Relação entre as Características Morfológicas e a Qualidade da Cortiça
Relação entre as Características Morfológicas e a Qualidade da Cortiça
Miguel Pestana*, Luís Carneiro**, José Lousada*** e Raúl Sardinha****
*Investigador Auxiliar;
**Investigador Principal;
Instituto Nacional de Recursos Biológicos. Instituto Nacional de Investigação
Agrária. Quinta do Marquês, 2780-159 OEIRAS
***Investigador Auxiliar - Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro. Quinta
de Prados, 5000-911 VILA REAL
****Professor Catedrático - Instituto Piaget. Av. João Paulo II, Lote 544-2,
1900-726 LISBOA
Sumário
Com o presente trabalho pretende-se contribuir para um melhor conhecimento
sobre a relação entre a qualidade e a morfologia da cortiça, visando-se
conhecer quais as características morfológicas mais importantes na selecção das
cortiças de qualidade.
Prepararam-se as pranchas para a classificação qualitativa segundo o critério
de pontuação, aplicado à cortiça retirada de 3 árvores em 3 locais distintos, a
qual foi pontuada para cada característica morfológica da prancha de cortiça,
usando a escala e pontuação descrita por CARVALHO (1992). Foi efectuada análise
dos dados obtidos, recorrendo-se a métodos de taxonomia numérica.
Os resultados deste trabalho permitem evidenciar que:
· A utilização do critério de pontuação revelou ser capaz de fornecer
informação suficiente para evidenciar as características morfológicas mais
importantes na avaliação da qualidade das cortiças.
· As cortiças de boa qualidade são caracterizadas por valores mais elevados da
cor da barriga e valores baixos do acidentado geral do relevo da barriga, do
tamanho e densidade das inclusões na massa da cortiça.
· As cortiças de má qualidade têm como características morfológicas dominantes
o tamanho e variação, agregação, densidade e distribuição das lentículas, o
acidentado geral e relevo assim como o tamanho das incrustações da barriga.
· A introdução de mais um parâmetro ' densidade aparente (DA) ', na análise
morfológica, em nada alterou o posicionamento da classificação.
Palavras-chave: Cortiça; qualidade; morfologia; análise multivariada
Relationship of Cork Morphological Characteristics and Quality
Abstract
The main drive of this study was to contribute for a better knowledge about the
relationship between the quality of cork and its morphology, aiming to finding
out the predictive capacity of the morphological characteristics and their
weight to discriminate and select cork quality.
Board cork samples were taken out from 9 sample trees (3 trees x 3 sites) and
they were prepared to allow quantitative classification according to
punctuation classification as described by CARVALHO (1992). Data analysis was
done using numerical taxonomy methods.
Results generated allow emphasizing that:
· The use of punctuation criteria showed the usefulness and significance of
some morphological characteristics to segregate cork quality;
· Good quality corks were characterized by higher values of the belly's color
and low values of the belly's relief, and its unevenness, and the size
and density of the inclusions in the cork mass as well;
· Bad quality corks showed a set of dominant morphological characteristics:
density, distribution, aggregation and size variation of lenticels and a
pronounced relief and also the size of incrustations on the belly;
· The introduction of one more parameters ' apparent density (DA) ' in the
morphological analysis did not alter quality classification.
Key words: Cork; quality; morphology; multivariate analyses
Rélation des Caractéristiques Morphologiques du Liège et sa Qualité
Résumé
Ce travail vise à contribuer à une meilleure connaissance sur la relation entre
la qualité et la morphologie du liège afin de savoir quels sont les
caractéristiques morphologiques les plus importantes dans la sélection du liège
de qualité.
Les planches sont préparées pour la classification qualitative selon le critère
de la ponctuation (CARVALHO, 1992), appliqué aux lièges prélevés sur 9 arbres
(3 arbres x 3 sites), qui ont été ponctuées pour chaque caractéristique
morphologique. L'analyse des résultats a été obtenue en utilisant des méthodes
de taxonomie numérique.
Les résultats de ce travail ont permis de mettre en évidence que:
· L'utilisation du score de pontuation s'est révélé être en mesure de fournir
des informations qui montrent quels sont les caractéristiques morphologiques
les plus importantes dans l'évaluation de la qualité des lièges.
· Les lièges de bonne qualité sont caractérisés par des valeurs plus élevées de
la couleur du ventre et par des valeurs faibles de l'accidenté générale du
relief du ventre, ainsi que de la taille et la densité des inclusions dans la
masse du liège.
· Les lièges de mauvaise qualité ont comme caractéristiques morphologiques
dominantes l'accidenté générale du relief et la taille de l'incrustation du
ventre et l'agrégation, la densité, la distribution et la taille et la
variation des lenticelles.
· L'introduction d'un autre paramètre - densité (DA) - dans l'analyse
morphologique ne modifie pas les conclusions.
Mots clés: liège; qualité; morphologie; analyses multivariées
Introdução
À cabeça do sector industrial da cortiça está a sua preparação, a qual é a
única com capacidade para cobrir os encargos com a aquisição da cortiça em
bruto e com a qual todos as outras indústrias corticeiras se relacionam de uma
forma subsidiária (ASGRGES, 2000).
Sendo esta uma indústria que envolve uma grande imobilização de capital, devido
ao período (1 ano) de estabilização da cortiça preparada, tem sofrido (mesmo
assim) alguma integração vertical.
É sabido que a transposição da cortiça do mato para a primeira preparação é um
dos pontos nevrálgicos desta fileira, senão o mais importante, deste sector. Na
comercialização da cortiça do mato são tomadas em conta a espessura e a
qualidade das cortiças, assim como a humidade das mesmas, determinando-se então
o seu preço. Na verdade, o preço da cortiça deverá ser independente do valor da
humidade que possui, devendo ser considerado como valor base de 14% (REIS,
1995).
Por outro lado, o fabrico das rolhas é ainda o mais importante deste sector,
apresentando-se como uma indústria de mão-de-obra intensiva e normalmente pouco
qualificada, muito embora a actividade de brocar a rabanada[1] possa já ser
efectuada mecanicamente.
A selecção das rolhas é feita visualmente, embora já estejam em funcionamento
alguns sistemas de leitura automática por análise de imagem.
A existência desta dualidade na avaliação deste produto florestal e sabendo que
ainda há muito a melhorar na sua qualidade, como forma de satisfazer as
crescentes exigências da indústria transformadora, levou-nos a conhecer as
características morfológicas mais importantes para a qualidade da cortiça no
mato, por forma haver uma aproximação nos critérios de avaliação neste
estrangulamento da fileira da cortiça.
Material e métodos
No estudo que nos propusemos efectuar, foram casualmente seleccionados três
locais diferentes, onde foram escolhidas três árvores com diferentes valores de
pontuação, resultantes das características morfológicas.
No Quadro 1 indica-se a correspondência entre o local de amostragem, as árvores
e o código atribuído a cada uma.
Quadro 1 ' Correspondência entre o local, árvore e código
As amostras, que são porções de prancha de cortiça cruas, com dimensões que vão
dos 35 cm aos 40 cm de comprimento e dos 20 aos 22 cm de largura, foram
caracterizadas quanto ao local da sua recolha.
Análise morfológica
Na tentativa de podermos relacionar a morfologia das pranchas de cortiça das 9
árvores estudadas com a qualidade da cortiça, a estas mesmas árvores,
utilizamos o conjunto de características, indicadas na Figura 1, com os
respectivos códigos por nós utilizados.
Figura_1 ' Características morfológicas das cortiças usadas neste estudo e
respectivo código
A classificação das cortiças, segundo este critério, atribui uma pontuação
geral a cada árvore, sempre penalizadora e, consequentemente, quanto mais
elevado for esse valor, pior será a qualidade da cortiça. Assim, considerou-se
como critério de separação de árvores em relação à qualidade da cortiça, o
seguinte critério:
Pontuação < 180/190 ' árvores produtoras de boa cortiça[2];
180/190 < Pontuação < 280/290 ' árvores produtoras de cortiça média;
280/290 < Pontuação ' árvores produtoras de cortiça má.
Tratamento dos dados experimentais - Análise de taxonomia numérica
Para as 9 árvores (amostra) de 3 locais diferentes, foi efectuada análise dos
dados obtidos das características morfológicas usadas neste estudo, recorrendo-
se a métodos de taxonomia numérica.
Para o conjunto de dados, preparou-se previamente uma matriz de dados, com um
número de linhas (OTUs ' Operational Taxonomic Units), correspondentes ao
objecto em análise (cortiças), usadas na análise morfológica, e com o número de
colunas correspondentes às variáveis a analisar.
Dada a natureza diversa das diferentes variáveis procedeu-se à estandardização
da matriz original, obtendo-se uma nova matriz de dados estandardizados, em que
a média de valores de cada característica é agora zero e a respectiva variância
1. Nesta operação, calcula-se para cada característica a respectiva média e
desvio padrão, e, em seguida, substitui-se cada valor original pelo quociente
entre a sua diferença à média e o respectivo desvio padrão.
Calculou-se a semelhança, utilizando como coeficiente a distância Euclidiana
média, definida por:
em que xik representa o valor da característica k (característica morfológica)
medido da cortiça i, xij o valor da mesma característica na cortiça j. Este
coeficiente representa a distância entre os pontos representativos de duas
amostras num espaço, que terá tantas dimensões quantas as características
utilizadas. Para o caso de objectos em análise iguais, essa distância é zero, e
aumenta com a dissemelhança entre eles.
Dos vários métodos de agregação do tipo sequencial, aglomerativo, hierárquico e
de não sobreposição, i. e., do tipo designado por SAHN (SNEATH e SOKAL, 1973),
usou-se o método UPGMA (Unweighted Pair-Group Method Using Arithmetic
Averages).
Este método começa por admitir que no conjunto considerado, existem tantos
grupos quantos os objectos que estamos a estudar, com as semelhanças já
calculadas anteriormente e que constituem a matriz semelhança. Numa primeira
fase, selecciona pares de grupos mutuamente mais semelhantes, e considera que
cada um desses pares passa a formar um grupo. Em seguida, recalcula de novo as
semelhanças entre o grupo e entre estes e os OTUs não agregados, repetindo
sucessivamente esta segunda fase, até à última fase que consiste em reunir num
só grupo o par a que se chegou na penúltima (CARNEIRO, 1987).
Esta forma de agregação resulta num fenograma. Para ele foi calculado o
coeficiente de correlação cofenética (SOKAL e ROHLF, 1962) entre a matriz de
valores cofenéticos, que exprimem a relação de semelhança entre OTUs implícita
no fenograma e a matriz semelhança (ou dissemelhança). Este coeficiente de
correlação cofenética indica o grau de concordância entre as duas matrizes,
permitindo avaliar se o fenograma é uma representação aceitável daquelas
distâncias.
Usou-se ainda, um outro método de agregação, para melhor entendimento dos
resultados, o método de agregação designado árvore de conexão mínima (MST-
Mininum Spanning Tree), que consiste em ligar os diferentes OTUs (cortiças) por
linhas (conexões), resultando uma "rede" de ligação entre elas. A sobreposição
desta às projecções dos objectos em estudo, obtidos pela análise em componentes
principais, vai permitir-nos uma melhor verificação da agregação e da detecção
de distorções em pares de pontos que, estando as suas projecções muito próximas
a duas dimensões, estão na realidade afastados se considerarmos um número maior
(superior) de dimensões.
Para a obtenção da representação gráfica dos objectos a estudar ao longo de
eixos, num número reduzido de dimensões, geralmente duas ou três, preservando o
máximo de variabilidade da matriz multidimensional dos dados originais,
seleccionou-se o método de ordenação em componentes principais. Pretende-se,
com este método de ordenação, obter uma imagem da distribuição dos pontos
representativos das entidades no espaço com um número de dimensões reduzidas,
geralmente duas ou três. Os eixos são escolhidos de modo a que o primeiro
(primeira componente principal) tenha a direcção em que se verifica a maior
dispersão dos pontos, o outro (segunda componente principal) numa direcção em
que, sendo ortogonal à primeira e portanto, não correlacionada com esta, se
verifica a segunda maior dispersão dos mesmos pontos, e assim sucessivamente. A
análise em componentes principais obtém-se a partir da matriz de correlação
entre variáveis, à qual são calculados os vectores próprios e os valores
próprios. Com o programa PROJ ([3]) que utiliza a matriz de vectores próprios e
a matriz de dados estandardizados são calculadas as novas coordenadas dos OTUs,
no novo sistema de eixos principais.
Foram ainda feitas as projecções das variáveis que caracterizam as entidades em
estudo nas três primeiras componentes principais, o que nos permite analisar a
contribuição de cada uma na disposição espacial dos objectos em estudo.
Estas diferentes análises efectuadas a estes objectos estudados, são os usados
no sistema de programas NTSYSpc (Ver. 2.1) (ROHLF, 1997).
Resultados e discussão
Com base nos limites apresentados anteriormente, para a classificação das
cortiças, indica-se no Quadro 2 a correspondência entre o código das árvores
usado neste estudo, a pontuação que foi atribuída à cortiça delas extraída e a
correspondente classificação. Os valores relativos à "costa" não foram
utilizados no nosso estudo, pelo facto de que industrialmente se "limpa"[4] a
cortiça.
Quadro 2 ' Correspondência entre o código da árvore, a pontuação e a
classificação da cortiça
Análise morfológica por métodos de taxonomia numérica
Para analisar as relações entre a qualidade e as características da cortiça
recorreu-se, pela sua robustez analítica, a métodos de taxonomia numérica.
Preparou-se assim, uma matriz de dados composta por 9 linhas, correspondentes
às 9 árvores em estudo, e com 19 colunas relativas às características
morfológicas da cortiça. Esta matriz foi estandardizada, uma vez que as
diferentes variáveis estavam expressas por diferentes unidades e, em seguida,
procedeu-se a uma análise de agregação e a uma análise de ordenação.
A representação da árvore de conexão mínima que foi sobreposta às projecções
das árvores em estudo, no plano definido pelas duas primeiras componentes
principais, que representam 55,5% da variância total implícita na matriz
original, é apresentada na Figura_1, representando as três primeiras
componentes principais 71,2% dessa variância. A análise da Figura 2 permite
verificar que as diferentes árvores produtoras de cortiça de boa qualidade se
dispõem na zona superior da figura, as árvores produtoras de cortiça de má
qualidade estão situadas na zona inferior da figura, localizando-se as árvores
classificadas como de qualidade média na zona intermédia.
Figura 2 ' Projecções das 9 árvores no plano definido pelas duas primeiras
componentes principais, a que foi sobreposta a árvore de conexão mínima para
detecção de distorções locais
A primeira componente principal separa as árvores que produzem cortiça com
valores elevados do tamanho e variação do relevo (BLTV), agregação (BLA),
densidade (BLD), e distribuição das lentículas (BLDi) e tamanho das
incrustações (IT) da barriga, tamanho (MCLT) e densidade (MCLD) dos canais
lenticulares da massa, das que possuem valores altos das características
intensidade das alterações cromáticas da massa (MACI) e intensidade (MVI),
extensão (MVE) e distribuição (MVD) do verde na massa (Figura 3 e Quadro 3).
Figura_3 ' Projecções das características morfológicas da cortiça no plano
definido pelas duas primeiras componentes principais
Quadro_3
' Correlação entre as variáveis originais e as três primeiras componentes
principais
A segunda componente principal separa as árvores que revelam valores elevados
da cor da barriga (BC), colocando-as no lado superior da Figura_3, das que
possuem o acidentado geral do relevo da barriga (BR), tamanho (MITa) e
densidade (MID) das inclusões da massa, que são colocadas na parte inferior da
mesma figura.
A terceira componente principal separa as cortiças segundo as características
da densidade das incrustações da barriga (BID) e a extensão superficial das
alterações cromáticas na massa (MACE), as quais têm valor positivo, e a
densidade e espasmos na massa (MED) e espessura da prancha (ESP), que
apresentam valor negativo (conforme Quadro_3).
Assim, podemos afirmar que as cortiças consideradas de boa qualidade (37 e
117), pelo critério externo, se caracterizam por apresentar valores elevados de
cor da barriga (BC), e valores baixos de acidentado geral do relevo da barriga
(BR), do tamanho (MITa) e densidade (MID) das inclusões da massa, o que pode
ser observado no Quadro 4. A prancha 21, que é considerada de boa qualidade
pela classificação, aparece longe das duas anteriores, possivelmente pelos
elevados valores de verde que apresenta.
Quadro 4 ' Matriz dos dados originais, rearranjada segundo a agregação
determinada pelo fenograma de distâncias
As pranchas com a classificação de má qualidade apresentam valores mais
elevados das variáveis relativas à barriga (BR, BLTV, BLA, BLD, BLDi e IT) e
mais baixos na variável BC.
Como a densidade aparente é uma medida de qualidade da cortiça, testou-se a sua
introdução na matriz de dados, para ajuizar da eventual modificação nos
resultados obtidos. Verificou-se que a correlação entre as matrizes distâncias
com densidade aparente e sem densidade aparente é próxima da unidade (r =
0,99), o que permite afirmar que a introdução desta variável não contribui para
uma melhor separação da qualidade das cortiças.
Conclusões
A classificação qualitativa da cortiça reveste-se de elevada importância, não
só na esfera económica e comercial, como também na indústria e em trabalhos que
relevam da genética e melhoramento. Neste último tem predominado o critério de
pontuação (CARVALHO, 1992).
Verificou-se também, que a influência causada com a introdução de mais um
parâmetro ' densidade aparente (DA) ' não foi significativa, o que não altera,
em nada, as conclusões por nós tiradas.
Do conjunto de características utilizadas para caracterizar a cortiça em
prancha, foi possível identificar quais as que são preponderantes na selecção
de cortiças de melhor qualidade.
Pode-se então afirmar, que as cortiças de boa qualidade são caracterizadas por:
1. Valores mais elevadas da cor da barriga (BC);
2. Valores baixos do acidentado geral do relevo da barriga (BR), do tamanho
(MITa) e densidade (MID) das inclusões da massa da cortiça.
Por seu turno, as de má qualidade têm como características morfológicas
dominantes da barriga:
O acidentado geral e relevo (BR);
O tamanho e variação das lenticulas (BLTV);
1. A agregação das lenticulas (BLA);
2. A densidade das lenticulas (BLD);
3. A distribuição das lenticulas (BLDi);
4. O tamanho das incrustações (IT).
Fica evidenciado que quatro características morfológicas são suficientes para
diferenciar cortiças de forma qualitativa.
