RESUMO Problemas de agendamento são tarefas da rotina operacional presentes nas empresas, que exigem uma solução ótima para apoiar a decisão. No entanto, esses problemas ainda não foram investigados com frequência na ciência florestal. Neste sentido, propôs-se descrever uma formulação matemática para a otimização da silvicultura sob restrição de agendamento da mão de obra/ sequenciamento das atividades (SSRRMM). Buscando o método mais adequado para solucionar este problema combinatório, comparou-se duas estratégias: i) Programação Linear Inteira (PLI) e ii) Simulated annealing (SA). Os principais critérios para avaliar o desempenho das estratégias foram fornecer soluções fáctiveis em tempo de processamento e custo final do projeto aceitáveis. A instância abordada é um problema real contendo 32 talhões e cinco atividades silviculturais programadas dentro de um prazo de 40 dias. Testou-se ainda três funções objetivo, definindo estudos de caso (S) para atender às decisões recorrentes dos gestores, minimizando: S1 - custo do projeto, S2 - makespan e S3 - utilização da mão de obra. Os resultados revelam um modelo robusto para apoiar o planejador florestal em tarefas a nível operacional. O PLI alcançou a solução ótima apenas para a minimização do custo do projeto (S1) devido à demora no tempo de processamento dos outros estudos de caso. Desta forma, destaca-se o SA como um método eficiente para solucionar o SSRRMM, fornecendo soluções satisfatórias em um tempo reduzido. Todas as funções objetivo se ajustaram adequadamente aos seus objetivos propostos. As funções de makespan e de uso da mão de obra aumentaram US$ 1.820,29 (S2) e US$ 2.146,39 (S3) em relação ao S1, respectivamente, para terminar o projeto mais cedo e reduzir a oscilação do uso da mão de obra ao longo dos dias. Diante dessas descobertas, sugere-se aos futuros pesquisadores incorporar outros desafios na tomada de decisão, envolvendo uma formulação multi-objetivo ou métodos para revelar novos insights dentro do manejo e planejamento florestal.

ABSTRACT Scheduling problems are tasks of the operational routine in companies, which demand an optimal solution to support the decision. However, these problems have not been frequently investigated in forestry science. Therefore, it was proposed to describe a mathematical formulation for silviculture optimization under scheduling restriction of the workforce /sequencing of tasks (SSRCMM). Seeking the most suitable method to solve this combinatorial problem, two strategies were compared: i) Integer Linear Programming (ILP) and ii) simulated annealing (SA). The main criteria to assess strategies’ performance were to provide feasible solutions at an acceptable processing time and final project cost. The instance approached is a real problem outlined in 32 stands and five silvicultural tasks scheduled within a 40-day deadline. Three objective functions were also tested, defining case studies (S) to attend to the recurring managers’ decisions by minimizing: S1 – project cost, S2 – makespan, and S3 – workforce usage. The results reveal a robust model to support the forest planner in operational-level tasks. The ILP achieved the optimal solution only for the minimization of the project cost (S1) due to the delay in processing time of the other case studies. Thus, the SA stands out as an efficient method to solve the SSRCMM by providing satisfactory solutions in a reduced time. All the objective functions fitted properly with their proposed goals. The makespan and workforce usage functions increased by US$1,820.29 (S2) and US$2,146.39 (S3) from the S1, respectively, to finish the project earlier and reduce the oscillation of workforce usage over the days. Facing these findings, it is suggested that future researchers incorporate other challenges in decision-making, involving a multi-objective formulation or methods to reveal new insights for forest management and planning.

RESUMO O objetivo deste estudo foi identificar as melhores regiões para alocação de fomentos florestais e sistemas de transporte mais eficientes, utilizando um modelo de programação matemática, para minimizar os custos de suprimento de madeira em três estados brasileiros. O fomento florestal é uma parceria entre produtores e empresas florestais, sem aquisição de terra por parte das empresas. Os produtores florestais são reconhecidos como uma importante fonte de plantio para a produção florestal. Para planejar parcerias bem-sucedidas, a empresa precisa planejar suas contratações. No presente estudo, foi considerado que as parcerias são realizadas por meio de contratos formais e que esse modelo de contratação não permite a quebra de contrato. Seis cenários foram modelados e avaliados com base no custo total da função objetivo, custo médio da madeira (USD/m3), distância média de transporte (km) e tempo de processamento. O modelo matemático mostrou sua eficiência, efetividade e flexibilidade na geração de cenários para apoiar os gestores da empresa nas tomadas de decisões e evitar quebras de contrato. O planejamento da contratação beneficia ambos os lados, pois garante a produção da empresa e fornece segurança financeira aos produtores florestais. Além disso, o modelo sugere alternativas como o preço da madeira diferenciado de acordo com a localização das regiões e a formação de blocos homogêneos de contratação/renovação de fomentos no entorno da fábrica de celulose.

ABSTRACT The objective of this study was to identify the best regions for allocation of a forestry outgrower scheme, and the most efficient transportation system, using a mathematical programming model to minimize the wood supply costs in three Brazilian states. The forest outgrower scheme is a partnership between producers and forest companies, without land acquisition by the companies. Forest producers are recognized as an important source of growth for forest production. In order to achieve successful partnerships, the company needs to plan its hiring. In this study, the partnerships are made through formal contracts and the model does not allow breach of contract. Six scenarios were modeled and evaluated based on the total cost of the objective function, average wood cost (USD/m3), average transport distance (km) and processing time. The mathematical model showed its efficiency, effectiveness, and flexibility in generating scenarios to support company managers in the decision-making and to avoid breach of contract. Hiring planning benefits both sides as it ensures the company’s production and provides financial security to forest producers. In addition, the model suggests alternatives such as the differential pricing of wood according to the location of the regions and the formation of homogeneous blocks of contracting/renewal of outgrower schemes around the pulp mill.

RESUMO O crescimento da demanda por madeira se dá em qualidade e quantidade, sendo os estudos econômicos fundamentais na análise da viabilidade de projetos florestais. Tais estudos estão alinhados aos estudos de manejo e silvicultura, destacando a modelagem do crescimento e produção. Este trabalho propõe a avaliação econômica da implantação do mogno africano no Brasil sob diferentes perspectivas de manejo florestal. Os dados são provenientes de plantios com idades variando de 1,1 a 15 anos localizados em diferentes regiões do Brasil. Uma análise financeira foi realizada utilizando o Valor Presente Líquido (VPL), Taxa Interna de Retorno (TIR) e Valor Anual Equivalente (VAE) para uma rotação de 20 anos de idade considerando diferentes regimes de desbaste (A - não desbastado, B - um desbaste aos 10 anos de idade com 150 árvores por hectare remanescentes e C - dois desbastes, primeiro na idade de 8 anos remanescendo 150 árvores por hectare e segundo aos 15 anos com 75 árvores por hectare remanescentes) considerando uma densidade inicial de 278 árvores por hectare. Uma simulação de Monte Carlo foi realizada levando em consideração diferentes variáveis de risco. Os resultados mostraram que a taxa de desconto foi a variável que mais influenciou a viabilidade do investimento. Todas as classes de sítio nos diferentes regimes de manejo apresentaram valores de VPL positivos, variando de 25.053 a 125.780 reais por hectare, sendo os regimes B e C os melhores. A simulação de Monte Carlo mostrou que a probabilidade de insucesso do investimento é praticamente zero, destacando o mogno africano como uma boa opção para investimento florestal, uma vez que possui altos valores de taxa interna de retorno (14% a 25%), superiores à maioria das taxas de investimento disponíveis no mercado.

ABSTRACT Wood demand is increasing in quality and quantity, and economic studies are fundamental to analyze the feasibility of forest projects. These researches are in line with management and silvicultural studies, highlighting growth and yield modeling. This paper proposes an economic evaluation of implementation of African mahogany stands in Brazil under different perspectives of forest management. Data are from plantations ranging from 1.1 to 15 years old in different Brazilian regions. Financial analysis was undertaken using Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR) and Equal Annual Equivalent (EAE) for a 20-year period considering three thinning management regimes (A - unthinned, B - one thinning at age 10 years remaining 150 trees ha-1 and C - two thinnings, first at age 8 remaining 150 trees ha-1 and second at age 15 years remaining 75 trees ha-1) considering an initial density of 278 trees ha-1. A Monte Carlo simulation was performed considering six risk variables. Results showed that the discount rate is the variable that most influences the viability of the project. All site indexes in all management regimes lead to a feasible financial return, with NPV values ranging from 25,053 to 125,780 Brazilian reais per hectare, being regimes B and C the best ones. The probability for an unfeasible investment is almost zero, highlighting African mahogany as a great forest investment opportunity, providing high interest rates values (14% to 25%), superior to most available market rates of return.

Objetivou-se neste estudo analisar a viabilidade econômica e determinar a rotação econômica de plantios de candeia em diversos espaçamentos, em condições de risco. O estudo foi realizado a partir de um experimento de plantio de candeia constituído de quatro espaçamentos (1,5 x 1,5 m; 1,5 x 2,0 m; 1,5 x 2,5 m e 1,5 x 3,0 m), para os quais se obtiveram os fluxos de caixa relacionados às diversas idades de corte. Para a análise de risco utilizou-se o método de Monte Carlo, tendo como variável de saída (output) o Valor Anual Equivalente (VAE) e, como variáveis de entrada (fontes de incertezas), as distribuições de probabilidade referentes ao preço da muda, da terra e da madeira, o custo de colheita, a taxa de juros e a produção de madeira. A simulação constitui na realização 50.000 de iterações, de onde foram extraídas as informações necessárias às análises. Concluiu-se que o espaçamento 1,5x3,0 m foi o mais viável economicamente e teve um nível de risco menor que os outros espaçamentos. A rotação econômica foi de 12, 13, 13 e 15 anos, para o espaçamento 1,5 x 3,0 m; 1,5 x 2,5 m; 1,5 x 2,0 m e 1,5 x 1,5 m, respectivamente. As informações obtidas acerca dos riscos econômicos envolvidos no plantio de candeia servem como ferramenta de auxílio na tomada de decisões em relação a novos plantios dessa espécie e também como base para futuros experimentos com a mesma, visando o aprimoramento de seu cultivo.

The general objective of this paper was studying the economic feasibility and determining the economic rotation of candeia planting at various spacings under risky conditions. The study was conducted from an experimental planting of candeia consisting of four spacings (1.5 x 1.5 m, 1.5 x 2.0 m, 1.5 x 2.5 m and 1.5 x 3.0 m) for which the cash flows related to the different cutting ages were obtained. For the risk analysis the Monte Carlo method was used, its having the Equivalent Annual Value (EAV) as the output variable (output) and as input variables (sources of uncertainty) the probability distributions concerning the price of the seedlings, land and wood, the harvest cost, interest rates and timber production. The simulation constituted in the doing of 50,000 iterations from where the information necessary to the analyses was extracted. It was concluded that the 1.5 x 3.0 m spacing was the most economically viable and presented a lower risk level than the other spacings. The economic rotation was 12, 13, 13 and 15 years for the spacings 1.5 x 3.0 m, 1.5 x 2.5 m, 1.5 x 2.0m and 1.5 x 1.5m, respectively. Information obtained about the economic risks involved in planting candle serve as a tool to aid in making decisions regarding new plantings of this species and also as a basis for future experiments with the same, seeking to improve its culture.

O plantio da candeia é umafonte alternativa de matéria-prima para suprir a demanda por óleos essencial e moirão de cerca no mercado. Para a obtenção de um plantio bem sucedido é necessário um planejamento criterioso, visando a otimizar as atividades e viabilizar economicamente o projeto. Objetivou-se, com este estudo, analisar a viabilidade econômica e determinar a rotação econômica de plantios de candeia (Eremanthus erythropappus) em diversos espaçamentos e analisar a sensibilidade dos indicadores econômicos do plantio de candeia e da rotação econômica à variações em variáveis relacionadas ao fluxo de caixa. Para as análises econômicas, utilizou-se o método do Valor Anual Equivalente (VAE). Realizou-se uma simulação para detectar a sensibilidade do VAE a alterações em variáveis do fluxo de caixa. Concluiu-se que o plantio de candeia foi lucrativo em espaçamentos estudados iguais ou maiores que 1,5 x 2,0 m. Plantios mais adensados são inviáveis economicamente nas idades analisadas. Entre os espaçamentos estudados o espaçamento1,5 x 3,0 m foi o mais lucrativo e o de menor risco. A rotação econômica para a candeia é de 15 anos no espaçamento 1,5 x 1,5 m; 13 anos nos espaçamentos 1,5 x 2,0m e 1,5 x 2,5 m e de 12 anos no espaçamento 1,5 x 3,0 m. Variações proporcionais no preço da madeira, produtividade volumétrica e taxa dejuros implicaram em variações inversamente proporcionais na rotação econômica dos espaçamentos estudados. Por outro lado, variações proporcionais no preço da muda implicaram em variações diretamente proporcionais na rotação. Mudanças no preço da terra não alteraram a rotação econômica de nenhum espaçamento.

Cultivation of nonnative candeia is an alternative way of obtaining raw material to meet the market demands for essential oils and fence posts. A successful stand is conditional on careful planning intended to optimize activities and make the project economically feasible. The objective of this study was to analyze the economic feasibility and to determine the economic rotation age for stands of candeia (Eremanthus erythropappus) using different interrow spacing arrangements, as well as to analyze the sensitivity of both economic indicators for candeia and economic rotation to variations in cash flow variables. Equivalent Annual Value (VAE) was the method used for the economic analyses. A simulation was carried out to detect VAE sensitivity to changes in variables related to cash flow. It was concluded that candeia cultivation can be profitable when spacing arrangements are 1.5 x 2.0 m or more. Arrangements denser than that are economically unfeasible for the ages being analyzed. Among the analyzed spacing arrangements, 1.5 x 3.0 m was found to be the most profitable and less risky. The economic rotation age for candeia is 15 years using 1.5 x 1.5 m spacing; 13 years using 1.5 x 2.0m and 1.5 x 2.5 m spacing; and 12 years using 1.5 x 3.0 m spacing. Proportional variations in timber price, volume output and interest rate implied inversely proportional variations in economic rotation for the spacing arrangements being studied. Conversely, proportional variations in seedling price implied directly proportional variations in rotation. Changes in land price did not affect economic rotation for any of the spacing arrangements.

O objetivo deste trabalho foi realizar um estudo morfo-anatômico, bioquímico e fisiológico em sementes de Eremanthus erythropappus (DC.) MacLeish (candeia) durante a germinação. As sementes possuem tegumento de coloração marrom clara e apresentam saliências. O endosperma é bastante reduzido apresentando duas a três camadas de células em torno do embrião. O embrião compõe a maior parte da semente. A condição mais adequada para a germinação das sementes foi fotoperíodo de 14h associado à temperatura alternada de 20-30ºC. Nestas condições, o início da germinação ocorreu após 48h de embebição e a germinação máxima (96%) foi obtida no oitavo dia. As sementes absorveram água segundo um padrão trifásico, sendo a primeira fase rápida e com aumento de massa fresca da semente em 95%. As primeiras modificações morfológicas no tegumento ocorreram após o primeiro dia de embebição. O surgimento de rupturas no tegumento e o crescimento visível da raiz primária coincidiram com a retomada do aumento na massa fresca da semente, marcando o início da fase III de embebição. Observou-se atividade da enzima endo-β-mananase após 12h de embebição, porém, aumento nessa atividade foi observado a partir do quarto dia de embebição, coincidindo com o percentual de 50% de germinação das sementes. Assim, conclui-se que mudanças morfo-anatômicas, bioquímicas e fisiológicas ocorreram durante a embebição e se acentuaram com a germinação das sementes e crescimento da raiz primária.

The objective of this study was to perform morpho-anatomical, biochemical and physiological studies on seeds of Eremanthus erythropappus (DC.) MacLeish during germination. The results showed that the best condition to germinate the seeds was a 14h photoperiod associated with alternating temperature 20-30ºC. Under this condition the seeds started germination at 48h of imbibition and reached the maximum germination (96%) on the eighth day of imbibition. The imbibition curve showed a three-phase pattern where the first phase had a fast increase in the fresh weight of 95%. The seeds have a light brown-colored tegument and saliencies. The endosperm is extremely reduced presenting two to three cell layers surrounding the embryo. The embryo makes up most of the seed. The first morphological modifications in the tegument occurred on the first day of imbibition. The beginning of ruptures in the tegument and visible primary root growth coincided with the increase in the fresh weight of the seeds, the start of phase III of imbibition and advance in the germination progress. The activity of the enzyme endo-β-mannanase was present at 12h imbibition, but increase in activity was observed from the fourth day of imbibition onwards, coinciding with 50% of germination of the seeds. Thus, morpho-anatomical, physiological and biochemist changes occurred during imbibition and increased with the germination process of the seeds.