A madeira juvenil em uma árvore é aquela que está compreendida dentro dos primeiros anéis anuais de crescimento do indivíduo, ou aqueles que estão mais próximos da medula. Diversos autores como Panshin e De Zeeuw, (1970), Jankowsky, (1979), Bendtsen, (1978) e Kellinson, (1981) entre outros, indicam que a madeira juvenil é "o xilema secundário produzido pelas regiões cambiais que são influenciadas pela atividade dos meristemas apicais".
A demarcação entre madeira juvenil e adulta não é clara devido à mudança gradual nas células. De fato, o número real de anéis da madeira juvenil depende de como ela é definida anatomicamente: por exemplo, o comprimento das traqueídes pode atingir estabilidade antes da espessura da parede celular.
Apesar da madeira juvenil, em geral, apresentar anéis anuais de crescimento largos, este aspecto não está necessariamente associado à madeira juvenil, já que existem outras variáveis que podem determinar o estado juvenil da madeira, como fatores silviculturais, de manejo, da plantação, ou fatores genéticos (TSOUMIS, 1991). A localização da madeira juvenil no fuste é discutida por muitos pesquisadores, estimando-se que está compreendida numa faixa entre o quinto e o vigésimo anel anual de crescimento (PANSHIN e De ZEEUW, 1970). Pesquisas realizadas na Nova Zelândia para Pinus radiata, indicam que a madeira juvenil pode ser identificada como aquela que se encontra até o décimo anel anual de crescimento. Entretanto, isto não representa um bom indicativo, visto que fortes variações foram determinadas de acordo com a procedência do indivíduo, tendo-se a madeira juvenil compreendida até o décimo quinto anel ou ainda, localizada na zona interna aos 10 primeiros anéis (COWN, 1980). Assim, vários fatores podem incidir sobre a formação da madeira juvenil, como o sítio, técnicas de manejo florestal e tratamentos silviculturais.
Cown (1980), concluiu que talvez o método mais fiel para detectar a presença de madeira juvenil, seria considerar como tal, a madeira com massa específica menor que 400 kg.m-3. Outros pesquisadores, como Goggans (1961); Hallock (1968) e Erickson E Harrison (1974),
sustentam que a determinação ou definição da localização da madeira juvenil, tem como principal critério o comprimento das traqueídes, pois se associam mais com a qualidade desta, concordando que a madeira juvenil limita-se em alguma parte entre o quinto e o vigésimo anel, dependendo da espécie e, com alguma extensão da localidade.
A mudança das características de madeira juvenil para adulta não se dá de forma abrupta, mas sim gradativa, de maneira que sua demarcação não é muito clara. O período de formação de madeira juvenil varia segundo a espécie e condições de crescimento, conforme as observações de Bendtsen (1978), e muitas características como o comprimento das fibras e traqueídes, espessura da parede celular, massa específica, ângulo das fibras, resistência, e outras, vão se modificando até atingirem determinada estabilidade na madeira adulta.
2.3.1 Características da madeira juvenil
A madeira juvenil apresenta características bastante peculiares sob determinados aspectos como o anatômico, e de suas propriedades físicas e mecânicas.
Como característica física marcante deste tipo de madeira cita-se a massa específica, que é menor do que a madeira adulta, assim como, a tendência de apresentar grã em espiral, o que gera defeitos, sobretudo torcimento na secagem de madeira serrada. Além destes aspectos, a madeira juvenil apresenta uma menor porcentagem de lenho tardio e uma maior incidência de nós que a madeira adulta, Bendtsen (1978), Cown (1980) e Klock (2000).
Zobel et al. (1959), comentam que a madeira juvenil em coníferas pode conter alta porcentagem de lenho de compressão. No Pinus taeda, por exemplo, ocorre uma diminuição de 13%, na massa específica, traqueídes mais curtos, menor espessura da parede celular, segundo Zobel E Blair (1976). A massa específica para espécies tropicais do gênero Pinus apresenta-se em média 12,6% menor (BOONE E CHUDNOFF, 1972). McAlister E Clark (1991), determinaram uma diminuição de 23,07%, também para Pinus taeda.
O comprimento das traqueídes é 52,2% inferior na madeira juvenil de espécies tropicais de
Pinus (BOONE E CHUDNOFF, 1972) e para Pinus taeda, segundo Zobel E Blair (1976), o
comprimento médio é menor em cerca de 30,37%, enquanto que a espessura da parede é 51,74% menor.O ângulo microfibrilar aumenta em 175% para madeiras de coníferas. (DADSWELL,
1958) e a contração longitudinal, a 12% de umidade desde o estado verde para Pinus taeda praticamente quadruplica (PEARSON E GILMORE, 1980).
Com relação às propriedades mecânicas, a madeira juvenil se caracteriza por apresentar menores valores de resistência. Peças estruturais que contenham uma determinada quantidade da madeira juvenil apresentam qualidades estruturais inferiores, sendo o motivo pelo qual as diferenças entre as propriedades da madeira juvenil e adulta são importantes para a utilização da madeira.
Olson et al. (1947), citados por Bendtsen (1978) trabalharam com sete espécies do gênero
Pinus para avaliar a massa específica e a resistência da madeira com e sem a inclusão da medula
e verificaram que as amostras que continham a medula forneceram resultados inferiores tanto em massa específica como em resistência. Choong et al. (1989), encontraram para Pinus palustris e
Pinus elliottii, contrações tangencial e radial menores em corpos de prova obtidos de madeira
próxima à medula, comparadas às contrações de corpos de prova retirados da madeira intermediária, e mais afastada da medula.
Várias pesquisas têm demonstrado modificações nas propriedades da madeira em função do rápido crescimento e da maior proporção de madeira juvenil, o que, segundo Bendtsen (1978), justifica um questionamento a respeito da aplicabilidade das tensões admissíveis até agora utilizadas para madeiras de povoamentos naturais em madeiras de florestas manejadas.
Pearson E Gilmore (1980), consideram que as árvores de rápido crescimento utilizadas em seu estudo, deveriam ser enquadradas como subespécies distintas, com suas próprias características e propriedades, devido à produção de grande porcentagem de madeira com propriedades mecânica inferiores à da madeira de Pinus taeda usada comercialmente nos Estados Unidos. Pela comparação entre as mudanças das propriedades da madeira central para a madeira externa, concluem que há indicações de que a madeira adulta das árvores de rápido crescimento tem, provavelmente, propriedades similares às da madeira de árvores de crescimento natural ao atingirem idades maiores.
Klock (1989 e 2000) e Muñiz (1993) determinaram em madeira juvenil de espécies do gênero Pinus plantadas no Brasil, de procedências distintas, valores médios do módulo de ruptura e módulo de elasticidade de flexão estática, menores em cerca de 40% a 100 % respectivamente, em relação a madeira adulta, e diferenças ainda maiores foram observadas para os valores médios do módulo de ruptura e módulo de elasticidade em compressão paralela, de 33 a 120%.
2.3.2 Importância da madeira juvenil
Comumente a madeira juvenil apresenta se de forma mais pronunciada em coníferas do que em folhosas, podendo existir uma mudança abrupta ou ocorrer uma transição lenta entre as madeiras juvenil e adulta. No caso de espécies do gênero Pinus, parece ajustar-se melhor à segunda alternativa (COWN, 1980).
A madeira juvenil é particularmente importante em coníferas de rápido crescimento, podendo ocupar grande parte do volume dos fustes delgados em indivíduos cultivados em rotações curtas.
No caso de Pinus taeda estima-se que em uma árvore de 15 anos de idade 40% da madeira é constituída por madeira juvenil, a 40 anos de idade, cerca de 25%, (TSOUMIS, 1991).
Segundo Bendtsen E Senft (1986), dever-se-ia realizar um estudo interdisciplinar entre pesquisadores, silvicultores e tecnólogos da madeira, para demarcar as diferentes linhas de pesquisa tais como: comparação entre as propriedades da madeira adulta e juvenil; decisões sobre espaçamento, fertilização e período de rotação com base na proporção da madeira juvenil e adulta na árvore, e o conhecimento para selecionar os processos de secagem, tipos de máquinas e acabamento baseados na porcentagem de madeira juvenil.
2.4. Propriedades da madeira