Modelo no destructivo para estimar el área foliar individual mediante parámetros alométricos en gulupa (Passiflora edulis fo. edulis) / Non -destructive model to estimate the individual foliar area by alometric parameters in gulupa (Passiflora edulis fo. edulis)

RESUMEN La gulupa es uno de los frutos que ha aumentado sus exportaciones desde Colombia en los últimos 15 años, debido a sus características organolépticas. Conocer el área foliar (AF) en este cultivo es importante; sin embargo, no se conocen métodos prácticos que permitan su cálculo. El objetivo fue desarrollar modelos no destructivos para estimar el AF individual, mediante parámetros alométricos en hojas de gulupa. El AF se determinó en 100 hojas, mediante dos métodos estándar: el medidor portátil láser CI-202 y el software Easy Leaf Area (ELA). Se midió la longitud del lóbulo central (L), el lóbulo derecho (LD) e izquierdo (LI), el ancho base en los lóbulos (a) y el ancho entre las puntas terminales de los lóbulos (b) y se calculó la longitud total (Lt), como la suma de L+LD+LI. Los modelos lineales con mayor coeficiente de determinación (R2) fueron los que relacionaron las variables L*a (0,9377; 0,9756) y Lt*a (0,9430; 0,9841), para el AF, medida con el CI-202 y con el ELA respectivamente, frente al AF estimada. Se validaron R2 de 0,9336 y 0,9612, entre el área de la hoja medida en la localidad de Arcabuco y la estimada con L*a para los dos métodos empleados, mientras que para la estimación del AF con base en Lt*a, se encontraron R2 de 0,9552 y 0,9680, lo que convierte al método ELA como el más confiable para medir el AF y que la variable alométrica Lt*a permite encontrar la mejor predicción de AF individual en hojas de gulupa.

ABSTRACT Gulupa is one fruit that has increased its exports from Colombia in the last 15 years due to its organoleptic characteristics. Knowing the leaf area (LA) in the gulupa crop is relevant, however there are no known practical methods that allow its calculation. The objective was to develop non-destructive models to estimate the individual LA through alometric parameters in gulupa leaves. The LA was determined in 100 leaves, using two standard methods: the laser portable meter CI-202 and the Easy Leaf Area software (ELA). The length of the central lobe (L), the right lobe (LD) and left (LI), and the width of the base of the lobes (a), and between the terminal tips of the lobes (b) were measured, and the total length (Lt) was calculated, as the sum of L+LD+LI. The linear models with the highest determination coefficient (R2) were the ones that related the variables L*a (0.9377; 0.9756) and Lt*a (0.9430; 0.9841) for the measurement of the LA with the CI-202 and the ELA respectively, and according to the estimated AF. The R2 of 0.9336 and 0.9612 were validated, between the area of the leaf measured in Arcabuco and the estimated with L*a for the two methods used, while for the estimation of LA based on LT*a for the two methods employed were found R2 of 0.9552 and 0.9680, which makes the ELA method the most reliable to measure AF and that the allometric variable Lt*a allows obtain the best prediction of individual AF in gulupa leaves.

An allometric model to estimate total leaf area of banana plants of the cultivar Vitória (AAAB) / Um modelo alométrico para estimativa da área foliar total de bananeiras da cultivar Vitória (AAAB)

The plants physiological processes such as transpiration and photosynthetic efficiency are directly related to leaf area, which is difficult to quantify in a nondestructive manner. To generate a model to estimate the total leaf area of plants of banana cv. Vitória, simple and multiple linear regressions utilizing the length and width of the third leaf, the product of length and width of the third leaf, and the total number of leaves of 'Vitória' plants, were tested. The data to develop the model were obtained from 'Vitória' banana plants from different edafoclimatic conditions and management. The best performance of the model was obtained using stepwise multiple regression with r2=0.93 and r2= 0.94. Validation of the model resulted in an r2 of 0.74.

Processos fisiológicos das plantas como transpiração e eficiência fotossintética estão diretamente relacionados à área foliar, a qual é difícil quantificar de forma não destrutiva. Para gerar um modelo para estimar a área foliar total de plantas da cv. Vitória, foram testadas regressões lineares simples e múltiplas utilizando comprimento e largura da terceira folha, o produto comprimento e largura da terceira folha e número total de folhas. Os dados para desenvolver o modelo foram obtidos de cultivos com diferentes condições edafoclimáticas e de manejo. O melhor modelo foi obtido por meio de regressão múltipla stepwise com r2 = 0,93 e r2 = 0,94. A validação do modelo resultou em r2 de 0,74.

Propriedades mecânicas da madeira resinada de Pinus elliottii / Mechanical properties of Pinus elliottii tapped wood

As propriedades mecânicas por flexão estática da madeira resinada de Pinus elliottiiforam avaliadas por meio de testes destrutivos e não destrutivos. Para tanto, foram confeccionados corpos de prova de 10x10x200mm3 (radial, tangencial e longitudinal), levando em consideração dois fatores: lenho (juvenil, próximo à medula e adulto, próximo à casca) e resina, isto é, corpos de prova oriundos de toras com e sem estrias de resinagem. Para a avaliação não destrutiva, utilizou-se um aparelho de ultrassom com transdutores do tipo ponto seco, em que se pode calcular a velocidade da onda ultrassônica e consequentemente o módulo de elasticidade dinâmico (ED). Para obtenção do módulo de elasticidade (MOE) e do módulo de ruptura (MOR), realizou-se o ensaio destrutivo de flexão estática de três pontos. De posse das curvas de força x deformação, calculou-se a fragilidade do material. Os resultados confirmaram que o fator lenho foi significativo para as propriedades analisadas e o fator resina, em especial, para aumento do MOR e da massa específica. A fragilidade aumentou quando analisada a madeira juvenil e o fator resina quando incluso tendeu a aumentar a fragilidade no lenho adulto. O modelo de regressão múltiplo com variáveis Dummies, proposto para estimar o MOE pelo ED, foi significativo em 1% de probabilidade de erro (r2=0,75). Os resultados apresentados no presente trabalho mostraram que os fatores lenho e resina não afetaram negativamente as propriedades mecânicas da madeira de Pinus elliottii,em que, para o segundo fator, conclui-se, de maneira geral, que a madeira serrada oriunda de toras resinadas pode não representar danos significativos quando em serviço estrutural.(AU)

The mechanical properties for static bending of Pinus elliottiitapped wood were evaluated by nondestructive and destructive tests. To achieve this, samples measuring 10x10x200mm3 (thickness, width and length) were prepared considering two factors: wood (juvenile, near to pith and mature, near to bark) and rosin, i.e., samples from logs with and without tapping grooves. The nondestructive evaluation were performed using an ultrasound equipment with dry-point transducers in order to measure the ultrasonic velocity and, consequently, the dynamic modulus of elasticity (ED). The modulus of elasticity (MOE) and the modulus of rupture (MOR) were measured through static bending tests. The wood brittleness were determined through the analysis of force x deformation plots. The results confirmed the significance of wood factor for the properties analyzed and the factor rosin, especially for MOR and density. The brittleness increased for the juvenile wood and, when included the factor rosin, this property tends to increase for the mature wood. The multiple regression model with Dummies variables proposed to estimate MOE as a function of ED was significant at 1% of probability of error (r2=0.75). Moreover, the results showed that factor wood and factor rosin did not negatively affect the mechanical properties of Pinus elliottiwood. In general, the timber from tapped logs could not represent significant damages when in structural service.(AU)

Propriedades mecânicas da madeira resinada de Pinus elliottii / Mechanical properties of Pinus elliottii tapped wood

As propriedades mecânicas por flexão estática da madeira resinada de Pinus elliottii foram avaliadas por meio de testes destrutivos e não destrutivos. Para tanto, foram confeccionados corpos de prova de 10x10x200mm3 (radial, tangencial e longitudinal), levando em consideração dois fatores: lenho (juvenil, próximo à medula e adulto, próximo à casca) e resina, isto é, corpos de prova oriundos de toras com e sem estrias de resinagem. Para a avaliação não destrutiva, utilizou-se um aparelho de ultrassom com transdutores do tipo ponto seco, em que se pode calcular a velocidade da onda ultrassônica e consequentemente o módulo de elasticidade dinâmico (ED). Para obtenção do módulo de elasticidade (MOE) e do módulo de ruptura (MOR), realizou-se o ensaio destrutivo de flexão estática de três pontos. De posse das curvas de força x deformação, calculou-se a fragilidade do material. Os resultados confirmaram que o fator lenho foi significativo para as propriedades analisadas e o fator resina, em especial, para aumento do MOR e da massa específica. A fragilidade aumentou quando analisada a madeira juvenil e o fator resina quando incluso tendeu a aumentar a fragilidade no lenho adulto. O modelo de regressão múltiplo com variáveis Dummies, proposto para estimar o MOE pelo ED, foi significativo em 1% de probabilidade de erro (r2=0,75). Os resultados apresentados no presente trabalho mostraram que os fatores lenho e resina não afetaram negativamente as propriedades mecânicas da madeira de Pinus elliottii, em que, para o segundo fator, conclui-se, de maneira geral, que a madeira serrada oriunda de toras resinadas pode não representar danos significativos quando em serviço estrutural.

The mechanical properties for static bending of Pinus elliottii tapped wood were evaluated by nondestructive and destructive tests. To achieve this, samples measuring 10x10x200mm3 (thickness, width and length) were prepared considering two factors: wood (juvenile, near to pith and mature, near to bark) and rosin, i.e., samples from logs with and without tapping grooves. The nondestructive evaluation were performed using an ultrasound equipment with dry-point transducers in order to measure the ultrasonic velocity and, consequently, the dynamic modulus of elasticity (ED). The modulus of elasticity (MOE) and the modulus of rupture (MOR) were measured through static bending tests. The wood brittleness were determined through the analysis of force x deformation plots. The results confirmed the significance of wood factor for the properties analyzed and the factor rosin, especially for MOR and density. The brittleness increased for the juvenile wood and, when included the factor rosin, this property tends to increase for the mature wood. The multiple regression model with Dummies variables proposed to estimate MOE as a function of ED was significant at 1% of probability of error (r2=0.75). Moreover, the results showed that factor wood and factor rosin did not negatively affect the mechanical properties of Pinus elliotti wood. In general, the timber from tapped logs could not represent significant damages when in structural service.

Método ultrassônico para estimativa do módulo de elasticidade de madeiras de Pinus taeda tratadas termicamente / Ultrasonic method for estimating the modulus of elasticity of Pinus taeda thermally treated wood

O trabalho teve por objetivo estimar o módulo de elasticidade estático da madeira termorretificada de Pinus taeda por meio do método não destrutivo ultrassônico. Foram confeccionados 93 corpos de prova das pranchas de pinus com dimensões de 2,5x2,5x41,0cm (espessura, largura e comprimento). Avaliaram-se corpos de prova submetidos a dois tratamentos térmicos denominados Combinação e Estufa, além daqueles sem tratamento térmico. No tratamento de combinação, as peças foram termorretificadas em autoclave a 130ºC±3°C e pressão de 2kgf cm-², por 3 horas e, após um período de condicionamento, aquecidas em estufa elétrica a 160°C±1°C, pelo mesmo período. Já as peças destinadas apenas ao tratamento em estufa foram submetidas à última condição. Os modelos matemáticos criados apresentaram r2 entre 0,48 e 0,66, sendo significativos em 1% de probabilidade de erro. Dessa forma, com o aprimoramento de metodologias de ensaios não destrutivos ultrassônicos, a presente técnica pode ser útil e eficiente para estimar o módulo de elasticidade estático da madeira de Pinus taeda.

This study aimed to estimate the modulus of elasticity of Pinus taeda thermally modified wood by ultrasonic nondestructive method. To achieve this, 93 samples with dimensions 2.5x2.5x41.0cm (thickness, width and length) from pine boards were prepared. The wood samples were thermally modified through two distinct treatments (Combination and Oven). The Combination treatment was performed in an autoclave at 130ºC±3°C and pressure of 2kgf cm-2 for 3 hours. After a period of conditioning, the wood samples were heated in an electric oven 160°C±1°C for the same time. On the other hand, wood samples of the Oven treatment was modified with only last condition. The mathematical models showed r2 between 0.48 and 0.66 and significance at 1% of probability of error. Thus, improvement of ultrasonic nondestructive tests shows that technique could be useful and efficient in order to estimate modulus of elasticity of Pinus taeda wood.

Método ultrassônico para estimativa do módulo de elasticidade de madeiras de Pinus taeda tratadas termicamente

This study aimed to estimate the modulus of elasticity of Pinus taeda thermally modified wood by ultrasonic nondestructive method. To achieve this, 93 samples with dimensions 2.5x2.5x41.0cm (thickness, width and length) from pine boards were prepared. The wood samples were thermally modified through two distinct treatments (Combination and Oven). The Combination treatment was performed in an autoclave at 130ºC±3°C and pressure of 2kgf cm-2 for 3 hours. After a period of conditioning, the wood samples were heated in an electric oven 160°C±1°C for the same time. On the other hand, wood samples of the Oven treatment was modified with only last condition. The mathematical models showed r2 between 0.48 and 0.66 and significance at 1% of probability of error. Thus, improvement of ultrasonic nondestructive tests shows that technique could be useful and efficient in order to estimate modulus of elasticity of Pinus taeda wood.

O trabalho teve por objetivo estimar o módulo de elasticidade estático da madeira termorretificada de Pinus taeda por meio do método não destrutivo ultrassônico. Foram confeccionados 93 corpos de prova das pranchas de pinus com dimensões de 2,5x2,5x41,0cm (espessura, largura e comprimento). Avaliaram-se corpos de prova submetidos a dois tratamentos térmicos denominados Combinação e Estufa, além daqueles sem tratamento térmico. No tratamento de combinação, as peças foram termorretificadas em autoclave a 130ºC±3°C e pressão de 2kgf cm-², por 3 horas e, após um período de condicionamento, aquecidas em estufa elétrica a 160°C±1°C, pelo mesmo período. Já as peças destinadas apenas ao tratamento em estufa foram submetidas à última condição. Os modelos matemáticos criados apresentaram r2 entre 0,48 e 0,66, sendo significativos em 1% de probabilidade de erro. Dessa forma, com o aprimoramento de metodologias de ensaios não destrutivos ultrassônicos, a presente técnica pode ser útil e eficiente para estimar o módulo de elasticidade estático da madeira de Pinus taeda.

Método ultrassônico para estimativa do módulo de elasticidade de madeiras de Pinus taeda tratadas termicamente

This study aimed to estimate the modulus of elasticity of Pinus taeda thermally modified wood by ultrasonic nondestructive method. To achieve this, 93 samples with dimensions 2.5x2.5x41.0cm (thickness, width and length) from pine boards were prepared. The wood samples were thermally modified through two distinct treatments (Combination and Oven). The Combination treatment was performed in an autoclave at 130ºC±3°C and pressure of 2kgf cm-2 for 3 hours. After a period of conditioning, the wood samples were heated in an electric oven 160°C±1°C for the same time. On the other hand, wood samples of the Oven treatment was modified with only last condition. The mathematical models showed r2 between 0.48 and 0.66 and significance at 1% of probability of error. Thus, improvement of ultrasonic nondestructive tests shows that technique could be useful and efficient in order to estimate modulus of elasticity of Pinus taeda wood.

O trabalho teve por objetivo estimar o módulo de elasticidade estático da madeira termorretificada de Pinus taeda por meio do método não destrutivo ultrassônico. Foram confeccionados 93 corpos de prova das pranchas de pinus com dimensões de 2,5x2,5x41,0cm (espessura, largura e comprimento). Avaliaram-se corpos de prova submetidos a dois tratamentos térmicos denominados Combinação e Estufa, além daqueles sem tratamento térmico. No tratamento de combinação, as peças foram termorretificadas em autoclave a 130ºC±3°C e pressão de 2kgf cm-², por 3 horas e, após um período de condicionamento, aquecidas em estufa elétrica a 160°C±1°C, pelo mesmo período. Já as peças destinadas apenas ao tratamento em estufa foram submetidas à última condição. Os modelos matemáticos criados apresentaram r2 entre 0,48 e 0,66, sendo significativos em 1% de probabilidade de erro. Dessa forma, com o aprimoramento de metodologias de ensaios não destrutivos ultrassônicos, a presente técnica pode ser útil e eficiente para estimar o módulo de elasticidade estático da madeira de Pinus taeda.