Как выглядит гниль на дереве
Разновидности гнили древесины
Гниль древесины — несвойственные и ненормальные по цвету, текстуре и твердости участки древесины, образующиеся под действием древоразрущающих грибов. Отличаются в основном по цвету. Часто имеют специфический запах и структуру древесины отличающуюся от здорового дерева.
Разновидности гнили древесины
Лучшим способом борьбы с гнилью на дереве является СВЧ-обработка. Регулярная и правильная сушка — 100% защита древесины от гнили и плесени.
Ниже мы разберем виды и типы гнили древесины (+ покажем фото) и расскажем, как их отличать.
Гниль белая волокнистая или мраморная гниль
ГНИЛЬ БЕЛАЯ ВОЛОКНИСТАЯ — поражает в основном целлюлозу и лигнин, тем самым обесцвечивая древесину. Так же белую гниль называют мраморной гнилью в связи с тем, что пораженная древесина имеет пеструю окраску похожую на мраморный рисунок.
Белые пятна гнили, бывают очерчены более темными тканями, образующими тонкие, извилистые линии. Чаще всего наблюдается в пределах ядра и ложного ядра.
Пораженные участки становятся мягкими, легко разделяются на волокна и крошатся. Белая волокнистая гниль любит лиственные породы, но так же может поражать и пихту.
Гниль бурая трещиноватая
ГНИЛЬ БУРАЯ ТРЕЩИНОВАТАЯ — данный тип, как и белая волокнистая гниль, поражает преимущественно древесную целлюлозу, но рыхлый и темный лигнин оставляет нетронутым.
Может приобретать серый оттенок и иметь в своем составе беловатые или желтоватые грибные пленки.
Характеризуется образование в древесине трещин вдоль и поперек волокон. Имеет призматическую структуру. Гниль наружная трухлявая — это та же бурая трещиноватая гниль возникающая при неправильном длительном хранении лесоматериалов в его ядровой и заболонной частях.
ГНИЛЬ БУРАЯ ТРЕЩИНОВАТАЯ
Гниль заболонная твердая и мягкая (складская гниль)
ГНИЛЬ ЗАБОЛОННАЯ — поражает наружные молодые, физиологически активные слои древесины стволов, ветвей и корней (заболонь), имеет розово-бурые или желтоваято-бурые оттенки у хвойных пород. Похожа на мраморную гниль у лиственных пород дерева.
Так же заболонную гниль называют еще складской гнилью.
Мягкая заболонная гниль — это гниль с значительно пониженной твердостью древесины. Древесина становится мягкой, легко ломается и поддается деформации. Твердая заболонная гниль практически не отличается от окружающей ее здоровой древесины. Твердость почти не меняется.
Гниль пестрая ситовая
ГНИЛЬ ПЁСТРАЯ СИТОВАЯ — гниль, характеризующаяся пониженной твердостью и пестрой окраской, обусловленной присутствием на красно-буром (буром, серо-фиолетовом) фоне пораженной древесины, желтоватых пятен и полос и ячеистой или волокнистой структурой.
Пораженная древесина довольно долго сохраняет цельность, при сильном разрушении становится мягкой и легко расщепляется.
ГНИЛЬ ПЁСТРАЯ СИТОВАЯ
Гниль ядровая
ГНИЛЬ ЯДРОВАЯ — гниль, возникающая в ядре растущего дерева, характеризующаяся пониженной твердостью.
Наблюдается на торцах, в виде пятен различной величины и формы — лунок, колец или концентрированной зоны сплошного поражения центральной части ствола, иногда с выходом на заболонь, на продольных разрезах — в виде вытянутых пятен и полос.
Гнили деревьев
Ветровал – одно из последствий поражения гнилями
Гнили деревьев относятся к наиболее распространенным, опасным и вредоносным в лесных и городских насаждениях. Они приводят к разрушению древесины, которое сопровождается изменением ее механических, физических и химических свойств. Знание возбудителей и особенностей развития гнилевых болезней и дает возможность ограничить их распространение и снизить уровень причиняемого ими вреда.
Возбудители
Плодовые тела – базидиомы
Базидиомы возбудителей гнилей отличаются большим разнообразием формы, цвета поверхности, консистенции, окраски и плотности внутренней ткани, типов гименофора (часть плодового тела, на которой образуются органы спороношения). Он может быть трубчатым, пластинчатым, лабиринтообразным (дедалевидным), игольчатым и т. д. Например, у настоящего трутовика (Fomes fomentarius) гименофор трубчатый, у опенка осеннего (Armillaria mellea) – пластинчатый, у дубовой губки (Daedalea quercina) – лабиринтообразный, у климакодона северного (Climacodon septentrionalis) – игольчатый.
Плодовые тела могут быть многолетними и однолетними:
Образ жизни
Корневая губка на сосновом пне
Многие ксилотрофы занимают промежуточное положение между сапротрофами и паразитами, так как обладают способностью переходить от сапротрофного образа жизни к паразитному и наоборот. Среди этих грибов преобладают факультативные (необязательные) паразиты. Они, как правило, развиваются на мертвой древесине сухостоя, валежа и пней, однако могут поселятся на живых, но сильно ослабленных деревьях, ускоряя их усыхание. К ним относятся такие широко распространенные ксилотрофы, как трутовик окаймленный (Fomitopsis pinicola), трутовик плоский (Ganoderma lipsiense), трутовик настоящий (Fomes fomentarius), губка березовая (Piptoporus betulinus) и губка дубовая (Daedalea quercina), щелелистник обыкновенный (Schizophyllum commune) и др.
Ксилотрофы, поражающие живые деревья, отличаются специализацией, т. е. предпочтением для развития определенных пород или видов древесных растений либо органов.
Вкусовые пристрастия
Грибы делятся на три группы в зависимости от пород и видов растений, на которых они питаются.
В зависимости от географических и климатических зон отдельные виды грибов проявляют избирательность к разным породам. Так, трутовик серно-желтый и трутовик плоский в европейской части России поселяются преимущественно на лиственных породах, а в Сибири чаще встречаются на хвойных.
Органотропная специализация, т. е. избирательность в отношении определенных органов деревьев, у дереворазрушающих грибов не всегда выражена четко. Строгая приуроченность к стволам проявляется у губки сосновой, губки еловой, губки березовой, трутовика настоящего, трутовика ложного, трутовика ложного дубового, трутовика осинового.
Смотрите также:
Корневые гнили древесных пород
Распространение
Кроме спор инфекция может распространяться в виде грибницы и ее видоизменений, в том числе мицелиальных пленок и ризоморф. Последние представляют собой темно-бурые, почти черные, шнуровидные, ветвящиеся сплетения грибницы. Характерные пленки и ризоморфы образуются у опенка осеннего.
Разрушение древесины
Усыхание деревьев в очагах корневой губки
Гниение древесины – процесс ее разложения и разрушения дереворазрушающими грибами при помощи специфического набора ферментов (веществ, которые превращают сложные органические соединения в водорастворимые, легко усваиваемые грибом).
Характер разрушения зависит от вида гриба и его набора ферментов, степени и последовательности разрушения им клеточных стенок, изменения химического состава древесной массы и ее физических свойств. Выделяют деструктивный и коррозионный типы гниения.
При деструктивном типе происходит разложение целлюлозы и гемицеллюлозы, которые являются главной составной частью клеточных стенок и обеспечивают механическую прочность и эластичность тканей древесины. Клеточные оболочки разрушаются равномерно, постепенно, без образования в них крупных отверстий. Гриб воздействует на всю массу древесины. В результате уменьшается весь объем древесины, в ней появляются многочисленные трещины. В дальнейшем древесина распадается на призматические кусочки, становится хрупкой, легко растирается в порошок. Постепенно изменяется и окраска древесины. Вначале она становится красноватой, позже буреет и в конечной стадии приобретает темно-бурый цвет. Гниль такого типа вызывают трутовик Швейница, трутовик серно-желтый, трутовик окаймленный, губка лиственничная и губка березовая и др.
Коррозионная гниль от корневой губки
Другие виды грибов вначале полностью разлагают лигнин, а затем постепенно разрушается целлюлоза и другие полисахариды. При этом в конечной стадии гниения пораженная древесина светлеет равномерно или полосами, приобретает белую, светло-желтую или «мраморную» окраску (белая коррозионная гниль). Белую коррозионную гниль вызывают опенок осенний, трутовик настоящий, трутовик ложный, трутовик плоский.
При коррозионном типе гниения разложению подвергается не вся древесная масса: отдельные группы разрушенных клеток чередуются с нетронутыми участками древесины. Поэтому на разных стадиях разрушения древесины гниль приобретает ямчатую, ямчато-волокнистую, волокнистую структуру. Древесина расщепляется на волокна, крошится, сохраняет вязкость, и объем ее не уменьшается.
Плодовые тела корневой губки
Стадии разрушения
В процессе гниения древесины условно выделяют четыре стадии ее разрушения. Определение стадии гниения древесины важно при оценке возможностей технического использования пораженной древесины.
Ядрово-заболонная гниль настоящего трутовика
Влияние внешних факторов
На развитие ксилотрофов и их дереворазрушающую активность оказывают влияние факторы окружающей среды. Грибница ксилотрофов находится глубоко в тканях древесины и благодаря ее плохой теплопроводности хорошо защищена от отрицательного воздействия высоких и низких температур и их резкого колебания.
В зависимости от видов грибов их мицелий (грибница) способен развиваться в пределах от 0 до +46 ºС. Требования различных ксилотрофов к влажности также неодинаковы, но большинство возбудителей гнилей нормально развивается при достаточно высоком постоянном содержании влаги в древесине. Это обеспечивается большой влагоемкостью древесины растущих деревьев и высокой водопоглощающей способностью базидиом возбудителей.
Коррозионная гниль дуболюбивого трутовика
Скорость гниения и скорость распространения гнили зависит от биологических особенностей возбудителя гнили и поражаемой породы, условий их развития, технических качеств древесины. Однако связи между этими показателями нет. Например, еловая губка и дуболюбивый (дубовый) трутовик вызывают быстрое гниение древесины, но при этом гниль в стволе ели от еловой губки распространяется очень быстро, а гниль дуба, вызванная дуболюбивым трутовиком, – медленно.
Месторасположение
Для определения гнилей и оценки их вредоносности большое значение также имеет их расположение в дереве. Разные виды дереворазрушающих грибов вызывают гнили в определенных частях дерева, что обусловливает степень причиняемого вреда. Гнили деревьев подразделяются на корневые, комлевые (до 2 м по высоте ствола), стволовые, в том числе сквозные (по всей длине ствола), вершинные, гнили ветвей.
Ядровая гниль от ложного трутовика
Корневые гнили возникают в корнях и в некоторых случаях поднимаются в комлевую часть ствола. Они вызываются небольшой группой ксилотрофов. К широко распространенным возбудителям в этой группе относятся: корневая губка, опенок осенний, трутовик Швейница.
Гнили корней являются наиболее опасными для растущих деревьев, вызывая их ослабление, усыхание, снижение устойчивости к ветру. Нередко они принимают характер эпифитотий (массовое распространение болезни с высокой степенью пораженности растений на определенной территории) и приводят к гибели насаждений на больших площадях. Примером является гниль от корневой губки, повсеместное распространение которой с высоким уровнем поражения хвойных пород отмечается в России, многих странах Европы и Северной Америки.
Комлевые гнили возникают в комлевой части ствола, но нередко опускаются в корни. Поражая наиболее ценную часть ствола, они значительно снижают выход деловой древесины. Эти гнили вызываются многими видами дереворазрушающих грибов, но чаще трутовиком еловым комлевым, трутовиков кленовым, печеночницей обыкновенной и др.
Стволовые гнили имеют наиболее широкое распространение. Они возникают в бревенной или комлевой части ствола и распространяются на высоту до 20 м. Степень их опасности для дерева зависит от поражаемой части древесины. Они вызывают постепенное ослабление, иногда – усыхание деревьев, снижение выхода деловой древесины. Гнили стволов вызывает обширная группа ксилотрофов, в том числе трутовик ложный, трутовик настоящий, трутовик ложный дубовый, трутовик серно-желтый, губка еловая, губка сосновая, губка лиственничная, губка березовая и многие другие.
Вершинные гнили развиваются в верхней части стволов и могут опускаться на небольшое расстояние вниз. Они практически не влияют на состояние дерева и выход деловых сортиментов. К возбудителям вершинных гнилей относятся очень немногие виды грибов, в том числе стереум еловый (Stereum abietinum) и трутовик щетинистоволосый (Inonotus hispidus).
По расположению гнили на поперечном срезе корня, ствола или ветвей различают ядровые, заболонные и ядрово-заболонные гнили деревьев.
Ядровые гнили возникают и развиваются в ядровой части поражаемых органов и распространяются к заболони. Ядровая древесина, состоящая в основном из механических элементов, не влияет на жизнеспособность дерева, но является ценной для промышленной переработки. Примерами являются гнили от губки сосновой и губки лиственничной, трутовика Швейница, трутовика Гартига, трутовика ложного, трутовика осинового, трутовика ложного дубового, трутовика кленового.
Заболонные гнили располагаются по наружной части корней, стволов, ветвей и распространяются к их центру. Заболонная древесина является жизненно важной для дерева, поскольку выполняет водопроводящую функцию. Поражение заболонными гнилями приводит к ослаблению и усыханию деревьев. Технический вред от них незначительный, так как оставшаяся непораженная древесина вполне пригодна для переработки. Заболонные гнили растущих деревьев вызывают немногие ксилотрофы, в том числе опенок осенний, стереум шерстистый (Inonotus hirsutum).
Ядрово-заболонные, или смешанные, гнили поражают заболонную часть и распространяются по стволу неравномерно, вследствие чего наряду с пораженными центральными частями ствола могут быть непораженные наружные. Такие гнили приводят к ослаблению и частичному усыханию кроны, а также к значительной потере деловой древесины. К возбудителям смешанных гнилей относятся трутовик настоящий и трутовик окаймленный, березовая губка, вешенка обыкновенная.
Гнилевые болезни причиняют значительный вред лесным и городским насаждениям. Потеря прочности древесины приводит к образованию бурелома, ветровала, снеголома, снеговала, что способствует захламленности. Пораженные гнилью деревья заселяются стволовыми вредителями, которые ускоряют и часто довершают процесс усыхания.
Древесная гниль
Сердцевина старых деревьев со временем становится менее прочной. В таких стволах обычно обнаруживаются коричневые, как на картинке, или белые древесные остатки — это так называемые гнили древесины, вызванные древоразрушающими грибами. На фото — бурая гниль, вызванная серно-желтым трутовиком (Laetiporus sulphureus).
Существуют два основных типа гнилей: белая и бурая, которые, соответственно, различаются по окраске. В литературе еще встречаются термины «корневая», «комлевая» или «ядровая» гниль — по ее локализации, но каждый из этих типов всё равно относится либо к бурой, либо к белой гнилям. При поражении белой гнилью разрушаются все структурные компоненты древесины: как карбогидратные (углеводные) полимеры с регулярным строением — целлюлоза и гемицеллюлоза, — так и полифенол лигнин, в котором каждая субъединица может быть связана с другими в разных местах молекулы и разным количеством связей. В случае поражения бурой гнилью лигнин остается практически нетронутым, а разлагаются только карбогидратные полимеры.
Остановимся чуть подробней на ферментативной деструкции двух основных полимеров — целлюлозы и лигнина (см. P. Baldrian, V. Valásková, 2008. Degradation of cellulose by basidiomycetous fungi). Целлюлоза — это полимер, мономером которого является дисахарид целлобиоза, состоящий из двух остатков глюкозы, соединенных β-гликозидной связью. В несколько упрощенном виде процесс деструкции целлюлозы можно описать следующим образом. Сначала фермент эндоглюканаза (см. Endoglucanase, или Целлюлаза) разбивает целлюлозу на более короткие цепочки, затем экзоглюканазы (см. Endoglucanase) отделяют целлобиозные молекулы с их концов, и, наконец, бета-глюкозидазы разделяют целлобиозу на индивидуальные молекулы глюкозы, которые уже могут проникать внутрь грибной клетки и метаболизироваться.
При деструкции лигнина основную работу выполняют окислительно-восстановительные ферменты пероксидазы (см. Peroxidase), такие как лигнин-пероксидазы, марганец-пероксидазы и гибридные пероксидазы — работа их всех зависит от перекиси водорода. Пероксидазы разбивают связи C–C и C–O–C, которые составляют не менее половины связей, соединяющих фенольные субъединицы. Кроме того, они могут расщеплять и ароматические связи внутри самих субъединиц. Необходимая для работы этих ферментов перекись продуцируется оксидазами, например глиоксальоксидазой, которая переключается на производство перекиси в ответ на активацию пероксидаз. В свою очередь, глиоксальоксидаза использует продукты распада лигнина как субстрат для производства перекиси, таким образом, получается сопряженная ферментативная система.
Лакказы также играют важную роль в процессе деструкции лигнина. Эти ферменты, распространенные у грибов, растений и множества других организмов, участвуют в синтезе предшественников меланина, процессе детоксикации, а также синтезе того же лигнина растениями. Лакказы обладают более низким окислительно-восстановительным потенциалом и могут окислять только мономеры, используя в процессе окисления атмосферный кислород, поэтому они не зависят от других ферментов. Стоит упомянуть, что время появления первых пероксидаз, способных разрушать лигнин, относится к границе карбона и перми, что, вероятно, связано с прекращением интенсивного накопления каменного угля на планете.
Итак, как же протекает процесс образования гнили? Гифа гриба прорастает внутри просвета (люмена, см. Lumen) в мертвых клетках древесины, их окружает растительная клеточная стенка, имеющая неоднородную структуру (см. схему). Самое главное, что люмен выстлан слоем вторичной клеточной стенки, особенно обогащенной лигнином (s3), за ним следует слой, в котором большое количество целлюлозы и гемицеллюлозы (s2).
Схема строения растительной клеточной стенки. Рисунок из статьи C. Plomion et al., 2001. Wood formation in trees
Грибы, вызывающие белую гниль, обладают большим набором ферментов, необходимых для разложения разных типов полимеров. Часть видов способна активировать сразу ферментативные системы, работающие как с лигнином, так и с целлюлозой, — в этом случае остается бледная и рассыпчатая структура, как на снимке ниже. Этот тип гнили вызывают такие широко распространенные виды, как настоящий трутовик (Fomes fomentarius) и траметес разноцветный (Trametes versicolor).
Белая гниль, вызванная настоящим трутовиком (Fomes fomentarius). Фото © Илья Винер
Другая стратегия видов, вызывающих белую гниль, заключается в том, что они начинают с селективного разложения лигнина во вторичной клеточной стенке и уже позже, когда открывается доступ к карбогидратам (углеводам), начинают разлагать и их. В этом случае белая гниль выглядит по-другому: образуются небольшие, четко разделенные участки-карманы (ямчатая гниль, или pocket rot), в итоге каждый карман пустеет и формируется характерная ячеистая структура, как на фотографии ниже. Такую гниль вызывают корневая (Heterobasidion annosum) и сосновая (Phellinus pini) губки.
Ямчатая белая гниль, вызванная сосновой губкой (Phellinus pini). Фото с сайта en.wikipedia.org
Грибы, вызывающие бурую гниль, не имеют ферментных систем, необходимых для эффективного разложения лигнина, и их гифы оказываются в люмине, окруженные лигнифицированым s3-слоем клеточной стенки. Более того, ферменты, расщепляющие целлюлозу, слишком велики, чтобы просочиться сквозь этот слой. Поэтому разложение начинается с выделения большого количества щавелевой кислоты и различных хелатов — молекул, способных связывать и высвобождать ионы металлов. Щавелевая кислота захватывает ионы железа из растительной клеточной стенки, а также понижает pH возле мицелия. Оксалат железа и хелаты достаточно маленькие, чтобы проникнуть сквозь s3-слой к богатому карбогидратами s2-слою. В s2-слое более высокий pH позволяет хелатам забирать железо из оксалата. Ион Fe 2+ в условиях доступа кислорода может окисляться до Fe 3+ по следующему пути:
Кроме того, образуется перекись, которая наряду с ионами железа необходима для мощной реакции Фентона, позволяющей разрывать молекулы целлюлозы на более мелкие части:
Короткие куски цепей карбогидратов уже могут проникать через s3-слой, где подвергаются действию вышеупомянутых целлюлозоразлагающих ферментов. Древесина с бурой гнилью имеет характерное строение: она не волокнистая и рассыпается на кубики или таблички. Бурую гниль вызывают крайне распространенные окаймленный (Fomitopsis pinicola) и серно-желтый трутовики (Laetiporus sulphureus).