Szám:                                        SK_000006_H

Szerző:                                      Kúdela, Jozef   

Cikk címe:                                A heterobasidion annosus farontó gomba által károsított lúcfenyő faanyag néhány tulajdonsága és struktúrája

Kiadvány neve:                       Drevársky Výskum, 1987. évfolyam, 115. kötet, 1 – 20. oldal, Štátny drevársky výskumný ústav (ŠDVU), ALFA, Bratislava 1988.

          

Lásd az eredeti cikket:

 

http://library.envifor.eu:8282/greenstone/collect/PDF/SK_000006.pdf

 

Kulcs szavak: lucfenyő faanyag, farontó gomba, delignifikáció, mikrofiblillek, gombahifák

 

Az eredeti rezümé nem lektorált fordítása:

A lucfenyő fája nálunk általánosan használt építőanyag. E szempontot figyelembe véve fontos, hogy már a korhadás kezdeti szakaszaiban ismerjük a fizikai-mechanikai tulajdonságok változását, amikor a faanyag struktúrájában bekövetkezett patológiai változások még nem észrevehetőek. A munka célja az volt, hogy még a fa növekedése során bekövetkezett károsításkor (Heterobasidion annosus farontó gomba károsításáról van szó) állapítsuk meg néhány fizikai-mechanikai tulajdonság változását. A továbbiakban azt  kellett megállapítani, hogy változnak ezek a tulajdonságok a fa külső felületétől a a törzs közepéig haladva. A vizsgált tulajdonságok változásának indoklása céljából vizsgáltuk a mikroszkópos és a szubmikroszkópos struktúra változását is. A lucfenyő faanyagnak az említett gomba által okozott korhadását a feltűnő vörös elszíneződés (a korhadás II. stádiuma) alapján az erdészeti gyakorlatban általában vörös korhadásnak nevezik. Viszont azt is figyelembe kell venni, hogy a fával táplálkozó (lignivora) gombák, mint pl. Heterobasidion annosus is, fehér korhadást is okoznak. A faanyag lebontása zömmel korrozív. Gyakran előfordul a viaszos korhadás, ami a faanyag sűrűségének jelentős csökkenésében nyilvánul meg. Ezért sok szerző a Heterobasidion annosus gombának a faanyag tulajdonságaira gyakorolt hatása vizsgálatakor éppen a faanyag sűrűségének változását kíséri figyelemmel a korhadás különböző stádiumaiban. Valamennyien azt állapítják meg, hogy a korhadás terjedésével párhuzamosan csökken a faanyag sűrűsége, jóllehet néhány adat ezt nem támasztja alá, viszont az első stádiumban valamivel nagyobb átlagérték jött ki.

A sűrűség csökkenését nagyrészt a következőkkel magyarázzák:

a/aránytalan térfogatváltozás a tömegváltozáshoz képest,

b/ a faanyag vegyi összetételének megváltozása – építőelemek mennyiségének csökkenése,

c/ a sejtfalak strukturális és ultra struktúrális változásai.

Meg kell jegyeznünk, hogy ezek a tényezők szorosan összefüggnek. Csupán attól függ, hogy milyen nézőpontból vizsgáljuk az adott problémát. Vegyi szempontot figyelembe véve a Heterobasidion annosus szénhidrogénekkel és ligninnel táplálkozik. Amikor a lucfenyő gyökerének a vegyi összetételét vizsgálták, azt állapították meg, hogy a tömegcsökkenéssel párhuzamosan lineárisan csökken a holocellulóz tartalom. A korhadás kezdeti stádiumában az egyes cellulóz összetevők közül az a-cellulóz esetében tapasztaltak nagymértékű leépülést. A korhatásnak ugyanabban a stádiumában igen intenzív volt a lignin lebomlása (Ez elérte a 70%-os össztömeg veszteséget.) A faanyag alapvető összetevőinek a csökkenése is arányosan következett be, miközben változatlan szénhidrogén- és ligninarányból indultak ki. Megállapították, hogy valamivel határozottabb volt a cellulóz mennyiségének csökkenése, mint a ligniné. A faanyag korrózív lebomlása nem csökkenti olyan nyilvánvalóan a mechanikai tulajdonságokat, mint a destruktív lebomlás. A korhadás első fázisában egyértelmű a szálirányú nyomószilárdság és a keménység 10%-os csökkenése. A korhadás első stádiumában 10-20% közötti arányban csökken a húzószilárdság, a szívósság   és a statikus hajlítószilárdság. A mechanikai tulajdonságok ezen változásait a cellulóz mechanikai tulajdonságainak megváltozásával magyarázhatjuk. Azt feltételezzük, hogy ha a gombák okozzák a faanyag mechanikai tulajdonságainak csökkenését és építőelemeinek veszteségét, akkor természetes, hogy a gombák hatásának primér módon kell megjelennie a faanyag struktúrájában.

A Heterobasidion annosus gomba által károsított 11 db törzsből 0,5 m hosszúságú darabokat állítottuk elő a törzsek ép és károsított részeiből egyaránt. A korhadás jelenlétét a makroszkópos jegyek alapján állapítottuk meg. Ennek során azt feltételeztük, hogy a lucfenyő faanyagának sűrűségváltozása és a többi tulajdonság változása a törzs mentén felfelé haladva elhanyagolható. Viszont e tulajdonságok jelentős eltérést mutatnak a törzs kersztmetszetét tekintve (a törzs külső felületétől a középpont felé haladva). Ezért a darabolt rönkök esetében a vágásfelületet sugárirányban öt zónára osztottuk, melyekből hasábokat készítettünk a próbatestek elkészítése céljából. Minden zónából és minden tulajdonságra vonatkozóan véletlenszerű kiválasztással max. 5 db próbatestet választottunk ki. A próbatesteket nulla nedvességtartalom eléréséig szárítottuk. Az így kiszárított próbatestek esetében az érvényes CSN-szabványok szerint határoztuk meg a vizsgálati paraméterek értékeit. A fizikai tulajdonságok közül a sűrűséget és a zsugorodási együttható (száradás során bekövetkező térfogatcsökkenés) értékét határoztuk meg. A mechanikai tulajdonságok közül (nyomó-, húzó-, nyíró- és hajlítószilárdság és szívósság) a cikkben csupán a szálirányú nyomószilárdság határértékeit tüntettük fel. A Heterobasidion annosus gombának a faanyag strukturális tulajdonságaira gyakorolt hatását raszterező elektronmikroszkóppal vizsgáltuk. A törzs külső és középső részéből vett mintadarabokat vetettük vizsgálat alá.

Az elért eredmények és elemzésük alapján azt állapíthatjuk meg, hogy a Heterobasidion annosus gomba által károsított lucfenyő faanyag sűrűségét növekedése során sok egyéb tényező befolyásolja még, ezért ez a tulajdonság indikátorként nem alkalmas a korhadás meghatározására (kimutatására), főképp a kezdeti stádiumokban. Megfelelőbb indikátornak mutatkoztak a mechanikai tulajdonságok (esetünkben a szálirányú nyomószilárdság). Már a korhadás első stádiumában is 10-15%-kal csökkent a nyomószilárdság. A raszterező elektronmikroszkóppal megfigyelt falebomlási folyamatot két szakaszra bonthatjuk: első a szelektív delignifikációs stádium, a második pedig a cellulóz degradációja. A faanyagnak ezt a lebomlási folyamatát korrózív-destruktív lebomlásnak nevezzük. A lebomlás nemcsak a a gombahifákkal való közvetlen érintkezés során következik be, hanem a vizsgált gomba diffundálódó lebontási rendszert alkot és a fehér korhadás tipikus jeleit mutatja.

1. ábra

A tulajdonságok változása a törzs külső   felületétől a törzs belső része (közepe) felé haladva egészséges és károsított faanyag esetében

2.    ábra

A száradáskor bekövetkező térfogatcsökkenés (zsugorodás) együtthatójának és a sűrűségnek az összefüggése

2.    táblázat

A sűrűség, a zsugorodási együttható és a nyomószilárdság alapvető statisztikai jellemzői az egészséges és a Heterobasidion annosus gomba által károsított lucfenyő faanyag esetében

3.    ábra

A szálirányú nyomószilárdság és a sűrűség összefüggése

a/ a törzs egészséges része esetében, b/ a törzs károsított része esetében

4.    ábra

A Heterobasidion annosus farontó gomba által károsított lucfenyő faanyag keresztmetszete

5.ábra

 Heterobasidion annosus (Fr./Bref), SEM, 580. kötet x farontó gomba által károsított faanyag szíjács részében lévő összetett tavaszi pászta károsodása

6.    ábra

A nyári pásztában lévő összetett középső lamella károsodása, SEM, 580. kötet x

7.    ábra

A középső lamella károsodásának részletes képe, SEM, 4610. kötet x

8.    ábra

A fonalszerű keresztmetszeti kép azt mutatja, hogy a sejtfalat farontó gomba károsította, SEM, 1715. kötet x

9.    ábra

Ezen a helyen látható a sejtfal károsodása, SEM, 1830. kötet

10. ábra

A sejtfal sérülése – részlet, SEM, 4570. kötet x

11. ábra

A sejtfal nagymértékű lebomlása, SEM, 1980. kötet x

12. ábra

A sejtfal tejes mértékű károsodása (lebomlása) a nyári pásztában – érett rész, SEM, 610. kötet x

13. ábra

A faanyag lebontása a gyantacsatornák környezetében, SEM, 125. kötet x

14. ábra

A gyantacsatornában lévő gyanta akadályozza a gombahifa áthatolását, SEM, 735. kötet x

15. ábra

A gyantacsatorna elgyantásodott sejtjeinek részletes képe, SEM, 1675. kötet x

16. ábra

A rétegek eltolódása a nyírás során vagy a középső lamellában, vagy pedig későbbi stádiumokban magában a sejtfalban is létrejöhet, SEM, 125. kötet x

17. ábra

Az elcsúszott felület részletes képe, ahol láthatjuk a hifák sejtfalon keresztül történő áthatolását, SEM, 930. kötet x

18. ábra

A hifák áthatolása a tracheidák üregein és az elvékonyodott részeken keresztül, SEM, 470. kötet x

19. ábra

A leszakadt hifa részletes képe, SEM, 4570. kötet x

20. ábra

Az egyes rétegek elválása – szakadási felület, SEM, 1676. kötet x

21. ábra

A sejtfal sérülése – szakadási felület, SEM, 1885. kötet x

22. ábra

Szálas szakadás mikrofibrill kötegekkel, SEM, 1676. kötet x

23. ábra

Mikrofibrill kötegek – a törés(szakadás) sokkal ridegebb, SEM. 900. kötet x

24. ábra

Tipikus rideg szakadás (törés) a korhadás igen előrehaladott stádiumában, SEM, 525. kötet x

25. ábra

Delignifikáció és az S3 réteg cellulóz vázának sérülése, SEM. 5105. kötet x

26. ábra

A sejtfal sérülése a kettőspontok környezetében, SEM, 1200. kötet x

27. ábra

Teljesen sérült rész, melyet fehér gombafonalak (micélium) töltenek ki, SEM, 20. kötet x

28. ábra

A faanyag lebomlása a vízszintes gyantacsatornák környezetében, SEM, 395. kötet x

29. ábra

A faanyag teljes lebontása, miközben a vízszintes gyantacsatornák hámsejtjei sérülésmentesek, SEM, 210. kötet x