Разлагането на дървесината (гниене на дървесината) е разлагане на дървесината от микроорганизми, главно чрез ензимна активност. От практическа гледна точка гъбичките са единствените агенти на гниенето на дървесината. Има и други видове влошаване от насекоми, морски животни, ултравиолетова светлина и т.н., но това не е разпад, нито е толкова важно в количествено отношение, колкото разпадането.

разлагане

Разлагането на дървесината е изключително важно в икономическо и екологично отношение:

  • Той рециклира елементите в дървото.
  • Разлагащата се дървесина създава важно местообитание за дивата природа, насекомите, микоризните корени на дърветата, гъбите и биологичното разнообразие като цяло.
  • Непокорните продукти на гниене, особено кафявото гниене, се включват в почвата, където увеличават капацитета за задържане на влага и катионообменния капацитет (увеличавайки съхранението на водата и хранителните вещества в почвата).
  • Много от най-важните болести по дърветата, като гниене на стъбла и болести по корените, включват гниене на дървесината.
  • Гниенето на дървесина в дърветата на развитите места и в градските пейзажи е важна причина за опасност от дървета чрез създаване на дървесни дефекти, които увеличават вероятността от механична повреда.
  • Разпадът на дървесината е икономически много важен за дървените продукти в експлоатация (сгради, мостове, стълбове, огради и др.)

Тази страница съдържа обща информация за гниенето на дървесината (гниенето на дървесината). Може да се интересувате от по-конкретна информация за заболявания, включващи гниене по стъблата и корените на дърветата.

Тук можете да намерите коментирани списъци с някои разпадни процеси, важни за Северна Америка.

Съдържание на тази страница:

Анатомия и химия на дървото

За да научите важни неща за гниенето на дървесината, трябва да знаете основните основи на анатомията и химията на дървесината. Ето две таблици, които дават много кратък старт.

Типове клетки в дърво

Мека дървесина (иглолистна дървесина) Твърда дървесина (покритосеменни растения) И двете
Тип клеткаТрахеидаЕпителни клеткиЕлементи на съдаФибриПаренхим
Функциясокопроводимост + подкрепаПроизвеждат смоласокопроводимостподдържасъхранение, защита
Формадълъг, тесен къса, широкакъс, тесенразлични
Подрежданесвързани с ямиСъставете периметъра на смолените каналисвързани от край до край в дълги съдовесвързани с тесни ямиОриентирани радиално в лъчи и, в твърда дървесина, надлъжно близо до съдове

  • Иглолистните дървета използват трахеиди и за ДВАТА водопроводимост, и за сила/подкрепа. Тези клетки умират след образуването.
  • Твърдите дървета разделят тези функции на два типа клетки: съдови елементи за проводимост и влакна за опора. Те също умират след формирането.
  • Всички дървета също имат паренхимни клетки. Тези живи клетки могат да съхраняват храна и активно да се защитават около рани, гъбични атаки и т.н.
  • И накрая, повечето иглолистни дървета също имат епителни клетки, които изграждат стените на смолените канали. Те произвеждат смола като защитен механизъм.
  • Паренхимните и епителните клетки умират по време на трансформацията на белина в сърцевина. Те също умират зад камбий, който е убит от раняване, болест или нападение от насекоми.

Химия на дървесината

Компонент Приблизителен състав по тегло Структура
Целулоза50%линейни вериги на глюкоза (бета-връзка)
Хемицелулоза25%разклонени вериги от различни захари
Лигнин25%Сложен, омрежен полимер, базиран предимно на фенилпропаноидни единици

Видове гниене

Видове разпад на дървесина

TypeAgentsColorTextureChemistry
Бяло гниенеBasidiomycota± избеленавлакнествсички компоненти са премахнати
Кафяво гниенеBasidiomycota± кафяввлакнеста текстура, загубена рано, кръстосана проверкапредимно изгубени въглехидрати, лигнинът остава предимно
Меко гниенеAscomycotaизбелена или кафяваобикновено на повърхността, някаква влакнеста текстура се губи, в някои случаи се извършва кръстосана проверкапредпочитани въглехидрати, но някои лигнин също загуби

Бяло гниене

При бяло гниене всички дървесни компоненти се унищожават. Компонентите остават приблизително в същата пропорция по време на разлагането, както в здравата дървесина. Бялото гниене е влакнесто, защото част от целулозата остава непокътната до много късните етапи на гниене. Обикновено е по-малко влакнест в твърдите, отколкото в иглолистните, поради по-късите влакна в твърдите. Обикновено става белезникав поради избелване чрез окисляване и загуба на лигнин, който е леко кафяв. Цветът и текстурата варират сред белите гниения, причинени от различни гъбички:

  • жилаво бяло гниене
  • гъбесто бяло гниене
  • ламинирано бяло гниене (разделяне на годишните пръстени)
  • петнисто бяло гниене
  • бяло джобно гниене
  • понякога присъстват зонови линии

При някои бели гниения има феномен, наречен селективна делигнификация. Всички компоненти се отстраняват, но относителната скорост варира. Лигнинът и хемицелулозите се отстраняват селективно в ранните етапи. Това оставя обогатена целулоза. Това се случва в белите области на петнисто гниене и в джобовете на бяло джобно гниене. Има огромен интерес от използването на тези гъбички в промишлеността, тъй като много приложения на дървесината включват премахване на лигнин (например, биологично пулпиране).

Етнопатология

В Чили селективно делиминизирана дървесина от рода Нотофагус се среща в големи количества. Това е свързано най-вече с гниене от Ганодерма вид и се нарича palo podrido. Д-р Робърт Бланшет съобщава, че индийците в Чили са (имали) бог, наречен Трауко. Трауко живее в гората и прилича на мъж, но има раздвоени крака. Трауко представлява плодородието, може би по същия начин като Кокопели от индианците от Югозападна Северна Америка. Неомъжените жени, които забременяват, често казват, че Трауко ги е посещавал и той е отговорен за тяхната бременност. Трауко яде пала подридо и има съобщения, че и индианците са го правили, може би за да подобрят плодовитостта.

В селективно делигнизираната дървесина често има джобове от прозрачни, желатинови остатъци от дървесината. Армилария особено тези видове често причиняват тези желатинови джобове. Това може да се колонизира от дрожди и може да съдържа алкохол. Не знаем каква роля може да играе това в легендата, но един забелязан горски патолог, който се опитваше децата да ядат малко Армилария желе по време на пътуване и съпругата му забременяла скоро след това!

Между другото, делигнизираната дървесина е доста полезна като фураж за копитни животни. Той може лесно да бъде разграден с помощта на микроорганизми в червата. Дори в Аляска съм виждал доказателства, че лосовете са се хранили с трупи, изгнили от Ganoderma applanatum!

Кафяво гниене

Кафявото гниене е кафяво, тъй като въглехидратите се отстраняват, оставяйки кафеникав, окислен лигнин. Няма влакнеста структура, тъй като целулозата се разпада рано. Дървесината се свива при сушене и на по-късните етапи се вижда кръстосана проверка. Поради тази причина често се нарича „кубично“ кафяво гниене.

Началният етап на кафявото гниене не е ензимен. Гъбата произвежда някакъв малък химичен агент (включващ оксалова киселина и водороден прекис), който се затваря в клетъчната стена като малка ножица, отрязвайки вериги от целулоза и хемицелулоза на по-малки парчета. Това се случва в цялата стена в доста ранни етапи. Въглехидратите стават частично разтворими, ензимите действат върху тях, освобождавайки захари и те се усвояват бавно от гъбичките.

Има шепа кафяво джобно гниене, и те са много готини и специални. Те се развиват само при живи дървета и често при дървесни видове, които имат необичайно трайна дървесина, с иначе високоефективни противогъбични химикали в сърцевината. Може да се предположи, че появата на кафяви джобни гниения при такива дървесни видове вероятно е свързана с химическата защита на дървесината, но как е загадка, която тепърва ще бъде разгадана. Използват ли здравата дървесина около джобовете като сметище за химически отпадъци?

Меко гниене

Не е известно меко гниене да се среща при живи дървета. Важно е при деградацията на дървесината в експлоатация. Най-известната характеристика е любопитните ъглови кухини във вторичната стена, но те не винаги присъстват.

Условия за положение на гниене

Като цяло живите дървета са склонни да се разлагат отвътре навън, а мъртвите дървета отвън. Има различни причини за това, но това се дължи до голяма степен на факта, че беловина има много ефективна активна съпротива, когато дървото е живо, но на практика няма съпротива, след като дървото умре.

Термините, свързани с положението на разпадане в дървото, са само приблизителни; гъбите не са задължително ограничени до тези региони.

В допълнение към илюстрираните вдясно термини (горно гниене, гниене на стъблото или ствола, гниене на задника, гниене на корена), две, които срещате, са гниене на сърце и гниене на сок. Сърдечно гниене често се определя като гниене в живи дървета. Някои го определят като гниене, което се развива предимно в сърцевината или вътрешната дървесина на живите дървета. Обикновено се използва за разпадане, което се развива предимно в стъблото, а не в корените и дупето. Гниене на сок може да се отнася до сапробни разпадания или до такива, които се развиват в беловината. Обикновено беловина се разлага широко само в мъртви дървета. Но има някои гъбички, които често разлагат беловина в живи дървета, обикновено причиняващи язви. Такива заболявания са известни като язви на гниене. Също така имайте предвид, че сапробните гъби могат и да разлагат мъртвите дървета в живите дървета.

Тук използваме термина гниене на стъблото за всички болести, при които основният симптом е гниене на стъблената дървесина, най-вече защото някои хора смятат, че „сърдечно гниене“ предполага, че гниенето е ограничено до сърцевината, което често не е така.

Друг термин, който виждате е наклонена черта гниене, просто се отнася до гниене на мъртъв материал, особено клони и върхове, които са останали след дърводобива.

Цикъл на разпадане на заболяванията

Обърнете се към жизнения цикъл на полипора, тъй като тя е тясно свързана с цикъла на заболяването. Трябва да се добавят две точки. Първо, гниенето се случва в продължение на много години, между етапите на плазмогамия и плододаване, а плододаването може да продължи много години. Второ, съдът за разпръскване и заразяване са важни въпроси:

Разпръскването е по спори:

  • Спорите могат да се освобождават за няколко дни (гъби) или за шест месеца или повече годишно (многогодишни конкове).
  • До 300 милиарда спори на ден се произвеждат от някои конкове!
  • Спорите се носят от вятъра. Те са окачени във въздуха и могат да изминат много километри дори при лек бриз.
  • Някои гниещи гъби имат конидиален етап в културата, но те рядко се срещат в природата и тяхното значение е неизвестно.

Съдът за заразяване неизменно е нежива дървесина

Устойчивост на дървета

Дърветата имат няколко механизма на устойчивост срещу гниещи гъбички. Bark е първата линия на защита. Не са известни гъбички с гниене на стъбла, които да заразяват чрез непокътната кора.

Беловината е в състояние да реагира активно на инвазия. Клетките на паренхима в беловина усещат присъствието на гъбичките и инициират реакция на съд. Крайният метаболизъм ги убива, но води до условия, които са неблагоприятни за гъбичките. Химикалите ограничават развитието на гъбичките. На второ място, при много иглолистни дървета, смолата се вкарва в тръби, за да се запечата зоната. На трето място, камбият реагира на травма, като създава доста ефективна стена в ксилемата в този момент, която често ограничава нашественика до залесената преди това дървесина. Стената може да се простира на известно разстояние от инвазията или раната.

Сърцевина устойчивостта е много различна от устойчивостта на бяла дървесина. Heartwood е мъртъв и няма активна съпротива. Вместо това химикалите се отлагат в сърцевината, тъй като тя се образува чрез умиране на паренхим. Те го правят повече или по-малко негостоприемен за гъбичките. Видовете варират значително по устойчивост на сърцевина. Секвоя, кедрите са много високи; трепетлика, бреза са много ниски. Независимо от това, всяко дърво има поне няколко гъбички, които са се научили да живеят в сърцевината му и причиняват сърдечно гниене.

Сега, знаейки разликата между устойчивостта на белина и сърцевината, можете да започнете да разбирате разликата в модела на гниене при живи и мъртви дървета, който видяхме по-горе.

Разлагане на дървесина в експлоатация, петна

Влошаване на продуктите

Сгради, палуби, железопътни връзки, помощни стълбове, мостове, стълби, градинарско предназначение и др.

Загуби: няма добри цифри, но се твърди, че 10% от годишния разрез отива за заместване на изгнилите дървета. Не включва разходи за подмяна, отговорност, разходи за консервант.

Съдържание на влага: сухото дърво няма да се разпадне (и можете да го занесете в банката: „сухо гниене“ е погрешно наименование). Ако добавите вода към сухата дървесина, тя отговаря на нуждите на стените, които абсорбират вода. До съдържание на влага от 28% (това е суха база, така че 28 g вода на 100 g сухо дърво), добавената вода отива в стената. Над това получавате безплатна вода в лумените. Тази точка се нарича точка на насищане на влакна. Гниещите гъбички изискват безплатна вода. Така че дървото трябва да е над FSP, за да се разпадне. За практически цели стойността от 20% се използва като отсечка, оставяйки поле за грешка. По този начин преработвателите и потребителите трябва да поддържат дървесината под 20% съдържание на влага, за да се избегне гниене.

Контрол - 3 подхода

  1. Дръжте дървото сухо. За практически цели и при допускане на грешка правилото е да го поддържате под 20% съдържание на влага (основа от суха дървесина). Добрите строителни практики с оглед на това са важни за сградите, но много хора от строителството и дори архитекти правят нещата погрешно.
  2. Използвайте трайно дърво. Но трябва да е сърцевина!
  3. Използвайте консерванти. В идеалния случай те трябва да бъдат импрегнирани под налягане. Рисуването/потапянето са много по-малко ефективни. Не всички дървесни видове се отнасят добре, някои няма да го приемат.
    • Креозот - страничен продукт от въглища - ›кокс за стомана, първи добър консервант, все още използван.
    • Пентахлорофенол - гаден химикал с още по-гаден замърсител (диоксин). Все още се използва до известна степен, но не там, където е вероятно излагането на хора.
    • CCA - Хромиран меден арсенат. Звучи по-зле, отколкото е. Химикалите се фиксират или се свързват с дървото, така че не извличайте. Безопасен за работа. Дърво, обработено с CCA или подобни химикали, достъпно в магазините за дървен материал за широката публика. Понякога обаче не са толкова ефективни, колкото другите консерванти.

Петно

Има много различни състояния на дървесината, групирани под термина петно, с много различни причини. Единственото, с което наистина трябва да се занимаваме тук, е синьото петно.

Това е синьо-сиво петно ​​от дърво, което може да има тенденция да бъде черно. Причинява се от аскомицети или дейтеромицети, които имат тъмнокафяви хифи. Начинът, по който светлината преминава през дървото, в крайна сметка изглежда синкавосива.

Най-често срещаната и добре позната форма на синьо петно ​​се среща в иглолистните дървета, особено в боровете, които са нападнати от корояди. Бръмбарите или убиват дървото, или го нахлуват, докато то умира. Те носят със себе си гъбички в група, която просто ще наречем от рода Офиостома.

Когато бръмбарите атакуват, те инокулират дървото със своите гъбички. Гъбичките нахлуват в дървото, но особено лъчите и смолените канали. Лъчите са силно колонизирани. Когато се вгледате внимателно в дървото, често можете да видите тъмни ивици, където смолените канали са били пълни с хифи. Такава дървесина е често срещана след операции по спасяване (събиране на наскоро убити дървета) и когато трупите се съхраняват след изсичане при условия, които позволяват атака на бръмбари.

Една от хипотезите за връзката е, че гъбата помага на насекомото, като убива клетки в беловината, като лъчи и клетки от смолисти канали. Това намалява реакцията на гостоприемника срещу бръмбара. Другото е, че гъбите могат да произвеждат химикали, които са важни за узряването на бръмбарите. Възможно е да участват и други неща. На свой ред бръмбарите предоставят на гъбичките услуги за векториране. Това е симбиоза.

Гъбичките не разлагат дървесината, въпреки че в крайна сметка може да се загуби известна здравина. Използва се за много цели като шперплат, груб дървен материал и др. Може дори да се продава като специално декоративно дърво („син бор“).

Ето таблици на някои разложения, важни в Северна Америка.