träförfall (trärot) är sönderdelning av trä av mikroorganismer, främst genom enzymatisk aktivitet. För praktiska ändamål är svampar de enda agenterna för träförfall. Det finns andra typer av försämring, av insekter, marina djur, ultraviolett ljus etc., men detta är inte förfall, inte heller är det kvantitativt lika viktigt som förfall.
träförfall är oerhört viktigt ekonomiskt och ekologiskt:
- det återvinner elementen i trä.
- ruttnande trä skapar viktiga livsmiljöer för vilda djur, insekter, mykorrhizala trädrötter, svampar och biologisk mångfald i allmänhet.
- de motstridiga produkterna av förfall, särskilt brunröta, införlivas i jord, där de ökar fukthållningskapaciteten och katjonbyteskapaciteten (ökande marklagring för vatten och näringsämnen).
- många av de viktigaste trädsjukdomarna, såsom stamförfall och rotsjukdomar, involverar träförfall.
- förfall av trä i träd på utvecklade platser och stadslandskap är en viktig orsak till trädrisk genom att skapa trädfel som ökar sannolikheten för mekaniskt fel.
- träförfall är ekonomiskt mycket viktigt för träprodukter i tjänst (byggnader, broar, verktygsstänger, staket etc.)
den här sidan har allmän information om träförfall (trärot). Du kanske är intresserad av mer specifik information om sjukdomar som involverar förfall i trädstammar och rötter.
Du kan hitta annoterade listor över några förfall som är viktiga i Nordamerika här.
innehållet på denna sida:
- träanatomi och kemi
- typer av förfall
- villkor för förfall i olika positioner
- sjukdomscykel av förfall
- trämotstånd
- förfall av trä i tjänst; fläck
Träanatomi och kemi
För att lära dig viktiga saker om träförfall måste du känna till de väsentliga grunderna av trä anatomi och kemi. Här är två tabeller som ger en mycket kortfattad start.
Cell Types in Wood
| Softwood (Conifer) | Hardwood (Angiosperm) | Both | |||
|---|---|---|---|---|---|
| Cell Type | Tracheid | Epithelial Cells | Vessel Elements | Fiber | Parenchyma |
| Function | sap conduction + support | Produce resin | sap conduction | support | storage, defense |
| Shape | long, narrow | kort, bred | kort, smal | olika | arrangemang | ansluten till gropar | gör omkretsen av hartskanaler | ansluten ände till ände i långa kärl | ansluten till smala gropar | orienterad radiellt i strålar och i lövträ, longitudinellt nära fartyg |
med andra ord:
- barrträd använder trakeider för både vattenledning och styrka/stöd. Dessa celler dör efter bildning.
- lövträ delar upp dessa funktioner i två celltyper: fartygselement för ledning och fibrer för stöd. Dessa dör också efter bildandet.
- alla träd har också parenkymceller. Dessa levande celler kan lagra mat och aktivt försvara runt sår, svampattack etc.
- Slutligen har de flesta barrträd också epitelceller, som utgör väggarna i hartskanaler. De producerar harts som en försvarsmekanism.
- parenkym och epitelceller dör under omvandlingen av splintved till kärnved. De dör också bakom kambium som dödas av sår, sjukdom eller insektsattack.
Wood Chemistry
| Component | Approximate composition by weight | Structure |
|---|---|---|
| Cellulose | 50% | linear chains of glucose (beta-bond) |
| Hemicellulose | 25% | branched chains of various sugars |
| Lignin | 25% | A complex, cross-linked polymer based largely on phenylpropanoid units |
Types of Wood Decay
| Type | Agents | Color | Texture | Chemistry |
|---|---|---|---|---|
| White Rot | Basidiomycota | ±bleached | fibrous | all components removed |
| Brown Rot | Basidiomycota | ± brown | fibrous texture lost early, cross-checking | primarily carbohydrates lost, lignin mostly remains |
| Soft Rot | Ascomycota | blekt eller brunt | vanligtvis på ytan, viss fibrös textur förlorad, korskontroll i vissa fall | kolhydrater föredras, men vissa lignin förlorade också |
vit rot
i vitrot förstörs alla träkomponenter. Komponenterna förblir i ungefär samma andel genom förfall som i ljudträet. Vit röta är fibrös eftersom vissa cellulosa förblir intakt tills mycket sena stadier av förfall. Det är vanligtvis mindre fibröst i lövträ än i barrved på grund av de kortare fibrerna i lövträ. Det blir vanligtvis vitaktigt på grund av blekning genom oxidation och förlust av lignin, vilket är något brunt. Färg och konsistens varierar mellan vita ruttnar orsakade av olika svampar:
- trådig vit röta
- svampig vit röta
- laminerad vit röta (separation av årsringar)
- fläckig vit röta
- vit ficka röta
- zonlinjer ibland närvarande
i vissa vita röta, det finns en fenomen som kallas selektiv delignifiering. Alla komponenter tas bort, men den relativa hastigheten varierar. Lignin och hemicellulosa avlägsnas selektivt i tidiga skeden. Detta lämnar berikad cellulosa. Detta är vad som händer i de vita regionerna i en fläckig röta och i fickorna på en vit fickröta. Det finns ett enormt intresse för att använda dessa svampar i industrin, eftersom många användningar av trä innebär att ta bort lignin (t.ex. biopulping).
Etnopatologi
i Chile förekommer selektivt delignifierat Trä av släktet Nothofagus i stora mängder. Det är mest förknippat med förfall av Ganoderma arter och kallas palo podrido. Dr Robert Blanchette rapporterar att indianer i Chile har (haft) en gud som heter Trauco. Trauco bor i skogen och ser ut som en man men har klövade Fötter. Trauco representerar fertilitet, kanske på ungefär samma sätt som Kokopelli från indianerna i sydvästra Nordamerika. Ogifta kvinnor som blev gravida sa ofta att Trauco hade besökt dem och han var ansvarig för deras graviditet. Trauco äter palo podrido, och det finns rapporter som indianerna gjorde också, kanske för att öka fertiliteten.
i selektivt delignifierat trä finns det ofta fickor av klara, gelatinösa rester av träet. Särskilt Armillaria-arter orsakar ofta dessa gelatinösa fickor. Detta kan koloniseras av jäst och kan innehålla alkohol. Vi vet inte vilken roll detta kan spela i legenden, men en noterad skogspatolog som försökte få barn åt lite Armillaria jelly medan han var på en resa och hans fru blev gravid strax efter!
För övrigt är det delignifierade träet ganska användbart som foder för hovdjur. Det kan lätt brytas ner med hjälp av mikroorganismer i tarmen. Även i Alaska har jag sett bevis på att älg har matat på stockar förfallna av Ganoderma applanatum!
brun Rot
brun rot är brun eftersom kolhydrater avlägsnas och lämnar brunaktig, oxiderad lignin. Det finns ingen fibrös struktur eftersom cellulosan bryts upp tidigt. Träet krymper vid torkning och korskontroll ses i senare skeden. Det kallas ofta” kubisk ” brunröta av den anledningen.
den första etappen av brunrot är icke-enzymatisk. Svampen producerar några små kemiska medel (som involverar oxalsyra och väteperoxid) som Blixtlås runt i cellväggen som en liten sax, snipping kedjor av cellulosa och hemicellulosa i mindre bitar. Detta händer i hela väggen i ganska tidiga skeden. Kolhydraterna blir delvis lösliga, enzymer arbetar på dem, frigör sockerarter och de absorberas långsamt av svampen.
det finns en handfull bruna fickrötor, och de är väldigt coola och speciella. De utvecklas bara i levande träd, och ofta i trädarter som har ovanligt hållbart trä, med annars mycket effektiva svampdödande kemikalier i kärnveden. Man kan spekulera i att förekomsten av bruna fickrötor i sådana trädslag troligen är relaterad till träets kemiska skydd, men hur är ett mysterium som ännu inte har lösts. Använder de ljudet trä runt fickorna som en kemisk avfallsdump?
Mjuk röta
Mjuk röta förekommer inte i levande träd. Det är viktigt vid nedbrytning av trä i drift. Den mest kända funktionen är de nyfikna vinkelhålorna i sekundärväggen, men de är inte alltid närvarande.
villkor för position av förfall
i allmänhet tenderar levande träd att förfalla inifrån och ut och döda träd från utsidan in. Det finns olika orsaker till detta, men det beror till stor del på att splintved har ett mycket effektivt aktivt motstånd när trädet lever men praktiskt taget inget motstånd när trädet är dött.
termerna som hänför sig till förfallets position i trädet är bara approximationer; svamparna är inte nödvändigtvis begränsade till dessa regioner.
förutom de termer som illustreras till höger (toppröta, stam eller stamröta, rumpröta, rotrot) är två som du stöter på hjärtröta och sapröta. Hjärtrot definieras ofta som förfall i levande träd. Vissa definierar det som förfall som främst utvecklas i kärnved eller inre Trä av levande träd. Det används vanligtvis för att hänvisa till sönderfall som främst utvecklas i stammen snarare än i rötter och rumpa. Saprot kan hänvisa till saprobiska sönderfall eller till de som utvecklas i splintved. Vanligtvis försvinner splintved i stor utsträckning endast i döda träd. Men det finns några svampar som vanligtvis sönderfaller splintved i levande träd, vilket vanligtvis orsakar cankers. Sådana sjukdomar är kända som canker-rots. Tänk också på att saprobiska svampar kan och förfaller dött trä i levande träd.
här använder vi termen stamförfall för alla sjukdomar där det primära symptomet är förfall av stamträ, till stor del för att ’hjärtrot’ anses av vissa att antyda att förfall är begränsat till kärnved, vilket ofta inte är fallet.
en annan term som du ser är slash rot, helt enkelt hänvisar till förfall av dött material, särskilt grenar och toppar som är kvar efter loggning.
Sjukdomscykel av sönderfall
hänvisar till livscykeln för en polypore, eftersom den är nära relaterad till sjukdomscykeln. Två punkter måste läggas till. För det första inträffar förfall i många år, mellan stadierna av plasmogami och frukt, och frukt kan fortsätta i många år. För det andra är spridnings – och infektionsdomstolen viktiga frågor:
spridning är av sporer:
- sporer kan frisättas i några dagar (svamp) eller i sex månader eller mer per år (fleråriga conks).
- upp till 300 miljarder sporer per dag produceras av vissa conks!
- sporerna bärs av vind. De är i upphängning i luften och kan resa många mil även i lätt bris.
- vissa sönderfallssvampar har ett konidialt Stadium i kulturen men de finns sällan i naturen och deras betydelse är okänd.
infektion domstolen är alltid icke-levande trä
Brand ärr: Tidiga studier föreslog att brandärr är de viktigaste, både i lövträ av SE och i barrträd i väst. Det kommer att vara mindre sant där brandärr är ovanliga. Sår: trasiga toppar (från glasyr eller snöstormar, vilket leder till toppröta), trädfallsärr, djurskador (som rådjur som skrapar av sammet, nötkreaturskador på rotkrage, till och med björnar i ett fall), loggningsärr, snidning och hatchetmärken. Loggskador är en viktig infektionsdomstol som vi kan lyckas minska röta och stamförfall. Skador från beskärning kan minimeras genom att veta hur man beskär (Forest Service on-line info). Grenstubbar: även döda kvistar ner till få mm diam. kan vara infektionsdomstol för vissa svampar, såsom Porodaedalea pini. Samma svamp kan också infektera genom vita tallledare som dödats av vit tallvivel. Stubbar / kvistar också viktigt för Stereum sanguinolentum och Echinodontium tinctorium. Rötter: främst rot-och rötsvampar kommer på detta sätt. Se sidan om rotsjukdomar för mer information. Cankers, mistelinfektioner, nekrotiska galls: dessa platser kan så småningom smittas av sönderfallssvampar, vilket kan leda till stambrott.
trädmotstånd
träd har flera mekanismer för resistens mot sönderfallssvampar. Bark är den första försvarslinjen. Inga stamförfallssvampar är kända för att infektera genom intakt bark.
splintved kan aktivt svara på invasion. Parenkymceller i splintved känner närvaron av svampen och initierar ett domedagssvar. En terminal metabolism dödar dem, men resulterar i förhållanden som är ogynnsamma för svampar. Kemikalier begränsar svampens framsteg. För det andra, i många barrträd, harts leds in för att försegla området. För det tredje svarar kambiumet på trauma genom att producera en ganska effektiv vägg i xylem vid den punkten som ofta begränsar en inkräktare till träet som lagts ner innan dess. Väggen kan sträcka sig en bit bort från invasionen eller såret.
kärnved motstånd skiljer sig mycket från splintved motstånd. Kärnved är död och det finns inget aktivt motstånd. Istället deponeras kemikalier i kärnved när det bildas genom att dö parenkym. De gör det mer eller mindre oskötligt för svampar. Arter varierar mycket i kärnved motstånd. Redwood, cedrar är mycket höga; asp, björk är mycket låga. Ändå har varje träd åtminstone några svampar som har lärt sig att leva i sitt kärnved och orsaka hjärtrot.
nu vet du skillnaden mellan splintvedmotstånd och kärnvedmotstånd, du kan börja förstå skillnaden i förfallsmönstret i levande och döda träd som vi såg ovan.
förfall av trä i drift, fläckar
produkter försämring
byggnader, däck, järnvägsband, verktygsstänger, broar, stegar, trädgårdsbruk etc.
förluster: inga bra siffror, men det sägs att 10% av det årliga snittet går för att ersätta förfallet Trä. Inkluderar inte kostnader för ersättning, ansvar, kostnader för konserveringsbehandling.
fuktinnehåll: torrt trä kommer inte att förfalla (och du kan ta det till banken: ”torr rot” är en felaktig benämning). Om du lägger till vatten för att torka Trä, går det för att tillgodose behovet av väggar, som absorberar vatten. Upp till fukthalt på 28% (Det är torrvikt, så 28 g vatten per 100 g torrt trä), tillsatt vatten går in i väggen. Ovanför det får du gratis vatten i lumen. Den punkten kallas fibermättnadspunkt. Sönderfallssvampar kräver fritt vatten. Så trä måste vara över FSP för att förfallna. För praktiska ändamål används ett värde på 20% som en cutoff, vilket ger en marginal för fel. Således bör processorer och användare hålla trä under 20% fuktinnehåll för att undvika förfall.
kontroll – 3 närmar sig
- Håll träet torrt. För praktiska ändamål, och en felmarginal, är regeln hålla den på under 20% fukthalt (torr-Trä basis). Goda byggmetoder med detta i åtanke är viktiga i byggnader, men många byggnadsfolk och till och med arkitekter gör saker fel.
- använd hållbart trä. Men det måste vara kärnved!
- använd konserveringsmedel. Helst bör de vara tryckimpregnerade. Målning / doppning är mycket mindre effektiv. Inte alla träslag behandlar bra, vissa accepterar inte det.
- kreosot-biprodukt av kol – ” koks för stål, första bra konserveringsmedel, används fortfarande.
- pentaklorfenol-otäck kemikalie med ännu nästare förorening (dioxin). Används fortfarande i viss utsträckning men inte där mänsklig exponering är sannolikt.
- CCA-kromat koppararsenat. Låter värre än det är. Kemikalierna blir fasta eller bundna till träet så att de inte läcker ut. Säker att hantera. Trä behandlat med CCA eller liknande kemikalier som finns i timmerbutiker för allmänheten. Ibland inte lika effektiv som andra konserveringsmedel men.
fläck
det finns många olika träförhållanden grupperade under termen fläck, med många olika orsaker. Den enda vi verkligen behöver oroa oss för här är blue stain.
detta är en blågrå fläck av trä som kan tendera att vara svart. Det orsakas av ascomycetes som har mörkbrun hyphae. Hur ljuset går genom träet, det slutar se blågrå ut.
den vanligaste och mest kända formen av blå fläck finns i barrträd, särskilt tallar, som har invaderats av barkbaggar. Skalbaggarna bär med sig en svamp i en grupp som vi bara kommer att ringa av släktet Ophiostoma.
När skalbaggarna attackerar inokulerar de trädet med sin svamp (faktiskt kan det finnas flera svampar, nematoder, bakterier). Svampen invaderar träet, men särskilt strålarna och hartskanalerna. Strålarna är kraftigt koloniserade. När du tittar noga på träet kan du ofta se mörka streck där hartskanalerna fylldes med hyfer. Sådant trä är vanligt efter räddningsoperationer (skörd av nyligen dödade träd), och när stockar lagras efter skärning under förhållanden som tillåter skalbaggeattack.
en hypotes om förhållandet är att svampen hjälper insekten genom att döda celler i splintved som strålar och hartskanalceller. Detta minskar värdreaktionen mot skalbaggen. En annan är att svamparna kan producera kemikalier som är viktiga i skalbaggen mognad. Andra saker kan vara inblandade. I sin tur ger bägarna svampen med vektortjänster. Detta är en symbios.
svampen förfaller inte träet, även om viss styrka så småningom kan gå förlorad. Den används för många ändamål som plywood, grovt virke etc. Det kan till och med säljas som speciellt dekorativt trä (”blue pine”).
viktiga förfall
här är Tabeller över några förfall som är viktiga i Nordamerika.