, que embora n ão tenha sido referida por Du rlo e Sutili (2005), a
flexibilidade de caules e ramos constitui , segundo Vollsi nger et al. (2000) e Florineth (2004),
uma das características mais importantes para a proteção de taludes fluvi ais.
2.3.3 Flexibilidade das plantas
Como se sabe, o efeito protetivo das plantas sobre os taludes fluviais se dá
principalmente pelo siste ma radicial. Nos casos e m que a vegetação é submetida á força da
correnteza, todavia, a prot eção tamb ém poderá ser exercida por sua parte aérea ( caules e
ramos), que devem ser flexíveis.
De acordo com Vol lsinger et al. (2000), que conduziram estudos com várias espécies
para o uso em Bio engenharia (Áustria), nos loc ais em que a velocidad e da água é alta, a
flexibilidade torna-se fundamental, pois as plantas devem ter a c apacidade de se inclinar para
recobrir os taludes marginais, protegendo-os, dessa maneira, contra o poder erosivo da água.
A região central d o Rio Grande do Sul se enquadra, muit o bem, no referido caso, poi s
a água adquire velocidade ao escoar pelos íngremes taludes da Se rra Geral, dando origem a
processos fluviais de erosão, transporte e deposição de sedimentos nos trechos subseqüentes.
Florineth (2004) divide a ve getação da m argem de cursos d e água em três tip os:
“vegetação flexível densa”, que durant e as enchentes protege fisicamente os taludes ao se
curvar s obre os mesm os; “vegetação n ão-flexível densa”, que por sua abundância e
dimensões, consegue reduzir a velocidade da água, dim inuindo seu poder erosivo; e
“vegetação não-flexível de plantas singulares”, compost a por árvores isoladas que causam o
turbilhonamento da água, sem reduzir sua velo cidade, o que provo ca, à jusante, focos de
erosão. A ve getação flex ível densa, de maior int eresse no presente estudo, bem como os
outros dois tipos, estão ilustrados na Figura 5.
27
Figura 5 – T ipos de vegetação em cursos de água, se gundo Flo rineth (2004): A, B – vegetação flexível den sa
(setas); C – ve getação não-flexível d ensa; D – vegetação não-flexível de p lantas singulare s (Fotos: Florin
Florineth e Fab rício Jaq ues Sutili).
2.4 As espécies estudadas
2.4.1 Considerações gerais
Como já mencionado, a escolha de Phyllanthus sellowianus Müll. Arg., Sebastiania
schottiana (Müll. Arg.) Müll. Arg. e Salix humboldtiana Willd. deve-se, no presente estudo,
ao fato de s erem espécies nati vas e adaptadas ao ambiente reófilo, com al gumas aptidões
biotécnicas comprov adas pelos estudos realizados por Sut ili (2004), Sutili et al. (2004), Durlo
e Sutili (2005) e Vargas (2007). Com relação a Salix x rubens Shrank, exótica à flora
brasileira, cabe destacar que essa espécie, bem como outras do mesmo gêne ro, são
tradicionalmente utili zadas em obras de bio engenharia nos países europeus (Hörandl et al.
2002); bem ad aptadas ao clima do Rio Grande do Sul, elas são freqüentemente cultivadas,
sobretudo por descendentes de imigrantes italianos, no Estado.
A respeito de Pouteria salicifolia e Terminalia australis, cabe comentar q ue, apesar de
selecionadas ini cialmente para o presente trabalho, elas foram substituídas, em vi rtude de
A
B
C
D
28
resultados desfavoráveis (sobretudo com relação ao en raizamento e brotação de estacas), por
Salix humboldtiana e Salix x rubens, que mostram resultados mais p romissores, segundo
Sutili (2004).
A família Euphorbiaceae, representada no p resente trabalho por Sebastiania schottiana
(Müll. Arg.) Müll. Ar g., é uma das maiores das Angiospermas Dicotiledôneas. Trata-se de
ervas, arbustos , árvores ou lianas, por vezes áfilas, semelhantes a cactáceas, g eralmente com
látex, às vezes espinescentes.
As Euforbiáceas inclue m diversas espécies de interesse econômico: é o caso da
seringueira (Hevea brasiliensis), nativa da Amazônia Brasileira, responsável por um dos
ciclos econômicos do Brasil; da mandioca (Maniohot esculenta); e da mamona (Ricinus
communis), esta de origem africana e invasora de culturas no Brasil, com sementes ricas em
óleo de ampla aplicação na indústria e para fins medicinais. Diversas esp écies são utili zadas
como ornamentais (Euphorbia pulcherrima, E. milli, Codiaeum variegatum, Pedilanthus
tithymaloides), enquanto outras, como Aleurites moluccana e Joannesia princeps, produzem
sementes t óxicas ao ho mem. O látex das Euforbiáceas, de ação cáustica, pode levar a
acidentes qu ando em co ntato com as mucos as, principalmente dos olho s (Souza e Lorenzi,
2005).
Distribuídas em todas as partes do mundo – mas sobretudo em regiões tropicais –, os
maiores centros de dispe rsão das Euforbiáceas sit uam-se nas Américas e na África (Record e
Hess, 1942; Smith et al., 1988; Marchiori, 2000; Souza e Lorenzi, 2005). No Brasil , são cerca
de 70 gêneros e 1.000 es pécies, representando um a das principais famílias da flora brasileira e
uma das mais complexas do ponto de vista taxonômico (Souza e Lorenzi, 2005).
Recentes estudos de filogenia apontaram a necessidade de reestruturação da família
Euphorbiaceae. Em vista desses resultados, a Angiosperm Ph yllogeny Group II (APG II), de
2003, segregou a referida família em: Euphorbiaceae, Picrodendraceae, Putranjivaceae e
Phyllanthaceae (Souza e Lorenzi, 2005; Sobral et al., 2006).
A família P hyllanthaceae, representada neste trabalho por Phyllanthus sellowianus
(antes Euphorbiaceae), i nclui ervas, arbustos ou árvores não-latescente s. De dist ribuição
predominantemente pant ropical, as Ph yllanthaceae incluem cerca de 60 gêneros e 1.800
espécies; no Brasil, ocorrem 13 gêneros e cerca de 100 espécies (Souz a e Lorenzi, 2005).
As Filantáceas, segundo Souz a e Lorenzi (2005), podem ser di ferenciadas d as
Euforbiáceas pela aus ência de l átex e ne ctários extraflorais nas folhas, pelo s lóculos do ovário
biovulados e pelas sementes sem carúncula, características rar as ou ausent es no conjunto das
Euphorbiaceae.
29
Com relação a anatomia da madeira, não se tem r eferência na literatura so bre o novo
padrão anatômico das E uphorbiaceae e da recente família Ph yllanthaceae. Tendo-se em vi sta
que Phyllanthus sellowianus e Sebastiania schottiana até bem pou co tempo pertenciam a uma
mesma família (Euphorbiaceae), as considerações anatômicas a se guir, serão feitas para as
Euphorbiaceae sensu lato.
De acordo com Metcalfe e Chalk (1972), a anatomia da madeira é muito variável nas
Euforbiáceas, devido à diversidade de hábitos e ambientes ocupados por suas numerosas
espécies. Em sua estrutura, obs ervam-se vasos pequenos até grandes, di spostos em múlt iplos
radiais, racemiformes ou então soli tários, com placas de perfuração escalariforme ou simples
e pont oações intervascul ares diminutas até grandes; parênquima axial abundante até ausente,
dos tipos apotraqueal ou paratraqueal; raios marcadamente hetero gêneos (por vezes com tubos
laticíferos); fibras septadas ou não, providas de pontoações simples ou com pequenas bo rdas;
fibras gelatinosas, de paredes muito espessas, podem estar presentes (Record e Hess, 1942;
Metcalfe e Chalk, 1972, Marchiori, 2000).
A família Salicaceae, aqui representada por Salix humboldtiana Willd. e Salix x
rubens S hrank, inclui árvores ou arbustos, raramente lianas, algumas vezes com espinho. De
distribuição cosmopolita, inclui cerca de 50 gêneros e 1000 espécies. No Brasil, oco rrem 10
gêneros e cerca de 80 espécies (Souza e Lorenzi, 2005).
Essa família, assim como Eupho rbiaceae e Rosa ceae, por exemplo, também sofreu
modificações em função de estudos filogenéticos. Comp osta até recentemente apenas pelos
gêneros Salix e Populus, as S alicaceae incorporaram diversos gêneros an tes pertencentes as
Flacourtiaceae, tais como: Azara, Banara, Casearia e Xylosma, entre outros (S ouza e Lorenzi,
2005).
As espécies do gênero Salix e Populus apresentam rápido crescim ento e são
particularmente indicadas para sítios úmi dos ou solos pantanosos. Trata-se de plantas di óicas,
em que a propagação s e realiz a essencialmente po r meios vegetativos; a hi bridização, todavia,
ocorre facilmente entre árvores d e diferentes t ipos e sex os complementares (Record e Hess,
1942; FAO, 1980; Marchiori, 2000). De acordo com o último destes autores, numerosas
espécies exót icas de Salix são cultivadas no Brasil, seja para fins ornamentais ou para a
obtenção de ramos flexíveis, utiliz ados em trabalhos de cestaria ou mobiliário (vimes).
Cabe coment ar qu e aind a não foi estabelecido u m novo padrão anatômico da mad eira
para as Sali cáceas, após as recentes modificações. A antiga caracterização anatômica da
madeira das Salicáceas, que em última análise refere-se apenas às espécies pertencentes aos
gêneros Salix e Populus, não perde, portanto, a validade no presente trabalho.
30
Em linhas gerais, a anato mia da m adeira das espécies de Salix e Populus revela vasos
moderadamente pequenos, com pontoações int ervasculares alternas, grandes e pontoa ções
raio-vasculares simp les, dispostas nas margens dos raios; elementos vasculares de
comprimento médio, com placa de perfuração si mples; parênquima axial t erminal, formando
faixas de 1 – 3 célula s de largura; raios exclusivamente unisseriados, homogêneos ou
heterogêneos; e fibras de comprimento médio, com pontoações si mples (Record e Hess, 1942;
Metcalfe e Chalk, 1972 ). De acordo com a F AO (1980), o tecido lenhoso é constituído
principalmente por fibras (56 – 79%), vasos (20 – 33%), raios e parênquima axial que, em
conjunto, somam entre 3 e 10%. Se gundo Rupert W iemmer, professor da Universität für
Bodenkultur (Viena, Áustria), é p raticamente i mpossível distinguir as espécies de Salix e
Populus, com base na estrutura anatômica da madeira.
2.4.2 Caracterização das espécies
Com base na literatura di sponível, cada espécie foi caracterizada sob dois enfoques:
descrição bot ânica e asp ectos da madei ra. As ilus trações, ref erentes a c ada u ma das espécies,
estão reunidas na Figura 6.
Cabe destacar que o termo “flexível”, por vezes empregado n as descrições botânicas,
deve ser entendido como característica subjetiva, atribuída a caules e ramos.
2.4.2.1 Phyllanthus sellowianus Müll . Arg.
Descrição botânica:
Arbusto de 2 – 3 m de altura, glabro, com ram os delgados, comp ridos, sinuosos e
muito divididos (Figura 6A).
As folhas, estreito-elípticas e mucronuladas, m edem 3 – 4 (7) cm de comprimento,
com pecíolos de 1,5 – 2 mm (Figura 6B ); são d elgadas, pálidas na face int erior e providas d e
nervuras laterais evidentes, planas (Smith et al., 1988).
As flores, dióicas, reúne m-se em fascículos, na a xila das folhas. As sementes, medindo
pouco mais de 1 mm, estão encerradas em uma cápsula deprimido-globosa, de 2,5 cm de
diâmetro.
31
Figura 6 – Aspecto geral e detalhe d o ramo das espécies e studad as: A, B – Phyllanthus sellowianus; C, D –
Sebastiania schottiana; E , F – Salix humboldtiana; G, H – Salix x rubens (Fotos: Luciano Denardi).
A
B
C
D
E
F
G
H
32
De acordo com Cabrera et al. (1965), a espécie é originária do Sul do Brasil, Uru guai e
nordeste da Argentina. A pesar da ampla distribuição, sua ocorrência é d escontínua e irregular
ao longo das ma rgens de rios ou ilhas rochosas, e m praticamente todo o Sul do Brasil (Smith
et al., 1988).
Conhecida vul garmente por sarandi, sarandi-branco, sarandi-vermelho e filanto,
Phyllanthus sellowianus pertence ao grupo das reófilas, ou seja, de plantas com caules rijos e
flexíveis, capazes de resistir à correnteza da água durante as cheias. Juntamente com
Sebastiania schottiana, Terminalia australis e Calliandra brevipes, entre outros arbustos
menos freqüentes, é esp écie dom inante na m argem de rios (Smith et al., 1 988). Segundo o
mesmo autor, trata-se de espécie heliófila e seletiva higrófila até xerófila, adaptada às
variações extremas de umidade ou seca.
Madeira:
Devido às pequenas dimensões do caule, pres ume-se que a mad eira seja de uso
limitado. Com relação à descrição anatômica da madeira, não foram encontrados registros na
literatura especializada.
Para o gênero Phyllanthus, todavia, Metcalfe e C halk (1972) referem : pontoações
intervasculares alternas; raios de até 3 células de largura, com freqüência de 5 – 17/mm, e
com n umerosos cristais de sílica. Além desses aspectos, R ecord e Hess (1942) mencionam a
presença de parênquima paratraqueal escasso.
2.4.2.2 Sebastiania schottiana (Müll. Arg.) Müll. Ar g.
Descrição botânica:
De a cordo com Smith et al. (1988) e Marchiori ( 2000), t rata-se d e a rbusto gl abro, d e
3 a 3,5 m de altura, com longos ramos escuros, p ouco ramifi cados, espinescentes e flexí veis
(Figura 6C).
As folhas, sim ples, alternas, de pecíolo curto (2 a 4 mm), membranáceas e
lanceoladas, va riam de 1 a 5 cm de comprimento por 4 a 15 mm de l argura (Fi gura 6D),
apresentando ápice obtuso ou brevemente agudo-mucronado, base estreita e margem inteira,
com uma ou du as glândulas engrossadas na parte inferior. Discolores e esbranquiçadas na
33
face inferior, apresentam 7 – 10 nervuras secundárias evidentes em cada lado da principal
(Marchiori, 2000).
Cabrera et al. (1965 ) comentam que as flores, pequenas e amar elas, são unissex uais,
sendo as femininas produz idas na base das espigas, e as m asculinas, com 3 estames quase
livres, no ápice. O fruto, uma cápsula globosa, mede aproximadamente 5 mm de diâmetro.
De acordo com Marchiori (2000), a espécie apresenta vasta dispersão na bacia do
Prata e região da Floresta Atlântica, ocorrendo desde Goiás, Minas Gerais e Rio de Janeiro,
até o Uru guai e nordeste da Argentina. Segundo Smith et al. (1988), apresenta dis tribuição
descontínua e irregular, ao longo da margem de rios e ilhas rochosas.
Conhecida no Rio Grande do Sul pelos nomes de amarilho, sarandi ou sarandi-de-
espinho, é espécie heliófila e seletiva higrófila até x erófila, altamente adapt ada à reofilia, por
seu denso sistema radicial e caules rijos, embora “flexíveis”, capazes de suportar a força das
águas nas enchentes (Smith et al., 1988; Marchiori, 2000).
Por seu caráter reófilo, a espécie assume grande importância ecológica, aux iliando n a
fixação de barrancos e perenização de cursos d’água (Marchiori, 2000).
Madeira:
Devido ao pequeno diâmetro dos caules, a madeira carece d e maior impo rtância
(Marchiori, 2000). Sobr e a mesma, cabe destacar que não for am encontrados registros sobre
sua estrutura na literatura anatômica.
Para o gênero Sebastiania, Record e Hess (19 42) informam que algumas espécies
apresentam pequenos tubos l aticíferos, além de v asos de pequeno diâ metro (< 50 µm),
pontoações raio-vasculares e parênquima-va sculares arredondadas, semelhantes às
intervasculares, bem como raios unisseriados, com raros bisseriados.
2.4.2.3 Salix humboldtiana Wil ld.
Descrição botânica:
Árvore de porte médio (14 – 2 0 m), com t ronco reto, incli nado ou tortuoso, de até 90
cm de diâmetro e copa am pla, com ramificação ascendente (Figura 6E); quando jovem, a copa
assume forma piramidal, tendo ramos eretos e abundantes. A casca, espessa (2 – 3 cm) e com
34
fissuras longitudinais profundas, é dura e castanho-acinzentada (Leonardis, 1948; Reitz et al.,
1988; Marchiori, 2000).
As folhas, alternas, sim ples, linear-lanceol adas ou falc adas, e dis colores, m edem de 8
– 15 cm de comprimento por 1,5 cm de largura (Figura 6F); são caducas, glabras, curtamente
pecioladas (4 – 6 mm), de ápice acuminado, base aguda e mar gem serreada, com nervura
central proeminente (Tortorelli, 1956; Marchiori, 2000; Lorenzi, 2002).
As flores, unissexuais e aperiantadas, reún em-se em amentilhos pendentes na
extremidade dos ramos novos. Conforme Marchiori (2000), as sementes, muito pequenas,
apresentam um tufo de pêlos sedosos-esbr anquiçados, responsáveis pela dispersão
anemocórica .
A área de ocorrência desta espécie estend e-se do México até a Ar gentina e Chile
(FAO, 1980; Marchiori, 2000; Moura, 2002). H abita, usualmente, a ma rgem de cursos de
água, sendo espécie freqüente nas bacias do Paraná e Uruguai, inclusive no delta da Prata
(Reitz et al., 1988). O salseiro – como é popularm ente conhecido –, é uma das árvores mais
características e a de mai or porte na mata ciliar, ocorrendo na maior parte do R io Grande do
Sul (Marchiori, 2000).
Por sua ampla distribuição geográfica, a espécie recebe inúmeros nomes populares no
Brasil, destacam-se: salso, sal gueiro, salgueiro-do-rio, salseiro, chorão e eirana (Reitz et al.,
1988; M archiori, 2000; Lorenzi, 2002). Nos p aíses vi zinhos, é conhecida pelos nom es de
“ibirá-pacú” (significa árvore alta), sauce, sauce criollo, sauce colorado, sarandi e sauce
chileno (Leonardis, 1948; Tortorelli, 1956; C arvalho, 2003).
Como planta pioneira, h eliófila e seletiva higrófita, o salseiro habita solo s úmidos de
beira de rios e r eproduz-se facilmente po r estaquia, sendo os meses de j ulho e a gosto os m ais
indicados para enraizamento (Tortorelli, 1956; Lorenzi, 2002).
Por seus benefícios no c ontrole da erosão e assoreamento, a espécie é indicada para
reflorestamentos na margem de rios, barragens e açudes (Reitz et al.,1988; Marchiori, 2000).
Madeira:
A estrutura anatômica da madeira de Salix humboldtiana, descrita por Wiedenbrug
(1948) e To rtorelli (195 6), reún e, entre outros a spectos: m adeira de poros idade difusa, com
vasos sol itários ou em múltiplos de 2 – 3, pequenos (35 – 50 – 110 µm) e numerosos (35 á 50
por m m
2
); elementos vasculares de 80 – 430 µm de comprimento, com placas d e per furação
simples, oblíqua e, ocasionalmente, apêndices; pontoações intervasculares alternas e
35
hexagonais, com abertur a lenticular inclusa; parênquima apotraqueal m arginal (terminal), em
faixas de 1 – 3 células d e espessura, pouco vis íveis, mesmo ao microscópio; raios com
freqüência de 7 – 10/mm, heterogêneos e principa lmente unisseriados (raros b isseriados), com
altura máxima de 500 µm e cerca de 18 µm de largura; fibras de seção p oligonal, por vez es
septadas, de 1.000 até 1.3 00 µm de comprimento e com p aredes muito delgadas, providas d e
pontoações simples. A esses aspectos, Mar chiori (2004) agre ga a presença de fibras
gelatinosas.
Macia e pouco el ástica, a madeira é leve, não ultrapassando 0,5 g/cm
3
(Tortorelli,
1956; Reitz et al., 1988; Marchiori, 2000). De cerne e alburno indist intos, a madeira tem
baixa durabilidade natural, o que restrin ge sua utilização para caixotaria, obras internas e
pasta celulósica (Marchiori, 2000; Lorenzi, 2002).
Em testes de flexão estática, foi encontrado m ódulo de elasticidade (MOE ) de 61.863
kg/cm
2
e módul o de ruptura (MOR) de 378 kg/cm
2
(Tortorelli, 1956). Leonardis (1948) refere
MOR de 411 kg/cm
2
.
2.4.2.4 Salix x rubens Shrank
Descrição botânica:
Salix x rubens é um híbrido resultante do cruzamento de duas espécies européias:
Salix alba e Salix fragilis (Hörandl, 1992; Salzmann, 1998; Tagliari, 1998; Moura, 2002).
O vi meiro ou vime, como é popularm ente conhecido, é planta lenhosa de t ronco
geralmente único e muito ramificado (Figura 6G), que foi in troduzida no Brasil na primeira
metade do século XX po r im igrantes italianos, co m a finalidade de amarrar parreirais e para a
confecção de cestas (Gobbato, 1954; Salzm ann, 1998; Silva, 1999).
De crescimento rápido no Sul do Brasil, a es pécie pode atingir 16 m de altura.
Segundo Lupion (2004), apresenta folhas estreitas, de margens finamente serradas e coloração
verde-acinzentada até dourada (Figura 6H).
As gemas, de 3 – 7 cm de comprimento, surgem praticamente ao mesmo tempo que as
folhas. Conforme Salzmann (1998), os frutos, cápsulas bivalvas, liberam sementes pilosas,
facilmente dispersadas pelo vento.
Algumas i nformações s obre Salix alba e Salix fragilis, referidas por H örandl et al.
(2002), merecem destaque: a primeira d essas espécies, embora utilizada em obras de
Bioengenharia na Áustria, não é plantada próxim o à linha da água devido ao p orte av antajado
36
que pode atingir. Em regiões de produção de vinho, o tronco é mantido com cerca de 1 – 1,5
m de altura para p rodução de ramos finos e flexíveis, utilizados como amarras em par reirais.
Como o próprio nome sugere, Salix fragilis possui ramos mais frágeis (quebradiços), o que
limita seu uso em margens de cursos de água; sua utilização, todavia, é recomendada para a
contenção de encostas úmidas, onde os ramos não são submetidos à força das águas.
Como resultado da hibridização entre Salix alba e Salix fragilis, Salix x rubens h erdou
características v antajosas sobre o ponto de vista da Bioengenhari a. Adaptado para suport ar a
força das co rrentezas durante as cheias, o híbrid o é cultivado em margens de cursos d’água,
nos países europeus (Salzmann, 1998; Hörandl et al., 2002).
No Brasil, Salix x rubens ocorre espontan eamente em margens de cursos d’água,
sendo também cultivado em várzeas, especialmente nos municípios da região de Lages, S anta
Catarina (Moura 2002). A s emelhança de outras espécies do gênero Salix, este híbrido
reproduz-se facilmente por estaquia, característica de grande valo r par a o uso em
Bioengenharia.
Madeira:
Com relação a estrutura anatômica da madeira de Salix x rubens, a única referência, ao
que tudo indica, deve-se a Wagner (2005).
Em sua mono grafia, Wagner (2005) descreve a estrutura anatômica da madeira de
Salix x rubens, tendo utiliz ado, para tanto, amostras de r amos com idade i nferior a 1 ano. Os
resultados obti dos serão parcialmente reproduz idos a seguir: ausência de anéis de
crescimento; vasos soli tários ou em m últiplos radiais de 2 – 3, com freqüência em t orno de
120/mm
2
; elementos vasculares com cerca de 450 µm de comprimento por 55 µm de
diâmetro, com placas de perfuração simples; pontoações in tervasculares alternas e poligonais;
pontoações raio-vasculares com bordas diminutas; parênquima axial ausente; raios
exclusivamente unisseriados, compostos por células procumbentes, quadra das e eretas; fibras
com cerca de 700 µm d e comprimento, não septadas e providas de pont oações simples na
parede.
De a cordo com Rech et al. (2006), a madeir a de Salix x rubens é utiliz ada tanto no
artesanato como na indústria moveleira.
Segundo Gara y (2002), o peso específico d e Salix x rubens oscila entr e 0,38 – 0,45
g/cm
3
.
37
2.5 Aspectos gerais sobre a madeira
A estrutura anatômica da madeira é sumamente complexa e variável, o que por si só
torna difícil apontar os v erdadeiros elementos responsáveis por determinada propri edade deste
material. P rova disso, é que a literatura anatômica mostra-se ex tremamente caut elosa no que
diz respeito a correlações entre estrutura anatô mica e propriedades da madeira (Eames e
MacDaniels, 1953; Esau, 1959; Kollmann e Côté, 1968; Burger e Richter, 1991).
As dificuldades no estudo da madeira tendem a aumentar quando se levam em conta
aspectos como idade, nós, tortuosidades, grãs irregulares, lenho de re ação, composição
química, teor d e umidade, peso específico, entre outros. Se consider armos que todas as
injúrias que uma pl anta pode sofrer ao lon go de sua vida (ataque de p ragas, ventos, neve,
geadas e outros fatores climáticos desfavoráveis, c oncorrência por luz e déf icits de nutrientes)
influem na atividade c ambial e, conseqüentem ente, na constituição do lenho, ter-se-ão
indicado algumas razões da heterogeneidade da madeira.
Ao se estudar o compo rtamento da madeira, portanto, s urge a necessidade de se
analisar uma série de fatores, tendo em vist a que, se os ex ternos podem s er mensuráveis, os
intrínsecos ofer ecem eno rmes dificuldades. Então, para s e obter a resultante geral responsável
por determinado com portamento, torna-se n ecessário, segundo A maral (1970), um
conhecimento ínti mo des se m aterial, bem como uma percepção dos fenôm enos envolvidos e
suas interdependências.
Com base na lit eratura di sponível, ex traíram-se algumas inform ações relativas à
anatomia e às propriedades da madeira, com vistas ao suporte para a m etodologia empregada ,
bem como para fundamentar os resultados obtidos no presente trabalho.
2.5.1 Anatomia da madeira
Composição do tecido lenhos o
Uma das grandes limit ações práticas d a madeira é a sua het erogeneidade, anisotropia e
variabilidade. Nem mesmo dois pedaços de madeira de uma mesma espécie e indivíduo são
absolutamente i guais. Essas diferenças, por sua vez, podem ser atribuídas às condiçõ es
ecológicas do local de crescimento, à localização da amostra no tronco (altura, distância d a
medula, posição do anel de crescimento) e a defeitos da madeira, entre outros aspectos
(Burger e Richter, 1991).
38
Segundo Marchiori (1988), caule e ramo, sob o ponto de vista o ntogenético,
constituem uma mesma estrutura, d istinguindo-se apenas por aspectos morfológico-
anatômicos de im portância menor, decorrentes das diferentes intensidades de crescimento e
de sua posição na árvore.
A composição do lenho , bem como a estrutur a e or ganização de seus elementos
constituintes, são fatores determinantes p ara as propriedades da madeira e sua aptidão a
determinados usos (Eames e M acdaniels, 1953; Esau, 1959). Esses autores destacam, como
principais aspectos, a porosidade e o diâmetro de vasos, o compriment o e o diâmetro de
fibras, a abundância e a largura de raios.
De acordo com Burger e Richter (1991), as fibra s são os elementos mais importantes
no que diz respeito à resistência m ecânica no lenho das Dicotiledôneas. Com relação aos
vasos, devido ao grande diâmetro e paredes delgadas, eles são estruturas f racas, de modo que
sua abundân cia, dimensão e distribuição também influem na resistência mecânica da m adeira.
O mesmo pode ser dito com relação ao parênquima axial, que, em faixas contínuas, pode
reduzir consideravelmente a resistência mecânica da madeir a. A relação entre r aios e
resistência mecânica result a mais complexa; pode-se dizer, entretanto, que se duas madeiras
apresentam igual peso específico, a que t iver maior proporção d e t ecido radial será a mais
fraca.
Defeitos da madeira
As anomalias e também as estruturas normais q ue possam desvalorizar, prejudicar,
limitar ou impedir o aproveitamento da madeira são considerados defeitos. Defeitos na forma
do tronco (tortuosidades e conicidade) e na est rutura anatômica (nós, grã s irregulares, lenho
de reação e lenho juven il) geralmente repercut em de forma negativa na s propriedades da
madeira (Bodig e Jayne, 1982; Kollmann e Côté, 1968; Burger e Richter, 1991).
Gatto (2006) salienta que a conicidad e, a ex centricidade, a presença de n ós e o índice
de circularidade, por causarem desvios na grã, são os defeitos que mais afetam o vergamento
da madeira.
A grã da madeira, bem como a p rópria estrutura submicroscópica da p arede celular,
refletem-se na resistência mecânica: qu anto mai s vertical a orient ação d as microfibrilas de
celulose na lamela S
2
da parede secund ária, maior a resistência à tração; quanto mais
horizontal seu grau de inclinação, maior ser á a resistência a esforços de compressão (Burger e
Richter, 1991).
39
De acordo com Panshin e Zeeuw (1970), verificam-se d iferenças nas características da
célula, bem com nas propriedades d a madeira, quando se comparam lenho juvenil (localizado
próximo à medula) com lenho adulto. Anatomicamente, o l enho juvenil caracteriza-se pelo
progressivo aumento nas dimensões celulares e forma diferenciada d as células, pela estrutura
e dispo sição em sucessivas camadas d e cresciment o, bem como pela densi da:bd2O7L.:zzàzba2lad , ,im nba23Lzàf0bd2O7L.:304.bfbe23Lzààz4fba2OfL40:àfzí0b 2<86dO.íàL.0jg2O7L.:4:í4br2.Là0.:4be23Lzàí:3Ãisrb 2O.7L0z:zbc23Lzààz4bi2O.L7L..zbà23Lzàí:3bbi2O.L33.:.b2O.7Làzàbb 2O.7L0z:âbm2O.Lf.àzbe23Lzàí3.bzbm2O.Lf.àzbi2O.L3àzàbbi2O.L7L3.zbà23Lzàí:3b(2O7L.:4zbRl2OL47.à:4.br2.Lààzàbbi2O.L33.:bi2e23Lzàf0.br2.Lààzàby2í0f..zbà23Lzàí:3böbD20Lí4.:íbe0L04f3íbBl2OL47.à:4.be23Lzààz4br2.Là040fgbe23Lzàí3.bg2í07àí3.be23Lzàíà4bs2O0L7f::íb,2OO0L7f::íb4b(2.Là040íb12O7L.:zzàzb82O7L.:zzàzb6a23Lzàf00zb02O07L3fbo2O7L.:íf7.b,2O7L03zL4.7:<86dO.f.L.3zjOàjí4fj8&d,2O7.L33à:4b 2O037L..3bl2O.L33.:.be23Lzàí3.bn2O7L.:zzàzbh2O7L.:zzàzbo2O7.L33à:4zba23Lzàí3.bd2O7L.:zµdöbe2z3Lzàíbg2í07àí3bi2O.L7L..b 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40
De acordo com Eames e MacDaniels (1953), v ariações na composição química da
parede celular (celuloses, hemiceluloses e li gnina), bem como deposições de outras
substâncias, podem ter grande influ ência em certas características da m adeira. Amaral (1970)
corrobora estes autor es, ao considerar que diferenças na constituição físico-química das
paredes celulares têm, p or vezes, conseqüências tecnológicas infinitamente maiores do que a
diferença na disposição dos tecidos lenhosos.
Um baix o teor de li gnina, verificado também nas demais camadas da parede
secundária de fibr as gelatinosas, é característica constante em todas as An giospermas (Bodig
e J ayne, 1982; Amaral, 1970; Koll mann e Côté, 1968; Sjöström, 1981; Burger e Ri chter,
1991). A li gnina, que é deposit ada sobre a parede celular de fibras e traqueídeos, tem a função
de torná-la rígida (More y, 1980).
Kollmann e Côté (1968), Cutt er (1971) e Morey (1980) referem a presença de vaso s
pouco numerosos e de pequeno diâmetro no le nho de reação. D adswell e Wardrop (1949)
encontraram menores comprimentos dos elementos celulares neste t ipo de lenho, em diversas
espécies.
De acordo com More y (1980), a influên cia da gravidade é fato experimentalmente
comprovado na formação do l enho de reação. Em caules m antidos na posição ereta, ele
normalmente está ausente, mas forma-se prontamente s e o eixo for desviado em apenas 1 ou 2
graus da posição vertical. O importante papel ex ercido pelas aux inas na f ormação d este tipo
especial de lenho, é também reconhecido por diversos autores.
Em conseqüência do len ho de tração, Burger e Richter (1991) referem os seguintes
efeitos na madeira: difícil trabalhabilidade, grande inst abilidade di mensional, elevada
resistência a esforços d e tração e baixa r esistência à compressão e flexão. A presença d a
camada G nas fibras pode aumentar a densidade ao lenho de tração em até 30% (Amaral,
1970; Bodig e Jayne, 1982). P ara Marchiori (2004), a abundante presença de fibras
gelatinosas no lenho d e Salix humboldtiana constitui o principal fator responsável pela
flexibilidade de seus caules.
Bodig e Jayne (1982) com entam que dif erenças nas propriedades mecâni cas entre
lenho normal e lenho de reação devem ser atribuídas à variação no conteúdo de celulose.
Abaixo do ponto de saturação das fibras, o len ho de reação apresenta m enor resistência à
compressão (paralela e p erpendicular as fibras), além de um menor mó dulo de el asticidade e
módulo de ruptura. Em madeira completamente saturada, o lenho de reação t ambém se mostra
menos resistente, comparado ao lenho normal.
41
2.5.2 Propriedades físicas e mecânicas da madeira
Peso específico
Há uma tendência, recente, em substi tuir o termo peso específico por massa
específica. Sem entrar n o mérito dessa questão, optou-se, no p resente estudo, por manter o
primeiro dos referidos termos.
O peso específico, que e m últi ma análise r eflete a composição química e o volume de
matéria lenhosa por peso – é, talvez, a característica tecnológica mais importante da m adeira,
pois se correlaciona com outras propriedades físicas e mecânicas desse material (Am aral,
1970; Burger e Richter,1991; Durlo, 1991).
A variação do p eso específico entre espécies, entre indivíduos de uma m esma espécie
ou, até m esmo, dentro de um mesmo indi víduo, deve-se a diferenças na co mposição do lenho,
na espessura d e paredes celulares e no teor de ex trativos, bem como d a posição em que a
amostra de madeir a foi ex traída (sentido medula – casca, base – topo) e de condições de
crescimento (Ferreira e Kageyama, 1978; Tomazello Filho, 1985; Burger e Richter, 1991).
Segundo Eames e M acDaniels (1953) e Burger e Richter (1991), o grau d e resistência
mecânica, estreitamente correlacionado ao peso específico, é altamente modificado pela
estrutura histológica. A s fibras libriformes e fibrotraqueídeos são os elementos mais
importantes no que diz respeito à resistênci a mecânica no lenho das Dicotiledôneas. A estreita
correlação entre volum e de fibr as, massa es pecífica e resist ência mecânica, é fato
experimentalmente comprovado.
Trabalhando com Salix viminalis (Salicaceae) e algumas espécies do gênero Calamus
(Arecaceae), Ga ray (2002) verificou que o caule de S. viminalis, por ter maior peso
específico, resulta m enos flexível em comparação com as demais espécies estudadas, pois é
menor a flecha máxima, determinada nos testes de flexão estática.
A variação do peso específico no sentido medula-casca pode ocorrer da seguinte
forma: a) cres ce linearmente; b) decresce linearmente; c) decresce nos primeiros anos e cresce
nos anos subseqüentes; d) cresce no início, próxim o à medula, permanece a seguir mais ou
menos constante, pode ndo decrescer nas p orções próximas à casca (Panshin e Zeeuw, 197 0;
Bodig e Jayne, 1982).
42
Teor de umidade da madeira
É consenso entr e os p esquisadores que o t eor de umidade influi nas p ropriedades
físicas e mecânicas da madeira. Segundo Garay (2002), sua resistência é menor em peças
verdes, porém sua flexibilidade aumenta.
Em árvores recém-abatidas, a água pode atin gir teores muito elevados na madeira. Nas
resinosas, são comuns teores de umidade em torno de 100% (máximo de 300%), ao passo que
nas folhosas, em condições idênticas, os valores são mais baixos (Amaral, 1970).
Para espécies de Salix e Populus, são referidos teores de umidade entre 85 – 105%
(FAO, 1980).
Flexibilid ade do caule
Eames e MacDaniels (1953) afirmam que madeiras relativamente homo gêneas, com
raios lineares e fibras longas, retilíneas, fortemente justapostas, são as mais flexíveis.
Putz e Holbrook (1991 apud ARAÚJO, 2005) conduz iram experimentos biomecânicos
com caules d e plantas l ianescentes e arborescentes, che gando a s eguinte conclusão: o caule
das lianas a presenta maior flexibilid ade e capacidade de torção. Os autores ex plicam que a
ocorrência de x ilema compartimentalizado, permeado por tecidos macios, resulta numa
“estrutura em cabo”, que permite aliar resistência e flexibilidade.
Segundo Appezzato-da-Glória e C armello-Guerreiro (2003), alguns caules, como os
escandentes (liana ou cip ós), apresentam cr escimento disti nto do normal, grande p rodução de
parênquima, o que garante a flexibilidade necessária ao enrolamento, em busca de
luminosidade adequada.
Um corpo sóli do, quando submetido a determinada carga, sofre uma certa deformação.
Quando esta carga é removida, o corpo tende a retornar à forma e a posição originais, o que se
denomina elasticidade. Isto ocorre, no entanto, somente quando o esfor ço não ex cede o limite
elástico (Parker, 1979).
Em testes de flexão estática, a determinaç ão do módulo de elasticidade ( MOE) pode
ser feita com a parte reta da linha descrita p elas avaliações c arga/deformação no limite de
proporcionalidade ou limite elástico (Kollmann e Côté, 1968).
De acordo com estes mesmos autores, a propriedade elástica é característica dos
corpos sóli dos abaix o de um certo limi te de esforço; acima deste, todavia, ocorrerão
deformações plástic as at é a ruptura. Ness e sentid o, um corpo sólido é dito elástico quando a
43
deformação produzi da d evido à aplicação de u ma carga abaixo do li mite proporcional é
completamente anulada após o relax amento des ta ca rga. Além do limite propor cional, as
deformações sofridas pelo material são irreversíve is, plásticas.
A resistência de uma viga de mad eira à ruptura é medida em termos de carga por
unidade de área e expressa p elo módulo de ruptura (MOR). Este valor, quando calculado
através de testes de fl exão estática, ex prime o esforço máxim o nas fibras superiores e
inferiores da seção transversal da viga ou do corpo-de-prova Wangaard (1950).
Weitzer et al. (1998) determinaram, em testes d e flex ão estática, o MOE e o MOR do
caule de algumas espécies lenhosas, com vistas ao seu uso em Bioengenharia: Alnus incana,
Salix purpurea, Salix x rubens, Acer pseudoplatanus, Fraxinus excelsior, entre outras.
Independente da espécie considerada, os resultados mos traram que quanto maior o diâmetro
dos caules, menores os valores do MOE e do MO R.
Em testes de flexão est ática realizados com madeiras secas e sem defeitos, foram
encontrados, pelo United States Departamente of Agriculture (USDA, 1999), coeficientes de
variação entorno de 22% para o MOE e 16% para o MOR.
Para a realização de testes de flex ão estática, com vistas ao estudo do caule de plantas
para uso em Bioengenharia, Vollsinger et al. (2000) basearam-se na norma DIN 52186, que se
utiliza de dois pontos de apoio e dois pontos de aplicação de carga, permitindo a redução da
influência dos defeitos da madeira nos resultados.
Na Europa, para a determi nação dos módulos de elasticidade e ruptura de algumas
espécies utilizadas p ara fins biotécnicos, Weitzer et al. (1998) utiliz aram cerca de 35 amostras
de caules, com diferentes diâmetros para cada espécie.
Em estudo realizado com espécies do gênero Salix, Garay (2002 ) utilizou 10 corpos -
de-prova por exemplar para a determinação de propriedades físico-mecânicas da madeira.
44
3 MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 Considerações gerais
Para o estudo de Phyllanthus sellowianus Müll. Ar g., Sebastiania schottiana (Müll.
Arg.) Müll. Arg., Salix humboldtiana Willd. e Salix x rubens S chrank, coletou-se material no
município de Santa Maria, Rio Grande do Sul, Br asil.
A identificação botânica das espé cies foi realizada a campo e, post eriormente,
confirmada, com auxílio da literatura esp ecializada. A coleta de mate rial ( caules e ramos) foi
desenvolvida nos meses de verão, entre dezembro de 2005 e fevereiro de 20 06.
As exsicatas, confeccionadas a partir do material coletado, foram incorporadas ao
Herbário do Departamento de Ciências Florestais da Universidade Federal de Santa Maria
(HDCF), com os se guintes registros: HDCF 558 7 e 558 8 (Phyllanthus sellowianus), HDCF
5591 e 5592 (Sebastiania schottiana), HDCF 55 89 e 5590 (Salix humboldtiana), HDCF 5593
e 5594 (Salix x rubens). As amostras do caule, destinadas à descrição anat ômica da madeira,
foram anexadas à Xilot eca do Departamento de Ciências Florestais, com os mesmos números
de registro.
3.2 Caracterização da região do estudo
O trabalho foi desenvolvido em Santa Maria (29
0
47’ S e 53
0
34 O), município
localizado na região fisiográfica da Depr essão Central, no centro do Rio Grande do Su l, Brasil
(Figura 7).
Os exemplares de S. x rubens foram coletados em difer entes pontos da cidade de Santa
Maria; para as d emais espécies (P. sellowianus, S. schottiana e S. humboldtiana), escolheu-se,
como pont o de coleta, a localidade de Passo do Verde, às mar gens do rio Vacacaí, a 25 km ao
sul da referida cidade (Figura 7).
A Depressão C entral é um a região fisiográfica com predominância de sedimentos
arenosos e argilosos do Permiano e Triássico (Lemos et al., 1973), com relevo lev emente
ondulado, entre 10 e 100 metros de altitude, exceto nos tabuleiros de arenito, que chegam a
300 metros (Rambo, 2005). O clima da região, segundo a classific ação cli mática de Köppen,
enquadra-se no tipo “Cfa” (subtropical úmido).
No m unicípio de Santa Maria, o índi ce de precipitação oscila de 1.500 a 1.70 0 mm,
distribuídos regularmente ao lon go do ano; os meses de novembro, dezem bro e março, menos
45
chuvosos, podem gerar déficits hí dricos, com danos às pl antas cultivadas. A temperatura
média anual é de 19
0
C (Moreno, 1961; Sartori, 1979).
Figura 7 – Mapa do Sul do Brasil. Destaque para o município d e Santa Maria - RS, local o nde foi desenvolvid o o
estudo. No d etalhe (seta), ob serva-se o ponto exato do rio Vacac aí onde fora m coletadas as a mostras de madeira
de Phyllanthus sellowianus, Sebastiania schottiana e Salix humboldtiana.
Em linhas gerais, a Depressão Central apresenta dois tipos de vegetação: campestre e
silvática.
Nos campos, encontram-se di versas espécies herbáceas, como Paspalum notatum, P.
plicatulum, P. dilatatum, Axonopus compressus, Andropogon lateralis, Desmodium incanum
e Trifolium polymorphum (Porto, 2002). Cabe agregar que, s egundo Lindman (1906), os
campos da Depressão C entral nunca são totalmente destituídos de árvores. São também
comuns os “capões de mato” e vassourais, com arbustos dos gêneros Baccharis e Vernonia
(vassouras), que avançam lentamente sobre os campos.
A vegetação arbórea, cl assificada como Floresta Estacional Decidual, r eúne árvores
caducifólias, como Apuleia leiocarpa ( grápia), Parapiptadenia rigida (angico-vermelho),
Enterolobium contortisiliquum (timbaúva) e
46
Actinostemon concolor (laranjeira-do-mato) e Sorocea bonplandii (cincho), entre outras
(Quadros e Pillar, 2002). Na mata-de- galeria, predominam: Sebastiania schottiana,
Sebastiania brasiliensis, Calliandra brevipes, Terminalia australis, Phyllanthus sellowianus,
Pouteria salicifolia e Salix humboldtiana, entre outras (Marchiori, 2004).
3.3 Anatomia da madeira
Além da descrição microscópica propriamente dita, o estudo anatômico das madeiras
de Phyllanthus sellowianus, Sebastiania schottiana, Salix humboldtiana e Salix x rubens, tem
o objetivo de reconhecer alguns aspectos da estrut ura anatômica (e sua p rovável variação em
caules com diferentes diâmetros) que podem influenciar na flex ibilidade e resistência dos
mesmos.
As ilustrações referentes à preparação do material, desde a coleta até a confecção de
lâminas anatômicas de madeira, estão reunidas na Figura 8.
3.3.1 Coleta de material e confecção dos corpos-de-prova
Para cada espécie, foram selecionados 2 indivíduos de diferentes dimensões (Figura
8A). Do caule de cada indi víduo, retirou-se um p equeno torete a 1,3 m do s olo, com os
seguintes diâmetros (Tabela 1).
Tabela 1 – Diâmetro do caule dos indivíduos, tomado a 1, 3 m do solo.
D
iâmetro (cm)
Espécie
Indivíduo 1 Indivíduo 2
Phyllanthus sellowianus
3,0 5,0
Sebastiania schottiana
3,0 7,0
Salix humboldtiana
3,0 7,0
Salix x rubens
3,0 6,8
De cada torete, foram co nfeccionados três corpos -de-prova de forma cúbica (cerca de
2 cm de lado), orientados para a obtenção de cortes histológicos nos planos anatômicos
transversal – X, lon gitudinal radial – R e longitudinal tangencial – T (Figura 8B
1
). Outro
pequeno bloco de madeira foi também retirado, com vistas à maceração (Figura 8B
2
).
Tanto os corpos-de-prova, como os bl ocos para maceração, foram obtidos da porção
mais externa do lenho, próx imo a região cambial.
47
Figura 8 – Metodologia utilizad a no preparo de lâminas anatômicas de madeira: A – seleçã o dos indivíduos
(setas); B – confecção de co rpos-de-prova (B
1
= destinados às laminas histo lógicas; B
2
= destinados às lâ minas
de macerado); C – fervura e m água dos corpos-de-pr ova; D – secc ionamento dos co rpos-de-prova e m micrótomo
de deslize; E e F – coloraçã o e desidratação dos cortes, respectivamente ; G – diafanização e montagem de
lâminas per manentes; H – equip amento usado pa ra a obtenção de fotomicrografias e medi ções de ele mentos
anatômicos da madeira (Foto s: Luciano Denardi).
A
B
C
D
E
F
G
H
B
1
B
2
48
3.3.2 Lâminas histológicas
Para a observaç ão da estrutura anatômica da madeira, foram con feccionadas 5 lâminas
histológicas por indivíduo, contendo os três planos anatômicos.
A microtomia, realizada no Laboratório de Ana tomia da Madeira da U niversidade
Federal do Paraná, seguiu a técnica padrão.
Os corpos-de-prova fora m amolecidos por fervura em água durante 12 horas (Figura
8C) e, posteriormente, submetidos ao micrótomo de deslize, modelo Spencer, re gulado pa ra a
obtenção de cortes anatômicos com espessura de 18 µm (Figura 8D). Os cortes foram tingidos
com acridina-vermelha, crisoidina e azul-de-astra (Figura 8E) e, em seguida, desidratados em
série alcoólica ascendente (30%, 50%, 70%, 90%) e dois banhos em álcool absoluto (Figura
8F).
Usou-se x ilol, para a diafanização dos cort es, e “ Entellan” na montagem de lâminas
permanentes (Figura 8G).
3.3.3 Lâminas de macerado
Para a mensuração do comprimento de fibr as e de elementos vasculares, foram
confeccionadas 3 lâminas de macerado por indiví duo.
A m aceração, qu e consiste na individualização das células mediante a d issolução da
lamela média, foi realizada pelo método de Jeffrey (Burger e Richter, 1991).
Os blocos destinados à maceração ( Figura 8 B
2
) foram previamente fervidos em á gua,
com vist as à retirada co mpleta do ar existente no interior da madeira. Em seguida, com o
auxílio de um estilete, os blocos foram gradativamente reduzidos a pequenos “palitos”, com
espessura em t orno de 1 mm. Para a dissocia ção do tecido lenhoso, usou-se solução aquosa de
ácido nít rico e ácido crôm ico, ambos a 10%, na proporção 1:1, em dois banhos sucessivos,
com duração de 24 horas cada um.
Concluída a maceração, as c élulas fo ram reunidas em papel d e filt ro, sobre um funil,
onde foram tingidas com solução aquosa de safranina 1%.
As etapas de desidrata ção, diafanização e mont agem de lâminas permanentes seguiram
as mesmas o rientações adotadas no preparo de lâminas histológicas, com a diferença de que
as duas primeiras foram desenvolvidas sobre papel de filtro.
49
3.3.4 Fotomicrografias da madeira
O registro fotográfico d a estrutura anatômica da s madeiras foi feito em microscópio
Olympus CX 40, com obj etivas planas 10x / 0.25, 20x / 0.40 e 10x / 0.65, equipado com
câmara digital Olympus Camedia C-3000 (Figura 8H).
3.3.5 Descrição e análise da estrutura anatômica da madeira
A descrição microscópica da madeira de P. sellowianus, S. schottiana, S.
humboldtiana e S. x rubens, seguiu basicamente as r ecomendações do IAWA Commit tee
(1989). Para tanto, examinou-se apenas a amostra de madeira do indivíduo de maior
diâmetro, de cada uma destas espécies.
Na descrição, incluiu-se também a espessura d a parede dos vasos, a altura e a lar gura
de raios (expressos em micrômetros), bem como a pe rcentagem dos tecidos consti tuintes da
madeira.
Num primeiro m omento, realizou-se uma análise da estrutura anatômic a da madeira
sob o enfoque tax onômico, onde foram con frontados elementos da descrição com referências
da literatura. Posteriorm ente, para cada esp écie ( e com caules de diferentes dimensões), foi
feita uma análise do ponto de vista tecnológico, na qu al se comparou alguns caracteres
anatômicos da madeira que, de acordo com a li teratura, podem ter influência no seu
comportamento físico-mecânico: fração dos tecidos constituintes da madeira (vasos,
parênquima axial, raios e fibras); ti po, comprimento e espessura d e parede d as fibras;
diâmetro, espessura de parede e comprimento de vasos; e dimensões de raios.
3.3.6 Medições e contagens microscópicas
Para a mensuração dos caracteres anatômicos da madeira, utilizou-se o programa
Olympus MicroSuite (TM)-BASIC e um microscópio binocular Carl Zeiss.
O número de medições por característica anat ômica seguiu as norma s do IAWA
Committee (1989), exceto para aquelas não con templadas na referida norma, tais como: a
percentagem dos t ecidos da mad eira, a altura e lar gura dos raios e espessura da parede d e
vasos.
A determinação da pe rcentagem dos te cidos constituintes da madeira se guiu a
metodologia proposta por Marchiori (1980). A cada movimento aleatório do charriot, em
50
plano transversal, anoto u-se o tipo de célula correspondente a um ponto predeterminado na
escala graduada do microscópio. O número dessas coincidências, em cad a 100 determinações,
expressa di retamente a percentagem ocupad a pelo s distin tos tipos celulares no tecido lenhoso.
Para cada indivíduo, foram feitas 6 amostragens, cada uma com 100 determi nações.
O número d e medições de altura e largura de raio s foi fixada em 25. Para a espessura
de parede dos vasos, adotou-se o mesmo número de medições utilizado para a determinação
do diâmetro do lume dos mesmos.
A freqüência de vasos foi determinada com b ase em fotomicrografias imp ressas, num
campo vis ual de 1 mm
2
. Todos os vasos ins eridos completamente no referido campo foram
contados como uni dades; os que ultrapassaram a borda, foram considerados como meias
unidades.
O comprimento de elementos vasculares, normal mente determinado em lâminas de
macerado, foi medido em plano longitudinal tangencial.
3.3.7 Processamento e análise estatística dos dados
A análise estatística foi realizada com o uso do programa SPSS, versão 12.0. Para os
caracteres quantitativos, utiliz ados na descrição microscópica das madeiras, determinou-se o
valor mínimo e máxim o, a média e o desvio p adrão (IAWA Commi ttee, 1989); foi também
calculado o coeficiente de variação, expresso em percentagem.
Para a comparação de determinados c aracteres quantitativos do lenho, confe ccionou-se
gráficos do tipo “boxplot”, conforme exemplificad o na Figura 9.
Figura 9 – Interpretaçã o do gráfico “boxplot”.
51
3.4 Flexibilidade do caule
Para o estudo da flexib ilidade dos caules de Phyllanthus sellowianus, Sebastiania
schottiana, Salix humboldtiana e Salix x rubens, determinou-se, através de testes de flexão
estática, os se guintes parâmetros: módulo de elasticidade (MOE), módulo de ruptura (MOR) e
ângulo de flexibilidade.
As principais etapas desenvolvidas desde a coleta de material até a reali zação dos
referidos testes, estão ilustradas na Figura 10 e serão descritas em seguida.
Figura 10 – Procedimentos efetuad os desde a co leta dos caules até a realização d os testes mecânicos: A – seleção
de exemplares de cada espécie; B – confecção de corpos-de-prova c om diferentes dime nsões; C –
acondiciona mento para evitar perda d e umidade; D – máquina de e nsaios utilizada par a os testes de flexão
estática, em q ue L = distância máx ima entre apo ios, ou seja, 100 cm (Fotos: Luciano Denar di).
3.4.1. Coleta de material e confecção de corpos-de-prova
Os caules destinados aos testes de fl exão estática foram obtidos de diversos
exemplares, de cada uma das espécies em estudo.
Na coleta de material (Figura 10A), selecionou-se indivíduos saudáveis, com caules
retilíneos e d e seção transversal circular, bem como livres de nós, bifurcações e
apodrecimentos. A obse rvação destas car acterísticas buscou-se reduzir a h eterogeneidade dos
A
B
D
C
52
caules ( corpos-de-prova), tendo-se em vista que os mesmos serão submetidos aos testes de
flexão estática ainda “verdes”, em sua forma cilíndrica e com casca (Figura 10B).
Foram obtidos, para cada espécie, 50 corpos-de-pr ova de diferentes di mensões (Figura
10B). O di âmetro máximo dos corpos-de-prova foi definido em função das caracterís ticas da
máquina de ensaio utilizada nos testes de flexão estática, mas também p ela disponibilidade do
material em estudo.
Levando-se em conta que máquina de ensaios permite uma regulagem máx ima de 100
cm de dist ância entre os cabeçotes de apoio ( Figura 10D), e, como a dist ância entre estes deve
ser, no mínimo, 14 vezes maior do que o diâmetro do corpo-de-prova, tomado em sua p orção
mediana (Kollmann e Côté, 196 8; COP ANT, 1972), o diâmetro máximo passível de ser
testado foi de 7 cm. Como diâmetro mínimo dos corpos-de-prova, adotou-se o valor de 1 cm.
Para P. sellowianus e S. schottiana (espécies arbustivas), não foram observados, na
área de coleta, indivídu os com caules de di âmetro superior a 5 e 6 cm, r espectivamente; par a
S. humboldtiana e S. x rubens, ao contrário, diâmetros m aiores foram encontrados com
relativa facilidade.
Para evitar perda de umidade, no período compreendido entre a coleta e os testes de
flexão estática (cerca de 24 horas), os corpos-de-prova for am acondicionados em sacos
plásticos (Figura 10C).
3.4.2 Testes de flexão estática
Os t estes de flexão estática foram r ealizados no Laboratório de Tecnologia da Madeira
da Universid ade Federal de Santa Mari a. Par a ta nto, util izou-se uma Máquina Universal de
Ensaios, hidráulica, com capacidade de 20 toneladas, provid a de doi s cabeçotes para o apoio
de corpos-de-prova e apenas um cabeçote para aplic ação de c arga (Figura 10D). A
metodologia util izada ba seou-se em norma d a American Society for Testing na Materials -
ASTM D143 (ASTM, 2000).
Em testes prelim inares, constatou-se qu e o s corpos-de-prova (sobretudo os de casca
mais espessa) tinham su a casca esmagada pelo cabeçote d e aplicação de carga. Portanto, o
deslocamento inicialmente gerado era, n a verdade, o resultado da casc a em proc esso de
esmagamento. Para evitar este ti po de problema, cada corpo-de-prova teve sua casca
previamente retirada, apenas na ár ea de contato com o cabeçote de aplicação de carga. Em
seguida, os mesmos foram assentados na máquina de ensaio e submeti dos a carga (Fi gura
10D).
53
3.4.2.1 Determinação do módulo de elasticidade
O módul o de elasticidade, gerado automatic amente pelo computador acoplado à
máquina de ensaio, foi determinado através d a porção retilí nea da linha descrita pelas
avaliações ca rga/deformação no limite elástico (Kollmann e Côté, 1968). Como os corpos-de-
prova apresentam seção transversal cilíndrica, utilizou-se a seguinte fórmula:
MOE =
4
3
3
4
d
L
D
P
LP
LP
×
∆
∆
×
π
em que:
MOE = módulo de elasticidade (kgf/cm
2
)
P
LP
= carga no lim ite proporcional (kgf)
L = distância entre apoios (cm)
D
LP
= deslocament o ou flecha no limite proporcional (cm)
d = diâmetro do corpo-de-prova (cm)
3.4.2.2 Determinação do módulo de ruptura
Em função das c aracterísticas da m áquina de ensai
54
3.4.2.3 Determinação d o ângulo de flex ibilidade
Cabe inicialmente com entar, que esta variável foi criada no presente tra balho com o
objetivo de caracterizar, como o próprio nom e sugere, a flexi bilidade de caules e ram os.
Aplicado aos propó sitos d este estudo, o ân gulo de flex ibilidade representa a
capacidade máx ima d e dobramento ou curvament o de caules (in natura), quando sub metidos,
por exemplo, a força da água dur ante as ch eias. A interpretação e a apl icação d essa nova
variável, para fins pr áticos, será melhor esclarecida no item “R esultados e Discuss ão”.
Na Fi gura 11, podem se r vi sualizados os elem entos n ecessários pa ra a d eterminação
do ângulo de flex ibilidade.
Figura 11 – Teste hipotético de flexão estática. Destaq ue para os e lementos necessários p ara a deter minação do
ângulo de flexibilid ade, e m que: a’ = ângulo interno/2; D = desloca mento ou flecha máxi ma; L = distância entre
apoios/2 (Foto: Luciano Denard i).
Como pode ser obs ervado na Figura 11, o ângulo de flexibili dade é formado pelo
curvamento de meia h aste do caule em relação ao “eixo Y” (que represent a, h ipoteticamente,
o caule em posição verti cal).
É importante coment ar, que esta v ariável é obtida no momento da ruptur a do corpo-de-
prova, ou seja, qu ando o deslocamento for m áximo.
55
O “ângulo in terno”, por a ssim diz er, foi utilizado apenas como artifício de cálculo para
a obtenção do ân gulo de flexibi lidade. Para tanto, fez-se as seguintes d eduções matemáti cas:
considerando-se que:
a’ = ângulo interno / 2 (
o
)
L = distância entre apoios / 2 (cm)
D = deslocamento ou flecha máxim o (cm)
tem-se:
tan a’ =
)
(
)(
Dadjacentecat
Lopostocat
.
.
, o que resulta em apenas metade do ân gulo interno, logo:
ângulo interno = arctan a’ x 2
então:
Ângulo de flexibilidade = 180
0
– ângulo interno
3.4.3 Determinação de outras variáv eis
A partir de cada caule utilizado nos testes d e flexão estática, confeccionou- se um novo
corpo-de-prova, p ara a d eterminação de algumas variáveis que, de acordo com a literatura,
podem ter influência na flexibilid ade dos mesm os: espessura e proporção de casca, p eso
específico, teor de umidade e idade d a madeira.
As principais etapas d esenvolvidas para a ob tenção das referidas va riáveis, são
ilustradas na Figura 12.
Os corpos-de-prova, obtidos mediante seccionam ento tranversal, foram ex traídos a 5
cm da porção mediana dos caules (Fi gura 12A,B).
56
Figura 12 – Procedimentos realiz ados para a determinação da espessura e p ropor ção de casca, teor d e umidade e
peso específico da madeira. A, B – loc alização (seta) e obtenção de novos corp os-de-prova a partir dos caules
recém submetidos a os testes mecân icos; C, D – medição do diâmetro com e sem casca, respectivame nte; E –
pesagem do co rpo-de-prova ú mido; F – deter minação do volume da madeira pelo método do empuxo; G –
secagem em est ufa; H – pesag em do corp o-de-prova seco ( Fotos: Luciano Denardi).
A
B
D
C
F
E
G
H
57
3.4.3.1 Espessura e porcentagem de c asca
Para a determinação da espessura de casca, m ediu-se o diâmetro dos corpos-de-prova
com e sem casca (Figura 12C,D). Os r espectivos diâmetros foram defi nidos pela média
resultante de 2 medições, tomadas em direç ões cruzadas. A espessura de casca foi
determinada pela seguint e fórmula:
E
c
=
)
(
2
// cscc
dd
−
em que:
E
c
= espessura de casca simples (cm)
d
c/c
= diâmetro com casca (cm)
d
s/c
= diâmetro sem casca (cm)
Para a determinação da porcentagem de casca, considerada apenas em rela ção a seção
transversal do corpo-de-prova (c aule), usou-se a seguinte fórmul a:
P
c
=
)
(
100
/
//
×
−
cc
cscc
a
aa
em que:
P
c
= porcentagem de casca (%)
a
c/c
= área da seção transversal com casca (c m
2
)
a
s/c
= área da seção transversal sem casca (cm
2
)
3.4.3.2 Peso específico ap arente básico da madeira
Por questões d e ordem prática, optou -se por d eterminar o peso especí fico aparente
básico da madeira, inclui ndo-se, neste caso, a medula.
A partir dos corpos-d e-prova confeccionados l ogo após os testes de fl exão estática, ou
seja, com teor de umidade seguramente a cima do ponto de satu ração das fibras, d eterminou-se
o volume da madeira, util izando-se o método do empuxo (Figura 12F).
Após a secagem completa dos corpos -de-prova e m estufa, à temperatura de 103
0
C,
determinou-se o peso seco da madeira (Figura 12G,H).
58
Para a dete rminação do peso esp ecífico aparente básico, utilizo u-se a fórmula
mencionada pela COPANT (1971):
Pe
básico
=
s
V
P
0
em que:
Pe
básico
= peso específico aparente básico (g/cm
3
)
P
0
= peso seco da madeira (g)
V
s
= volume da madeira saturada ( cm
3
)
3.4.3.3 Teor de umidade da madeira
Logo após a medição do diâmetro com e sem casca (Figura 12C,D), o s corpos-d e-
prova foram pesados p ara a obt enção do peso úm ido (Figura 12E). Confor me já mencionado,
os mesmos foram posteri ormente secos em estufa e novamente pesados ( Figura 12G,H).
Para a det erminação do teor de umidade da madeira, no mom ento dos testes de flex ão
estática, utilizou-se a fórm ula citada por Durlo (1991):
U =
)
(
100
0
0
×
−
P
PP
U
em que:
U = teor de umidade (%)
P
U
= peso úmido da madeira (g)
P
0
= peso seco da madeira (g)
3.4.3.4 Idade da madeira
A determinação da idade dos caules submetidos aos testes de flex ão estática foi feita
pela contagem dos anéis de crescim ento. Para tanto, aproveitaram-se os mesm os corpos-de-
prova usados na determin ação das variáveis anteriormente referidas.
59
Para as quatro espécies em estudo, a visualização dos anéis de crescimento most rou-se
pouco nítida a olho nu , mesmo após se cagem e lixamento da seção t ransversal dos corpos-de-
prova. Após várias outras tentativas, tanto p ela utilização de lupa de bolso como pela
aplicação de corantes, desenvolveram-s e dois métodos, que produziram bons resultados.
No prim eiro dest es, utili zado apenas para Salix humboldtiana e Salix x rubens, os
corpos-de-prova foram amolecidos por fervura em água (aproximadamente 1 hora) e, com o
auxílio de um estile (Figura 1 3A), extraíram-se 2 cortes hi stológicos da m adeira, em direções
opostas a partir da m edula, que foram a s eguir montados em l âminas provisórias (Figura
13B). Obse rvando-se a madeira ao microscópio, pod e-se contar perfeitamente o número de
anéis de crescimento, de sde a m edula até o “câmbi o vascular”. Neste caso, delimi tação dos
anéis foi possível, sobretudo, pela pres ença de poros nitidamente maiores no lenho inicial de
cada uma destas espécies.
Figura 13 – Procedimento utiliz ado para a visualização d os anéis de c rescimento d e Salix humboldtiana e Salix x
rubens: A – co rte da madeira co m estilete; B – montagem d e lâmina pro visória (Fotos: Lu ciano Denardi).
Aplicado às madeiras de Phyllanthus sellowianus e Sebastiania schottiana, o método
acima descrito não teve sucesso. Comparadas a S. humboldtiana e S. x rubens, a madeira
destas 2 espécies mostrou-se mais r esistente a o corte, im pedindo a r etirada de lâminas
inteiras; além disso, não foi possível distinguir os anéis de crescim ento. Para contorna r este
problema, desenvolveu-s e, então, um segundo método.
Após o amolecimento da madeira em águ a fervente, foram confeccionados 2 pequenos
corpos-de-prova, em direções opostas a partir da medula (Figura 14A). Os mesmos foram
seccionados em m icrótomo de desliz e, regulado para a espessu ra de 40
µ
m (Figura 14B ). Os
cortes histol ógicos foram brevemente tin gidos com solução de azul-de-astra e safranina
A
B
60
(Figura 14C) e montados em lâminas p rovisórias (Figura 1 4D). Observand o-se estas lâminas
no microscópio, foi possível contar o núm ero de anéis de crescimento.
Figura 14 – Procedimento utiliz ado para a visualização d os anéis de c rescimento d e Phyllanthus sellowianus e
Sebastiania schottiana: A, B – confecção de co rpos-de-prova e seccionamento em micróto mo, respecti vamente;
C – color ação dos corte s; D – montagem de lâ mina provisória (Fotos: Luciano De nardi).
Cabe destacar que, para ambos os métodos, a co nfecção de 2 cortes histológicos por
caule, tomados em direções op ostas, teve por finalidade proporcionar maior segurança na
determinação da idade, u ma vez que podem ocorrer anéis falsos o u descontínuos.
3.4.3 Análise estatística do s dados
Todos os dados referent es ao estudo da flexib ilidade dos caules foram organizados e
trabalhados estatisticamente, com o aux ílio dos programas SPSS versão 12.0 e Ex cel.
Foi feita uma análise estatística descritiva, obtendo-se, para cada variável , os valores
mínimos, m édios e m áximos, bem como o desvio padrão e o co eficiente de variação. Fez-se,
ainda, uma análise estatí stica inferencial; com base em matriz de correlação de Pearson,
obtida para cada espécie, confeccionou-se mo delos matemáticos, relacionando as variáveis
tidas como de maior interesse par a o estudo.
A
B
C
D
61
4 RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 Anatomia da madeira
4.1.1 Descrição microscópica
Nas Tabelas 2, 3, 4 e 5 s ão exibidos apenas os dados quantitativos d o lenho de cada
uma das espécies em estudo . A descrição das madeiras, propriamente dita, segue mais adiante.
Tabe la 2 – Dados quantitativos do lenho de Phyllanthus sellowianus Müll. Arg.
CARACTERES ANATÔMICOS N MÍN X MÁX S CV
%
Fração d e vasos (%) 6 14,0 15,0 19,0 2,0 13,3
Freqüência de va sos (vasos/ mm
2
) 10 100,0 178,7 275,0 59,5 33,3
Diâmetro do lume de vasos (µm)
40 12 ,7 29,0 56,9 8,6 29,7
Espessura da parede de vasos ( µm)
40 2,2 3,5 4,9 0,6 17,1
Comprimento de elementos va sculares (µm)
25 260,0 432,8 640,0 100 ,6 23,2
Fração d e raios (%) 6 13,0 19,2 24,0 3,9 20,3
Freqüência de r aios (raios/ mm) 10 14 ,0 17,2 20,0 1,9 11,0
Altura de raio s unisseriados ( µm)
25 93 ,4 271,2 592,8 142 ,7 52,6
Largura de r aios unissseriados ( µm)
25 10 ,8 13,1 18,9 1,9 14,5
Altura de raio s multisseriados (µm)
25 178,7 472,2 865,9 165 ,7 35,1
Largura de r aios multisseriados ( µm)
25 18 ,1 30,0 41,3 7,8 26,0
Fração d e fibras (%) 6 59,0 65,8 73,0 5,2 7,9
Comprimento de fibras (µm)
25 430,0 701,6 950 146,2 20,8
N = número de obser vações; MÍN = valor míni mo;
X = mé dia; MÁX = valor máximo; S = desvio padrão ; CV
%
=
coeficiente de variação (S/X) x 1 00; µm= micrô metros.
Tabe la 3 – Dados quantitativos do lenho de Sebastiania schottiana (Müll. Arg.) Müll. Ar g.
CARACTERES ANATÔMICOS N MÍN X MÁX S CV
%
Fração d e vasos (%) 6 10,0 14,7 20,0 3,6 24,5
Freqüência de va sos (vasos/ mm
2
) 10 25 ,0 75,0 200,0 49,3 65,7
Diâmetro do lume de vasos (µm)
40 18 ,5 48,4 72,5 14,4 29,7
Espessura da parede de vasos ( µm)
40 2,9 4,5 7,5 0,9 20,0
Comprimento de elementos va sculares (µm)
25 220,0 473,6 760,0 121 ,1 25,6
Fração d e parênquima axial (%) 6 4,0 5,7 8,0 1,5 26,3
Fração d e raios (%) 6 10,0 15,3 21,0 3,8 24,8
Freqüência de r aios (raios/ mm) 10 10 ,0 17,0 22,0 3,3 19,4
Altura de raio s unisseriados ( µm)
25 101,3 246,2 499,3 96,3 39,1
Largura de r aios unissseriados ( µm)
25 6,9 11, 7 16,7 2,2 18,8
Altura de raio s multisseriados (µm)
25 233,9 455,3 801,6 145 ,2 31,9
Largura de r aios multisseriados ( µm)
25 15 ,7 22,2 27,5 3,5 15,7
Fração d e fibras (%) 6 58,0 64,3 74,0 5,9 9,2
Comprimento de fibras (µm)
25 470,0 660,8 890,0 99,0 15,0
N = número de obser vações; M ÍN = valor mínimo; X = méd ia; MÁX = valo r máxi mo; S = desvio padrão ; CV
%
=
coeficiente de variação (S/X) x 1 00; µm= micrô metros.
62
Tabe la 4 – Dados quantitativos do lenho de Salix humboldtiana W illd.
CARACTERES ANATÔMICOS N MÍN X MÁX S CV
%
Fração d e vasos (%) 6 15,0 23,2 31,0 5,6 24,1
Freqüência de va sos (vasos/ mm
2
) 10 50 ,0 93,7 150,0 31,8 33,9
Diâmetro do lume de vasos (µm)
40 40 ,9 64,2 85,5 9,6 14,9
Espessura da parede de vasos ( µm)
40 1,2 2,2 7,8 1,0 45,4
Comprimento de elementos va sculares (µm)
25 170,0 386,4 540,0 99,8 25,8
Fração d e parênquima axial (%) 6 1,0 2,2 3,0 0,9 40,9
Fração d e raios (%) 6 6,0 12,3 17,0 4,0 32,5
Freqüência de r aios (raios/ mm) 10 14 ,0 16,3 19,0 1,7 10,4
Altura de raio s unisseriados ( µm)
25 74 ,7 219,5 426,7 80,5 36,7
Largura de r aios unissseriados ( µm)
25 8,4 12, 6 15,7 1,9 15,1
Fração d e fibras (%) 6 49,0 62,3 73,0 8,3 13,3
Comprimento de fibras (µm)
25 480,0 642,8 840,0 87,4 13,6
N = número de obser vações; M ÍN = valor mínimo; X = méd ia; MÁX = valo r máxi mo; S = desvio padrão ; CV
%
=
coeficiente de variação (S/X) x 1 00; µm= micrô metros.
Tabe la 5 – Dados quantitativos do lenho de Salix x rubens Shrank.
CARACTERES ANATÔMICOS N MÍN X MÁX S CV
%
Fração d e vasos (%) 6 23,0 30,3 36,0 5,6 18,5
Freqüência de va sos (vasos/ mm
2
) 10 50 ,0 87,5 125,0 30,0 34,3
Diâmetro do lume de vasos (µm)
40 34 ,1 56,7 81,8 10,4 18,3
Espessura da parede de vasos ( µm)
40 1,5 2,8 4,1 0,7 25,0
Comprimento de elementos va sculares (µm)
25 250,0 382,8 490,0 66,1 17,3
Fração d e parênquima axial (%) 6 1,0 1,2 2,0 0,4 33,3
Fração d e raios (%) 6 8,0 10,2 14,0 2,1 20,6
Freqüência de r aios (raios/ mm) 10 12 ,0 15,7 18,0 2,1 13,4
Altura de raio s unisseriados ( µm)
25 50 ,2 138,6 292,1 63,9 46,1
Largura de r aios unissseriados ( µm)
25 10 ,2 12,3 15,1 1,3 10,6
Fração d e fibras (%) 6 54,0 58,3 65,0 4,6 7,9
Comprimento de fibras (µm)
25 480,0 782,8 1160 ,0 17 8,1 22,7
N = número de obser vações; M ÍN = valor mínimo; X = méd ia; MÁX = valo r máxi mo; S = desvio padrão ; CV
%
=
coeficiente de variação (S/X) x 1 00; µm= micrô metros.
63
4.1.1.1 Phyllanthus sellowianus Müll. Arg.
Aspectos gerais: tecido l enhoso constituído essencialmente por fibras (66 %), seguido de raios
(19%) e vasos (15%). Anéis de cres cimento distint os, m arcados por fibras radialmente
estreitas no lenho tardio e poros li geiramente maiores no lenho inicial (Figura 15A, B).
Vasos: em dis tribuição semi -difusa, dispos tos em múlti plos radiais de 2 – 4 (Figura 15A, B) e
com freqüência de 179 + 59 (100 – 275)
*
vasos/mm
2
. Poros de seção poligonal, com 29 + 9
(13 – 57)
µ
m d e diâm etro e p aredes de 3,5 + 0,6 (2 – 5)
µ
m de espessura. Elem entos
vasculares de 433 + 101 (260 – 640)
µ
m de comprimento , provid os de apê ndices e pla cas de
perfuração si mples (Fi gura 15F), oblíquas. Esp essamentos helicoidais, t iloses e depósitos,
ausentes. P ontoações i ntervasculares altern as e poligonais, com 4,3 – 6 ,3
µ
m de diâmetro e
aberturas em fenda inclu sa. P ontoações r aio-vasculares com bordas reduzi das, aparentemente
simples, arredondadas a pol igonais, com 2,9 – 7,7
µ
m de diâmetro.
Parênquima axial: ausente.
Raios: heterogêneos (Figura 15D), com 1 – 3 células de largura (Fi gura 15G, H) e freqü ência
média de 17/m m. Os unis seriados, compostos de células eretas, medem 27 1 + 143 (93 – 593)
µ
m de altura por 13 + 2 (11 – 19)
µ
m de largura; os multisseriados (bi, raramente
trisseriados), com células quadradas no centro e longas margens de células eretas, medem 472
+ 166 (179 – 866)
µ
m de altura por 30 + 8 (18 – 41)
µ
m de lar gura. Célul as perfuradas de
raio, ocasionais e visiv elmente maiores do que as adjacentes, providas de 1 – 2 perfurações
simples (Figura 15E). Canais int ercelulares, tubos lactíferos e inclusões minerais, ausent es.
Fibras: fibr as septadas (Figura 15F), de 702 + 146 (430 – 950)
µ
m de comprimento, com
paredes estreitas até esp essas (Fi gura 15 B), providas de ponto ações s imples, menores do qu e
3
µ
m de diâmetro. Fibras gelatinosas abundantes, distint as pela coloração e espessura anormal
das paredes (Figura 15B,C). Traqu eídeos vasculares, traqueídeos vasi cêntricos e
espessamentos helicoidais, ausentes.
*
X + S (valor mínimo – valor máxi mo), em que: x = média; s = desvio pad rão.
64
Figura 15 – Detalhes anatômic os da madeira de Phyllanthus sellowianus Müll. Arg. A – limite de anel de
crescimento, p orosidade semi-difusa e vasos e m múltiplos radiais, e m plano transversal; B – mesmos aspectos,
em maior au mento (destaque p ara as fibras co m parede estreita até espessa); C – fib ras gelatinosas, e m plano
transversal; D – r aios heterogêneos, em plano rad ial; E – célula perfurada d e raio, em pla no rad ial; F – placa de
perfuração si mples e fibras septa das, em plano rad ial; G – raios co m 1-3 células de largur a, em plano tangencia l;
H – mesmos aspe ctos, com m aior aumento (Fo tos: Luciano Denardi) .
A
B
F E
G
H
D
C
100 µm
50
µ
m
100
µ
m
50 µm
50 µm 50 µm
200 µm 100 µm
65
4.1.1.2 Sebastiania schottiana (Müll. Arg.) Müll. Arg.
Aspectos gerais: tecido lenhoso composto predominantemente por fib ras (64%), se guido de
raios (15%), v asos (15 %) e pa rênquima axial (6%). Anéis de crescimento fracamente
demarcados por estreito lenho t ardio, com fibras achatadas radialmente (Fi gura 16A, B).
Vasos: em distribuição difusa, disp ostos em múltiplos radiais de 2 – 4 (Figura 16A),
excepcionalmente até ma is de 6, c om fr eqüência d e 75 + 49 (25 – 200) vasos /mm
2
. De seção
circular, medem 48 + 14 (18 – 72)
µ
m de diâmetro, com paredes d e 4 ,5 + 1 (2,9 – 7,5)
µ
m de
espessura. Elementos vascular es de 474 + 12 1 (220 – 760)
µ
m de comprimento, com
apêndices ocasionalmente presentes e placas de perfuração simples, oblíquas (Figura 16F, H).
Espessamentos helicoidais, tiloses e depósitos, ausentes. Pon toações intervasculares altern as,
poligonais, de 5,8 – 8,4
µ
m de d iâmetro, com abertura em f enda inclusa. Pontoações raio-
vasculares com bo rdas distintas, semelhantes às intervasculares quanto ao t amanho, po rém
arredondadas.
Parênquima axial: apotraqueal difuso (Figura 16B), disposto em séries de 4 a 8 células.
Inclusões minerais, ausen tes no material observado.
Raios: com freqüência média de 17/mm e 1 – 2 células de largura ( Figura 16G, H); os raios
são heterogêneos, reunindo células eretas e quadradas ( Figura 16D, E). Os unisseriados,
medem 246 + 96 (101 – 499)
µ
m de altura por 12 + 2 (7 – 17)
µ
m de largura; os
multisseriados (bi, excepcionalmente trisseriados), com 455 + 145 (234 – 802)
µ
m de altura
por 22 + 3 (16 – 27)
µ
m de lar gura. Células perfuradas de raio ocasionais, maiores do que as
adjacentes e providas de 1 – 2 perfura ções sim ples (Figura 16E). Can ais i ntercelulares, t ubos
laticíferos e inclusões minerais, ausent es.
Fibras: libriformes, não-septadas, d e 661 + 99 (47 0 – 8 90)
µ
m de comprimento e com paredes
muito estreitas (Figura 16B), p rovidas de pont oações areol adas dim inutas, com abertura em
fenda exclusa, geralmente cruzadas em “x” no par. Fibras gelatinosas abundantes,
reconhecidas pela coloração di stinta das demais e pela espessura anormal de suas paredes
(Figura 16C). Traqueídeos vascular es, traqueídeo s vasicêntricos e espessamentos helicoidais,
ausentes.
66
Figura 16 – Detalhes anatômic os da madeira de Sebastiania schottiana (Müll. Arg.) Mü ll. Arg. A – limite de
anel de cresci mento, poro sidade difusa e vasos em múltiplos radiais, e m plano transversal ; B – mesmos aspecto s,
em maior au mento, com destaq ue para o p arênquima apotraqueal difuso e fibras de par ede muito estreita; C –
fibras gelatinosa s, em plano trans versal; D – raios hetero gêneos, e m plano radial; E – células perfuradas de r aio,
em plano radia l; F – placa d e perfuração simples, e m plano radial; G – raios co m 1 à 2 células de largura, e m
plano tangencial ; H – mesmos aspectos, e m maior aume nto (Fotos: Lucia no Denardi).
A
B
C
D
E
F
G
H
200
µ
m
50
µ
m
200
µ
m
50 µm
50
µ
m
50 µm
100 µm
50 µm
67
4.1.1.3 Salix humboldtiana Willd.
Aspectos gerais: lenho c omposto principalmente p or fibras (62%), s eguido de vasos (23%),
raios (13%) e apenas 2% de parênquima axial. Anéis de crescimento dem arcados po r est reita
camada de fib ras achatadas radialmente e parê nquima marginal, bem como pelos poros
ligeiramente maiores, no começo do lenho ini cial (Figura 17A, B).
Vasos: em distribui ção semi-difusa, solitários ou dispostos em múltiplos radiais de 2 – 3
(Figura 17A), com freqüência d e 9 4 + 32 (50 – 1 50) vasos/ mm
2
. Poros de s eção pol igonal, de
64 + 10 (41 – 85)
µ
m de di âmetro, com paredes de 2,2 + 1 (1,2 – 7,8)
µ
m de espessura.
Elementos vasculares de 386 + 100 (170 – 540)
µ
m de compriment o, providos de apêndices e
placas de per furação sim ples (Figura 17F), oblíquas. Espessamentos helicoidais, tilos es e
depósitos, ausentes. P ontoações intervasculares alternas, p oligonais, de 6,0 – 7,7
µ
m de
diâmetro, com aberturas elípti cas. Pontoações raio-vasculares aparentemente simp les e
poligonais, com bordas reduzidas; medem 4,6 – 6 ,8
µ
m de diâmetro e ocorr em, sobretudo, nas
extremidades dos raios (Figura 17 F).
Parênquima ax ial: marginal, disposto em séries de 2 – 3 células, formando faixas m ais ou
menos contín uas no limi te do anel d e crescimento (Figura 17B). Inclusões minerais, ausentes
no material estudado.
Raios: com freqüência de 16/m m, são exclusivamente unisseriados (Figura 17G, H ) e
heterogêneos, reunindo células procumbentes, quadradas e eretas (Fi gura 17E, F); m edem 219
+ 80 (75 – 427)
µ
m de altura por 13 + 2 (8 – 16)
µ
m de largura. Células perfuradas de raio,
canais intercelulares, tubos l actíferos e inclusões minerais, ausentes.
Fibras: não-septad as, de 643 + 87 (480 – 840)
µ
m de comprimento e paredes muito estreitas
(Figura 17B), com p ontoações simples, de abertura circular. Fibras gelatinosas abundantes,
distintas em plano transversal pela coloração (Figura 1 7A, C). Traqueídeos vasculares,
traqueídeos vasicêntricos e espessamentos h elicoidais, ausentes.
68
Figura 17 – Detalhes anatômic os da madeira de Salix humboldtiana Willd. A – li mite de anel de cr escimento,
porosid ade semi-difusa, vasos e m múltiplos rad iais e abundante pr esença de fibras gelati nosas, e m plano
transversal; B – mesmos aspecto s, em maior au mento, com destaque par a o parênq uima marginal e fibras d e
parede muito estreita; C – fibra s gelatinosas, e m plano transversal; D – pontoações ra io-vasculares nas
extremidades d os raios, em pla no radial; E – raio heterogêneo, em plano radial; F – p laca de per furação simples,
em plano radia l; G – raios exclusiva mente unisseriado s, em plano tangencial ; H – mesmos aspectos, e m maior
aumento (Fotos: Luciano Den ardi).
A
B
C
D
E
F
H
G
200 µm 50 µm
50 µm 200 µm
50 µm 50 µm
200 µm 100 µm
69
4.1.1.4 Salix x rubens Schrank
Aspectos gerais: lenho c omposto principalmente p or fibras (58%), s eguido de vasos (30%),
raios (10%) e ap enas 1% de parênquima axial. Anéis de crescimento dem arcados usualment e
por um a camada de fibras radialmente ach atadas e com pa redes relativa mente espessas no
final do lenho tardio, bem como pelos poros d e maior diâmetro, no iní cio do anel seguinte
(Figura 18A, B).
Vasos: em distribui ção semi-difusa, solitários ou dispostos em múltiplos radiais de 2 – 3
(Figura 18A ), com freqüência de 87 + 30 (50 – 125) vasos/mm
2
. De seção poli gonal, medem
57 + 10 (34 – 82)
µ
m de di âmetro, com paredes de 3 + 0,7 (1,5 – 4,1)
µ
m de espessura.
Elementos vascular es de 3 83 + 66 (250 – 490 )
µ
m de comprimento, com placas d e perfuração
simples, oblíquas (Figura 18F, H), raramente providos de apêndices. Espessamentos
helicoidais, tiloses e dep ósitos, ausentes. Ponto ações int ervasculares alter nas, poli gonais, de
7,7 – 9,2
µ
m de diâmetro e com aberturas elípticas. Pontoações raio-vasculares poligonais e
de bordas reduzidas (aparentemente simples), medindo 4,3 – 9,2
µ
m de diâmetro, presentes,
sobretudo, nas extremida des dos raios (Figura 18E, F).
Parênquima ax ial: ext remamente escasso e aparentemente marginal, sem formar faixas
contínuas no li mite do anel de crescimento (Figura 18B). Inclusões mi nerais, ausent es no
material estudado.
Raios: com freqüência média de 16/mm e ex clusivamente unisseriados ( Figura 18G,H). São
heterogêneos, reunindo células procumb entes, eretas e qu adradas (Figura 1 8E,F); medem 139
+ 64 (50 – 292 )
µ
m de al tura por 12 + 1,3 (10 – 15)
µ
m de largura. Célu las perfuradas de raio,
canais intercelulares, tubos l actíferos e inclusões minerais, ausentes.
Fibras: não-septadas, de 783 + 1 78 (480 – 11 60)
µ
m de comprim ento, com paredes muit o
estreitas (Fi gura 18B), pr ovidas de pontoações si mples, com abertura geralmente em form a de
fenda. Fibras gelatinosas abundantes, distintas pela coloração atípica e espessamento anormal
da parede (Figura 18A, B, C). Traqueídeos vasculares, traqueídeos vasicêntricos e
espessamentos helicoidais, ausentes.
70
Figura 18 – Detalhes anatômic os da madeira de Salix x rubens Shran k. A – limite de anel de cr escimento,
porosid ade semi-difusa, vasos e m múltiplos rad iais e abundante pr esença de fibras gelati nosas, e m plano
transversal; B – mesmos aspecto s, em maior au mento, com destaque par a as fibras de pa rede muito estreita e as
raras células de p arênquima a xial no término d o anel de crescimento; C – fibras gelatinos as, em plano
transversal; D – a specto geral dos raios, e m plano rad ial; E – raio s heterogêneos e pontoaç ões raio-vasculares nas
extremidades, em plano radial; F – placa de per furação simples, e m plano radial; G – r aios exclusivamente
unisseriados, e m plano tangencial; H – mesmos aspectos, e m maior a umento (Fotos: Luciano Denardi).
A
B
C
D
E
F
G
H
200 µm 50 µm
50 µm
200 µm
100 µm 50 µm
2
00
µ
m
100 µm
71
4.1.2 Análise da estrutura anatômica sob o enfoque taxonômico
Cabe comentar, inicialmente, que a Botânica Sistemática p assa por um a fase de
profundas mudanças em função dos recentes avanços nos estudos filogenéticos. Nesse
sentido, d iversas famílias botânicas estão sendo reordenadas, sendo este um campo ainda
aberto à pesquisa.
A anatomia da mad eira, por sua vez, não tem acompanhado, com a mesma velocidade ,
as referidas m udanças; p rova disso, é que ainda não foram estabelecidos padrões anatômicos
para famílias recentemente desmembradas (Ph yllanthaceae, por ex emplo) ou que sofreram
alterações (Eupho rbiaceae e Salicaceae). Nesse sentido, a análise da mad eira das espécies em
estudo foi realizada com base na liter atura anatômica disponível.
A estrutura anatômica d as madeiras de Phyllanthus sellowianus (Phyllanthaceae) e
Sebastiania schottiana (Euphorbiaceae) conco rda, em li nhas gerais, com o descrito por
Record e Hess (1942), Metcalfe e Chalk (1972) e Marchiori (2000) para a “antiga” família
Euphorbiaceae.
No presente estudo, verificaram-se im portantes diferenças qualitativ as entre P.
sellowianus e S. schottiana: a primeira dessas, destacando -se pelas fibr as septadas e pela
ausência de parênquima axial. Quantit ativamente, com exceção da freqüê ncia e do diâmetro
médio de vasos, as característi cas mostraram-se semelhantes. A anatom ia da madeira, nesse
caso, corrobora ao d esmembramento das Phyllanthaceae, com relação às Euforbiáceas sensu
lato.
A ausência de p arênquima axial e de c ristais de sílica nos raios, cons tatada em
Phyllanthus sellowianus, difere do referi do por M etcalfe e Chalk (1972 ) e Record e Hess
(1942) para o gênero em questão; a freqüên cia e a largura d e raios, bem como a disposiç ão
das p ontoações intervas culares p resentemente ob servada, concorda, todavia, com o descrito
por estes autores.
O conjunto de caracteres, verificado no l enho de Sebastiania schottiana, concorda com
o padrão estabelecido por Record e Hess (1942) para este gênero. Destaca-se, todavia, a
ausência de t ubos lactíferos em sua madeira, aspecto constante em al gumas espécies do
gênero.
A estrutura anatômica da madeira de Salix humboldtiana e Salix x rubens (Salicaceae)
concorda com o descrito por Record e Hess (1942) e Metcalfe e C halk (19 72) para os gêneros
Salix e Populus
. Com relação à composição do tecido lenhoso, os valores encontrados for am
semelhantes aos observados p ela FAO (1980).
72
Na madeira de S. humboldtiana e S. x rubens, constatou-se p orosidade semi-difusa
(Figura 17A e 18A, r espectivamente), fato qu e contradiz a literatura anatômica, que é
unânime em considerá-la com o di fusa. A esse respeito, cabe comentar que presença de vasos
maiores no l enho ini cial tornou-se, inclusi ve, fundamental para a visualização dos anéis de
crescimento destas espéc ies, mediante a técnica desenvolvida para tal fim.
A presente descrição d o lenho de S. humboldtiana, difere em alguns aspectos
quantitativos do apresentado por Wiedenbru g (1 948) e To rtorelli (1956). Essas di ferenças
podem ser atribuí das principalmente a d ois f atores: a ) dife rentes ambientes de colet a de
material, posto que a an atomia da m adeira costum a sofrer influência do meio ex terno, fato
exaustivamente referido em trabalhos de anatomi a ecoló gica ( Baas, 1973 ; Baas e Carlqui st,
1985; Barajas-Morales, 1985; Lindorf, 1994 ; Ceccantini, 199 6; Denardi, 2004); b) as
amostras de madeira foram ex traídas de caules com até 7 cm d e diâmetro (provavelmente d e
lenho juvenil , se levado em conta o porte típico de i ndivíduos adul tos), o que certamente não
ocorreu nos trabalhos de W iedenbrug (1948) e To rtorelli (1956), que visav am,
exclusivamente, à descrição anatôm ica da madeira.
A descrição da madei ra de S. x rubens, presentemente realizada, assemel ha-se com a
de Wagner (2005); n o entanto, alguns aspectos qualitati vos merecem especial aten ção: a) a
referida autor a, devido ao exame de c aules mu ito jovens (com menos de 1 ano), atribuiu
precocemente a presen ça d e porosidade difusa; b) provavelmente p elo mesmo motivo, não foi
referido a presença de parênquim a ax ial, u ma vez que o mesm o encontr a-se escassamente no
término do anel, conforme descrito neste t rabalho.
Apesar da comparação anatômica entre as madeiras de S. humboldtiana e S. x rubens
não ser o obj etivo principal desta pesquisa, al guns aspectos merecem destaque, já que essas
madeiras são an atomicamente m uito semelhantes . Em S. humboldtiana, as ponto ações das
fibras são pr edominantemente arredondadas e o parênquima axial, terminal, forma faixas
contínuas de lar gura v ariável (2 – 3 células); em S. x rubens, ao contrário, o parênquima ax ial
dispõe-se em p equenas l inhas tangenciais no t érmino do anel de crescimento, sem formar
faixas contínuas, e as pontoações das fibras fr eqüentemente apresentam -se em forma de
fenda.
Os aspectos quantitati vos do lenho de S. humboldtiana e S. x rubens não foram
levados em conta p ara sua distinção, poi s, como referido anteriorme nte, as amostras d e
madeira de ambas as espécies foram extraídas provavelmente de lenho juvenil, o qual é
marcado, sobretudo, po r diferenças nas dimen sões celulares (Carvalho,196 2; Panshin e
Zeeuw, 1970; Burger e R ichter, 1991).
73
4.1.3 Análise da estrutura anatômica sob o enfoque tecnológico
Esta análise buscou r econhecer variações de alguns caracter es anatômicos da madeira
de P. sellowianus, S. schottiana, S. humboldtiana e S. x rubens, qu e poderão servir de base
para explicar, pelo menos em parte, o comportamento dos caules com rela ção a flexibi lidade e
a resistência.
Em linhas gerais, a estrutura anatôm ica dessas madeiras m ostrou-se semelhante nos
seguintes asp ectos: vasos pequenos e dispostos em múltiplos radiais ou solitários, parênquima
axial ausente ou escasso, raios estreitos e pr esença de fibras gelatinosas.
Na Figura 19, observa-se a composição do tecido lenhoso em caules de diferentes
diâmetros de cada uma das espéci es.
Phyllanthus sellowianus
(3,0)
Phyllanthus sellowianus
(5,0)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
74
Na Figura 19, chama atenção a semelhança ent re P. sellowianus, S. schottiana, S.
humboldtiana, S. x rubens, com relação a com posição do tecido lenhoso. Observando-se
conjuntamente as r eferidas espéci es, vê-se que percentual geral de v asos, em termos
medianos, é de aprox imadamente 10 – 30%; parênquima axial (0 – 5%); raios (10 – 20%) e
fibras (60 – 70%). Nota-se claramente, para cad a espécie, que o percentual destes tecidos
pouco varia entre os caul es de diferentes diâmetros.
Apesar da relativa homogeneidade destas madeir as, até então constatada, serão feitas
observações mais detalhadas para cad a um dos caracteres acima referidos.
Os vasos compõem cer ca de 1 5 – 20 % do t ecido lenhoso em P. sellowianus, de 10 –
15% em S. schottiana, d e 20 – 25% em S. humboldtiana e de 20 – 30% e m S. x rubens. Para
as três últimas espécies, verificou-se que este percentual mediano de vasos é um pouco mais
elevado nos caules de maior diâmetro, ao passo que, em P. sellowianus, essa tendência
mostrou-se inversa (Figura 19).
Com relação ao diâmetr o de vasos, S. humboldtiana foi a espécie que apresentou
valores m edianos m ais elevados, seguido de S. x rubens, S. schottiana e P. sellowianus.
Independentemente da espécie, foram observados vasos maiores nos caules de maior diâmetro
(Figura 20A); esta tendên cia pode, também, ser constatada visualmente na Figura 24.
Phyllanthus
sellowianus
(3,0)
Phyllanthus
sellowianus
(5,0)
Sebastiana
schottiana
(3,0)
Sebastiana
schottiana
(7,0)
Salix
humboldtiana
(3,0)
Salix
humboldtiana
(7,0)
Salix x
rubens
(3,0)
Salix x
rubens
(6,8)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
Diâmetro do lume dos vasos (micrômetros)
172
26
41
107
281
253
A
Phyllanthus
sellowianus
(3,0)
Phyllanthus
sellowianus
(5,0)
Sebastiana
schottiana
(3,0)
Sebastiana
schottiana
(7,0)
Salix
humboldtiana
(3,0)
Salix
humboldtiana
(7,0)
Salix x
rubens
(3,0)
Salix x
rubens
(6,8)
1
2
3
4
5
6
7
8
Espessura da parede dos vasos (micrômetros)
203
135
204
B
Figura 20 – Diâmetro do lume d os vasos (A) e espessura d a par ede dos vasos (B) de Phyllanthus sellowianus,
Sebastiania schottiana, Salix humboldtiana e Salix x rubens, p ara diferentes diâ metros do caule (indicad o entre
parênteses).
75
A espessura da parede dos vasos é nitidamente maior em S. schottiana (Figura 20B),
fato que também pode ser constado vis ualmente (Figura 24C , D). Esta característica mostrou-
se, em linhas gerais, semelhante entr e as demais espécies.
No que diz respeito ao comprimento de element os vasculares, observa-se grande
semelhança entre as espécies, principalmente com relação a valores medianos (Fi gura 21).
Phyllanthus
sellowianus
(3,0)
Phyllanthus
sellowianus
(5,0)
Sebastiana
schottiana
(3,0)
Sebastiana
schottiana
(7,0)
Salix
humboldtiana
(3,0)
Salix
humboldtiana
(7,0)
Salix x
rubens
(3,0)
Salix x
rubens
(6,8)
100,0
200,0
300,0
400,0
500,0
600,0
700,0
800,0
Comprimento de vasos (micrômetros)
Figura 21 – Comprimento dos vasos de Phyllanthus sellowianus, Sebastiania schottiana, Salix humboldtiana e
Salix x rubens, para diferentes d iâmetros do caule ( indicado entre pa rênteses).
O parênquima axial é ausente em P. sellowianus. Em S. schottiana, esse tecido
representa cerca de 5% do lenho, ao passo que, nas espécies de Salix, os valores são ainda
menores. As variações do percentual desse t ecido, em caules d e diferentes diâmetros, podem
ser consideradas desprezíveis (Fi gura 19).
Em valores medianos ap roximados, verificou-se que os raios cor respondem a 20% do
lenho de P. sellowianus, baixando para 15% em S. schottiana e apenas 10% em S.
humboldtiana e S. x rubens. Independentemente do diâmetro dos caules, esses valores
permaneceram praticame nte inalterados (Figura 19).
Os raios unisseriados, que estão present es nas quatro esp écies em estudo, serão
analisados com base nas Figuras 22A, B.
76
Phyllanthus
sellowianus
(3,0)
Phyllanthus
sellowianus
(5,0)
Sebastiana
schottiana
(3,0)
Sebastiana
schottiana
(7,0)
Salix
humboldtiana
(3,0)
Salix
humboldtiana
(7,0)
Salix x
rubens
(3,0)
Salix x
rubens
(6,8)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Altura de raios unisseriados (micrômetros)
204
96
123
244
A
Phyllanthus
sellowianus
(3,0)
Phyllanthus
sellowianus
(5,0)
Sebastiana
schottiana
(3,0)
Sebastiana
schottiana
(7,0)
Salix
humboldtiana
(3,0)
Salix
humboldtiana
(7,0)
Salix x
rubens
3,0)
Salix x
rubens
(6,8)
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Largura de raios unisseriados (micrômetros)
45
91
131
143
265
137
129
142
127
B
Figura 22 – Altura (A) e larg ura (B) d os raios unisseriados de Phyllanthus sellowianus, Sebastiania schottiana,
Salix humboldtiana e Salix x rubens, p ara diferentes diâmetros d o caule (indicad o entre parênteses).
Mesmo com grande am plitude de variação, a al tura dos raios, em valores medianos,
mostrou-se semelhante entre as esp écies (Figura 22A). Verificou-se ai nda, que os raios
tendem a ser mais curtos em caules de maior diâmetro.
Com relação à la rgura dos raios unisseriados ( Figura 22 B), também o bservou-se
grande amplitude de variação; mesm o assim, os valores medianos ficaram bem p róximos
entre as diferentes espécies (12 – 14
µ
m), independente do diâmetro de s eus caules.
A presença de raios mult isseriados foi constatada apenas em P. sellowianus e S.
schottiana, conforme j á referido na descrição de stas espécies. Nas Figuras 23A, B, pod e-se
observar, comparativame nte, as dimensões destes raios.
Em P. sellowianus, observa-se que a altur a e a lar gura dos raios, em valores medianos,
bem como a ampli tude dos valores, é b astante semelhante entre os diferentes caul es; em S.
schottiana, tanto a altura como a largura é maior nos caules mais espessos (Figura 23A, B).
Em linh as gerais, pode-s e dizer que os raios de P. sellowianus e S. schottiana possuem
altura equivalente, ao p asso que a lar gura, é visivelm ente maior na prim eira destas esp écies
(Figura 23A, B).
77
Phyllanthus
sellowianus
(3,0)
Phyllanthus
sellowianus
(5,0)
Sebastiana
schottiana
(3,0)
Sebastiana
schottiana
(7,0)
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1.000
Altura de raios multisseriados (micrômetros)
4
49
A
Phyllanthus
sellowianus
(3,0)
Phyllanthus
sellowianus
(5,0)
Sebastiana
schottiana
(3,0)
Sebastiana
schottiana
(7,0)
10
12
14
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
42
44
46
Largura de raios multisseriados (micrômetros)
B
Figura 23 – Altura (A) e largura (B) dos raio s multisseriados de Phyllanthus sellowianus e Sebastiania
schottiana, para diferentes diâmetro s do caule (indicad o entre p arênteses).
Com relação às fibras, vale lembrar que elas c onstituem a maio r porção do tecido
lenhoso das espécies em estudo (60 – 70%), sendo consideradas, por diversos autores, como
uma das principais respon sáveis pela resis tência das m adeiras d e Angiospermas
Dicotiledôneas.
Em todas as espécies, observou-se uma pequena variação no percentual ( mediano) de
fibras em função do di âmetro dos caules (Fi gura 19). Em S. schottiana, S. humboldtiana e S. x
rubens, a redução no percentual d este te cido, ve rificada nos caules de maior di âmetro, foi
compensada pelo aume nto na percentagem de vasos; em P. sellowianus, constatou-se
exatamente o contrário.
Embora avaliada de forma subjetiva, conforme recomendações do IAWA Committee
(1989), a espessura da p arede das fibras mo strou-se muito estreita em S. schottiana, S.
humboldtiana e S. x rubens, independentemente do diâmetro do caule; em P. sellowianus, ao
contrário, elas most raram-se relativamente mais espessas. Tais aspectos, podem ser
constatados visualmente n a Figura 24.
78
Figura 24 – Comparação visual do diâmetro e d a espessura da par ede de vasos e fibras, ent re caules de diferente s
dimensões, par a cada uma das espécies em estudo . A, B – Phyllanthus sellowianus com caule de 3 ,0 e 5,0 cm de
diâmetro, r espectivamente; C, B – Sebastiania schottiana com caule de 3, 0 e 7,0 cm de diâmetro,
respectivamente ; E, F – Salix humboldtiana com caule de 3,0 e 7,0 cm de diâmetro, r espectivamente; G, H –
Salix x rubens com caule de 3 ,0 e 6,8 cm de diâ metro, respectiva mente (Fotos: Luciano Denardi).
C
D
F E
100 µm 100 µm
100 µm
H
G
A
B
100 µm
100 µm
100 µm
100 µm 100 µm
79
Em todas as espécies, observou-se uma grande ampl itude de variação no comprim ento
de fibras; mesmo assim, os valores medianos, mínimos é máximos foram próximos entre si,
exceção feita apenas para o indivíduo de maior di âmetro de S. x rubens, cujo s valores foram
mais elevados (Figura 25A).
Phyllanthus
sellowianus
(3,0)
Phyllanthus
sellowianus
(5,0)
Sebastiana
schottiana
(3,0)
Sebastiana
schottiana
(7,0)
Salix
humboldtiana
(3,0)
Salix
humboldtiana
(7,0)
Salix x
rubens
(3,0)
Salix x
rubens
(6,8)
400
500
600
700
800
900
1.000
1.100
1.200
Comprimento de fibras (micrômetros)
A
Phyllanthus
sellowianus
(3,0)
Phyllanthus
sellowianus
(5,0)
Sebastiana
schottiana
(3,0)
Sebastiana
schottiana
(7,0)
Salix
humboldtiana
(3,0)
Salix
humboldtiana
(7,0)
Salix x
rubens
(3,0)
Salix x
rubens
(6,8)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
Fração de fibras gelatinosas (%)
2
88 169
B
Figura 25 – Comprimento de fib ras, incluindo as nor mais e gelatinosas ( A) e fração d e fibras gelatinosas ( B) de
Phyllanthus sellowianus, Sebastiania schottiana, Salix humboldtiana e Salix x rubens, para diferentes diâmetros
do caule ( indicado entre p arênteses).
Um dos traços mais ca racterísticos constatado no lenho das quatro espécies em estudo
– e talvez o mais im portante para a questão d a f lexibilidade dos caules – foi a pr esença d e
fibras gelatinosas. Se, po r um lado, o percentual geral de fibras mostrou-se semelhante entr e
as espécies (60 – 70% ); por outro, foram encontradas dife renças marcant es com relação ao
percentual de fibras gelati nosas (Figura 25B).
P. sellowianus apresentou percentual médio mais elevado de fibras gelatinosas (cerca
de 90%), p ermanecendo esse valor inalte rado, i ndependente d o di âmetro dos caules. N as
demais espécies, além d e menor percentual de fibras gelatinosas, comparado a P. sellowianus,
verificou-se uma diminuição a centuada do caráter nos caules de maior diâmetro (Figu ra 25B).
Em suma, a comparação de caules com diferentes diâmetros, realizada para c ada
espécie, revelou variações na composi ção do tecido lenhoso, no diâmetro de vasos, no
comprimento de fibras e nas dimensões de rai os. Tais resultados er am até certo ponto
previsíveis, tendo-se em vista que modifi cações no sentido medula-casca são
experimentalmente comprovadas (Panshin e Zeeuw, 1970; R amsay e Briggs, 1986; Burger e
Richter, 1991).
80
4.2 Flexibilidade do caule
4.2.1 Estatística descritiva e consideraçõ es preliminares
Nas Tabelas 6, 7, 8 e 9 são exibi dos os resultados do estudo da flex ibilidade dos
caules, para cada uma da s espécies.
Tabe la 6 – Resultados relativo s aos testes de flexão e stática e de outras variáveis para Phyllanthus sellowianus
Müll. Arg.
Flexão estática
Variáveis MÍN X MÁX S CV
%
Diâmetro dos c aules (cm)
1,2 2,7 4,7 1,0 37,0
Módulo d e elasticidade (kgf/cm
2
)
17981,0 38261,5 73367,0 11045,0 28,9
Módulo d e ruptura (kgf/cm
2
)
293,0 556,6 1 158,0 152,3 27,4
Ângulo de flexibilid ade (
o
)
22,0 39,3 73,0 11,5 29,3
Tensão no li mite proporc ional (kgf/cm
2
)
103,7 289,0 445,7 78,0 27,0
Deslocamento no limite proporc ional (cm)
0,26 0,71 1,48 0,2 28,2
Deslocamento máximo (cm)
2,50 6,50 9,20 1,8 27,7
Outras variáveis
Peso espe cífico aparente básico (g/cm
3
)
0,45 0,51 0,58 0,03 5,9
Teor d e umidade ( %)
100,0 123,0 150,0 12,1 9,8
Espessura de casca (cm)
0,05 0,13 0,20 0,05 38,4
Porce ntagem de casca (%)
10,2 16,8 26,5 3,6 21,4
Idade ( anos)
3,0 6,0 12,0 2,6 43,3
Resultados ob tidos com o uso de 50 cor pos-de-prova, em que: MÍN = valor mínimo; X = média; M ÁX = valor
máximo; S = des vio padrão ; CV
%
= coeficiente de varia ção (S/X) x 10 0.
Tabe la 7 – Resultados relativo s aos testes de flexão e stática e de outras variáveis para Sebastiania schottiana
(Müll. Arg.) Mül l. Arg.
Flexão estática
Variáveis MÍN X MÁX S CV
%
Diâmetro dos c aules (cm)
1,0 3,1 6,0 1,2 38,7
Módulo d e elasticidade (kgf/cm
2
)
22853,0 42874,1 142477,0 18670,6 43,5
Módulo d e ruptura (kgf/cm
2
)
300,0 451,5 949,0 134,9 29,9
Ângulo de flexibilid ade (
o
)
14 32,1 74,0 15,2 47,3
Tensão no li mite proporc ional (kgf/cm
2
)
145,6 230,9 367,5 52,9 22,8
Deslocamento no limite proporc ional (cm)
0,10 0,62 1,40 0,3 48,4
Deslocamento máximo (cm)
2,30 5,77 9,50 2,1 36,4
Outras variáveis
Peso espe cífico aparente básico (g/cm
3
)
0,31 0,38 0,45 0,03 7,9
Teor d e umidade ( %)
65,0 85,4 116,0 12,3 14,4
Espessura de casca (cm)
0,05 0,10 0,20 0,03 30,0
Porce ntagem de casca (%)
6,8 12,1 19,0 2,9 24,0
Idade ( anos)
2,0 5,0 8,0 1,7 34,0
Resultados ob tidos com o uso de 50 cor pos-de-prova, em que: MÍN = valor mínimo; X = média; M ÁX = valor
máximo; S = des vio padrão ; CV
%
= coeficiente de varia ção (S/X) x 10 0.
81
Tabe la 8 – Resultados relativo s aos testes de flexão e stática e de outras variáveis para Salix humboldtiana Willd.
Flexão estática
Variáveis MÍN X MÁX S CV
%
Diâmetro dos c aules (cm)
1,2 4,0 7,0 1,7 42,5
Módulo d e elasticidade (kgf/cm
2
)
17055,0 30398,9 74254,0 10787,5 35,5
Módulo d e ruptura (kgf/cm
2
)
210,0 319,5 626,0 86,4 27,0
Ângulo de flexibilid ade (
o
)
13,0 25,5 67,0 9,8 38,4
Tensão no li mite proporc ional (kgf/cm
2
)
118,8 184,5 286,3 46,2 25,0
Deslocamento no limite proporc ional (cm)
0,20 0,85 2,00 0,4 47,0
Deslocamento máximo (cm)
2,70 5,73 8,80 1,5 26,2
Outras variáveis
Peso espe cífico aparente básico (g/cm
3
)
0,32 0,36 0,41 0,02 5,5
Teor d e umidade ( %)
75,9 102,1 136,4 17,6 17,2
Espessura de casca (cm)
0,05 0,29 0,65 0,2 69,0
Porce ntagem de casca (%)
12,1 25,0 35,4 5,5 22,0
Idade ( anos)
2,0 4,0 7,0 1,7 42,5
Resultados ob tidos com o uso de 50 cor pos-de-prova, em que: MÍN = valor mínimo; X = média; M ÁX = valor
máximo; S = des vio padrão ; CV
%
= coeficiente de varia ção (S/X) x 10 0.
Tabe la 9 – Resultados relativo s aos testes de flexão e stática e de outras variáveis para Salix x rubens Shrank.
Flexão estática
Variáveis MÍN X MÁX S CV
%
Diâmetro dos c aules (cm)
1,1 3,4 6,8 1,4 41,2
Módulo d e elasticidade (kgf/cm
2
)
21313,0 42620,5 75123,0 13579,2 31,8
Módulo d e ruptura (kgf/cm
2
)
246,0 379,5 713,0 85,4 22,5
Ângulo de flexibilid ade (
o
)
12,0 21,7 56,0 8,2 37,8
Tensão no li mite proporc ional (kgf/cm
2
)
118,2 220,8 364,6 55,0 24,9
Deslocamento no limite proporc ional (cm)
0,20 0,63 1,60 0,3 47,6
Deslocamento máximo (cm)
1,20 4,34 9,00 1,7 39,2
Outras variáveis
Peso espe cífico aparente básico (g/cm
3
)
0,34 0,39 0,43 0,01 2,6
Teor d e umidade ( %)
65,0 95,5 146,7 18,0 18,8
Espessura de casca (cm)
0,05 0,20 0,40 0,08 40,0
Porce ntagem de casca (%)
16,0 22,6 32,2 3,9 17,3
Idade ( anos)
1,0 4,0 10,0 2,1 52,5
Resultados ob tidos com o uso de 50 cor pos-de-prova, em que: MÍN = valor mínimo; X = média; M ÁX = valor
máximo; S = des vio padrão ; CV
%
= coeficiente de varia ção (S/X) x 10 0.
Analisando-se conjuntamente os dados de Phyllanthus sellowianus, Sebastiania
schottiana, Salix humboldtiana e Salix x rubens (Tabelas 6, 7, 8 e 9), verificou-se que o
coeficiente de variação (CV
%
) os cilou ent re 28 – 43 para o módul o de elasticidade (MOE),
entre 22 – 30 para o módO7Làà0fí:br2L7í7j:L:fj8*d7L:::3àfj7j7àmF3l m pa o
82
Como descrito no it em “Materiais e Métodos”, col etou-se, intencionalment e, caules de
diferentes dimensões, o que justifica, por si só, os elevados CVs encontrados. É oportun o
lembrar, que os mesmos foram subm etidos aos testes mecânicos ainda “v erdes”, em sua forma
cilíndrica e com casca. Apesar do esforço, no sentido de p adronizar os corpos-de-prova no
momento da coleta, foi inevitável a presença d e defeitos, tais com o t ortuosidades, forma
irregular da s eção transversal e nós. Embora não tenham sido quanti ficados no presente
estudo, sabe-se qu e esses defeitos repercutem nas propriedades da madeira ( Bodig e J ayne,
1982; Kollmann e Cô té, 1968; Burger e Ric hter, 1991; Gatto, 200 6). Tais evidências
corroboram com os altos valores do CV
%
encont rados par a algumas variá veis. Para MOE e o
MOR, os valores do CV
%
são praticamente o do bro daqueles referidos pela USDA (1999 ),
para madeiras secas e sem defeitos, de outras espécies.
A Tabela 10, que reúne apenas os resultados médios das variáveis de m aior interesse,
permite um a comparação geral entre as espécies estudadas. Pos teriormente, estas v ariáveis
serão analisadas em função dos diferentes diâmetros dos caules amostrados .
Tabe la 10 – Valores médios de a lgumas variáveis para as quatro e spécies em estudo.
Variáveis Phyllanthus
sellowianus
Sebastiania
schottiana
Salix
humboldtiana
Salix x
rubens
Módulo de elasticidade (Kgf/cm
2
)
38.261
42.874
30.398
42.620
Módulo de ruptura (Kgf/cm
2
) 557 452 320 380
Ângulo de flexibilidade (
o
) 39,3 32,1 25,5 21,7
Peso específico aparente básico (g/cm
3
) 0,51
0,38
0,36
0,39
Teor de umidade (%) 123,0
85,4
102,1
95,5
Espessura de casca (cm) 0,13 0,10 0,29 0,20
Porcentagem de casca (%) 16,8 12,1 25,0 22,6
Os valores do módulo d e elasticidade (Tabela 1 0) mostraram-se b astante baix os, se
comparados, p or ex emplo, com os encontrados por Vollsinger et al. (2000), em algumas
espécies que na Europa são ut ilizadas em margens de cursos de água: Alnus glutinosa (68.800
kgf/cm
2
), Fraxinus excelsior (102.370
kgf/cm
2
), Salix alba (62.680
kgf/cm
2
), Salix caprea
(78.080
kgf/cm
2
) e Acer pseudoplatanus (95.340
kgf/cm
2
). Por outro lado, os valores do
módulo d e ruptura, pres entemente en contrados, m ostraram-se semelhantes aos verifi cados nas
espécies acima citadas. Estes resultados indic am, de modo geral, que os c aules de P.
sellowianus, S. schottiana, S. humboldtiana e S. x rubens são tão resistentes a ruptura quanto
os estudados por Vollsinger et al. (2000), entretanto, são mais susceptíveis a deform ações.
P. sellowianus é a espécie que apresentou m aior ângulo de flexi bilidade, seguido por
S. schottiana, S. humboldtiana e S. x rubens (Tabela 10).
83
Com relação ao peso específico aparente básico da mad eira, foram encontrados
valores relativamente baix os para todas as espécies, o que explica, pelo menos em parte, os
baixos valores do módul o de elasticidade (Tabela 10). P. sellowianus foi a espécie que
apresentou maio r peso e specífico (0,51 g/cm
3
), o que se justi fica plenament e pelas paredes
espessas de suas fibras e p ela maior percentagem de fibras gelatinosas, as pectos anatômicos
que conferem, segundo Am aral (1970), uma maior densid ade ao le nho de tração e,
conseqüentemente, à ma deira como um todo. Em Sebastiania schottiana, Salix humboldtiana
e Salix x rubens, os valores médios são muito próx imos entre si (0,38, 0,36 e 0,39 g/cm
3
,
respectivamente). O peso específico d estas duas últimas espécies con corda com o r eferido por
Tortorelli (1956), Reitz et al. (1988), M archiori (2000) e Gara y (2002); para P. sellowianus e
S. schottiana, não foram encontrados v alores de referência na literatura.
A utilização de caules “verdes” nos testes de flex ão estática implicou, obviamente, em
altos teores de u midade. Nas duas espécies de Salix, os valores foram muito próximo s,
estando de acordo com o referido pela FAO (1980); P. sellowianus e S. schottiana, ao
contrário, mostraram valores relativam ente distintos entre si (Tabela 10).
A casca, relativamente es pessa em S. humboldtiana e S. x rubens, tem sua espessura
reduzida praticamente pela metade em P. sellowianus e S. schottiana. O percentual de casca,
tomado em relação a s eção transversal dos caules, mostrou-se maior nas duas prim eiras
espécies (Tabela 10).
Como se sabe, um dos propósitos dest e estudo é determinar a flexibi lidade dos caules,
ou seja, sua capacidade em curvar-se sobre taludes fluviais. P ara evitar confusões,
principalmente de ord em terminológica, tornam -se necessários al guns esclarecimento s a
respeito do módulo de elast icidade e do ângulo de flexi bilidade.
A elasti cidade, medida pelo MOE ou módulo de Young, é defin ida como a capacidade
de um materi al em r ecuperar sua forma ori ginal, d epois de removida a car ga/força
deformante. O conhecimento do MOE d e c aules e r amos é, tod avia, pouco importante, em
termos práticos, se apli cado à fins biotécnicos – poi s, m esmo que as plantas não consigam
retornar a sua posi ção o riginal (ereta), após s erem curvadas durante uma ench ente, ou seja,
quando j á foi ultrapassad a a zona el ástica do di agrama carga-d eformação, elas inda serão
aptas a proteção dos taludes fluvi ais.
O módul o de elast icidade pode ser entendido como uma medida de rigidez dos
materiais: quanto maior o módulo de elasti cidade de u m material (obtido por flexão estáti ca),
tanto maior a dificuldade em curvá-lo ou deformá-lo. Cabe comentar, que o MOE nada
informa sobre a capacidade de um material em cur var-se em maior ou menor m agnitude, além
84
disso, o mesmo é válido apenas até o limite de proporcionalidade (zona elástica). Dito de
outra fo rma, n ão se pod e prever, com base nos valores d essa v ariável, o quanto um caule
poderá ser curvado ou flex ionado, por exemplo, sobre um talude fluvial, que é justamente a
informação que permitir á a seleção ou a escolha das plantas m ais aptas a proteção dos
mesmos.
Constatada a limitação do MOE para este trabalh o, desenvolveu-se um a nova variável
para classificar as plantas com relação a sua capacidade de se curvar s obre taludes fluviais por
ocasião de enchentes: o ângulo d e flexibili dade. Esta variável, ao cont rário do MOE, m ostra-
se ex tremamente ad equada para tal fim, pois é obtida em função da flech a máx ima gerad a
pelos caules nos testes de flexão estática, no momento da ruptura, c onforme citado em
Materiais e Métodos (p.54).
Em outras palav ras, o ân gulo de flex ibilidade expressa ju stamente a m áxima curvatura
(ou dobramento) que o caule d e um a planta é capaz de suporta r até sua ruptura (o que n ão
significa, necess ariamente, a morte das plantas). É nesse contexto, pois, q ue os termos
“flexibilidade” ou “flexível” ser ão empregados neste trabalho.
Em termos práticos, as plantas que apresentar em caules com ângulo de flex ibilidade
mais elevado ser ão as mais adequ adas ao uso biotécnico, obviam ente, nas si tuações em que
acreditar-se qu e a proteção dos talude fluviais seja mais eficaz pelo efeito da parte aérea d as
mesmas (caules, ramos, folhas). Tomando -se apenas os valores médi os do ângulo de
flexibilidade (Tabela 1 0; p. 82), pode-se con cluir, pelo menos por enquanto, que P.
sellowianus é a espécie mais flex ível, seguida de S. schottiana, S. humboldtiana e S. x rubens.
Esta classificação, por assim dizer, fornece apenas um a noção geral da flex ibilidade
dos caules de cada uma destas espécies. Portanto, caso ocorr am variações expressiv as no
ângulo d e flex ibilidade, em função do diâmetro dos caules, como é espe rado, será propost a
uma nova forma de classificação par a as plantas.
4.2.2 Estatística inferencial
Para checar a correlação entre as vari áveis de m aior interesse, confecciono u-se, para
cada espécie em estudo, uma matriz de correlação de Pearson (Tabelas 11, 1 2, 13 e 14).
85
Tabela 11 – Matriz de correlação d e Pearson entre variáveis d o caule de Phyllanthus sellowianus Müll.(Arg.).
86
Tabela 12 – Matriz de correlação d e Pearson entre variáveis d o caule de Sebastiania schottiana (Müll. Arg.) Müll. Arg.
VARIÁVEIS DCP AFL MOE MOR Pe
básico
U E
c
P
c
I
DCP 1 -0,560** -0,247 -0,695** 0,448** -0,643** 0,832** -0,345* 0,910**
AFL 1 -0,167 0,775** 0,064 0,253 -0,418** 0,352* -0,563**
MOE 1 0,138 -0,074 0,126 -0,267 0,005 -0,143
MOR 1 -0,143 0,303* -0,591** 0,305* -0,618**
Pe
básico
1 -0,782** 0,446** -0,005 0,429**
U 1 -0,482** 0,320* -0,627**
E
c
1 0,203 0,708**
P
c
1 -0,407**
I 1
DCP = diâmetro d o co rpo-de-prova (caule); AFL = ângulo de flexibilidade; MOE = módulo de elasticidade; MOR = módulo de ruptura; Pe
básico
= peso e specífico apar ente
básico da madeira; U = teor de umidade d a madeira; E
c
= espessura d e casca simples; P
c
= p orcentagem de casca; I = idad e dos caules.
** Correlação significativa em nível de 1% de probabilidade de erro.
* Correlação significativa em nível de 5% de probabilidade de erro.
86
87
Tabela 13 – Matriz de correlação d e Pearson entre variáveis d o caule de Salix humboldtiana Willd.
VARIÁVEIS DCP AFL MOE MOR Pe
básico
U E
c
P
c
I
DCP 1 -0,684** -0,592** -0,862** 0,321* -0,482** 0,945** 0,580** 0,890**
AFL 1 0,109 0,808** -0,466** 0,503** -0,622** -0,339* -0,619**
MOE 1 0,515** 0,096 0,139 -0,619** -0,541** -0,557**
MOR 1 -0,229 0,365** -0,805** -0,481** -0,804**
Pe
básico
1 -0,678** 0,351* 0,289* 0,295*
U 1 -0,587** -0,623** -0,602**
E
c
1 0,793** 0,908**
P
c
1 0,700*
I 1
DCP = diâmetro d o co rpo-de-prova (caule); AFL = ângulo de flexibilidade; MOE = módulo de elasticidade; MOR = módulo de ruptura; Pe
básico
= peso e specífico apar ente
básico da madeira; U = teor de umidade d a madeira; E
c
= espessura d e casca simples; P
c
= p orcentagem de casca; I = idad e dos caules.
** Correlação significativa em nível de 1% de probabilidade de erro.
* Correlação significativa em nível de 5% de probabilidade de erro.
87
88
Tabela 14 – Matriz de correlação d e Pearson entre variáveis d o caule de Salix x rubens Schran k.
VARIÁVEIS DCP AFL MOE MOR Pe
básico
U E
c
P
c
I
DCP 1 -0,449** -0,283* -0,736** 0,541** -0,335* 0,889** -0,447** 0,674**
AFL 1 -0,305* 0,328* -0,061 -0,292* -0,347* 0,315* -0,108
MOE 1 0,234 -0,412** 0,403** -0,301* 0,049 -0,417**
MOR 1 -0,494** 0,358* -0,693** 0,274 -0,439**
Pe
básico
1 -0,678** 0,523** -0,195 0,637**
U 1 -0,306* 0,165 -0,403**
E
c
1 -0,050 0,758**
P
c
1 -0,050
I 1
DCP = diâmetro d o co rpo-de-prova (caule); AFL = ângulo de flexibilidade; MOE = módulo de elasticidade; MOR = módulo de ruptura; Pe
básico
= peso e specífico apar ente
básico da madeira; U = teor de umidade d a madeira; E
c
= espessura d e casca simples; P
c
= p orcentagem de casca; I = idad e dos caules.
** Correlação significativa em nível de 1% de probabilidade de erro.
* Correlação significativa em nível de 5% de probabilidade de erro.
88
89
Para a confirmação, ou não, da h ipótese H
1
(plantas mais jovens apresentam caules
mais flexíveis), deve-se, então, conhecer a idade d os caules em função do seu diâmetro, posto
que, para o m esmo d iâmetro, pode-se ter idad es compl etamente dist intas, em função d as
condições de crescimento da planta.
A correlação entre diâ metro e i dade dos caules, como era esperado, m ostrou-se
significativa e positiva p ara Phyllanthus sellowianus, Sebastiania schottiana, Salix
humboldtiana e Salix x rubens (Tabelas 11, 12, 13 e 14).
Na Figura 26, é apresentada a estimativa da idade dos caules em função de seu
diâmetro, para cada uma das espéci es em estudo.
Phyllanthus sellowianus
y = 2,2132x + 0,5428
R
2
= 0,76
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1 2 3 4 5 6 7
Diâmetro (cm)
Idade (anos)
Sebastiania schottiana
y = 1,2663x + 1,0439
R
2
= 0,83
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1 2 3 4 5 6 7
Diâmetro (cm)
Idade (anos)
Salix humboldtiana
y = 0,9015x + 0,4667
R
2
= 0,79
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1 2 3 4 5 6 7
Diâmetro (cm)
Idade (anos)
Salix x rubens
y = 1,1544x + 0,3388
R
2
= 0,52
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1 2 3 4 5 6 7
Diâmetro (cm)
Idade (anos)
Figura 26 – Estimativa da ida de em função do diâmetro dos caules p ara as quatro e spécies e m estudo.
90
Por ter s e apresentado como bom indicador d a idade dos caules e por ser de f ácil
obtenção a campo, o diâmetro será util izado em substituição a esta variável .
Na Fi gura 27, é apresentada a variação do peso específico aparente básico da madeira
em função do diâmetro d os caules, para cada uma das espécies em estudo.
Phyllanthus sellowianus
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
1 2 3 4 5 6 7
Diâmetro (cm)
Peso específico (g/cm
3
)
Sebastiania schottiana
y = 0,0142x + 0,3394
R
2
= 0,20
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
1 2 3 4 5 6 7
Diâmetro (cm)
Peso específico (g/cm
3
)
Salix humboldtiana
y = 0,0037x + 0,3458
R
2
= 0,10
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
1 2 3 4 5 6 7
Diâmetro (cm)
Peso específico (g/cm
3
)
Salix x rubens
y = 0,0062x + 0,3745
R
2
= 0,29
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
1 2 3 4 5 6 7
Diâmetro (cm)
Peso específico (g/cm
3
)
Figura 27 – Peso específico ap arente básico d a madeira em função do diâmetro do s caules para as quatro
espécies e m estudo.
Observa-se, p ara todas as espécies, que o peso específico da madeira pouc o se alt erou
com o diâmetro do s cau les (Figura 27). Em S. schottiana, S. humboldtiana e S. x rubens, a
correlação mostrou-se posit iva (Tabelas 12, 13 e 14 respectivamente), tendência plenamente
em acordo com o referido por Panshi n e Zeeuw (1970) e Bodig e Jayne (1982 ). P ara P.
sellowianus, não foi estabelecida co rrelação significativa entre as referid as variáveis (Tabela
11). Observa-se, apenas, que os valores do peso específico são relativamente altos se
comparados aos das outras espécies ( Figura 27), o que provavelmente irá refletir-se n as
propriedades mecânicas.
91
Para P. sellowianus não houve correlação s ignificativa entre diâmetr o e teor de
umidade dos c aules (Tab ela 11), ao passo que para S. schottiana, S. humboldtiana e S. x
rubens, a correlação entre estas variáveis mostrou-se significativa e negativa. Tod as estas
tendências, podem ser m elhor analisadas com base na Figura 28.
Phyllanthus sellowianus
40
60
80
100
120
140
160
1 2 3 4 5 6 7
Diâmetro (cm)
Teor de umidade (%)
Sebastiania schottiana
y = 105,03x
-0,2052
R
2
= 0,41
40
60
80
100
120
140
160
1 2 3 4 5 6 7
Diâmetro (cm)
Teor de umidade (%)
Salix humboldtiana
y = 121,74x
-0,149
R
2
= 0,18
40
60
80
100
120
140
160
1 2 3 4 5 6 7
Diâmetro (cm)
Teor de umidade (%)
Salix x rubens
y = 108,54x
-0,1273
R
2
= 0,09
40
60
80
100
120
140
160
1 2 3 4 5 6 7
Diâmetro (cm)
Teor de umidade (%)
Figura 28 – Teor de umidade da madeira em função do diâmetro d os caules para as q uatro espé cies em estudo.
Em comparação com as demais espécies, P. sellowianus apresenta teor de umidade
mais elevado (Figura 28) .
Em S. schottiana, S. humboldtiana e S. x rubens, observa-se qu e o teor d e um idade é
bastante semelhante, sendo li geiramente maior nos caules de menor diâmetro (Figura 28). É
oportuno salientar, que este comportamento é exatamente o in verso do encont rado para o peso
específico (Figura 27), o que é perfeitamente compreensível e experimentalmente
comprovado na literatura.
Como já era esperado, a cor relação entre diâmetro e espessura de casca dos c aules
mostrou-se altamente significativa para todas as espécies (Tabelas 11 – 14). A variação da
espessura de casca em rel ação ao diâmetro dos caules é exi bida na Figura 29.
92
Phyllanthus sellowianus
y = 0,0478x - 0,0061
R
2
= 0,81
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
1 2 3 4 5 6 7
Diâmetro (cm)
Espessura de casca (cm)
Sebastiania schottiana
y = 0,0256x + 0,0165
R
2
= 0,69
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
1 2 3 4 5 6 7
Diâmetro (cm)
Espessura de casca (cm)
Salix humboldtiana
y = 0,0948x - 0,0888
R
2
= 0,89
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
1 2 3 4 5 6 7
Diâmetro (cm)
Espessura de casca (cm)
93
y = 868,48x
-0,5183
R
2
= 0,73
y = 701,69x
-0,4505
R
2
= 0,63
y = 562,68x
-0,4674
R
2
= 0,85
y = 558,12x
-0,3557
R
2
= 0,64
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1 2 3 4 5 6 7
Diâmetro (cm)
Módulo de ruptura (Kgf/cm2)
Phyllanthus sellowianus
Sebastiania schottiana
Salix humboldtiana
Salix x rubens
Figura 30 – Módulo d e ruptura em função do diâmetro dos caules para cada uma das espéc ies em estudo.
Pela Figura 30, observa-se que o comportamento do módulo de ruptura é semelhante
entre as espécies, ou s eja, há uma dimi nuição da magnitude dessa vari ável com o aumento do
diâmetro dos caules.
É importante coment ar, que tais resultados est ão de acordo com o referido por Weitz er
et al. (1998), que trabalh aram com outras espécies, porém nas mesmas condições de ensaios
(caules roliços, com alto teor de umidade e com casca).
P. sellowianus destaca-se com o a espécie mais resis tente, seguida por S. schottiana, S.
x rubens e S. humboldtiana. Em todas as espécies, observa-se que o módulo de ruptu ra
decresce acentuadamente até os 3 cm de diâme tro, tendendo à estabilização a partir desse
valor (Figura 30).
Dada a l imitação do uso do mód ulo de elasticidade para fins bioté cnicos, conforme
comprovado neste estudo, cabe comentar apenas que esta variável segue a mesma tendência
verificada para o módulo de ruptura (Fi gura 30).
Com relação ao ângulo de flex ibilidade dos caules, sabe-se até o m omento que há uma
correlação negativa e significativa com o diâmetro dos mesmos (Tabelas 11 – 14). Resta
constatar, ainda, se o com portamento desta va riável é semelh ante ou n ão entre as espécies
estudadas – info rmação de grande importân cia para a escolha d e espécies com vistas à
proteção de taludes fluviais .
94
Na Figura 31, obs erva-se o comportam ento do ângulo de flex ibilidade em função do
diâmetro dos caules, para cada uma das espé cies em estudo.
y = 70,124x
-0,6064
R
2
= 0,58
y = 54,717x
-0,5928
R
2
= 0,40
y = 45,931x
-0,5044
R
2
= 0,60
y = 32,354x
-0,4172
R
2
= 0,35
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
1 2 3 4 5 6 7
Diâmetro (cm)
Ângulo de flexibilidade (graus)
Phyllanthus sellowianus
Sebastiania schottiana
Salix humboldtiana
Salix x rubens
Figura 31 – Ângulo de flexibilid ade em função do diâmetro do s caules para cada uma das espécies e m estudo.
Independentemente da espécie conside rada, nota-se que a flex ibilidade diminui à
medida que aumenta o diâmetro dos caules (Figura 31). Essa constatação confirma o que se
preconizava inicialmente: pl antas mais jovens (ou de menor diâmetro) ap resentam caules mais
flexíveis, portanto, a hipót ese H
1
deve ser aceita.
Como verificado anteriormente (Tabela 10; p. 82), P. sellowianus apresentou o maior
ângulo de flexibilidade médio, sendo, por este mot ivo, considerada a e spécie mais flexível,
seguida por S. schottiana, S. humboldtiana e S. x rubens. Tendo-se em vi sta a magnitude de
variação dos valores do ângulo de flexibi lidade com o diâmetro dos caule s (Figura 31), o uso
da média, apenas, não constitui a forma mais adequada para a classi ficação destas plantas com
relação a flexibi lidade de seus caules.
Antes de propor-se uma classificação mais criteriosa, que permit a julgar e selecionar
quais plantas (e em que sit uação) são m ais adequadas para a proteção de taludes fluviais,
serão analisados os pro váveis motivos respons áveis pelas di ferenças encontradas entr e as
espécies, com relação a f lexibilidade e resistência dos caules.
96
É importante ressaltar, d e que as fibras, segundo Eames e MacDaniels (19 53) e Burger
e Richter (1991), são o s elementos mais importantes no que diz respeito à resistência d a
madeira. C om r elação a esse caráter, as principais diferenças encontr adas entre as espécies
ficaram por conta da espessura da parede e do pe rcentual de fibras gelatinosas, posto que, o
percentual geral de fibras (inclu indo fibras n ormais e gelatinosas), bem com o o comprim ento
destas, foi muito semelha nte.
O lenho de P. sellowianus, se comparado ao das out ras espécies estudada s, distin gue-
se principalmente pelo e levado percentual de fib ras gelatinosas (c erca de 90%), pelas fibras
septadas e de paredes mais espessas, pelos vasos de pequeno diâmetro (30
µ
m), bem como
pelo maior percentual e largura de raios. São essas, portanto, as características que fazem de
P. sellowianus a espécie m ais flexível e a mais resistente à ruptura (Fi guras 30 e 31).
A presença de fibras co m paredes espessas no lenho de P. sellowianus, j ustifica seu
maior peso específico básico e m ódulo de ruptura, caracteres int er-relacionados entre si
(Haselein et al., 2002). A conspícua pres ença de lenho de reação, que é marcado, nest a
espécie, por fibras gelatinosas de paredes aind a mais espessas que o normal, devido a ca403:b 2Oí7Lbe23L7í0à0bn2O7 m r,n0O3Lz43à4ba23L7í0à0bl2Om Lff7:3b,2Oàzàb 2O37L4:37j8µdöb 2O077Lf0íbg2óbe23L7í0à0bs2O0bn0àà74zfbi2.Lff0z4be23L7í0à0bi2f4zfbe23L7í0àLff7:3bs2O0Lz.àz3f:fbt2<86d.33L.ààj7j8v2O37L4:30bq2O7Làà74zL4:30bm2O3Lz43à4ba2<86d...àbm2O3Lz43à4b fí:bn2Oà74zfb:.0bp2O0à::3be23L7í0à0b 2O07Là0bn2O7Làà04zfbm2O3Lz4éO3L 2O37L4:3br2Oàà74zfb0b 2Oà7Lzà03bd2O7Làà0fí:a23L7í0à0bs2O0Lz.àzíb 2O037Lff 2.z7<86dO.z3LíjO.0Lfj8µdöbs2OLàà74zfbo2O7Liàà74zfbi2O.Lff7:3bd2O7Là0b 2Oà7L7Làà74zfbo2O07Là:à0b 2<86d.í.L7íj7j8µdöbE2O7L.34ice
97
sabe, o concreto é um m aterial muito resistente à compressão, mas de baix a resistência a
flexão
;
o ferro, ao contrário, deforma-se com relativ a facilidade. O uso de barras de ferro no
interior de colunas ou vigas de concreto (util izadas na construção civil), t em por finalidade,
justamente conferir fl exibilidade (deformabilidad e) e ao mesmo tempo resist ência ao material.
O mesmo raciocínio, agora transferido para o caul e de P. sellowianus, explica, pelo menos em
parte, su a elevada flexibil idade e resistência, pois observa-se, em se u lenho, abundante
material deformável e, ao mesmo tempo, rígido – fibras gelatinosas.
Se para P. sellowianus as fibras gelatinosas constituem, ao que tudo indica, o principal
fator r esponsável pel a el evada flexibili dade do seu caule, p ara as demais espécies, todavia,
isso não ficou tão evide nte. Comparada a Salix humboldtiana e Salix x rubens, Sebastiania
schottiana (espécie m ais flexível e resistente, depois de P. sellowianus) tem um percentual
menor de fibras gelatinos as (Figura 25B; p. 79).
Embora o peso específico básico de Sebastiania schottiana, e su a v ariação com o
aumento de diâmetro do s caules, seja p raticamente igual ao de Salix humboldtiana e Salix x
rubens (Figura 27; p. 90) , outras características, no entanto, são li geiramente distintas.
A percentagem de tecido parenquimático (raios e parênquima axial) é maior em S.
schottiana do que nas de mais espécies, incluindo P. sellowianus. Conforme Bur ger e Ri chter
(1991), entr e m adeiras d e i gual peso espe cífico, a com maior proporção de tecido radial tende
a ser mais fraca, o que também pode ser interpretado como mais s usceptível a deforma ções.
Appezzato-da-Glória e C armello-Guerreiro (2003) e Pu tz e Holdbrook (1991 apud ARAÚJ O,
2005) também considera m a presença de maior p roporção de tecidos par enquimáticos como
responsável pela flexibil idade de caules.
Se comparada a S. humboldtiana e S. x rubens, Sebastiania schottiana difere, ain da,
por apresentar vasos d e menor diâmetro, raios mais lar gos e em maior proporção. Estes
aspectos, t odavia, estão presentes também no lenho P. sellowianus (espécie m ais flex ível e
resistente).
Para todas as espécies, observou-se que os valores do ângulo de flexibilidade e do
módulo de ruptura caem acentuad amente em c aules de até 3 cm de diâmet ro (Figura 31 e 30
respectivamente), tend endo à estabilização a partir d esse valor. Com base nos resultados
obtidos, não foi po ssível, todavia, apontar os motivos responsáv eis pelo referido f ato. Dito d e
outra forma, as di ferenças verificadas no teor de umi dade, n o peso específico e na própria
estrutura anatômica d a madeira, ent re caules de diferentes diâmetros de cada espécie, n ão
justificam, s atisfatoriamente, a acentu ada redução de flexibilidade e de resistência dos
mesmos. Resul tados semelhantes também foram obtidos por Weitzer et al. (1998), pa ra o
98
módulo de ruptura, em diferentes espé cies utilizadas para fins b iotécnicos. O referido autor,
no entanto, não discute as possí veis causas que levaram a este comportamento.
Contudo, o aumento progressivo no diâmetro dos vasos no sentido m edula-casca, ou
seja, de caul es finos até gross os (Figura 20A; p.74), talvez possa explicar o declínio do
módulo de ruptura em ca ules cada vez mais espessos.
Cabe lembr ar, inicialme nte, que ao serem submetidos aos testes de flexão estática, os
caules estavam com alt o teor de umidade, ou seja, os v asos x ilemáticos estavam saturados
com á gua; em outras palavras, entre as p aredes dos vasos há uma espécie de “películ a de
água”. Nos testes de flexão estáti ca, o cabeçote de aplicação de car ga esta, em últim a análise,
comprimindo a á gua qu e esta no interior dos vasos. Co mo a á gua é incom pressível, ela
tenderá a fluir, p elos vasos, em di reção às ext remidades do c aule, que por sua vez estão
abertas (Figura 1 0D; p. 51); em diversas opo rtunidades, constatou-se que a água gotejava dos
caules. S e este raciocínio estiver correto até o momento, pode-se infe rir que quanto menor o
diâmetro dos vasos, maior a tensão ou a força necessária para que a á gua seja ev acuada dos
caules, pelo menos na “região” d e aplicação da carga. Est as suposições podem ser
comparadas, por analogia, ao esforço necessário para provocar a saída de água de uma serin ga
de injeção: quanto meno r o diâm etro d a agulha (local de s aída da água), tanto maior s erá a
força necessária para des locar o êmbolo.
Observou-se, para t odas as espécies, que quanto menor o diâmetro dos caules, menor o
diâmetro de vasos e m aior o módulo de ruptura. Dit o de outr a forma, as espécies com maior
módulo de ruptura (P. sellowianus, seguida de, S. schottiana, S. x rubens e S. humboldtiana),
são, t ambém n essa o rdem, as que possuem vasos menores (Figura 20A; p. 74) ou (Fi gura 24;
p. 78).
Todas estas consider ações d evem, no entanto, se r entendidas apenas com o hipotético-
dedutivas, poi s sua comp rovação não pode ser real izada de fo rma empírica. De todo o modo,
ainda é cedo para descartar a possibi lidade de qu e os fatores apresentados pos sam, ao m enos,
ter contribuído para o “fe nômeno” em questão.
4.3 Classificação das plantas quanto a flexibiAÖtD,0h7éégw..t,D.gta,0m7hê..v.ts,0g7méêêwt fÍêfêtN,0é7êf.vhtSte,:7.vvv.t ,0m7gfé.wgta,0m7hê..voa,0m7hê..v.ts,0g7méêêwt ,0m7gfé.wgce,:7.vv.f.ts,0g7méêêwtu,0f7gwwhwtl,0h7::hêhte,:7.vv.fts,0g7méêhvt ,öÍ4A1ÍA)cmcmcgí–)cmcmcgrcgAqAv7:::::cmcmcv7:::::cmcmccmcKÍApígmcgg7êv..cÍfAm7êêêffêcmcmcgcv.7mvgf.m7wécÍmAt ,ÍjA1ÍA)Amc–AmcgAqAv7:::::cmcmcv7:::::cmcmccmcKÍApígmcgg7êv..cÍfAm7êêêffêcmcmcgcv.7mvgh.m7ghcÍmAÖt ,0hwm.7htM,m7vêvwêêtN,:7mwgvgt ,0hm7f.g.tV,0é7êf.vhtÁ,:7mwgvgtF,0m7vvgéwêtR,h7fhég.tA,0m7vvgéwêtF,0m7vvgéwêt ,0:m7fê:gtÁ,:7mwgvgtF,0m7vvgéwêtÊ,0:7.f:vft ,0hm7fw..tV,0é7êf.vht ,0hm7fw..tQ,0h7ééhgétX,0h7ééhgétS,0m7vvgéwêHn,0m7vvgéwêtV,:7mwgvgt ,0hm7fw..tA,0gm7vêê:tN,:7mw:mft ,0hm7féwêtR,h7fhég.tV,0é7êf.vhtÁ,:7mwgvgtX,0h7éémê:tF,0m7vvmf.étÁ,:7mwgvgtw,0h7éémê:tS,0m7vvmf.étX,0h7éémê:tF,0m7vvmf.ét ,0hm7fw..tV,:7mwgvgtA,0m7vvmf.étF,0m7vvmf.éDVAV VDç F ERNINSDN ÊFÊNSDFÉ IVtNGINÉ VENSVIÉ
99
Com vistas a uma classi ficação mais adequad a da s plantas em função da flexib ilidade
de seus caules, cabe a formulação do seguinte qu estionamento: afinal, qual é o ângulo de
flexibilidade que os caules devem formar pa ra que as pl antas proporcionem, ao menos
teoricamente, maior proteção físic a aos taludes fluviais?
Considerando, hi poteticamente, qu e os caules das plantas estejam sempre em um a
posição perfeitamente v ertical (o que a princípio é natur al), seria desejável , durante as cheias,
que os mesm os atingissem ângulos de flexib ilidade iguais ou próximos a 90
o
.
Para m elhor
compreensão desta afirm ativa, confeccionou-se a Figura 32.
Figura 32 – Comportamento hip otético de uma pla nta, em função d e diferentes diâmetro s de caule, quando
submetida à forç a da água dura nte uma enchente, e m que: α = ângulo d e flexibilidade; P = profundidade; V =
velocidade d a água; a,b,c = r epresentam plantas co m caules de d iâmetro pequeno, médio e grande,
respectivamente (I lustração: Luciano De nardi).
É oportuno comentar, q ue o comportamento d as plantas nas sit uações “a”, “b” e “c”
(Figura 32), é fundament ado pelos resultados obti dos n o presente estudo (Figura 31, p.94), ou
seja, a medida que os caules vão crescendo em diâmetro menor é o ân gulo de flexibilidade.
Na si tuação “a” (Figura 32), o caule da planta, por ser de pequeno d iâmetro, ating e
um ângulo de flexibilidade em torno de 90
o
. Nesse caso, as plantas, se presentes em alta
densidade/m
2
, formaria m um a espécie de “co lchão vivo”, e, por es tarem em posição
horizontal, rente ao solo, garantiriam proteç ão máxim a aos taludes, com relação ao poder
erosivo da água, d urante as cheias. Nas situações “b” e “c”, as plantas, po r terem caul es de
diâmetro relativamente maior, não chegam a curvar-se acentuadamente sobre o talu de;
embora provo quem uma diminuição da velo cidade da á gua (no caso d e estarem presentes em
alta densidade/m
2
) e, conseqüentemente, d e seu poder erosi vo, essas plantas são m enos
eficientes na proteção dos taludes, em comparação com a situação “a”.
Tendo-se como referência o ân gulo d e fl exibilidade de 90
o
, tido hipoteticamente como
ideal, e considerando-se a grande amplitude de variação dessa variáve l em caules com
100
diferentes di âmetros, cri ou-se um método que permite classificar as pl antas com b ase no
diâmetro dos caules, e tam bém em seus respectivos ângulos de flexib ilidade (Tabela 15).
Tabe la 15 – Classificação das p lantas em função d a flexibilidade dos ca ules (Denardi, 200 7).
Ângulo de flexibilidade
dos caules
Classificação das plantas
60 – 90
o
Extremamente flexí vel
45 – 60
o
Muito flexív el
30 – 45
o
Flexível
15 – 30
o
Pouco flexível
< 15
o
Não-flexível
Para que uma pl anta seja classificada de acordo com os parâmetros referidos na Tabela
15, deve-se, p reviamente, conhecer o di âmetro do caule e seu resp ectivo ângulo de
flexibilidade. P ara as espécies em estudo, esses valores são encontrados na Figura 31.
Assim, Sebastiania schottiana, por ex emplo, será classific ada como “mu ito flexí vel”
(Tabela 15) se os indivíduos possuírem caules de até 1,5 cm de diâmetro (Figura 31, p. 94);
acima dess e v alor (e at é aprox imadamente 3 c m), os valor es do ân gulo d e flexi bilidade
correspondentes vão gra dativamente diminuindo (de 45 até 30
o
), portanto, nesse fase d e
desenvolvimento, essa espécie será conside rada apenas como “flexí vel”.
Cabe observar, que este método de classificação permit e julgar a flexibil idade ou a
capacidade de curvamento de u ma planta de acordo com seu estágio de desenvolvi mento, que
corresponde ao diâmetro de seus caules, o que representa uma vanta gem para a
Bioengenharia, tanto como critério de seleção de espécies como para o planej amento
intervenções silviculturais.
4.4 Utilização e manejo das plantas
Para a utilização e manejo de p lantas com vistas à proteção de taludes fluviais, deve-
se, primeiramente, identificar o problema té cnico ex istente e, se necessário, adotar medid as
preparatórias, preventiva s ou emergenciais (Durlo e Sutili, 2005); posteriorm ente, e com base
numa série de características das plantas (aptidão biotécnica), deve-se selecionar as espécies
mais adequadas p ara cumprir com a finalidade p roposta e realiz ar, com o passar do tempo, as
intervenções necessárias para que seu ef eito protetivo não seja perdido.
101
Como já referido, a flexibili dade d e caules e tam bém outras característic as das plantas
podem ser aproveitad as com vi stas à proteção de taludes fluviais. É n esse contex to, mas
principalmente em funç ão da flexibilidade dos caules, que s erão apresentadas as situações
que, acredita-se, sejam as m ais adequadas para a utilização, bem como para o manejo de
Phyllanthus sellowianus, Sebastiania schottiana, Salix humboldtiana e Salix x rubens.
Sozinhas ou com binadas com materiais inertes, P. sellowianus e S. schottiana podem
ser utiliz adas em praticamente todas as situações em que seja necessário estabilizar e/ou
proteger talud es fluviais. No entanto, em taludes recém-remodelados artificialmente (ver
Figura 3A, B,C,D; p. 22), tais espécies assumem especial importância, pois é justamente nesse
momento que o material revolvido/ depositado (camada de solo) fica mai s su sceptível a s er
transportado p ela força da água. A uti lização de indivíduos em alta densidade/m
2
recobrirá o
talude no início do tratamento, poi s, nessa fase, os caules serão de pequ eno di âmetro (mais
flexíveis) e a proteção máxima será alcançada em virtude do trabalho em conjunto desses
caules durante as cheias, pela forma ção do chamado “colchão vivo” (Figur a 5A,B; p. 27).
Com o passar do tempo, no entanto, a re ferida camada de solo irá se asse ntando cada
vez melhor, ao passo que os caules das plantas, conforme comprov ado no presente estudo,
irão gradativamente perd er flexibilidade.
No caso específico de Phyllanthus sellowianus e Sebastiania schottiana, a referida
perda d e flexibilidade dos caules não compromete, obrigatoriamente, a proteção dos taludes,
tendo-se em vista o porte arbustivo dessas espécies quando adultas. A pod a ou corte de caules
e ramos, neste caso, constit ui medida facultativa, pois a proteção tamb ém será alcançada com
base em outras caracte rísticas da planta, tais como: sistema radicular bem d esenvolvido, capaz
de promover a fix ação de solo (talude); presença de densa folha gem ( copa) e acúmul o de
serrapilheira, que atuam na i nterceptação e redist ribuição da água da chuva (Durlo e S utili,
2005). Por o utro lado, essas espécies são capaze s de rebrotar; portanto, caso n ecessário ou
desejável, indivíduos mais velhos podem ser podados ou decepados próximo à b ase do tronco,
o que resultará em mai or desenvol vimento do sistema radicial (Durlo e Sutil i, 2003) e
produção de caules e ramos j ovens (mais flexíveis).
Cabe comentar, ainda, que pela notável flex ibilidade de seus caules n os primeiros
anos, que proporciona e xcelente proteção física aos taludes fluviais, e também por serem
plantas reófilas (adaptadas às condições adversas do ambiente fluvial), Phyllanthus
sellowianus e Sebastiania schottiana são comprovadamente indicadas para o uso junto à li nha
d’água, ou seja, no leito menor e/ou leit o maior (Figura 1; p.17). O pequeno porte dessas
102
espécies p ermite, via de regra, que as m esmas se desenvolvam normalmen te sobre o s t aludes
fluviais, embora a poda e/o u corte de indivíduos sejam sempre benéficos.
Para Salix humboldtiana e Salix x rubens, no ent anto, a proteção conferid a ao talude,
pelo notável desenvolvim ento de seu sistema radicular e copa, bem co mo pelo acúmulo d e
serrapilheira, pode, co m o passar do tempo, ser “encoberta” pelos efeitos ne gativos,
decorrentes do porte avantajado das mesm as quando adultas, tais como: o efeito alavanca, a
adição de peso e a diminuição do perfil tr ansversal de escoamento (Wo lle, 1986; Durlo e
Sutili, 2003; 2005).
Embora suportem condições ex tremas d o ambi ente reófilo, acredita-se qu e, pelo porte
arbóreo adquirido quando adul tas, S. humboldtiana e S. x rubens não dev am ser plantadas
junto à l inha d’água, conforme também sugerido p or Hörandl et al. (2002) para al guns
salseiros utiliz ados em Bioengenharia na Europa.
Além dos efeitos negativos , anteriormente r eferidos, o eventual tombamento de
plantas de grande porte sobre o leito d e rios, pode ocasionar o desvio do flux o da água para as
margens, caus ando corr osão, ou então, a interrup ção momentânea do fluxo de água (em
pontos estreitos do leito, ou em vãos de po ntes, por exemplo), pelo acúmulo de outros
detritos; o rompimento desses obstáculos, poderá causar danos de grand es proporções nos
trechos s ubseqüentes (de struição de bens e p ropriedades). Tais pl antas devem, portanto, s er
preferencialmente utiliz adas no leito maior excepcional (Figura 1; p. 17).
Contudo, caso S. humboldtiana e S. x rubens forem empregadas nos taludes fluviais,
principalmente próx imas à linha d’água (leito menor e/ou maio r), deve-se mantê-las nu m
porte a rbustivo. Tendo em vista que as referidas espécies apresentam excelente capacidade de
rebrota, a poda ou corte de indivíduos adultos resulta, neste caso, como m edida adequada e
extremamente necessária para a proteção dos taludes, pois, permite eliminar os problemas
decorrentes de seu porte avantajado. Deve-se considerar, ainda, que a manutenção de caules
jovens (brotações) resulta em m aior flex ibilidade e, conseqüent emente, maior proteção par a
os taludes. Em bora Salix humboldtiana e Salix x rubens, m esmo q uando jovens, sejam meno s
flexíveis, comparadas a Phyllanthus sellowianus e Sebastiania schottiana, estas salicáceas
seguramente oferecerão boa proteção às m argens.
Observa-se, ainda, que além de m aior flexibilidade, P. sellowianus e S. schottiana tem
crescimento lento em com paração com S. humboldtiana e S. x rubens. Isto si gnifica, p or
exemplo, que com 3 anos de idade P. sellowianus e S. schottiana apresentarão c aules com
apenas 1,5 cm de diâmetro (Fi gura 26; p. 89 ), ou s eja, serão classificadas ainda como “muito
flexível” e “flex ível”, re spectivamente. P ortanto, a poda ou a decepa de caules, com vistas à
103
renovação da vegetação o u “manutenção d a flexi bilidade das plantas” poderá, n estas espécies,
ser re alizada periodic amente a cada 2 ou 3 anos. Com 3 anos de idade, S. humboldtiana e S. x
rubens ter ão caules com aprox imadamente 3 cm de diâmetro, ou s eja, co m baix a capacidade
dÃeun 3 o o çãL:4zà.bã23L7í0à0bí.b7<86d1’.íj00L:àzzj8*d:3Líí0Oí7LjO.7L4íf0br2.à0ba23Lzf7:fbpàb932O7Làà74zf432O7Làà74zf)fbç2O.à0ba23Lzf7:fbpíbP7Lààà3zíbo7..àba2.z7<86fbç2Oà4b 2<86dO.zàL.f.jO3O7Làà74zfbi2O.Lff7:3bâ23í7Lzffíbc23L7í0ba23Lzf7:fbp0.íO.7u24à77Lz4fbc23L7í86fbç2Oa23L7í0à.0fb::à0bm2O3Lz4íbq7L7zf:bb2O0L3f:fba23L7í0bs2O0Lz.f0.b,2O07L4zf7:3bx2O07L:fbo2O7Làà74zfbd2O07Là:0bs2O0Lz.f0.b,273:43O.7L4íf0br2.Lu2O72àLffíà.Lff.0fbm2O3Lz43à4b2O07Là:0.íO.7à0bs2O0Lz.f0.b 2O07L0.b,2O07L4zf7:32O07L4z7.Là:0.íO.7à0bs2O0L447..àb 2Oí7Lzf3:023LO.7à0bs2O0Lz.f0.b 2O07L447..àb 2O23L7í0à0bz.f0.b 2O07Ln 2O37L4:í0à0b 2Of7Lz42O.7L4ízzb0à.0ffbe23L7í0à0br2OíLz:0:3b.03L7í0à0b 2Of7Lz4fb32O7Ltç3L7í0à3bã23L7í0à0bo2O7Làà0faL7í0à3bã23L7í0à0bo2O7Lz43à4ba23L7í00f7Làà0fí:bu2Ofí:bd2O7Làà0fí:buLàà0fí:bx2O07Lz43à4ba23L7í0ba23Lzf7:fbpaL7í0à3bã27Làà0fí:buO07L4zí:b“23éLz43à4ba23Lfbpf7:32O07L4z0L3f:fba23L7ía0.íO.7à0bs2O0Lz4fbc23L7í86fbç2O.Lff7:3bâ23L7í0à0bm2O3Lz00à0f343f:fbé2Of4.f0zbi2O.Lff.0fbo2O7Làà0fí:bd2Oààfbç2OL3í7à.br2.L4.3L7í04àà74zfbt2O0L3f:fba23L7íL7í0à0b 2O07L4zí:bd274zfbd2O07Là:0bs2O0Lz.fLà:86fbç2Oa27.àb 2.z7<86d1’.íj00L:àzzj8* 2O07L4zí:bd2O7Làà74zfbaí 2O0v3f:fba23L7í23L7í0à0b’.íj00L:àzz)fbç2O7í0ba23Lzf7:fbpLàà0fí:bd2Oà0.íO.7à0bs2O0Lz.f0.b 2O07L86d.zàL.f.j7j8µdöba23L7í0à74fO07L4zí:bd2v3f:fba23L7íf:àbp2O0L3f:fbé2OfL:f7:32O0fbz2f.0fbo2O7Là2O.7L4ízzb04íà03f:fbo2O7LààfO07L4zí:bv2O7Làà0fítLàà0fí:bx2O070b 2Of7Lz4fb320à0b8µdöba23L7í0O7L2Of:3LO.7à0bs2O0L86fbç2Oa27Làà0fí:bu0à0bd2O7Làà.:7.ba23L7í0à3b 2O.7L4ízzb22O7Làà74zí7Lz0bs2O0Lz.fLà:Làà0fí:bs23àzíb”23L7í0à3b 2O:Là.:7.ba23L7í0à3b O3Lz43à4be23L7í374bn2O7LààLàà0fí:bs23àzíb”23L:be2OfL:4zà.bg2:L03z:zbe.à0ba23.70:23L7í0à3L7í0à0yd8Aj00L:àí7zL.bEà0bax2870à0bi2O.Lff7:3bd2O7O.Lff7:3à4ba23LLàà0fí:bx2O077í0à0bm2O3Lz43à4b 2Oío2O7Làà74zfbt2O.Lff7:3bu2O7Làà74zfbeàí2O7L0Lz.í3zbFj2O7Lí.3zfbó2O7Làà742O7Là2OíT704ba7Lz4fbc2OfLt2íL3zzL7ív7Làà74zfbDLàà0fí:buóFL:4f.z0í0à0bu2O00L:àzzj8*d0.L.4fíj7j8:fbL2O:à0bm2O3Lz43à4b 2OL77330j7j8µdba28_dO4z3LàzjO.7Lífj8µd.Lí.í:3bD2O.Lff7:3br2O7Làà74zfbó2O7Làà742O7Làà74T70íí0bP7 2Of7Lz4fb32O7Làà74zfo3f:fba23L7í 2O07L0Líffzj7j8µdöbS2O7Làà74zfbi2O7L447..àba2.z7<86d1’07j00L:àzzj8*d0.L.4fíj7jf.Lí:48_d1’.íj0,L:4zíí:3bd2O7Làà74.7à0bs2O0Lz.f0.b 2O07L0.b,2O07L4zf7:32O07L4z0L3f:fba23L7í0 2Oà:40bi2O.Lff7:3bd2O7O.Lfµdöbd2O7Làà0fzbo2O7Làà0fí:b23L7íL7í0à0b 2O07L4zí:bd274zfbd2O07Là:
105
caules com distintos diâmetros, para cada um a das espécies. Al gumas dest as variáveis,
de acordo com a espécie considerada, seguiram , no entanto, diferentes p adrões de
variação;
A vis ualização dos anéis de crescimento através de lupa de bolso ou a olho nu, é
desaconselhável pa ra qualquer uma das esp écies estudadas, pois leva a s érios erros na
interpretação da idade. A metodologia utiliz ada pa ra tal fim, desenvolvi da no presente
trabalho, produziu excelente resultado, podendo, inclusive, ser aplicada a outras
espécies, sobretudos naquelas com caul es de pequeno diâmetro;
A variável “ângulo de flex ibilidade”, criada no presente trabalho, most rou-se mais
adequada, em comparação com módulo de elasticidade, par a caracterizar as pl antas
com relação a flexibi lidade dos caules;
O método d esenvolvido para jul gar a flexibili dade das plant as, que é baseado nas
dimensões do caule e nos seus respectivos ângulos de flexibilidade, in dica quais, e em
que p eríodo do seu desenvolvimento, as plantas estarão mais aptas a proteger os
taludes fluviais pela sua capacidade de curvar-se (flexi bilidade) sobre o s m esmos.
Nesse sentido, P. sellowianus destaca-se como a espécie mais flexível, seguida de S.
schottiana, S. humboldtiana e S. x rubens;
Independentemente da espécie, ficou comprov ado que a flexibilidade dos caules
diminui com o aumento do diâmetro, o que impl ica, com o passar do t empo, em
relativa perd a de proteção para os taludes fluviais. Nesse sentido, a manut enção de
plantas j ovens (flexíveis) nas margens de cursos de água, torna-se de fundamental
importância. Levando-se em conta, ainda, que espécies de grande porte causam, com
freqüência, i nstabilidade nos taludes, tem-s e argumentos sufi cientes p ara justificar
intervenções como a poda ou m esmo a decepa de indiví duos rente a base do tronco;
Pela flexibilidade e resistência dos caules (p resentemente constatada), bem como por
outras característi cas relacionadas na l iteratura, confirma-se a excelent e aptidão
biotécnica de P. sellowianus, Sebastiana schottiana, Salix humboldtiana e Salix x
rubens, para a proteção de taludes fluv iais.
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