Zgnilizny drewna

WPROWADZENIE

 Związki chemiczne będące materiałem konstrukcyjnym ścianek komórkowych drewna (celuloza, hemiceluloza, lignina, pektyna i inne), a także składniki wewnętrzne komórki (skrobia, tłuszcze białka , polisacharydy i inne) należą do grupy biopolimerów. Pełnią one równocześnie rolę pożywienia dla czynników biotycznych. Związki te mają wysoką odporność chemiczną lecz w określonych warunkach temperatury, wilgotności drewna i powietrza, odczynu środowiska, a w pewnych przypadkach również obecności światła są podatne na rozkład biologiczny, pod wpływem określonych enzymów wytwarzanych przez grzyby. W rezultacie złożonych procesów biochemicznych biopolimery ulegają rozkładowi do postaci przyswajalnej przez komórki grzybów. Proces rozkładu biologicznego drewna nosi nazwę korozji biologicznej. Skutkiem korozji biologicznej drewna wywołanej przez grzyby jest tzw. Zgnilizna drewna. Rozróżnia się cztery rodzaje zgnilizny: korozyjna jasna, destrukcyjna (brunatna), jednolita (proszkowata), pleśniowa (szara).

 Grzyby są to organizmy należące do roślin niższych, różniące się od nich jednak brakiem ciałek zieleni i w związku z tym brakiem możliwości samoistnej syntezy. Organizmy te są cudzożywne żyjące jako pasożyty na żywej substancji organicznej (np. na żywych drzewach lub jako roztocze (Saprofity) na martwym podłożu organicznym (np. na składowanym drewnie).

PODSTAWOWY PODZIAŁ ZGNILIZN

a – ZGNILIZNA TWARDA –jest to początkowe stadium rozwoju grzyba objawem porażenia drewna przez grzyby jest zmiana barwy, dalsze objawy korozji lub destrukcji błon komórkowych stają się widoczne dopiero przy zastosowaniu mikroskopu, natomiast pogorszenie własności mechanicznych w tym stadium jest nieznaczne. W zależności od zabarwienia zgniliznę twardą dzieli się na:
- zgniliznę ciemną – nadaje drewnu zabarwienie brunatne lub czerwonawe, ciemniejsze od normalnej barwy drewna .Występuje częściej w drewnie iglastym 
- zgniliznę jasną – nadaje drewnu barwę jaśniejszą od barwy normalnej. Wraz z jej rozwojem na drewnie uwidaczniają się białe plamy, oddzielone ciemnymi liniami. Występuje głównie w drewnie liściastym .
- zgniliznę pstrą (marmurkową) – powoduje niejednolite zabarwienie drewna. Na ściemniałym tle występują jasne plamy. W drewnie iglastym występuje częściej niż w drewnie liściastym. Ważną odmianą zgnilizny twardej jest czerwień:
- czerwień bielu – jest to zgnilizna składowa, występująca w drewnie iglastym, najczęściej świerkowym, oraz w bielu dębowym w postaci klinowatych smug, skierowanych od obwodu drewna okrągłego ku twardzieli
- czerwień twardzieli – stanowi początkowe stadium zgnilizny wewnętrznej, powstaje w drewnie żywych drzew iglastych najczęściej w drewnie sosnowym. Powodują ją huba korzeniowa i wrośniak sosnowy.

Zastosowanie drewna ze zgnilizną twardą
Drewno prażone zgnilizną twardą nadaje się do produkcji niektórych wyrobów pod warunkiem , że barwa drewna nie odgrywa w nich większej roli np.. do produkcji płyt stolarskich na część wewnętrzną

b- ZGNILIZNA MIĘKKA – kolejne stadium zgnilizny twardej wpływa na znaczne obniżenie wytrzymałości i twardości drewna. Badania mikroskopowe wykazują daleko posuniętą korozję lub destrukcję błon komórkowych. Drewno dotknięte zgnilizną miękką traci swa normalną strukturę i użyteczność. Zależnie od zmian zachodzących w strukturze drewna wyróżnia się:
-zgniliznę miękką jamkową (korozyjną)
-zgniliznę miękką płytkową (destrukcyjną)
Zgniliznę, która powstała za życia drzew określa się mianem “huby”

W końcowym stadium rozkładu drewno przedstawia włóknistą lub proszkowatą masę.

ROZMIESZCZENIE ZGNILIZNY

 Miejsce występowania zgnilizny w znacznym stopniu świadczy o możliwości wykorzystania drewna. Ze względu na położenie na przekroju 

poprzecznym wyróżniamy następujące rodzaje zgnilizn:

(a) zgnilizna zewnętrzna występuje w przyobwodowej strefie drewna iglastego lub liściastego, w postaci pierścienia porażonego drewna o barwie jasnobrunatnej, słomkowej lub białej. Zgniliznę zewnętrzną na drzewach żywych najczęściej iglastych, powoduje opieńka miodowa (Armillaria mellea)

(c) zgnilizna wewnętrzna występuje w przyrdzeniowej części pnia lub drewna okrągłego. Barwa porażonego drewna gatunków iglastych jest ciemna , liściastych natomiast zazwyczaj jaśniejsza od barwy drewna normalnego Zgniliznę wewnętrzną w drzewach iglastych wywołuje najczęściej wrośniak korzeniowy (Fomes amnosus) oraz wrośniak sosnowy (Fomes pini). W ściętym lub obrobionym drewnie często atakuje twardziak łuskowaty (Lentimus lepideus), zwany potocznie “grzybem podkładowym”.
W drewnie liściastym zgnilizna wewnętrzna powstaje tylko pod wpływem grzybów pasożytniczych, rozwijająca się w drewnie żywych drzew . Wywołuje ją głównie huba ogniowa (Fomes igniarius) i skórnik popękany (Stereum frustulosum).

(b) zgnilizna rozproszona - występuje w postaci plam nieregularnie rozmieszczonych na całej powierzchni przekroju poprzecznego pnia. Zgniliznę rozproszoną spotyka się prawie wyłącznie w drewnie ściętym lub drzewach obumarłych na pniu. Wyjątek stanowi żagiew siarkowa (Polyporus suphureus) oraz hubę pospolitą (Fomes fomentarius) Zgnilizna rozproszona często występuje w miejscach uszkodzenia żywych drzew, określa się ją wówczas mianem “zgnilizny urazowej” Zgniliznę rozproszoną w ściętym drewnie iglastym wywołują siatkowiec płotowy (Lenzites sepiaria) i krowiak łykowaty (Paxillus acheruntius) Krowiak łykowaty jest często spotykany na drewnie konstrukcyjnym w kopalniach stąd często określa się go “grzybem kopalnianym”

Rozmieszczenie zgnilizny wzdłuż drzewa

 Ze względu na miejsce występowania zgnilizny na długości pnia wyróżnia się:

zgnilizna odziomkowa- objawy rozkładu drewna w odziomkowej części pnia , rozwija się wyłącznie na drzewach żywych. Najczęściej powoduje go w drzewach iglastych huba korzeniowa (Fomes annosus) i żagiew wklęsła (Polyporus Schweinitzii). Obydwa gatunki powodują powstawanie zgnilizny wewnętrznej
zgnilizna strzały – określa się zgniliznę umiejscowioną w częściach pnia położonych w znacznej odległości od przekroju odziomkowego. Występuje ona w drzewach żywych pod postacią zgnilizny wewnętrnej. W drewnie iglastym najczęściej powoduje ją wrośniak sosnowy (Trametes pini) , w liściastych przede wszystkim huba pospolita.

Zgnilizna drewna w budynkach

W budynkach zgniliznę wywołują głównie roztocze, których wspólną cechą są duże wymagania dotyczące temperatury i wilgotności powietrza potocznie zwane grzybami domowymi. Najczęściej rozwijają się one w budynkach ogrzewanych, gdzie temperatura nie spada poniżej zera. Grzyby te wytwarzają grzybnie powierzchniową,- wskutek czego są wrażliwe na osuszające działanie przepływającego powietrza i na jego niską wilgotność,-. w miejscach mało przewiewnych, piwnicach szparach i pod spodem konstrukcji drewnianych. Spotyka się je w przestrzeniach międzypodłogowych. Najczęściej jednak występuje w drewnianych częściach budynku stykających się z murem lub gruntem. Niektóre gatunki zaliczane do grzybów domowych rozwijają się także w budynkach nie ogrzewanych i w wiązaniach dachowych oraz kopalniach,. na mostach, słupach oraz w podkładach kolejowych. Grzyby domowe maja zdolność nawilżania podłoża wodą pochodzącą z rozkładu celulozy; dzięki czemu mogą się one rozwijać na drewnie o niskie wilgotności (25%) W niekorzystnych warunkach rozwój i działalność rozkładowa grzybni ulega zahamowaniu., rozpoczyna się jednak ponownie jeżeli zaistnieją sprzyjające dla rozwoju warunki, nawet po długiej przerwie . Grzyby domowe wytwarzają sznury , które sięgają nawet na dużą odległość od miejsca występowania grzybni, dostarczają grzybni wody z miejsc bardziej wilgotnych i umożliwiają przerzucanie się grzyba na nowe podłoże. Zagrzybienie pomieszczeń jest następstwem zawleczenia fragmentów grzybni lub zarodników grzyba w czasie budowy lub użytkowania budynków. Cegła rozbiórkowa i kruszywo pochodzące z likwidowanych budynków mogą być przyczyną zagrzybienia nowo wznoszonych obiektów. Grzyby domowe wywołują na ogół ciemną zgniliznę kostkową, która w końcowym stadium przechodzi w zgniliznę proszkową. Rozkładają one przede wszystkim drewno iglaste, istnieją jednak gatunki ( np. stroczek łzawy lub gnilica mózgowata) rozkładają także drewno liściaste. Rozkład drewna twardzieli przebiega wolniej niż rozkład bielu, gdyż substancje twardzielowe wpływają hamująco na rozwój grzybni W czasie rozkładu drewna oprócz pary wodnej powstają substancje gazowe o charakterystycznej woni (stęchlizna, które działają szkodliwie na organizm ludzki. Zapobieganie zgniliźnie powodowanej przez grzyby domowe polega na stwarzaniu warunków, które uniemożliwią rozwój zarodników lub grzybni. Osiąga się to przez:

1. odwodnienie terenu i staranne zabezpieczenie budynku przed podsiąkaniem wilgoci (izolacja pozioma)
2. zapewnienie przewiewu w konstrukcjach przyziemnych
3. wykluczenie możliwości zawilgocenia zewnętrznego (nieszczelność dachu, źle działające rynny) i wewnętrznego (nieszczelność instalacji wodno kanalizacyjnych )
4. stosowanie do budowy drewna suchego, o wilgotności 15-18 %
5. zabezpieczanie drewna budowlanego środkami grzybobójczymi

Najpopularniejsze gatunki grzybów domowych

1. Stroczek łzawy (Merulius lacrymans) –najbardziej rozpowszechniony i powoduje największe straty. Grzybnia powstaje z zarodników i rozwija się wewnątrz drewna oraz na jego powierzchni, tworząc watowate płaty i spłaszczone twarde sznury długości kilku metrów. Kolor grzybni jest brudnobiały. Zgnilizna ma charakter destrukcyjny; w pierwszej fazie porażenia drewno silnie ciemnieje, w końcowym stadium rozpada się na kostki. Stroczek rozwija się najlepiej w temperaturze 18-22 °C, maksymalna temperatura wynosi około 35 °C. Dobrze wytrzymuje niskie temperatury zimowe. W warunkach niskiej temperatury działalność grzyba ustaje, lecz grzybnia nie ginie i z wiosną wznawia rozwój. Optymalna wilgotność drewna zawiera się w granicach 30-40% , w drewnie o wilgotności poniżej 20% grzybnia nie może się rozwijać Grzyb nie znosi bezpośredniego nasłonecznienia i jest wrażliwy na działanie preparatów antyseptycznych i ginie nawet przy małych stężeniach.

2. Porzyca inspektowa (Poria vaporaria) – popularne roztocze drewna iglastego. Oprócz drewna w budynkach niszczy kopalniaki, słupy i pale mostowe. W odróżnieniu od stroczka porzyca wymaga większej wilgotności podłoża; rozwija się ona jedynie w drewnie zawierającym chociażby niewielką ilość wody w stanie ciekłym, a więc w drewnie o poziomie wilgotności przekraczającym punkt nasycenia włókien Tym tłumaczy się występowanie zgnilizny wywołanej przez porzycę w końcach belek wpuszczonych w mury, we wkopanych częściach słupów i pali, w podwalinach i innych elementach budowlanych. Optymalne warunki rozwoju to temperatura 27 °C, wilgotność drewna wynosząca około 40 %. Grzybnia porzycy może występować powierzchniowo w postaci filcowatych, białych płatów o grubości około 4 mm. W kopalniach i piwnicach ma postać zwisających skupień. Sznury porzycy są w odróżnieniu od sznurów stroczka giętkie, krótsze i znacznie cieńsze. Porzyca wywołuje ciemną, kostkową zgniliznę destrukcyjną, podobną do zgnilizny powodowanej przez stroczka, lecz pęknięcia porażonego drewna są płytkie i mniej liczne.

3. Gnilica mózgowata (Coniophora cerebella) .Ze względu na częstość występowania i wielkość wyrządzanych szkód gnilica należy do najważniejszych grzybów .Jest ona roztoczem niszczącym drewno iglaste i liściaste, w drewnie liściastym występuje rzadziej i rozwija się wolniej .Poza budynkami, gdzie występuje w ścianach działowych, stropach, podłogach, piwnicach itp., spotyka się ją w kopalniach, na składach oraz w konstrukcjach drewnianych na wolnym powietrzu. Gnilica wywołuje brunatną, kostkową zgniliznę typu destrukcyjnego, o płytkich i niezbyt licznych spękaniach .Gnilica wytwarza grzybnię wewnętrzną i powierzchniową. Grzybnia powierzchniowa rozwija się głównie w postaci rozgałęzionych sznurów, krótszych od sznurów stroczka, o grubości do 1 mm. Barwa grzybni, początkowo jasnobrunatna, przechodzi stopniowo w barwę zbliżoną do czarnej . Gnilica wymaga wyższej wilgotności drewna aniżeli stroczek lub porzyca, warunki optymalne występują przy 5O-6O% wilgotności. Optymalna temperatura wynosi 23°C, maksymalna ok.35 °C, Gnilica jest bardzo wytrzymała na niskie temperatury, dzięki czemu może występować poza obrębem budynków, natomiast spadek wilgotności drewna powoduje szybkie zahamowanie rozwoju grzybni .

WPŁYW ZGNILIZNY NA TECHNICZNE WŁAŚCIWOŚCI DREWNA

Rozwój grzybów powoduje znaczne zmiany w chemicznych , fizycznych i mechanicznych właściwości drewna ,co wpływa ujemnie na jego wartość techniczną. Wpływ zjawisk rozkładowych na przydatność drewna zależy od gatunku grzyba, od stadium jego rozwoju oraz od nasilenia procesów rozkładowych. W początkowym stadium uszkodzenia zmiany właściwości są nieznaczne; ich wyrazem jest przede wszystkim zmiana barwy . W późniejszych stadiach ulegają zniszczeniu błony komórkowe, co powoduje obniżenie ciężaru właściwego oraz twardości i mechanicznych własności drewna. W końcowym stadium drewno traci normalną strukturę. Równocześnie zmienia się jej skład chemiczny drewna, a kierunek zmian zależy od tego, czy rozkładowi ulega głównie lignina (zgnilizna korozyjna) czy też celuloza (zgnilizna destrukcyjna ) Rodzaj zgnilizny związany jest z gatunkiem grzyba. 

Z handlowego punktu widzenia występowanie zgnilizn w drewnie jest bardzo szkodliwe. Obecnie drewno z drobnymi nawet śladami zgnilizny rozproszonej nie znajduje nabywców Jedynie część tarcicy porażonej zgnilizną twardą udaje się sprzedać do zakładów produkujących płytę stolarską. Nie mniej cena jaka oferowana jest za tego rodzaju tarcicę nie pokrywa nawet kosztów zakupu surowca drzewnego okrągłego nie licząc kosztów przetarcia. Dlatego z ekonomicznego punktu widzenia zakup surowca okrągłego z występującą zgnilizną i jego przetarcie jest nieopłacalne. 

LITERATURA:
Zygmunt Hejnowicz “Anatomia i histogeneza roślin naczyniowych” 
Franciszek Krzysik “NAUKA O DREWNIE” 
Stanisław Prosiński “CHEMIA DREWNA”
Stanisław Kobiela “Impregnaty olejowe i solne” Przemysł Drzewny 3/92
Drewno okrągłe Wady PN-79/D-01011
Tarcica Wady PN-79/D-01012