PRESERVAÇÃO E OUTROS TRATAMENTOS Fatima Tavares 2009/2010 Engenharia dos Produtos Florestais 1 Recordar o que já sabemos da Madeira Pinheiro Sobreiro Estrutura celular Esquema da parede celular • Estrutura da parede • Composição química • Particularidade importante da paraede celular • Importância das células de parênquima A madeira como material A madeira é um material notável, com grande valor na economia mundial. 1/3 da área mundial de terra são —— FLORESTAS Produção de madeira está associada a aspectos como: • • • • • • Desenvolvimento do solo Enriquecimento do solo Redução da poluição atmosférica Espaços de recreio Desenvolvimento de espécies cinegéticas Beleza da paisagem, etc • É um material renovável e está disponível em grandes quantidades a preços relativamente baixos. • Pode ser usada como material estrutural, combustível e como matéria-prima de diversas indústrias (EUA a madeira representa 1/4 das principais matérias-primas usadas industrialmente). • Como material estrutural a madeira tem uma resistência elevada por unidade de peso, ao mesmo tempo que é facilmente trabalhada. • É uma importante fonte de energia. • A maior e mais barata fonte de celulose e de muitos derivados para a indústria química. •A variabilidade ao nível de textura, cor, densidades/massa volúmica, composiçõe química etc, permitem diversos usos da madeira. ex: pastas para papel, postes, painéis, carvão, tábuas, aglomerados e muito mais. Como usos potenciais a madeira permite ainda o uso de: •Lamas - matéria-prima, no futuro, como fonte de energia, fibra. •Florestação intensiva - aumento de produção e qualidade. •Biomassa - transformada em álcool, fonte de energia. •Fermentação selectiva por fungos - constituir um meio barato para a alimentação animal, proteínas. •Facilmente biodegradável - repõe com facilidade os nutrientes no solo, sob certas condições. •Substituir o petróleo - como base para a produção de uma vasta gama de químicos industriais, polímeros e até mesmo energia. Factores de alteração da madeira Madeira Pode ser rapidamente decomposta e reciclada no ecosistema florestal por agentes ou factores: abióticos e bióticos Agentes/factores: abióticos • • • • - Acção do tempo - Decomposição térmica - Decomposição química - Desgaste mecânico Agentes abióticos • – Acção do tempo – fotodegradação pela luz UV e oxidação. No início a modificação da cor é reflexo de alterações químicas e anatómicas da estrutura da madeira numa profundidade de 0,5 mm a 2,5 mm. P1 e as primeiras camadas de P2 desaparecem nas superfícies expostas. (A celulose residual e o crescimento do fungo Aureobasidium pullulans dão a cor cinzenta.) • Decomposição térmica – destilação ou queima -Exposição a baixa temperatura (<200ºC) -Exposição a alta temperatura c/ O2 (>200ºC) -Combustão (>275ºC) • – Decomposição química – hidrólises e oxidação • -Por acção ácidos fortes • -Por acção bases fortes • -Por acção de agentes oxidantes fortes e alguns solventes orgânicos. • - Desgaste mecânico – quebra e erosão de fragmentos superficiais. - Agentes bióticos 3.2.1 – Insectos xilófagos •Caruncho pequeno •Caruncho •Caruncho grande •Formiga branca 3.2.2 – Xilófagos marinhos •Teredo •Martesia •Limnoria 3.2.3 - Bactérias •Galerias •Erosão •Cavitação 3.2.4 – Fungos xilófagos •Cromogóneos •Podridão Insectos xilófagos • • • • • • O que são? O que procuram? Que madeira atacam? Qual a fase destrutiva? Insecto adulto. Duração do ciclo: -Disponibilidade alimentar -Temperatura -Humidade do ambiente • Principais ordens: Coleoptera - carunchos Isoptera - térmitas ( Himenoptera - abelhas, formigas ) Ordem Coleoptera • A maior ordem de insectos, contendo cerca de 40% de espécies conhecidas. • 9 das famílias desta ordem podem danificar a madeira. • A maioria atacam árvores vivas ou toros abatidos ou madeira serrada. • São importantes porque os danos na madeira aparecem mais tarde no produto final e podem ser confundidos com infestações activas na madeira. Principais destruidores Família Dano 1.Anobiidae Serradura 2.Bostrichidae Serradura Produto preferido Mobiliario e estruturas Mad. serrada F 3.Brentidae Túneis Toros F 4.Buprestidae Túneis 5.Cerambycidae Túneis 6.Lyctidae Serradura Mad. serrada e produtos Árvores e produtos Folhosas 7.Lymexylidae Buracos Toros de F 8.Platipodidae Buracos, fungos Buracos, fungos Toros 9.Scolytidae Árv. e verdes toros As famílias 3,7,8 e 9 • • • • 3.Brentidae 7.Lymexylidae 8.Platipodidae 9.Scolytidae Atacam povoamentos ou árvores recentemente abatidas. Normalmente não atacam madeira seca, embora possam continuar a danificá-la no início da secagem. • Os insectos das famílias 3 e 7, causam enormes danos em toros de folhosas que não são rapidamente retiradas das florestas. • Os insectos das famílias 8 e 9, causam danos menores mas em compensação são portadores de fungos que depreciam o valor da madeira. • A remoção rápida da casca + secagem = prevenção • Quando não é possível a transformação imediata da madeira recomenda-se mantêla demasiado molhada para que não seja possível o desenvolvimento de insectos. • Os insectos das restantes famílias preferem a madeira depois de seca. • As larvas dos insectos das famílias 1 (Anobiidae) 2 (Bostrichidae) 6 (Lyctidae) produzem excrementos parecidos com farinha/serradura que ficam depositados nos túneis que escavam. Madeiras atacadas Isoptera Madeiras atacadas Anobium puntactum Lyctus bruneus Termitas H. bajulus Ordem: Coleoptera Família: Anobiidae Nome latino: Anobium puntactum (De Geer) Nome vulgar: Caruncho pequeno • Insecto adulto • • • • • Comprimento de 2-4mm Castanho-escuro Tórax mais estreito que os élitros Élitros regularmente estriados e marcados com fiadas longitudinais de pontos profundos Tocados - imobilizam-se imediatamente Larva Comprimento máximo de 5mm Branco marfim Abdómen encurvado na extremidade Ciclo Biológico DEPENDE • • Disponibilidade alimentar Temperatura • Humidade do ambiente • Mas, em média é de 2-3 anos • Os adultos emergem de JunhoJulho e, após a fecundação, a fêmea faz postura de 50 ovos nas fendas, juntas da madeira ou interior das galerias. • Incubação dos ovos é de 4-5 semanas. • Nascem as larvas e começam a entrar na madeira. • Período larvar = fase destrutiva • Segregam enzinas que lhes permitem digerir e absorver, não apenas o amido e os açúcares, mas também as hemiceluloses e as celuloses. • Tanto aproveitam as substâncias de reserva como a própria parede celular. • Quando o período larvar se aproxima do fim, a larva aproxima-se da superfície e constrói com dejectos e detritos uma espécie de casulo onde permanece no estado de pupa (ninfa) 2-3 semanas. • Sai por orifícios circulares como insecto perfeito. • Movem-se com facilidade ou podem mesmo voar sobre a madeira. • Tratam de colocar as novas posturas em madeira sã ou já infectada. Madeiras atacadas • Madeira de interiores, particularmente o mobiliário. • Ataca o borne tanto de F Nogueira, cerejeira, ulmo como R . • Em geral, gostam de madeira com um mínimo de h% =15%, embora o teor óptimo seja acima de 30% ou madeira com podridão. • A madeira atacada tem numerosos túneis de pequeno diâmetro preenchidos com dejectos e na superfície tem pequenos orifícios de saída. • Os orifícios são circulares com 1-2mm de diâmetro, com pequenos grânulos elipsoidais acumulados junto dos orifícios. • A h% superior ao normal facilita a infestação por fungos, favorece a infestação do insecto e encurta o período larvar. • O ataque pode também dar-se em madeiras secas. • Não ataca madeiras tropicais. Tratamentos: Curativos • Aplicação de produtos químicos no estado líquido, gasoso ou sólido (pó). • Móveis ou peças que podem ser encerradas em espaços confinados - fumigação • Pavimentos, estruturas de cobertura - pulverização, pincelagem com insecticidas líquidos de grande poder de penetração e ainda fumigação (menos *) • Além destes métodos e sempre que haja sinais de nova infestação aplicar na época de emergência dos insectos pulverizações com insecticidas de contacto. Preventivo • As madeiras devem ser preservadas químicamente por impregnação profunda. • Pintura / polimento com verniz ou cera • Limitando o acesso por cobertura da madeira • Detecção periódica. Barreira física das portas SÍRIA Teatro em Bosra MÉXICO Real de Catorze Ordem: Coleoptera Família: Lyctidae Nome latino: Lyctus bruneus Step Nome vulgar: caruncho • • • • • • Insecto adulto Corpo alongado com comprimento de 3-5mm/12mm de diâmetro. Castanho avermelhado. Antenas do mesmo. comprimento que o tórax. Élitros irregularmente cobertos por pêlos. Adulto aparece de Abril a Setembro Macho 2-3 semanas e Femea 6 semanas Larva Comprimento máximo de 5mm/1-2mm de diâmetro. Branco. Encurvada. 3 pares de patas Ciclo biológico normalmente dura 1 ano DEPENDE: Temperatura Humidade Alimento – amido>3%, N •O insecto aparece na primavera até final do verão. •Emerge da madeira por um buraco com cerca de 1-2mm de diâmetro. •A fêmea fecundada deposita os ovos nos vasos da madeira que mais lhe convém ou em fendas da madeira. (oviscapo) •A eclosão dá-se após 2-3 semanas. •Passados 8-10 meses de desenvolvimento, a larva transforma-se em ninfa. •Uns dias antes da transformação em ninfa, a larva cava uma cavidade perto da superfície, donde o insecto perfeito se escapa passado 1 mês. Madeiras atacadas • Ataca apenas as F (amido >3%) – castanheiro, carvalho, freixo, nogueira, acácia e ulmo. • Ataca só o borne e zona de transição das madeiras nacionais e a totalidade das madeiras tropicais (muito amido). • As R têm pouco amido e não têm vasos para o insecto fêmea introduzir o oviscapto. • Taxa adequada de substâncias azotadas. • H% 6-32%, que é o caso da madeira em obra e mobiliário. • Normalmente só é detectável o ataque após o aparecimento dos primeiros orifícios, que são perfeitamente circulares com 1-2mm de diâmetro. • Por vezes é possível observar pequenas verrugas devido ao serrim que fica agarrado à madeira. • Galerias paralelas ao fio com 1-2mm de diâmetro, ninfa à superfície Tratamentos • Proteção a longo prazo - impregnação profunda com compostos de boro/ sais metálicos • Esterilização pelo calor – secagem/aquecimento por alta frequência • Mobiliário - fumigação • Estruturas, sobrados etc – aplicação superficial de insecticidas líquidos, repetido periódicamente na época de emergência dos insectos. Ordem: Coleoptera Família: Cerambycidae Nome latino: Hylotrupes bajulus Nome vulgar: Caruncho grande Insecto adulto • Corpo com comprimento de 10-20mm/4-7mm de diâmetro • As fêmeas > machos (oviscapto - tubo na extremidade do abdómen para facilitar a postura dos ovos) • Antenas < que o corpo • Élitros negros com 4 manchas triangulares • Corpo achatado e escuro coberto por uma pilosidade esbranquiçada, apresentando dos 2 lados do dorso 2 tubérculos brilhantes e pelados • Cabeça com 2 mandíbulas robustas (servem apenas para a saída do casulo) Larva Comprimento máximo de 20-25mm com 6mm de diâmetro e 400mg de peso. Branco marfim. Mole, encurvadas, aneladas/segmentadas. Cabeça mais larga com 2 mandíbulas escuras. Roem tudo, ouve-se muito em ambientes calmos • Ciclo Biológico Depende • Temperatura • Humidade • Alimento Mas, Normalmente dura 3-5 anos (2-3 anos em Portugal). Pode chegar a 10 anos se as condições não forem boas. • • A larva torna-se ninfa à superfície da madeira. Transforma-se no insecto perfeito alado que sai da madeira e inicia a fase aérea do ciclo vital. Orifício de saída oval, com 5-8mm de diâmetro. Madeira atacada • Os adultos emergem de início de Junho até fim de Agosto ou Podem ver-se: - os orifícios de saída de contorno de Setembro. • Capacidade de voar medíocre.(<1km). • Macho vive 20-30 dias / ela 15-20 dias. • Fêmea põe no máximo 400 ovos. O oviscapto pode alongar, permitindo penetrar em fendas de 0,2 a 0,6mm. • Os ovos são visíveis a olho nu, brancos, ovais alongados. Ao fim de 2-3 semanas as larvas podem começar a eclodir e iniciam a sua introdução na madeira elíptico. - aparecimento de montículos de serrim farináceo - enrugamento da superfície das peças (acumulação de serrim por dentro). Tratamentos: Curativo • Difícil de debelar completamente em habitações onde o pinho seja generalizado. • Estruturas de cobertura, vigamentos, pavimentos encerados – raspagem par ver a profundidade do ataque e simultaneâmente facilitar a penetração dos insecticidas. • Os insecticidas líquidos aplicados por alagamento, pulverização ou pincelagem são os de maior utilização. • Os gases só podem ser aplicados quando é possível tornar estanque o ambiente. Inspeccionar 1-2 anos após esta aplicação ou aplicar insecticida líquido. • Mobiliário-expurgado em câmara • Rodapés-injecção de insecticida nos orifícios de saída. • Via química efectuada por firmas especializadas. Preventivo Toda a madeira de R utilizada na construção e mesmo em mobiliário seja tratada com insecticidas líquidos, de preferência com impregnação profunda matar as larvas e prevenir futuras infestações Ordem: Isoptera Família: Rhinotermitidae Nome latino: Reticulitermes lucifugus (Rossi) Nome vulgar: Térmitas / formiga branca As térmitas subterrâneas presentes em Portugal pertencem ao complexo de espécies Reticulitermes lucifugus (Rossi). São insectos sociais, com divisão de castas: as obreiras, causadoras da maior parte dos estragos da madeira aplicada; os soldados, que têm um papel fundamental na defesa da colónia; e, finalmente, os reprodutores alados, que surgem preferencialmente na Primavera e que têm como missão principal a dispersão das colónias. O aparecimento destes últimos ou apenas das suas asas são muitas vezes o primeiro sinal de uma infestação Morfologia • 1-4mm de comprimento • Corpos das térmitas aladas são pretos • As que vivem no ninho são brancas com ligeira pigmentação na cabeça Obreira soldado • Os soldados têm cabeças largas com fortes pinças • Muito activo • Desloca-se em fila a coberto da luz (madeira, solo, seja no interior de tubos de aspecto característico, de cor castanha, que constrói com terra e com dejectos cimentados com secreções salivares) Ciclo biológico • Dos ovos postos em grande quantidade pelos reprodutores podem nascer ninfas de 2 tipos, que se distinguem pelo tamanho da cabeça. • Ninfas de cabeça pequena – reprodutores de 1ª forma que, quando adultos, são negros e apresentam 2 pares de asas transparentes. • Ninfas de cabeça grande – dão origem a sexuados funcionais (reprodutores de 2ª forma, brancos e de asas pequenas, ou reprodutores de 3ª forma, brancos e ápteros), quer a sexuados não funcionais – obreiras e soldados. • Instalam-se em colónias no solo. • Cavam numerosas galerias do centro da colónia até aos edifícios onde encontram matéria orgânica – celulose – de que se alimentam. • As galerias não têm serrim. • Indispensável - h%, temperatura moderada e constante, sem luz. • Reprodução está reservada ao par real. As térmitas obreiras e soldados exercem todas as outras funções. • Por desaparecimento do par real, este pode ser substituído por machofémea tendo adquirido a maturidade, mas antes de terem a forma alada. • A organização social das térmitas é análoga à da maioria dos insectos sociais: formigas e abelhas. • Um grupo de obreiras/ninfas e soldados, isolados acidentalmente da colónia podem constituir uma nova colónia (mudança, introdução na europa) Danos Os principais danos ocorrem nas habitações humanas Podem causar também danos em roupas, carpetes e outros materias celulósicos Madeira Atacada • Exteriormente é difícil ter, logo no início, conhecimento do ataque destes insectos. • Verifica-se uma diminuição brusca da resistência da madeira. • Normalmente destrõem apenas as camadas de primavera. • Abrem galerias paralelas às fibras (F) ou traqueídos (R). • Laboratório de anatomia no ISA/DEF • Todas as espécies de R das regiões temperadas excepto o Taxodium disticum e a Sequoia sempervirens , Cedrus. • Todas as espécies de F das regiões temperadas. • Madeiras ricas em tanino – castanho e carvalho – são muito +resistentes. • As madeiras das regiões tropicais são geralmente + resistentes ao ataque, principalmente o cerne. Tratamentos A luta deve basear-se nas suas necessidades ambientais: Preventivo • Construção de um imóvel: - Solo seco • Solo sem madeiras enterradas • Injectar um produto termicida- prod. Creosotado • Caves bem arejadas • Fundações em pedra ou betão • Evitar qualquer infiltração de água Curativo • É muito difícil exterminar uma colónia de térmitas. • Procurar impedir o acesso e regresso das térmitas eliminando: trepadeiras, h%, folhas e materiais celulósicos. • Criar uma barreira química com a ajuda de um termicida. • Prospecção cuidadosa de vigas, rodapés etc, e remove-los caso se encontrem atacados. Xilófagos Marinhos Xilófagos marinhos é a expressão usada para designar os invertebrados que furam e danificam a madeira existente nos oceanos/ águas. • Phyla – Molusca (Teredo,Martesia) e Crustacea (Limnoria) Características Gerais dos Xilófagos Marinhos • Seres Invertebrados • Pouco conhecimento sobre estes organismos • Pouca eficácia na prevenção e controlo dado o meio onde vivem • Perfuradores de Madeira • Alimentação • Protecção • Nunca os dois em simultâneo Xilófagos Marinhos Phyla Molusca • Família Teredinidae Género Teredo Bankia Nausitora • Família Pholadidae Género Martesia (plancton) Phyla Crustacea • Família Limnoriidae Género Limnória Phyla Molusca Familia: Teredinidae • Maior grupo de xilófagos marinhos com distribuição a nível mundial • Invertebrados de corpo mole perfuradores de madeira • Conhecidos como carunchos de barcos • Géneros de maior interesse – Teredo – Bankia – Nausitora Phyla Molusca Familia: Teredinidae Distinção dos três géneros Teredo Meios mais quentes e reduzida salinidade Bankia Meios temperados e não toleram salinidade baixas Nausitora “pallets”, paletes permite distinguir os diferentes géneros Alimentação • Estes 3 Géneros da Família Teredinifae comem a madeira dos barcos – carunchos dos barcos. • O seu modo de alimentação tem suscitado nos últimos anos muito interesse por parte dos investigadores Phyla Molusca Familia: Pholadidae Género: Martesia • Moluscos Bívalves • Isentos do segmento “larval”, atingindo dimensões de 5-6,25 cm e uma largura de 2,5 cm • Perfuram a madeira para fins de protecção • Filtradores de plankton como meio de alimentação, tornando-se um grupo de xilófagos marinhos resistente aos tradicionais métodos de controlo. Martesia striata Visão lateral de um adulto Visão dorsal de um adulto Phyla Crutacea Familia: Limnoriidae Género: Limnoria • O género Limnoria é contituido por sensivelmente 20 espécies • Crustáceos de locomoção livre atacando as superfícies de madeira com grande impacto destrutivo • Tem dimensões compreendidas entre 2 a 4 mm • Distribuem-se geográficamente segundo a temperatura do meio, tolerando salinidades de 40-50% Phyla Crutacea Género: Limnoriidae • Reprodução por ovos, colocados dentro da madeira, por serem sensíveis à temperatura. • Podem formar colônias num mesmo orifício criando um extenso sistema de galerias á superficie ou no interior da madeira, com diâmetro de 1-3mm. Género: Limnoria • Alimentando-se de madeira, produzem celulases para a digestão da celulose 2-4 mm Pareopodes Abdomen Pleopodes Torax (cefalotorax) Antenas Cabeça Madeiras atacadas