RESUMO A caracterização da madeira deve ser feita em grandes populações dos programas de melhoramento de eucaliptos, a fim de selecionar eficientemente árvores potenciais. Neste estudo, a madeira de E. benthamii foi caracterizada de forma não destrutiva e avaliou-se o desempenho da espectroscopia de infravermelho próximo (NIR) na estimativa da densidade básica da madeira, lignina, extrativos, glicose, xilanas e carboidratos totais. Modelos NIR para características da madeira foram realizados a partir de 481 árvores do teste de progênie de E. benthamii (4 anos de idade) destinada a produção de celulose no estado de Santa Catarina, no sul do Brasil. Baguetas foram amostrados para caracterização química e física em laboratório, bem como para análises de espectroscopia NIR. 350 amostras foram selecionadas via PCA para calibrações de modelos, enquanto 131 foram reservadas para o teste de validação independente. A madeira de E. benthamii apresentou os padrões exigidos para processo de polpa Kraft. Os modelos preditivos NIR apresentaram capacidade satisfatória para estimar as propriedades químicas da madeira. Os modelos de predição para teores totais de lignina, extrativos, xilanas e carboidratos totais apresentaram coeficientes de determinação de 0,53, 0,65, 0,36 e 0,53, com valores de RPD variando de 1,3 a 2,3. O modelo preditivo para a densidade básica da madeira e glicose apresentaram baixo coeficiente de determinação (0,13 e 0,10). No entanto, não é possível usar esses últimos modelos para classificação e seleção genética porque não houve correlação. Porém, o modelo para extrativos apresentou boa qualidade e pode ser usado para predição e melhoramento genético. Portanto, a espectroscopia NIR tem potencial para ser aplicada em programas de melhoramento, pois permite uma seleção precoce e não destrutiva de árvores para propriedades químicas do processo de produção de celulose.

ABSTRACT Wood characterization must be done in huge populations of Eucalyptus breeding programs in order to efficiently select potential trees. In this study, Eucalyptus benthamii wood was non-destructively characterized and the performance of near infrared (NIR) spectroscopy in estimating the wood basic density, lignin, extractive, glucose, xylan contents and total carbohydrates was evaluated. NIR models for wood traits were performed from 481 trees from E. benthamii progeny test (4-year-old) managed for pulp cultivated in Santa Catarina state, Southern Brazil. Increment cores were sampled for chemical and physical characterization in laboratory, as well as for NIR spectroscopy analyses. Three 350 samples were selected from PCA for model calibrations whereas 131 were reserved for independent test validation. The E. benthamii wood presented the standards required for Kraft pulp processing. The predictive NIR models showed satisfactory ability for estimating the chemical properties of wood. The prediction models for total lignin, extractive and xylan contents and total carbohydrates showed coefficients of determination of 0.53, 0.65; 0.36 and 0.53, with RPD values for these traits ranging from 1.3 to 2.3. The predictive model for basic density of wood and glucose presented low coefficient of determination (0.13 and 0.10). However, isn’t possible to use these models for ranking in genetic selection because there was no correlation. Therefore, NIR spectroscopy can potentially be applied in breeding programs, as it enables an early, non-destructive selection of trees with adequate physical and chemical properties for pulp production process.

O objetivo deste trabalho foi o desenvolvimento de modelos NIRS para predizer as propriedades físicas e químicas de madeiras de Eucalyptus, com idades variando de 3 a 7 anos. Foram utilizadas 136 amostras e realizadas análises laboratoriais de densidade básica, teores de lignina e extrativos. Amostras de cavacos foram moídas em moinho tipo ciclone, para coleta de espectros NIR. Os modelos foram desenvolvidos por regressão de mínimos quadrados parciais (PLS), sendo testadas transformações matemáticas. Para validação dos modelos, foram utilizados grupos de amostras externas com diferentes idades, que não participaram no desenvolvimento do modelo. Os modelos desenvolvidos resultaram em consideráveis coeficientes de determinação para densidade básica (R² 0,84 a 0,89) e lignina (R² 0,72 a 0,88), mas os melhores valores foram encontrados para o teor de extrativos (R² 0,92 a 0,98). Pelos valores de relação de desempenho de desvio (RPD), verificou-se que amostras com idades diferentes das utilizadas no desenvolvimento dos modelos não apresentaram boas predições, exceto para densidade básica cujos modelos desenvolvidos especificamente para as idades de 3 e 7 anos, predisseram satisfatoriamente amostras com idades entre 4 e 6 anos.

The objective of this work was the development of NIRS models for physical and chemical properties of Eucalyptus wood at the ages 3-7 years. A total of 136 samples were collected for laboratory analyzes of basic density, lignin and extractives. Chip samples were ground in a cyclone mill to collect NIR spectra. The models were developed by partial least squares (PLS) regression and tested mathematical transformations. For model validation were used external samples of different ages. The developed models resulted in significant coefficients of determination (R²) for basic density (from 0.84 to 0.89) and lignin (from 0.72 to 0.88), but the best R² values were found for the extractives content (from 0, 92-.98). By the values of ratio of performance to deviation (RPD) were assessed that samples of different ages used in development of the models did not show good predictions. But the basic density showed, for models specifically designed for the ages of 3 and 7 years, satisfactory predictions using samples at the ages 4-6 years.

Conduziu-se este estudo, com o objetivo de analisar a viabilidade econômica de um povoamento de Tectona grandis submetido a desbastes, no Estado do Mato Grosso e compará-lo a outros plantios de teca no estado. Foram simuladas 4 alternativas de manejo florestal, com variações nas intensidades dos desbastes realizados, aos 5, 10 e 15 anos de idade. Foi considerado um horizonte de planejamento de 20 anos, sendo essa a idade de corte final. Independentemente da alternativa de manejo fl orestal adotada, todas se mostraram inviáveis economicamente, para o povoamento analisado, a partir da utilização do método do Valor Presente Líquido (VPL) e também pela Taxa Interna de Retorno (TIR). Esse comportamento pode ser explicado pelo ritmo de crescimento da floresta, que, neste estudo, mostrou-se muito lento, sendo possível inferir sobre a inviabilidade desse empreendimento. Com base em informações de outros plantios de teca no Estado do Mato Grosso, foi projetado um novo cenário de crescimento e realizada nova análise econômica. E, a partir deste, todas as alternativas de manejo foram consideradas viáveis para a produção de madeira em toras, pelo método do VPL, e também pela TIR, sendo que a alternativa de 35, 35 e 25% de redução em área basal, para as idades de 5, 10 e 15 anos, respectivamente, foi a mais rentável. A TIR para as alternativas de manejo mais rentáveis, chegaram à 12%, acima da taxa mínima de atratividade considerada neste trabalhado, que foi de 10%.

The objective of this study was to assess the economic viability of a Tectona grandis plantation subjected to thinning in the State of Mato Grosso and to compare the results with others Tectona grandis plantations in the state. There were simulated 4 forestry management alternatives with variations in the intensity of thinning , at 5, 10 and 15 years of age. It was considered a planning horizon of 20 years. Independent of the management alternative adopted, all were economically unviable, according to the Net Present Value (NPV) and Internal Rate of Return (IRR) methods. This behavior can be explained by the rate growth of the forest, which in this study was very low. It was designed a new stage of growth and carried out new economic analysis. From this new scenario, all forestry alternatives management were considered viable for the production of round wood. The alternative of 35, 35 and 25% reduction in basal area, for ages 5, 10 and 15 years respectively, was the most economically viable. The IRR for these management alternatives was higher than others, reaching 12%.

RESUMO Foi avaliada a técnica de seleção de amostras de madeira de Eucalyptus spp. pelo algoritmo de Kennard- Stone para desenvolvimento de modelos de calibração NIRS (Espectroscopia de Infravermelho próximo), objetivando minimizar o número de amostras, mas mantendo a precisão dos modelos. Foram utilizadas 3.369 amostras de madeiras de Eucalyptus spp. para desenvolvimento de modelos NIRS para densidade básica, teor de lignina e teor de extrativos em álcool-tolueno. Os modelos de calibração desenvolvidos com a totalidade das amostras para predição dos parâmetros de qualidade da madeira foram comparados com modelos desenvolvidos utilizando apenas 1.000, 500, 200 e 100 amostras selecionadas pelo algoritmo de Kennard-Stone. As análises dos parâmetros estatísticos comprovaram a similaridade dos modelos, com exceção dos modelos desenvolvidos com apenas 100 amostras, demonstrando a eficiência desta técnica no desenvolvimento de calibrações NIRS, possibilitando considerável economia de tempo e de custo das análises.

ABSTRACT The Kennard-Stone algorithm was used to select Eucalyptus spp. wood samples for development of NIRS (Near-Infrared Spectroscopy) calibration models aiming to minimize number of samples but maintaining the model precisions. A large number of Eucalyptus spp. wood samples (3369 samples) were used to develop NIRS calibration models for the wood basic density, the lignin content and the ethanol-toluene extractives. The models developed with the total number of samples were compared with models developed using only 1000, 500, 200 and 100 samples, which were selected using the Kennard-Stone algorithm. Analysis of the models statistics parameters confirmed the similarity of all models, with exception of the 100 sample models, demonstrating the possibility of substantial savings in time and costs for wood laboratory analysis.

RESUMO A polpa kraft de Eucalyptus spp., em razão do elevado conteúdo de ácidos hexenurônicos, é relativamente fácil de ser branqueada Dessa forma, estudos têm sido feitos para diminuir o número de estágios de branqueamento na planta, minimizando assim importantes custos do processo. Este estudo teve como objetivo a avaliação de sequências curtas de branqueamento ECF (Elemental Chlorine Free) e TCF (Totally Chlorine Free): P DP (Peróxido de hidrogênio catalisado com molibdênio, seguido por estágios de dióxido de cloro e peróxido de hidrogênio), PD/P (Peróxido de hidrogênio catalisado com molibdênio, dióxido de cloro e peróxido de hidrogênio, sem lavagem entre os dois últimos estágios), PD(PO) (Peróxido de hidrogênio catalisado com molibdênio, dióxido de cloro e peróxido de hidrogênio pressurizado), D(EPO)DP (Dióxido de cloro, extração oxidativa com oxigênio e peróxido de hidrogênio, dióxido de cloro e peróxido de hidrogênio), P Q(PO) (Peróxido de hidrogênio catalisado com molibdênio, quelante e peróxido de hidrogênio pressurizado) e XPQ(PO) (Enzima, peróxido de hidrogênio catalisado com molibdênio, quelante e peróxido de hidrogênio pressurizado), com polpas kraft de Eucalyptus spp., buscando uma alvura de 90% ISO. Foram realizados estágios de branqueamento com tratamentos menos usuais tais como: peróxido ácido catalisado com molibdênio (P) e xilanase (X). Entre as sequências opcionais ECF, a sequência com dois estágios PD/P, mostrou um custo efetivo alto, no entando, sem afetar a qualidade da polpa em relação à sequência tradicional D(EPO)DP e obteve melhor qualidade do efluente também em relação à referência. Porém, a sequência de quatro estágios, XPQ(PO), alcançou a alvura desejada utilizando a tecnologia TCF. Essa sequência não teve um custo efetivo baixo, embora tenha produzido uma polpa de qualidade aceitável

ABSTRACT Eucalyptus spp kraft pulp, due to its high content of hexenuronic acids, is quite easy to bleach. Therefore, investigations have been made attempting to decrease the number of stages in the bleaching process in order to minimize capital costs. This study focused on the evaluation of short ECF (Elemental Chlorine Free) and TCF (Totally Chlorine Free) sequences for bleaching oxygen delignified Eucalyptus spp. kraft pulp to 90% ISO brightness: PDP (Molybdenum catalyzed acid peroxide, chlorine dioxide and hydrogen peroxide), MOD/P (Molybdenum catalyzed acid peroxide, chlorine dioxide and hydrogen peroxide, without washing) D(PO) (Molybdenum catalyzed acid peroxide, chlorine dioxide and pressurized peroxide), D(EPO)DP (chlorine dioxide, extraction oxidative with oxygen and peroxide, chlorine dioxide and hydrogen peroxide), Q(PO) (Molybdenum catalyzed acid peroxide, DTPA and pressurized peroxide), and XP Q(PO) (Enzyme, molybdenum catalyzed acid peroxide, DTPA and pressurized peroxide). Uncommon pulp treatments, such as molybdenum catalyzed acid peroxide (P ) and xylanase (X) bleaching stages, were used. Among the ECF alternatives, the two-stage P D/P sequence proved highly cost-effective without affecting pulp quality in relation to the traditional D(EPO)DP sequence and produced better quality effluent in relation to the reference. However, a four stage sequence, XPQ(PO), was required to achieve full brightness using the TCF technology. This sequence was highly cost-effective although it only produced pulp of acceptable quality