ARTIGOS

 

Estimativa das Produções de Cortiça Virgem Resultantes das Operações de Desbastes e Desboia em Montados de Sobro em Fase Juvenil

Virgin cork production estimates resulting from young cork oak stands thinning and debarking operations

Estimation de la production de liège vierge dans les opérations d'éclaircie et démasclage d'un jeune bois de chêne liège

 

*Joana Amaral Paulo e **Margarida Tomé

*Bolseiro de Pós-Doutoramento E-mail: joanaap@isa.ulisboa.pt

**Professora Catedrática, Centro de Estudos Florestais, Instituto Superior de Agronomia, Universidade de Lisboa. Tapada da Ajuda, 1349-017 LISBOA E-mail: magatome@isa.ulisboa.pt

 

RESUMO

A fase juvenil do sobreiro antecede a altura da primeira receita obtida pela exploração da cortiça no montado de sobro. Esta é obtida com o primeiro descortiçamento, no qual se obtém cortiça virgem de baixo valor comercial. Em plantações recentes, efetuadas por vezes com densidades consideráveis, não são raros os casos em que são necessários desbastes na fase juvenil, de forma a reduzir e selecionar os efetivos. Durante estes desbastes, geralmente efetuados em simultâneo com a desboia do povoamento mesmo que parcial, são produzidas grandes quantidades de materiais e cortiça virgem. É apresentada uma metodologia expedita para o cálculo das quantidades de cortiça virgem produzidas, a qual exige apenas a medição do diâmetro à altura do peito nas árvores.

Palavras-chave: sobreiro, cortiça virgem, estado juvenil, desboia, desbaste

 

ABSTRACT

Cork oak's juvenile stage precedes the first income obtained from cork production during the exploitation of the Quercus suber forest. This is obtained with the first cork extraction, where virgin cork, with low commercial value, is obtained. In recent plantations, some made with considerable high tree density values, it is frequent the need of thinning operations during the juvenile stage, as a way of selecting trees, and diminish the number of trees per hectare. During these thinning operations, frequently made simultaneously to the stand first debarking, big amounts and varieties of wood and virgin cork are produced. With this work, a methodology for quantifying the amounts of virgin cork originated on a thinning operation is proposed, which depends exclusively on the diameter at breast height measurement.

Key words: cork oak, virgin cork, juvenile stage, first debarking, thinning

 

RÉSUMÉ

Le stade juvénile du chêne liège précède le premier revenu de l'exploitation commerciale de liège d'un bois de Quercus suber. Ce revenu est celui du premier démasclage, où on obtient du liège vierge, d'une valeur commerciale basse. Dans les reboisements récents, certains à une très haute densité de plantation d'arbres, il est souvent nécessaire d'éclaircir le bois au stade juvénile, afin de sélectionner les arbres et diminuer leur nombre par hectare. Lors de ces éclaircies, souvent combinées avec le premier démasclage, on obtient de grandes quantités et variétés de bois et de liège vierge. Dans cette étude, on propose une méthodologie pour la quantification de liège vierge obtenu de telles opérations, basée uniquement sur le diamètre à hauteur de poitrine des arbres.

Mots-clés: chêne liège, liège vierge, stade juvénile, premier démasclage, éclaircie

 

Introdução

O sobreiro (Quercus suber L.) cobre atualmente 715,922 ha em Portugal (AFN, 2010), correspondendo a 23% da área florestal no país, dos quais 46,815 se referem a povoamentos jovens (AFN, 2010).

Ao abrigo de diversos quadros de apoio ao investimento florestal (AGRO, RURIS, PRODER), tem havido nas últimas três décadas um significativo investimento em plantações novas de sobreiro e no melhoramento do potencial produtivo das áreas já existentes (adensamentos por plantação, sementeira ou aproveitamento da regeneração natural). No Quadro 1, mostram-se as taxas anuais de plantação (adensamentos não incluídos) para o período 1990 - 2010, de acordo com fontes oficiais.

 

 

A legislação atual proíbe o descortiçamento às árvores com um perímetro à altura do peito inferior a 70 cm. Antes deste primeiro descortiçamento as árvores dizem-se na fase juvenil, na qual possuem cortiça virgem ao longo do fuste. A passagem para a fase seguinte, designada fase adulta, é marcada pela primeira extração de cortiça, passando a partir daí a árvore a produzir cortiça amadia (a cortiça da extração imediatamente a seguir à virgem à geralmente designada por secundeira).

As acentuadas diferenças entre estas fases de crescimento levam a que do ponto de vista da modelação do crescimento e da produção sejam desenvolvidos modelos específicos para cada fase (PAULO e TOMÉ, 2009), ou utilizados conjuntos de dados que incluam medições realizadas em ambas as fases (PAULO et al., 2011).

Muito embora com um valor bastante inferior ao da cortiça amadia e mesmo da cortiça secundeira, a cortiça virgem é utilizada numa grande panóplia de produtos.

A cortiça virgem pode ser definida como o conjunto de uma série de camadas suberosas acumuladas na árvore até à primeira extração. Tem um padrão de distribuição irregular, com lentículas largas e cheias de incrustações e impurezas (FONSECA, 1984). Esta cortiça, por se apresentar dura e de má elasticidade, não é utilizada no fabrico de rolhas, sendo o seu destino essencialmente a trituração (granulados e aglomerados) e ainda, mais recentemente, o fabrico de artigos com fins decorativos muito procurados (FONSECA, 1984; PEREIRA, 2007).

Para além da extração aquando o primeiro descortiçamento, a cortiça virgem pode também ser obtida a partir de produtos de podas, em consequência de aumentos da altura de descortiçamento, e proveniente de árvores nunca descortiçadas que foram selecionadas para abate por diversos motivos. É o que acontece frequentemente em desbastes de povoamentos juvenis, onde a densidade das plantas é muito elevada, impedindo o melhor desenvolvimento das árvores. Nestes casos, após autorização para desbaste, o proprietário vê-se confrontado com a necessidade dum dispêndio de recursos que são de difícil compensação económica.

Relativamente à produção de cortiça virgem no século XX, esta aumentou entre as décadas de 30 e 60, tendo decrescido nas décadas seguintes (Figura 1). Esta queda na extração de cortiça virgem durante os anos 70 e 80 tem que ver com o progressivo abandono das práticas da poda dos sobreiros e da extração da falca, em consequência do aumento do preço de mão-de-obra relativamente ao preço do produto destas operações (MENDES, 2002). De acordo com esta tendência tem-se assistido nas últimas décadas a uma diminuição considerável da venda dos produtos resultantes dos desbastes de sobreiro, dado o baixo valor que estes apresentam em relação aos custos de mão-de-obra. No que diz respeito a descortiçamentos em povoamentos juvenis, chega-se por vezes hoje a abandonar os produtos resultantes no campo, uma vez que o seu valor não compensa os custos de transporte.

 

 

A diminuição da disponibilidade desta matéria-prima é um fator que afeta, em particular, as fábricas de aglomerado negro, as quais têm de enfrentar a competição de outras empresas como as de aglomerado branco, com maiores recursos financeiros para a compra desta matéria-prima e de outras que a substituam.

Neste trabalho pretendeu-se desenvolver uma metodologia expedita para a quantificação da cortiça virgem extraída ao nível da árvore, a qual pode ser aplicada para o calculo destas produções em caso de desbastes e/ou desboia dos povoamentos. Não se tratou aqui o caso da cortiça virgem produzida em operações de podas sanitárias, podas de formação ou podas de manutenção (falca). Para o efeito desenvolveram-se duas equações: uma para predição do diâmetro sob cortiça virgem em árvores não desboiadas, e outra de predição do peso seco de cortiça virgem extraída ao nível da árvore.

As equações propostas estão incluídas no modelo de crescimento e produção para montado de sobro em Portugal, o modelo SUBER (PAULO, 2011; TOMÉ, 2004) incorporado na plataforma sIMfLOR (FAIAS et al., 2012) disponível na página FcTools (www.isa.ulisboa.pt/cef/forchange/fctools).

 

Dados

Os dados utilizados para o desenvolvimento da equação de predição do diâmetro à altura do peito sob cortiça, dizem respeito a medições efetuadas em árvores localizadas em sete parcelas diferentes: Chamusca, Coruche, Estremoz, Gavião, Lisboa, Moura.

O conjunto de dados utilizado englobava um total de 363 observações, repartidas pelos 6 locais segundo a distribuição do Quadro 2. Neste quadro podem também ser observadas algumas estatísticas descritivas deste conjunto de dados, no que respeita à variável de interesse: diâmetro sob cortiça (du).

 

 

No que diz respeito aos dados utilizados para a equação de predição do peso de cortiça virgem (wvc), estes provêm apenas dos ensaios localizados em Chamusca, Coruche e Moura, uma vez que nos restantes não foram pesadas as pranchas de cortiça extraídas no descortiçamento.

Os pesos de cortiça considerados dizem respeito a cortiça seca, de forma a não haver discrepâncias ou enviesamentos originados por diferentes valores de humidade da cortiça, aquando da sua extração e pesagem. O valor do peso seco da cortiça foi obtido após a determinação do teor de humidade numa amostra extraída ao nível da altura do peito (1,30 m), a qual foi seca em estufa até estabilização do peso.

No total o conjunto de dados diz respeito a 306 observações, repartidas pelos três locais como se pode observar no Quadro 3.

 

 

A altura de descortiçamento está limitada pela legislação portuguesa a um valor múltiplo do perímetro à altura do peito, o qual para a extração da cortiça virgem é duas vezes o seu valor. No caso de desbastes, por se irem cortar as árvores, é possível extrair cortiça ao longo de todo o fuste. Por forma a garantir a utilidade do modelo desenvolvido em ambos os casos, este é função também da variável altura de descortiçamento, a qual do conjunto de dados utilizado apresentou valores entre 1,0 m e 2,5 m de altura, com um valor médio de 1,5 m.

Seleção e ajustamento dos modelos

Observou-se desde o início que, tal como ocorre noutras espécies, a variável diâmetro sobre a cortiça (d) tinha uma relação linear muito forte com a variável diâmetro sob a cortiça (du). Esta relação é evidente no gráfico da Figura 2. Com base nesta observação procurou-se ajustar um modelo linear do tipo du=ß₁+ß₁d, uma vez que a variável d é facilmente medida.

 

 

No caso do modelo para a predição do peso seco de cortiça virgem extraído da árvore, testou-se em vários modelos alternativos a significância das variáveis d, du e altura de descortiçamento no fuste (hdf), na sua forma original, quadrática ou logaritmizada.

Note-se que vários dos modelos apresentados na bibliografia para a predição do peso de cortiça foram ajustados com dados referentes a pesos verdes de cortiça amadia (FONSECA e PARRESOL, 2001; FERREIRA e OLIVEIRA, 1991) ou ao peso seco ao ar de cortiça amadia (RIBEIRO e TOMÉ, 2002). Neste caso contudo, o modelo que se pretende ajustar diz respeito ao peso seco de cortiça virgem.

No Quadro 4 apresentam-se as expressões de todos os modelos testados, separados nos que utilizam o diâmetro sobre cortiça e os que utilizam o diâmetro sob cortiça como variável preditora.

 

 

Durante a investigação sobre os modelos ajustados detetou-se que a variância da variável dependente aumentava com a variável independente d, o que é frequente em dados biológicos (BASKERVILLE, 1972). No entanto o mesmo não acontece entre a variável dependente logaritmizada e a variável d. Por este motivo, BASKERVILLE (1970 e 1972) recomenda como modelo possível para os dados, o modelo y=(ßx^a)e que, quando logaritmizado, pode ser apresentado como ln(y)=ln(ß)+aln(x)+ln(e). Este modelo corresponde no Quadro 4 aos modelos designados por Mod5, Mod9 e Mod10.

O ajustamento dos modelos propostos para cada uma das equações foi realizado com o programa SAS, utilizando os procedimentos REG (SAS Institute Inc., 1989) para o ajustamento de modelos lineares, e os procedimentos NLIN (SAS Institute Inc., 1989) e MODEL (SAS Institute Inc., 1993) para os modelos não lineares.

A avaliação dos modelos e a seleção dos modelos finais deteve-se com as seguintes características determinadas após o ajustamento:

1. valor do coeficiente de determinação (R²),
2. garantia de que a hipótese H_o:(ß=0) é rejeitada para todos os parâmetros (a=0,05),
3. análise da multicolinearidade,
4. enviesamento e precisão do modelo,
5. verificação das hipóteses de normalidade e heterocedasticidade dos erros do modelo

A multicolinearidade foi avaliada com base no fator de inflação da variância, cujo valor deve ser inferior a 10, seguindo a indicação de MYERS (1990). Assim, foram eliminados todos os modelos em que esta condição não se verificava.

A avaliação do enviesamento e da precisão foi baseada nos resíduos press, no primeiro caso pelo valor da média dos resíduos press e no segundo pelo valor da média do valor absoluto dos resíduos press (MYERS, 1990). O resíduo press i corresponde a ajustar o modelo retirando-se a i-ésima observação da série de dados e usando as restantes (n – 1) observações para estimar os parâmetros do modelo. Com base no modelo obtido é calculado o resíduo de predição relativo à observação retirada. Este processo é repetido sucessivamente para as n observações, obtendo-se assim os n resíduos press (MYERS, 1990).

A precisão das estimativas do modelo ajustado foi avaliada graficamente (valores observados versus valores estimados), pela média do valor absoluto dos resíduos press e pelo valor dos percentis 1, 5, 95 e 99 dos mesmos.

A hipótese da heterocedasticidade foi investigada por análise do gráfico dos resíduos studentizados em função dos valores estimados, e a hipótese da normalidade dos resíduos por análise do gráfico dos resíduos em papel normal (qq-plot).

No caso de se comprovar a não normalidade dos resíduos de algum modelo ajustado, deve ser utilizada uma alternativa ao procedimento dos mínimos quadrados (MYERS, 1990). Nesse caso foi seguido o método proposto por MYERS (1990), no qual se define uma função de influência aplicada a cada observação com base no resíduo que ela produz aquando o ajustamento. A função de influência é geralmente escolhida de maneira a que sejam atribuídos baixos pesos de influência a observações associadas a grandes resíduos após o ajustamento.

Utilizou-se a função de influência proposta por HUBER (1973), a qual é dada por:

(e_i) = e_i se |e_i| = r

(e_i) = r se e_i > r

(e_i) = r se e_i < r ,

onde e_i são os resíduos studentizados, e r é um valor real. De acordo com o recomendado por MYERS (1990), no presente ajustamento definiu-se r = 2.

 

Resultados

Equação de predição do diâmetro sem cortiça

O ajustamento do modelo linear sugerido na análise inicial aos dados comprovou a existência de uma relação linear forte entre este e o du. Esta relação apresenta por si só um r² de 0,944.

No Quadro 5 apresentam-se as estatísticas de validação calculadas para o modelo proposto, de forma a avaliar a capacidade preditiva do modelo. No Quadro 6 apresentam-se as estimativas dos parâmetros ajustados para o modelo. Não foram detectadas não normalidade nem heterocedasticidade no erro do modelo.

 

 

 

Equação de predição do peso de cortiça virgem

No Quadro 7 apresentam-se estatísticas do ajustamento e da capacidade preditiva dos modelos candidatos para predição do peso de cortiça virgem. Neste quadro só são apresentados os modelos que atingiram a convergência durante o ajustamento, e que apresentaram valores der² superiores a 0,5.

 

 

Pelo facto do modelo Mod5 apresentar como variável dependente o logaritmo do peso seco da cortiça e não o peso seco da cortiça como os restantes modelos selecionados, houve necessidade de fazer a transformação dos resíduos press por forma a que estes possam ser comparados entre todos os modelos. Os valores apresentados no Quadro 7 já são transformados.

O facto dos três modelos apresentados pertencerem ao grupo dos modelos dependentes do diâmetro sobre cortiça, indica que os modelos dependentes do diâmetro sob cortiça ou não obtêm convergência durante o seu ajustamento (Mod9 e Mod11), ou apresentam baixa capacidade preditiva (Mod6, Mod7, Mod8 e Mod10). Para a estimativa da produção de cortiça virgem devem-se portanto realizar medições antes do descortiçamento.

No Quadro 8 apresentam-se as estimativas dos parâmetros de cada um destes 3 modelos selecionados. Muito embora estes apresentem características semelhantes, o modelo designado de Mod3 apresenta uma capacidade de predição ligeiramente superior aos restantes, pelo que deve ser este o utilizado.

 

 

Discussão e conclusão

Os desbastes realizados em povoamentos juvenis e o descortiçamento de árvores que apresentam cortiça virgem, resultam em produtos tradicionalmente de baixo valor, que não têm sido até ao momento alvo de uma atenção particular. Um desses produtos é a cortiça virgem, a qual por diversos motivos tem vindo nas últimas décadas a observar uma diminuição do seu valor económico.

Com vista a permitir a quantificação prévia das quantidades disponíveis de cortiça virgem, desenvolveu-se um sistema de equações que permite, com base apenas na medição do diâmetro à altura do peito, calcular uma estimativa para o peso de cortiça resultante do descortiçamento e/ou do abate de árvores jovens em desbastes. O modelo pode ser aplicado em ambas as situações, considerando como altura de descortiçamento no fuste ou a altura de descortiçamento permitida por lei no caso da desboia (2 vezes o valor do perímetro à altura do peito), ou uma altura de descortiçamento superior no caso da desboia de árvores que serão removidas simultaneamente em desbaste.

O Quadro 9 resume as equações propostas como resultado do presente trabalho.

 

 

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Entregue para publicação em fevereiro de 2014

Aceite para publicação em maio de 2014

 

Agradecimentos

Este trabalho foi realizado com o apoio da Fundação para a Ciência e a Tecnologia através da bolsa de Pós Doutoramento SFRH/BPD/96475/2013, e do projeto StarTree (Grant Agreement 311919), financiado pelo Seventh Framework Program for Research and Technological Development da União Europeia.