Karol Kopeć. Drewno. „Właściwości i zastosowanie” Tom I.
Zewsząd otaczają nas drzewa. Towarzyszą nam już od wczesnego dzieciństwa i nie opuszczają aż po późną starość. Drzewa zwykle kojarzą się nam z czymś dobrym. Są ciągle aktualnym i rozpoznawalnym symbolem, począwszy od jabłoni Adama i Ewy aż po współczesne „drzewa” układów scalonych. Wbrew pozorom, drzewo nie jest jednak tylko rośliną ozdobną, ale także źródłem tlenu, materiału budowlanego, opału, papieru, tkanin czy chemikaliów. A czym jest drzewo dla stolarzy? Dobre pytanie. O tym właśnie chciałem napisać w niniejszej książce, czyli o spojrzeniu na drzewa i drewno okiem technologa drewna, z uwzględnieniem czasem jakże różnych, niekonwencjonalnych perspektyw, odmiennych potrzeb oraz przeciwstawnych punktów widzenia. A więc do rzeczy.
Drzewa należą do olbrzymiej grupy roślin telomowych (przystosowanych do życia w warunkach lądowych oraz zbudowanych ze zróżnicowanych tkanek), naczyniowych (posiadających tkankę przewodzącą) i osiowych33. Rośliny osiowe to rośliny mające wyodrębnione, jako osobne zespoły korzenie, łodygę oraz liście. Jeżeli rośliny osiowe posiadają korę oraz przyrost roczny (słoje) to takie rośliny nazywamy drzewiastymi. Do grupy roślin drzewiastych należą drzewa, krzewy oraz krzewinki. Stolarzy tak na prawdę interesują wyłącznie drzewa, gdyż z racji swoich rozmiarów są źródłem pozyskiwania stolarskiego i budowlanego drewna wielkowymiarowego. Drzewa charakteryzują się pojedynczą, grubą łodygą zwaną pniem, choć są od tego wyjątki. Na trasie Warszawa Radom można zaobserwować ciekawą grupę sosen lirowych, których pień rozdwaja się na dwa lub więcej pędów. Co ciekawe, niekiedy ten sam gatunek rośliny może rosnąć jako drzewo lub jako krzew. Wszystko zależy od warunków siedliskowych oraz ewentualnych uszkodzeń mechanicznych pędów.
Rośliny drzewiaste należą do gromady Spermatophyla, czyli roślin nasiennych. Nasienne dzielą się na nagonasienne Gumnospermae i okrytonasienne Angiospermae. Przykładem roślin drzewiastych nagonasiennych są drzewa iglaste. Natomiast drzewa liściaste są roślinami okrytonasiennymi z wyjątkiem kilku grup, jak np. miłorzęby, sagowce i gniotowce2. Na uwagę zasługuje fakt pokrewieństwa wielu gatunków, uważanych przez stolarzy za zupełnie odrębne. Doskonałym przykładem może być grab. Grab pospolity24 należy do gromady Spermatophyta (nasienne), podgromady Angiospermae (okrytonasienne), klasy Magnoliopsita (dwuliścienne) i co najciekawsze, do rzędu Fagales (bukowce), rodziny Betulaceae (brzozowate), rodzaju Carpinus (grab) i na koniec gatunku Carpinus Betulus L. (grab pospolity). Drzewo, jako organizm żywy, posiada budowę dostosowaną w ramach ewolucji do swoistego sposobu rozwoju i rozmnażania oraz konkretnych warunków klimatycznych i siedliskowych. W związku z powyższym, drzewo składa się z trzech zasadniczych części, czyli korzeni, pnia i korony.
System korzeniowy zapewnia drzewu dostarczanie wodzy i substancji mineralnych, stabilne posadowienie rośliny, oddychanie oraz magazynowanie zapasów. Pień, czyli główny pęd ma za zadanie podtrzymać koronę drzewa oraz transportować wodę i substancje odżywcze w kierunku pionowym. Uniesienie korony pozwala na dużo lepszy dostęp do promieni słonecznych, co w warunkach olbrzymiej konkurencji odnośnie dostępu do światła jest sprawą priorytetową.
Korona drzewa ma za zadanie głównie wytwarzać substancje odżywcze oraz pełni funkcje rozrodcze (miejsce wytwarzania kwiatów i owoców / nasion) i oddechowe. W swojej koronie roślina wytwarza elementy zielone, służące do przeprowadzania fotosyntezy w postaci albo płaskich liści, albo w postaci szpilek zwanych też igłami. Drzewa liściaste zrzucają liście na okres spoczynku, natomiast drzewa iglaste utrzymują szpilki przez cały rok, z wyjątkiem niektórych gatunków, np. modrzewi. Znane są przypadki jesiennego czy zimowego wycięcia modrzewi, gdyż sądzono, iż te drzewa uschły. W warunkach tropikalnych zrzucanie listowia może być związane z porą mokrą lub suchą48, lub występować w trybie ciągłej wymiany części listowia. Zrzucanie liści na zimę ma jeszcze drugie dno. Rośliny walczą o dostęp do światła i wody w sposób bezwzględny i wszystkimi dostępnymi środkami, włączając w to broń chemiczną. Zjawisko to nazywane jest allelopatią45, czyli celowym niekorzystnym lub szkodliwym oddziaływaniem jednych roślin na inne rośliny lub zwierzęta. Do takich wojowniczych drzew zalicza się orzech włoski, który niszczy w ten sposób konkurencję. Zjawisko to można spotkać w wielu opisach pod nazwą zamierania orzechowego. Orzech wytwarza złożoną truciznę w postaci związków fenolowych, lotnych terpenoid oraz pochodnych naftochinonów.
Największe spustoszenie czyni związek fenolowy zwany juglon C10H6O3. Jest rozmieszczony w liściach (głównie w warstwie woskowej), kwiatach oraz zielonych otulinach owoców orzecha. Juglon wypłukiwany jest przez deszcz z liści, powodując skażenie gleby nawet do głębokości około 2 metrów. Zasięg działania trucizny to około 30 m od pnia. Juglon jest wchłaniany przez korzenie sąsiadujących roślin i powoduje ich słabszy rozwój lub nawet obumieranie (szczególnie sosen). Juglon powoduje także hamowanie kiełkowania oraz rozwoju siewek innych gatunków. Dlatego tak ważne jest usuwanie opadłych liści orzecha z ogrodu. Dla stolarzy najważniejszym elementem drzewa jest jego pień. W prawdzie pozyskuje się drewno z gałęzi i korzeni, ale jest to jakiś promil ogólnej masy pozyskanego drewna i zwykle w celach niestolarskich. Zwyczajowo pnie drzew iglastych nazywamy dłużycami a liściastych kłodami. Można się jeszcze spotkać z trzecim sortymentem pni, czyli z kłodziną. Kłodzina to pień palmy, gdzie występuje brak przyrostu wtórnego, charakterystycznego dla roślin drzewiastych (nie ma usłojenia; przyrost roczny następuje jedynie na wysokość). Można spotkać się także z innymi podziałami, charakterystycznymi dla leśnictwa i tartacznictwa.
Drzewa rosnące w Polsce a pochodzące z innych kontynentów nazywamy kenofitami lub neofitami. Drzewa przywiezione i zasiedlone przed 1492 rokiem nazywamy archeofitami. Przykładem popularnego kenofitu jest grochodrzew. Drzewa są roślinami długowiecznymi. Długość życia drzew przekracza kilkaset lat. Najdłużej żyjącymi drzewami są bezspornie sosny sędziwe/długowieczne Pinus longaeva. Szacowany wiek najstarszych okazów to około 4600 lat. Z krajowych gatunków najdłużej żyją44: cis pospolity 2800 lat, dąb 2000 lat, daglezja 1400 lat, świerk 1000 lat. Są odstępstwa od reguły. Po ścięciu drzewa mogą pojawić się odrosty, które przeobrażają się w nowe drzewo. Przy wielokrotnym powtarzaniu procesu ścinki i odrastania, korzeń może być starszy od rosnącego na nim pnia nawet o tysiące lat.
Najwyższymi drzewami są eukaliptusy i mamutowce. Osiągają wysokość 120m. W naszej strefie klimatycznej, najwyższe drzewa osiągają wysokość około 70m (np. jodła). Czym innym jest maksymalny wiek drzewa, a czym innym jest tzw. wiek rębności często zwany wiekiem rębnym. Wiek rębny jest to parametr określający, kiedy należy dokonać ścinki drzew, aby uzyskać najlepszy współczynnik ilości pozyskanego drewna w stosunku do czasu rośnięcia danego gatunku drzew. Z uwagi na różny wzrost i przyrost masy drzewnej, wiek rębny jest ustalany indywidualnie dla danego siedliska. Średnio wynosi 100-120 lat dla sosny, 120–180 lat dla dębu, 60-80 lat dla olszy. Najkrótszy wiek rębności ma topola, którą wycina się już po 35-40 latach (a niektóre gatunki nawet po 25 latach). Wyjątkiem jest sztucznie stworzone drzewo Oxytree (Paulownia Clon in Vitro 112), którego wiek rębny to około 5-7 lat. W tym czasie Oxytree w sprzyjających warunkach wytwarza pień o średnicy nawet 35 cm i więcej.
Ogólny schemat budowy pnia roślin drzewiastych. Należy wspomnieć, że część drzew nie wytwarza twardzieli i wtedy strefa bielu i twardzieli jest jednolitą strefą drewna.