UNEG-INGENIERIA EN INDUSTRIA FORESTALES · peso específico de la madera y su ubicación dentro del...

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


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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


8

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

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