Semestrálna práca z predmetu Štruktúra dreva TECHNICKÁ UNIVERZITA VO ZVOLENE Drevárska fakulta Fagus Sylvatica L. Semestrálna práca z predmetu Štruktúra dreva ročník: 1. Zoltán Nagy ak. rok: 2003/2004 DI - 104. B št. sk.

Obsah Fagus Sylvatica L. Úvod Dendrologický popis Výskyt Výskyt na Slovensku Prostredie Tvar koruny Púčiky Plod Listy Makroskopická stavba Mikroskopická stavba Mikroskopický rez Bunkové elementy Chyby dreva Nepravé jadro Trhliny Huby a hmyz Použitie Použitá literatúra

Úvod Fagus Sylvatica L. Drevo bolo už od dávnych dôb a zostáva aj dnes jedným z najrozšírenejších materiálov, ktoré človek používa. Predstavuje pružný, pevný a pritom ľahký materiál, ktorý sa ľahko opracúva, má dobré tepelnoizolačné vlastnosti, je schopný znášať veľké zaťžaženie. Možno ho chemicky pretvárať, tvarovať, spájať (chemicky alebo mechanicky). Má výborné estetické a dekoračné vlastnosti. Tieto vlastnosti umožňujú jeho využitie pri výrobe stavebných kontšrukcii, nábytku, hudobných nástrojov a ďalších výrobkov na všestranné použitie. Výrobky získané z dreva majú však aj nedostatky ako sú : anizotrópia, prítomnosť chýb, zosychanie a napúčanie, praskanie, horenie a iné. Drevo je jedným z obnoviteľných prírodných zdrojov, ktoré je k dispozícii ľudstvu ako ekologická surovina, ktorá sa dá využiť takmer vo všetkých odvetiach. Preto sa čoraz viac stáva vyhľadávanejšiou surovinou.

Dendrologický popis Fagus Sylvatica L. Vytvára mohutný strom, ktorý dorastá do výšky 40-50 m . Zvyčajne sa dožíva 300 , v ojedinelých prípadoch to môže byť aj 500 rokov. Vytvára mohutný habitus. V porastoch tvorí štíhle priame priebežné alebo vidlicovité kmene s rôznymi obmenami. V prevažnej väčšine sú to kmene hladké, vyskytujú sa však aj pozdĺžne valcovité , priečne zvlnené a točivé. V porastoch sa dobre čistia od konárov a môžu dosiahnuť aj hrúbku 0,75 1,5 m. Kôra je zo začiatku hnedá, neskôr sivastohnedá. Borka je hladká, bez výraznejších útvarov, ale môže byť farebne rôzna. Vačšinou je svetlosivá až tmavosivá s rôznymi odtieňmi, od bezmála bielej až po oceľovomodrú. Zriedkavo sa vyskytuje rozpukaná až dubokôra borka.

Výskyt Fagus Sylvatica L. Súčasný areál buka lesného začína na Britských ostrovoch. Od ostrova Wight na juhozápade smeruje na severozápad po ústie rieky Severn, odtiaľ na východ po Cambridge a na juh po ústie rieky Temze. Smerom na východ má dva ostrovčekovité výskyty na juhu Nórska, vo Švédsku po ostrov Oland. Odtiaľ smeruje na Kalingrad a Olsztyn, tu sa vracia na juhozápad a tvorí hlboký zárez okolo Varšavy. pokríva Apeninský polostrov, Sicíliu, Korziku. V rámci tohto areálu sa vyhýba oblastiam s kontinentálnejšou klímou. Na Slovensku pokríva prevažnú časť územia. Vyhýba sa miestam s nedostatočnou pôdnou a vzdušnou vlhkosťou a extrémom kontinentál-nej klímy. Nerastie na Záhorskej nížine , Podunajskej pahorkatine, v časti Juhoslovenskej kotliny, Východoslovenskej rovine a vo vysokohorských oblastich. Priemerná dolná hranica sporadického výskytu prebieha v nadmorskej výške 330 m (min. 120 m n. m.). Horná hranica hromadného výskytu je v smrekových porastoch, v nadmorskej výške 1230 m n. m. Môžu sa vyskytnúť aj tzv. zákrpkové porasty (horná hranica zákrpkových porastov) v Nízkych Tatrách 1340 m n m.

Výskyt Fagus Sylvatica L. v Európe

Výskyt na Slovensku Fagus Sylvatica L. Na Slovensku je to najrozšírenejšia a hospodársky dôležitá listnatá drevina. V minulosti sa bučiny využívali na pastvu dobytka a ošípaných, ale buk sa využíval najmä na palivo a na výrobu dreveného uhlia. V niektorých oblastiach doslova ustúpil a jeho miesto zaujali rôzne ihličnaté dreviny. K veľkej zmene sa udialo v 19. storočí , kde drevené uhlie začína byť nahradzované kamenným. Buk patrí medzi pomerne odolné dreviny. Škodia mu extrémne silné mrazy a námrazy. V súčasnosti trpí aj emisiami. Často ho poškodzuje ohrýzaním raticová zver. Má málo hmyzích škodcov: červec bukový (Cryptococcus fasgisuga), ktorý cicia na kôre. tetinatec orechový (Dasychyra pudibunda) piadivka jesenná (Operopthera fagata). Z fytopatogénych organizmov plieseň buková (phytophora cactorum), neskoršie bakteriózy (Erwinia sp.), ktoré spôsobujú miazgot.

Výskyt Fagus Sylvatica L. na Slovensku Výskyt na Slovensku Fagus Sylvatica L. Výskyt Fagus Sylvatica L. na Slovensku

Prostredie Fagus Sylvatica L. Buk lesný je drevinou oceánskej a prechodnej klímy. Vyžaduje humídnu klímu s kolísaním priemernej mesačnej teploty medzi najchladnejím a najteplejím mesiacom 150- 250C . V strednej Európe majú bučiny optimum pri zrážkach okolo 1000 mm a priemernej ročnej teplote 100C. V severnejších oblastiach, k humidnej klíme stačia zrážky 500 mm. Buk je tieňomilná drevina a z našich listnatých drevín znáša v mladosti najlepšie zatienenie. Nárast buka znáša zatienenie materského porastu 8 - 10 r. v závislosti od podmienok prostredia. Táto drevina je citlivá na atmosferickú a pôdnu vlhkosť. Rastové optimum má v nadmorských výškach od 600 do 750 m n. m., na hlbokých, fyzikálne priaznivých kambizemiach v sopečných pohoriach. Dobre sa mu darí na mierne kyslých pôdach ( pH 5,5 - 6), smerom k vyššiemu pH sa rast zpomaľuje.

Tvar koruny Fagus Sylvatica L. Veľmi premenlivý. Môžu sa vyskytnúť typy úzke (valcovité, vreteno-vité, kužeľovité, vajcovité ) alebo dáždnikovité, s rôznymi prechodmi medzi týmito základnými typmi. Rôzna je hrúbka konárov a uhol zakonárenia , čo spolu s uvedenými znakmi prispieva k rôznemu habitu.

Púčiky Fagus Sylvatica L. Púčiky má postavené striedavo a od konára sa odkláňajú pod uhlom 45°. Listové sú 3-5mm vretenovité, hrotité, sediace. Kvetné púčiky sú 8-10 mm, široko vajcovité, prihrotené. Púčikové šupiny sú viaceré, škoricovo-hnedé a červenohnedé, so sivastým okrajom, brvité. Jednoročné výhonky sú oblé, zo začiatku olivovozelené, sivo plstnaté, neskôr červenohnedé až sivastohnedé. Skrátené výhonky sú krúžkované, hrboľaté.

Plod Fagus Sylvatica L. Plod je veľký 12-15 x 10 mm bukvica - ihlanovitá, ostro trojhranná, na hranách takmer krídlatá, hrotitá, na hrote striebristo plstnatá, lesklá, hnedá. Bukvice sú uzavreté po 2 v 18-25 x 15-20 čiake ktorá je vajcovitá, drevnatá, mäkko ostnitá, hnedá, stopkatá. V zrelosti sa otvára štyrmi chlopňami. Dozrieva v septembri a októbri. Má nadzemné klíčenie. Semenáčik má dva protistojné klíčne listy, ktoré sú nápadne veľké, obličkovité, na vrchnej strane tmavo zelené, lesklé, na spodnej strane striebristo biele, celistvookrajové. V strede medzi nimi je stonkový vrchol. Dva primárne listy sú protistojné, podobné vyspelým listom, ale na okraji sú zúbkaté. Rast má zo začiatku veľmi pomalý, zrýchľuje sa až od piateho roku, v desiatom roku dorastá do výšky 0,75 m, často kríkovite. Výškový rast vrcholí medzi 35 -50 až 60. rokom končí vo veku 150 rokov.

Listy Fagus Sylvatica L. Listy sú dlhé 40-100 x 30-70 mm, vajcovité krátko zahrotené, na báze široko klinovité. Väčšinou sú celistvookrajové , ale aj vlnovkovité až zubaté, po rozvinutí na oboch stranách hodvábne chlpaté, na okraji dlho brvisté , neskôr lysé. Vrchná strana je lesklá, zelená, spodná svetlejšia. Stopka je 5-15 mm dlhá. Prílisky sú hnedé, rýchlo opadávajú. Plodnosť pri solitéroch začína v ( 20. ) 40.-50. roku, v zapojených porastoch vo veku 60-80 rokov. Semenné roky sa opakujú v 5 až 10 ročných intervaloch. Je to jednodomá drevina z rôznopohlavnými kvetmi. Kvitne v máji, súčastne s rozvíjaním listov. Samičie kvety sa rozvíjajú o niekoľko dní neskôr ako samčie kvety. Samčí kvet má pohárikovité 5-6 hroté žlté alebo červenkasté okvetie, na povrchu bielo plstnaté. Obsahuje 4 až 12 tyčiniek s dlhými nitkami a žltými pelnicami. Peľové zrná sú trojbrázdovo, alebo štvorbrázdovo pórové, viac-menej guľové, veľmi hladké. Opelenie vetrom. Samičí kvet má malé šesť hroté okvetie, ktoré je zelené a chlpaté. Má spodný trojpúzdrový semenník, jeho čnelka je rozdelená na tri nitkovité červené blizny. Kvety vyrastajú vždy po dva na dlhých výhonkoch v 15-25 mm dlhej červenkastej čiake.

Listy Fagus Sylvatica L.

Makroskopická stavba Fagus Sylvatica L. Je to typicky roztrúsenopórovitá drevina, cievy sú skoro nepozorova-teľné, má málo výrazné ročné kruhy, ktoré sú zvýraznené len veľmi úzkou tmavou vrstvou neskorého letného dreva. Šírka ročných kruhov sa pohybuje prevažne od 1 do 5 mm, ale samozrejme to závisí aj od vegetačného obdobia. Pri priaznivom vegetačnom období môže byť tento prírastok aj väčí a naopak pri nepriaznivom sa môže stať že drevo nevytvorí ročný prírastok , alebo len veľmi malý. Buk patrí medzi stredne ťažké dreviny, jeho hustota je okolo 680 kg/m3. Drevo je bez zreteľné tmavšieho jadra, celkovo ružovkasté.

Makroskopická stavba Fagus Sylvatica L. Je to zrelodrevná drevina, beľová časť u čerstvo zoťatého stromu, je tmavšia ako časť zrelého dreva a je to spôsobené tým že beľová časť obsahuje podstatne viac vody ako stredová zóna kmeňa. Po vyschnutí sa stratí medzi nimi rozdiel. U starších stromov sa často vyskytuje okolo jadra (letokruh netvorí hranicu) tzv. nepravé jadro, zaraďujeme ho medzi chyby dreva. Cievy sú voľným okom neviditeľné. Stržňové lúče : sú široké, viditeľné na všetkých rezoch: na priečnom reze ich pozorujeme ako svetlejšie (často i lesklé) čiary prebiehajúce v smere polomerov od stržňa (primárne) alebo od niektorého ročného kruhu (sekundárne ) k obvodu kmeňa a vždy prenikajú až do lyka , kde ich nazývame lykové. na tangenciálnom reze vytvárajú podlhovasté úzke tmavé pásiky. Ich hrúbka je 1mm, výška 5-12 mm. na radiálnom reze zvyšujú pestrosť kresby dreva, vytvárajú tzv. lesklé úzke pásy. Podľa lomu svetla sa môžu javiť ako svetlejšie, alebo tmavšie než je okolité drevo.

Makroskopická stavba Fagus Sylvatica L. Najväčší počet stržňových lúčov je na prízemku kmeňa, smerom nahor sa zmenšuje a v korune opäť zväčšuje. U buka bolo zistené aj tzv. lieskovcové drevo je to zvláštna kresba spôsobená nepravidelným priebehom ročných kruhov. Na priečnom reze u dreviny pozorujeme , že ročné kruhy neprebiehajú pravidelne, ale pomiestne sa ostro, smerom k obvodu kmeňa vychyľujú. Táto odchýlka u buka zhoršuje estetický vzhľad dreva, na tangenciálnom reze sa vytvárajú útvary podobné stržňovým lúčom o šírke 4-5 mm a dĺžke 3-5 cm. Reakčné drevo tzv. ťahové je bledšie než okolité drevo, pri buku ho môžeme pozorovať len výnimočne, keď je silne vyvinuté ako belavá plocha na priečnom reze a na pozdĺžnych rezoch ako biele lesklé pásy. Výrazne zvyšuje heterogénnosť stavby dreva, pravidelne zvyšuje drsnosť povrchu na pozdĺžnych rezoch a v závitovej zóne nad hrčami. Vytvára tiež spiace očká (vznikajú ako dôsledok tvorby zárodku rezervných základov vetiev - náhradné púčiky, ktoré sa vyvinú len príležitostne napríklad pri uvolnení a osvetlení kmeňa.

Mikroskopická stavba Fagus Sylvatica L. Listnaté dreviny, medzi nimi aj buk, sa skladajú s nasledovných bunkových elementov: vodivé elementy: cievy (trachee) a cievice (cievovité vazicentrické tracheidy) mechanické elementy: libriformné vlákna, vláknité tracheidy, zásobné elementy: parenchymatické bunky stržňových lúčov a drevného parenchýnu. CIEVY- vodivé elementy ( pozdĺžna os buniek je viac menej rovnobežná s pozdĺžnou osou kmeňa.) V dreve sú to väčšinou mŕtve zdrevnatené súbory buniek nad sebou stojace. U roztrúseno porovytých drevín nerozlišujeme rozdiel medzi jarnou a letnou cievou. U buka rozlišujeme rozdiel medzi jarným a letným drevom a to perforáciou ciev, kde v jarnom dreve sa nachádza jednoduchá a v letnom tzv.  rebríčkovitá perforácia.

Mikroskopická stavba Fagus Sylvatica L. ROZMERY CIEV : priemer: 8 - 45 - 85 μm podiel : 26,6 - 39,5 - 52,5 % počet na 1mm2: 80 - 125 - 160 U buka sa pri vytváraní jadra cievy upchávajú tzv. Tylami. Sú to vakovité prírastky z parenchymatických buniek , ktoré úplne alebo čiastočne vyplňujú cievu , čím ju vyraďujú z jej vodivej funkcie. Veľkosť a tvar týl je priamo závislý na lumene . Môžu byť tenko alebo hrubostenné. Pokiaľ sú tyly živé (tenkostenné), tak majú s drevným parenchýmom význam zásobných elementov, obsahujú škrob, gumové látky. Tyly môžu vznikať za nasledujúcich okolností : pri poranení vetví a koreňov, tiež po umelom reze , po opadaní listov alebo po hubovej infekcii. pri odumieraní alebo starnutí pletív ( v jadrovom dreve a starnutí belovej časti.)

Mikroskopická stavba Fagus Sylvatica L. CIEVICE (tracheidy ) - ievovité, vláknité a vazicentrické. Cievovité tracheidy – (krátke tracheidy), doprevádzajú cievy a slúžia k vedeniu vody. Sú to uzavreté samostatné bunky, svojím tvarom a veľkosťou sa podobajú malým článkom ciev. Tenko stenné rúrky s tupo zaoblenými koncami. Majú hustý výskyt dvojbodiek a často sú točivé . Dĺžka cievovitých tracheíd zriedka prevyšuje 0,5 mm. Vláknité tracheidy – slúžia k spevňovaniu , môžu však prevziať i funkciu vodivú a zásobovaciu. Sú to samostatné, uzatvorené, pretiahle, hrubostenné bunky so zašpicatenými koncami a malým lumenom. Libriformné vlákna (libriform) – sú podstatnou zložkou dreva listnáčov, u buka tvoria 37 – 44 %. Sú to v podstate úzke, pretiahle bunky so zašpicatenými koncami a malým počtom stenšením na stenách. Bunečné steny vlákien sú značne zhrubnuté. Výnimočne sa vyskytujú tieto vlákna s rozštiepenými alebo rôzne zúbkovanými koncami , čím sa dosahuje u vlákien pevnejšie spojenie.

Mikroskopická stavba Fagus Sylvatica L. PARENCHÝM - v dreve sa vyskytujú dva druhy parenchýmu: parenchým stržňových lúčov - radiálny drevný parenchým drevný parenchým - axiálny. Parenchým stržňového lúča sa vyskytuje prevažne vo forme krátkych valčekov, prierez je okrúhly až eliptický. Drevný parenchým (axiálny), tvorí vertikálne rady buniek, reťazce krátkych valčekov. Koncové bunky reťazcov sú zahrotené, takže pôsobí ako samostatné delivé pletivo. Podiel axiálneho parenchýmu v  : 3,5 - 5,2 - 7,0 Axiálny parenchým v bukovom dreve pozorujeme ako apotracheálný - nie je v spojení s cievami, je vtrúsený medzi nimi - difúzny .

Mikroskopická stavba Fagus Sylvatica L. STRŽŇOVÉ LÚČE – sú tvorené výlučne zo živých parenchymatických buniek s tenkými zdrevnatenými stenami a početnými jednoduchými bodkami, najmä v miestach spojenia spojenia s cievami alebo tracheidami. Stržňový lúč slúži k vedeniu a ukladaniu organických látok. jednoradové viacradové výška m: 500.....4000 60.....1000 šírka m: 30.........200 20.......60 počet/1mm2 T: 2 – 3 – 5 3 – 6 – 9

Mikroskopický rez Fagus Sylvatica L. P - rez R - rez T - rez

Bunkové elementy rodu Fagus Fagus Sylvatica L. Libriformné vlákno Axiálny parenchým Radiálny parenchým Trachee Tracheida Bunkové elementy rodu Fagus

Chyby dreva Fagus Sylvatica L. Za chyby dreva považujeme odchýlky v tvare , textúre a štruktúre drevnej suroviny. Prejavujú sa zmenami vonkajšieho vzhľadu porušením pravidelnosti stavby dreva a môžu vznikať počas rastu, v procese ťažby prípadne jeho nesprávnym uskladnením. HRČE sú základy odumretých alebo živých vetiev uzavretých počas rastu v dreve. Tvorba hŕč je prirodzenou vlastnosťou dreva, súvisí s tvorbou koruny. Hrčavosť býva rozdielna ,ale môžeme ju ovplyvniť pestovnými zásahmi. Rozoznávame tieto druhý hŕč : 1. Zdravé hrče - znak po odrezaní živej vetvy 2. Nezdravé hrče - hnilý kýpeť alebo vyhnitý otvor pozostatok vyschnutej vetvy. 3. Zarastané hrče - vypuklý zával nad pozostatkom vetvy.

Nepravé jadro Fagus Sylvatica L. Do skupiny chýb - nenormálne sfarbenie dreva - zaraďujeme len zdravé nepravé jadrá, ktoré najčastejšie vznikajú u buka. NEPRAVÉ JADRO je to nenormálne tmavé sfarbenie vnútornej časti (jadra) dreva, ktoré netvorí prirodzené jadro, jeho hranicou nie je ročný kruh, je asymetrické a zasahuje do rôznej časti ročného kruhu. Pri tvorbe zdravého nepravého jadra dochádza v zóne vyzretého dreva k odumieraniu parenchymatických buniek. Pri ich odumieraní dochádza k oxidácií triesľovín (sfarbenie jadra ) a k thylatácii ciev. Základnou podmienkou vzniku nepravého jadra je prítomnosť dostatočného mnostva vzduchu. Znížená vlhkosť alebo zmena pomeru medzi vzduchom a vodou nemusí vždy viesť k jeho tvorbe. Väčšinou sa predpokladá za vstupné miesto prevzdunenia kmeňa poškodenie jeho kôrovej časti osy alebo poškodenie dreva (ulomenie vetvy). Ďalšou vstupnou bránou môže byť aj odumretý stržeň.

Nepravé jadro Fagus Sylvatica L. Mrazové jadro vzniká len zriedkavo pri mimoriadne tuhých mrazoch trvajúcich dlhšiu dobu. Týmito vplyvmi odumierajú parechymatické bunky - rozsah záleží od dĺžky trvania a teploty mrazu. Na priečnom reze nám vytvára viacmenej okrúhly tvar. Jadrá vytvorené za spoluúčasti húb majú na priečnom reze hviezdicovitý tvar. Pri tvorbe tohto jadra sa podieľajú väčšinou huby ktoré nie sú drevokazné (hnilobotvorné ): Melurius lacrimans Coniophora cerebella Pers.

Trhliny v kmeni Fagus Sylvatica L. Trhliny v dreve (v pozdĺžnom smere ) vznikajú pri raste stromu (stržňové, odlúpavé, mrazové), pri ťažbe a manipulácii s drevom (výrobné a výsuné manipulácie). Stržňové: Tvorí ich jedna alebo niekoľko radiálnych trhlín, ktoré sa začínajú od stržňa kmeňa, ale nesiahajú pod kôru. Odlúpavé: Sú to vnútorné trhliny, ktoré sú na priečnom reze zaoblené v smere ročného kruhu a šíria sa pozdĺž kmeňa. Mrazové: Vznikajú na stromoch v poraste uvoľnením napätia z obvodu kmeňa zmršťovaného silným mrazom.

Huby a hmyz HUBY: HMYZ: Fagus Sylvatica L. Aglia Fagi Linne - Martináček bukový Pherochlorus Exsiscator - Medovnica buková Bena Fagata - Morka buková Operophtera Fagata - Píďalka buková Cryptococcus - Červenec bukový Thecodiplosis - Bejlomorka borová HMYZ:

Použitie Fagus Sylvatica L. Bukové drevo je u nás hospodársky dôležitou surovinou najmä v drevárskom priemysle (výroba preglejok, ohýbaný nábytok ), používa sa aj ako kontrukčný materiál (železničné podvaly…). Výroba poľnohospodárskeho náradia , nábytku , sústruženie, rezbárstvo... V posledných desaťročiach sa podstatne rozšírilo použitie sortimentov bukového dreva na výrobu drevotrieskových a drevovláknitých dosák, výrobu papiera a celulózy.

Použitá literatúra Fagus Sylvatica L. Greguss, P. : Holzanatomie der europäischen Laubhölzer und sträucher. Budapest, Akadémiai Kiadó 1959. 330 s. Schweingruber, F. H. : Anatomie europäischer Holzer. Bern, WSL Haupt 1990, 800 s. Pagan, J. - Randuška, D. : Atlas drevín 1. 1.vyd. Bratislava, Obzor 1987, 360 s. Wagenführ, R. - Scheiber, Chr. : Holzatlas. 2. Auflage, Leipzig, VEB Fachbuchverlag 1985. 690 s. Razdorskij, V. F. : Anatomie rostlin. 1. vyd. Praha, Nakl. ČSAV 1954. 527 s. Požgaj A. a kol. : Štruktúra a vlastnosti dreva, Bratislava, Príroda, 1997 Chovanec D., prof. Ing., DrSc. - Korytárová O., RNDr., CSc. - Čunderlík I., doc. Ing., CSc. : Textúra a štruktúra dreva (Náuka o dreve I.), Technická univerzita vo Zvolene, 1992 Pagan J., prof. Ing., CSc. : Lesnícka dentrológia, Technická univerzita vo Zvolene, 1997

Fagus Sylvatica L. KONIEC PREZENTÁCIE