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Determinación de las características anatómicas y propiedades físicas de la madera de la especia forestal Madero Negro (página 2)




Partes: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10


El Bosque seco, del sector de Becerra Belén, del caserío de la Angostura, ubicada con coordenadas E 555000 a 575000 y N 9585000 a 9605000,dentro de los que, lo representan esta el madero negro (Tabebuia billbergii) entre otras, las cuales pueden ser utilizadas de manera integral y racional; por lo que se hace necesario conocer sus características extrínsecas e intrínsecas, para el uso adecuado de cada uno de ellos, se ha considerado trascendente estudiar la especie forestal Tabebuia billbergii con el propósito de conocer sus características anatómicas a nivel macroscópicas  y microscópicas, así como sus propiedades físicas proveniente del Bosque Seco, del sector de Becerra Belén, del caserío de la Angostura.

El  objetivo del presente trabajo fue:

Ø  Determinar las características anatómicas y propiedades físicas (densidad, peso especifico, contracción y contenido de humedad) de la especie forestal madero negro (Tabebuia billbergii) del Bosque Seco, del sector de Becerra Belén, del caserío de la Angostura.

CAPITLO II

REVISION BIBLIOGRAFICA

1.      Material experimental

1.1.    Taxonomía

Según Humboldt et al mencionado por (INRENA, 2002), el madero negro se clasifica taxonómicamente.

Reino                                :           Plantae

División                            :           Angiosperma

Clase                                 :           Dicotiledonea

Orden                                :           Tubliflorae

Familia                              :           Bignoniaceae

Género                              :           Tabebuia

Especie                             :           billbergii

Nombre científico :           Tabebuia billbergii

Nombre común     :           Madero negro

Sinónimo              :           Guayacán

1.2.    Descripcióngeneral de madero negro (Tabebuia billbergii)

Árbol caducifolio, mediano hasta 14 metros de alto, la corteza es fisurada color pardo oscuro, fuste cilíndrico, hojas decusadas, digitadas con 2 a 5 foliolos, ovados angostos, borde entero, ápice agudo a acuminado, la base redondeada, el tamaño de los foliolos alcanza 10 cm de largo y 5 cm de ancho, el foliolo terminal es mas grande, los laterales mas pequeños, consistencia menbranacea a cartacea, generalmente glabros o simplemente puberulentos a lo largo de la vena media. Inflorescencia de 2 a 8 flores en racimo terminales. Flores con cáliz campanulado, pubescente, con tricomas estrellados denso en la base. La corola amarilla con estrías rojizas en la garganta, tubiliforme, 6 a 8 cm de largo. El fruto es una delgada cápsula oblonga 17 a 29 cm largo, 8 a 10 mm ancho, semillas delgadas bialadas (INRENA, 2002).

1.3.    Distribución

Es una especie propia y endémica del bosque seco de la costa del Ecuador y Perú. En el Perú se desarrolla en Tumbes y Piura. En la RBNO se encuentra en el PNCA, CCA y ZRT (INRENA, 2002).

1.4.    Ecología

Posición en el bosque codominante. En valles secos de 0 a 500 msnm. En la RBNO en bosque muy seco tropical (bms-t), monte espinoso pre-montano tropical (mte-pmt) y monte espinoso tropical (mte-T). Se le considera especie vulnerable (INRENA, 2002).

1.5.    Usos

Su madera es dura y pesada. Es cotizada para artesanía y carpintería en Ecuador, por el contraste del color entre la albura clara y el duramen muy oscuro. En el Perú su madera es usada para la fabricación de parquet y en construcciones rurales. Sus hojas sirven de forraje para la fauna, ganado vacuno y caprino (INRENA, 2002).

2.      MARCO TEÓRICO

2.1.   Características Anatómicas

Aróstegui (1975), afirma que la anatomía de la madera comprende el estudio de las características generales u organolépticas y sub.-microscópicas de la madera, la misma que se divide en dos partes: Anatomía Sistemática, que se ocupa de la identificación  de la especie y la Anatomía Aplicada, que estudia la influencia de la estructura anatómica en las propiedades tecnológicas.

Sostiene, además, que cada madera posee características distintas, es así, como se puede clasificar maderas de acuerdo a las características organolépticas, macroscópicas y microscópicas.

Aróstegui (1982),  sostiene que las características anatómicas, permiten explicar las causas correspondientes a los cambios dimensionales y el comportamiento de los esfuerzos mecánicos de la madera, además, menciona que la contracción radial y tangencial es un índice de la estabilidad de la madera y cuando la relación entre ambos  se acerca a la unidad la madera es mas estable y tiene buen comportamiento al secado.

Raven (1986), los anillos de crecimiento pueden variar de un año a otro  en función de la acción de los factores externos tales como: duración del periodo vegetativo, luz (insolación), temperatura, humedad, precipitación, agua disponible en el suelo y longitud del período de crecimiento. Otro factor es el tratamiento silvicultural. Aspectos relacionados con el espaciamiento, aclareos y competencia entre individuos (Burger y Richter 1981).

Long, Smith  (1981), citados por Lozano (2005), mencionan que en los árboles adultos la cantidad relativa de albura será menor que la presente en árboles más jóvenes. El duramen  tiene una cantidad de extractivos mayor que la albura y debido a esto exhibe un peso específico más alto.

Hoadley (1980), citado por León (2001), sostiene que en algunas especies los extractivos presentes en el duramen reducen la permeabilidad del tejido maderable, haciendo que el duramen sea más lento de secar y creando una dificultad para impregnarlo con sustancias preservantes. Los materiales extractivos del duramen de algunas especies pueden ser abrasivos, lo que  afecta el filo de las herramientas cortantes.

Mora (1983), sostiene que por un período de tiempo, el xilema recién formado no sólo realiza funciones mecánicas (soporte) sino que también, participa en las funciones de conducción y reserva. Estas actividades fisiológicas del xilema son realizadas por células vivas, especialmente las células parenquimatosas. La parte del xilema en la que  algunas células están vivas y en consecuencia fisiológicamente activas, se conoce  como albura. Pasado cierto tiempo, el protoplasma de las células del xilema muere, este tejido se transforma en otro llamado duramen.

Datta y Kumar (1987), Afirman que la formación del duramen es una manifestación de envejecimiento y es controlada por varios procesos fisiológicos y por aspectos genéticos de la planta. Los cambios que ocurren durante este periodo son muy complejos.

Mora (1983), afirma que la proporción de albura y duramen varía para las diferentes especies y aun dentro de la misma especie, y que el contenido de humedad de albura y duramen es variable, pero en sentido general, el duramen tiene menos humedad que la albura.

2.2.   Propiedades Físicas

Aróstegui (1982), reporta que se puede correlacionar la densidad y la contracción, manifestando que las maderas con mayor densidad básica tienen mayor contracción que las maderas de menor densidad básica.

JUNAC (1989), sostiene que en probetas de laboratorio se han comprobado que la madera al secarse mejora sus propiedades Físico Mecánicas y estabilidad dimensional; es por eso que prácticamente todas las maderas reciben un acondicionamiento físico mecánico antes de su empleo. La eliminación de agua obedece a diversos propósitos, algunos de los cuales son indispensables para conseguir buena calidad de los productos acabados (durabilidad y estabilidad en las dimensiones) y economía en la producción al reducirse el peso de la madera. Afirma también que para la determinación del contenido de humedad se hace considerando sólo los valores del agua libre y de saturación o higroscópica, en la práctica, la madera se considera totalmente seca cuando al secarla en estufa a 103 +_2 grados centígrados alcanza su peso constante.  El contenido de humedad se define como el peso de la cantidad de agua presente en una pieza de madera, expresado en función del peso de esa pieza en condición seca al horno o anhidra.

PATD - REFORT (1984), citado por León (2001),  manifiesta que la contracción (expansión) es para efectos prácticos una función lineal del contenido de humedad. La contracción y la expansión presentan valores diferentes en las tres direcciones de la madera. La contracción longitudinal (CL) es del orden del 0,1%. La contracción tangencial (CT) y la contracción radial (CR) son las principales responsables del cambio volumétrico. Según Kollman la relación T/R varía del 1,65 a 2,30. Los valores de esta relación encontradas para maderas latifoliadas de la Sub‑Región varían de 1,4 a 2,9.

Editorial Blume (1980), afirma que la variación de las propiedades físicas es debida a diferencias en la estructura de la madera y a la presencia de constituyentes extraños, como el espesor de las paredes celulares y la longitud de los elementos estructurales. También sugiere que en la madera se dan diferencias muy notables de sus propiedades presentándose muy diversas aun en el mismo árbol, según pertenezca la madera al tronco, a las ramas, a la parte inferior o superior del mismo tronco; a la raíz principal o a las secundarias, etc. Es diversa también según sea el árbol joven o viejo, haya crecido en terreno húmedo o seco, lugares cálidos o fríos, formando grupos o aislados.

Daniel et al. (1982), Zobel y Talbert (1988), Wright y Osorio (1992), quienes señalan que existe una considerable variación de la densidad de la madera entre árboles de una misma especie, entre especies y entre diferentes áreas geográficas, que son consecuencia de que dicha característica está influenciada por la condición genética del individuo y el ambiente en el cual crece.

Arroyo (1983),  afirma que las condiciones que determinan el contenido de humedad de equilibrio son expresiones del efecto que causa el agua en la madera, sin embargo, dentro de un miembro estructural, las velocidades del movimiento del agua no son las mismas en todas las direcciones con respecto a los ejes principales del árbol. En la dirección longitudinal, el movimiento del agua en forma de vapor es altamente favorecido por la estructura tubular de las células. A consecuencia de ello, el agua se mueve de 12 a 15 veces más rápido a lo largo del grano que a través de él, de tal manera que, en una pieza de forma cúbica la mayor cantidad de agua se evapora por los extremos.

Sostiene que la contracción es la reducción dimensional que experimenta la madera cuando pierde humedad por debajo del punto de saturación de las fibras. Este cambio dimensional se expresa como porcentaje de la máxima dimensión de la madera, o sea, la dimensión verde, ya que en esta condición todavía no ha ocurrido ninguna reducción dimensional.

Los cambios dimensionales que ocurren en la madera son función no sólo de la cantidad de humedad presente, sino también de la cantidad de sustancia de la pared celular; mientras mayor es la cantidad de material presente, mayores serán los cambios dimensionales posibles por variaciones en el contenido de humedad. Esta afirmación debe considerarse sólo como un índice aproximado, ya que la correlación no se mantiene para todas las maderas.

Kollman (1957), define la densidad a la relación entre la masa de una probeta y su volumen, medidas ambas en las mismas condiciones de humedad, la densidad de una madera es uno de los datos más importantes para su clasificación técnica, ya que existe una relación bastante constante entre densidad y resistencia mecánica, las maderas más pesadas son por lo general más resistentes.

Los cambios dimensionales tangencial y radial son el resultado de las diferencias entre la cantidad y la estructura de las paredes celulares en la madera temprana y tardía. La contracción y la dilatación tangenciales son controladas por la madera tardía, ya que esta parte del incremento de crecimiento es lo suficientemente fuerte para forzar la madera temprana a cambiar junto con ella. Los cambios dimensionales radiales son la sumatoria de las contribuciones de cada porción del incremento anual, son menores que en la dirección tangencial.

Galetti  (2001), citado por León (2001),  menciona que el contenido de humedad de una madera está en relación con las condiciones ambientales del lugar y dentro de un mismo lugar, con las características del sitio en que la pieza será utilizada, especialmente si es colocada en el exterior de un edificio. El equilibrio higroscópico de una madera evidencia un estado sensible a los cambios ambientales, ya que el grado de humedad que la caracteriza en un momento dado, puede aumentar o disminuir, de acuerdo con las modificaciones de las condiciones de temperatura y humedad del aire. La determinación del equilibrio higroscópico de la madera tiene suma importancia para las industrias madereras y en el uso final de los productos elaborados; como las condiciones ambientales de todos los sitios varían constantemente, ninguna madera se encuentra en equilibrio estable, sino que, el contenido de humedad sigue las fluctuaciones que le condiciona el medio ambiente. Es por ello que el valor del equilibrio higroscópico de una pieza de madera hay que referirlo al lugar y momento de su verificación. La determinación experimental del equilibrio higroscópico se realiza exponiendo la madera a diferentes condiciones ambientales y verificando el contenido de humedad alcanzado. También es posible conocer este valor en forma previa, partiendo de los datos de la temperatura y humedad relativa del aire a la que estará expuesta. Así por ejemplo, una madera colocada en un ambiente de 20 °C. y 55 % de humedad relativa, alcanzará un equilibrio higroscópico de 10 %.

Pérez (1984), citado por León (2001), agrega que la densidad sirve para caracterizar tecnológicamente a una madera, pues está altamente relacionada con el espesor de las paredes celulares y por consiguiente con la mayoría de sus propiedades físico mecánicas.

Arroyo (1983), afirma que el peso específico de la madera depende de tres factores:

1.     Del tamaño de las células.

2.     Del espesor de las paredes celulares.

3.     De la interrelación entre el número de células de diferentes tipos en término de 1 y 2.

Afirma también que, las fibras son particularmente importantes en la determinación del peso específico ya que sus secciones transversales pequeñas permiten el agrupamiento de ellas en un espacio reducido. Si las fibras son de paredes gruesas y lúmenes pequeños, el espacio de aire es relativamente pequeño y el peso específico tiende a ser alto. Si por el contrario, son de paredes delgadas, lúmenes amplios, o ambas cosas, el peso específico será bajo. Madera liviana como el balso, ilustra esta última condición, ya que presentan alta proporción de fibras de paredes delgadas y grandes lúmenes, con bajo volumen de vasos. El peso específico bajo también puede ser el resultado de un alto volúmen de vasos en la madera.

Kollmann (1957), indica que es indispensable al comparar pesos específicos que se haga únicamente entre maderas que tengan el mismo grado de humedad, para esto se han establecido como puntos de comparación, los valores fijos de 0% y 12% de humedad. El primero corresponde al estado anhidro, presenta la ventaja de poder reproducir siempre con valor constante.

Aróstegui (1982), sostiene que la contracción y expansión de la madera son los cambios dimensiónales, tanto en sentido radial, tangencial y longitudinal, que sufre la madera como consecuencia del cambio de su contenido de humedad, por debajo del punto de saturación de las fibras. La causa de estos cambios dimensiónales, se debe principalmente a la pérdida o entrada del agua higroscópica entre la estructura celulósica de la pared celular, el agua libre no tiene ninguna influencia en estos cambios, debido a las variaciones de las condiciones climáticas (humedad relativa y temperatura), la madera en uso está sujeta a cambios dimensiónales; además, estos cambios son diferentes según las secciones de la madera, por lo que en la parte interna se originan tensiones causando defectos durante el secado, tales como grietas, deformaciones, entre otros.

JUNAC (1989), sostiene que la densidad es una medida de la cantidad de material sólido que posee la madera y tiene una marcada influencia en la resistencia mecánica de esta. En probetas pequeñas libres de defectos, puede esperarse que la resistencia sea directamente proporcional a la densidad, es decir, a mayor densidad mayor resistencia. Los ensayos de laboratorio con estas probetas, indican que existe buen nivel de correlación entre todas y cada una de las propiedades mecánicas y la densidad del material en estudio.

Notivol et al. (1992), indican que la densidad debe ser considerada como una expresión de la presencia relativa de los distintos elementos celulares que la componen (vasos, traqueídas, fibras, células del parénquima) y de la variación de la pared celular, lumen y espacios intercelulares. Agrega también que la densidad sirve para caracterizar tecnológicamente a una madera, pues está altamente relacionada con el espesor de las paredes celulares y por consiguiente, con la mayoría de sus propiedades físico-mecánicas.

Zobel (1964), describe que el valor de la densidad de la madera y su variación, depende en alto grado de la altura y sección del árbol de donde se toma la muestra. Menciona que la densidad de la madera está influenciada por la estructura genética del árbol. La densidad de la madera varía, a la vez, por la cantidad y clases de sustancias que contiene, por ejemplo resinas y ligninas.

Aróstegui (1982), manifiesta que la densidad de la madera tiene gran influencia en las propiedades mecánicas como, por ejemplo, resistencia a la flexión, dureza y otras, indica que una madera con densidad alta es importante para el uso en parquet; una de densidad baja, como el palo de balsa, como material aislante y que las características más sobresalientes de la madera es su baja densidad comparada con su gran resistencia mecánica, razón por la cual la hace un elemento muy importante en las construcciones. Para efectuar un análisis y evaluación se debe lograr cierto grado de comparación de los resultados, formando grupo de maderas de propiedades y usos similares; el sistema de clasificación simple y práctico empleado, corresponde a la agrupación de las maderas según su densidad básica, debido a su importancia en el uso y a su relación con la resistencia mecánica, según este sistema de clasificación de las maderas del país en 5 grupos de densidad básica:

Grupo  I  -  Muy Baja (MB        - Densidad Menor de 0,30 g/cm3

Grupo  II -  Baja (BA)               - Densidad  de  0,30 g/cm3  a 0,40 g/cm3 

Grupo  II -  Media (ME)            - Densidad  de  0,41 g/cm3  a 0,60 g/cm3 

Grupo  IV- Alta (AL)                 - Densidad  de  0,61 g/cm3  a 0,75 g/cm3 

Grupo  V - Muy Alta (MA)         - Densidad Mayor de  0,75 g/cm3 

 

Tuset (1989), manifiesta que el contenido de humedad de una madera influye mucho en su peso (y por lo tanto en su comercialización) a la vez que afecta otras propiedades físicas (como el peso específico y a  la vez contracción o hinchamiento de sus dimensiones), las propiedades de resistencia mecánica y de resistencia al ataque de hongos e insectos xilófagos. Por las razones apuntadas, el conocimiento del contenido de humedad reviste particular importancia.

Vignote (1996), indica que el estudio de las relaciones entre el agua y la madera, es seguramente el más importante, ya que afecta a la mayoría de los procesos en su transformación. Es más las características de comportamiento de la madera están influenciados por el contenido de humedad así, esta influye de forma determinante en la concepción de los procesos tales como: aserrado, debobinado, cepillado, encolado, barnizado, etc. Respecto al comportamiento, la humedad es un factor determinante en su durabilidad, resistencia, peso y sobre todo en sus dimensiones, hinchándose cuando gana humedad y contrayéndose cuando la pierde.

Tuset (1989), manifiesta que a los efectos de la contracción e hinchamiento, tiene importancia fundamental, solamente la humedad absorbida por las paredes celulares. Los límites generalmente aceptados en los cuales la madera contrae o hincha debido a la pérdida o ganancia de humedad, están ubicados entre 0% y 30%. La contracción o hinchamiento de la madera normal, en dirección tangencial o radial, deben ser muy tomados en cuenta en su utilización. Establece una relación entre la contracción tangencial y la radial como una indicación del comportamiento de una madera respecto a su estabilidad dimensional. De un modo general, indica que las maderas que tengan una relación T/R mayor de 2, plantearán problemas durante el secado, como una vez puestas en servicio, si aquel no se llevo a cabo de forma correcta.

Panshin (1980), indica que la estructura anatómica es la razón básica de la contracción e hinchamiento, principalmente a la estructura de la pared celular y en parte a la presencia de radios que dificultan la variación en el sentido radial, Dichas variaciones dimensiónales que normalmente ocurren son valores distintos en las diferentes direcciones de crecimiento de árbol siendo responsables de la formación de grietas, rajaduras y torceduras que dificultan la acción de encolamiento que representan un constante obstáculo al uso eficiente de la madera igualmente la variación dimensional es afectada por otros factores tales como la densidad, estructura anatómica, el contenido de extractivos, composición química y tensiones en el crecimiento, entre otros.

Cuadro N°1: Clasificación de las maderas de 104 especies de las plantaciones tropicales de la sub. Región Andina. Según sus Propiedades Físicas.

Rangos de clasificación

Propiedades Físicas

Densidad básica (g/cm3)

Contracción volumétrica (%)

Relación T/R (%)

Estabilidad

Baja.

Media.

Alta.

< 0,40

   0,41- 0,60

> 0,61

 < 10

    10,1 - 13

> 13,1

< 1,6

  1,6 - 2,0

> 2,0

Muy estable.

Estable.

Muy inestable.

  FUENTE: JUNAC-PADT-REFORT,  (1979).

2.3. Humedad de la madera

Cuando un árbol está recién cortado, su madera contiene gran cantidad de agua, variando su contenido, según la época del año, la región de procedencia y la especie forestal de que se trate, según JUNAC (1989), las maderas livianas, por ser más porosas, contienen una mayor cantidad de agua que las pesadas. De igual manera la albura, por estar conformada por células, cuya función principal es la de conducción de agua, presenta un contenido de humedad mayor que el duramen. En otras palabras, el porcentaje de agua contenido en los espacios huecos y en las paredes celulares de la madera es muy variable en el árbol vivo.

La relación agua total materia seca leñosa, es muy variable en una pieza de madera, ya que está sujeta a la influencia de varios factores, entre ellos, la estructura celular y el peso específico de la madera. Así mientras el duramen no permite contenidos de humedad elevados debidos a sustancias infiltradas contenidas en sus células, la albura puede acumular más del 100% de su peso seco en agua e incluso llegar a un 400% en maderas livianas. El agua contenida en la madera se encuentra bajo las siguientes formas:

2.3.1. Agua libre

Es la que se encuentra ocupando las cavidades celulares o lumen de los elementos vasculares, dándole a la madera la condición de verde. La cantidad de agua libre que puede contener una madera esta limitada por su volumen de poros.

Al iniciarse el secado, el agua libre se va perdiendo fácilmente por evaporación, ya que es retenida por fuerzas capilares muy débiles, hasta el momento en que ya no contiene más agua de este tipo. En éste punto la madera estará en lo que se denomina "punto o zona de saturación de las fibras" (PSF), contiene entre el 21 y 32%. Cuando la madera ha alcanzado esta condición, sus paredes celulares están completamente saturadas pero sus cavidades están vacías.

Durante la fase de secado, la madera no experimenta cambios dimensionales, ni alteraciones en sus propiedades mecánicas. Por tal razón, el PSF es muy importante desde el punto de vista físico mecánico y de algunas propiedades eléctricas de la madera.

2.3.2. Agua de saturación, higroscópica o fija.

Es el agua que se encuentra en las paredes celulares, también es llamada agua de inhibición. Existe la teoría de que el agua higroscópica esta constituida por hidrogeniones fijados principalmente a los grupos hidroxilo de la celulosa y hemicelulosa y en menor cantidad a los grupos hidroxilo de la lignina.

Durante el secado de la madera, cuando ésta ha perdido su agua libre por evaporación y continua secándose, la pérdida de humedad ocurre con mayor lentitud hasta llegar a un estado de equilibrio higroscópico con la humedad relativa de la atmósfera circundante.

2.3.3. Agua de constitución

Es el agua que forma parte de la materia celular de la madera y que no puede ser eliminada utilizando las técnicas normales de secado. Su pérdida implicaría la pérdida parcial de la madera. 

2.4. Densidad

La densidad, según León (2001),está determinada por la cantidad de sustancia madera presente en un volumen dado, el contenido de humedad de la pieza de madera y la cantidad de extractivos presentes. La cantidad de madera esta relacionada directamente con el espesor de la pared celular, de los elementos constituyentes de la madera, específicamente de aquellas células que se encargan de llevar a cabo la función de soporte o resistencia mecánica: traqueidas en coníferas y fibras en latifoliadas. La elasticidad y la resistencia a la flexión dependen generalmente de la densidad.

Una  madera  de  baja  densidad  se  caracteriza por tener fibras de paredes delgadas y una alta proporción de espacios vacíos, es decir, células con lumen amplio. Si se observa a nivel microscópico una determinada muestra de madera que presente fibras de paredes delgadas, poros grandes y en alta proporción, radios anchos y abundante  parénquima,  se  puede definir que se trata de una madera de baja densidad.

2.5. Peso específico.

El peso específico es la relación entre el peso seco de la madera y el peso de un volumen igual de agua, Arostegui (1982).

 

El peso específico, según León (2001), viene determinado por varias características de la madera tales como tamaño de las células, espesor de sus paredes, proporción de madera temprana y madera tardía, cantidad de células radiales, tamaño y cantidad de vasos, entre otros. Además de la presencia de extractivos dentro y entre células que pueden afectar las variaciones de peso específico. La influencia de los radios sobre el peso específico está relacionada con las diferencias en el volumen de los radios, las dimensiones de las células radiales y la relación entre el volumen de células procumbentes y células erectas.

Guzmán (1979), sostiene que la variación del peso específico se debe a diferencias en su estructura y a la presencia de constituyentes extraños. La estructura de la madera esta caracterizada por la cantidad proporcional de células de varios tipos como fibras, vasos, radios, parénquima, conductos gomíferos y por las dimensiones, especialmente el espesor de las paredes celulares y la longitud de los elementos estructurales. Indica que las tendencias hereditarias y los factores ambientales como suelo, precipitación, viento, calor, afectan la estructura de la madera.

2.6. Contracción de la madera.

La madera según JUNAC (1989), se caracteriza por ser un material de naturaleza higroscópica, es decir, que muestra afinidad por los cambios de humedad que se producen en el medio ambiente que le rodea. Esta afinidad se manifiesta por contracción o hinchamiento ante pérdidas o ganancias de humedad.

La anisotropía de la madera trae como consecuencia que se produzcan diferentes tasas de contracción en cada una de las direcciones; longitudinal, radial y tangencial. El principal constituyente de la pared celular es la celulosa y la misma se caracteriza por presentar una alta afinidad por el agua debido a la presencia de numerosos grupos -OH. Las moléculas de celulosa se encuentran agrupadas en forma de microfibrillas y el agua penetra a las llamadas regiones amorfas de las mismas. En vista que la mayor proporción de microfibrillas se encuentran orientadas en dirección casi paralela al eje longitudinal de la célula, 10-30º en la capa S2, la mayor parte del hinchamiento o contracción se va a producir en dirección transversal. En las capas S1 y S3 las microfibrillas están orientadas con ángulos de inclinación de 50-70º y 60-90º respectivamente, el hinchamiento y contracción es predominantemente en dirección longitudinal, pero debido al menor espesor de estas capas en comparación con la capa S2 los mayores cambios dimensionales se van a producir en dirección transversal.

Usualmente, la contracción en dirección tangencial es mayor que en dirección radial. León (2001), indica que el menor valor de contracción radial puede ser atribuido a dos factores:

·    La restricción de la contracción radial debido a la presencia de células parenquimáticas radiales.

·    La presencia de bandas de madera temprana de baja densidad que alternan con zonas de madera tardía de alta densidad.

El efecto de estos dos factores es aditivo en la dirección radial pero, en dirección tangencial, la zona más densa de madera tardía controla la contracción a lo ancho del anillo de crecimiento.

La contracción e hinchamiento son mayores en maderas de alta densidad y son directamente proporcionales al peso específico o cantidad de sustancia de la pared celular presente.

La diferencia entre contracción tangencial y radial según JUNAC (1989), se explica por la influencia de los radios para restringir los cambios dimensionales en sentido radial, así como características estructurales de la pared celular, tales como modificaciones en la orientación de las microfibrillas, las punteaduras y composición química.

2.7. Variación de las propiedades físicas de la madera.

Tuset Y Durán (1989),  reporta que las características físicas, mecánicas y eléctricas de  la madera  son variables en función de una serie de factores, entre los cuales destacan: especie, clima, edafología, condiciones silvícolas de crecimiento y la anisotropía de la madera. Como consecuencia de ambos hechos, se constatan variaciones de las propiedades del leño; tanto en tres diferentes árboles integrantes de un mismo bosque, como entre probetas provenientes de un mismo árbol. Así mismo la variación del peso específico de la madera se debe diferencia en su estructura y a la presencia de constituyentes extraños.

De esta fuente se indica también que las tendencias hereditarias y los factores ambientales como: suelo, precipitación, viento, calor, etc., afectan la estructura de la madera y por lo tanto el peso específico. El crecimiento del árbol no sólo es afectado por el sitio donde crece sino también por su edad.

Panshin (1979), reporta para zonas templadas, que la variación del peso específico en el sentido radial puede ser clasificada en cuatro tipos:

a)       El peso específico aumenta desde la médula   hacia la corteza.

b)       El peso específico es alto, cercana a la médula y luego decrece, finalmente hacia la corteza sufre un incremento.

c)       El peso específico aumenta en los primeros anillos de crecimiento cercanos a la médula, luego permanece más o menos constante y algunas veces puede disminuir hacia la corteza.

d)       El peso específico disminuye desde la médula hacia la corteza.

 

Panshin (1979), señala que en el sentido axial la variación puede ser clasificada en tres tipos:

a)       El peso específico disminuye desde la base del tronco hacia la copa, pero ésta disminución es bastante uniforme.

b)       Que disminuye desde la base del tronco hacia los primeros metros de altura y finalmente tiende ha incrementarse hacia la copa.

c)       El peso específico aumenta desde la base del tronco hacia la copa.

La variación del peso específico de la madera se ha estudiado ampliamente y han encontrado en muchos casos que la variación es mayor en el mismo árbol que entre árboles de la misma especie.

3. Antecedentes

Se tiene estudios sobre las características anatómicas y propiedades físicas de especies forestales, basados en descripciones generales, macro y microscópicas de la madera, así tenemos a:

Barajas y Echenique (1976), realizaron el estudio sobre anatomía de la madera de ocho especies de la selva mediana subperennifolia de Quintana Roo, siendo una de ellas, la especie Tabebuia chrysantha (GUAYACÁN), de la Familia Bignoniaceae, especie Mexicana estudiada, donde observaron la estética de la madera que presenta diferencia de color entre albura y duramen, la albura es amarilla (10YR 7/6) y el duramen castaño (7,5YR 5/4) con algunas vetas de color castaño grisáceo muy oscuro (10YR3/2), no tiene olor característico y su sabor ligeramente amargó, su brillo es mediano de veteado pronunciado, textura mediana e hilo entrecruzado, las zonas de crecimiento están marcadas con fibras. Los estudios más observables fueron la descripción de la madera Macroscópica y Microscópica, los poros son de distribución difusa, la mayoría solitarios, sin embargo, algunos son múltiples de dos a cuatro números de 26(15-33)/mm2 de diámetro tangencial moderadamente pequeño de 61(37-90) mm, los elementos de vaso son moderadamente cortos de 257(200-350) mm, sus paredes muestran puntuaciones areoladas alternas y placa perforada simple, algunos con goma, el parénquima es paratraqueal escaso y difuso. Los rayos son biseriados, homogéneos, numerosos de 9 (7-11) mm extremadamente bajos de 156 (120-190) mm y moderadamente finos de 25 (15-37) mm estratificados. Las fibras son de tipo libriformes moderadamente largas de 1021 (630-1210) mm, de diámetro fino de 11 (7-15) mm y pared gruesa de 4 (2-5) mm.

Flores (2002), desarrolló su tesis basado en el  conocimiento del rendimiento de las maderas de las especies forestales peruanas en parquet, permite a los industriales madereros, inversionistas y personas ligadas al negocio de la madera en parquet, tomar decisiones acertadas, con la finalidad de lograr un mayor aprovechamiento de la materia prima y una mayor rentabilidad de sus actividades. Los objetivos fueron: Caracterizar la madera rolliza y determinar su rendimiento en la producción del parquet de las especies Myroxlyon balsamun (l) Harás "estoraque", Machaerium Inundatum (C. Matius ex Benthan) Duke "aguano masha" y Tubebuia Serratifolia (M. Valh) Nicholson "tahuari", así como clasificar el parquet por dimensiones y por el color. La información fue obtenida por observación directa del proceso de producción de la Parquetera Huallaga S.R.L. de Pucallpa.

Lluncor (1973), desarrolló su tesis para la identificación de las especies forestales del bosque seco de Tumbes, entre ellas tenemos Loxopterygium huasango (hualtaco), desarrollándose en la Universidad Nacional Agraria La Molina,  las cuales juegan un papel importante tanto en el plano de aprovechamiento integral de los bosques como en la comercialización de los productos forestales. La identificación puede efectuarse mediante claves elaboradas en base a material botánico, en base a la estructura anatómica de la madera.

El presente trabajo tiene por finalidad la elaboración de una clave de identificación, en base a la estructura anatómica de la madera, mediante el sistema de tarjetas perforadas de 20 especies forestales del Bosque Nacional de Tumbes. La descripción de las características y la perforación de las tarjetas, se realizaron de acuerdo a las especificaciones dadas por el Laboratorio de Investigación de productos Forestales de Princes Risborovch, Inglaterra. Además, se presenta una evaluación de las características generales y macroscópicas respecto a la influencia sobre algunas propiedades tecnológicas.

Rallo (2006), realizó el estudio de determinación de las características macro y microscópicas de la especie guayacán (Porlieria chilensis johnst.), donde  determinó que el guayacán (Porlieria chilensis johnst.) es un arbusto o árbol pequeño de Chile perteneciente a la familia Zygophyllacese, se distribuye entre el IV y VI región del país, está muy adaptado a sitios secos y áridos, creciendo en las faldas cordilleranas y en las pendiente rocosas de los cerros. Está dosificada en la categoría de espacio vulnerable.

En este estudio se describen las características macroscópicas y microscópicas de su madera, como un aporte al conocimiento de esta especie vegetal, única representante de su género en Chile.

Las características microscópicas más importantes de su madera, son el contraste de color entre la albura amarillenta y el duramen café oscuro a verde oliváceo, lo que le otorgan un veteado muy decorativo, que unido a su gran dureza la hacen una madera muy apreciada por los artesanos de la IV Región. Microscópicas este representa porosidad difusa, poros solitarios, fibras de paredes muy gruesas, parénquima apotraqueal difuso  en agregados, radios leñosos uniseriados y estratificados.

Chavesta (1996), describe macroscópicamente que Tabebuia chrysantha (guayacán) tiene porosidad difusa, poros visibles con lupa de 10X; exclusivamente solitarios, parénquima no visible aun con lupa de 10X, y radios visibles con lupa de 10X. No estratificados. Microscópicamente menciona que tiene un promedio de 38 poros/mm2, diámetro tangencial pequeño, con un promedio de 89u, platina de perforación simple; parénquima del tipo apotraqueal difuso; radios heterogéneos del tipo II, numerosos, en promedio 9/mm, con una altura promedio de 378u, frecuentemente biseriados y triseriados, así mismo, sostiene que esta especie tiene una densidad básica de 0,83, contracción volumétrica de 14,50%, contracción tangencial de 7,40% y la radial de 6,70%; la relación de la contracción: T/R = 1,2.

Por otra parte, Chavesta (1996), describe macroscópicamente que Tabebuia serratifolia (tahuarí) tiene porosidad difusa, poros ligeramente visible a simple vista, predominantemente solitarios de forma redonda y escasos múltiples radiales; parénquima visible con lupa de 10X, del tipo paratraqueal aliforme y aliforme confluente; radios visibles con lupa de 10X, finos, numerosos y finos. Estratificados. Microscópicamente describe con pocos poros, con un promedio de 8/mm2; diámetro tangencial mediano, con un promedio de 115u; platina de perforación simple; parénquima del tipo paratraqueal aliforme confluente; radios homogéneos, en un promedio de 8/mm, con altura promedio de 239u, frecuentemente biseriados y triseriados, inclusiones gomas en forma abundante en las células de los radios y presencia escasa en las células de los vasos. Del mismo modo sostiene que esta especie tiene una densidad básica de 0,92, contracción volumétrica de 13,85%, tangencial de 8,88% y radial de 5,69%, siendo la relación de contracción T/R = 1,6.

Chavesta (2005), en el estudio sobre maderas para pisos describe a   Tabebuia billbergii (oreja de león), que presenta albura de color crema, duramen de color característico en condición seca al aire, grano entrecruzado; textura fina; olor y sabor no distintivos. Brillo elevado. Veteado en arcos superpuestos bien demarcados y característico, así mismo menciona macroscópicamente que tiene porosidad difusa, visibles con lupa, solitarios en mayor proporción y también múltiples radiales, presencia de abundante gomas de color rojo toponeando los vasos. Parénquima longitudinal visible con lupa de 10X, del tipo paratraqueal, aliforme confluente con tendencia a bandas delgadas. Radios en la sección transversal visible con lupa de 10X; en la sección tangencial son estratificados.

El mismo autor en su descripción microscópica dice que los poros son moderadamente numerosos, en promedio de 38 poros por mm2. Diámetro tangencial pequeños, en promedio de 73 micras, platina de perforación simple. Parénquima paratraqueal aliforme confluente con tendencia a bandas delgadas. Presencia de cristales de forma romboide.

Los radios homogéneos, uniseriados y estratificados. En promedio de 16/mm y altura de 134u.

Del mismo modo sostiene que la madera a pesar de ser usada tradicionalmente en parquet, no cuenta con estudios tecnológicos; sin embargo debe indicarse que es una madera de alta densidad, y por lo tanto, con altos valores en sus propiedades mecánicas. Estable y de buen comportamiento al secado.

Por otra parte Chavesta (2005),  en un estudio sobre características tecnológicas de Tabebuia billbergii (oreja de león) describió que la albura de la madera en condición seca al aire es de color crema, duramen de color característico y de forma irregular; olor y sabor no distintivo; brillo elevado; veteado en arcos superpuestos bien marcados; grano entrecruzado; textura fina; anillos de crecimiento muy pocos diferenciados por bandas oscuras e irregulares, así mismo menciona que tiene poros visibles con lupa, solitarios y múltiples radiales, contenido de abundante gomas de color rojo, taponando los vasos. Parénquima longitudinal visible con lupa, del tipo paratraqueal, aliforme confluente con tendencia a bandas delgadas. Radios en la sección transversal visible con lupa; en la sección tangencial son estratificados.

El mismo autor en su descripción microscópica dice que los poros son difusos, de forma redonda y ovalada. Diámetro tangencial promedio de 73 micras clasificadas como pequeños. En promedio 38 poros/mm2 clasificados como moderadamente numerosos. Solitarios y múltiples de dos a tres. Longitud promedio de los elementos vasculares 206u clasificada como pequeñas. Platina de perforación simple, horizontales. Puntuaciones intervasculares alternas, poligonales.

Los radios en la sección tangencial extremadamente cortos, de altura promedio 134 micras, de 6 a 10 células de altura; uniseriados, estratificados. En la sección radial homocelulares formados por células procumbentes. De 16 radios/mm en promedio clasificados como numerosos. Puntuaciones radiovasculares similares a las intervasculares.

El parénquima longitudinal en la sección transversal es de tipo paratraqueal aliforme confluente con tendencia a bandas delgadas. En las secciones longitudinales alargadas verticalmente, no estratificado. Presencia de cristales de forma romboide.

Las fibras son libriformes, longitud promedio 686u clasificadas como cortas, angostas en promedio 9u de ancho; de paredes muy gruesas, estratificadas. Puntuaciones simples.     

Capitulo III

MATERIALES Y METODOS

Lugar de procedencia del material experimental

1.1.   Ubicación

El material experimental se extrajo del Bosque Seco del sector  de Becerra Belén, ubicado en el caserío denominado Angostura, el cual se halla ubicado a 5 Km. al noroeste del Distrito de Pampas de Hospital de la provincia y Región Tumbes. su extensión superficial es de 6,231.28 has. Se encuentra entre las coordenadas E 555000 a 575000 y N 9585000 a 9605000,  la altitud 53 a 89 msnm.

1.2.   Ecología

Según la clasificación de HOLDRIDGE (1982), corresponde a la zona de vida natural: bosque muy seco tropical (bms-t).

1.3. Clima

Precipitación; Tiene una precipitación mínima de 42,7 mm/año y una precipitación máxima de 1955,7 mm/año, con un promedio de 462,4 mm/año.

Temperatura; La temperatura promedio de la zona es 25,1 ºC, con temperatura máxima de 27,3 ºC y mínima de 24,2 ºC.

1.4.   Localización geográfica

La zona de estudio se encuentra ubicada en un cuadrante que presenta las siguientes coordenadas UTM en el sistema PSAD56 DATUM 17

Punto 1:      E = 566, 930,00        N = 9´587, 534,00

Punto 2:      E = 566, 905,00        N = 9´587, 533,58

Punto 3:      E = 566, 903,32        N = 9´587, 633,56

Punto 4:      E = 566, 928,31        N = 9´587, 633,99

La altitud varía entre 57 a 71 msnm


Figura N° 1: plano de ubicación del área de extracción.

 Figura N° 2: mapa de ubicación del área de extracción.


2.  Lugar de ejecución del proyecto

Se realizó en el Laboratorio de Anatomía de la Madera de la F acultad de Ciencias Forestales y Ambientales de la Universidad Nacional de Ucayali, ciudad de Pucallpa, Provincia de Coronel Portillo, Distrito de Calleria, Región de Ucayali, ubicado en el Km 6,200 de la carretera Federico Basadre margen izquierda y ubicado a una:

Longitud              :           78° 34" 00" oeste

Latitud     :           8° 56" 00" sur

Altitud      :           154 msnm

3. Materiales y equipos e insumos

3.1.  Fase de campo

3.1.1. Materiales y herramientas:

·       Cinta métrica.

·       Machete.

·       Libreta de campo.

·       Lápiz de carbón.

·       Wincha métrica de 3 m y 50 m marca STANLEY.

·       Bolsas de polietileno. 

·       Brocha.

·       Thiner.

·       Marcadores indelebles.

·       Tiza (blancas, rojas, azules).

·       Cartón corrugado.

·       Lapicero azul y negro.

·       Borrador.

·       Pintura esmalte azul.

3.1.2. Equipos:

·       Brújula marca SUNTO.

·       Cámara fotográfica marca CAMERA.

·       Motosierra marca HUSQUARNA.

·       Navegador (GPS) 12 marca GARMIN.

·       Binoculares marca Tasco 10x50 mm.

3.1.3. Material Experimental

·       Para el estudio de Propiedades Físicas: Probetas de 2x2x10 cm.

·       Para el estudio de la Características Anatómicas: Rodajas de 15 cm de altura, (probetas de 2x2x4 cm y cubitos de 1x1x1,5 cm.)

·       Para material de xiloteca: tablillas de 2x10x15 cm.

3.2. Fase de Carpintería

3.2.1.  Materiales

·     Lapiceros de tinta indeleble negro y azul.

·     Tizas de diferentes colores.

·     Bolsas plásticas transparentes de 10x15 cm.

·     Etiquetas con código.

·     Navaja.

·     Regla graduada.

·     Escuadra.

·     Clavos.

·     Martillo.

·     Lápiz.

3.2.2. Equipos

·     Sierra circula marca MAZUTTI.

·     Sierra cinta o cierra sin fin, marca SICAR 800.

·     Disco circular marca WEG.

3.2.3. Otros (terceros)

·     Obreros.

3.3. Fase de Laboratorio

3.3.1. Materiales:

·       Martillo.

·       Navaja para madera marca STANLEY.

·       Lupa de 10x y 20x marca RUPER.

·       Repuestos de navaja.

·       Vasos de precipitación de 50, 100 y 600 ml.

·       Pincel pelo de Martha Nº 5.

·       Placas petri.

·       Franela.

·       Lijas finas N°120.

·       Pipetas.

·       Envases de rollo de película.

·       Baldes.

·       Pedazo de vidrio.

·       Porta objetos.

·       Cubre objetos de 18 x 18 para láminas histológicas marca COVER GLASS.

·       Mango de bisturí.

·       Hoja de bisturí Nº 24.

·       Pinza.

·       Papel filtro.

·       Agujas hipodérmicas.

·       Cubre objetos de 22 x 22 para tejido macerado marca COVER GLASS.

·       Hoja de sierra.

·       Guantes.

·       Protectores.

·       Plumones indelebles azul y negro.

·       Libreta de apuntes.

·       Estiker 6.

·       Tabla de colores de suelo de MUNSELL.

·       Formón.

·       Martillo.

·       Cinta adhesiva.

·       Agitador magnético marca JENWAY y capsula magnética.

3.3.2. Equipos:

·       Baño maría marca TOMOS modelo CDK-S24.

·       Micrótomo marca LEICA SM2000R serie 054333784.

·       Afilador de cuchilla marca LEICA SP 9000 serie 041825660.

·       Estufa marca Tomos modelo 9076ª serie 15060098.

·       Cámara digital marca PANASONIC.

·       Cocina graduada PRACTIKA.

·       Computadora PENTIUM III  e impresora LASER.

·       Balanza analítica digital de precisión con capacidad de 2100 gr y de DIV: 0,1g serie CS 056440.

·       Estereo microscopio marca CARL ZEISS.

·       Microscopio binocular (Trinocular) marca LEICA serie 341195389FZ0007.

·       Calibrador vernier o pie de rey marca Declusa 0 - 150 mm.

·       Termómetro Radioshack CAT N° 63-1032.

3.3.3. Insumos:

·       Agua destilada.

·       Glicerina.

·       Abrasivos (grueso, fino y para asentada).

·       Alcohol Absoluto de 96%, 60% y 30%.

·       Colorantes (safranina, violeta genciana, etc.).

·       Xilol.

·       Bálsamo de Canadá.

·       Ácido nítrico al 33%.

·       Agua de caño.

·        Ácido acético glacial.

4.  Metodología.

4.1. Método de investigación

El método empleado en el presente trabajo fue analítico descriptivo, que consistió en estudiar las características anatómica y propiedades físicas de la especie (Tabebuia billbergii), en los diferentes  niveles (parte basal, parte media del fuste y parte donde empieza la bifurcación), orientación cardinal (norte, sur, este y oeste) y secciones (albura, duramen) como elemento estructural de la madera, obteniendo información cuantitativa y cualitativa, procesada analizada e interpretada.

4.2. Muestreo del área de estudio

Se delimitó y georeferenció el área de la parcela dentro del bosque, el tamaño de la parcela fue de 100 X 25 m (0,25 Ha), Se procedió a extraer la muestra dentro de la parcela donde se seleccionaron y marcaron dos (02) árboles, como lo indica la norma nacional peruana INDECOPI 251.008 (1980), fueron georeferenciados. Para la selección de los arboles se tuvo en consideración que tengan buenas características fitosanitarias, de fuste lo mas recto y alto posible, teniendo en consideración las características morfológicas de la especie.

Los individuos seleccionados se coratron a 30 cm. del ras del suelo, luego se procedió al desramado, Se determinó y marcó tres (03) niveles considerando la base, la parte media del fuste, y la zona donde empieza la bifurcación. De cada uno de estos niveles se extrajo una rodaja de 20 cm de altura en las cuales se marco los puntos cardinales, con la finalidad de proteger los extremos de cada una de las rodajas extraídas, seis (06) en total. Se procedió al pintado de los extremos empleando pintura esmalte con la finalidad de evitar la evaporación. Simultáneamente se procedió al codificado de las rodajas. Finalmente se embalaron  y trasladaron al taller de carpintería de la Universidad Nacional de Ucayali.

Cada una de las rodajas fue identificada mediante un código el cual permitía identificar a que árbol pertenece y a que nivel corresponde, tal como se muestra a continuación:

 

 Figura N° 3: Distribución de los niveles de fuste en el tronco del árbol.

Figura N° 4: Forma de obtención de las probetas en cada Nivel del     árbol.

Cuadro N°2: Diámetros de las rodajas por árbol y nivel.

Árbol

Nivel

Diámetros (cm)

Diámetro mayor (DM)

Diámetro menor (Dm)

1

A

(superior)

 

14,4

 

12,7

B

(medio)

13,9

12,6

C

(inferior)

19,4

9

2

A

(superior)

16,7

13,4

B

(medio)

18,2

14

C

(inferior)

16,2

14,7

                          Fuente: Elaboración propia.

4.3.   Obtención de cubos y probetas

En la cara de cada una de las rodajas se procedió a marcar las orientaciones, para permitir la obtención de los cubos para el estudio a nivel anatómico y determinación de las propiedades físicas respectivas. Para el caso de los cubos se trabajó sobre una rodaja base o referencial de 4 cm y otra rodaja de 4 cm para el estudio anatómico (tejido macerado y láminas histológicas)  y el resto para la obtención de probetas para los ensayos de propiedades físicas y material para xiloteca.

Sobre  la rodaja de 4 cm de espesor, se marcó los puntos cardinales teniendo como referencia la médula y la orientación, para la obtención de probetas de 2x2x4 cm de donde se obtuvieron los cortes histológicos a nivel transversal, radial y tangencial. En la rodaja subsiguiente se extrajeron las probetas de 2x2x10 cm en las diferentes secciones para el estudio de las propiedades físicas según la norma técnica peruana INDECOPI, en esta actividad se tuvo especial cuidado en que cada probeta no pierda ni gane humedad. Finalmente se obtuvieron tablillas de 2x10x15 cm en el tipo de corte radial, tangencial y oblicua para material de xiloteca y observación de veteado.

La codificación  de las probetas  se realizó de la siguiente manera:

Numero de árbol:

Bosque de terraza

1

Bosque de colina

2

Nivel:

Superior

A

Medio

B

Inferior

C

Orientación:

Oeste

O

Norte

N

Este

E

Sur

S

Probetas:

            1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9… 58

Sección:

Albura

Albura

Duramen

Duramen

Etiqueta:

2BE1

Albura

Donde:

2                      =          Árbol de bosque de colina

B                     =          Nivel medio

E                     =          Orientación este

1                      =          probeta número uno dentro de la orientación

Albura =          Albura

 

De cada probeta se realizaron tres repeticiones tanto para cortes histológicos y tejido macerado, así tenemos lo siguiente:

·         Número total de probetas seleccionadas    :      58

·         Número de repeticiones                             :       3

·         Cortes histológicos                                               :    174

·         Tejido macerado (total de muestras)                      :    432 

Número de muestras por albura:

·         Número total de probetas de albura                       :     33

·         Número de repeticiones                             :       3

·         Muestra de fibras                                      :     99

·         Muestra de vasos                                      :     99

Total de muestras                                                        :    198

Número de muestras por duramen:

·         Número total de probetas de duramen        :      11

·         Número de repeticiones                             :       3

·         Muestra de fibras                                      :      33

·         Muestra de vasos                                      :      33

Total de muestras                                                        :      66

Número de muestras por albura y duramen:

·         Número total de probetas de albura y duramen  :   14

·         Número de repeticiones                                     :     6

·         Muestra de fibras                                              :    84

·         Muestra de vasos                                              :    84

Total de muestras                                                                 :   168

4.4. Características anatómicas

4.4.1 Características generales de las  rodajas

Se tuvo en cuenta la evaluación de seis (6) rodajas.

·     Anillos de crecimiento

Se trazaron rectas (radios) desde la médula hacia la periferia o corteza, partiendo de la orientación.

Se procedió a contar  los anillos de crecimiento de cada rodaja, las mediciones se realizaron a cada centímetro.

 

·     Excentricidad

Se midió la longitud que abarca cada orientación, desde la médula a la periferia. Con el objetivo de determinar la excentricidad, se tuvo en cuenta las siguientes fórmulas (Lozano, 2008):

                                  

Donde:

E (N/S): excentricidad norte-sur

E (O/E): excentricidad oeste-este

4.4.2. Selección de probetas

Para el estudio de las características anatómicas se obtuvieron 58 probetas, de los diferentes niveles del árbol tanto de albura, duramen y combinado, Para este efecto se tuvo en cuenta las orientaciones norte, sur, este y oeste, Esto con el fin de determinar las posibles diferencias que existen entre la madera de albura y duramen.

Dichas probetas sirvieron de base para la obtención de cortes histológicos y de tejido macerado.

Cuadro N°3: Número de Probetas obtenidas por nivel en los árboles:

Tipo de Bosque

Árbol

Niveles

N° probetas

Terraza

1

Superior

9

Medio

8

Inferior

9

Colina

2

Superior

11

Medio

11

Inferior

10

Total

58

4.4.3. Descripción anatómica de la madera a nivel macroscópico

Para la determinación del grano se usó las probetas de 2x2x4 cm procedentes de albura y duramen, para ellos se utilizó un formón y un martillo para partir el cubo en sentido radial, así mismo, se utilizó para la descripción de las características organolépticas como: olor, sabor, color de la madera.

Las tablillas de 2x10x15 cm, nos sirvieron para describir las características organolépticas como: brillo, veteado, poros, parenquima, radios. Se empleó una lupa de 10X.

En las rodajas referenciales se utilizó para hallar diferenciación entre albura y duramen, para discutir los resultados.

 

4.4.4. Descripción anatómica de la madera a nivel microscópica: Preparación de láminas histológicas y de tejido macerado.

Para la obtención de las láminas histológicas y de tejido macerado se empleó el procedimiento utilizado por el laboratorio de Anatomía de la Madera de la UNU. Ver anexo III.

             4.5. Propiedades físicas de la madera

 

                 4.5.1. Aspectos básicos

Se evaluó la influencia de los planos de corte en las variaciones de las propiedades físicas, teniendo en consideración los siguientes aspectos:

  4.5.1.1. Planos de Corte

Para la determinación de las propiedades físicas de la madera se tuvo en cuenta los planos de corte o secciones:

·     Sección Transversal: Es la sección perpendicular al eje del tronco.

·     Sección Longitudinal: Es la sección paralela al eje del tronco que a su vez puede ser:

·     Radial: Resultante de un corte longitudinal paralelo a los radios de la corteza hasta la médula y perpendicular a los anillos de crecimiento.

·     Tangencial: Es el corte que sigue una dirección perpendicular a los radios o tangente a los anillos de crecimiento.

Figura N° 5: Tipos de corte en pieza de madera

4.5.1.2. Tamaño de probetas

Las probetas estaban debidamente orientadas y con dimensiones de 2 X 2 X 10 cm.

4.5.1.3. Número de probetas

Se obtuvieron 13 probetas en estudio, extraídas de los dos árboles y de cada sección del tronco (albura, duramen, combinado), todas éstas  debidamente orientadas y teniendo en consideración los planos de corte.

4.5.1.4. Condición de humedad.

Las probetas obtenidas de las diferentes rodajas, de los dos árboles en estudio, debían contener su humedad original, es por eso que al ser aserradas las probetas recién obtenidas, se guardaron inmediatamente en bolsas de plástico, lo más hermético posible, evitando de esta manera la pérdida de la humedad natural, es decir, que no pierda el agua libre.

4.5.1.5. Marcado de probetas

·       Identificación de probetas

Cada probeta se identificó con un código, para facilitar las evaluaciones y controles en el tiempo.

·       Cuantificación

El ensayo consistió en hacer evaluaciones periódicas sobre los cambios dimensionales que experimenta la madera a medida que pierde agua en el tiempo; estas mediciones se hicieron sobre los mismos puntos marcados en la probeta, lo cual permitió que se minimicen los errores al hacerse las mediciones de manera sistemática y en los periodos establecidos.

4.5.1.6. Procedimiento experimental

Se cuantificó la disminución en cuanto a peso y dimensiones que experimentaban las probetas a medida que perdían el agua libre y parte del agua higroscópica, desde su condición de saturado, verde o húmeda hasta el momento en que esta humedad se equilibraba con la humedad del medio.

4.5.1.7. Sistemática del trabajo

Las probetas en estudio se codificaron así: 1A1 (para albura), 1D2, 1D3, 1D4, 1D5, 1D6, 2D7 (para duramen), 2C8, 2C9, 2C10, 2C11, 2C12, 2C13 (para aquellas que tenían albura y duramen).

·         Marcado con líneas los puntos o lugares en los cuales se hizo las mediciones respectivas.

         Figura N° 6: Probeta orientada

·         Se pesó cada probeta.

·         Se procedió inmediatamente a hacer las mediciones (sobre los sitios marcados), en el sentido radial, tangencial y longitudinal.

·         Se acondicionaron las probetas de tal forma que puedan perder humedad por contacto con el medio.

·         Finalmente, las probetas alcanzaron la condición de equilibrio, tanto en peso como en medidas, esto se verificó por que sus pesos y medidas ya no fluctuaron, En ese momento se procedió a introducirlas en la estufa durante tres días, El aumento de la temperatura fue gradual de 30-45-60-80-103°C, con el fin de evitar rajaduras y el colapso de las probetas, dejándolas secar hasta obtener peso constante, por lo que se realizó un muestreo en el peso hasta alcanzar la condición de equilibrio (en este momento se obtuvieron los datos que corresponden a la condición de madera seca al horno).

4.6. Evaluación de las Propiedades Físicas

 Las normas usada en los respectivos ensayos:

Ensayos físicos                                                           Norma

·         Contenido de Humedad  :          251,010   INDECOPI

·         Densidad                  :           251,011   INDECOPI

·         Contracción                          :           251,012   INDECOPI

Fórmulas Básicas según INDECOPI, (1980)

Contenido de humedad.

      =          Peso húmedo, o saturado

      =          Peso seco al horno

Contracción.

 

Contracción radial.

 

= Dimensión radial húmedo o saturado con contenido  de humedad mayor al 30%. 

 = Dimensión radial seca al horno con un contenido de humedad de aproximadamente 0%.

Contracción tangencial.

 

=  Dimensión tangencial húmedo o saturado con un contenido de humedad mayor al 30%.

= Dimensión tangencial seca al horno con  contenido de humedad de aproximadamente 0%.

Contracción Longitudinal,

 

 =   Dimensión longitudinal húmedo o saturado con un  contenido de humedad  mayor al 30 %.

 =   Dimensión longitudinal seca al horno con un contenido de humedad de aproximadamente 0%.

Contracción Volumétrica.

 =   Dimensión volumétrica húmedo o saturado con un contenido de humedad mayor al 30%.

 = Dimensión volumétrica seca al horno con contenido de   humedad de aproximadamente 0%.

Densidad bajo diferentes condiciones.

Densidad húmedo y/o saturado=

Ph  = Peso húmedo o saturado

Vh  = Volumen húmedo o saturado

             Densidad básica =      

              Psh  = Peso seco al horno

              Vh   = Volumen húmedo o saturado

             Densidad seca al aire  =

             Psa = Peso seco al aire

             Vsa = Volumen seco al aire

 

             Densidad seca al horno =


Partes: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10


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