Træforfaldssvamp - Wood-decay fungus

Træforfald forårsaget af Serpula lacrymans (kaldet ægte tørrot , en type brunrot ).
Fomes fomentarius er et stamforfald i plantepatogen
Tør råd og vandskade

En træ-henfald eller Barkborer svamp er alle arter af svamp, der fordøjer fugtigt træ , får det til at rådne . Nogle arter af træforfaldssvampe angriber dødt træ, såsom brun råd, og nogle, såsom Armillaria (honningssvamp), er parasitiske og koloniserer levende træer. Overdreven fugtighed over fibermætningspunktet i træ er påkrævet for svampekolonisering og spredning. Svampe, der ikke kun vokser på træ, men gennemsyrer dens fibrøse struktur og faktisk forårsager henfald, kaldes lignicolous svampe. I naturen forårsager denne proces nedbrydning af komplekse molekyler og fører til tilbagevenden af ​​næringsstoffer til jorden. Forskellige lignicolous svampe forbruger træ på forskellige måder; for eksempel angriber nogle kulhydraterne i træ og nogle andre henfalder lignin . Forfaldshastigheden af ​​træmaterialer i forskellige klimaer kan estimeres ved hjælp af empiriske modeller.

Træforfaldssvampe kan klassificeres efter den type henfald, de forårsager. De mest kendte typer er brun råd , blød råd og hvid råd . Hver producerer forskellige enzymer, kan nedbryde forskellige plantematerialer og kan kolonisere forskellige miljømæssige nicher. De resterende nedbrydningsprodukter fra svampeaktion har variabel pH, opløselighed og redoxpotentialer. Over tid vil denne rest blive inkorporeret i jorden og sedimentet, så det kan have en mærkbar effekt på miljøet i dette område.

Brun rådne

Kubisk brun råd på eg

Brunrotssvampe nedbryder hemicellulose og cellulose, der danner træstrukturen. Cellulose nedbrydes af hydrogenperoxid (H 2 O 2 ), der produceres under nedbrydningen af hemicellulose. Fordi hydrogenperoxid er et lille molekyle , kan det diffundere hurtigt gennem træet, hvilket fører til et henfald, der ikke er begrænset til de direkte omgivelser fungale hyfer . Som et resultat af denne form for forfald krymper træet, viser en brun misfarvning og revner i groft kubiske stykker, et fænomen kaldet kubisk brud. De svampe for visse fjerne cellulose forbindelser fra træ og dermed træet bliver en brun farve .

Brun rådne i en tør, smuldrende tilstand omtales undertiden forkert som tørrot generelt. Udtrykket brun rådne erstattede den generelle anvendelse af betegnelsen tørrot , da træ skal være fugtigt for at forfalde, selvom det senere kan blive tørt. Tør råd er et generisk navn for visse arter af brunrotssvampe.

Brunrotssvampe af særlig økonomisk betydning omfatter Serpula lacrymans (ægte tørrot ), Fibroporia vaillantii ( minesvamp ) og Coniophora puteana ( kældersvamp ), som kan angribe tømmer i bygninger. Andre brunmuldssvampe omfatter svovl hylde , Phaeolus schweinitzii , og Fomitopsis pinicola .

Brunrotet svampeforfald er kendetegnet ved omfattende demethylering af ligniner, hvorimod hvidrot har tendens til at producere lave udbytter af molekyler med demethylerede funktionelle grupper.

Der er meget få brunrotssvampe i tropiske klimaer eller i sydlige tempererede zoner. De fleste brunrotssvampe har et geografisk område nord for Kræftens Trope (23,5 ° breddegrad), og de fleste af disse findes nord for 35 ° breddegraden, svarende til en groft boreal fordeling. De brunrotssvampe mellem breddegrader 23,5 ° og 35 ° findes typisk ved høje højder i fyrreskovområder eller i nåletræsskovområder såsom Rocky Mountains eller Himalaya .

Blød råd

Forfaldet træ Svamp vokser ved rådne /forfaldne skove

Blødrotssvampe udskiller cellulase fra deres hyfer , et enzym, der nedbryder cellulose i træet. Dette fører til dannelsen af ​​mikroskopiske hulrum inde i træet, og nogle gange til et misfarvnings- og revnemønster, der ligner brun råd. Soft-rot svampe har brug for fast nitrogen for at syntetisere enzymer, som de får enten fra træet eller fra miljøet. Eksempler på svamp-forårsagende svampe er Chaetomium , Ceratocystis og Kretzschmaria deusta .

Soft-rot svampe er i stand til at kolonisere forhold, der er for varme, kolde eller våde til, at brun eller hvidrot kan bebo. De kan også nedbryde skove med høje niveauer af forbindelser, der er resistente over for biologiske angreb. Bark i træagtige planter indeholder en høj koncentration af tannin , som er svær at nedbryde for svampe, og suberin, der kan virke som en mikrobiel barriere. Barken fungerer som en form for beskyttelse af plantens mere sårbare indre. Soft-rot svampe har ikke en tendens til at være i stand til at nedbryde stof lige så effektivt som hvidrotssvampe: de er mindre aggressive nedbrydere.

Hvid råd

Hvid råd på birk
... og på eg
"White rot" omdirigerer her. For løgpatogen, se Allium hvid råd .

Hvidrotssvampe nedbryder ligninet i træ og efterlader den lysere cellulose bagved; nogle af dem nedbryder både lignin og cellulose. Som følge heraf ændrer træet tekstur og bliver fugtigt, blødt, svampet eller træet; farven bliver hvid eller gul. Fordi hvidrotssvampe er i stand til at producere enzymer, såsom laccase , der er nødvendige for at nedbryde lignin og andre komplekse organiske molekyler , er de blevet undersøgt til brug i mykoremedieringsapplikationer .

Der er mange forskellige enzymer, der er involveret i træets forfald af hvidrotssvampe, hvoraf nogle direkte oxiderer lignin. Den relative forekomst af phenylpropan alkyl sidekæder af lignin karakteristisk falder, når henfaldet af hvide-rådsvamp. Det er blevet rapporteret, at østerssvampen ( Pleurotus ostreatus ) fortrinsvis henfalder lignin i stedet for polysaccharider. Dette er forskelligt fra nogle andre hvidtråt svampe, f.eks. Phanerochaete chrysosporium , som ikke viser selektivitet over for lignocellulose.

Honningssvamp ( Armillaria spp. ) Er en hvidrotssvamp, der er berygtet for at angribe levende træer. Pleurotus ostreatus og andre østerssvampe dyrkes almindeligvis hvidrotssvampe, men P. ostreatus er ikke parasitisk og vokser ikke på et levende træ, medmindre den allerede dør af andre årsager. Andre hvidrotssvampe inkluderer kalkunhale , kunstnerens konk og svamp .

Hvidrotssvampe dyrkes over hele verden som fødekilde-for eksempel shiitakesvampen , der i 2003 udgjorde cirka 25% af den samlede svampeproduktion.

Fremkaldt svampeforfald

Kuglepen med etui lavet af træ, der viser induceret svampeforfald

En særlig måde at give dyrket træ en usædvanlig struktur på er at inficere det med en parasitsvamp ved at opbevare det i et fugtigt miljø ( svampeforfald ). Svampen trænger ind i lagene af træet og ændrer cellernes natur . Denne proces skaber individuelle mønstre og farvenuancer. Træet, der er behandlet på denne måde, er derefter glimrende egnet til fremstilling af alle former for designobjekter. For at stabilisere træstrukturen svækket af svampen indføres harpikser eller plast normalt i materialet ved særlige vakuumprocesser .

En særlig isningsproces, der anvendes på bøgetræ, fører til resultater svarende til dem, der opnås ved svampeforfald. Efter at træet er gennemblødt, er det iset og derefter tørret. Resultatet er et meget let træ med et næsten sort korn . Dette resultat, som også forekommer meget sjældent i naturen, kaldes isbøg .

Naturlig holdbarhed

Naturlig holdbarhed er træets iboende evne til at tolerere og modstå svampeforfald og angreb fra insekter , såsom træborer og termitter og marine organismer . Denne beskyttende egenskab kan tilskrives specifikke biologiske forbindelser, kaldet ekstraktiver, der er giftige for træødelæggende organismer. Sammen med træets vækst, de splintår konverterer til kernetræ og dette bringer til fysiske og kemiske ændringer i træet. Som et resultat falder permeabiliteten, mens den naturlige holdbarhed øges. Således findes ekstraktiverne, der er ansvarlige for naturlig holdbarhed, hovedsageligt i kernetræet, selvom de også kan være indeholdt i små mængder i træet. Forskellige kemikalier er blevet isoleret fra kernetræet i naturligt rådne træer og har vist sig at være beskyttelsesmidler, herunder polyfenoler , lignaner (f.eks. Gmelinol , plicatsyre ), flavonoider (f.eks. Mesquitol ), tropoloner (f.eks. Hinokitiol og andre thujapliciner ), sesquiterpenoider ( f.eks. a-cadinol ). Den naturlige holdbarhed varierer mellem træarter, geografiske regioner, miljøforhold, vækststadium og stiger med alderen. Derved er nogle træer mere modstandsdygtige over for svampesygdomme og insekter, og deres tømmer holder længere end andre træer. Disse træers tømmer forbliver især holdbare i en lang periode, selv omkring et århundrede, og derfor har de været brugt som et pålideligt byggemateriale i århundreder. Da de unge træer ikke producerer nok beskyttende kemikalier, vokser nogle træer med en hul, rådden stamme i en tidlig alder. Stande af gamle væksttræer er imidlertid mere naturligt holdbare end andenvækststande . Træarter, der har betydelige naturlige holdbarhed omfatter Lagarostrobos franklinii (Huon fyr), Intsia bijuga (Ipil), Eucalyptus arter ( ironbark ), Podocarpus Totara (Totara), Vitex Lucens (Puriri), Agathis australis (Kauri), træer af Cupressaceae familien , såsom solcypres (Hinoki cypres), Kæmpe-Thuja (vestlige rødt cedertræ), hønsebenstræ dolabrata (Hinoki Asunaro), Juniperus Cedrus (De Kanariske Øer enebær), Atlas-ceder (Atlas cedertræ), Chamaecyparis taiwanensis (Taiwan cypres), og mange andre arter, der tilhører denne familie.

I henhold til EN 350: 2016-standarderne fra APA-The Engineered Wood Association kan træets og træbaserede produkters holdbarhed mod svampeforfald klassificeres i fem kategorier: meget holdbar (DC1); holdbar (DC2); moderat holdbar (DC3); lidt holdbar (DC4); og ikke holdbar (DC5). Og holdbarheden over for insektangreb kan kategoriseres som holdbar (DC D); moderat holdbar (DC M); og ikke holdbar (DC S). Generelt betragtes kernetræet af holdbare træarter som meget holdbart, hvorimod træet af alle træarter betragtes som ikke holdbart og er det mest sårbare.

Beskyttelse af træ

Hovedartikel: Træbeskyttelse

Et bredt udvalg af træbeskyttelse er blevet udviklet for at give træet en forbedret holdbarhed og for at beskytte det mod forfald. Træet kan behandles i henhold til dets formål (biologisk beskyttelse, f.eks. Svampe, insekter, marine organismer) og miljøet (indvendigt, udvendigt, over jorden, i jorden, i vandet). Timber konserveringsmidler indbefatter kromateres kobberarsenat (CCA), alkalisk kobber kvaternær (ACQ), kobber azol (CuAz), borater , natrium og kaliumsilicat , oliebaserede konserveringsmidler, såsom creosot og pentachlorphenol , lette organiske konserveringsmidler opløsningsmiddel (LOSP), propiconazol - tebuconazol - imidacloprid , epoxyharpikser , træacetylering, naturlig eller biologisk konservering, såsom behandling med varme ( termisk modificeret træ ), mudder , tungolie , imprægnering ved hjælp af biopolymerer fra landbrugsaffald ( biologisk modificeret træ ), der dækker træ med kobberkapper , etc. Behandling af tømmer med naturlige ekstraktiver afledt af rådneresistente træer, såsom hinokitiol , tanniner og træekstrakter , er en anden lovende miljøvenlig træbeskyttelsesmetode. Jo mere gennemtrængeligt træet er, jo lettere er det at behandle. I henhold til EN 350: 2016 -standarderne kan træets behandlingsmuligheder kategoriseres i fire niveauer: (1) let at behandle; (2) moderat let at behandle (3) svært at behandle og (4) ekstremt vanskelig at behandle.

Sikkerhed

I årenes løb er der opstået mange bekymringer med hensyn til arsen- og kromindholdet i CCA . I 1986 anerkendte det amerikanske miljøbeskyttelsesagentur (EPA) arsen som et kræftfremkaldende stof. Vandforureningen med arsen og dets forbindelser er et alvorligt folkesundhedsproblem, og deres frigivelse til miljøet og jordforurening er et andet miljøproblem. Forskellige lovgivningsmæssige indgreb er blevet iværksat på verdensplan for at begrænse deres anvendelse i træindustrien, især i tømmer til privat brug. Ved udgangen af ​​2003 blev den amerikanske EPA og træindustrien enige om at stoppe brugen af ​​CCA til behandling af træ til privat brug. Dets anvendelse er også forbudt i Canada , Australien og EU .

Se også

Referencer

Yderligere læsning