Resumo As alterações na qualidade da madeira das árvores de Eucalyptus causadas pela fertilização e disponibilidade hídrica podem influenciar as características da biomassa e do carvão vegetal. O objetivo deste trabalho foi avaliar as características da madeira e do carvão vegetal de Eucalyptus grandis sob o efeito da fertilização com potássio e sódio (controle; 4,5 kmol ha-1 de KCl e 4,5 kmol ha-1 de NaCl) e disponibilidade hídrica (100% e 63% das chuvas, com exclusão artificial por lonas em polietileno). Árvores de Eucalyptus de cada tratamento de fertilização x disponibilidade hídrica, com cinco anos de idade, foram cortadas e obtidas amostras, na altura do DAP para a caracterização energética e física da biomassa e do carvão vegetal. A aplicação da fertilização com K e Na não influenciou as características energéticas e físicas da biomassa e do carvão vegetal. A exclusão parcial da água da chuva na plantação florestal de Eucalyptus grandis promoveu alterações nas características da biomassa e do carvão vegetal, com redução do teor de cinzas, aumento da densidade da madeira e do carvão vegetal e rendimento gravimétrico do carvão vegetal.

Abstract Changes in the wood quality of Eucalyptus trees caused by fertilization and water availability may influence the characteristics of biomass and charcoal. The aim of this study was to evaluate the effects of potassium and sodium fertilization (control; 4.5 kmol ha-1 of KCl and 4.5 kmol ha-1 of NaCl) and water availability (100% and 63% rainfall with artificial exclusion) on the energetic and physical characteristics of biomass and charcoal. Eucalyptus trees of each fertilization x water availability treatments, at five years old, were cut down and the samples were taken at the DBH for the energetic and physical characterization of biomass and charcoal. The application of fertilization with K and Na did not influence the energetic and physical characteristics of biomass and charcoal. The partial exclusion of rainwater in the Eucalyptus grandis forest plantation promoted changes in the characteristics of biomass and charcoal, with reduction of ash content, and increase of wood and charcoal density and the charcoal gravimetric yield.

RESUMO Expressiva área das plantações florestais de eucalipto de rápido crescimento no Brasil e em outras regiões do mundo encontra-se sob o efeito das mudanças climáticas, do estresse hídrico e da baixa fertilidade do solo, afetando o crescimento e a qualidade do lenho das árvores. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a densidade aparente a 12% de umidade do lenho das árvores de Eucalyptus grandis com 12, 24 e 36 meses, com redução da precipitação pluviométrica e nutrição de K e Na. Os tratamentos foram definidos por dois regimes hídricos (100 e 66% das chuvas, com redução artificial com lonas de polietileno) e três tipos de nutrição: K (K - 4,5 kmol/ha), N (Na - 4,5 kmol/ha) e controle. A densidade aparente a 12% de U.R. das amostras da posição do DAP do tronco das árvores foi determinada pela densitometria de raios X e por imagens digitais do lenho. Os resultados indicaram diferença significativa da densidade aparente a 12% de U.R. das árvores de eucalipto nos tratamentos de nutrição e de disponibilidade hídrica. O perfil radial de densidade aparente mostrou maior diferença a partir do terceiro ano de idade das árvores. Pelas imagens digitais, analisou-se a variação radial da densidade aparente da madeira. Os resultados do trabalho fornecem subsídios para a adoção de práticas silviculturais nas áreas de plantações florestais com estresse hídrico e/ou afetadas pelas mudanças climáticas, bem como a substituição parcial de K por Na.

ABSTRACT Expressive area of forest plantations fast-growing of eucalyptus in Brazil and in other regions of the world is under the influence of climate change, water stress and low soil fertility, affecting the growth and the quality of the wood from the trees. This study aimed to evaluate the apparent density at 12% relative humidity of the wood of Eucalyptus grandis trees with 12, 24 and 36 months, with reduced rainfall and nutrition K and Na. The treatments were defined by two water regimes (100% and 66% of rainfall, with artificial reduction with polyethylene sheeting) and three types of nutrition: K (K - 4.5 kmol/ha), N (Na - 4.5 kmol/ha) and control. The apparent density of the samples of diameter at breast height was determined by densitometry profile from digital images of rays X. The results indicated a significant difference in nutrition treatments and water availability in relation to the density of the wood. The radial apparent density profiles showed higher differences in the wood from the third year of evaluation. Digital images of the wood obtained by X-rays allowed to analyze the variation of the apparent density of the wood. Work results may be used as subsidies for the adoption of silvicultural practices in forest plantations in areas with water stress and/or affected by climate change as well as the partial replacement of K by Na.

RESUMO Os estímulos provocados na atividade cambial das plantas pelas condições climáticas promovem significativas alterações no incremento em diâmetro do tronco e nas características do lenho. O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência das variáveis climáticas na taxa de crescimento em diâmetro do tronco e na densidade do lenho de árvores de Eucalypttis grandis em diferentes classes de área basal. Foram selecionadas 25 árvores de eucalipto, de acordo com a distribuição de área basal, com 22 meses de idade onde foram instaladas faixas dendrométricas a 1,30 metros (DAP) para o monitoramento do incremento em diâmetro do tronco a cada 14 dias, em um período de 26 meses. Após o período de medição do incremento, as árvores foram derrubadas e retirados discos de lenho no DAP para a determinação dos perfis radiais de densidade aparente por microdensitometria de raios x e posterior re-escala dos valores médios a cada 14 dias. Variáveis climáticas referentes ao período de monitoramento foram obtidas e agrupadas a cada 14 dias. Na avaliação do incremento do tronco o efeito das variáveis climáticas foi determinado pela ocorrência de períodos de máximo e mínimo crescimento, estando relacionados com a precipitação, temperatura média e umidade relativa do ar. A re-escala dos valores de densidade do lenho, aplicando-se o crescimento radial do tronco das árvores mensurado com precisão com dendrômetros de aço, permitiu determinar a relação das pequenas mudanças de densidade do lenho e o efeito das variações climáticas e da taxa de incremento do tronco das árvores de eucalipto, constatando-se uma alta sensibilidade da densidade do lenho em relação a variação dos níveis de precipitação.

ABSTRACT Climatic conditions stimulates the cambial activity of plants, and cause significant changes in trunk diameter growth and wood characteristics. The objective of this study was to evaluate the influence of climate variables in the diameter growth rate of the stem and the wood density of Eucalyptus grandis trees in different classes of the basal area. A total of 25 Eucalyptus trees at 22 months of age were selected according to the basal area distribution. Dendrometer bands were installed at the height of 1.30 meters (DBH) to monitor the diameter growth every 14 days, for 26 months. After measuring growth, the trees were felled and wood discs were removed at the DBH level to determine the radial density profile through x-ray microdensitometry and then re-scale the average values every 14 days. Climatic variables for the monitoring period were obtained and grouped every 14 days. The effect of the climate variables was determined by maximum and minimum growth periods in assessing trunk growth. These growth periods were related with precipitation, average temperature and relative air humidity. The re-scaled wood density values, calculated using the radial growth of the tree trunks measured accurately with steel dendrometers, enabled the determination of the relationship of small changes in wood density and the effect of the climatic variations and growth rate of eucalyptus tree trunks. A high sensitivity of the wood density to variation in precipitation levels was found.

A disponibilidade de água e de fertilizantes em povoamentos florestais promove estímulos na atividade do meristema cambial das árvores, causando significativas alterações nas características anatômicas e na formação do lenho. O estudo teve como objetivo avaliar as características anatômicas do lenho de árvores de Eucalyptus grandis com 24 e 36 meses de idade submetidas à redução das chuvas e à nutrição de K e Na. Os tratamentos foram definidos por dois regimes hídricos (100% e 66% das chuvas, com redução artificial com lonas de polietileno) e três tipos de nutrição: K (4,5 kmol/ha), Na (4,5 kmol/ha) e controle. Foram selecionadas três árvores por tratamento e por idade, totalizando 36 árvores amostradas, sendo seccionados Discos de lenho a 1,3 m de altura (DAP) para a avaliação das características anatômicas. Os resultados indicaram que os tratamentos de nutrição x disponibilidade hídrica induziram alterações na largura total, diâmetro do lume e espessura da parede da fibra aos 24 meses e não alteraram as dimensões dos vasos no lenho do E. grandis. A aplicação isolada do K e do Na não influenciou as características anatômicas do lenho, exceto para a largura, diâmetro do lume e espessura da parede da fibra aos 24 meses. A redução dos níveis de precipitação, pela instalação de faixas de lonas de polietileno, não influenciou significativamente as dimensões das fibras e dos vasos no lenho das árvores de eucalipto. Os resultados poderão ser utilizados como subsídios para a adoção de práticas silviculturais nas plantações florestais em áreas com estresse hídrico, bem como a substituição parcial de K por Na.

The availability of water and fertilizer in forest stands promotes changes in cambial activity of trees, causing significant changes in wood anatomical features and wood formation. The study aimed to evaluate the wood anatomical characteristics of Eucalyptus grandis trees at 24 and 36 months with reduced rainfall and nutrition of K and Na. Treatments were defined by two water regimes (100% and 66% of rainfall, artificial reduction with polyethylene tarps) and three types of nutrition: K (4,5 kmol/ha), Na (4,5 kmol/ha) and control. 3 eucalyptus trees were selected per treatment and age, totaling 36 sampled trees, and discs samples of wood at 1.3 m height (DBH) were evaluated in relation to anatomical characteristics. The results showed that treatments nutrition x water availability induced changes in width, wall thickness and lumen diameter of the fiber at 24 months and did not alter the vessel dimensions in wood of E. grandis trees. The effect of isolated application of K and Na does not influence the wood anatomical characteristics of E. grandis, except for width, lumen diameter and wall thickness at 24 months. The reduction of the rainfall, with installation of polyethylene tarp, does not significantly influence the dimension of the fibers and the vessels of wood in the eucalyptus trees. The results may be used as subsidies for the adoption of silvicultural practices in forest plantations in areas with water stress, as well as the partial replacement of K by Na.

Visando à substituição parcial do potássio pelo sódio na fertilização das plantações florestais, avaliou-se o efeito da ação isolada desses nutrientes nas características químicas da madeira juvenil de Eucalyptus grandis. Foram plantadas árvores no espaçamento de 2 m x 3 m e aplicados 116 kg ha-1 de K e 68,5 kg ha-1 de Na. Árvores de eucalipto foram cortadas do 1º ao 4º ano após o plantio, em cada tratamento de fertilização, sendo seccionados discos de madeira em diferentes alturas do tronco e demarcados os anéis de crescimento anuais, estimados por um modelo de perfil do tronco. Amostras representativas de cada anel de crescimento, posição longitudinal e tratamento foram obtidas para determinação dos teores de lignina, holocelulose e extrativos. As árvores de eucalipto que receberam aplicação de potássio e de sódio não sofreram alterações significativas nas característias químicas, indicando que a substituição do K pelo Na na fertilização de plantações florestais de eucalipto pode ser adotada sem que as características químicas da madeira juvenil presente em árvores jovens se alterem. As avaliações anuais indicaram redução significativa dos teores médios de lignina e extrativos totais e aumento dos terores médios de holocelulose com a elevação da idade das árvores. Consistentes alterações nos teores dos componentes químicos do lenho por posição longitudinal e por anel de crescimento foram observadas.

With the purpose of partial substitution of potassium by sodium in the forest plantations fertilization, the effect of the isolated performance of these nutrients on the chemical properties of young wood in Eucalyptus grandis trees was evaluated. Trees were planted at a 2mx3m spacing and 116 kg.ha-1 of K and 68.5 kg.ha-1 of Na were applied to them. Eucalypt trees were cut down from the 1st to the 4th year after planting in each fertilization treatment, being sectioned disks of wood in different positions of the trunk and marked the annual growth rings, estimated by a stem profile model. Representative samples of each annual ring, longitudinal position and treatment were obtained for determining the lignin, holocellulose and extractives. Eucalyptus trees that received application of potassium and sodium did not change significantly in chemical properties, indicating that the substitution of K by Na in fertilization of Eucalyptus plantations can be adopted without the alteration of the chemical properties in the young wood in the young trees. Annual evaluations indicated a significant reduction in average content of lignin and total extractives and an increase in average contents of holocellulose with increasing age of the trees. Consistent changes in the levels of chemical properties of wood for the longitudinal and ring growth were observed.

A diversificada e importante aplicação do lenho das plantações de eucalipto de rápido crescimento exige a análise do efeito dos fertilizantes minerais na qualidade do lenho. Dessa forma, objetivou-se, neste trabalho, avaliar as características anatômicas e a densidade aparente do lenho de árvores de Eucalyptus grandis, plantadas no espaçamento 3m x 2m e fertilizadas com potássio e sódio (no plantio, no 6º e no 12° mês). Foram selecionadas 15 árvores (5 árvores/tratamento) com 6 anos das quais foram cortadas amostras do lenho a 1,3 m de altura (DAP), para a análise das características anatômicas (fibras e vasos) e física (densidade aparente). Os resultados apontaram que as árvores de eucalipto que receberam aplicação de fertilizantes minerais não sofreram alterações significativas na densidade aparente média do lenho, com modelos dos perfis radiais comuns nos três tratamentos, caracterizados pelo aumento dos valores da região próxima à medula em direção à casca. A fertilização mineral influenciou as características anatômicas do lenho das árvores de eucalipto: o tratamento com sódio foi responsável pela diminuição na espessura da parede e pelo aumento no diâmetro do lume; no tratamento com potássio foram detectados vasos de maior diâmetro tangencial.

The diverse and important use of wood from fast growth eucalyptus plantations requires the analysis of the effect of mineral fertilizers on wood quality. The objective of this study was to evaluate the anatomical characteristics and wood density from Eucalyptus grandis trees (3 m x 2 m spacing) fertilized with potassium and sodium (at planting, 6 th and 12th month). Fifteen (15) 6 years old eucalyptus trees were selected (5 trees/treatment), cut and wood samples at DBH (1,3 m) were taken for anatomical characteristics (fiber and vessels) and wood density analysis. Results showed that eucalyptus trees treated with mineral fertilizers did not show significant alteration in average wood density, with radial profile model common to all three treatments, characterized by a values increase in the region next to the pith, toward to bark. Mineral fertilization influenced wood anatomical characteristics: treatment with sodium was characterized by thinner walls and lumen larger diameter; in treatment with potassium, larger vessels were detected.

RESUMO O presente trabalho teve como objetivo avaliar a sazonalidade do incremento em diâmetro do tronco de árvores de Eucalyptus grandis e sua relação com as variáveis climáticas e de fertilização nitrogenada e com lodo de esgoto. As árvores foram plantadas no espaçamento de 3 x 2 m e fertilizadas com nitrogênio (plantio, 6, 12, 18 meses) e lodo de esgoto (plantio e 8 meses), sendo selecionadas 20 árvores de eucalipto por tratamento, de acordo com a distribuição de área basal do povoamento, instalados dendrômetros de aço no DAP e mensurado o incremento em diâmetro de fevereiro/2006 a fevereiro/2008. Os resultados permitem concluir que houve efeito das variáveis climáticas na sazonalidade do incremento em diâmetro do tronco das árvores de eucalipto, sendo observado um período de defasagem (lag) de 28 dias para a resposta das árvores em relação às variáveis climáticas. Com relação ao efeito da fertilização, determinou-se que o incremento em diâmetro do tronco foi maior nas árvores de eucalipto com tratamento de lodo de esgoto em relação à adubação mineral com nitrogênio.

ABSTRACT The present work aimed to evaluate the seasonal increment in diameter of Eucalyptus grandis trees for 24 months and its relationship with the climatic variables and fertilization with nitrogen and with sewer mud. The trees were planted in the spacing of 3 x 2 m and fertilized with nitrogen (planting, 6, 12, 18 months) and sewer mud (planting and 8 months). 20 trees were selected by treatment according witch the distribution of basal area and installed dendrometer bands at a 1.3 meter. The results showed a clear effect of the climatic variables on the seasonal increment in diameter of trees, being observed a delay period (lag) of 28 days for the answer of the trees in relation to the climatic variables. Regading to the fertilization effect, it was observed that the increment of trunk diameter was higher in the eucalypt trees with organic in relation to mineral fertilization with nitrogen.

O conhecimento das variações das características da madeira produzida pelas árvores de eucalipto em função da idade e posição no tronco é fundamental para o seu uso adequado. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a influência da idade e das posições longitudinal na densidade básica e radial nas características anatômicas do lenho das árvores de Eucalyptus grandis plantadas no espaçamento 3x2 m e fertilizadas com adubação comercial no plantio, 6º, 12° mês. Foram selecionadas, de acordo com a distribuição de área basal, quinze árvores de eucalipto com 24, 36 e 72 meses de idade, sendo 5 árvores/idade, e cortados discos do lenho a 1,30 m da altura do solo (DAP) para as determinações das dimensões das fibras (comprimento, espessura da parede, diâmetro do lume e largura total) e vasos (diâmetro tangencial, frequência e área ocupada) e em diferentes alturas fixas do tronco para a determinação da densidade básica. A densidade básica do lenho aumentou de 0,43 g.cm-3 para 0,46 g.cm-3 com o avanço da idade das árvores, apresentando um modelo de variação longitudinal, comum as três idades, caracterizado pelo decréscimo da base-3m (0,42-0,49 g.cm-3 0,40-0,46 g.cm-3) e posterior aumento até a extremidade (0,46 g.cm-3 0,54 g.cm-3) do tronco. As dimensões das fibras e dos vasos apresentaram variações tanto em relação à idade quanto no sentido medula-casca. O comportamento e as variações das características do lenho das árvores de eucalipto indicam que o meristema cambial está formando, até este período, o lenho denominado de juvenil.

The knowledge of the variations in the wood characteristics produced by eucalyptus trees according to age and sampling positions is essential for its proper use. This study had as objective to evaluate the influence of the age, longitudinal and radial positions on basic density and anatomical characteristics in Eucalyptus grandis wood. The trees were planted in 3x2 m spacing and fertilized with commercial fertilizers in planting, 6th and 12th months. According to basal area distribution, fifteen trees were selected (24, 36 and 72 months of age) - five trees per age. Disks at DBH position (1.3 m) were taken for fiber determination (length, wall thickness, lumen diameter and width) and vessels (tangential diameter, frequency and area occupied) and in other different sampling positions for basic density determination. Wood basic density increased from 0.43 to 0.46 g.cm-3 as well as the trees age increases with a longitudinal variation model, characterized through a decrease in base-3m (0.42-0.49 0.40-0.46 g.cm-3) and an increase to the top of the trunk (0.46 0.54 g.cm-3) Fibers and vessels dimensions showed variations related to age and to pit-bark direction. Wood properties behavior and variations indicate that, until this period, the juvenile wood is being formed.

Este trabalho teve como objetivo avaliar o incremento em diâmetro do tronco de árvores de Eucalyptus grandis por 24 meses e sua relação com as variáveis climáticas e fertilização mineral. As árvores foram plantadas no espaçamento de 3 x 2 m e fertilizadas com potássio e sódio (plantio, 6 e 12 meses). Foram selecionadas 20 árvores de eucalipto por tratamento, de acordo com a distribuição de área basal do povoamento e instaladas faixas dendrométricas na altura do DAP. Os resultados indicaram efeito da sazonalidade climática no incremento em diâmetro do tronco das árvores, com períodos de máximo e de mínimo crescimento e uma defasagem (lag) de 28 dias, em função da resposta da atividade cambial às variações climáticas. A aplicação de potássio em relação ao sódio e controle promoveu maior taxa de incremento acumulado do tronco das árvores, com valores de 4,14; 3,28; e 3,08 cm, respectivamente.

The present work had the objective to evaluate the increment in diameter of Eucalyptus grandis trees for 24 months and its relationship with climatic variables and mineral fertilization. The trees were planted at spacing of 3x2 m and fertilized with potassium and sodium (planting, 6 and 12 months). Twenty eucalypt trees were selected by treatment according with the distribution of basal area of the plantation and dendrometer bands were fixed at DBH. The results showed a clear effect of climate seasonality on the increment of eucalypt trees, with periods of maximum and minimum growth and a delay period (lag) of 28 days, due to the response of cambial activity to climate variations. The application of potassium in relationship of sodium and control promoted greater rate of increment growth of eucalypt trees, with values of 4.14; 3.28 and 3.08 cm, respectively.