DOI:

https://doi.org/10.14483/udistrital.jour.colomb.for.2014.1.a02

Publicado:

01-01-2014

Número:

Vol. 17 Núm. 1 (2014): Enero-Junio

Sección:

Artículos de investigación científica y tecnológica

Durabilidad natural y descripción anatómica de la madera de la especie Caryodaphnopsis cogolloi Van der Werf

Natural durability and anatomy of wood of Caryodaphnopsis cogolloi Van der Werff

Autores/as

  • César Polanco Tapia Universidad Distrital Francisco José de Caldas
  • Jenny Caicedo Velásquez Universidad Distrital Francisco José de Caldas
  • Diego Beltrán Hernandez Universidad Distrital Francisco José de Caldas

Palabras clave:

Agar block, Gloeophyllum trabeum, macroscopy, decay patterns, soil block, Trametes versicolor (en).

Palabras clave:

agar block, Gloeophyllum trabeum, macroscopía, patrones de degradación, soil block, Trametes versicolor (es).

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Tapia, C. P., Velásquez, J. C., y Hernandez, D. B. (2014). Durabilidad natural y descripción anatómica de la madera de la especie Caryodaphnopsis cogolloi Van der Werf. Colombia forestal, 17(1), 25–39. https://doi.org/10.14483/udistrital.jour.colomb.for.2014.1.a02

ACM

[1]
Tapia, C.P. et al. 2014. Durabilidad natural y descripción anatómica de la madera de la especie Caryodaphnopsis cogolloi Van der Werf. Colombia forestal. 17, 1 (ene. 2014), 25–39. DOI:https://doi.org/10.14483/udistrital.jour.colomb.for.2014.1.a02.

ACS

(1)
Tapia, C. P.; Velásquez, J. C.; Hernandez, D. B. Durabilidad natural y descripción anatómica de la madera de la especie Caryodaphnopsis cogolloi Van der Werf. Colomb. for. 2014, 17, 25-39.

ABNT

TAPIA, César Polanco; VELÁSQUEZ, Jenny Caicedo; HERNANDEZ, Diego Beltrán. Durabilidad natural y descripción anatómica de la madera de la especie Caryodaphnopsis cogolloi Van der Werf. Colombia forestal, [S. l.], v. 17, n. 1, p. 25–39, 2014. DOI: 10.14483/udistrital.jour.colomb.for.2014.1.a02. Disponível em: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/colfor/article/view/4447. Acesso em: 17 abr. 2024.

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Tapia, César Polanco, Jenny Caicedo Velásquez, y Diego Beltrán Hernandez. 2014. «Durabilidad natural y descripción anatómica de la madera de la especie Caryodaphnopsis cogolloi Van der Werf». Colombia forestal 17 (1):25-39. https://doi.org/10.14483/udistrital.jour.colomb.for.2014.1.a02.

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Tapia, C. P., Velásquez, J. C. y Hernandez, D. B. (2014) «Durabilidad natural y descripción anatómica de la madera de la especie Caryodaphnopsis cogolloi Van der Werf», Colombia forestal, 17(1), pp. 25–39. doi: 10.14483/udistrital.jour.colomb.for.2014.1.a02.

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[1]
C. P. Tapia, J. C. Velásquez, y D. B. Hernandez, «Durabilidad natural y descripción anatómica de la madera de la especie Caryodaphnopsis cogolloi Van der Werf», Colomb. for., vol. 17, n.º 1, pp. 25–39, ene. 2014.

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Tapia, César Polanco, et al. «Durabilidad natural y descripción anatómica de la madera de la especie Caryodaphnopsis cogolloi Van der Werf». Colombia forestal, vol. 17, n.º 1, enero de 2014, pp. 25-39, doi:10.14483/udistrital.jour.colomb.for.2014.1.a02.

Turabian

Tapia, César Polanco, Jenny Caicedo Velásquez, y Diego Beltrán Hernandez. «Durabilidad natural y descripción anatómica de la madera de la especie Caryodaphnopsis cogolloi Van der Werf». Colombia forestal 17, no. 1 (enero 1, 2014): 25–39. Accedido abril 17, 2024. https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/colfor/article/view/4447.

Vancouver

1.
Tapia CP, Velásquez JC, Hernandez DB. Durabilidad natural y descripción anatómica de la madera de la especie Caryodaphnopsis cogolloi Van der Werf. Colomb. for. [Internet]. 1 de enero de 2014 [citado 17 de abril de 2024];17(1):25-39. Disponible en: https://revistas.udistrital.edu.co/index.php/colfor/article/view/4447

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Polanco T, C., Caicedo V, J., Beltrán H, D. (2014).Durabilidad natural y descripción de la madera de la especie Caryodaphnopsis cogolloi Van der Werff. Colombia Forestal, 17(1), 25-39.

DURABILIDAD NATURAL Y DESCRIPCIÓN ANATÓMICA DE LA MADERA DE LA ESPECIE Caryodaphnopsis cogolloi Van der Werff

Natural durability and anatomy of wood of Caryodaphnopsis cogolloi Van der Werff

César Augusto Polanco Tapia1, Jenny Paola Caicedo Velásquez2, Diego Hernán Beltrán Hernández3

1Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Bogotá, Colombia. cpolanco@udistrital.edu.co Autor para correspondencia.
2Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Bogotá, Colombia. jepao13@hotmail.com
3Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Bogotá, Colombia. diegodistrital@gmail.com

Recepción: 6 de junio de 2013 / Aprobación: 20 de noviembre de 2013


RESUMEN

Se realizó la descripción anatómica de la madera de la especie Caryodaphnopsis cogolloi van der Werff, y se describen las principales características xilológicas de la especie, identificadas en los planos transversal y longitudinal (tangencial y radial) de la madera. Además, se determinó la durabilidad natural de la especie Caryodaphnopsis cogolloi Van der Werff mediante el ensayo acelerado de laboratorio, utilizando las metodologías soil block, establecida por la norma NTC 1127, y agar block, establecida por la norma EN 350-1, y los hongos de pudrición Trametes versicolor y Gloeophyllum trabeum. La durabilidad fue determinada mediante pérdida de peso y estudio de las características de degradación de los hongos durante cuatro meses de incubación en la madera, estudiando cada mes el mecanismo de colonización, el desarrollo de los hongos y sus características de crecimiento, así como sus efectos sobre la pared celular. Al finalizar el periodo de exposición se determinó que la madera es muy resistente tanto al ataque del hongo de pudrición blanca como al de pudrición marrón, reportando pérdidas de peso promedio en soil block de 5.1 % para el primer hongo y 6.1 % para el segundo, y de 5.9 % para los dos hongos en agar block. Los patrones de degradación de los hongos en la madera mostraron que T. versicolor erosionó la pared celular y generó el ensanchamiento de las punteaduras en algunas células, mientras que G. trabeum produjo la disminución del espesor de las paredes celulares en pocas células. Este estudio se reporta como el primero en durabilidad natural para la especie C. cogolloi.

Palabras clave: agar block, Gloeophyllum trabeum, macroscopía, patrones de degradación, soil block, Trametes versicolor.


ABSTRACT

The wood anatomy of Caryodaphnopsis cogolloi Van der Werff was studied using xilological characteristics identified in transverse and longitudinal wood cuts (tangential and radial views). Wood natural durability was established in an accelerated laboratory trial, using two methods: a soil block method established by the Colombian Technical Standard NTC 1127 (NTC for its acronym in Spanish), and an Agar block method ruled by the standard norm EN 350-1: 1994 in which the decay fungi used were Trametes versicolor and Gloeophyllum trabeum. The durability was assessed by weight loss and analysis of the fungal decay characteristics over a four month incubation period on the wood samples where each month the colonization mechanism, development and fungal growth characteristics were observed, along with the effects on the cell wall. Caryodaphnopsis cogolloi wood is significantly resistant to fungal white and brown rotting showing a mean weight loss of 5.1% and 6.1% respectively in the soil block method, while in the agar block method the weight loss was 5.9 % for both fungi. Decay patterns in the samples demonstrated that T. versicolor eroded cell walls and produced enlargement in the cell wall holes in some cells, while G. trabeum produced a reduction in cell wall thickness in a few cells.

Keywords: Agar block, Gloeophyllum trabeum, macroscopy, decay patterns, soil block, Trametes versicolor.


INTRODUCCIÓN

La especie Caryodaphnopsis cogolloi van der Werff (Yumbé) se caracteriza por alcanzar alturas de 30 m y diámetros aproximados de 50 cm. Las hojas son opuestas, decusadas, con 15 a 20 cm de largo y 5 a 8 cm de ancho. Su ápice es acuminado y la base aguda. Tanto el haz como el envés son glabros. El haz es verde y el envés glauco. La longitud de los peciolos oscila entre 1.5 y 2.0 cm, y presenta pubescencia diminuta ferrugínea. Las inflorescencias son axilares con longitudes cercanas a los 8 cm de longitud, las flores amarillas con pedicelos entre 2 y 3 mm de largo y 6 tépalos desiguales, 9 estambres glabros de 2 mm de longitud, con 4 locelos cada uno; de estos los 3 más internos con 2 glándulas globosas y pequeñas en la base. El ovario es globoso con un diámetro promedio de 0.5 mm, con presencia de filamentos cafés. El fruto es ovoide (van der Werff, 1988).

Su distribución está restringida a una localidad ubicada en el cañón del río Claro, Reserva Natural El Refugio. El uso principal que se le da a la especie, aun estando en estado de amenaza crítico, es maderable, principalmente para construcción local de estacones para cerca (Cárdenas & Salinas, 2007), dada su alta resistencia a la pudrición, excelente trabajabilidad y estética agradable, lo que ha generado una sobreexplotación de la especie, poniendo en riesgo su permanencia en el tiempo.

El alto grado de resistencia de la madera de esta especie al biodeterioro está determinado por sus características intrínsecas, tales como composición química de la pared celular, presencia de otros compuestos químicos en las cavidades celulares, permeabilidad, contenido de humedad y temperatura, y por las condiciones finales de uso (Findlay, 1985; Guevara & Lluncor, 1993). Dentro de estos procesos y en ambientes húmedos, la pudrición está considerada como una de las mayores causas de deterioro microbiológico que afectan su durabilidad y ocasionan fallas estructurales sobre elementos en servicio, siendo causada por hongos que utilizan la madera y sus componentes como fuente de alimentación (Mora & Encinas, 2001).

Las maderas con una capacidad natural de repeler el ataque de hongos e insectos y resistir el desgaste mecánico, la acción de los agentes atmosféricos y el fuego tienen alta durabilidad natural (Scheffer & Cowling, 1966; Gonzalez, 1970; Zabel & Morrell, 1992; Guevara & Lluncor, 1993; Ramírez et al., 2005; Holmquist et al., 2006; Holmquist et al., 2007), la cual es dada por el conjunto de sus propiedades, específicas para cada especie, que le confieren una determinada resistencia cuando son utilizadas sin ningún tratamiento preservante (Bobadilla et al., 2005; Córdoba, 2009).

Dentro de estos agentes que degradan la madera el mayor daño lo ocasionan los hongos xilófagos (JUNAC, 1988; Nunes & de Sousa, 1995), responsables de grandes pérdidas económicas (Bobadilla et al., 2005; Holmquist et al., 2007), por las afectaciones generadas en la madera, siendo estas principalmente pudriciones, manchas y mohos (Martínez, 1952).

Los hongos xilófagos degradan moléculas complejas como la celulosa, las hemicelulosas, las pectinas, el almidón y la lignina (Akhtar et al., 1998; Breen & Singleton, 1999). Pueden clasificarse en varios grupos de acuerdo a la forma de vida y al tipo de deterioro que ocasionan. La mayoría de los hongos pudridores pertenecen a la clase Basidiomicetes; dentro de estos, los hongos lignícolas son los más importantes, ya que son capaces de desintegrar las paredes de la célula, desintegrando la lignina por oxidación (pudrición blanca) y la celulosa por hidrólisis (pudrición marrón) (Eaton & Hale, 1993), cambiando la composición química y las propiedades físicas, mecánicas y anatómicas de la madera. Tal desorganización de la materia da lugar al estado llamado pudrición (Intini & Tello, 2003). Por ello, el término durabilidad suele asociarse con la resistencia a la degradación fúngica (Zabel & Morrell, 1992; Mohali & Castro, 2005; Holmquist et al., 2006).

Respecto a la madera de la especie objeto de estudio, los pobladores locales del Magdalena Medio aprecian sus características de fácil trabajabilidad, alta durabilidad y estética agradable, al ser utilizada en exteriores, principalmente como estacones y macanas sin ningún tipo de tratamiento. Pese a las grandes cualidades que posee la madera de C. cogolloi, aún no se encuentra ningún reporte de sus características anatómicas e índices de durabilidad natural, por lo que en el presente estudio se reporta por primera vez la descripción xilológica de la especie Caryodaphnopsis cogolloi van Der Werff y se determina su índice de durabilidad natural, a través de los métodos agar block y soil block, frente al ataque dos tipos de hongos: Trametes versicolor y Gloeophyllum trabeum.

MATERIALES Y METODOS

Área de estudio

La madera fue extraída de los bosques húmedos tropicales del Magdalena Medio colombiano, ubicados al suroccidente del departamento de Santander, municipio de Landázuri, corregimiento La India. Esta zona posee tierras en altitudes que van desde los 200 a los 500 m.s.n.m., los suelos son desarrollados, moderadamente profundos a superficiales, con texturas medias, excesivamente drenados, fertilidad baja a muy baja, toxicidad por alto contenido de aluminio, pobres en bases y alto contenido de carbono orgánico, características que los hacen aptos para bosques; la zona presenta un comportamiento climático bimodal, sobre el piso térmico cálido, con temperatura anual promedio que oscila entre 27 y 29 ºC, y precipitación promedio anual entre 2000 y 2500 mm (Reforestadora Bosques del Futuro S.A., 1996). La ganadería y la agricultura son las principales actividades económicas que desarrollan la población, pero también se ha dado la sobrexplotación de maderas y la siembra de cultivos ilícitos que han causado la deforestación masiva y la destrucción de bosques primarios (Equipo Subregión de Vélez, 1998).

La especie ha sido registrada en inventarios forestales como el realizado por la Reforestadora Bosques del Futuro S.A. en 1996, donde se encontraron 385 árboles de diferentes especies por hectárea, de los cuales solo 0.57 árboles eran de Caryodaphnopsis cogolloi van Der Werff.

Para 10.5 hectáreas inventariadas, el volumen de esta madera llegó a 9.18 m3 equivalente al 2.85% del volumen total registrado (118.5 m3/ha) para todas las especies inventariadas con DAP mayor a 10 cm.

Obtención de muestras

Para la colección del material se hizo una solicitud formal a la Asociación de aserradores del corregimiento La India, quienes por medio de personal experto, suministraron duramen de la especie según su denominación local (Yumbe). Los aserradores llevaron el material hasta las playas de comercialización, donde se realizó la colecta por parte de los autores. In situ, se practicó la verificación de la especie, dadas las características macroscópicas del leño. Se tomaron en total dos bloques procedentes de igual número de árboles, los cuales se dimensionaron en estacones de 10 cm x 10 cm x 100 cm. Para la prueba soil block, se usó la especie Ceiba pentandra, la cual se adquirió en un aserradero de Bogotá, D.C.

Descripción anatómica

Para la descripción anatómica de la madera de la especie Caryodaphnopsis cogolli van der Werff, se observaron y se describieron las estructuras de la madera con una lupa de 10X, siguiendo la metodología propuesta por el Laboratorio de Tecnología de Maderas "José Anatolio Lastra Rivera" de la Universidad Distrital (Grande & Polanco, 2009).

Preparación de probetas para establecimiento de ensayo de durabilidad natural

El ensayo de durabilidad natural se basó en dos metodologías: soil block, bajo la norma NTC 1127 de 1994, transferida por la norma americana ASTM D 2017 -63 Método acelerado para evaluar la durabilidad natural de la madera a la pudrición, y agar block, bajo la norma UNE EN 350-1 de 1995 Durabilidad de la madera y de los materiales derivados de la madera: Durabilidad natural de la madera maciza: Parte 1: Guía para los principios de ensayo y clasificación de la durabilidad natural de la madera.

Las probetas se dividieron en dos grupos. Las primeras se obtuvieron del dimensionamiento de las piezas traídas de campo. Las piezas de madera fueron seccionadas a 2.5 cm x 2.5 cm x 1.0 cm, con la menor dimensión en sentido paralelo al grano, luego se dejaron secar al aire libre con el fin de alcanzar al contenido de humedad de equilibrio.

El segundo grupo correspondió a las probetas o los bloques de alimentación, necesarios para el desarrollo inicial del hongo una vez realizado el montaje de soil block. La madera utilizada para la obtención de estas probetas fue de la especie ceiba bonga (Ceiba pentandra), cuya durabilidad natural conocida es baja. Se seleccionaron listones de 3.4 cm x 4.0 cm x 100 cm en probetas de 0.5 cm x 3.0 cm x 4.0 cm, con la mayor dimensión en dirección paralela al grano.

Cultivo De Hongos

Para el desarrollo de esta investigación se utilizaron dos especies de hongos xilófagos. El primero de pudrición blanca, Trametes versicolor Pilát, y el segundo de pudrición marrón, Gloeophyllum trabeum Murr. Las cepas fueron proporcionadas por la sección de Protección de la Madera del Laboratorio Nacional de Productos Forestales de la Universidad de Los Andes (Mérida, Venezuela).

Como medio de cultivo para la réplica de los dos hongos de interés se empleó Agar extracto de malta. Su preparación consistió en agregar a un vaso de precipitado 31.28 g de agar extracto de malta y 969 ml de agua destilada, llegando así a 1 lt de solución, la cual se colocó en un plato caliente con agitador a 300ºC, durante 20 min aproximadamente. Una vez transcurrido este tiempo, la mezcla obtenida se vertió en un erlenmeyer de 500 ml, luego se selló con gasa y papel aluminio, con el objeto de evitar el contacto con el ambiente y posibles derrames al momento de realizar el proceso de autoclavado. Después, la solución preparada se introdujo en autoclave durante 90 minutos, a una presión de 15 psi y 121ºC. Finalizado este proceso, el medio se extrajo de la autoclave y se dejó enfriar un poco. Por último, en el interior de la cámara de flujo laminar se llenaron en promedio unas 40 cajas petri, previamente esterilizadas en estufa a una temperatura de 105ºC, durante 4 horas, con 20 ml de medio cada una, y se dejaron allí aproximadamente 24 horas antes de realizar la inoculación de los hongos.

Para la inoculación de los hongos se extrajeron con ayuda de una pipeta pasteur, cinco muestras de las cepas originales, tanto de G. trabeum Murr como de T. versicolor Pilát. Cada inóculo se colocó en el interior de las cajas petri preparadas previamente. Una vez inoculadas, estas se sellaron con parafilm y se marcaron con fecha de inoculación y tipo de hongo. Posteriormente se llevaron al cuarto de incubación durante un periodo aproximado de dos semanas para que cubrieran la totalidad del medio de cultivo.

Preparación de sustrato suelo

Se tomó tierra negra, se pasó por un tamiz Nº 6, y se calculó la retención de agua hasta que se encontrara en un 40% aproximadamente, lo cual se logró midiendo una cantidad de agua diferente en 7 frascos hasta que el nivel de escurrimiento del suelo fuera mínimo (NTC 1127, 1994). Luego se depositaron en los frascos cantidades de suelo hasta un 50% de su capacidad, correspondiente a 166 g, la cual se distribuyó de manera uniforme con el fin de facilitar el posterior montaje. Los frascos se llevaron a autoclave, teniendo en cuenta que la tapa no estuviera ajustada, hasta alcanzar una presión de 15 psi y una temperatura de 121 ºC, durante un tiempo entre 90 y 120 min. Finalizado este proceso, los frascos se extrajeron y fueron llevados a la cámara de flujo laminar con el fin de evitar su contaminación antes del montaje.

Preparación de sustrato agar

Para preparar este sustrato se siguió el mismo procedimiento utilizado en la preparación del medio de cultivo para las réplicas de los hongos de pudrición. Una vez el agar cumplió los 15 min en plato caliente a 300 ºC, se vertieron 100 ml de agar en los frascos de ensayo, se le colocaron las tapas sin cerrarlos herméticamente, luego se colocaron en autoclave durante un tiempo aproximado de 90 minutos, y finalmente los frascos fueron llevados a la cámara de flujo laminar, con el fin de evitar su contaminación (UNE EN 350-1, 1995).

Montaje del ensayo

Para soil block: en el interior de la cámara de flujo laminar se tomaron las probetas de alimentación previamente esterilizadas en autoclave durante 90 minutos y se introdujeron en cada uno de los frascos de ensayo con un inóculo de cada hongo. Luego se cerraron y fueron llevadas al cuarto de incubación durante tres semanas aproximadamente.

Para agar block: los frascos se inocularon en la cámara de flujo laminar con cada uno de los hongos objeto de estudio, se cerraron y fueron llevados al cuarto de incubación durante un periodo aproximado de tres semanas.

Una vez que los bloques de alimentación y la totalidad del agar fueron cubiertos por los hongos, se introdujeron dos probetas de la especie objeto de estudio por frasco, dejando la sección transversal en contacto con los bloques de alimentación para soil block (figura 1a). En el caso del agar block, se introdujeron rejillas previamente esterilizadas y sobre estas se colocaron las probetas de estudio, con la sección transversal en contacto con el hongo (figura 1b). Cabe resaltar que las probetas objeto de estudio se secaron previamente a 61 ºC por 24 horas y luego fueron pesadas, para controlar la pérdida de peso al finalizar cada periodo de exposición.

Una vez realizado el montaje, los frascos debidamente rotulados con la inicial del tratamiento, para este caso hongo (T o G) y sustrato (S o A), se llevaron de nuevo al cuarto de incubación a 25 ºC y 70% de humedad relativa.

Periodo de exposición

El periodo de exposición de las probetas fue de 16 semanas, según lo establecido en las normas NTC 1127 y UNE EN 350-1.

Cada cuatro semanas se seleccionaron dos frascos de forma aleatoria, de los cuales se extrajeron las probetas y se les retiró el micelio cuidadosamente. Luego tres de estas fueron pesadas a las mismas condiciones en las que se tomó el peso antes de realizar el montaje y una fue llevada a nevera, con la cual se realizó el posterior análisis microscópico del ataque.

Índices de durabilidad

Una vez culminado el periodo de exposición de 16 semanas, la madera se clasificó según los rangos de resistencia a la pudrición otorgados por las normas NTC 1127 y UNE EN 350-1 (tablas 1 y 2).

Patrones de degradación

Para la evaluación de las características de la pudrición generada por los dos tipos de hongo utilizados, se realizaron cortes finos de las probetas, se tiñeron con safranina al 0.1 % y se observaron en microscopio óptico de luz normal Nikon Eclipse E200 MVR.

RESULTADOS

Descripción anatómica de la especie

Madera de color castaño, sin transición abrupta entre albura y duramen. Olor fuerte y penetrante. Sabor no distintivo. Lustre alto. Grano inclinado. Textura mediana. Diseño tenue, determinado por el contraste de tejidos (figura 2). Dura y pesada.

Anillos de crecimiento distinguibles, definidos por la presencia de bandas de madera tardía sin poros (figura 3). Poros frecuentes distinguibles a simple vista, con forma ovalada.

Crecimiento de los hongos sobre las probetas de ensayo

El crecimiento de los hongos de pudrición, tanto en las probetas de agar block como en las de soil block, no tuvo un comportamiento uniforme en ninguno de los periodos de exposición; sin embargo, el crecimiento fue mayor para el hongo de pudrición blanca con respecto al de pudrición marrón (figuras 4 y 5).

Pérdida de peso

Las pérdidas de peso promedio en soil block se encontraron entre 4.6 y 7.0% para T. versicolor, siendo el pico más bajo en el primer mes y el más alto en el cuarto. Para G. trabeum el rango de pérdida se encontró entre 4.5 y 8.3%, alcanzando el valor más bajo en el primer periodo de exposición y el más alto en el último (figura 6).

En agar block las pérdidas de peso promedio para el hongo de pudrición blanca, T. versicolor, fluctuaron entre 4.5 y 7.3%, con el menor porcentaje en el primer mes y el mayor en el cuarto, mientras que para el hongo de pudrición marrón, G. trabeum, los valores se encontraron entre 4.8 y 7.6%, siendo el más bajo para el primer periodo de exposición y el más alto para el ultimo (figura 7).

Dado que las pérdidas de peso promedio durante todos los periodos de exposición tanto en soil block como en agar block oscilaron entre 4.5 y 8.5%, la madera de C. cogolloi se clasifica como altamente resistente según las normas NTC 1127 (tabla 1) y EN 350-1 (tabla 2).

Patrones de degradación

El patrón de ataque observado en las probetas permitió determinar las formas como los dos hongos de pudrición se establecieron dentro de la madera de C. cogolloi, su desarrollo dentro de las diferentes estructuras anatómicas, así como el tipo de ataque que generaron en la pared celular. Cabe resaltar que entre el método agar block y el soil block no se presentó diferencia alguna en cuanto a patrones de degradación se refiere.

El hongo T. versicolor colonizó la madera de C. cogolloi vía vasos y parénquima radial. En los dos primeros meses no se apreció degradación de ninguna de las estructuras anatómicas de la madera (figuras 8a y 9a). Después de finalizar el segundo mes de incubación, hifas muy delgadas con fíbulas comenzaron a desarrollarse dentro de los radios (figura 10b). En la evaluación microscópica del mes tres los radios fueron más susceptibles a la degradación, mientras que los vasos presentaron mayor resistencia al deterioro. Se pudo apreciar una leve erosión de la pared celular desde el lumen hacia la lámina media en algunas células (figura 10a). Para el cuarto mes se observó que el paso de las hifas se realizó de manera pasiva a través de las punteaduras, generándose el ensanchamiento de estas (figura 11a). Además, en el plano tangencial se evidenció la erosión de los radios (figura 12a). Nunca se observaron agujeros de penetración, los cuales se deben a una penetración activa. Estos patrones de crecimiento no produjeron cambios significativos en la degradación de los diferentes tejidos de la madera.

El hongo G. trabeum colonizó la superficie longitudinal de la madera de C. cogolloi a través de los radios, pasando al sistema celular axial y elementos vasculares después del tercer mes. Hasta este momento pocas hifas lograron establecerse en los diferentes tejidos de la madera, por lo que no se presentaron síntomas de erosión (figuras 8b, 9b y 10c). Las observaciones del cuarto mes demostraron que algunas células dentro de la madera fueron severamente degradadas, pero este comportamiento no se generalizó en todas las células. No se observaron grietas dentro de las paredes y se mantuvo la rigidez de la estructura y su forma original (figuras 11b y 12b).

DISCUSIÓN

Descripción anatómica de la especie

La importancia de realizar la descripción radica en el conocimiento que se ofrece de una especie cuya anatomía de la madera no se encuentra registrada y de la cual la información es bastante limitada, por lo cual su manejo y uso no se encuentra controlado. Si bien se encuentra reportada entre las especies en peligro de extinción por su distribución en pequeñas extensiones del país, no se evita el uso de la especie por parte de las comunidades locales, por lo cual el presente estudio permite que se conozcan las características de la especie Caryodaphnopsis cogolloi van der Werff, con miras a un mejor uso de esta, incentivando también la búsqueda de especies con características similares que puedan ser utilizadas como sustitutas, disminuyendo así la presión sobre ella.

En la búsqueda de especies del mismo género, que en un momento dado pudiesen sustituir al C. cogolloi en cuanto a propiedades de la madera se refiere, la literatura solo reporta la descripción anatómica para la especie Caryodaphnopsis fosteri van der Werff, por lo cual para efectos comparativos esta será la única especie de este género que se tendrá en cuenta en esta investigación.

Gonzales (2011) describe las características anatómicas de la especie Caryodaphnopsis fosteri van der Werff (Palo caramelo). Reporta como resultado que la madera de las dos especies no posee transición entre albura y duramen: el lustre en C. cogolloi es alto mientras que en C. fosteri está ausente. En cuanto al grano, en la especie objeto de estudio es inclinado, difiriendo de C. fosteri que presenta grano entrecruzado. Por otro lado, el veteado en C. cogolloi es tenue, determinado por contraste de tejidos, mientras que en C. fosteri no se distingue veteado alguno. Otras características como sabor ausente, olor distintivo y textura media concuerdan en las dos especies.

En cuanto a poros, en las dos especies son visibles a simple vista, frecuentes, solitarios y en menor proporción en múltiplos radiales, con porosidad difusa. Los anillos de crecimiento se diferencian fácilmente en las dos especies y las dos poseen parénquima paratraqueal.

Crecimiento de los hongos sobre las probetas de ensayo

En cuanto al crecimiento de los hongos sobre las probetas de C. cogolloi, visualmente no se pudo definir un patrón uniforme; contrariamente a lo registrado por González (1970), donde en especies como Couma macrocarpa (Leche caspi), Tabebuia pentaphyla (Tuhuari) y Pousoqueria longifolia (Raya caspi), el hongo de pudrición blanca cubrió las probetas de manera uniforme y abundante en sustrato agar. Mora (1998) reportó el crecimiento del T. versicolor y G. trabeum sobre madera de Pinus caribaea (Pino caribe), Pterocarpus acapulcensis (Drago) y Tabebuia serratifolia (Curarire), teniendo para el primer hongo un desarrollo abundante sobre la madera de P. acapulcensis, leve sobre P. caribaea y nulo sobre T. serratifolia, al finalizar los cuatro periodos de exposición. Para G. trabeum encontró un crecimiento vigoroso sobre P. caribaea, y muy escaso sobre T. serratifolia y P. acapulcensis al terminar el ensayo. Si bien en C. cogolloi no se presentó uniformidad en el crecimiento, se encuentra similitud con la madera de Drago, en la que el crecimiento del T. versicolor fue más evidente que el de G. trabeum.

Pérdida de peso

De acuerdo con los resultados obtenidos tanto en soil block como en agar block, las pérdidas de peso promedio de las probetas a lo largo del ensayo no superaron el 10% para el primer método y el 15% para el segundo, por lo que la madera de C. cogolloi se ubicó en la clasificación más alta de resistencia establecida por las normas NTC 1127 y EN 350-1, considerándose como una madera con un gran potencial de uso en intemperie, en contacto directo con el suelo, donde el riesgo de pudrición es bastante alto (García, 1974), así como en interiores, donde el riesgo se reduce. Se comprueba así la evidencia empírica otorgada por las comunidades locales de Magdalena Medio colombiano.

Al realizar un análisis comparativo con otros autores, no se encontraron estudios de durabilidad natural para la especie C. cogolloi (Yumbé), por lo cual se recurrió a comparar los resultados obtenidos con investigaciones similares de otras especies.

González (1970) determinó la durabilidad natural de 53 especies forestales del Perú, entre las cuales especies como Perebea chimicua (Chimicua blanca), Sterculia tessmannii (Sapoena), Terminalia oblonga (Huarapo) y Couropita peruviana (Ayahuma) presentaron una pérdida de peso promedio de 8.45, 32.43, 18.45 y 5.92%, respectivamente, tras el ataque del hongo T. versicolor, en un periodo de exposición de tres meses, con sustrato agar. Comparando los resultados de estas especies con la especie C. cogolloi (Yumbé), en este mismo periodo y bajo la exposición al mismo hongo y sustrato, esta presento una pérdida de peso promedio de 7.1%, ubicándose en la misma clasificación de resistencia (tabla 2) de la especie Perebea chimicua y Couropita peruviana, siendo la primera un poco menos durable y la segunda un poco más que el Yumbé. Caso contrario se observa en las dos especies restantes, donde los porcentajes de pérdida de peso superan al de la especie estudiada en más de un 50%, siendo esta mucho más durable frente al ataque del hongo de pudrición blanca.

Juacida & Liese (1980) realizaron un estudio similar al de González, utilizando otras especies forestales y hongos xilófagos para su estudio, entre estos el segundo hongo de interés para esta investigación (G. trabeum), el periodo de exposición fue de tres meses y el sustrato agar. Las especies estudiadas fueron Nothofagus dombeyi (Coigüe), Laurelia philippiana (Tepa), Eucryphia cordifolia (Ulmo) y Aextoxicon punctatum (Olivillo), las cuales registraron al finalizar el periodo de exposición pérdidas de peso de 5.7% para el Coigüe, 52.5% para la Tepa, 21.6% para el Ulmo y 2.9% para el Olivillo. En relación con la pérdida promedio de masa del Yumbé, que para el mismo hongo y periodo de exposición fue de 7.0%, esta especie es más durable que especies como el Coigüe y Tepa, pero considerablemente menos resistente al ataque de hongos de pudrición marrón que el Ulmo y el Olivillo.

Por otro lado, Mora (1998) investigó las especies Pterocarpus acapulsensis (Drago) y Tabebuia serratifolia (Curarire), utilizando como sustrato suelo y como hongos de pudrición los mismos utilizados en el desarrollo de este estudio, durante un periodo de exposición de cuatro meses, teniendo al final que la primera especie perdió un 53.32% de su peso inicial tras el ataque del hongo de pudrición blanca y aproximadamente un 20% por causa del hongo de pudrición marrón, mientras que la segunda especie no superó el 2% de perdida promedio para los dos hongos. La especie C. cogolloi tuvo una pérdida de 7.0% para el primer hongo y 8.3% para el segundo al finalizar los cuatro meses de ensayo en soil block, por lo que se ubica en una categoría de resistencia (Tabla 1a) igual a la especie T. serratifolia, pero en una mayor que P. acapulsensis, teniendo así en promedio una vida útil menor a la de la primera especie, que si bien se encuentra en la misma categoría, el porcentaje de pérdida de peso de esta fue de menos de la mitad que el observado en el Yumbé, pero una vida útil mucho mayor que la segunda especie, llegando a tener hasta 10 años más en servicio (Junac, 1988) en su estado natural.

Cardenas & Polanco (2004) utilizaron los mismos hongos y sustratos usados por Mora y por los presentes autores, con la diferencia de que estos usaron cepas proporcionadas por el United States Department of Agriculture -USDA-, investigaron la durabilidad natural de la especie Trichospermun colombianum (Algodoncillo), obteniendo que esta tenía una mejor respuesta al hongo de pudrición parda, con un 14.9% de pérdida de peso al finalizar los cuatro meses de exposición, que al hongo de pudrición blanca, con un 33.34% de pérdida. Si se compara con los resultados de esta investigación, se puede decir que la madera de T. colombianum es menos resistente en su estado natural al ataque de los dos hongos de pudrición que la madera de C. cogolloi, con una diferencia de pérdida de peso de 26.34% para T. versicolor y 7.9% para G. trabeum.

En 2006, Holmquist et al. determinaron la durabilidad natural de las especies Campsiandra comosa (Chigo) y Caraipa llanorum (Saladillo) y obtuvieron como resultado que la especie Chigo transcurridos los cuatro meses de exposición en sustrato agar perdió en promedio un 2.5% para T. versicolor, mientras que el Saladillo perdió un 6.93% para el mismo hongo. Para G. trabeum el Chigo tuvo una pérdida mayor que el Saladillo, con 3.88 y 2.95% respectivamente. En comparación, el Yumbé presentó una durabilidad natural menor a la del Chigo y el Saladillo, con una diferencia de 4.8% con respecto a la primera especie y 0.37% con respecto a la segunda, después del ataque del hongo T. versicolor y de 3.72 y 4.65% por causa del G. trabeum, siendo la resistencia al hongo de pudrición blanca muy similar a la ofrecida por la especia C. llanorum.

Al comparar gráficamente la durabilidad natural, se tiene que la especie Caryodaphnopsis cogolloi, en comparación con las latifoliadas estudiadas por los autores antes descritos, tiene un muy buen comportamiento tanto al ataque del hogo de pudrición blanca (figura 13) como al del hongo de pudrición marrón (figura 14), ubicándose entre las especies con pérdidas de peso promedio más bajas.

Si bien esta respuesta a la pudrición hace del Yumbé una especie de interés y con alto potencial comercial, debe tenerse en cuenta que es una especie forestal catalogada en peligro de extinción crítico, dado su distribución en superficies reducidas y la sobreexplotación por comunidades locales (Cárdenas & Salinas, 2007), por lo cual realizar este tipo de comparaciones (figuras 11 y 12) puede contribuir a la apreciación de la especie por parte de los pobladores locales, lo que estimula su manejo y buen uso y prolonga así su permanencia en el tiempo.

Patrones de degradación

Los hongos de pudrición blanca como el T. versicolor colonizan fácilmente en la mayoría de los casos las maderas latifoliadas, debido al tipo de lignina presente (Eaton & Hale, 1993). Varios estudios han demostrado que la lignina tipo siringil presente en las latifoliadas es más fácil de degradar enzimáticamente que la lignina guayacil por los hongos de pudrición blanca (Eriksson et al., 1990). En términos generales, en las maderas latifoliadas las vías de penetración inicial así como los patrones de crecimiento de T. versicolor se dan a través de los vasos, parénquima radial y axial. En el caso de la especie C. cogolloi, aun cuando escasas hifas lograron colonizar la madera, estas no produjeron erosiones a gran escala en ninguno de los tejidos, lo que demuestra la resistencia natural de esta madera contra hongos de pudrición blanca.

El colapso de la pared celular de algunas células en la madera de C. cogolloi causado por G. trabeum refleja el fuerte ataque sobre los componentes celulolíticos de la pared celular, específicamente sobre las cadenas de celulosas y hemicelulosas, por parte de este hongo (Eaton & Hale, 1993), pero aun cuando se dio el crecimiento de G. trabeum sobre los bloques, este utilizó las probetas solamente como soporte para su desarrollo, debido a que internamente no fue sino hasta finalizar el periodo de incubación cuando se identificó un bajo grado de deterioro sobre la pared celular, lo que indica alta resistencia de esta madera al ataque de los hongos de pudrición marrón. Este comportamiento se presentó en la madera de la especie Tabebuia serratifolia, en la cual no fue sino hasta después de finalizar el segundo mes de incubación cuando escasas hifas lograron penetrar vías, vasos y radios sin causar ningún tipo de erosión sobre las células (Encinas & Mora, 2003).

CONCLUSIONES

Como no existe información alguna publicada acerca de la anatomía macroscópica de la madera de la especie Caryodaphnopsis cogolloi van der Werff, el presente reporte puede considerarse el primero al respecto.

La especie Caryodaphnopsis fosteri presenta características anatómicas desde el punto de vista macroscópico muy similares al C. cogolloi; sin embargo, existen diferencias que le otorgan particularidades únicas a cada especie.

La madera de C. cogolloi en su estado natural se clasificó como altamente resistente al ataque del hongo de pudrición blanca T. vesicolor y al de pudrición marrón G. trabeum, al tener una pérdida de peso promedio menor al 10% al finalizar el ensayo, siendo suficientes las 16 semanas de exposición para determinar el índice de durabilidad natural, dado que las diferencias de pérdida de peso entre los últimos dos periodos de incubación no superaron el 1%.

Este índice de durabilidad natural genera un alto interés comercial sobre la especie, pero dada su distribución restringida a pequeñas zonas del Magdalena Medio colombiano y el aprovechamiento intensivo a nivel local, se hace susceptible a la extinción, por lo cual esta investigación contribuye a su conocimiento, estimulando su manejo y buen uso y prolongando su permanencia en el tiempo.

AGRADECIMIENTOS

A los campesinos del Magdalena Medio colombiano quienes suministraron la madera y sus apreciaciones sobre esta. Al señor Jorge Mayorga, carpintero de la Universidad Distrital Francisco José de Caldas, por procesar la madera necesaria para la investigación.

Al Laboratorio Nacional de Productos Forestales de Mérida Venezuela, que prestó sus instalaciones y proporcionó las cepas necesarias para el desarrollo de esta investigación.


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