Макроструктура деревини

 

Будова деревини, видима неозброєним оком або через лупу, називається макроструктурою. Макроструктуру добре можна розглянути на розрізах стовбура дерева.

Стовбур - основна і найбільш цінна частина дерева, з нього отримують від 60 до 90 % деревини. Тонка верхня частина стовбура називається вершиною, а нижня, товста - комлем. Місце розрізу стовбура перпендикулярно до його осі називається торцем.

У різних напрямках відносно осі стовбура будова деревини на поверхні розрізів має різний вигляд, а також неоднакові властивості деревини, тому доцільно вивчати макроструктуру деревини в таких трьох основних розрізах стовбура (рис. 1):

торцевому - поперечному, що проходить перпендикулярно до осі стовбура;

радіальному - поздовжньому, що проходить через серцевину стовбура;

тангенціальному - поздовжньому, що проходить уздовж стовбура на тій чи іншій відстані від серцевини.

 

 

 

 

 Рис. 1. Основні розрізи стовбура дерева

 

 

Для вивчення макроструктури дерева особливий інтерес представляє поперечний розріз стовбура (рис. 2). На ньому розрізняють серцевину, деревину, кору, камбій, річні шари, серцевинні промені.

 

 

Рис. 2. Поперечний розріз стовбура:
1 - серцевинні промені; 2 - корковий шар; 3 - луб; 4 - камбій;
5 - заболонь; 6 - ядро; 7 - серцевина; 8 - річні шари

 


 

Серцевина складається з порівняно великих тонкостінних запасаючих клітин, що утворилися в перші роки росту дерева. Вона досить пухка, легко викришується і найбільш здатна до загнивання. Діаметр серцевини у хвойних порід 2-3 мм, у листяних 3-5 мм.

Найбільшу масу стовбура становить деревина. За період життя дерево щороку наростає в напрямку від серцевини до кори, відкладаючи концентричні кільця (шари). Деякі породи мають частину деревини, що міститься ближче до серцевини, темнішу і з меншою вологістю. Темнішу деревину прийнято називати ядром, а породу - ядровою. Частина деревини від ядра до кори називається заболонню. Ядро має найбільш щільну і тверду деревину. Породи, в яких колір деревини в напрямі від серцевини до кори однаковий, називаються без 'ядровими.

Заболонь менш щільна, у багатьох її клітинах є залишки протоплазми. По шару заболоні відбувається висхідний рух соку. Заболонь збільшується внаслідок щорічного наростання під корою шарів нової деревини. Поступово збільшується і ядро внаслідок відмирання живих клітин у найглибших річних шарах заболоні. Величина ядра і заболоні також залежить від породи дерева, його віку та умов зростання.

За будовою деревини без'ядрові породи також неоднакові, тому вони поділяються на заболонні та спілодеревинні.

У заболонних порід будова деревини по всій товщі стовбура однакова і подібна до будови заболоні. Висхідний рух соку в них проходить по всій товщині стовбура. Колір деревини в них та вміст води по всьому перерізу однакові (береза, граб, вільха, клен та інші).

У спілодеревинних порід глибші шари деревини від молодих шарів за кольором практично не відрізняються, але будову й властивості мають такі, як ядрова деревина, тобто більш щільну і тверду з меншим вмістом води. Висхідний рух соку у спілодеревинних породах здійснюється по шарах молодої деревини, що наросла за останні роки (ялина, бук та інші).

Поряд з цим у деяких без'ядрових порід стовбур у центральній частині темніший і складається враження, що ці породи мають ядро (бук, клен, береза, вільха, осика). Таке явище прийнято називати несправжнім ядром.

Кора дерева складається з двох шарів: із зовнішнього коркового і внутрішнього - лубу. Корковий шар захищає дерево від холоду та спеки, а також механічних пошкоджень. По лубу відбувається низхідний рух соку.

Між корою (лубом) і деревиною міститься тонкий шар живих клітин, який називається камбієм. Протягом усього періоду росту дерева у камбії утворюються нові клітини. Завдяки цьому явищу дерево живе, його стовбур і гілки товщають. Щороку відкладаються шари деревини, які наросли завдяки життєдіяльності камбію. Ці шари називаються річними шарами, вони мають вигляд концентричних кілець. Річні шари дуже добре видно у багатьох порід дерев, особливо у хвойних (рис. 3).

 

 

 
Рис. 3. Річні шари сосни на трьох розрізах:
а - поперечному; б - радіальному; в - тангенціальному

 

 

Будова річного шару по ширині у багатьох порід неоднакова: виділяється рання (весняна) частина шару, що розміщена ближче до серцевини, і пізня - ближче до кори. Рання частина наростає навесні і влітку, коли у ґрунті є багато вологи і в цей час більше розвиваються провідні тканини: у хвойних порід широкосмугові трахеїди, а у листяних - великі судини. Деревина ранньої частини річного шару завжди світліша і пориста. Деревина пізньої частини річного шару наростає в кінці літа і восени. Вона складається здебільшого з клітин механічної тканини, тому вона темніша, міцніша і щільніша.

Ширина річних шарів впливає на властивості і в цілому на якість ділової деревини. У хвойних порід чим вужчі річні шари, тим деревина має більше смоли і міцніша.

У листяних порід, у яких рання частина річного шару складається з 2-3 кільцевих рядів великих судин, навпаки: чим ширші річні шари, тим деревина щільніша, міцніша і твердіша.

На якість деревини багатьох листяних порід, у яких річні шари чітко не виділяються, ширина їх майже не впливає (береза, клен, липа, вільха, граб, бук, осика).

У деревини будь-якої породи є серцевинні промені. Вони складаються з кількох рядів запасаючих клітин, розміщених у радіальному напрямі. Серцевинні промені бувають первинні і вторинні. Первинні починаються від середини і йдуть до кори. Вторинні починаються на різній відстані від серцевини, доходять до кори і продовжуються в ній. Через промені в горизонтальному напрямі надходить повітря, вода й поживні речовини. На одному квадратному сантиметрі площини тангенціального розрізу серцевинних променів буває кілька тисяч. Розміри серцевинних променів неоднакові у всіх порід дерева і бувають по висоті від 0,2 до 50 мм, а по ширині від 0,005 до 0,6 мм. Промені є широкі (бук, дуб), вузькі (в'яз, клен) і дуже вузькі (осика, береза).

Серцевинні промені, якщо вони великі, видимі на всіх розрізах. На торцевому вони виглядають блискучими смугами; на радіальному - смугами і плямами; на тангенціальному - штрихами і крапками.

Ступінь розвитку серцевинних променів і їх кількість залежать від породи дерева, а також від умов його зростання. Якщо дерево добре освітлене сонячним світлом, то в ньому серцевинних променів значно більше, ніж у того, яке росте у затінку.