Vlastnosti dřeva

1. Makroskopická stavba dřeva

Dřevo je látka organického původu, která se tvoří ve kmeni, ko­řenech a větvích stromu a je výsledkem asimilačního procesu.

Makroskopická stavba dřeva je vnitřní struktura viditelná prostým okem. Je důležitá pro určení vlastností dřeva, pro způsob zpracování, pro určení vad a pro třídění podle jakosti. Znalost makroskopické stavby dřeva umožňuje určit druh dřeviny, a to podle barvy jádra a běli, letokruhů, dřeňových paprsků, podle kůry, pryskyřičných kanálků, kresby a vůně.
U každého stromu se rozlišují tři základní části: koruna, kmen a kořeny. Z hlediska průmyslového zpracování nemá koruna ani kořeny stromu velký význam. Velké větve a kořeny se používají jako palivo. Kmen slouží během života stromu k rozvádění vody, kterou kořeny nasávají z půdy spolu s rozpuštěnými minerálními látkami. Z kme­ne se získává více než polovina dřeva, a proto má pro průmysl největší význam.

Hlavní řezy a části kmene, dřeň a letokruhy

Charakteristickým znakem dřeva je vrstevnatá a vláknitá stavba, kterou můžeme pozorovat na třech hlavních řezech kmenu: příčným, radiálním a tangenciálním Příčný řez děláme kolmo na osu kmene v určité vzdálenosti od jeho středu. Na příčném řezu pozorujeme tři hlavní části kmene: uprostřed je dřeň, vnitřní (největší) část tvoří dřevo a vnější vrstvu tvoří kůra.

Průměr dřeně je 2 až 3 mm, její tvar bývá různý; nejčastěji bývá okrouhlý nebo oválný, trojúhelníkový (olše), čtyřúhelníkový (jasan), pětiúhelníkový (topol), hvězdicovitý (dub). Na radiálním řezu se dřeň jeví jako úzký pruh tmavého dřeva v podélném směru kmene. Dřeň považujeme za vadu dřeva.

Dřeň je obklopena vrstvami dřeva. Každá tato vrstva, která je tvořena ročním přírůstkem, se nazývá letokruh. Tyto vrstvy je dobře vidět zejména u jehličnanů. Na radiálním řezu jsou letokruhy viditelné jako po­délné pruhy, na tangenciálním řezu jako hyperbolické nebo vlnité čáry. Každý letokruh se skládá ze dvou částí podle doby vzniku během vege­tačního období: vnitřní část, obrácená ke dřeni, je zbarvena světleji a je měkká; nazývá se jarní dřevo. Vnější část, uložená směrem ke kůře, je tmavší a tvrdší; nazývá se letní dřevo. V rostoucím stromu se v jarním dřevu pohybuje voda směrem vzhůru, letní dřevo má mechanickou funkci. Protože je letní dřevo mnohem hustší, tvrdší a těžší než jarní, závisí barva, hmotnost a pevnost dřeva na podílu letního dřeva.

Šířka letokruhů je různá a závisí na druhu dřeviny, na věku i na pod­mínkách růstu. Pohybuje se od 1 mm do 1 cm. Nejširší letokruhy (více než 1 cm) mají topoly.

Stavbu kmene si můžeme představit tak, že se letokruhy ve kmeni uklá­dají jeden na druhý jako kužele. Podle počtu letokruhů můžeme určit věk stromů. Za určitých podmínek vytváří strom dva letokruhy během jednoho roku nebo se kruh vůbec nevytvoří.

Bělové, jádrové a zralé dřevo

Od dřeně po kůru je rozložena hlavní část kmene, kterou nazý­váme dřevo. Dřevo je zbarveno buď stejně v celé šířce, nebo je blíže u kůry světlejší. Tato světlejší část se nazývá běl, střední, tmavší část se nazývá jádro. Dřeviny s jádrem se nazývají jádrové. Jestliže mezi střední a okrajo­vou vrstvou není rozdíl v barvě ani v obsahu vody, hovoříme o bělových dřevinách, které vedou vodu celou tloušťkou kmene. Jestliže se střední část liší od okrajové menším množstvím vody, ne však barvou, jde o zralé dřevo.

V živém stromu slouží běl k vedení vody a k ukládání zásobních živin. Jádro se tvoří odumřením živých buněk dřeva, ucpáním cest vedoucích vodu, ukládáním pryskyřice a uhličitanu vápenatého, prosáknutím tříslo­vinami a barvivy, které mění barvu jádrového dřeva. Těmito změnami se zvětšuje objemová hmotnost jádrového dřeva, zlepšují se mechanické vlastnosti (pevnost) a odolnost proti hnilobě. Protože jsou cesty vedoucí vodu ucpané, stává se jádrové dřevo málo vodivé pro vodu a vzduch, což má velký význam při výrobě dužin na výrobu sudů. V živém stromu má jádro především mechanickou funkci. Na příčném řezu některých dřevin lze pozorovat barevný pruh - mezikruží, které nazýváme vnitřní běl.

Dřeňové paprsky

Na příčném řezu některých dřevin lze pozorovat světlé, lesklé čáry, které probíhají ve směru poloměru kmene od dřeně ke kůře. Nazývají se dřeňové paprsky. Vyskytují se ve dřevu všech dřevin, avšak jen u některých jsou tak široké, že je lze vidět pouhým okem. Dřeňové paprsky jsou primární a sekundární. Primární paprsky začínají u dřeně a směřují ke kůře, sekundární paprsky začínají v různé vzdálenosti od dřeně, vždy však dosahují až ke kůře, nebo do ní dokonce. Na radiálním řezu se dřeňové paprsky jeví jako lesklé pruhy. Na tangen­ciálním řezu mají vřetenovitý tvar. Počet dřeňových paprsků v dřevě je velký, pohybuje se od 3 000 do 15 000 v 1 cm² tangenciálního řezu. Při sušení praská dřevo ve směru dřeňových paprsků, které také bývají nejčastěji napadány houbami.

Póry

Póry jsou příčné řezy širokých cév; na podélných řezech se jeví jako rýhy, popř. jako kanálky. Na příčném řezu jsou póry seskupeny různě. Některé dřeviny mají póry v jarním dřevu seskupeny v kruhovém pásu (dub, jasan, akát, jilm, kaštan, moruše), jiné mají póry roztroušeny po celém letokruhu (buk, habr, javor, lípa, bříza, olše, ořech). U některých dřevin (topol, bříza) není póry pouhým okem vidět (póry menší než 0,02 mm).

Kůra

Vnější část stromu, která obaluje dřevo, se nazývá kůra. Na příč­ném řezu má tvar prstence, který je tmavší než dřevo. Kůra se skládá ze dvou vrstev: vnější borky a vnitřního lýka. Bořka chrání dřevo před prudkými změnami teploty, před vypařováním vody a před mechanickým poškozením. Lýko vede organické látky — živiny z listů – v podélném směru kmene. Mezi dřevem a kůrou je úzká, pouhým okem neviditelná vrstva, zvaná kambium, která umožňuje přírůstek dřeva a kůry. Kambium můžeme vidět, jestliže na jaře odstraníme kůru z kmene: povrch dřeva bude pokryt slizem — je to protoplazma, která vystoupila z poškozených kambiálních buněk. Mladé stromky mají hladkou kůru. U starších stromů se v kůře tvoří praskliny. Podle vzhledu povrchu může být kůra hladká, rozbrázděná (dub), šupinovitá (borovice), vláknitá (jalovec) a bradavkovitá. Podle barvy může být bílá (bříza), světle šedá (jedle), zelenošedá (osika), šedá (jasan), tmavošedá (dub) a tmavohnědá (smrk).

Suky, pryskyřičné kanálky

Každé dřevo má suky, tj. zbytky větví, které tvořily korunu stromů. Na příčném řezu mají oválný tvar, protažený ve směru polo­měru. Na tangenciálním řezu má suk okrouhlý nebo oválný tvar a na radiálním řezu má tvar tmavého pruhu, který se směrem ke dřeni zužuje. Letokruhy kmene mění na styku se suky svůj směr a přecházejí do letokruhů suků. Dřeň suku se vždy spojuje s dření kmene. Když větev odumře, nepřecházejí letokruhy do suku, nýbrž jej obcházejí. Odumřelý suk postupně zarůstá. Dřevo suku není v tomto případě spojeno se dřevem kmene a při řezání dřeva na desky suk někdy vypadne. Suky jsou nejrozšířenější vadou dřeva; zhoršují jeho mechanické vlastnosti. Charakteristickou zvláštností stavby jehličnatých dřevin jsou pryskyřičné kanálky. Jsou to tenké, pryskyřicí naplněné kanálky, které ve kmeni probíhají vodorovně nebo svisle. Na příčném řezu je vidíme jako tmavé tečky. Vyskytují se jen v jehličnatém dřevu - borovici, limbě a smrku. Listnaté dřeviny pryskyřici, která zlepšuje odolnost dřeva proti hmyzu a zvětšuje jeho výhřevnost, nemají.

2. MIKROSKOPICKÁ STAVBA DŘEVA

Předměty, které jsou menší než desetina milimetru, jsou pouhým okem obtížně viditelné. Pro pozorování stavby dřeva, kterou pouhým okem nevidíme, používáme zvětšovací přístroj — mikroskop. Proto hovoříme o mikroskopické stavbě dřeva, jejíž znalost nám usnadňuje pochopit strukturu (stavbu) dřeva, funkci jeho jednotlivých prvků a vlastnosti dřeva. Při mikroskopickém pozorování jsou předměty až několikasetnásobně zvětšeny. Proto se pro určování rozměrů jednotlivých částí používají menší měřicí jednotky — mikrometry, což je jedna tisícina milimetru.

Dřevní pletiva

Dřevní buňky mohou mít různý tvar a velikost; podle nich rozlišujeme:

- parenchymatické buňky, které mají okrouhlý nebo mnohoúhelníkový tvar a tenké stěny

- prozenchymatické buňky, které jsou protáhlé, vláknité, jejich stěny jsou tlusté a mají úzkou buněčnou dutinu. Průměr těchto buněk se pohybu­je od 0,01 do 0,05 mm, délka od 0,5 do 3 mm, někdy až do 8 mm.

Buňky stejné stavby a stejných funkcí vytvářejí pletiva. Podle funkce rozlišujeme dřevní pletiva:

- krycí, uložená v povrchových částech rostlin,

- mechanická, která dodávají rostlině schopnost reagovat na mecha­nické vlivy (libriform),

- vodivá, která slouží k vedení vody a rozpuštěných minerálních živin (cévy),

- zásobní, v nichž se uskladňují živiny (dřevní parenchym),

- asimilační, jejichž úlohou je asimilace uhlíku.

Ve stavbě dřeva se vyskytují mechanická, vodivá a zásobní pletiva. V kůře je krycí pletivo, v listí je pletivo asimilační.

Kambium

Kambium se skládá ze souvislé řady úzkých, jemných buněk s ostrými konci. Délka kambiálních buněk v listnatých dřevinách se po­hybuje od 0,15 do 0,6 mm, v jehličnatých dřevinách až do 5 mm. Kambium podmiňuje růst tloušťky stromu. Dochází v něm k dělení buněk, z nichž jedna zůstává kambiální, druhá vytváří buňku dřeva nebo kůry. Směrem do dřeva se buňky dělí asi desetkrát častěji než směrem ke kůře. Proto dřevo přirůstá rychleji než kůra. Kambium je činné po celý život stromu. V zimě se však jeho činnost zastavuje a na jaře se opět obno­vuje. Proto má dřevo na příčném řezu vrstevnatou strukturu (letokruhy)

Mikroskopická stavba jehličnatých dřevin

Dřevo jehličnanů má poměrně jednoduchou a pravidelnou stavbu. Je složeno z tracheid, parenchymatických buněk a pryskyřičných kanálků.

Základní složkou dřeva jehličnatých dřevin jsou tracheidy, které zabírají více než 90 % objemu dřeva. Tracheidy mají tvar vřetenovitých, protáhlých buněk se šikmo seříznutými konci a ztluštělými blánami. Na příčném řezu jsou tracheidy uspořádány v pravidelných radiálních řadách. Toto pravidelné uspořádání je typické pro jehličnaté dřeviny. Příčný řez tracheidy je téměř pravoúhlý. Tracheidy jsou mrtvá část dřeva. Živé tracheidy jsou jen v posledním letokruhu. Odumírání začíná už na jaře, postupně se zrychluje a do konce zimy odumřou všechny tracheidy posledního letokruhu.

Tracheidy jarního a letního dřeva v jednom letokruhu se od sebe velmi liší. Jarní tracheidy se tvoří na začátku vegetačního období (na jaře) a mají vodivou funkci (vedou vodu). Mají velký lumen (otvor) a tenké blány. V létě vytváří kambium letní tracheidy, které tvoří letní letokruh. Blány letních tracheid jsou tlusté a jejich konce jsou velmi zašpičatělé. Proto jsou to prvky mechanické. Jarní tracheidy jsou dvakrát tak široké než tracheidy letní. Jejich délka je přibližně stejná.

Zvláštností tracheid jsou dvojtečky. Jsou na stěnách, na koncích a v mís­tech, kde se tracheidy navzájem spojují. Jarní tracheidy mají těchto teček více než tracheidy letní. Dvojtečky jsou otvory, které tvoří vodivé spojení mezi buňkami. V jádrovém a ve zralém dřevě jehličnanu jsou tyto otvory zavřeny (torus), proto takové dřevo špatně propouští vodu.

Parenchymatické buňky jsou ve dřevu jehličnanů zastoupeny 5 až 9 %. Tvoří dřeňové paprsky, pryskyřičné kanálky a dřevní parenchym. Dřeňové paprsky jsou velmi úzké, pryskyřičné kanálky na příčném řezu jsou jednořadé.

Dřevní parenchym je ve dřevu roztroušen jen v malém množství (1 % dřevní hmoty).

Mikroskopická stavba listnatých dřevin

Dřevo listnatých dřevin má složitější stavbu než dřevo jehlič­natých dřevin. Skládá se z velkého počtu různých buněk a je tvořeno cévami (trachey), cévkami (tracheidy), libriformnimi vlákny a parenchymatickými buňkami. Cévy slouží k rozvádění vody. Jsou to dlouhé, tenkostěnné trubky, které se vytvořily z krátkých buněk (cévních článků) tím, že se mezi nimi rozpustily přehrádky. Vyplňují 10 až 30% objemu dřeva. Cévy mají průměr 0,2 až 0,4 mm. Na příčném řezu některých dřevin (dub, jilm) je vidíme jako póry. Na podélném řezu se jeví jako rýhy. Trachea (céva) může být dlouhá několik centimetrů až několik metrů. Boční blány cév mají ztluštěniny různého tvaru. V místech, kde není stěna ztluštěna, je ztenčena (tečky, dvojtečky). Toto ztenčení slouží k výměně vody a plynů mezi sousedními buňkami.

Ve dřevu některých dřevin se cévy při vytváření jádra ucpávají tylami (výrůstky) a ztrácejí vodivou funkci. Tyly jsou výrůstky ze sousedních buněk dřeňových paprsků, které mají tvar měchýřků a vrůstají ztenčeninami do cévy. Tyly ztěžují impregnaci dřeva (bukové jádro se nedá impregnovat).

Tracheidy listnatých dřevin jsou cévní a vláknité. Cévní tracheidy rozvá­dějí vodu, vláknité tracheidy mají tvar dlouhého vlákna s ostrými konci. Jsou ve dřevu jabloně a hrušky, v listnatém dřevu je jich velmi málo.

Libriform (libriformní vlákna) je hlavní složkou dřeva listnatých dřevin. Tvoří asi 76 % celkového objemu dřeva. Délka libriformního vlákna se pohybuje od 0,3 do 2 mm, tloušťka od 0,02 do 0,05 mm. U starších stromů jsou blány libriformních vláken silně ztluštělé. V tvrdých dřevinách tloustnou víc než v dřevinách měkkých. Na množství libriformu a na rozměrech jednotlivých vláken, zejména na tloušťce blan, závisí hmotnost a pevnost dřeva listnáčů. Dřevní parenchym tvoří 2 až 15 % objemu dřeva listnatých stromů. Protože listnaté stromy shazují listí, potřebují na tvorbu listí na začátku Vegetačního období více zásobních živin než stromy jehličnaté. Parenchymatické buňky, které tvoří dřeňové paprsky, jsou buď roztroušeny, nebo jsou různě uspořádány okolo cév letokruhu.