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Silva Lusitana

versão impressa ISSN 0870-6352

Silva Lus. v.18 n.2 Lisboa  2010

 

Influência do Comprimento e Origem do Toro na Optimização do Aproveitamento e do Valor de Rolos de Pinho Bravo

 

José Campos* e 1Mário Tavares**

*Engº Florestal

** Investigador Principal

1Instituto Nacional de Investigação Agrária/INRB, IP. Av. da República. Quinta do Marquês, 2780-159 OEIRAS

 

Sumário

É proposto um protocolo de toragem como forma de melhorar o rendimento em madeira redonda, obtida em corte final de povoamentos de pinheiro-bravo (Pinus pinaster Aiton). Para avaliar os benefícios do protocolo de toragem, os resultados foram comparados com o rendimento normalmente obtido por um motosserrista. O protocolo de toragem foi ensaiado em 35 árvores adultas da Mata Nacional de Leiria [volume médio (desvio padrão) 1,64 (0,44) m3]. Nas estimativas de rendimento bruto utilizaram-se os valores praticados em 1997 no mercado internacional de produtos florestais. Apesar da situação verificada no campo originar um maior número de toros, originou, também, um maior volume de madeira desperdiçada e com uma repartição de volumes menos valiosa. Como resultado, o protocolo de toragem apresenta um potencial económico mais elevado. Consequentemente, o planeamento do abate de pinheiro bravo deverá ser melhorado de modo a obter melhores resultados. Caso contrário, a indústria madeireira nacional irá ressentir-se das consequências negativas e este valioso recurso será menos rentável no futuro. O protocolo de toragem é praticável e de fácil aplicação, podendo aumentar em cerca de 150% o rendimento em valor da madeira redonda obtida.

Palavras-chave: Pinheiro; protocolo de toragem; rendimento em madeira.

 

Influence of the Long Length and Origin in the Profit and Value Optimizations of the Maritime Pine Round Wood

Abstract

A logging protocol has been proposed as an adjuvant to optimal round wood profit in clear cutting of maritime pine (Pinus pinaster Aiton) even-aged plantations. To assess the benefit of this logging protocol, the results were evaluated by comparison with current field operator output. A logging protocol was attempted in 35 mature trees [mean (SD) volume 1.64 (0.44) m3], from Leiria National Forest. Gross income estimates are in Euros, based on 1997 wood products international market values. Despite, field reality generated a larger sawn logs number, produced a huge amount of wasted timber and a less valuable volume partitioning. As a result, the logging protocol presents a higher economical potential. Hence, the management planning for maritime pine harvesting must be improved in order to obtain better results. Otherwise, the local forest industry will suffer negative consequences, and this valuable resource will not be profitable in the future. A logging protocol is feasible, easy to make and can improve the value of round wood about 150%.

Key words: Pine; logging protocol; wood profit.

 

Influence de la Longueur et de l’Origine de Grume dans les Optimisations du Bénéfice et de la Valeur du Bois Rond de Pin Maritime

Résumé

Nous avons proposé le protocole de coupe comme adjuvant au rendement en bois obtenu à travers la  coupe rase des plantations  de pin maritime (Pinus pinaster Aiton). Pour évaluer l'avantage du protocole de coupe, les résultats ont été évalués par comparaison avec le rendement courant des opérateurs de champ. Le protocole de coupe a été essayé parmi 35 arbres mûrs de la forêt nationale de Leiria [volume moyen (écart-type) 1,64 (0.44) m3]. Les évaluations de revenu brut sont en euros, basés sur la valeur de 1997 du marché international de produits en bois. Les opérateurs de champ produisant plus de bois de sciage, néanmoins ils produisent également un montant considérable de bois gaspillé et une répartition de volume moins valable. Par ailleurs le protocole de coupe présente un potentiel économique plus élevé. Par conséquent, la planification de gestion pour la récolte de pin maritime doit être réformée afin d'améliorer les résultats. Autrement, l'industrie locale de la forêt souffrira des conséquences négatives, et cette ressource valable ne sera pas profitable à l'avenir. Le protocole de coupe est faisable, facile et peut améliorer environ 150% la valeur de la grume.

Mot clés: Pin; protocole de coupe;  revenu en bois

 

Introdução

Na actividade florestal, o abate e o transporte de madeira redonda são as etapas economicamente mais importantes, devido ao volume de desperdícios que originam e dada a sua elevada participação na formação do custo final do produto (ALVES & FERREIRA, 1998; ASHTON et al., 2007). Segundo ANDRADE (1998), cerca de metade dos custos de produção da celulose são atribuídos ao valor do produto florestal e, daqueles, cerca de 50% referem-se aos custos de colheita e transporte.

Em Portugal, e por falta de alternativas, os sistemas manuais e semi-mecanizados de abate têm vindo a ser amplamente utilizados (SPINELLI et al., 2002). Estes sistemas empregam grande quantidade de mão-de-obra, tornando a operação de tal forma onerosa que pode, em casos extremos, comprometer a viabilidade económica das operações de exploração florestal (HYDE et al., 1996, QUADROS, 2009). Em países mais evoluídos, como é o caso da Suécia, os sistemas mecânicos de exploração florestal são responsáveis pela quase totalidade das operações realizadas na mata (LAGESON, 1997). O aumento da procura de produtos lenhosos da floresta, aliado à escassez de trabalhadores e ao aumento dos custos sociais, tem promovido a intensificação da mecanização das operações florestais e a necessidade de as executar com maior rendimento (BLOMBÄCKet al., 2003).

Ainda relativamente ao processo da mecanização, a selecção de equipamentos e a reformulação e desenvolvimento de sistemas operacionais e de protocolos de optimização, constituem os grandes desafios no processo de redução dos custos e da dependência da mão-de-obra das operações de exploração florestal (KEEGAN III et al., 2002; PENTTINEN et al., 2008). A escolha do sistema e do método a empregar varia em função de factores como a topografia do terreno, o comprimento da madeira e a sua utilização, entre outros, e a sua selecção deve ser baseada numa criteriosa análise técnica e económica (MACHADO & LOPES, 2000), implicando, em alguns casos, a utilização de sofisticadas técnicas computorizadas de modelação (CARROL et al., 2005).

No que diz respeito ao comprimento da madeira, em países em que a metodologia de exploração é mais avançada e os custos associados à utilização de mão-de-obra são elevados, os sistemas que laboram árvores de maiores dimensões têm recebido muita atenção. Em Portugal tem havido, esporadicamente, tentativas no sentido de avaliar as vantagens na colheita de toros compridos e de "árvores inteiras", em virtude de proporcionarem a óbvia redução do seu processamento nas condições de campo mais adversas, e possibilitar a redução dos tempos de trabalho e dos custos operacionais, bem como a possibilidade de, mais adequadamente e em ambiente fabril, se fraccionarem os troncos. No entanto, a exploração de árvores inteiras deve ser evitada em locais ecologicamente sensíveis (HEIKKILÄ et al., 2006); deste modo, a escolha criteriosa do comprimento dos rolos revela-se um factor de grande importância.

De acordo com ANDRADE (1998), o custo de exploração baseado no corte de toros de 2,40 m foi 3,9% superior ao baseado em toros de 5,50 m, tendo esta bitola revelado um maior ganho potencial. Ainda segundo este autor, a mecanização das operações de exploração e transporte passa necessariamente pelo aumento do comprimento da madeira, pois toros com comprimento de até 2,50 m aumentam significativamente os custos operacionais.

Estudos diversos indicam, também, que o aumento do comprimento dos toros promove um decréscimo nos custos médios de produção e que a colheita de madeira de 6,0 m apresenta os melhores rendimentos operacionais e os menores custos de produção (MACHADO & LOPES, 2000; MACHADO et al., 2002).

Muitas empresas de serragem de madeira utilizam comummente uma variedade de comprimentos de toros de acordo com os seus objectivos comerciais, mas procurando sempre a redução de custos. Com esta intenção apostam em comprimentos dos toros alternativos, visando um melhor aproveitamento do material lenhoso, com benefício do produto final, ganho no transporte, aumento da produtividade e redução dos custos operacionais.

De acordo com JACOVINE et al. (1999), a actividade no sector florestal é caracterizada por grande quantidade de desperdícios que, se contabilizados, deixarão alarmada a maioria dos investidores florestais. Os mais significativos referem-se à quebra das árvores e aos erros de cálculo do volume da madeira. A adequada formação dos trabalhadores florestais e o aumento do grau de mecanização, podem diminuir substancialmente os custos de extracção e transporte florestais (BJÖRKLUND, 2007).

Obviamente, as empresas madeireiras adoptarão apenas os procedimentos que lhes permitam obter melhores resultados económicos. Em função disto, este trabalho é uma tentativa de avaliar alguns impactes de uma criteriosa escolha do comprimento e forma dos toros sobre o volume de madeira serrada, e tem por objectivo fazer uma análise quantitativa e financeira comparada de duas alternativas concretas de rendimento em madeira serrada, em função do comprimento dos toros.

 

Material e métodos

 Este estudo foi realizado a partir duma amostra 35 pinheiros-bravos abatidos em corte final dum talhão da Mata Nacional de Leiria, durante um dia de Janeiro de 2007 (Quadro 1). As árvores, de grandes dimensões, encontravam-se resinadas à morte até cerca dos 2,5m de altura. Apresentavam alturas totais entre 21,6 e 30,8 m, e diâmetros à altura do peito entre 55,4 e 30,7 cm. O volume total médio por árvore ultrapassava ligeiramente 1,6 m3.

Os diâmetros sobre pau foram estimados a intervalos de 1m ao longo do fuste, a partir dos diâmetros sobre casca e da % da altura total respectiva, utilizando a equação:

(CAMPOS, 2006)

em que:

dspi e dsci representam o diâmetro medido sobre casca e o correspondente diâmetro medido sobre pau ao nível i (cm),

hi representa a altura (m) a que se encontra o nível considerado a partir do solo,

ht representa a altura total da árvore (m).

Para o cálculo do volume comercial sobre pau (Vcomercial (m3)), correspondente ao volume total sobre pau descontados os volumes da bicada e do cepo, foi utilizada a equação seguinte. Ela calcula o somatório dos volumes dos sucessivos troncos de cone considerados ao longo do fuste.

 

Quadro 1 – Caracterização das árvores utilizadas

 

em que:

k é a altura dos troncos de cone (neste caso sempre de 1m);

n é o número de troncos de cone considerados;

dn é o diâmetro à altura n;

dbic é o diâmetro na base da bicada;

di é o diâmetro a cada metro ao longo do fuste sobre pau (m);

hbic é a altura da bicada (m);

hcepo é a altura do cepo (m) e

dcepo é o diâmetro do cepo sobre pau (m).

 

As árvores foram avaliadas quanto à forma, tendo sido ensaiada a utilização de dois factores de forma reais e três artificiais, todos sobre pau, e três coeficientes de adelgaçamento.

Os factores de forma (fFi) correspondem ao quociente entre o volume total da árvore e o volume do cilindro com a altura da árvore e um diâmetro de referência. No caso dos factores de forma reais são utilizados como diâmetros de referência os correspondentes a uma percentagem da altura total da árvore, para os factores de forma artificiais são utilizados os diâmetros relativos a uma altura fixa. Deste modo, foram calculados, pela fórmula seguinte, os factores de forma usando os diâmetros medidos aos níveis de 10 e 50% da ht, da base da árvore (h=0 m), d e 3m de altura.

em que:

fFi – factor de forma;

VT – volume total da árvore (m3);

di – d a vários níveis (cm)

ht – altura total (m).

Os diversos coeficientes de adelgaçamento (kFi/j), calculados pela fórmula seguinte, avaliam taxas de redução do diâmetro com a altura resultantes das combinações possíveis entre os níveis de 10, 50 e 75% da ht.

em que dj corresponde ao diâmetro medido no nível mais acima considerado, e di ao mais a baixo.

De acordo com a informação obtida através da serração que adquiriu o material lenhoso em pé, foram consideradas as bitolas de comprimento dos toros de 2,6 m, 3,0 m, 3,5 m, 4,0 m, 4,5 m e 5,0m.

Para a determinação do volume útil, a que corresponde o volume de toro depois de geometricamente rectificado em ambiente fabril, foi considerado o comprimento ajustado à bitola correspondente, por "corte" do excesso na extremidade mais delgada, e o seu diâmetro mínimo.

Foi também simulado in gabinete e para cada uma das árvores, um plano de toragem e de rectificação geométrica alternativo.

A toragem efectuada pelo motosserrista na mata e a simulada in gabinete foram comparadas pelas seguintes variáveis: Volume aproveitado (m3), Rendimento em volume (%), Volume de desperdício (m3), Número de toros, Comprimento de toro transportado (m) e Comprimento de toro útil (m).

Foi ainda analisada a repartição dos volumes úteis por classe de comprimento dos rolos.

Para a determinação dos impactes financeiros da operação de toragem não planeada utilizaram-se, como referência, os preços praticados nos mercados internacionais de produtos florestais (Quadro 2).

 

Quadro 2 – Preços de referência da madeira de pinho bravo in natura

 

Resultados e discussão

As 35 árvores utilizadas neste estudo forneceram um total de 57,5 m3 de volume total sobre pau, dos quais 56,3 m3 se referem a volume comercial. Apenas cerca de 2,1% correspondem ao volume dos cepos e das bicadas.

No que diz respeito à optimização do volume útil, tendo em conta a variação longitudinal da forma das árvores, foi eleito o coeficiente de forma kF50/10 como critério para adopção do comprimento dos toros até àquele que inclui os 50% da ht. Para os correspondentes à parte superior do fuste foi eleito o coeficiente de forma kF75/50. O Quadro 3 mostra as cinco regras de toragem encontradas que adoptam, para o melhor aproveitamento lenhoso, sempre o comprimento de 2,6 m para o toro da base e comprimentos diversos logo a partir de kF≤0,70, ou seja, para os fustes com forma mais próxima do cilindro adoptam-se comprimentos mais longos.

 

Quadro 3 – Regra de toragem – comprimento (m) do toro por classe de kF

 

A adopção desta regra de toragem permite um ganho de cerca de 3 % em volume de madeira redonda e, portanto, uma redução do desperdício de material lenhoso originado na operação de rectificação geométrica dos toros. O Quadro 4 mostra também que in empresa a "perda" de madeira redonda é superior em cerca de 20% quando comparada com o desperdício produzido por toragem in gabinete.

 

Quadro 4 – Volume comercial e aproveitamento após correcção geométrica dos toros

 

Durante a operação de abate das árvores ocorreram diversas fracturas de troncos que impuseram alguns ajustamentos nos esquemas de corte aplicados in situ e que estão na origem de grande parte do desperdício verificado em ambas as situações estudadas.

Por outro lado, por via do esquema de corte praticado in gabinete conseguiu-se uma redução do número de toros movimentados, bem como do comprimento total transportado. Apesar disso, o comprimento útil serrado de toro é 2,9% superior (Quadro 5).

 

Quadro 5 – Avaliação da quantidade de toros movimentada

 

 

Aconteceu ainda que, por erro de toragem praticada entre um ponto de fractura do tronco e o nível de desponta da árvore, o corte de um toro foi efectuado com comprimento inferior à bitola mínima. Isto esteve na origem dos 2,5m de diferença registados entre o comprimento de toros transportado e o comprimento serrado in gabinete.

A repartição do volume por classe dimensional das peças utilizando a regra de toragem in gabinete é nitidamente mais equilibrada quando comparada com o obtido através do processo de in empresa (Quadro 6). A obtenção, por este processo, de algumas peças de maior comprimento acaba por não ter expressão significativa, o que poderá implicar algumas dificuldades na transformação desses toros.

 

Quadro 6 – Repartição de volumes por comprimento de toro tipo

 

Da avaliação global do valor financeiro dos toros é possível verificar-se que o rendimento bruto total agregado obtido através da utilização da regra de toragem in gabinete conduziu à obtenção de um rendimento bruto superior em cerca de 475€. Este valor é resultante de um mais elevado aproveitamento volumétrico, mas também, e essencialmente, devido a uma distribuição volumétrica por classe de comprimento do toro mais equilibrada (Quadro 7). Os valores financeiros médios apresentados dizem respeito ao volume comercial sobre pau.

 

Quadro 7 – Rendimento bruto (€) do volume comercial sobre pau

 

Conclusões

A utilização de regras de toragem expeditas fixadas por um critério objectivo pré determinado, portanto não arbitrariamente definidas ao momento pelo motosserrista, permite uma redução da possibilidade de ocorrência de erros operacionais relativos à traçagem do tronco e dos consequentes desperdícios de material lenhoso.

Além disto, um bom planeamento da triagem dimensional dos fustes na mata, que leve a um fraccionamento correcto dos troncos, conduz sempre a ganhos significativos de valor do material lenhoso aproveitado. Em termos médios, estima-se que um motosserrista que pratique uma boa triagem corrente, pode acrescentar um ganho de cerca de 6 € por metro cúbico ao valor da árvore em pé. Porém, a aplicação das regras de toragem planeada que aqui se indicam tende a originar uma valorização do material lenhoso em cerca de 14 € por metro cúbico.

Finalmente, é de esperar que a aplicação da regra de toragem conduza a maior margem de lucro sobre o produto final, por via do menor número e menor volume de toros movimentados na mata e da mata para o ambiente fabril, e devido a um melhor rendimento potencial do material lenhoso que chega à serração.

 

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Trabalho realizado com suporte financeiro do Agro 372 - Experimentação e demonstração de técnicas silvícolas e de gestão sustentável em pinhal bravo.

 

Entregue para publicação em Abril de 2010

Aceite para publicação em Novembro de 2010