Поражение древесины деревоокрашивающими и плесневыми грибами

 

Неестественная окраска древесины (в виде цветных полос, пятен или сплошного окрашивания) - распространённое явление, связанное с деятельностью деревоокрашивающих и плесневых грибов.

Деревоокрашивающие грибы поражают в основном свежезаготовленную древесину при её хранении (в лесу или на складах) и транспортировке, но часто встречаются также на валежнике, сухостое, а иногда и на растущих деревьях. Эти грибы могут заселять лесоматериалы в широком диапазоне температур (от +5 до +30 °С) и влажности древесины (22-75%), однако экологические требования отдельных видов бывают ограничены более узкими рамками.

Древесина заражается спорами или мицелием при контакте поражённых и здоровых лесоматериалов. Развитие деревоокрашивающих грибов может продолжаться до тех пор, пока древесина сохраняет естественную влажность. После её подсыхания жизнедеятельность этих грибов практически прекращается, а при нагревании древесины до +80 °С они погибают.

Деревоокрашивающие грибы: 

 

Среди этих грибов имеются представители различных систематических групп - сумчатых, базидиальных, несовершенных.

Некоторые из них поражают древесину лишь одной-двух определённых пород, другие - многих лиственных и хвойных. Различаются они и по отношению к тем или иным лесоматериалам и сортиментам.

В биологии этих грибов много общего. Все они - сапротрофы, питающиеся в основном содержимым отмирающих клеток заболони. Мицелий гриба разрастается в паренхимных клетках сердцевинных лучей, богатых питательными веществами, а затем переходит в трахеиды, распространяясь в глубь древесины. Клеточные стенки при этом почти не разрушаются, и, следовательно, не разлагается лигниноцеллюлозный комплекс, составляющий основную массу древесины.

Окраски древесины, вызываемые деревоокрашивающими грибами, разнообразны по расположению, рисунку, цвету и интенсивности. Обычно они проявляются в виде цветных пятен или полос, реже - в виде сплошного окрашивания. Характер окраски зависит от вида гриба, глубины его проникновения в древесину, количества и цвета его гиф и спороношений, а также выделяемых грибом пигментов.

Различают внутренние и наружные окраски древесины. Внутренние, или ядровые, окраски, как правило, возникают ещё при жизни дерева. Они вызываются грибами, проникающими внутрь ствола через обломанные сучья или раны, и обусловливаются накоплением в центральной части ствола грибных пигментов. После рубки дерева развитие этих грибов обычно прекращается. Внутренние окраски наблюдаются сравнительно редко и почти не имеют практического значения.

Наружные, или заболонные, окраски древесины (так называемая цветная заболонь) иногда обнаруживаются вскоре после отмирания дерева на корню (в сухостое) или на ветровальных деревьях, но особенно часто появляются в древесине свежесрубленных стволов при её медленном просыхании. В большинстве случаев эти окраски захватывают лишь заболонные слои древесины, но некоторые из них переходят и в ядровую часть ствола. Заболонные окраски, распространяющиеся на глубину до 2 мм, называют поверхностными; окраски, проникающие более глубоко, - глубокими. 

К заболонным окраскам относятся синева, кофейная темнина, краснина, желтизна, оранжевая, зелёная и другие.

Синева - так называют глубокую патологическую окраску голубовато-серых, синеватых, зеленовато-синих, серо-коричневых и синевато-чёрных тонов, которая наиболее часто встречается на заболонной древесине как сухостойных, так и срубленных деревьев. 

Синева древесины:

1 - продвижение гиф гриба рода Ceratocystis сквозь стенки трахеид сосны; 2 - поражённая древесина; 3 - конидиальное спороношение гриба; 4 - коремии (а) и перитеции (б) возбудителя; 5 - сумка с сумкоспорами; 6 - перитеций

Синева поражает преимущественно окоренную древесину многих хвойных, реже лиственных пород. Неокоренная древесина обычно поражается только на торцах, так как кора препятствует проникновению грибов - возбудителей синевы.

Окорка древесины - очистка от коры необработанных лесоматериалов. Окорка древесины улучшает качество сырья при последующей переработке древесины и увеличивает производительность деревообрабатывающего оборудования.

Повреждение коры стволовыми вредителями (короедами, златками, усачами и другими), механические повреждения стволов способствуют заражению заболони деревоокрашивающими грибами.

В круглых лесоматериалах может развиваться боковая, торцовая и подслойная синева. 

 Image - http://www.weblio.jp

При боковой синеве, которая наблюдается в основном у хвойных пород, на боковой поверхности древесины сначала образуются пятна, позднее сливающиеся. Затем окраска проникает по сердцевинным лучам в глубь заболони. На поперечных срезах брёвен она имеет форму клиньев, отдельных сегментов или сплошного кольца, охватывающего наружные слои древесины (сплошная синева).  

Торцовая синева, встречающаяся на любых породах, распространяется от торцов во внутренние части сортиментов. На поперечных срезах она проявляется в виде пятен, а на продольных - в виде полос различной ширины. 

Подслойная синева окрашивает более глубокие слои древесины, располагаясь под неокрашенным наружным слоем заболони.

При хранении пиломатериалов и шпона может появиться налётная синева, которая имеет вид серых или синевато-чёрных пятен и чаще всего поражает боковые поверхности сортиментов, но иногда проникает и в глубь древесины. При летней сушке досок в штабелях, в местах соприкосновения их с прокладками, встречается так называемая прокладочная синева.

Image - http://www.agbi.tsukuba.ac.jp

Для большинства возбудителей синевы оптимальны температура +20+27°С, влажность древесины 35-90% и наличие в ней воздуха (не менее 15 % от её объёма).

Синеву вызывают около 70 видов деревоокрашивающих грибов. Лесоматериалы хвойных пород, в основном сосны и ели, чаще всего поражают сумчатые грибы рода Ceratocystis: Ceratocystis pini, Ceratocystis piceae, Ceratocystis coeruleum и другие. Реже встречаются другие представители сумчатых и несовершенных грибов. Видовой состав грибов, вызывающих синеву древесины лиственных пород, также представлен в основном грибами этих групп.

Кофейная темнина:

Глубокая кофейно-коричневая окраска заболони в большинстве случаев вызывается несовершенным грибом Discula brunneo-tingens и часто появляется в бревнах и непросохших пиломатериалах хвойных пород, преимущественно сосны, лиственницы и ели. В круглых лесоматериалах она из заболони клиньями (в основном по сердцевинным лучам) распространяется в сторону ядра. На боковых поверхностях брёвен эта окраска имеет вид полос или продолговатых пятен.  

Кофейная темнина нередко обнаруживается вместе с синевой или красниной. 

Коричневые, бурые и коричнево-чёрные окраски, вызываемые другими видами сумчатых, базидиальных и несовершенных грибов, встречаются на древесине различных хвойных и лиственных пород.

Краснина:

Этим термином обозначают красную, розовую, малиновую окраску разнообразных тонов и оттенков. Краснина также вызывается многими высшими грибами различных классов и может встречаться на древесине любых лиственных и хвойных пород. 

Наиболее часто краснину вызывает базидиальный гриб Corticium laeve, образующий небольшие мягкокожистые плодовые тела розовато-жёлтого или светло-коричневого цвета, сливающиеся в тонкие плёнки. 

Этот гриб поражает в основном окоренную древесину сосны, ели и других хвойных пород, реже осины, вызывая красноватую или нежную розовато-оранжевую окраску в виде полос, глубоко проникающую в заболонь. По мере просыхания древесины окраска бледнеет.

Интенсивную кровяно-красную окраску древесины хвойных пород и дуба вызывает базидиомицет Peniophora sanguinea (=Phanerochaete sanguinea). Он выделяет красный пигмент, который накапливается в клетках сердцевинных лучей и трахеидах. На поверхности поражённых лесоматериалов гриб образует тонкие плёнчатые плодовые тела и шнуры красновато-оранжевого и красного цвета.

Image - http://www.mycodb.fr

В красные, фиолетовые и розовые тона древесину хвойных и лиственных пород окрашивают некоторые грибы-гифомицеты родов Penicillium и Fusarium. 
Розовое, в виде полос, окрашивание заболони вокруг карр у подсоченных сосен обычно связано с заселением древесины сумчатым грибом Biatorella resinae.

Biatorella resinae:

Image - http://www.marn.at

Желтизна - часто встречающаяся патологическая окраска как грибного, так и негрибного происхождения. Например, глубокую лимонно-жёлтую окраску (в виде прерывистых полос и пятен) заболони хвойных и лиственных пород вызывает гифомицет Verticillium glaucum, обычно развивающийся при очень высокой (близкой к 100 %) влажности древесины. При обработке поражённых лесоматериалов 10 %-м раствором едкого натра (NaOH) жёлтая окраска, вызванная этим грибом, переходит в оранжево-красную. 
Глубокая жёлтая окраска древесины дуба и ореха грецкого возникает в результате окрашивания клеточных оболочек золотисто-жёлтым пигментом, который выделяется несовершенным грибом Eidamia catenulata, и образования жёлтых спороношений гриба. Известны и другие окраски этой группы.

Chlorosplenium aeruginosum:

Image - http://mycorance.free.fr

Зелёная окраска также встречается довольно часто. Она может быть вызвана многими видами сумчатых и несовершенных грибов. Так, например, глубокое окрашивание древесины берёзы и других лиственных пород в интенсивный сине-зелёный цвет вызывают грибы-дискомицеты рода Chlorosplenium; зелёные окраски разных оттенков возникают при заселении лесоматериалов грибами-гифомицетами родов Penicillium, Trichoderma и другими.

Chlorosplenium aeruginosum:

 

Trichoderma:

Image - https://en.wikipedia.org

Деревоокрашивающие грибы могут поражать не только древесину, но также искусственные материалы, вырабатываемые из древесной массы или целлюлозы (бумагу, картон, древесностружечные и древесноволокнистые плиты, ткани и другое), вызывая их побурение, покраснение, пожелтение, появление пятен коричнево-чёрного, розового или зеленоватого цвета.

Как правило, деревоокрашивающие грибы слабо воздействуют на клеточные стенки и срединные пластинки и поэтому не оказывают заметного влияния на химический состав и физико-механические свойства древесины. Однако при длительном воздействии некоторых видов этих грибов (например, вызывающих синеву) технические свойства древесины ухудшаются: на 10-30 % снижается ударная вязкость, понижается прочность при продольном сжатии. Использование древесины, поражённой желтизной, в клееных конструкциях может привести к разрушению клея. Поражение деревоокрашивающими грибами (например, при синеве, краснине) увеличивает проницаемость древесины, делая её непригодной для многих целей. Кроме того, присутствие деревоокрашивающих грибов свидетельствует о неправильном режиме хранения древесины, при котором она может быть поражена и более опасными дереворазрушающими грибами. Отдельные виды деревоокрашивающих грибов даже стимулируют развитие складских и домовых грибов, а некоторые (например, Peniophora sanguinea, Hericium diversidens) могут вызывать не только окрашивание, но и гниль древесины. Кстати, изменение нормального цвета древесины служит одним из первых признаков гниения, вызываемого трутовыми грибами.

Ежовик усиковый (Hericium diversidens, =Hericium cirrhatum):

Image - https://www.ispotnature.org

По этим причинам патологические окраски считаются серьёзным пороком древесины, снижающим её ценность и сортность. Значительная часть древесины с грибными окрасками (особенно с синевой) бракуется, сбыт её затруднён.

Наличие окрасок не допускается в древесине, предназначенной для несущих конструкций зданий и сооружений, в других сортиментах ответственного и специального назначения (например, для судостроительной, авиационной, оборонной промышленности), в фанерном кряже и пиломатериалах, идущих на изготовление мебели, музыкальных инструментов, бочек. Древесина с грибными окрасками не допускается на экспорт, что наносит огромный ущерб внешней торговле и в целом экономике стран - экспортёров леса. Иногда использование окрашенной древесины ограничивается из-за утраты её нормального цвета.

Неестественные окраски древесины могут возникать и без участия грибов, являясь следствием внешних химических воздействий, а также внутренних биохимических процессов, протекающих в древесине. Например, на поверхности пиломатериалов и фанеры из древесины пород, богатых дубильными веществами, в результате реакций между этими веществами и солями железа могут появиться пятна или полосы синевато-серого или чёрного цвета (так называемые чернильные пятна). При обработке таких пятен растворами роданидов калия или аммония они становятся ярко-красными. Этого не происходит, если пятна имеют грибное происхождение. У сплавной древесины хвойных пород поверхностная лимонно-жёлтая окраска (сплавная желтизна) может быть вызвана биохимическими процессами, связанными с недостатком кислорода. При смачивании 10 %-м раствором NaOH сплавная желтизна, в отличие от грибной, не изменяет цвета. Древесина и изделия из неё могут приобретать не свойственную им бурую, сероватую и другую окраску также под действием прямых солнечных лучей и прочих абиотических факторов.

Плесневые грибы:

Виды этих грибов развиваются в основном на поверхности субстрата, где они образуют тонкие паутинистые плёнки и порошащие налёты, состоящие из мицелия и спороношений гриба.

Большая часть плесневых грибов относится к классу гифомицетов или к порядку мукоровых. Это главным образом представители родов Penicillium, Botrytis, Fusarium, Aspergillus, Alternaria, Cladosporium, Mucor и другие. 

Образуемые ими налёты плесени обычно имеют определённую, иногда довольно яркую окраску, характерную для каждого рода или вида гриба: зелёную, грязно-голубую, бурую, серую, розово-красную, жёлтую, чёрную и т. д. 

Развиваясь на лесоматериалах, плесневые грибы выделяют пигменты, которые проникают в поверхностный слой заболони (на глубину не более 1 мм), вызывая её неестественное окрашивание.

Плесневые грибы заселяют свежесрубленную древесину одновременно с деревоокрашивающими грибами или вслед за ними. Поражению лесоматериалов плесневыми грибами способствуют те же условия, при которых развиваются деревоокрашивающие и более опасные дереворазрушающие грибы: высокая влажность самой древесины, увлажнённая поверхность лесоматериалов, сырая умеренно тёплая погода.

Появление плесени свидетельствует о неправильном режиме хранения древесины и об угрозе её заражения складскими и домовыми грибами. При этом сами плесневые грибы, как и большинство деревоокрашивающих, активного разрушения древесины не вызывают.

Поскольку плесневые и деревоокрашивающие грибы очень сходны по способности окрашивать древесину, экологическим требованиям, характеру и уровню причиняемого вреда, чётко разграничить эти группы грибов довольно трудно.