Расщепление
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 ]
Типы
[ редактировать ]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
[ редактировать ]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 с более медленной скоростью (мягкое гниение), чем грибы белого гниения. [ 6 ] [ 7 ] Наиболее распространенные группы пигментных грибов — несовершенные грибы и аскомицеты . [ 8 ] Плесневые грибы, такие как Trichoderma spp., не считаются расщепляющими грибами, поскольку их гифы не колонизируют древесину внутри и не производят ферменты, необходимые для переваривания компонентов клеточной стенки древесины.
Белая гниль
[ редактировать ]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 ] Некоторое белое гниение может быть вызвано и эффектом, сходным с пигментацией, при котором белые гифы гриба, например Trametes versicolor (Fr.) Pil., настолько концентрируются на определенном участке, что создается зрительный 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
[ редактировать ]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
[ редактировать ]Условия, необходимые для расщепления, такие же, как и условия, необходимые для роста грибов: фиксированный азот, микроэлементы , вода, теплая температура и кислород. [ 5 ] [ 12 ]
Вода: до 20% древесина должна быть насыщена влагой Чтобы произошла колонизация грибков, или выше. 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 ] с быстрым ростом, происходящим при температуре от 20 до 32 ° C. [ 14 ]
Кислород: Грибам не требуется много кислорода, но такие условия, как переувлажнение, 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 ] После этого периода колонизация продолжала прогрессировать, 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
[ редактировать ]Департамент природных ресурсов штата Огайо обнаружил, что светлая древесина лиственных пород обладает лучшей способностью к расслоению. [ 17 ] Некоторые распространенные деревья этой категории включают клен ( вид Acer ), березу ( вид Betula ) и бук ( вид Fagus ). Однако недавние исследования показывают, что клен сахарный ( Acer saccharum ) и осина ( Populus sp.) предпочитают как белую гниль, так и пигментные грибы. [ 18 ] [ 19 ]
Распространенные грибы деления
[ редактировать ]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 прогрессируют 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 возможность 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
[ редактировать ]Первые лабораторные работы по расщеплению были проведены в 1980-х годах в Университете Бригама Янга . В 1982 году был разработан метод улучшения обрабатываемости расщепленной древесины с использованием метилметакрилата . [ 24 ] а в 1987 году было идентифицировано несколько грибов белой гнили, ответственных за формирование зональных линий. [ 25 ] Текущие исследования в Мичиганском технологическом университете выявили конкретные периоды времени, в течение которых будут взаимодействовать определенные грибы, вызывающие расщепление, и сколько времени нужно этим грибам, чтобы сделать древесину бесполезной. [ 1 ] Исследователи из этого университета также разработали тест для оценки обрабатываемости расколотой древесины с помощью универсального испытательного станка. [ 26 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с 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.
- ^ 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.
- ^ Корбетт, Нанетт Х (1965). «Микроморфологические исследования разрушения лигнифицированных клеточных стенок аскомицетами и несовершенными грибами». Журнал Института деревоведения . 14 :18–29.
- ^ Jump up to: а б с д 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 .
- ^ Jump up to: а б с Забель Р.А. и Моррелл Дж.Дж. (1992). Микробиология древесины. Распад и его предотвращение . Харкорт Брейс Йованович, Academic Press, INC: Нью-Йорк
- ^ 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 .
- ^ Анагност, С.Э.; 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 .
- ^ Jump up to: а б Рейнер, АДМ, и Тодд, НК (1982). Популяционная структура дереворазлагающих базидиомицетов . Издательство Кембриджского университета: Нью-Йорк.
- ^ Лизе, W (сентябрь 1970 г.). «Ультраструктурные аспекты распада древесной ткани» . Ежегодный обзор фитопатологии . 8 (1): 231–258. дои : 10.1146/annurev.py.08.090170.001311 . ISSN 0066-4286 .
- ^ 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 . doi : 10.1128/aem.48.3.647-653.1984 . ISSN 0099-2240 . ПМК 241580 . ПМИД 16346631 .
- ^ Прекрати, 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 .
- ^ Манион, Пол Д. (1991). Концепции болезней деревьев (2-е изд.). Энглвуд Клиффс, Нью-Джерси: Прентис-Холл. ISBN 978-0-13-929423-5 .
- ^ Jump up to: а б 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 .
- ^ Хамфри, CJ; Сиггерс, П.В. (1933). «Температурные связи дереворазрушающих грибов» . Журнал экономики сельского хозяйства и ресурсов . 47 : 997–1008.
- ^ 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 .
- ^ Камп, Би Джей ван дер; Гохале, А.А.; Смит, Р.С. (1 марта 1979 г.). «Сопротивление гниению в условиях, близких к анаэробным, в сырой древесине черного тополя» . Канадский журнал лесных исследований . 9 (1): 39–44. дои : 10.1139/x79-007 . ISSN 0045-5067 .
- ^ Департамент природных ресурсов штата Огайо. (2005). Расколотая древесина. Домашняя страница отдела: Лесная промышленность.
- ^ 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. дои : 10.1016/j.ibiod.2010.03.003 . ISSN 0964-8305 .
- ^ 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 .
- ^ 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 .
- ^ Кроан, Суки К. (2000). «Оценка роста грибков 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 .
- ^ 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 . ПМИД 22237673 . S2CID 253771157 .
- ^ Кэмпбелл, Алекс. Х. (февраль 1933 г.). «Зональные линии в тканях растений. I. Черные линии, образуемые Xylaria polymorpha (Pers.) Grev. в лиственных породах» . Анналы прикладной биологии . 20 (1): 123–145. дои : 10.1111/j.1744-7348.1933.tb07431.x . ISSN 0003-4746 .
- ^ Кристенсен, Кип В. (1982). Улучшение эксплуатационных свойств древесины путем пропитки метилметакрилатом . Университет Бригама Янга. Департамент индустриального образования.
- ^ Филлипс, Лейн Уильям (1987). Природа расщепленной древесины: анализ формирования зональной линии между шестью грибами белой гнили . Университет Бригама Янга. Департамент индустриального образования.
- ^ Робинсон, Южная Каролина; Лакс, ЧП; Рихтер, Д.Л.; Пикенс, Дж. Б. (2007). «Оценка потери обрабатываемости расколотого сахарного клена» . Журнал лесных товаров . ISSN 0015-7473 .