UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUMBES
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA FORESTAL Y MEDIO
AMBIENTE
ANTEPROYECTO TESIS
TITULODURABILIDAD NATURAL DE LA MADERA DE TRES ESPECIES
FORESTALES CON POTENCIAL COMERCIAL EN EL DEPARTAMENTO DE TUMBES
PRESENTADO POR:
ZURITA SANTOS YSMAELPER TUMBES
2015UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUMBES
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
ESCUELA DE INGENIERA FORESTAL Y MEDIO AMBIENTE
ANTEPROYECTO - TESIS
PARA OPTAR EL TITULO PROFESIONAL DE INGENIERO FORESTAL Y DEL
MEDIO AMBIENTETTULO:DURABILIDAD NATURAL DE LA MADERA DE TRES
ESPECIES FORESTALES CON POTENCIAL COMERCIAL EN EL DEPARTAMENTO DE
TUMBES
UNIVERSIDAD NACIONAL DE TUMBES
FACULTAD DE CIENCIAS AGRARIAS
ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERA FORESTAL Y MEDIO
AMBIENTEANTEPROYECTO - TESIS
I. GENERALIDADES.1. TITULO.
Durabilidad Natural de la Madera de Tres Especies Forestales con
Potencial Comercial en el Departamento de Tumbes.2. FACULTAD
:CIENCIAS AGRARIAS
2.1. Escuela :Ingeniera Forestal y Medio Ambiente
3. PERSONAL INVESTIGADOR
3.1. Autor
: Zurita Santos Ysmael
3.2. Asesor
: Ing. Puescas Chully Miguel Antonio
Dpto. Acadmico : Ingeniera Forestal y Gestin Ambiental
3.3. Co-Asesores :
Ing. Rimaycuna Ramirez John Henrry Dpto. Acadmico : Ingeniera
Forestal y Gestin Ambiental
Micblga. Sols Castro Rosa Liliana
Dpto. Acadmico : Biologa y Bioqumica4. TIPO DE INVESTIGACIN
4.1. Descriptiva 4.2. Aplicada
5. LUGAR DE EJECUCIN
5.1 Departamento : Tumbes 5.2 Provincia : Tumbes 5.3 Distrito
:Tumbes 5.4 Lugar :Universidad Nacional de Tumbes6. DURACIN :05
MESES (Marzo-Julio)7. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES.II. PLAN DE
EJECUCIN.1. SITUACIN PROBLEMTICA.Los bosques en el departamento de
Tumbes a travs del tiempo han contribuido con la economa de las
poblaciones locales, desarrollndose a travs del tiempo el uso y
aprovechamiento de especies de gran valor comercial, nicas de la
costa peruana manejadas sin los criterios tcnicos de manejo y
repoblamiento forestal. Esta Regin se caracteriza por poseer
bosques de maderas potencialmente aptas para la construccin,
parquet, artesana, fabricacin de medios de transporte acutico
artesanal y carpintera. Ante la falta de conocimiento cientfico con
respecto al potencial maderero por su capacidad de duracin en aos,
pues existe la incertidumbre de saber que especie es la que tiene
mayor durabilidad con respecto a sus diferentes usos.Debido a que
no existe este tipo de estudios, no podemos afirmar y demostrar
cientficamente la existencia de especies forestales de gran
importancia comercial preciada por su durabilidad y resistencia
frente a los ataques de organismos vivos que la destruyen, asimismo
no se podr planificar una repoblacin de especies que aseguren
rentabilidad econmica en las familias locales o proyectos de
reforestacin planteadas por cualquier institucin. 1.1. PROBLEMA DE
INVESTIGACINQu especies con alto valor comercial en el Departamento
de Tumbes son las que tienen mayor duracin?2. LIMITACIONES.
Falta de equipos y reactivos para el reconocimiento de cada
especie de hongo a cultivar. Falta de equipos para el
acondicionamiento de los hongos y la madera.
Falta de materiales de laboratorio para determinar la
durabilidad de una mayor cantidad de especies forestales. Equipos
en mal estado, como Extractor Sohxlet3. OBJETIVOS.
3.1. Objetivo general. Determinar la durabilidad natural de la
madera de las especies guayacn (Tabebuia billbergii), Hualtaco
(Loxopterygium huasango), Faique (Acacia macracantha), expuestas al
ataque de tres cepas de hongos xilfagos.3.2. Objetivos especficos.
Determinar la durabilidad natural de las especies, frente al ataque
de hongos xilfagos propios de la regin.
Determinar la resistencia de la madera de estas tres especies
despus de eliminar las sustancias solubles en agua.
Clasificar las maderas de las especies estudiadas de acuerdo a
los Criterios de Findlay en categoras de resistencias. Determinar
la especie ms resistente al ataque de los hongos
4. MARCO TERICO.
4.1. Durabilidad Natural.La durabilidad natural comprende
aquellas caractersticas de resistencia que posee la madera sin
tratamiento qumico frente al ataque de hongos, insectos,
perforadores marinos y otras influencias (Eaton y Hale, 1993)
Normalmente se mide, como el tiempo en aos durante el cual una
madera es capaz de mantener sus propiedades mecnicas estando puesta
en servicio empotrada en contacto con el suelo o el agua. La mayora
de las maderas tienen una durabilidad diferente frente a los
diversos organismos que la pueden degradar.Cartwright y Findlay
(1964) sostienen que debe entenderse por durabilidad natural de la
madera a su capacidad para resistir el ataque de sus agentes de
destruccin (biticos y abiticos), pero siendo la accin de los hongos
preponderantemente sobre la de los otros agentes, se ha acordado
internacionalmente referir la durabilidad natural a la accin de los
hongos, por sus causantes mayores de produccin.Las maderas pueden
ser clasificadas segn su uso y cada una de ellas, sujeta a
distintos niveles de riesgo de ataque de hongos (Garca Sola,
1974):1. Maderas en contacto directo y permanente con el suelo:
postes de luz, durmientes. Riesgo importante y constante con
amenaza de destruccin. 2. Madera que no est en contacto directo con
el suelo, pero que puede sufrir perodos largos de exposicin a la
humedad: estructuras a la intemperie. Riesgo importante de ataque
con lenta evolucin.
3. Madera que no est en contacto directo con el suelo, pero que
sufre rehumedificaciones por accin directa de lluvias: aleros de
techos. Riesgo constante de evolucin lenta. 4. Maderas que no estn
en contacto con el suelo y al abrigo de la intemperie. Sin riesgo
de ataque. 5. Maderas totalmente sumergidas en agua salada que no
sufren ataque alguno. Ante la accin de agentes micticos las
distintas maderas presentan diferente resistencia. Esto se debe a
su estructura y a las proporciones de sustancias qumicas contenidas
en los tejidos leosos, variables segn la especie, la edad del rbol
y las condiciones de desarrollo (Carballeira Lpez et al, 1986).La
durabilidad natural de las maderas se clasifica, en el caso de
deterioro producido por hongos, en cinco clases, (Junta del acuerdo
de Cartagena, 1988), las mismas son:
Muy durable ms de 20 aos de duracin.
Durable - 15 a 20 aos de duracin.
Moderadamente durable 15 a 10 aos de duracin. Poco durable 10 a
5 aos de duracin. No durables menos de 5 aos de duracin.4.2.
Razones de la Durabilidad Natural.
Hunt y Garrat (1952) indican que la mayor durabilidad del
duramen sobre la albura, se atribuye fundamentalmente a ciertos
cambios qumicos que se producen durante la transformacin de la
albura en duramen denominado duramizacion. La naturaleza exacta de
estas alteraciones no est bien dilucida, pero implican
evidentemente el depsito de ciertos productos en las clulas del
duramen llamados extractivos, tales como aceites esenciales,
resinas, compuestos fenlicos, gomas, taninos, sustancias
hidrosolubles y diversos productos qumicos.
Kollman (1959) menciona que la resistencia a la pudricin del
duramen vara en la direccin radial, generalmente tiende a ser ms
resistente en el duramen externo y disminuye hacia la medula;
asimismo, se incrementa de la base del rbol a la cabeza igualmente,
el duramen externo de rboles viejos es ms resistente a la pudricin
que el de rboles jvenes, este incremento se atribuye a la formacin
de cantidad de extractivos o la produccin de extractivos altamente
txicos en arboles viejos.Trujillo (1985) seala que la durabilidad
natural de la madera estn correlacionada con la mayor acumulacin de
sustancias txicas llamadas extractivos, mencionando adems que no
hay correlacin marcada entre la densidad y la resistencia
fungosa.4.3. Pruebas Aceleradas en Laboratorio.Las pruebas para la
determinacin de la durabilidad o resistencia natural de una madera
en laboratorio permiten obtener informacin sobre la efectividad de
un producto preservante o el desempeo de una cepa de hongos en un
tiempo relativamente corto de entre 3 a 6 meses.
Estos ensayos demandan:
1. Control estricto de las tcnicas y procedimientos de
laboratorio para establecer el trabajo en condiciones de
asepsia.
2. Control de las variables ms importantes que intervienen en el
proceso, como ser, temperatura, humedad relativa, ventilacin.
3. Simplificacin del objeto de estudio, poco material, en este
caso un nmero pequeo de probetas y cepas de algunos hongos.
Para la realizacin de ensayos de laboratorio se conocen varias
metodologas, para este proyecto se sigui la tcnica sugerida por la
Norma IRAM N 9518, que consiste en desarrollar las cepas de hongos
en un medio de cultivo compuesto por agar-agar y extracto de malta,
colocndose sobre el mismo probetas por un lapso de tres meses.
La metodologa norteamericana consiste en el cultivo de un hongo
xilfago en un medio artificial (agar-extracto de malta), disperso
en caja de Petri o Erlenmeyers, una vez desarrollada la cepa se
coloca sobre el mismo una tablilla de madera denominada feeders
strip, una vez que la misma est totalmente colonizada, sobre ella
se coloca la probeta cuya durabilidad se quiere determinar.
La metodologa europea tambin emplea un medio artificial
radicando la diferencia en que sobre el medio se colocan pequeas
probetas de albura de Pinus sylvestris inoculadas con el hongo a
ensayar, una vez que la misma esta colonizada por el micelio, se
coloca sobre ella la probeta cuya durabilidad se quiere
ensayar.
La metodologa sugerida por Lpez y Deschamps es colocar el trozo
de micelio sobre la cara transversal superior de cada una de las
probetas a ensayar enterrando stas en el sustrato en un 50%.
Todas las metodologas expuestas permiten comparar el desempeo
particular entre distintas maderas, hongos y preservantes.
El dato final de este ensayo es el porcentaje de prdida de peso
despus del ataque de los hongos respecto del inicio del mismo. Con
esta informacin podemos clasificar a las maderas empleando
distintos tipos de tabla en este estudio se utiliz para la
clasificacin de las cinco especies el Criterio de Findlay, que no
ofrece diferencias significativas respecto de las otras tablas
sugeridas. Tabla n1 Clasificacin por resistencia de las maderas
segn prdida de peso
Es muy importante tener en cuenta que los resultados aportados
por ensayos de laboratorio pueden no corresponder, si las
condiciones en cuanto a ambiente o constructivas no son similares a
las del ensayo5. MARCO LEGAL.
Ley N 27308-2001, Ley Forestal y de Fauna Silvestre. Ley N
26821, Ley Orgnica para el Aprovechamiento Sostenible de los
Recursos Naturales.
Normas IRAM N 9518 Toxicidad, permanencia y eficacia de
preservadores de maderas, mtodo de laboratorio del ao 1962.6.
JUSTIFICACIN DEL PROBLEMA.
Ante la escasez de maderas del bosque seco y un aumento
permanente en los requerimientos por parte de la industria que
demanda alternativas a las especies ms preciadas de esta Regin y a
efectos de suplir deficiencias en la obtencin de esta materia
prima, as como generar datos cientficos que son necesarios para el
sector industrial y artesanal se ha credo conveniente el estudio de
la resistencia y comportamiento al ataque de enemigos naturales que
provocan su destruccin de las maderas de tres especies forestales
que prosperan en el Departamento de Tumbes. El presente proyecto de
Tesis nos brindar informacin muy valiosa e importante, para conocer
en cul de las etapas del proceso de distribucin de agua potable a
la poblacin (desde la captacin hasta la llegada a las viviendas)
presenta dificultades para brindar un servicio de calidad para la
poblacin.7. ANTECEDENTES.La selva Misionera es una prolongacin en
territorio argentino de la Selva Paranaense de los Estados
Brasileos de Paran, Santa Catalina y el Oeste del Paraguay,
constituye una unidad bien definida asimilable al tipo fisonmico de
Bosque Hmedo Subtropical de Holdrige, de extraordinaria riqueza en
especies diferentes, heterogneas, siendo considerada por
especialistas como el sistema de mayor diversidad y complejidad
ecolgica.
A principios de siglo existan 100 millones de hectreas de selva
paranaense, principalmente en el sur de Brasil, el oriente
Paraguayo y slo 2,5 millones de hectreas en Misiones Argentina.
5
En Brasil restan no ms de 5% de este tipo de selvas, en Paraguay
algo ms del 10%, en Argentina sin embargo, la Provincia de Misiones
conserva casi el 55% de la cobertura boscosa original.
La selva Misionera es un bosque subtropical multiestratificado,
con clima isohigro, de hasta 2000 mm anuales de precipitacin
pluvial, donde conviven 2000 especies de plantas vasculares;
encontrndose una abundancia excepcional; en apenas 1,08 % de la
superficie continental Argentina, la selva misionera alberga casi
el 40% de la biodiversidad nacional.
Esta selva en sus variados distritos fitogeogrficos, est
integrada por ejemplares leosos de 20 a 40 de metros de altura sin
especies dominantes, ya que hasta 50 de ellas llegan a compartir el
terreno, con estratos de rboles menores y un sotobosque denso
integrado por helechos arborescentes, bambceas y otras especies.
(Ministerio de Ecologa y Recursos Naturales Renovables, 2001).Lomel
(1991) determin la durabilidad natural de las maderas de
Enterolobium cyclocarpum y Cordia elaeagnoides al ataque de los
hongos xilfagos Lentinus lepideus Fr. y Laetiporus sulphureus. El
duramen de C. elaegnoides se clasific de durable a moderadamente
durable, y la madera de E. cyclocarpum como moderadamente
durable.Rutiaga (2001) utiliz tres hongos xilfagos (Trametes
versicolor, Coniophora puteana y Chaetomium globosum) para
clasificar la durabilidad de la madera de tres especies tropicales;
el experimento determin como muy durables las maderas de Cedrela
odorata y Malnikara zapota y como moderadamente durable la especie
Swetenia macrophylla. Carrilloet. al. (2011) evaluaron la prdida de
masa en la madera de Prosopis laevigata ocasionada por cuatro
hongos xilfagos (Pleurotus ostreatus, Irpex lacteus, Conoiphora
Puteana y Trametes versicolor). La prdida de masa en las maderas
fue del 0.4 % al 1.5 %.8. HIPTESIS.La especies guayacn es ms
resistente frente al ataque de hongos xilfagos.9. VARIABLES.9.1.
Variables Dependientes.
Porcentaje de humedad en la Madera. Estructura Anatmica de la
madera. Caractersticas y aspectos de los Hongos.
9.2. Variables Independientes.
Caractersticas organolpticas. Caractersticas qumicas.
Propiedades fsicas. Accin sobre los Constituyentes de la Pared
Celular. Factores que influyen en el desarrollo de los hongos en la
madera. Efectos de la pudricin sobre las propiedades de la madera.
Tipos de pudriciones.10. CONCEPTUALIZACIN DE LAS VARIABLES.10.1.
Variables dependientes.
10.1.1 El agua en la Madera. Es cuando hablamos de la humedad en
la madera. En un rbol recin cortado, la madera contiene gran
cantidad de agua, variando este contenido segn la poca del ao, la
regin de procedencia y la especie forestal. Las maderas livianas,
por ser ms porosas, contienen una mayor cantidad de agua que las
pesadas. De igual manera la albura por estar formada por clulas
cuya funcin principal es la conduccin de agua, presenta un
contenido de humedad mayor que el duramen. En otras palabras, el
contenido de agua en los espacios huecos y en las paredes celulares
de la madera es muy variable.
La relacin agua/madera est sujeta a la influencia de varios
factores, entre ellos, la calidad de las fibras y el peso especfico
de la madera. As, mientras el duramen no permite contenidos de
humedad elevados, la albura por ser ms liviana y porosa, puede
acumular en agua valores superiores al 100% de su peso seco,
incluso llegar hasta 200% en aquellas maderas muy livianas.
El contenido de agua en la madera se encuentra bajo diferentes
formas: agua libre, agua de saturacin y agua de constitucin.
Durante el secado de la madera, cuando sta ha perdido su agua
libre por evaporacin y continua secndose, la eliminacin de humedad
ocurre con mayor lentitud, hasta llegar a un estado de equilibrio
higroscpico con la humedad relativa de la atmsfera circundante.
Para la mayora de las especies el equilibrio higroscpico est entre
12 y 18 % de contenido de humedad, dependiendo bsicamente del lugar
donde se realice el secado. Para obtener un menor porcentaje de
humedad debe acudirse a secado artificial.
Fuente: Manual del Grupo Andino para la Preservacin de la
Madera. Editado por el Proyecto de Promocin Industrial de la Madera
para la Construccin, (Prid-Madera) Junta del Acuerdo de Cartajena.
Ao 1988.
10.1.2 Estructura Anatmica de la madera.La madera es un material
biolgico de origen vegetal, si se realiza un corte transversal en
el tronco de un rbol, se observar que desde el exterior al interior
est formado por las siguientes partes: corteza, cambium, albura,
duramen y el centro llamado mdula. Fuente: Manual del Grupo Andino
para la Preservacin de la Madera. Ao 1988. Corteza.- La corteza es
la cubierta protectora del rbol y puede variar de delgada a gruesa
pero es siempre impermeable. La parte interior o parte joven de la
corteza se conoce con el nombre de floema y es la porcin de tejido
encargada del transporte de agua y alimentos elaborados en las
hojas. Cuando las clulas del floema pierden actividad, los tejidos
mueren y pasan a formar parte de la corteza exterior. Cambium. El
cambium es una capa microscpica constituida por clulas vivas y de
paredes muy delgadas, que se interpone entre la corteza y la
madera. A travs del proceso de divisin celular, el cambium produce
en mayor porcin madera hacia la parte interna del rbol y en menor
proporcin corteza hacia la parte externa, aumentando as el dimetro
del tronco.
Xilema. Est constituido por la albura y el duramen; la albura es
un conjunto de clulas vivas y el duramen un conjunto de clulas
muertas o inactivas, que conforman un tejido complejo denominado
Xilema, del griego xilos, que significa madera. En la formacin de
la madera se distinguen clulas de origen temprano con paredes
delgadas y color claro y clulas de origen tardo con paredes gruesas
y color oscuro, que dan lugar a zonas de crecimiento diferenciadas
denominadas anillos de crecimiento, stos son ms marcados en
determinadas especies oriundas de territorios con climas
templados.La mayora de las diferencias entre albura y duramen son
de naturaleza qumica, ocasionadas por la infiltracin en el duramen
de sustancias orgnicas como aceites, gomas, resinas, taninos,
compuestos aromticos y colorantes, convirtindolo en un tejido ms
duradero y de color generalmente ms oscuro que la albura.10.1.3
Caractersticas y aspectos de los Hongos.Los hongos son formas
inferiores de plantas que viven en forma saprfita o parsita por su
incapacidad de producir por si solos sus alimentos. La
caracterstica ms importante de este grupo de destructores de la
madera es que crecen a partir de micelios y se reproducen a partir
de esporas. La constitucin de los hongos es bastante simple. El
cuerpo fructfero se compone de clulas individuales llamadas hifas
que en conjunto forman el micelio. Las hifas son clulas muy finas,
con un dimetro de aproximadamente 2 m y visibles nicamente bajo el
microscopio. Tiene muchas ramificaciones y paredes transversales y
sus paredes celulares contienen quitina, una sustancia de alta
resistencia.
El micelio, a travs de la secrecin de enzimas, suministra el
alimento a los hongos. Estas enzimas desintegran, segn la especie
del hongo, el contenido de las clulas o las paredes celulares,
lignina o celulosa de la madera.
Las hifas y el micelio son los verdaderos destructores de la
madera.
El cuerpo fructfero o parte visible de los hongos, compuesto por
un tejido densificado de hifas, toma forma, tamao y color
caracterstico para cada especie, razn por la cual a travs de l se
puede llegar a su identificacin taxonmica.
Las esporas son las responsables de la propagacin de los hongos.
Se producen dentro los cuerpos fructferos de los hongos y dan lugar
a la separacin de los principales grupos agaricales si se producen
en lminas o agallas y poliporales si se producen en tubos o
poros.
Para la germinacin de las esporas se necesita un sustrato
(madera) y condiciones climticas adecuadas: temperatura, humedad y
aire. Una vez germinada la espora, crece una hifa que dar lugar al
micelio. Al alcanzar el micelio un tamao adecuado, se desarrollan
los cuerpos fructferos con el tejido formador de las esporas.
Las esporas se producen en grandes cantidades por minuto y
representan un grave peligro para la madera si las condiciones
ambientales as lo permiten.
Los hongos pudridores de la madera pueden ser agrupados en dos
categoras segn la forma en la cual pudren a la madera. Estos dos
grupos son denominados hongos de pudricin blanca y hongos de
pudricin castaa.10.2 Variables Independientes.10.2.1 Caractersticas
organolpticas.Incluyen aspectos que aportan propiedades estticas
(color, veteado), limitaciones de uso (olor desagradable), o que
afectan a los procesos industriales (textura, grano), ya sea
facilitndolos o creando problemas sobre los elementos cortantes y
de laboreo.10.2.2 Caractersticas qumicas.Incluyen la evaluacin de
la presencia de sustancias extractivas (cristales, aceites
esenciales, taninos, resinas, goma, entre otros), que pueden
afectar el comportamiento de las maderas en los procesos de
maquinado, terminacin, impregnacin y uso. Tambin comprende el grado
de combustibilidad que acusarn las maderas, en funcin de la
existencia de sustancias que puedan retardar o favorecer la accin
del fuego.
10.2.3 Propiedades fsicas.Comprenden las diferentes
caractersticas derivadas de la estructura leosa, como ser el
porcentual de celulosa, disposicin de los elementos vasculares y
contenido de agua. Los indicadores habituales son: el peso
especfico (que nos permite estimar dureza), porosidad
(comportamiento a los esfuerzos mecnicos y probables condiciones de
trabajabilidad), los ndices de contraccin y retractibilidad
(indican la actitud frente al secado) y el grado de penetrabilidad
de los lquidos (en vista a la posibilidad de impregnacin para
mejorar la durabilidad)
10.2.4 Accin sobre los Constituyentes de la Pared Celular.La
madera est constituida principalmente por tres componentes,
lignina, celulosa y hemicelulosas. La madera de conferas en general
tiene un mayor contenido de lignina entre un 27 a 35 % que la
madera de angiospermas dicotiledneas o maderas duras que poseen
entre un 19 a 24 %. Celulosa.- La celulosa es un polmero lineal de
molculas de glucosa unidas por enlaces 1-4 glucosdicos. Este
polmero es de alto peso molecular y de estructura cristalina.
La celulosa constituye el esqueleto de las paredes celulares, se
presenta a modo de fibras que se organizan en microfibrillas y stas
a su vez se empaquetan formando las macrofibrillas. Las
microfibrillas estn constituidas por molculas de celulosa, en ellas
se diferencian las micelas que conforman una zona de celulosa
cristalina y otra zona de celulosa paracristalina o amorfa.
Lignina.- La lignina es un polmero aromtico complejo de alto peso
molecular, amorfo, tridimensional, insoluble en agua y formado por
unidades de fenil propano.La lignina es altamente resistente a la
degradacin y hasta el momento los nicos organismos capaces de
transformarla eficientemente, llevndola a dixido de carbono y agua,
son los hongos de pudricin blanca.
Los hongos lignolticos son capaces de quebrar el balance entre
polimerizacin y despolimerizacin a favor de la fragmentacin, por
causa de la remocin de estos fragmentos de bajo peso molecular de
las mezclas de reaccin por glicosilacin o metilacin. Hemicelulosa.-
Las hemicelusas son heteropolmeros, constituidos por distintos
tipos de azcares y cidos orgnicos. Se caracterizan por su
solubilidad y bajo peso molecular, quizs por eso son
despolimerizadas por endoenzimas. De los tres componentes
celulares, la hemicelulosa es la primera en ser atacada por los
hongos causantes de la pudricin por poseer cadenas ms bien cortas,
debido a la solubilidad y a la localizacin expuesta alrededor de
las microfibrillas de celulosa.Las hemicelulosas tambin proveen de
alimento a los hongos ya que la lignina por s sola no puede ser
utilizada como sustrato para el crecimiento del hongo. La
degradacin de hemicelulosa est acompaada siempre por la remocin de
lignina.
10.2.5 Factores que influyen en el desarrollo de los hongos en
la madera. Humedad.- El contenido de humedad en la madera, que
favorece el deterioro causado por estos organismos, est entre el
30% y el 50% por encima del punto de saturacin de las fibras (p. s.
f.). Temperatura.- La temperatura ptima de desarrollo de los hongos
oscila entre los 20 y 30 C, la actividad es prcticamente nula por
debajo de los 4 C y superior a los 40 C. Oxgeno.- El oxgeno es un
elemento fundamental para el desarrollo de los hongos, el
porcentaje debe ser siempre mayor al 20% de volumen de oxgeno por
volumen de madera.10.2.6 Efectos de la pudricin sobre las
propiedades de la madera.La alteracin de las caractersticas fsicas
y qumicas de la madera atacada est relacionada con la intensidad de
la pudricin y los efectos especficos de las especies de hongos que
actan.
El color normal de la madera se modifica, adquiriendo los mismos
determinados colores caractersticos a la madera atacada.
La resistencia a la flexin, traccin, compresin y la densidad se
reducen. La susceptibilidad de la madera aumenta por lo tanto las
reacciones por el proceso de secado, como as tambin varan las
propiedades de conduccin de la electricidad y trmica.
La madera atacada adquiere ablandamiento y fragilidad por lo que
tiende a romperse bajo la accin mecnica.
10.2.7 Tipos de pudriciones.Las pudriciones se clasifican
principalmente en funcin al color caracterstico que le confieren a
la madera atacada. Se consideran de este modo las pudriciones
blancas y las pardas.
Pudricin Blanca.- las pudriciones blancas basan su accin en la
destruccin ms de la lignina que de la celulosa, quedando un resto
de celulosa pura de color blanquecino, disminuyendo en consecuencia
la densidad del leo y aumentando el contenido de humedad en las
zonas afectadas. Pudricin Castaa.- los hongos de pudricin castaa
degradan preferentemente a la celulosa y la hemicelulosa de la
pared celular; limitndose a degradar los estratos S1 y S2 de la
pared secundaria, que son los menos lignificados. La laminilla
media es altamente lignificada y por lo tanto resistente. Pudricin
Blanda.- La condicin para que se lleve a cabo este tipo de pudricin
es que la madera est sumergida en el agua o en ambientes muy hmedos
sin ningn tratamiento de preservacin. Los hongos que la producen
por lo general actan en forma simultnea. (Deschamps, J. y Wright,
J. 1997).Se diferencian dos tipos de pudriciones blandas,
denominadas Tipo 1 y Tipo 2 respectivamente. La primera produce
cavidades cilndricas en la pared secundaria y en la segunda esta
pared es degradada por completo. La laminilla media queda intacta y
puede estar en este estado aun cuando la degradacin est muy
avanzada, es esto lo que la diferencia de la pudricin blanca
simultnea, porque la laminilla media en este tipo de pudriciones
queda totalmente destruida. La pudricin Tipo 1 es comn en las
conferas y la del Tipo 2 en
latifoliadas.PROBLEMAOBJETIVOVARIABLESINDICADORESINSTRUMENTOS
Qu especies con alto valor comercial en el Departamento de
Tumbes son las que tienen mayor duracin?
Determinar la resistencia natural de la madera de las especies
guayacn (Tabebuia billbergii), Hualtaco (Loxopterygium huasango),
Faique (Acacia macracantha), expuestas al ataque de tres cepas de
hongos xilfagos, bajo condicin natural y luego de sufrir ciclos de
lavados.
DependienteEl agua en la Madera.Porcentaje de humedadEstufa,
balanza analtica y desecador
Caractersticas y aspectos de los HongosColor, olor y n de
esporasMicroscopio, pinzas, placas Petri
Estructura Anatmica de la madera.Porcentaje de estructura albura
y duramen
IndependientesCaractersticas organolpticas.Sabor, olor,
color
Caractersticas qumicas.
Propiedades fsicas.
Accin sobre los Constituyentes de la Pared Celular.
Factores que influyen en el desarrollo de los hongos en la
madera.
Efectos de la pudricin sobre las propiedades de la madera.
Tipos de pudriciones
11. OPERACIONALIZACIN DE LAS VARIABLES.
11 MATERIALES Y MTODOS.11.1 Materiales y Equipos.
11.1.1 Material experimental: Probetas de madera 1x1x3 cm.
Hongos xilfagos (campo).11.1.2 Material de Campo. Guantes
Cuchillo Cular Bolsa plstica11.1.3 Material de Laboratorio.
Medio de Cultivo - Ogye
Cloranfenicol
Tubos de ensayo
Probetas graduadas
Placas Petri Pipetas Matraz
Bureta Agua destilada Vaso de precipitacin Cocina elctrica
Mechero Alcohol
Algodn
Hasta
Papel aluminio
Pinzas Esptula
11.1.4 Equipos. Autoclave Balanza analtica
Estufa Incubadora Extractor Sohxlet. Cmara Digital Desecador
Navegador de GPS
11.2 Metodologa.Se seguir la metodologa sugerida por las Normas
IRAM N 9518 Toxicidad, permanencia y eficacia de preservadores de
maderas, mtodo de laboratorio del ao 1962. Los mtodos ms
generalizados son los que se realizan en laboratorios, se los
conoce como Pruebas Aceleradas por su corta duracin. Las
experiencias alcanzadas hasta el momento indican que aunque existan
algunas diferencias en los resultados con las pruebas de campo o
cementerio, estas dos determinaciones son, en su mayor parte,
equivalentes y por eso aceptadas en todo el mundo.La metodologa
utilizada en el presente estudio se puede dividir en 12
etapas.11.2.1 Obtencin de la madera.Se estudiar la durabilidad de
la madera de 3 especies forestales de gran potencial comercial en
el Departamento de Tumbes. Las muestras sern obtenidas tomando en
cuenta las zonas con ms potencial maderero y comercial,
seleccionado totalmente al azar teniendo en cuenta que cumpla con
la caracterstica de ser sin nudos, manchas ni pudriciones.
Las especies son: 1. Tabebuia billbergii (Guayacan).
2. Loxopterygium huasango (Hualtaco)
3. Acacia macracantha (Faique)11.2.2 Obtencin de los Hongos
Xilfagos.Se ensayar tres cepas de hongos propias de la Regin que se
identificar durante la realizacin del proyecto, esto debido que a
que en nuestra zona no existe una investigacin sobre la
identificacin de hongos xilfagos, el cultivo e identificacin se
realizar en el Departamento de Biologa y Bioqumica de la Facultad
de Ciencias de la Salud de la Universidad Nacional de Tumbes.La
recoleccin de esta clase de hongos se har en campo, su desarrollo y
hbitat se encuentran sobre troncos, ramas, tocones, empalizadas de
maderas frondosas y rboles vivos, el factor condicionante es la
humedad. Para este caso se har un corte transversal con respecto a
eje del hongo tratando que se desprenda con cierta seccin de
madera, luego ser colocada a un cular donde se preservar hasta que
llegue al laboratorio.11.2.3 Preparacin de las probetas.Para los
ensayos se utilizaran 90 probetas de 3 x 1 x 1 cm. 30 probetas por
especie, 15 de las cuales se emplearon en condiciones naturales,
siendo las 15 restantes sometidas a lavados en extractor
Sohxlet.11.2.4 Estabilizacin de las probetas.Las probetas sern
colocadas ha ambiente de laboratorio durante 72 horas. Hasta que
las mismas alcanzaran un peso estable, las mediciones sern
repetidas tres veces, como mnimo.
A esta primera variable medida, se la denominar: Peso
Estabilizado 1 (Pest1).11.2.5 Esterilizacin y humectacin de las
probetas de maderas naturales.Previo a la colocacin de las probetas
en los tubos con cultivos de hongos se separar 15 probetas
destinadas a valorar la resistencia natural, siendo las mismas
colocadas en un soporte de un desecador con agua destilada, de tal
manera de convertirlo en cmara hmeda.
Transcurridas 48 horas dichas probetas sern colocados en estufa
hasta alcanzar una temperatura de 110 C durante 1/2 hora, con el
fin de esterilizarlas. Una vez cumplida esta etapa, y sin extraer
las probetas de la estufa se bajar la temperatura a 30 C
mantenindola en esa condicin por 12 horas, de modo que las probetas
alcanzaran una humedad constante de aproximadamente 30%.11.2.6
Lavado, esterilizacin y humectacin de las probetas sometidas a
ciclos de lavado.Una vez separadas por especies las 15 probetas
restantes sern colocadas en un extractor Sohxlet cargado con agua
destilada, efectundose diez (10) pasadas de lquido a travs de la
cmara. El objetivo de este procedimiento es acelerar el proceso de
las probetas puestas en la intemperie, se presupone que es el nmero
necesario de lavadas para que todas las sustancias solubles en agua
fueran extradas durante esta operacin. Finalizado este proceso, y
para garantizar la esterilidad, el agua de la cmara ser hervida
aproximando la llama del mechero, tratando de que no se pierda
vapor por la parte abierta del Sohxlet, tras lo cual se considera
que las probetas tienen suficiente humedad, lo que puede estimarse
en 35 % a 40 %.11.2.7 Determinacin de la prdida de peso de las
probetas sometidas ha lavado con agua destilada en extractor
Sohxlet.El objetivo de esta medicin es determinar la cantidad de
sustancias solubles extradas durante el lavado en Sohxlet.
Por cada especie se llevar tres probetas de las mismas
dimensiones a estufa a 110 C hasta alcanzar estado anhidro,
midindose posteriormente su peso, el que en adelante pas a
denominarse peso anhidro antes del lavado (Pal). Posteriormente las
probetas sern dejadas en ambiente de laboratorio durante 72 horas
siendo luego colocadas todas las probetas en el extractor Sohxlet.
Se har circular por la cmara 10 pasadas de agua destilada para
proceder luego a la retirada de las probetas, siendo estas
escurridas y llevadas nuevamente a estufa a la misma temperatura
que en el paso anterior hasta recuperar su estado anhidro,
denominado a partir de este momento peso anhidro despus del lavado
(P d l ). Con estos datos se proceder a calcular el porcentaje de
prdida de peso por lavado, utilizando la siguiente expresin: %PL=
(Pal-Pdl)/Pal que ser descontado de las probetas lavadas,
utilizando en los ensayos un porcentaje promedio por especie.11.2.8
Preparacin del medio de cultivo.Como medio de cultivo de las cepas,
se emple el indicado en la Norma I.R.A.M. N 9518, apartado G/16,
donde el medio est compuesto por 25 gr de agar-agar y 15 gr de
extracto de malta, por cada 1000 gr de agua destilada. Esta solucin
fue distribuida en tubos Pirex de 200 mm de largo y 20 mm de
dimetro, obturados con tapn de algodn. Los tubos de ensayo fueron
llevados a un autoclave para ser esterilizados a 1,5 atmsferas de
presin por el trmino de 30 minutos; siendo posteriormente colocados
en grillas de forma levemente inclinada para que al solidificarse
el medio se obtenga un pico de flauta suficientemente
extenso.11.2.9 Seleccin y cultivo de hongos.Se utilizaran las cepas
de tres hongos que sern identificados por el Departamento de
Biologa y Qumica, de la Facultad de Ciencias de la Salud de la
Universidad Nacional de Tumbes.Trozos de micelio de las cepas de
los hongos sern colocados dentro de los tubos con el medio
preparado para el desarrollo de los mismos teniendo en cuenta todos
los cuidados de asepsia por medio de la utilizacin de una cmara de
flujo laminar. Una vez finalizada esta etapa los mismos sern
colocados en una estufa de cultivo a una temperatura de entre 26 C
a 28 C durante 14 das, tiempo suficiente para el desarrollo
vigoroso del micelio que cubrir totalmente la superficie formada
por el pico de flauta. Los tubos que no desarrollaron bien los
micelios sern eliminados.11.2.10 Colocacin de las probetas en tubos
con micelio de hongos.Las probetas de madera, esterilizadas y
humectadas como fue descrito en pasos precedentes, sern colocadas
aspticamente, (utilizando para ello una cmara de flujo laminar),
sobre el micelio desarrollado adecuadamente sobre el pico de flauta
del medio de cultivo en los tubos.
Cada tubo ser identificado con una letra representando a la
especie, el nmero de la probeta, la especie de hongo y el
tratamiento (natural o lavada).
Una vez colocadas las probetas en los tubos, los mismos sern
dispuestos horizontalmente en estufa de cultivo a 27+/-1 C por el
transcurso de tres meses. 11.2.11 Retiro de las probetas y
estabilizacin.Con el fin de verificar el desarrollo uniforme del
micelio y la posibilidad de contaminacin las probetas sern
examinadas semanalmente. Al cabo de tres meses sern retiradas las
probetas de cada tubo siendo limpiadas con un pao para eliminar
todo vestigio de micelio de hongos evitndose as que siga actuando
una vez retiradas de la estufa de cultivo. Permanecern en ambiente
de laboratorio en esas condiciones por un perodo de 72 horas,
tiempo en el que se completar la limpieza.
Posteriormente las probetas sern llevadas a cmara hmeda durante
un tiempo, que en ninguno de los casos fue inferior a las 48 horas,
para lograr de esta manera alcanzar la misma humedad de
estabilizacin del inicio del ensayo, un rango entre 30% a 40%. Se
control el peso hasta que este permaneciera constante. Este dato de
peso de cada probeta despus de ser sometidas a la accin de los
hongos ser tomado como peso estabilizado 2 (Pet 2).11.2.12 Prdida
de peso del tejido leoso.Siendo la humedad de estabilizacin para
cada tipo de madera la misma antes y despus del ataque de los
hongos, la prdida de peso en tejido leoso (PT L) se calcular con la
siguiente expresin: PTL= ((Pest1-Pest2)/Pest1)*100
Aplicando esta expresin tendremos dos resultados segn estemos
hablando de:
a. Madera natural: nos dar el porcentaje de prdida de tejido
leoso por la accin del hongo referida al peso de tejido
inicial.
b. Madera lavada: como el peso estabilizado 1 (Pest 1) es el
peso sin lavado antes del ataque, y el peso estabilizado 2 (Pet 2)
es el peso despus de lavado y del ataque hongo; la expresin indica
prdida de peso de tejido leoso por la accin conjunta del lavado y
del hongo, referida al peso de tejido leoso inicial. Por lo tanto
al valor obtenido con la expresin anterior debemos restarle el
porcentaje de prdida de peso por lavado (% P L), obtenido por el
mtodo descrito con anterioridad, la diferencia PTL%-%PL, ser igual
a la prdida porcentual de peso de la madera lavada por accin del
hongo referida a peso de tejido leoso inicial.
12 PRESUPUESTO ANALTICO.13 REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS.
______________________________
Ing. PUESCAS CHULLY MIGUEL. A.
Asesor
___________________________
ZURITA SANTOS YSMAEL
Ejecutor
_______________________________
Ing. RIMAYCUNA RAMREZ JOHN H.
Co-Asesor
_____________________________
Micblga. SOLS CASTRO ROSA L.
Co-Asesor