DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
| ŠUMARSKI LIST 6-9/1991 str. 35 <-- 35 --> PDF |
IZVORNI ZNANSTVENI ČLANAK — ORIGINAL SCIENTIFIC PAPER UDK 630*231 + 581.4.001 (Betula pendula Roth) šum. list CXV (1991) 273 VARIJACIJE DUŽINE VLAKANACA DRVA BREZE (Betula pendula, Roth) IZ PRIRODNE POPULACIJE NA PODRUČJU HRVATSKE* Božidar PETRIC, Jelena TRAJKOVIĆ, Radovan DESPOT i Ante KRSTINIC** SAŽETAK: U radu su prikazani rezultati istraživanja varijacija dužine vlakanaca drva obične breze (Betula pendula, Roth.) iz prirodnih populacija na području SR Hrvatske. Dužina vlakanaca varira od 0,38 do 1,77 mm, sa srednjom vrijednošću od 0,98 mm. Dužina vlakanaca u godovima debla i grana raste od srčike prema kori. Utjecaj starosti goda na promjene dužine vlakanaca veći je u deblima od istoga u granama. Dužina vlakanaca duž debla je veća na prsnoj visini od iste na 9,3 m od tla, za svega 4°/t>. Vlakanca u granama u prosjeku su za 15<>lo kraća od vlakanaca u deblovini. Vlakanca u stablima iz lokaliteta Duboka za 12^lo su duža u deblima a za lP/o u granama od vlakanaca u stablima iz lokaliteta Duge Rese. Ključne riječi: Dužina vlakanaca drva, obična breza, varijacije u deblima i granama. 1. UVOD Kvalitet svakog proizvoda, pa tako i proizvoda od drva ili na bazi drva, pored ostalih tehnoloških faktora, ovisi i o svojstvima sirovine iz koje se proizvod izrađuje. Drvo kao sirovina biogeni je materijal, te je kao takovo podvrgnuto zakonima biologije. Vrste drveća zatvoreni su genetski sustavi, koji se uglavnom međusobno oplođuju. Zato, svaka vrsta drveća ima svoju genetsku konstituciju izraženu genofondom te vrste, po kojem se razlikuje od ostalih. Zbog toga su i svojstva drva raznih vrsta drveća različita. Prema tome, kvalitet nekog proizvoda od drva ili na bazi drva prvenstveno ovisi o pravilnom izboru vrste drva kao sirovine za njegovu izradu. * Ovaj je rad dio teme »Ispitivanje dužine vlakanaca selekcioniranog materijala«, zadatka »Oplemenjivnje brzorastućih listača«, znanstvenog projekta »Povećanje šumske biomase i postizanje ekološke stabilnosti šuma u SRH«, čiji je nosilac Zavod za istraživanje u šumarstvu, Šumarski fakultet Zagreb. Rad je financirala zajednica »Exportdrvo«. Koristimo priliku da se zahvalimo financijeru što nam je svojim sredstvima omogućio, a dipl. ine. Stjepanu Lukačić, upravitelju šumarije Duga Resa i mr. Andriji Vranković, upravitelju Nastavno pokusnog šumskog objekta u Velikoj, šumarskog fakulteta u Zagrebu, što su nam besplatno dali na raspolaganje materijal za ovo istraživanje. ** Dr. Božidar Petrić, dipl. ing. Jelena Trajkovtć, dipl. ing. Radovan Despot i dr. Ante Krstinić. Šumarski fakultet, Zagreb, šimunska cesta 25. 273 |
| ŠUMARSKI LIST 6-9/1991 str. 36 <-- 36 --> PDF |
Prirodni resursi drvne mase kao sirovine, zbog sve veće tražnje prouzročene ekspanzijom kapaciteta drvne tehnologije, danas su nedostatni. Da bi se taj nedostatak ublažio, započelo se podizanjem kultura i plantaža. Pretežno su to multiklonske monokulture brzorastućih vrsta drveća, čije drvo po svojim svojstvima odgovara unaprijed određenim konačnim proizvodima. Obzirom da je naša industrija za proizvodnju papira sirovinom najdeficitarnija, najčešće se podižu kulture, odnosno plantaže vrsta drveća čije drvo po svojim svojstvima najbolje odgovara njenim potrebama. Kako je drvo četinjača izgrađeno iz traheida, tj. dugačkih drvnih vlakanaca, čiji je volumni udio o građi drva preko 90%, ono je za papirnu industriju najpovoljnija sirovina. Međutim, ta se sirovina ionako sirovinom deficitarnoj drvnoj industriji, zbog svojih dobrih svojstava koristi, uz veće ekonomske efekte, za izradu građevnog drva, građevne stolarije i ostalih drvnih proizvoda. Zbog toga se kao sirovina za potrebe papirne industrije, pored celuloznog drva četinjača i njihovih pilanskih otpadaka, koristi drvo listača. Kod nas je to drvo bijelih i crnih topola, breze, bijele vrbe, johe i bukve. Papirna industrija zahtijeva drvo kao sirovinu slijedećih svojstava: dugačka drvna vlakanca, mali kut uvijanja fibrila u srednjem podsloju sekundarnog sloja njihovih staničnih stijenki, mali odnos debljine stijenki vlakanaca i njihovog promjera, tzv. Runke l faktor i, ako se radi o drvu listača, veliki udio drvnih vlakanaca u građi drva (lit. 1, 5, 6, 7, 8, 11, 12 i 13). Iako su svojstva drva pojedinih vrsta drveća njihovom genetskom konstitucijom definirana, njihova svojstva unutar populacije ipak variraju. Te varijacije su posljedica promjena u genetskoj konstrukciji dane populacije, uvjetovane evolucijskim procesima, i to prirodnom selekcijom, mutacijama, interakcijama genotipa sa okolinom, migracijama i genetskim driftom, koji je prisutan u malim izoliranim populacijama. Unutar prirodnog areala određene vrste, zbog različitih karakteristika biotopa, pojavile su se lokalne rase, odnosno vrlo izdiferencirane genetske varijabilnosti subpopulacija. Uslijed seksualne reprodukcije unutar svake pojedine subpopulacije dolazi također do vrlo izražene fenotipske i genotipske izdiferenciranosti individua, koji čine tu populaciju. Do varijacija u svojstvima određene vrste drva dolazi i tijekom ontogenetskog razvoja svake individue. U svakom se stablu u prvim godinama života formira juvenilno drvo, a kasnije starenjem i daljnjim debljinskim rastom s vanjske strane juvenilnog drva nastaje zrelo i prezrelo drvo. Zone juvenilnog, zrelog i prezrelog drva međusobno se po svojstvima znatno razlikuju. Naposljetku, do varijacija svojstava određene vrste drva dolazi i zbog antropogenog faktora, tj. djelovanja čovjeka na individue uzgojem i uređivanjem sastojina. Navedene varijacije svojstava drva određene vrste daleko su manje od razlika između vrsta. Da bi se dobila drvna sirovina s najpoželjnijim svojstvima danas se vrši oplemenjivanje drva kao izvora sirovine raznim metodama, kao što su metode selekcioniran]a i hibridizacije, a superiorni se individui multipliciraju i zatim uzgajaju, podizanjem njihovih kultura, odnosno plantaža. |
| ŠUMARSKI LIST 6-9/1991 str. 37 <-- 37 --> PDF |
2. ZADATAK RADA Zadatak je ovog rada ustanoviti varijabilnost dužine vlakanaca u drvu prirodne populacije obične breze unutar individua i između individua subpopulacije sa restrigiranog dijela areala ove vrste, tj. sa područja Hrvatske. Obična breza izabrana je za ova istraživanja iz slijedećih razloga: Breza je naša brzorastuca listača, koja u usporedbi s ostalim brzorastucim listacama ima najširu ekološku nišu; brezovina ima u usporedbi s ostalim listacama, koje se danas koriste kao sirovina papirne industrije, najveći volumni udio vlakanaca u građi drva i premda nešto veći Runkel faktor, relativno duga vlakanca (lit. 2, 4, 10, 15, 16, 17, 19, 20, 21, 22). To ukazuje da je među ostalim vrstama drva listača brezovina najpovoljnija sirovina za papirnu industriju. Dobiveni rezultati poslužili bi selekciji superiornih individua sa najdužim vlakancima a zatim njihovom uzgoju, podizanjem kultura, kao izvora sirovine za potrebe naše papirne industrije. S time u vezi treba istražiti: 1. Varijacije dužine vlakanca u deblima individua, 2. Varijacije dužine vlakanca u granama individua, 3. Statističkim metodama analizirati razlike u varijacijama dužine vlakanaca, a) unutar debala i grana individua, b) između individua istog lokaliteta, c) između individua različitih lokaliteta. 3. MATERIJAL ZA ISTRAŽIVANJE Materijal za ovo istraživanje potječe sa dva šumska područja, i to područja Šumskog gospodarstva Karlovac, Šumarija Duga Resa i Nastavno pokusnog šumskog objekta Šumarskog fakulteta, Sveučilišta u Zagrebu u Dubokoj, kraj Velike, koji se nalazi na području Šumskog gospodarstva Slavonska Požega. Metodom slučajnih uzoraka odabrana su i oborena po tri stabla sa svakog lokaliteta, što potpuno zadovoljava propise JUS-a (lit. 14). Oborena stabla iz lokaliteta šumarije Duga Resa označena su brojevima 1, 2 i 3, a stabla iz lokaliteta u Dubokoj brojevima 10, 11 i 12. Dendrometrijski podaci pokusnih stabala prikazani su u Tabeli 1. Nakon obaranja stabla izrezani su iz debala koluti debljine cea 5 cm, na prsnoj visini, na 9,3 m od tla i na prvoj živoj grani, 05 m od pazuha grane. Koluti sa debala označeni su brojevima pripadajućih stabala i oznakama strana svijeta, a kolutovi s grana sa gornje i donje strane grane, te dopremljeni u laboratorij na daljnje ispitivanje. 4. LABORATORIJSKI RAD Iz dopremljenih koluta debala izrezani su segmenti širine cea 2 cm, oztnačeni smjerom glavnih strana svijeta, a iz koluta grana, da se izbjegne |
| ŠUMARSKI LIST 6-9/1991 str. 38 <-- 38 --> PDF |
Tablica 1. Oznaka stabala Starost stabla Prsni promjer Totalna visina stabla Visina do 1. žive grane m cm m m 1 > 27 17,50 9,80 2 29 24 16,50 9,40 3 26 21 16,00 9,70 10 28 24 17,30 9,70 11 25 22 16,70 9,50 12 33 30 17,80 9,80 zona tenzijskog drva, segmenti duž centralne neutralne linije, tj. okomito na smjer gornje i donje strane grane. Iz dobivenih segmenata koluta vađene su probe od srčike prema kori, dimenzija 5 mm X 10 mm X širina goda, u svakom 2., 5., 10. i 20. godu. Probe su isjeckane u iverje veličine šibice, stavljene u označene epruvete i macerirane Franklinovi m reagensom (lit. 10) u termostatu pri temperaturi od 65+2 °C kroz 24 sata. Iz svake su probe izrađena po 3 preparata maceriranog materijala, uklopljenih u glicerin-želatinu obojenu salraninom, pripremljenu po Keiser u (lit. 3). Mjerenje dužine vlakanaca obavljeno je na monokularnom mikroskopu tvrtke Reichert povećanjem 10 X. Mikroskop je postavljen horizontalno na povišeno postolje iza kojeg je smještena mikrosvjetiljka velike svjetlosne jakosti. Optičkom prizmom slika objekta projicirana je na stol. Pomoću objekt- mikrometra izrađeno je kartonsko mjerilo točnosti 0,01 mm, kojim se djerene dužine vlakanaca. Iz svake je probe izmjereno po 30 vlakanaca. Ukupno je izmjereno 3540 vlakanaca. Dobiveni podaci statistički su obrađeni uobičajenim metodama varijacijske statistike (lit. 12). 5. REZULTATI RADA Rezultati mjerenja dužine vlakanaca ispitane brezovine prikazani su u tabelama 2 i 3 i dijagramima na slici 1. Dužina vlakanaca brezovine s oba lokaliteta u deblima varira od 0,47 mm do 1,77 mm, sa srednjom vrijednošću od 1,02 mm, a u gramima od 0,38 mm do 1,51 mm, sa srednjom vrijednošću od 0,88 mm. Vlakanca u deblima su signifikantno duža od vlakanaca u granama u prosjeku za 15%. Iz tabela i dijagrama vidljivo je da dužina vlakanaca kod svih individua raste u godovima debala i grana od srčike prema kori. Prosječna dužina vlakanaca u deblima individna oba lokaliteta u drugom godu od srčike iznosi 0,79 mm, a u 10. godu 1,16 mm, što u prosjeku čini porast od cea 47%. Prosječna dužina vlakanaca u granama individua s oba lokaliteta u drugom godu od srčike iznosi 0,73 mm, a u 10. godu 1,01 mm, što u prosjeku čini porast od cea 38%. Iz toga se može zaključiti da je utjecaj starosti goda na promjene dužine vlakanaca u deblovini nešto veći od istog u granama. |
| ŠUMARSKI LIST 6-9/1991 str. 43 <-- 43 --> PDF |
PROSJEK SVIH STABALA - DUBOK A prsna visina visina 9,3m 1. ztva grana S* J L J__ J L _L I I I 10 20 2 b 10 20 2 5 10 starost goda -godin a PROSJEK SVIH STABALA DUGA RESA prsna visina visina 9,3m 1-ziva grana I 2 J L _J J L J _ J L 2 5 10 20 2 5 10 20 10 20 starost goda godina PROSJE K SVIH STABALA —DUBOKA I DUGA RESA prsna visma visina 93 m 1 ziva grana r- a^ J L J L J L 2 5 10 20 2 5 10 20 10 2 0 Starost goda - godina |
| ŠUMARSKI LIST 6-9/1991 str. 44 <-- 44 --> PDF |
Kako su vlakanca, pored ostalih elemenata građe drva, proizvod diobe kambija, očito je da je ontogenetski razvoj kambija dominantni utjecajni faktor varijacije dužine vlakanaca u drvu svakog individua. Da bi se moglo komparativno analizirati utjecajne faktore na promjene dužine vlakanca u drvu debala i grana između individua unutar lokaliteta i između lokaliteta u analizu su, zbog različite starosti individua, uključeni samo oni izmjereni podaci koji su bili prisutni u svakom individuu. U deblima to su podaci o dužini vlakanaca u godovima starosti do 20 godina, a u granama do 10 godina. Uspoređujući dužine vlakanaca u godovima jednake starosti u deblima na prsnoj visini i visini na 9,3 m od tla sa oba lokaliteta, uočljivo je da se one razlikuju u prosjeku samo 4%. Razlika je nesignifikantna, što je ustanovljeno testiranjem pomoću O-hipoteze. Iz toga se može zaključiti da u odnosu na visinski položaj unutar debala brezovine nema signifikantnih razlika u varijacijama dužine vlakanaca. Analizirajući razlike u dužini vlakanca u deblovini i granama vidljivo je da između individua unutar svakog lokaliteta postoje razlike u dužini vlakanaca, no i one su nesignifakantne. Međutim, komparirajući podatke dužine vlakanaca individua na lokalitetu u Dugpj Resi sa podacima individua s lokaliteta u Dubokoj, vidljivo je da individue s lokaliteta u Dubokoj imaju u deblima prosječno 12%,, a u granama prosječno 11% duža vlakanca od individua s lokaliteta u Dugoj Resi. Razlike i u ovom slučaju nisu signifikantne. ZAKLJUČAK Na osnovu dobivenih rezultata mjerenja dužine vlakanaca u drvu breze (Betula pendula, Roth.) sa dva lokaliteta iz prirodne populacije na području Hrvatske mogu se donijeti slijedeći zaključci: — Dužina vlakanaca varira od 0,38 do 1,77 mm, sa srednjom vrijednošću od 0,98 mm. — Dužina vlakanaca u godovima debala i grana raste od srčike prema kori. Utjecaj starosti goda na promjene dužine vlakanaca jači je u deblovini od istog u granjevini. — Dužina vlakanaca u deblovini varira od 0,47 mm do 1,77 mm, sa srednjom vrijednošću od 1,02 mm. — Dužina vlakanaca uzduž debala neznatno varira. Ona je na prsnoj visini nesignifikantno u prosjeku veća za svega 4% od iste na visini od 9,3 m od tla. — Dužina vlakanaca u granama varira od 0,38 mm do 1,51 mm sa srednjom vrijednošću od 0,88 mm. — Vlakanaca u granama signifikantno su u prosjeku za 15% kraća od vlakanaca u deblovini. — Vlakanca u stablima iz lokaliteta Duboka nesignifikantno su u deblima za prosječno 12%, a u granama za 11% duža od vlakanaca u stablima iz lokaliteta Duga Resa. |
| ŠUMARSKI LIST 6-9/1991 str. 45 <-- 45 --> PDF |
LITERATURA 1. Besley , L.: »Relationship between woodfibre properties and paper quality« — Pulp and Pap. Res. Inst, of Canada Tech. Rep. No. 156, 1959. 2. Boyce , S. G., Kaeisner , M.: »Environmental and genetic variability in the length of fibres of eastern Cottonwood« — TAPPI, Vol 44 No 5, 1961. 3. Chamberla i n, C. J.: »Methods in plant histology« — Chicago, 1925. 4. Chovanec , D.: »Zakladne rozmery vlaknitych elementov rovneho dreva hlavnych listnatych drevin Slovenska« — Drev. vyskum, Vol. 22, No 1—2, 1977. 5. D a d s w e 11, H. E. i W a r d r o p, A. B.: »Some aspects of wood anatomy in relation to pulping quality an to tree breeding« — Journ of Austr. Pulp and Pap. Ind. Techn. Assoc, Vol. 13, No. 5, 1960. 6. Dads well, H. E., Watson, A. J. i N i eho 11 s, P. J. W.: »What are the wood properties required by the paper industry in the trees of the future« — TAPPI, Vol. 42, No 7, 1959. 7. Din woo die, J. M.: »The relationship between fiber morphology and paper properties: A review of literature« — TAPI, Vol. 48, No. 8, 1965. 8. Din woo die, J. M.: »The influence of anatomical and chemical characteristics of softwood fibres and properties of sulfate pulp« — TAPPI, Vol. 49, No. 2, 1966. 9. Franklin , G. L.: »The preparation of thin sections of synthetic resins and wood-resin composites, and a new macerating method for wood« — Nature, 51, str. 155, London, 1945. 10. Herpka , I.: »The variability of fibre length and basic density of wood in a natural population of Salix alba in the Danube flood-plain«. 11. Horn , A. R.: »How fiber morphology affects pulp characteristics and properties of paper« — chem. 26, May, 1972. 12. Horn , A. R.: »Morphology of wood pulp fiber from Softwoods and influence on paper strength« — Res. pap. 242, For. Prod. Lab., Madison, Wisconsin, 1974. 13. Horn , A. R.: »Morphology of pulp fiber from hardwoods and influence on paper Strength« — Res. pop. 312, For. Prof. Lab., Madison, Wisconsin, 1978. 14. JUS, D.A1.040. »Uzimanje uzoraka«, 1979. 15. Kasesalu , A.: »The fibres of Birch wood« — Metsanduse Tead. Unrim. Lab., 7, 1969. 16. Liese, V., A m m e r, O.: »Untersuchungen liber die lange der Holzfaser bei der Pappel« — Holzforschung, Vol. 11, No 5/6, 1958. 17. Mutibarić , J.: »Varijacije dužine drvnih vlakanaca unutar populacije kod stabala bele vrbe (Salix alba, L.)« — Šum. list, 1—2, 1966. 18. Pavlić , I.: »Statistička teorija i primjena«, Zagreb, 1965. 19. Petrić , B., Šćukanec , V.: »Neke strukturne karakteristike domaće bukovine « — Drv. ind., Vol. 31, br. 9—10, 1980. 20. P e t r i ć, B., Š ć u k a n e c, V.: »Neke strukturne karakteristike juvenilnog drva domaće bukve« — Bilten ZIDI, Šum. fak. Zagreb, Vol. 10, br. 5, 1982. 21. S ca r amuz z i, G.: »Wood fibre dimensions of some Italian provenances of Populus tremula« — JUFRO 13th Congr., Sect. 41, Wien, 1961. 22. Wagenfiihr, R., Scheiber, Ch.: »Holzatlas« — VEB FACHBUCHVLG, Leipzig, 1974. Variation of Birch Wood (Betula pendula, Roth) Fibre Length from Natural Population of Croatia Summary Presented are the results of investigation on fibre length variations from natural population of birch wood (Betula pendula, Roth.) grown in Croatia. Fibre |
| ŠUMARSKI LIST 6-9/1991 str. 46 <-- 46 --> PDF |
length vary from 0.38 mm to 1.77 mm, with mean of 0.98 mm. Fibril length in trunkwood and branchwood growth rings increases from pith to bark. The amount of fibre length increase in trunkwood is higher than in branchwood. Fibre length in trunkwood is sligthly higher in brest hight, than in hight of 9.3 m from the stump. The difference is only 4%. Fibre length in branchwood is on average for 13% shorter than in trunkwood. Fibre length in trees from locality of Duboka is in trunkwood 120/«, and in branchwood ll19A, longer than in trees from locality of Duga Resa. |