UNEG-INGENIERIA EN INDUSTRIA FORESTALES · peso específico de la madera y su ubicación dentro del...
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UNEG-INGENIERIA EN INDUSTRIA FORESTALES
Universidad Nacional Experimental de Guayana
Vicerrectorado Académico
Coordinación de Pregrado
Coordinación de Pasantía
Centro Biotecnológico de Guayana (CEBIOTEG)
PESO ESPECÍFICO E LA MADERA DE Carapa guianensis
(CARAPA)
Trabajo parcial presentado como requisito para optar al grado de
Tecnólogo en Industrias Forestales
Tutor Industrial: Realizado por:
Ing. Velásquez Jesús García Américo
Tutor Académico:
Ing. Toro María Elena
Upata, Mayo del 2012
UNEG-INGENIERIA EN INDUSTRIA FORESTALES
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IDICE
Dedicatoria………………………………………………………………………3
Agradecimiento………………………………………………………………....4
Introducción……………………………………………………………………..5
DESARROLLO I
I.1. Descripción de la unidad donde se desarrollo la pasantía …………………...6
I.1.a Líneas de Investigación del CEBIOTEG…………………………….…...7
I.1.b Extensión de Cebioteg…………………………………………………….7
I.2.- Situación problema en la empresa…………………………………………...7
I.3 Objetivos de la pasantía……………………………………………………….8
I.3.1 Objetivo general…………………………………………………………...8
I.3.2 Objetivos específicos………………………………………………………...8
I.4.- Método aplicado para el desarrollo de la pasantía………………………….8
I.4.1 Obtención de las Muestras de Madera…………………………………….9
I.4.2 Obtención de las probetas…………………………………………………..10
I.4.3 Determinación del Peso Específico………………………………………..10
I.4.4 Análisis de la Información………………………………………………..10
I.5. Resultados y análisis de la evaluación……………………………………….11
I.5.1. Variación radial…………………………………………………………….11
I.5.2. Variación axial……………………………………………………………13
I.6.Conclusiones y recomendaciones…………………………………………….15
Bibliografías……………………………………………………………………..16
Cronograma de Actividades…….……………………………………………….18
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DEDICATORIA
A Dios por brindarme la oportunidad y la dicha de la vida, al brindarme los
medios necesarios para continuar mi formación como tecnólogo, y siendo un
apoyo incondicional para lograrlo ya que sin él no hubiera podido.
A mi hermano Miguel García y mi tío Rafael Acosta que ya partieron a la
presencia del señor, dedicarles este presente documento quienes permanentemente
me apoyaron con sus espíritus alentadores, contribuyendo incondicionalmente a
lograr mis metas y objetivos propuestos y que al brindarme con sus ejemplos a ser
perseverante y darme la fuerza que me impulsó a conseguirlo.
A mi familia mi padre y mi madre que me acompañaron a lo largo del camino,
brindándome la fuerza necesaria para continuar y momentos de ánimo así mismo
ayudándome en lo que fuera posible, dándome consejos y orientación,
sacrificándose en momentos para poder darme esa ayuda necesaria para continuar
con mis estudios para así poder llegar hacer el hombre de bien que soy, gracias
por todo lo que han hecho por mi mis viejos lindos, este título se los dedico a
ustedes que era una de las cosas que siempre me pidieron.
A Roselin por haber estado en los momentos difíciles y apoyarme cuando más lo
necesitaba al darme palabras de aliento Gracias mi reina.
A mi hermanito quien a pesar de ser tan joven y apenas empezando la vida me
hizo ver lo bonita que es la vida cuando uno se quiere superar como ser humano,
gracias hermanito
A mis tíos, tías, abuelos, primos y amigos que de una forma u otra estuvieron
siempre apoyándome a seguir luchando por los sueños que uno emprende en esta
vida, gracias a todos.
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AGRADECIMIETOS
A mi casa de estudio la UNEG por haberme dado la oportunidad de cumplir mis
metas de una forma brillante y ofreciéndome una gama de posibilides en la vida.
A mi licenciada querida Lensiana Fernández que es mi segunda madre la cual
estuvo en todos los momentos y pasos que di apoyándome y demostrándome su
cariño y su afecto hacia mi persona, gracias.
A los docentes que me han acompañado durante el largo camino, brindándome
siempre su orientación con profesionalismo ético en la adquisición de
conocimientos y afianzando mi formación.
Igualmente a mi docente asesor el Prof. Jesús Velásquez quien me ha orientado en
todo momento en la realización de este proyecto que enmarca uno de los últimos
escalones hacia un futuro en donde sea partícipe en el mejoramiento.
A mis amigos y amigas Vanessa Muños, Arantxa Haam, Addys Bonalde,
Arquímedes Marchan, Lennys Campos, Emilio Alvares, Simón Salazar, Gilberto
Quiñones, Enrique Correa y otros que en el transcurso de estos años han sido para
mí como una familia en la cual nos ayudamos sin rencores y siempre buscando lo
mejor para cada uno, gracias mis hermanos del alma.
Al personal obrero que trabaja en la UNEG que me demostraron su apoyo
incondicional en todos estos años que han compartido conmigo.
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ITRODUCCIÓ
La madera es un tejido exclusivo de los vegetales leñosos, que como tales tienen
diferenciados y especializados sus tejidos, los cuales están formados
principalmente por células que se pueden asemejar a tubos huecos, en el que la
pared del tubo se correspondería con la pared celular y el interior hueco con el
lumen de la célula. De forma simple y general se puede decir que la madera esta
formada por la unión de estas células, cuyo tamaño, forma y distribución junto
con otros elementos anatómicos, como los radios leñosos, la presencia de canales
resiníferos o de vasos, etc., son los que dan lugar o definen las diferentes especies
de madera (Aitim, 2007).
El peso específico, es una característica de fácil determinación, cuya expresión
resulta principalmente de las dimensiones celulares y de las proporciones relativas
de los tejidos leñosos, entre los que destacan las fibras, en las Angiospermas y las
traqueidas en las Gimnospermas. Resulta relevante en este sentido el espesor de
las paredes celulares de fibras o traqueidas, y en menor grado, la proporción de
tejido parenquimatico axial y radial (Tsoumi, 1991). La densidad de la madera y
el peso específico son considerados como los indicadores, físicos más importantes
de la resistencia y calidad de la madera, las cuales permiten predecir
características como dureza, facilidad de maquinado su resistencia y durabilidad
natural entre otros aspectos (Tsoumi 1991).
En tal sentido en presente trabajo se muestra un estudio técnico en relación a la
variabilidad tanto en sentido axial como radial del peso específico de la madera de
una especie latifoliada de elevado valor comercial en el Edo Bolívar como lo es
Carapa guianensis sirviendo así como marco de referencia regional para los
usuarios comunes de este recurso forestal.
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I DESARROLLO
I.1.- Descripción de la unidad donde se desarrollo la pasantía
Las actividades del trabajo de pasantías, se realizaron en el Centro Biotecnológico
de Guayana (CEBIOTEG). El CEBIOTEG es un centro de investigación adscrito
a la Coordinación General de Investigación y Postgrado, de la Universidad
Nacional Experimental de Guayana (UNEG).
El CEBIOTEG, tiene como misión contribuir con el desarrollo del sector
agropecuario y forestal de la Región Guayana a través de la adaptación,
generación y transferencia de tecnologías y la formación de personal de alto nivel,
teniendo como visión el de llegar a ser una entidad organizativa rentable con
autonomía de gestión, capaz de adaptar, generar y transferir procesos y
tecnologías para satisfacer necesidades de producción y mercadeo en el sector
agropecuario y forestal, usando personal calificado y recursos tecnológicos de
punta (Gómez, 2006).
En pro del funcionamiento institucional el CEBIOTEG se ha establecido una serie
de objetivos, dentro de los que se señalan:
� Ejecutar proyectos de investigación básica y aplicada e investigación
(desarrollo en las áreas de biotecnología agropecuaria y forestal de
carácter prioritaria para la región).
� Generar, adaptar y transferir tecnologías que contribuyan a incrementar
la producción, la productividad y calidad especies agropecuarias y
forestales con potencial económico y alimentario.
� Desarrollar procesos biológicos con el fin de producir metabólicos de
interés comercial, productos alimenticios y productos para el control
biológico de nematodos, hongos, bacterias e insectos.
� Desarrollar prácticas de manejo agronómico que permitan minimizar
los riesgos ambientales.
� Lograr la formación de recursos de alto nivel que contribuya a definir y
mejorar programas agropecuarios y forestales de la región.
� Desarrollar proyectos rentables que permitan la autogestión del centro.
(Tritico uneg)
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I.1.a Líneas de Investigación del CEBIOTEG
Cultivo in Vitro Vegetal
Mejoramiento Genético Vegetal
Eco tecnologías
Caracterización de Productos Naturales
Producción Agropecuaria
Bioconservacion de los productos Forestales
Biotecnología de la química de los productos Forestales y sus derivados
I.1.b Extensión de Cebioteg
Entre uno de los objetivos del CEBIOTEG se encuentra la transferencia de
tecnología hacia el sector agropecuario y agroindustrial de la Región Guayana,
con la finalidad de contribuir con la solución de problemas en beneficio de la
comunidad y conservación ambiental. Además de fomentar y fortalecer relaciones
con otros Centros de Investigación del país, con el fin de intercambiar
conocimientos y establecer cooperación que permita consolidar la formación de
un equipo de trabajo multidisciplinario (Gómez 2006).
I.2.- Situación problema en la empresa
En los bosques de la región Guayana se encuentran un elevado número de
especies forestales maderables, las cuales industrial y tecnológicamente se han
empleado desde hace muchos años, siendo las propiedades y características de la
madera procedente de esta localidad, evaluadas inicialmente por el laboratorio
nacional de productos forestales alrededor de los años sesenta.
Es importante señalar que las propiedades de las maderas, como en todo material
orgánico, dependen de muchos factores tales como: tipo y edad del árbol, lugar y
condiciones de crecimiento, ubicación geográfica etc. (Arroyo, 1983). Por lo que
en la actualidad el CEBIOTEG, ha identificado la necesidad de actualizar la
información existente en relación a todas las propiedades de la madera
procedentes de la región Guayana.
El siguiente estudio pretende analizar la evaluación del peso específico de la
madera en relación a la altura y distancia radial en la especie de Carapa
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guianensis (carapa) para contribuir al conocimiento integral de las especies bajo
estudio y conocer su potencialidad analizando las relaciones existentes entre el
peso específico de la madera y su ubicación dentro del árbol, sirviendo además,
como marco de referencias bibliográficas para usuarios mas comunes del recurso
forestal y afines.
I.3 Objetivos de la pasantía
I.3.1 Objetivo general:
Evaluar la variabilidad natural del peso específico en la madera de Carapa
guianensis (carapa), procedente del compartimiento (C3) de la Reserva Forestal
de Imataca.
I.3.2 Objetivos específicos:
� Determinar la tendencia de variación del peso específico en las maderas de
C. guianensis, sobre una secuencia proporcional a la distancia de los
radios desde la médula hasta la corteza.
� Analizar el patrón de variación axial del peso específico en la madera de
C. guianensis, en función a cinco niveles proporcionales de altura
comercial respectivamente.
I.4.- Método aplicado para el desarrollo de la pasantía
Para el logro de los objetivos de la pasantía, las actividades a desarrolladas se
muestran en el plan de trabajo anexo. La metodología a seguir fue separada en dos
fases, una de campo y otra de laboratorio. En la fase de laboratorio se siguió la
metodología descrita por Duran (1999) y los lineamientos establecidos por las
normas ASTM (1990).
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I.4.1 Obtención de las Muestras de Madera
Las muestras de madera para el desarrollo de la pasantía se colectaron en la
Reserva Forestal de Imataca específicamente en el compartimiento III (C3)
asignado a la empresa COMAFOR C.A, en el municipio Sifontes del Edo.
Bolívar. En total se cortaron 2 árboles. De cada uno de los árboles se extrajo un
disco de madera de 15 cm de espesor, a cinco niveles de altura: base, altura de
pecho (AP), al 30%,60% y 90% de la altura comercial respectivamente (Fig 1),
los cuales fueron empleados para realizar las evaluaciones de la variabilidad de la
madera tanto en sentido perpendicular como paralelo al eje del árbol.
Fig.1 Esquema de extracción empleado para la toma de muestra de madera
en los árboles de Carapa guianenesis.
Para el estudio de la variación radial, de cada disco de madera, se tomaron
muestras sobre una secuencia proporcional a la longitud de los radios desde la
médula hasta la corteza (Fig. 2), partiendo desde los alrededores de la médula
(0%) con incremento radial de 25% hasta llegar al 90% de la sección radial
(0%,25%,50%,75% y 90% respectivamente)
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Fig. 2. Esquema empleado para la extracción de las muestras de
Madera para su evaluación.
I.4.2 Obtención de las probetas
Las probetas fueron dimensionadas en los talleres de carpintería de la UNEG-
UPATA, sus dimensiones establecidas fueron de 2x2 cm de arista y 3 cm de largo
(en dirección a las fibras), las mismas fueron codificadas con el número de árbol
de evaluación, altura y punto radial.
I.4.3 Determinación del Peso Específico
Para la determinación del peso específico en condición seca al horno, las muestras
fueron colocadas en una estufa YAMATO DX400, a una temperatura constante
de 105 ± 3°C hasta obtener peso constante (aproximadamente 3 días). La
determinación del peso de cada una de las probetas se realizó con una balanza
SHIMADZU AY 220 con precisión de diez milésimas, para el caso de la
determinación del volumen por desplazamiento de agua, se utilizó una balanza
analítica OHAUS Adventurer, con precisión de centésimas.
I.4.4 Análisis de la Información
Se realizó un análisis de varianza (ANOVA) para evaluar la evaluación del peso
específico de la madera entre arboles (efecto árbol), entre las 5 alturas de
evaluación (efecto altura) y entre los 5 puntos de muestreo radial (efecto distancia
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radial) el programa utilizado fue el SPSS 12 para Windows con el apoyo del
programa Microsoft office Excel 2007.
Es importante señalar que durante el desarrollo de la pasantía se presentaron
pequeños contratiempos que retrazaron en cierta forma la evaluación del peso
específico en la madera de C. guianensis, como fue la de recibir la permisología
necesaria por parte del Ministerio del Ambiente del Poder Popular así como de la
empresa (COMAFOR) encargada de manejar dicha área de la Reserva Forestal de
Imataca para poder obtener las muestras de madera y realizar la evaluación
planteada.
I.5. Resultados y análisis de la evaluación
I.5.1. Variación radial En la Tabla 1, se muestran los resultados obtenidos de la evaluación del peso
específico en la madera en sentido radial para cada punto de muestreo 0%, 25%,
50%, 75%, 90%, de la madera de la especie C. guianensis, en las diferentes
alturas (An) de evaluación.
Tabla 1. Evaluación del Peso específico en la madera de Carapa guianensis se indican los
valores promedios y desviación estándar en dirección radial para cada altura del
árbol.
Árbol Distancia radial (médula-corteza) Valor
promedio general 0% 25% 50% 75% 90%
A1 0,79±0,11a
(0,62-0,86)
0,76±0,12a
(0,57-0,84)
0,70±0,11a
(0,58-0,81)
0,79±0,09a
(0,68-0,88)
0,82±0,06a
(0,76-0,90) 0,77±0,10
A2 0,68±0,08a
(0,64-0,76)
0,69±0,08a
(0,59-0,80)
0.70±0,08a
(0,56-0,78)
0,73±0,06a
(0,65-0,79)
0,78±0,02a
(0,76-0,81) 0,72±0,07
A3 0,71±0,08a
(0,61-0,80)
0,75±0,12a
(0,60-0,90)
0,79±0,13a
(0,63-0,93)
0,79±0,05a
(0,74-0,87)
0,81±0,09a
(0,69-0,90) 0,77±0,09
A4 0,71±0,05a
(0,66-0,77)
0,72±0,07a
(0,67-0,83)
0,74±0,15a
(0,55-0,88)
0,75±0,06a
(0,70-0,83)
0,83±0,06a
(0,76-0,92) 0,75±0,09
A5 0,73±0,07a
(0,63-0,82)
0,78±0,04a
(0,73-0,85)
0,83±0,09 a
(0,74-0,91)
0,83±0,04a
(0,81-0,90)
0,89±0,04b
(0,85-0,94) 0,81±0,07
Prom. 0,76±0,09
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El peso específico promedio determinado para la madera de la especie fue de
0,76±0,09, el cual es superior al reportado previamente para la especie por otros
investigadores, tal es el caso de el IFLA (1989) quien señala con un valor de peso
especifico de 0,55. Mora y Arroyo (1968), Vilela (1968) y Toro et al. (2009)
reportaron valores promedios de 0,62 , 0,60 y 0,57 respectivamente para la
madera de la especie procedente de la Reserva Forestal de Imataca norte, en la
Guayana Venezolana.
En la figura 3 se muestra la tendencia de variación radial experimentada por el
peso específico en la madera de la especie, el cual evidencio un incremento
irregular de su valor inicial desde los alrededores de la médula 0% hasta alcanzar
el máximo valor en la parte externa del tronco cercano a la corteza 90%. Esta
tendencia o patrón de variación fue similar en las cinco alturas bajo evaluación.
Fig. 3. Evaluación del peso específico de la madera en relación a la distancia radial en
Carapa guianensis.
Esta tendencia o patrón de variación es similar al reportado en otras especies
latífoliadas, por ejemplo, Butterfield et al. (1993), en Costa Rica sobre las
especies Hyeronima alchorneoides y Vochysia gatemalensis, Toro et al. (2009) en
la madera de Carapa guianensis, y Vidal et al. (2011), en la madera de Ficus
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insipida. Este patrón de variación ha sido señalado por Panshin y De Zeeuw
(1980), como variación Tipo I.
I.5.2. Variación axial
En la figura 5, muestra la tendencia del peso específico de la madera de C. guianensis
en el sentido axial. En ella se observa una variación irregular desde la base del hasta
la cercanía de la primera ramificación del árbol, iniciando con un valor promedio
de 0,77, el cual disminuye asía la altura de pecho para luego iniciar un incremento
progresivo hasta el 90% de la altura comercial (A5) de 0,81
Fig. N°5 Variación axial del peso específico en la madera de Carapa guianensis.
El perfil de variación axial del peso específico determinado en esta investigación
ha sido clasificado por Arroyo (1983) como variación Tipo I, el mismo coincide
con lo señalado por diferentes autores en otras especies latífoliadas, por ejemplo:
Bosman (1996), en dos especies tropicales (Shorea leprosula y S. parvifolia ),
señaló que el patrón de variación fue una disminución en los primeros estratos de
altura, luego se incremento hasta el tope del árbol igualando en muchos casos el
valor inicial cercano a la base. Nogueira et al. (2005), en un estudio sobre 310
árboles colectados en el Amazonas Brasilero, señalaron que la densidad de la
madera en el tope del árbol fue 8% menor que a la altura de pecho en el 87% de
los árboles en estudio. Igualmente, Lei et al. (1996), determinaron una
disminución del 8% del valor de la variable peso específico con la altura de
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evaluación en la especie Quercus garryana. Por otro lado, en especies
procedentes de la Guayana Venezolana, Velásquez et al. (2009) en la madera de
Erisma uncinatun determinaron el mismo patrón de variación axial del peso
específico señalado en esta investigación. Vidal et al. (2011), en la madera de
Ficus insipida señalaron una disminución irregular del peso específico desde la
base hasta la primera ramificación en el fuste del árbol, mostrando este ultimo
punto un valor superior de aproximadamente un 12%.
Este patrón de variación axial ha sido establecido por diversos autores como
consecuencia de dos aspectos generales: uno referido a que en los bosques
tropicales muchas especies muestran un rápido crecimiento vertical producto de la
competencia por la luz solar, y dos que durante el desarrollo de la copa, el árbol es
sometido a elevados niveles de stress debido a la fuerza ejercida por el viento
sobre la misma, ambos aspectos demandan estabilidad estructural y son
contrarrestados mediante un refuerzo mecánico, desarrollado naturalmente por el
árbol a través de la producción de madera de mayor densidad y resistencia cercano
a la base del árbol (Wiemann y Williamson,1989; Woodcock y Shier, 2002;
Sotelo et al., 2007)
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I.6.Conclusiones y recomendaciones
El desarrollo de la pasantía permitió manejar los aspectos metodológicos
estandarizados sobre la rigurosidad científica y técnica que conlleva la evaluación
de un material como la madera, además de incrementar el conocimiento teórico
practico sobre los aspectos tecnológicos de la madera, haciendo énfasis sobre
tendencias o patrones de la variabilidad natural de la misma.
El valor promedio del peso específico en la madera de la especie Carapa
guianensis fue de 0,76±0,09 con una clara tendencia a incrementar su valor desde
la médula hasta la cercanía de la corteza, en cambio la variación axial evidencio
una disminución a medida que se incrementó la altura de evaluación.
Dados los resultados obtenidos y con el propósito de incrementar esta
información sobre las especies bajo estudio se recomienda realizar otros estudios
relacionados con individuos de la misma especie provenientes de diferentes zonas
y a diferentes alturas de muestreo.
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CROOGRAMA DE ACTIVIDADES
Actividades
SEMANAS
1 2 3 4 5 6 7 8
Investigaciones Bibliográficas
Recolección de las Muestras
Preparación de las probetas
Determinar el peso húmedo y volumen
de las probetas.
Determinar el peso seco y volumen de
las probetas.
Trascripción de datos al programa
Excel 2007
Calculo de peso especifico y
volumen de las probetas
Análisis de los resultados con el programa SPSS
Organización, estructuración,
entrega del informe