budowa drewna

Drewno jest materiałem niejednorodnym bowiem zbudowane jest z komórek o różnym kształcie, różnych właściwościach i w różnych zespołach.

W drewno wyróżniamy trzy zasadnicze przekroje:
- poprzeczny, który powstaje w wyniku przecięcia pnia prostopadle do jego osi podłużnej
- podłużny, który powstaje w wyniku przecięcia wzdłuż jego osi podłużnej, przez rdzeń
- styczny, który powstaje w wyniku przecięcia pnia wzdłuż jego osi podłużnej i przechodzący poza rdzeń

RDZEŃ jest to środkowa część drewna, stanowiąca jego fizjologiczną oś. Występuje on na przekroju poprzecznym w postaci plamki średnicy 1-5 mm. Na przekroju podłużnym rdzeń ma postać zabarwionej smugi. Kształt rdzenia na przekroju poprzecznym jest cechą charakterystyczną gatunku drzewa np. u dębu jest gwiaździsty, u jesionu czworokątny, u olchy trójkątny, u topoli pięciokątny, u innych gatunków ma zarys koła lub owalu.
Zabarwienie rdzenia może być różne np. biały rdzeń występuje u bzu czarnego, jarzębiny, jesionu, lipy, rdzeń żółty u jawora, czarnawy u świerka, jodły, bzu koralowego, brunatny ma dąb, wiąz. U orzecha włoskiego rdzeń może mieć barwę prawie czarną.
Rdzeń w młodym wieku składa się z komórek cienkościennych wypełnionych żywą treścią;
z czasem ona zanika, a komórki wypełniają się powietrzem.
Rdzeń jest najczęściej otoczony szerokim przyrostem drewna o mniejszej twardości niż pozostałe. Ponadto w pobliżu rdzenia często skupiają się małe, zarośnięte sęki, wpływające ujemnie na wytrzymałość drewna. Rdzeń ulega łatwo rozkładowi. Są to przyczyny dla których obecność rdzenia uważana jest za wadę w niektórych sortymentach.

SŁOJE ROCZNE są efektem corocznego odkładania się warstwy drewna przez kambium.
W budowie słoja rocznego wyróżniamy warstwę drewna wczesnego i późnego.
Drewno wczesne, barwy jasnej, powstaje w okresie wiosennym i pełni rolę głównie przewodzącą. Wchodzące w jego skład naczynia lub cewki, mają większe ściany i większe światło.
Drewno późne barwy ciemniejszej, powstaje w okresie letnim, pełni rolę mechaniczną, przez co ma ściany komórkowe grubsze a ich światło mniejsze.
U drzew iglastych przyrasta przeważnie strefa drewna wczesnego, zaś drewno późne ma na ogół stałą szerokość, wskutek czego im szersze są słoje, tym gęstość drewna jest mniejsza.
U liściastych, zwłaszcza u pierścienowonaczyniowych (Db, Js, Wz, Rb), ze wzrostem szerokości słoja rocznego wzrasta przeważnie szerokość strefy drewna późnego, natomiast drewno wczesne pozostaje bez zmian, wskutek czego im szersze są słoje, tym twardsze i cięższe drewno.
Liczba słojów rocznych na przekroju poprzecznym drzewa bezpośrednio przy ziemi równa się jego wiekowi, a zmienność ich szerokości pozwala wnioskować o przebiegu warunków klimatycznych w tym okresie.
Szerokość słojów rocznych zależy od:
- właściwości biologicznych gat.
- od warunków pogodowych,
- warunków siedliskowych (klimat, gleba)
Szerokość słojów waha się od 1 mm do 40 mm i zależy od średniej temperatury rocznej, która jest wpływa na długość okresu wegetacyjnego. Powoduje to, że drewno tego samego gatunku, np. świerk z północy lub ze stanowisk wysokogórskich, jest wybitnie wąskosłoiste, natomiast ze stanowisk nizinnych, o klimacie umiarkowanym, ma słoje wielokrotnie szersze.

BIEL jest strefą fizjologicznie czynną – przewodzi wodę z solami mineralnymi oraz gromadzi substancje zapasowe. Ich naczynia są nie zatkane, barwy jasnej.
Biel dębu ma kolor żółtawobiały.
W niektórych wypadkach w drewnie pnia występuje podwójny biel (wewnętrzny biel), gdy jednocześnie z bielem zwykłym wśród drewna twardzielowego występuje jeden lub kilka jasno zabarwionych pierścieni, które swym wyglądem przypominają biel.
Powstanie wewnętrznego bielu związane jest z działaniem niskich temperatur i czasem w następstwie zaatakowania przez grzyby rozkładające drewno (Sterem frustulosum, Fomes igniarius i innych). Komórki miękiszowe wewnętrznej warstwy bielastej zostają uszkodzone lub zabite przez niskie temperatury, natomiast w słojach położonych bliżej obwodu drzewa, komórki miękiszu pozostają żywe, ponieważ stężenie soku komórkowego jest w nich większe. Zabicie komórek miękiszowych, szczególnie promieni drzewnych, w słojach przytwardzielowych umożliwia przedostawanie się substancji pokarmowych ku obwodowi.
Powoduje to, że słój powstały po zabiciu wewnętrznego miękiszu jest zwykle węższy.
W martwych komórkach nie mogą również przebiegać procesy twardzielowania.
Słoje, w których nastąpiło zniszczenie komórek miękiszowych, pozostają więc nie zabarwione i nie zawierają wcistek. Brak substancji twardzielowych w wewnętrznym bielu, duże nagromadzenie skrobi i brak wcistek wpływają na zmniejszenie jego odporności na działalność rozkładową grzybów. W związku z tym ulega on często zgniliźnie w żyjących drzewach.

TWARDZIEL nie uczestniczy w przewodzeniu bowiem jego ściany zostały zaimpregnowane substancjami twardzielowymi (żywicami, gumami, garbnikami). Naczynia są pozatykane przez wcistki.
Jest to drewno starsze i bardziej odporne na czynniki atmosferyczne, które są wydęciami ścian komórkowych miękiszu drzewnego sąsiadującego z naczyniami. Wcistki zostają wessane przez jamki, dostając się do naczyń i zamykają je. Z kolei zaczynają obumierać żywe komórki miękiszu drzewnego, których zawartość ulega przemianie na substancje twardzielowe, a wymyte produkty przemiany, w szczególności łatwo wymywane substancje garbnikowe, inkrustują ściany komórkowe. Utlenione substancje twardzielowe są przyczyną ciemniejszego zabarwienia drewna twardzieli.

Powstanie twardzieli zależy od:
- wieku drzew np. u sosny może powstawać w wieku 20-30 lat, u jesionu w wieku 60 lat
- żyzności gleby (na żyźniejszych glebach drzewa wytwarzają później twardziel i w mniejszych rozmiarach, a na ubogich wytwarzają wcześniej)
- klimatu (w klimacie ciepłym twardziel powstaje wcześniej niż w zimnym) np. u naszej sosny twardziel pojawia się między 20 a 30 rokiem życia, w środkowej Szwecji ok. 40 roku, a w strefie koła podbiegunowego ok. 70 roku.
Proces twardzielowania jest wynikiem ustania przewodzenia wody przez wewnętrzne słoje drewna, zamierania komórek miękiszowych i przesycania błon komórkowych żywicą, garbnikami, barwnikami itp. substancjami tworzącymi się w drewnie.

PROMIENIE RDZENIOWE są to zespoły komórek rozmieszczone wzdłuż promienia przekroju poprzecznego. Służą one do gromadzenia i przewodzenia asymilatów wgłąb pnia, są one wytwarzane przez miazgę. Jeżeli powstaje w pierwszym okresie wzrostu rośliny a więc jeśli łączą łyko z rdzeniem to nazywamy je pierwotnymi.
Jeśli odchodzą od łyka do któregokolwiek słoja rocznego to nazywamy je wtórnymi.
Jeśli promienie składają się z jednego szeregu komórek to nazywamy je jednoszeregowymi (są dla nas niewidoczne gołym okiem), występują u: wierzby iwy, osiki, brzozy, lipy.
Promienie składające się z wielu szeregu komórek nazywamy wieloszeregowymi (są dla nas widoczne gołym okiem), występują u: dębu, buka.
Promienie pozornie szerokie – kilka wąskich oddzielonych promieni, będących w skupieniu i dlatego je widzimy np. u grabu i olszy.

Charakterystyczny kształt promieni rdzeniowych na przekroju stycznym (drobne, gęsto rozsiane soczewki) stanowi cechę rozpoznawczą drewna bukowego. W niektórych sortymentach np. deszczułkach posadzkowych lub okleinach, ceniony jest materiał pochodzący z przekroju promieniowego, ze względu na dużą liczbę widocznych gołym okiem promieni rdzeniowych. Materiał taki nosi nazwę błyszczowego i jest ceniony z powodu urozmaiconego rysunku drewna, a w deszczułkach posadzkowych – wskutek większej odporności na ścieranie.

PRZEWODY ŻYWICZNE wytwarzają żywicę. Są bardzo cienkimi rurkami przebiegającymi wzdłuż i w poprzek pnia. Występują u wielu gatunków iglastych, jak sosna, kosodrzewina, limba, modrzew i świerk.
Przewodów żywicznych brak u: jodły, cisa, jałowca (jodła ma w korze pęcherze żywiczne). Tylko u niektórych gat. (np. sosna) w drewnie późnym na przekroju poprzecznym są one widoczne jako drobne, błyszczące punkty.