Variation and Genetic Control of the Heartwood, Sapwood, Bark, Wood Color Parameter, and Physical and Mechanical Properties of Dipteryx panamensis in Costa Rica

The Dipteryx genus has a natural distribution throughout several tropical countries in Latin America. This taxon has several tree species, all recognized for their high-density wood. The objective of this research was to study the variation and genetic control of several wood properties, including bark, sapwood, heartwood, green density (GD), specific gravity (SG), moisture content in green condition (MC-G), and mechanical properties, in a Dipteryx panamensis provenance/progeny test at 8 years old. The results showed that bark varied little among families and provenances, but heartwood (diameter and percentage) showed high genetic variation. SG and MC-G showed significant variation between provenances and families, while GD showed little variation. Among the mechanical properties evaluated, the greatest genetic variation was observed in the MOR in bending and shear stress. Families from the Coope San Juan provenance registered the highest values in all wood properties investigated, and families from Puerto Viejo obtained the lowest. Family heritability and the coefficient of genetic variation exhibited high values in heartwood/sapwood and the MOR in bending (h2 > 0.9 and CV > 20%) and lower values in SG, MC-G, compression stress, and shear stress. D. panamensis wood properties have a high potential to be improved through breeding programs.

Steaming and Heating Dipteryx panamensis Logs from Fast-Grown Plantations: Reduction of Growth Strain and Effects on Quality

Steaming and heating as pretreatments before log sawing reduce the negative effects of growth strain (GS). The object of this work was to study the reduction of GS in logs of Dipteryx panamensis from a fast-growth plantation using steaming and heating treatments and evaluate the effects on the lumber quality. According to the results, the maximum temperature in the center of the log was approximately 90°C after 24 hours for both treatments. GS decreased after heating and steaming. The average value of GS for three treatments was 2,085.61 microdeformation units (με) before the treatment, decreasing to average value to1,692.14 με after the treatments. This reduction in turn produced a reduction of crook due to sawing measured in logs and semilogs and a decrease in the values and incidence of crook, bow, twist, and split. Similarly, color parameters (L*, a*, and b*) were statistically affected by the treatment, except for parameter L* in sapwood. In general, wood darkening was observed. Lastly, both treatments applied to D. panamensis logs showed few differences in GS, in crook due to sawing measured in logs and semilogs, and in the values and incidence of crook, bow, twist, and split. Therefore, both treatments achieved GS reduction in D. panamensis lumber.

CHANGES IN YIELD AND CHEMICAL COMPOSITION OF THREE-YEAR-OLD SHORT-ROTATION PLANTATIONS OF Dipteryx panamensis IN COSTA RICA

ABSTRACT Research and implementation of energy crops using short-rotation woody species (SRWC) are increasing in Latin America, especially for biomass production and use in bioenergy. For this purpose, one of the main factors to consider is species assessment. Therefore, the objective of the present study was to evaluate the growth characteristics, the production and distribution of biomass, and the chemical, physical, and energetic properties of the biomass of three-year-old Dipteryx panamensis plantations in SRWC in three different spacings (1.0x2.0 m, 1.0x0.5 m and 1.0x1.0 m) and establish the best spacing condition for this tropical species. The results showed that the production of biomass varies between 1.1 and 42.36 t.ha-1, and that 33-44% of the production are concentrated in the leaves. At three years, the SRWC presented 50% mortality, with a diameter of 4.8 cm at 30 cm-height from the ground, with total tree heights ranging from 5.17 to 6.98 meters. The evaluation of the biomass showed a calorific value between 18.9 and 19.4 MJ/kg, less than 1.81% of ash content and 86% of volatile content. As for the effect of the spacing, the green density of the wood and the moisture content increased with increasing spacing, while spacings of 1.0x1.0 m and 1.0x0.5 m showed the best behaviour regarding annual biomass production.

Expected genetic gain and genotype by environment interaction in almond (Dipteryx panamensis (Pittier) Rec. and Mell) in Costa Rica

Almendro (Dipteryx panamensis (Pittier) Record & Mell.) is one of the native tree species with higher wood density planted in Latin American tropical region, which has given it a reputation and international acceptance in the wood-floors markets. The tree has also a remarkable ecological value, as an important food source and habitat for several endangered fauna. This research studied the potential for genetic improvement and stability of a collection of 29 open-pollinated families of Dipteryx panamensis at 48 months of age. The materials came from three different local native populations northern from Costa Rica. Individual heritabilities for commercial volume registered moderate values, between 9 % and 22 %, while mean family heritability, ranged between 47 % and 74 % for the traits evaluated. No significant genetic differences among provenances for none of the traits evaluated were observed. The genetic correlation for commercial volume between both sites showed a value of r = 0.96, which suggests low G × E interaction. If selected the top 20 individuals from the genetic ranking in commercial volume, an expected genetic gain above 50 % in year 4 can be obtained. The use of improved almendro seeds could have great impact and motivate plantations with this tree species in tropical regions. It is concluded that a unique breeding program for the whole country is feasible.

Estructura horizontal de seis especies de árboles maderables en bosques intervenidos de la Zona Norte de Costa Rica

Se analizó la estructura horizontal mediante resultados de abundancia y dominancia absoluta para seis especies de árboles maderables, en bosques intervenidos de la Zona Norte de Costa Rica. Se eligieron 30 Unidades de Manejo Forestal (UMF), con áreas efectivas de bosque ≥ 30 ha, se dividieron en dos sectores. Se consideró información de 434 parcelas, con datos procedentes de inventarios preliminares (dap ≥ 10 cm y 30 cm). Se obtuvo datos del censo con dap ≥ 60 cm; para un total de área efectiva de 3284,8 ha. Los resultados demostraron que Dipteryx panamensis, especie con restricciones de corta en Costa Rica, es abundante en las áreas muestreadas en el sector 2. Se obtuvo resultados &gt; 4,22 individuos por hectárea con dap ≥ 10 cm. Tachigali costaricensis, especie vedada en Costa Rica, se distribuyó mejor según los valores de abundancia absoluta (N/ha), dentro del sector 2 (p = 0,0026, Wilcoxon); se consideró como una especie abundante (3,36 N/ha) y dominante (0,406 m²/ha) en este mismo sector (dap ≥ 10 cm). Las especies Hymenolobium mesoamericanum y Lecythis ampla, son árboles poco abundantes, por consiguiente, poco dominantes es este estudio. Es importante reconsiderar la situación de Lecythis ampla, debido que en Costa Rica no existen restricciones de corta para esta especie.. <br /><br />

Consumo de almendro de playa (Terminalia catappa) y uso de hojas como herramienta por parte del ave Ara ambiguus (Psittaciformes: Psittacidae) en Costa Rica

Hay pocos estudios sobre la dieta en aves neotropicales, incluidos lo psitácidos. La lapa verde (Ara ambiguus) se alimenta de las semillas del almendro de montaña (Dipteryx panamensis), titor (Sacoglottis trichogyna) y otras especies. Sin embargo no hay repor- tes de esta especie alimentándose de almendro de playa (Terminalia catappa). Aquí informamos que lo hace y que usa hojas como herra- mienta. Su consumo podría deberse a la falta de frutos de D. pana- mensis y S. trichogyna, y al alto valor nutricional de la semilla. Usar las hojas para desprender el pericarpo puede ser una estrategia para evitar su sabor amargo.

Propiedades energéticas de biomasa torrefaccionada de Dipteryx panamensis Pittier y Gmelina arborea Roxb. ex Sm.

<p>Se cuantificaron las propiedades energéticas de la biomasa torrefaccionada de dos especies forestales, Dipteryx panamensis y Gmelina arborea. Se tomaron 500 gramos de aserrín provenientes del proceso de aserrío primario de cada especie y se dividió en tres partes para aplicar tres tipos de tiempos a la exposición de temperatura, denominado como tratamientos: el tratamiento número 1 es el testigo, el cual no se torrefaccionó (0 minutos). El tratamiento número 2 consistió en aplicar una temperatura de 200 °C por 15 minutos, y el tratamiento número 3 consistió en aplicar una temperatura de 200 °C por 20 minutos. A este se le determinó densidad, contenido de cenizas, poder calórico, contenido de humedad e índice de combustibilidad. Las densidades de ambas especies variaron entre 155,48 kg/m3 a 191,86 kg/m3. El poder calórico paso de 9749,00 kJ/kg a 18126,35 kJ/kg con el proceso de torrefacción. Los porcentajes de cenizas se mantuvieron en un rango de 0,39 % a 1,07 %, y para el índice de combustibilidad en un rango de 109,31 a 6675,93; los valores más bajos los presentó el tratamiento a 0 minutos en ambas especies. Se logró determinar que la torrefacción incrementa las propiedades energéticas del material y que Dipteryx panamensis fue la que presentó un mejor comportamiento como combustible.</p>

Potencial de mejoramiento genético en Dipteryx panamensis a los 33 meses de edad en San Carlos, Costa Rica

<p>El almendro (Dipteryx panamensis) es la especie nativa con la madera de mayor dureza que se planta en la región. Como especie leguminosa expresa gran potencial para su cultivo en la zona norte y caribe del país, donde predominan suelos de baja fertilidad, compactados, mal drenados y ácidos, limitantes para la mayoría de las especies forestales. Como especie de alto valor ecológico y potencial económico, se le ha considerado entre el grupo denominado maderas gourmet y parte estratégica del desarrollo forestal del país. Se estudió el potencial de mejoramiento genético en Dipteryx panamensis a los 33 meses de edad, en un ensayo de procedencia/progenie establecido en San Carlos, zona norte de Costa Rica. Se evaluaron 3 procedencias nativas de la zona norte del país, Crucitas (Pocosol, San Carlos), Sarapiquí y Coopesanjuan (Cutris, San Carlos) y, 10 árboles dentro de cada procedencia, todos seleccionados únicamente por su sanidad y vigor en condiciones naturales, para un total final de 29 familias o accesiones. Se utilizó un diseño experimental de bloques completos al azar, con 6 bloques y 6 progenies por familia en cada bloque (parcela), distribuidas en 3 parejas aleatorizadas dentro de cada bloque. Las variables evaluadas fueron: diámetro a la altura del pecho (dap), altura total (h total), presencia de ramas gruesas, presencia de bifurcación, calidad del árbol y sobrevivencia. El análisis de los datos se realizó con el software SELEGEN de EMBRAPA, Brasil. La heredabilidad media de procedencias fue h2mp = 0,72 para el dap, h2mp = 0,81 para la altura total y h2mp = 0,64 para la presencia de ramas gruesas. Mientras que la heredabilidad individual fue h2i = 0,46 para el dap y h2i = 0,29 para la altura total. La heredabilidad media familiar para el dap fue de hmf = 0,80, para la altura total hmf = 0,72 y de 0,55 para la presencia de rama gruesa. En la clasificación genética con base en dap y altura total, 25 de las 29 familias coincidieron como las mejores para ambos caracteres. El coeficiente de variación genético fue de 8,6 % para el dap y de 5,8 % para la altura total. Si se seleccionan las mejores 10 familias la ganancia genética esperada en dap a esta edad sería de un 15 %. La mayor variación se registró entre familias dentro de procedencias y poca variación se obtuvo entre las tres procedencias. La correlación genética entre el dap y las ramas gruesas fue r = 0,53*** y de r = 0,27** con la presencia de bifurcación. Como estrategia de mejoramiento se propone seleccionar dos individuos con el mayor diámetro dentro de cada una de las mejores 10 familias sin importar su procedencia. Esto generará una población con suficiente diversidad genética para atender la demanda de semilla del país en un horizonte de planificación no menor a 15 años. Se propone ampliar la base genética del programa de mejoramiento de almendro mediante nuevas colectas de otras procedencias naturales dentro del país.</p>

Estado poblacional del Almendro como indicador de la disponibilidad de hábitat de Lapa Verde en el Sureste de Nicaragua

La investigación se realizó en siete comunidades del Sureste de Nicaragua, con el objetivo de determinar el estado actual de la población de almendro (Dipteryx panamensis), como indicador del hábitat potencial para la lapa verde (Ara ambiguus). Se muestrearon 21 parcelas de 1ha cada una, estableciendo tres parcelas por comunidad, también se entrevistaron a pobladores para determinar la relación de éstos con las especies en estudio. En las parcelas muestreadas, se contabilizaron un total de 93 árboles de almendro con Diámetro a la Altura del Pecho (DAP’s) ≥70cm, lo que representa una densidad promedio de 4.4 almendros/ha. También, se identificaron posibles amenazas para las especies en estudio y su particularidad con las comunidades y grupos étnicos. Resultados de Modelos Lineales Generalizados (GLM) y análisis de correlación, indican que en la zona de estudio, no es el tamaño o diámetro de los almendros lo que mantiene poblaciones de lapas, sino que influyen mucho la densidad de individuos con DAP≥70cm, el nivel de aislamiento de la comunidad y la cantidad y tipo de usos que le dan los pobladores al árbol. Desde los modelos de Maxent, en los alrededores de 5 comunidades (La Bijagua, Bartola, Indian River, Corn River y Point of Rock) presentan condiciones viables para la distribución del hábitat potencial del almendro y por ende de lapas verdes.