stringtranslate.com

Спалтинг

Линии зон в расщепленной древесине

Растрескивание – это любая форма окраски древесины , вызванная грибками . Хотя в основном это происходит в мертвых деревьях , растрескивание может также произойти и в живых деревьях, находящихся в стрессе . Хотя расщепление может привести к потере веса и прочности древесины, мастера по дереву стремятся получить уникальную окраску и узор расщепленной древесины . [1]

Сильно расщепленная древесина манго часто используется при изготовлении гавайских гитар.
Чаша из букового стекла
Чаша из расколотого дуба
Макро расслоения бука, показывающее белую гниль и зональные линии.
Электрогитара из спалтированного клена
Для изготовления этой крошечной тенор-укулеле Romero Creations использовалось дерево манго с тонкими сколами.

Типы

Спалтинг делится на три основных типа: пигментация , белая гниль и зональные линии. Расколотая древесина может в разной степени проявлять один или все эти типы. Как лиственные ( лиственные ), так и хвойные ( хвойные ) породы могут расколоться, но зональные линии и белая гниль чаще встречаются на лиственных породах из-за ферментативных различий в грибах белого гниения. Бурая гниль чаще встречается у хвойных деревьев, хотя известно, что одна коричневая гниль, Fistulina hepatica (грибок для бифштекса), вызывает растрескивание лиственных деревьев. [2]

Пигментация

Пигментация возникает, когда грибы производят внеклеточные пигменты внутри древесины. Bluestain также является формой пигментации; однако пигменты синего цвета обычно связаны внутри клеточных стенок гиф . [3] [4] Видимое изменение цвета можно увидеть, если в определенной области сконцентрировано достаточное количество гиф. [5] Пигментирующие грибы, классифицируемые как расщепляющие грибы, разлагают древесину, просто они делают это медленнее (мягкое гниение), чем белые гниющие грибы. [6] [7] Наиболее распространенными группами пигментных грибов являются несовершенные грибы и аскомицеты . [8] Плесневые грибы, такие как Trichoderma spp., не считаются расщепляющими грибами, поскольку их гифы не колонизируют древесину изнутри и не производят ферменты, необходимые для переваривания компонентов клеточной стенки древесины.

Белая гниль

Пятнистые белые карманы и эффект отбеливания, наблюдаемый на расколотой древесине, вызваны грибами белой гнили . Эти грибы, встречающиеся в первую очередь на лиственных породах, «отбеливают», потребляя лигнин , который представляет собой слегка пигментированную область клеточной стенки древесины. [9] Некоторая белая гниль также может быть вызвана эффектом, похожим на пигментацию, при котором белые гифы гриба, такого как Trametes versicolor (Fr.) Pil., настолько концентрируются на определенном участке, что создается визуальный эффект. [10]

Как потеря силы , так и потеря веса происходят из-за белой гнили, вызывающей появление «панковской» области, которую часто называют мастера по дереву. Бурая гниль, «неприятный» тип отколов, не разрушает лигнин, создавая таким образом рассыпчатую, потрескавшуюся поверхность, которую невозможно стабилизировать. [5] Оба типа гнили, если их не контролировать, сделают древесину бесполезной.

Линии зон

Темные точки, извилистые линии и тонкие полосы красного, коричневого и черного цветов известны как зональные линии . Этот тип расщепления не возникает из-за какого-либо конкретного типа грибов, а представляет собой зону взаимодействия, в которой разные грибы воздвигли барьеры для защиты своих ресурсов. [8] Они также могут быть вызваны одним грибком. Линии часто представляют собой комки твердого темного мицелия , называемые псевдосклероциальными пластинками. [11]

Сами по себе зональные линии не повреждают древесину. Однако грибы, ответственные за их создание, часто это делают. Спальтовую древесину также иногда называют паутинной древесиной.

Условия

Условия, необходимые для расщепления, такие же, как и условия, необходимые для роста грибов: фиксированный азот, микроэлементы , вода, теплая температура и кислород. [5] [12]

Вода: древесина должна быть насыщена влагой до 20% или выше, чтобы произошла колонизация грибков. Древесине, помещенной под воду, не хватает кислорода, и колонизация не может произойти. [13]

Температура: Большинство грибов предпочитают теплые температуры от 10 до 40 °C, [13] при этом быстрый рост происходит при температуре от 20 до 32 °C. [14]

Кислород: Грибам не требуется много кислорода, но такие условия, как заболачивание, замедляют рост. [15] [16]

Время: разным грибам требуется разное количество времени для заселения древесины. Исследования, проведенные на некоторых распространенных грибах, вызывающих расщепление, показали, что Trametes versicolor в сочетании с Bjerkandera adusta потребовалось восемь недель, чтобы расщепить кубики Acer saccharum размером 1,5 дюйма (38 мм) . [1] Колонизация продолжала прогрессировать и после этого периода времени, но структурная целостность древесины была нарушена. То же исследование также показало, что Polyporus brumalis в сочетании с Trametes versicolor потребовалось 10 недель, чтобы расколоть кубики одинакового размера.

Обычно расколотая древесина

Департамент природных ресурсов штата Огайо обнаружил, что светлая древесина лиственных пород обладает лучшей способностью к расслоению. [17] Некоторые распространенные деревья этой категории включают клен ( виды Acer ), березу ( виды Betula ) и бук ( виды Fagus ). Однако недавние исследования показывают, что сахарный клен ( Acer saccharum ) и осина ( Populus sp.) предпочитают как белая гниль, так и пигментные грибы. [18] [19]

Распространенные расщепляющие грибы

Один из наиболее сложных аспектов расщепления заключается в том, что некоторые грибы не могут заселить древесину в одиночку; они требуют, чтобы им предшествовали другие грибы, чтобы создать благоприятные условия. Грибы развиваются волнами первичных и вторичных колонизаторов, [4] где первичные колонизаторы первоначально захватывают и контролируют ресурсы, изменяют pH древесины и ее структуру, а затем должны защищаться от вторичных колонизаторов, которые затем имеют способность колонизировать субстрат. [4] [20]

виды Ceratocystis . (Ascomycetes) содержит наиболее распространенные грибы с синими пятнами . [21] Другие пигментирующие грибы включают Chlorociboria aeruginascens , Chlorociboria aeruginosa , Scytalidium cuboideum и Scytalidium ganodermophthorum . [22] Trametes versicolor (Basidiomycetes) встречается по всему миру и представляет собой быструю и эффективную белую гниль лиственных пород. [4] Xylaria polymorpha (Pers. ex Mer.) Grev. Известно, что (Ascomycetes) отбеливает древесину, но он уникален тем, что это один из немногих грибов, которые образуют зональные линии без какого-либо антагонизма со стороны других грибов. [23]

Исследовать

Первые лабораторные работы по расщеплению были проведены в 1980-х годах в Университете Бригама Янга . Метод улучшения обрабатываемости расколотой древесины с использованием метилметакрилата был разработан в 1982 году [24] , а в 1987 году было идентифицировано несколько грибов белой гнили, ответственных за образование зональных линий. [25] Текущие исследования в Мичиганском технологическом университете выявили конкретные периоды времени, в которые будут взаимодействовать определенные грибы, вызывающие расщепление, и сколько времени понадобится этим грибам, чтобы сделать древесину бесполезной. [1] Исследователи из этого университета также разработали тест для оценки обрабатываемости расколотой древесины с помощью универсальной испытательной машины. [26]

Рекомендации

  1. ^ abc Робинсон, Южная Каролина; Рихтер, Д.Л.; Лакс, ЧП (1 апреля 2007 г.). «Колонизация сахарного клена расщепляющими грибами». Журнал «Лесные товары» (апрель 2007 г.) . Проверено 25 ноября 2008 г.
  2. ^ Робинсон, Сара (14 апреля 2009 г.). «Расколотая древесина: узнайте, как дерево и грибы взаимодействуют, образуя красивые доски». Тонкая обработка древесины . Тонтон Пресс . Проверено 8 октября 2009 г.
  3. ^ Корбетт, Нанетт Х (1965). «Микроморфологические исследования разрушения лигнифицированных клеточных стенок аскомицетами и несовершенными грибами». Журнал Института деревоведения . 14 :18–29.
  4. ^ abcd Рейнер, Алан Д.; Рейнер, Алан DM; Бодди, Линн (1988). Грибковое разложение древесины: его биология и экология . Публикация Wiley-Interscience. Чичестер: Уайли. ISBN 978-0-471-10310-3.
  5. ^ abc Забель, Р.А., и Моррелл, Дж.Дж. (1992). Микробиология древесины. Распад и его предотвращение . Харкорт Брейс Йованович, Academic Press, INC: Нью-Йорк
  6. ^ Рихтер, Дана Л.; Глейзер, Джесси А. (01 ноября 2015 г.). «Разрушение древесины, вызываемое Chlorociboria aeruginascens (Nyl.) Kanouse (Helotiales, Leotiaceae) и связанными с ними базидиомицетами». Международная биопорча и биодеградация . 105 : 239–244. дои : 10.1016/j.ibiod.2015.09.008 . ISSN  0964-8305.
  7. ^ Анагност, SE; Уорролл, Джей-Джей; Ван, CJK (март 1994 г.). «Диффузное кавернозное образование при мягкой гнили сосны» (PDF) . Наука и технология древесины . 28 (3). дои : 10.1007/BF00193328. ISSN  0043-7719. S2CID  27560632.
  8. ^ Аб Рейнер, ADM, и Тодд, Северная Каролина (1982). Популяционная структура дереворазлагающих базидиомицетов . Издательство Кембриджского университета: Нью-Йорк.
  9. ^ Лизе, W (сентябрь 1970 г.). «Ультраструктурные аспекты распада древесной ткани». Ежегодный обзор фитопатологии . 8 (1): 231–258. doi : 10.1146/annurev.py.08.090170.001311. ISSN  0066-4286.
  10. ^ Бланшетт, Роберт А. (сентябрь 1984 г.). «Проверка древесины, разложившейся грибами белой гнили, на предмет преимущественного разложения лигнина». Прикладная и экологическая микробиология . 48 (3): 647–653. Бибкод : 1984ApEnM..48..647B. дои : 10.1128/aem.48.3.647-653.1984. ISSN  0099-2240. ПМК 241580 . ПМИД  16346631. 
  11. ^ Прекращение, КР; Бланшетт, РА; Хайли, ТЛ (июнь 1989 г.). «Взаимодействие между видами Scytalidium и базидиомицетами коричневой или белой гнили в древесине березы». Наука и технология древесины . 23 (2): 151–161. дои : 10.1007/BF00350937. ISSN  0043-7719. S2CID  23297139.
  12. ^ Манион, Пол Д. (1991). Концепции болезней деревьев (2-е изд.). Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл. ISBN 978-0-13-929423-5.
  13. ^ аб Итон, Род А.; Хейл, Майк, округ Колумбия; Хейл, Майк Д. (1993). Дерево: гниение, вредители и защита (1-е изд.). Лондон: Чепмен и Холл. ISBN 978-0-412-53120-0.
  14. ^ Хамфри, CJ; Сиггерс, П.В. (1933). «Температурные связи дереворазрушающих грибов». Журнал экономики сельского хозяйства и ресурсов . 47 : 997–1008.
  15. ^ Фогарти, Уильям М.; Уорд, Оуэн П. (1973). «Рост и выработка ферментов Bacillus subtilis и Flavobacterium pectinovorum в Picea sitchensis». Наука и технология древесины . 7 (4): 261–270. дои : 10.1007/BF00351072. ISSN  0043-7719. S2CID  9641819.
  16. ^ Камп, Би Джей ван дер; Гохале, А.А.; Смит, Р.С. (1 марта 1979 г.). «Сопротивление гниению из-за почти анаэробных условий в сырой древесине черного тополя». Канадский журнал лесных исследований . 9 (1): 39–44. дои : 10.1139/x79-007. ISSN  0045-5067.
  17. ^ Департамент природных ресурсов штата Огайо. (2005). Расколотая древесина. Домашняя страница отдела: Лесная промышленность.
  18. ^ Робинсон, Сара С.; Лакс, Питер Э. (01 июля 2010 г.). «Древесные породы влияют на скорость лабораторной колонизации Chlorociboria sp» (PDF) . Международная биопорча и биодеградация . 64 (4): 305–308. doi :10.1016/j.ibiod.2010.03.003. ISSN  0964-8305.
  19. ^ Робинсон, Сара С.; Лакс, Питер Э. (6 июля 2010 г.). «Породы древесины и возраст культуры влияют на зону производства Xylaria polymorpha~!05.02.2010~!12.05.2010~!22.06.2010~!». Открытый микологический журнал . 4 (1): 18–21. дои : 10.2174/1874437001004010018 .
  20. ^ Холмер, Л.; Ренвалл, П.; Стенлид, Дж. (июнь 1997 г.). «Селективная замена видов деревогниющих базидиомицетов, лабораторное исследование». Микологические исследования . 101 (6): 714–720. дои : 10.1017/S0953756296003243.
  21. ^ Кроан, Сьюки К. (2000). «Оценка роста грибов белой гнили на щепе южной желтой сосны, предварительно обработанной грибами с синей окраской». [Международная исследовательская группа по сохранению древесины. Секция 1, Биология: 31-е ежегодное собрание, Кона, Гавайи, США, 14–19 мая 2000 г. Стокгольм, Швеция: Секретариат IRG, 2000].: 9 стр.: илл .
  22. ^ Робинсон, Сара К. (13 января 2012 г.). «Разработка грибных пигментов для «окрашивания» сосудистых растений». Прикладная микробиология и биотехнология . 93 (4): 1389–1394. дои : 10.1007/s00253-011-3858-2. ISSN  0175-7598. PMID  22237673. S2CID  253771157.
  23. ^ Кэмпбелл, Алекс. Х. (февраль 1933 г.). «Зональные линии в тканях растений. I. Черные линии, образованные Xylaria polymorpha (Pers.) Grev. в лиственных породах». Анналы прикладной биологии . 20 (1): 123–145. doi :10.1111/j.1744-7348.1933.tb07431.x. ISSN  0003-4746.
  24. ^ Кристенсен, Кип В. (1982). Улучшение эксплуатационных свойств спалтированной древесины путем пропитки метилметакрилатом. Университет Бригама Янга. Департамент индустриального образования.
  25. ^ Филлипс, Лейн Уильям (1987). Природа расколотой древесины: анализ формирования зональной линии между шестью грибами белой гнили. Университет Бригама Янга. Департамент индустриального образования.
  26. ^ Робинсон, Южная Каролина; Лакс, ЧП; Рихтер, Д.Л.; Пикенс, Дж. Б. (2007). «Оценка потери обрабатываемости расколотого сахарного клена». Журнал лесных товаров . ISSN  0015-7473.