Грибные окраски, гнили и их влияние на качественные показатели древесины
Крупнейшей организацией, занимающейся независимой экспертизой лесоматериалов на целлюлозно-бумажных комбинатах (ЦБК) России является ЗАО «Шмидт энд Олофсон». В сферу ее деятельности входит и обширный диапазон методов приемки различных видов лесосырья как на деревоперерабатывающих, так и на деревообрабатывающих производствах. Рабочие филиалы являются естественной базой для ознакомления с методами приемки и усовершенствования имеющегося опыта. Работа экспертов фирмы не ограничивается только практикой, знакомы они и с теоретическими основами. С целью поделиться опытом и знаниями и была написана эта статья.
Пороков, понижающих качество принимаемого на ЦБК древесного сырья, немного. По ГОСТ 9462 - 88 и ГОСТ 9463 - 88 в лесоматериалах (балансах) для выработки целлюлозы и древесной массы не допускаются: обугленность, наружная трухлявая гниль, а также металлические включения; действуют нормы ограничения для сучьев, пасынков, ядровой и заболонной гнилей, кривизны. К числу наименее часто встречающихся пороков, являющихся причиной отбраковки лесоматериалов, относятся металл и кривизна. Присутствие металлических включений носит случайный характер: проволока, гвозди в досках, закрывающих дупла в лесоматериалах (по требованиям пожарной безопасности на ж/д), визуально хорошо видны и могут быть удалены; осколки снарядов ВОВ могут быть обнаружены только при помощи металлоискателей, но их количество с каждым годом уменьшается, а наибольшие запасы древесины в России - за Уралом, где военных действий не было. Кривизна (от 3 % в хвойных балансах до 5 % в III сорте лиственных) также не является определяющим фактором в приемке лесоматериалов, особенно если она местная в балансовом долготье, что уже является спорным моментом при отбраковке. Чаще встречается обугленность, но территориально она все же ограничивается площадями горельников, и лесоматериалы из подобных мест зачастую по договорам поставляются отдельно. Они могут отбраковываться и (или) окариваться.
Более (если не наиболее) часто встречающийся порок - сучья (пасынки), результат небрежной лесозаготовки. При машинной валке они практически отсутствуют, что подтверждает возможность борьбы с ними. Многие ЦБК превышают, и существенно, допустимые по ГОСТам нормы для этого порока. Однако окорочные барабаны, имеющие достаточные мощности, могут их срезать.
Остается порок, который в той или иной степени наблюдается в любом древостое и влияет на качество любой продукции, изготавливаемой из зараженной древесины. Им является гниль. Потребитель может менять нормы ограничений этого порока, предоставляя более льготные условия для поставщиков, но это уже не более чем ценовая политика. Отличаясь от требований ГОСТа, новые нормы ограничений не могут повысить качества древесины, и никакие усовершенствования в области обработки и переработки не смогут увеличить объем здоровой древесины, древесины без гнили. Что же является причиной ее возникновения, как она развивается, почему пораженная древесина ограничена в использовании? Как она описывается в ГОСТ 2140 - 81, классифицирующем видимые пороки древесины?
Гнилью называется видоизмененная под воздействием грибов, в той или иной степени разрушенная ими древесина. По ГОСТ 2140 - 81 (далее ГОСТ) она характеризуется как участки древесины, ненормальные по цвету, с понижением твердости в результате воздействия дереворазрушающих грибов.
Грибы - обширная группа живых организмов, насчитывающая около 100 тыс. видов, из них 60 тыс. выявлено в нашей стране. Все необходимые для роста и развития вещества они получают за счет разложения готового органического субстрата, чаще растительного происхождения. Вегетативное тело большинства грибов - сплетение тонких трубчатых, не более нескольких микрон толщиной, ветвящихся образований - гиф, из которых формируется мицелий, или грибница (поверхностная или внутри субстрата). Периодически гифы соединяются в плотные структуры, выходящие на поверхность субстрата и формирующие органы размножения - плодовые тела.
Грибы питаются как мертвым органическим субстратом (сапротрофы), так и живыми организмами (паразиты). Среди паразитов выделяют истинных (облигатных), которые могут развиваться только в живых клетках и тканях, факультативных - живущих на мертвых тканях и при определенных условиях (вследствие ослабления растений) переходящие к паразитизму, и факультативных сапротрофов, питающихся живыми тканями и в определенный момент переходящих к сапротрофному питанию. Особенно опасны факультативные грибы, продолжающие свою разрушительную деятельность на срубленной древесине нижних складов и изделиях из зараженной древесины, используемой без соответствующей обработки.
Встречается гниль на всех древесных породах. Она характеризуется стадией и типом, а также расположением по высоте ствола дерева и относительно заболони и ядра. Начальной стадией гниения является темнина или краснина. По ГОСТ она характеризуется как грибные ядровые пятна (полосы), плесень, побурение. Древесина в этом случае пронизана гифами, заполняющими только полости клеток. Структура и твердость древесины сохраняется, изменяется только цвет под воздействием деревоокрашивающих и (или) дереворазрушающих грибов. Затем развивается твердая гниль. Нарушается первоначальная структура древесины, сильно понижены механические свойства и объемный вес. Характерен равномерный бурый цвет, белые пятна, иногда черные извилистые линии, выцветы, трещинки, мелкие пустоты, пленочки грибницы и т. д. Твердая гниль переходит в мягкую, когда клеточные стенки древесины разлагаются почти полностью. Древесина легко ломается, крошится или расщепляется пальцами. Далее происходит полное разложение (гумификация и минерализация) древесины в стволе или сортименте с образованием пустоты - дупла. Дупло почти всегда является результатом воздействия сообщества нескольких грибов.
По характеру процесса разрушения древесины гнили разделяются на четыре основных типа: пестрая, белая, бурая и умеренная. Пестрая (по ГОСТу - пестрая ситовая) внешне характеризуется пятнами или пустотами, светлыми или белыми на фоне темнины. Поверхность распила ворсистая, шершавая, опилки крупные, волокнистые. Встречается чаще на хвойных породах. Возбудители в живых деревьях: сосновая губка, еловая губка, лиственничный пленчатый гриб, корневая губка, еловый трутовик, дубовый трутовик и др. При белой гнили (по ГОСТу - белая волокнистая) древесина светлеет до белой, светло-желтой или полосатой окраски, появляющиеся «черные линии» придают мраморный оттенок. Идет расслоение по годовым слоям, далее древесина расщепляется на волокна и становится трухляво волокнистой. Встречается чаще на лиственных породах. Возбудители: ложный и настоящий трутовик, инонотус скошенный (образует чагу), плоский трутовик, опенок и др. В пестрой и белой гнилях разложению подвергаются и целлюлоза, и лигнин. Белый цвет и волокнистость говорят о том, что целлюлоза разрушена меньше; желтый цвет и меньшая волокнистость - целлюлоза подверглась большему разрушению.
При бурой гнили (по ГОСТу - бурая трещиноватая) древесина разрушается и темнеет равномерно, становится темно-бурой, бурой или красновато-бурой. Растрескивается поперек и вдоль волокон и становится трухлявой (растирающейся в порошок). Разлагаются вначале гемицеллюлозы, затем целлюлоза до полного разрушения. Количество лигнина почти постоянно или слегка уменьшается. Даже на начальной стадии прочность древесины значительно снижена. Встречается на всех хвойных и лиственных породах. Характерные возбудители: окаймленный трутовик, лиственничная губка, северный трутовик, трутовик Швейнитца, березовая губка и др. В ГОСТе выделена наружная трухлявая гниль - бурая трещиноватая гниль, возникающая при неправильном длительном хранении под воздействием сильных дереворазрушающих грибов. Может наблюдаться не только в наружной части ствола, но и по всему его поперечному сечению. Она может встречаться на живых, но ослабленных деревьях, сухостое, валеже, срубленной древесине, в деревянных конструкциях.
Умеренная гниль в ГОСТе не приведена. Она подобна бурой гнили, по некоторым показателям - пестрой и белой. Встречается на всех древесных породах и характерна для особых экологических условий мокрых конструкций.
По происхождению описанные выше гнили, возникающие в живых деревьях, можно разделить на паразитарные и раневые. Первые вызываются одним грибом, гниение часто протекает активно и в больших объемах. Обычно начинается от мертвых сучков, развиваясь в ядре, спелой древесине или ложном ядре. Вторые начинаются от ран. Как результат совокупного разложения грибами и бактериями возникает дупло. Однако процесс этот крайне медленный и размеры гнили невелики. Плодовые тела возбудителей гнилей растущих деревьев могут появиться только через 2 - 3 года, что усложняет диагностику заражения. Косвенными признаками заражения могут служить незаросшие морозобойные трещины, пожарные подсушины, скелетные ветви с загнившей древесиной, глубокие механические повреждения.
В зависимости от высоты расположения в дереве гнили могут быть корневые, комлевые, стволовые, вершинные и обществоловые (простирающиеся на всю высоту ствола). На поперечном разрезе дерева выделяют ядровые (частный случай - подзаболонная, в виде вытянутого по годовым слоям участка), заболонные (чаще появляется на складах, в сухостое и валеже) и ядрово-заболонные гнили (могут быть сплошными, занимая все поперечное сечение ствола).
В срубленной и мертвой древесине в результате поражения так называемыми штабельными грибами возникают ненормальные окраски и гнили, ограничивающиеся в основном заболонью, но иногда появляющиеся и в ядре. Окраски не являются причиной отбраковки балансов, но могут быть начальной стадией гнили.
В ГОСТе выделены следующие грибные поражения:
Плесень на древесине. Развивается на поверхности влажной древесины хвойных и лиственных пород. Имеет вид налета, окрашивающего древесину в самые разнообразные цвета. В большинстве случаев не проникает глубже 1 - 2 мм.
Заболонные грибные окраски. Это ненормально окрашенные не вызывающими образования гнили грибами участки заболони без понижения твердости древесины. К ним относятся синева и цветные заболонные пятна. Синева - серая окраска заболони с синеватым или зеленоватым оттенком. Может достигать черного цвета. На торцах наблюдается в виде выклинивающихся языков, при отсутствии ядра может занимать центральное положение. Начинающаяся от боковой поверхности сортимента синева распространяется вглубь в виде клинообразных пятен, штрихов, змеек или сплошь окрашивает ряд наружных годичных слоев. Более характерна для хвойных пород. Налетная синева проявляется в виде плесневидных пятен. Споры грибов переносятся преимущественно насекомыми, реже ветром.
В заболонных грибных окрасках выделяются поверхностные и глубокие, подслойные, светлые и темные. Прочность древесины под влиянием деревоокрашивающих грибов снижается слабо. Многие из подобных грибов способны быстро разрушать клеевые вещества, вызывая тем самым необходимость проводить предварительную сушку древесины. Также они снижают стойкость древесины к некоторым грибам.
Заболонная гниль. За заболонными окрасками следует так называемая заболонная краснина - начальная стадия заболонной гнили. Наиболее часто она вызывается гигантской пениофорой и краснеющим стериумом, поражающими хвойные породы, долго лежащие на складе. Заболонная гниль имеет желтовато-бурый или розовато-бурый оттенки у хвойных пород и пеструю окраску, напоминающую рисунок мрамора, у лиственных. На неокоренной древесине, лежащей на земле или в опилках, поселяется опенок, вызывающий белую заболонную гниль.
Побурение. Результатом раневой реакции лиственных пород является побурение - участки заболони бурого цвета разных оттенков как результат биохимических процессов с участием грибов или без них, вызывающих некоторое понижение твердости древесины. У березы, на свежем распиле, вначале бывает ярким красновато-бурым или рыжевато-бурым, быстро бледнея до лилово-бурого. У осины - светлое, грязновато-бурое, иногда с розовым оттенком. Граница побурения почти исчезает, вся нормальная древесина тоже несколько буреет. При долгом хранении может происходить сплошное поражение торца. Глубина продвижения побурения вдоль волокон в летнее время - до 30 см в месяц с каждого торца. Далее развивается грибное поражение, аналогичное первой стадии гнили. При дальнейшем хранении древесины в заболони возникает твердая, а затем и мягкая гниль. Заболонная гниль лиственных пород по своему типу в абсолютном большинстве случаев принадлежит к белой гнили.
Описанные выше основные виды гнилей и окрасок пораженной древесины могут учитываться при экспертизе сортиментов разного назначения. Учет одних обязателен при определении качества конкретного сортимента, другие могут допускаться, третьи не используются при отбраковке и приведены в качестве справочного материала. Не приведены гнили открытых и закрытых сооружений, мокрых конструкций, а также химические окраски, не являющиеся результатом деятельности грибов, но внешне напоминающие ее.
При написании статьи использовалась работы следующих авторов: Вакина А. Т., Полубояринова О. И., Соловьева В. И., Крутова В. И., Минкевич И. И. Представленная информация будет интересна любому специалисту, связанному с оценкой качества срубленной древесины, принимающему решение о ее годности для той или иной цели. К сожалению, хочется отметить, что далеко не все работающие в лесном хозяйстве, так или иначе связанные с этой отраслью, отличаются знаниями, выходящими за пределы конкретного договора на поставку древесного сырья. Подобная же работа не должна ограничиваться способностью применять инструментальную и визуальную оценку поступившего или отправляемого леса - необходимо знать больше. Знания ГОСТов и неукоснительное следование их требованиям уже не является обязательным, и зачастую потребители даже принимают древесину по заявленной кубатуре. Пока что отсутствует профессиональная приемка древесины, и это приводит к неизбежным потерям, связанным как с объемом, так и с качеством. Чтобы избежать этого, следует привлекать организации, профессионально осуществляющие экспертизу.
А.П. Митченко, к. сх. н.
