raziskave in razvoj UDK: 630*811:176.1 (Robinia pseudoaccacia L.) pregledni znanstveni ~lanek (A Rewiew) Robinija (Robinia pseudoacacia L.) in njen les* Black locust (Robinia pseudoacacia L.) and its wood avtor prof. dr. dr. h.c. Niko TORELLI, Gozdarski in{titut Slovenije, Ve~na pot 2, 1000 Ljubljana izvleček/Abstract Opisana je anatomska zgradba ter zveza med njo, lastnostmi in rabo. Diskutira o mo‘nost prisotnosti prevodne in skladi{~ne beljave. Details are given of the anatomical structure and its relation to wood properties and use. The possibility of the existance of the conducting and storage sapwood is discussed. Klju~ne besede: Robinia pseudo-acacia L., robinija, predvodna beljava, skladi{~na beljava, lesna zgradba, lesne lastnosti, raba. Keywords: Robinia pseudoacacia L., conducting sapwood, storage sapwood, wood structure, wood properties, use. Najlep{e se zahvaljujem Tinetu Zupan~i~u, univ. dipl. in`. za odli~no izdelane anatomske preparate Domovina in ime Prvotna domovina robinije je Severna Amerika (slika 1). V angle{~ini jo imenujejo black locust, locust, false acacia in robinia. Izvor angl. imena locust je izjemno zanimiv in sem ga obdelal v ~lanku o ro‘i~evcu (Torelli 2000, {t. 11). @al je zaradi fototro-pizma pogosto kriva in rogovilasta, kar je njena skorajda edina napaka. Robinija je zaradi svojega pionirskega heliofilnega zna~aja in nezah-tevnosti idealna za prekrivanje jalo-vi{~, utrditev plazi{~, meli{~ in sipin. Uspeva celo na zasoljenih tleh. Ni ~udno, da so jo prenesli na druge kontinente in jo od vseh vrst, razen morda evkalipta, najbolj intenzivno raz-{irjajo. Nasadi na Mad‘arskem obsegajo 275.000 ha, v Romuniji 191.000 ha, v nekdanji Sovjetski zvezi 144.000 ha, v Franciji 100.000 ha, v Bolgariji 73.000 ha in v nekdanji Jugoslaviji 50.000 ha. Zanimivo je, da se robinija ni obnesla v Novi Zelandiji, v Avstraliji pa je zaradi strupenosti, zlasti skorje, prepovedana (Keresztesi 1983). K pionirskim sposobnostim bistveno prispeva simbioza z bakterijami iz rodu Rhizobium, ki ve‘ejo du{ik iz zraka. Koreninski gomolj~ki s~asoma dose‘ejo velikost do 10 mm. [tiriletni sestoj lahko fiksira 30 - 300 kg du{ika na hektar (Hoffmann 1964, Boring et al. 1984). Ime je robinija dobila po Jeanu Ro-binu, vrtnarju francoskega kralja Henrika I V, ki so mu leta 1601 poslali prva semena iz Severne Amerike. Robinov sin Vespasian, arborist kralja Ludvika XII, je leta 1635 v Jardins des Plantes posadil prvo “robinijo” v Evropi. [e do nedavnega so iz njenega panja oz. korenin odganjali poganjki (Leathart 1991, str. 211). Ime “neprava akacija” nakazuje podobnost in botani~no sorodnost s pravimi akacijami. Vrstno ime pseudoacacia izhaja iz pseudo gr. pseudes “napa~en” in gr. pseudos “neresnica”; pred samoglasnikom ~esto skraj{ano pseud; tako v~asih vrstno ime napi{ejo tudi pseudacacia namesto pseudoacacia, kar je tudi pravilno! Rodova Acacia in Robinia sodita v veliko dru`ino stro~nic (Le-guminosae ali Fabales) oz. poddru-`ini Mimosoideae (mimozovke) in Papilionaceae ali Fabaceae (metulj-nice). ^udovitih pravih akacij, resda uvo`enih, niste mogli prezreti v Sredozemlju: najbolj {tevilne so avstralske z rumenimi cvetovi: Acacia cynophylla. A. dealbata, A. longifolia, A. mearnsii in A. melanoxylon, pa prelepa iranska Acacia (Albzia) julibrissin (tudi v Portoro`u) z rde~- ijaLes 54(2002) 1-2 raziskave in razvoj kastimi, zelo dolgimi svilnatimi fila-menti. Zna~ilne so savanske de`ni-kaste akacije iz Etiopije in Sahela, tj. iz savanskega obmo~ja med tropskim gozdom in Saharo (A. spirocarpa, A. giraffae). Les akacij je zelo dekorativen, vendar zaradi manj{ih drevesnih dimenzij in slabe oblikovanosti, redkeje uporaben, razen za manj{e predmete. Zlasti skorja vsebuje veliko ~reslovin, ki se uporabljajo tudi za barvanje (A. nilotica in A. me-arnsii) ( Schweppe 1993). Avstralski brigalow (A. harpophylla) ima zelo gosto dekorativno temno rde~erjavo ~rnjavo. Sve` dehti po vijolicah. ^r-njava A. catechu vsebuje veliko ~reslovin. Kot sorodne akcije, vsebuje tudi robinija obilo akcesornih snovi v lesu, skorji in listju. Slika 1. Robinia pseudo-acacia L.: naravni areal -ZDA (Risba po Brockmanu 1968.) Makroskopske zna~ilnosti Robinija ima izrazito zelenkastoru-meno do temno rumenkastozelen-kasto ali zlato rjavo ~rnjavo. Beljava je ozka in rumenkasta. Branike in letnice so zaradi ven~aste poroznosti zelo izrazite. Tudi v ~rnjavi se rani les zaradi mo~ne otiljenosti trahej in obilnega parenhima med njimi mo~-no odra‘a od temno obarvanega vlaknenega kasnega lesa. Tvorba ~rnjave se pri robiniji za~ne zelo zgodaj, po 3-4 letih (Hillis 1987). Pri-lo‘nostno je mogo~e opaziti tudi me-se~eve obro~e (angl. moon rings, nem. Mondringe). Dokaj pogosto jih vidimo pri hrastu, kjer naj bi nastali po ve~ lomih vej med izjemno hudo in dolgo trajajo~o zmrzaljo. Mikroskopske zna~ilnosti Les je ven~astoporozen. Osnovno vlakneno tkivo je iz libriformskih vlaken. Vlaknastih traheid ni. Rani les vsebuje 1-3 kolobarje {irokih por (120 …180 … 220/300 μm). Prehod v kasni les je pogosto postopen. Premer por se v kasnem lesu polagoma zmanj{uje (70 … 95 … 140 μm). Pore v ranem lesu so ve~inoma po-samez (solitarne). Drobne pore v kasnem lesu so poligonalne v gostih gnezdih, ob letnici pa v po{evnih ali tangencialnih pasovih. Traheje imajo izklju~no ali prete‘no enostavne per-forirane plo{~ice. V drobnih trahejah kasnega lesa so helikalne odebelitve. Intervaskularne piknje imajo izrastke in so okrogle do ovalne ali oglate (angularne), kjer je njihova koncentracija velika; premer 5-12 μm. Tra-heje notranjega dela beljave in ~r-njave so, razen najo‘jih, mo~no oti-ljene (Nobuchi et al. 1984, sliki 3 in 4). To dopu{~a sklep, da se tudi pri robiniji beljava v funkcionalnem smislu deli na prevodno (angl. conducting sapwood, nem. Leitsplintholz) in skladi{~no (angl. storage sapwood, nem. Speichersplintholz) (prim. Ziegler 1968). Trakovi so 1 do 7- redni, prete‘no 3 do 5- redni. Trakovno tkivo je homogeno, redkeje nekoliko heterocelu-larno s kvadratastimi robnimi celi- cami. Piknje med trakovnimi celicami in trahejami so enostavne do obokane. V trakovih so prizmati~ni kristali. Nekateri avtorji (Schwein-gruber 1990) pri opisu anatomske zgradbe navajajo prisotnost vasku-larnih traheid. Treba je omeniti, da se vaskularne traheide ~esto pojavljajo skupaj s skupinami trahej, zlasti v kasnem lesu, kar pa je najve~krat mogo~e potrditi {ele z maceracijo. Nekateri anatomi celice z eno samo majhno perforacijo obravnavajo kot vaskularne traheide, drugi spet kot drobne trahejne ~lene. Glede na to, da imajo te celice v vsakem primeru perforacijo, se zdi bolj umestno, da se uvrstijo med trahejne ~lene, saj so traheide neperforirane celice (prim. IAWA 1989). Aksialni parenhim je razporejen paratrahealno-vazicentri~no, para-trahealno-aliformno, konfluentno in terminialno/inicialno (marginalno). Parenhim je bodisi v obliki fuziform-nih (vretenastih) celic, ki so nastale iz fuziformnih kambijevih incialk brez poddelitev ali pa v obliki pramenov iz dveh do treh celic. Zaradi eta‘nega kambija je aksialni paren-him razporejen eta‘no. Vlakna izkazujejo mo~no postkambialno api-kalno intruzivno rast in niso razporejena eta‘no (Brazier in Franklin 1961, Grosser 1977, str.142, Panshin in de Zeeuw 1980, str. 599, Schwein-gruber 1990, str. 503, Wagenführ 1996, str. 357). Ven~asta poroznost je razvojna stopnja difuzne poroznosti (Gilbert 1940). Menjavanje prevodno zelo zmogljivega ranega lesa in komajda prevodnega kasnega lesa naj bi bila prilagoditev na menjavanje de‘evnih in su{nih obdobij. Ven~asta poroznost, ki se je pojavila ‘e zelo zgodaj v zgodovini angiosperm, naj bi bila odraz ekolo{ke specializiranosti in jo Les 54(2002) 1-2 raziskave in razvoj *W*f« mwz&s» Slika 2. Robinia pseudo-acacia L.: pre~ni prerez. Ven~asta poroznost. Pore ranega lesa velike, posamez ali v parih in povsem otilje-ne. Drobne poligonalne pore kasnega lesa v skupinah (4 x pove~ano). Slika 5. Robinia pseudo-acacia L. tangencialni prerez. Trakovi in drobne traheje kasnega lesa vklopljene v gostem tkivu iz libriformskih vlaken (20 x pove~ano). Slika 3. Robinia pseudo-acacia L.: pre~ni prerez. Velike solitarne pore ranega lesa ovalne in otiljene. Pore kasnega lesa drobne poligo-nalne in v zbitih skupinah. Libriformska vlakna debelo-stena, Aksialni parenhim s tankimi stenami in razmeroma velikimi lumni (20 x pove~ano). Slika 6. Robinia pseudo-acacia L. tangencialni prerez. Levo od velikega traku v sredini skupina drobnih trahej kasnega lesa z intervaskularnimi piknjami. Desno od traku eta‘no razporejen aksialni parenhim v obliki fuziformnih celic ali pramenov z dvema ali tremi celicami (40 x pove~ano). Slika 4. Robinia pseudo-acacia L.: radialni prerez. Tile v trahejah ranega lesa. Aksialni parenhim v obliki fuziformnih celic ali paren-himskih pramenov s po dvema ali tremi celicami, je razporejen eta‘no, prav tako trahejni ~leni trahej v kasnem lesu (20 x pove~ano) najdemo pri veliko dru‘inah (Metcalfe in Chalk 1950). Velike pore ranega lesa pri robiniji in drugih ven~astoporoznih vrstah nastajajo le med ekstenzijsko rastjo (Digby & Wareing 1966). Lesne lastnosti Robinijevina je tipi~no ven~asto-porozna. Gostota je zato bistveno odvisna od {irine branike oziroma radialnega prirastka (slika 7). S {irino branike se pove~uje dele‘ zelo gostega kasnega lesa iz libri-formskih vlaken in z njim gostota. Z gostoto se pove~ujeta trdnost in trdota (slika 8). Zlasti izstopata dinami~na trdnost (upogibna nihajna trdnost in udarna ‘ilavost) (slika 9, preglednica 1). [ Trajna nihajna trdnost (angl. fatigue strength, nem. Dauerschwingfestigkeit) se dolo~a z Wöhlerjevo metodo: paralelne vzorce obremenjujemo z rasto~o nihajno obre- ijaLes 54(2002) 1-2 raziskave in razvoj menitvijo. [tevilo nihajev, ki so pri dolo~eni obremenitvi povzro~ili zru{itev, se nana{a na pollogaritem-ski diagram (Wöhlerjeva krivulja). Trajna nihajna trdnost je nihajna obremenitev, ki jo vzorec “neskon~-nokrat” zdr‘i. Udarna ‘ilavost je merjena kot udarno zru{itveno delo (a) (nem. Bruchschlagarbeit); ker ne gre za trdnost, je izraz “udarno upogibna trdnost”, neustrezen]. Robinijevina se odli~no krivi in je v tem pogledu primerljiva z bukovino in jesenovino. Mejni krivinski radij zra~no suhe in parjene robinijevine z debelino 25,4 mm s podpornim jeklenim trakom je 38 mm in brez njega 280 mm (bukev 43 mm in 370 mm, jesen 64 mm in 300 mm). Ob gr~ah ne popusti. Enako dobro se krivi v sve‘em in zra~no suhem stanju. Parjen material se ob stiku z ‘elezom ali jeklom obarva (Stevens & Turner 1970). Robinijevina se su{i po~asi in je nagnjena k ve‘enju in pokanju. Diferencialno nabrekanje v radialni (qrad = 0,24 %/%) in v tangencialni smeri( qtang = 0,38 %/%) je ve~je kot pri orehovini (0,18 oz. 0,28) in primerljivo z jesenovino (0,21 oz. 0,38). Zelo ugodna je pre~na kr~it-vena anizotropija (1,6) (EGH, Informationsdienst Holz, tab. 40 /D. Preglednica 1. Osnovna gostota (R), upogibni elasti~nostni modul aksialno (Eb//), upogibna trdnost aksialno óuz//, udarna ‘ilavost (a) in dinami~na trdnost óudin za robinij Informationsdienst Holz, nekaj primerjalnih vrst. (EGH, /Grosser/). Grosser/). Priporo~a se su{enje po programu A (Handbook of Hardwoods, London 1981; Building Research Establishment, Building Research Establishment, Princes Ris-borough Laboratory). Zaradi mo~ne otiljenosti lepljenje ni najbolj{e. Mehanska obdelava je dobra. Odli~-no se stru‘i in rezlja. @ebljanje in vija~enje zahteva predvrtanje. Povr-{insko se dobro obdeluje. Les je bio-lo{ko aktiven in lahko povzro~i vnetje sluznice in dermatitis. Les je zelo trajen, tudi v vodi, in izjemno odporen proti glivam in insektom. ^rnjavski izvle~ek deluje kot za{~itno sredstvo proti glivam, ki povzro~ajo belo in rjavo trohnobo. ^rnjava vsebuje ksanton (9-H-ksan-ten-9-on) ter flavonoidna barvila akacetin (apigenin-4'-metileter), robinetin (3,3',4',5',7-), butein (2',3,4,4'-tetrahidroksikalkon) in butin (3',4',7-trihidroksiflavan). Kot zanimivost povejmo, da v razred ksantonskih barvil spada tudi znameniti umetni{ki pigment indijsko rumeno, ki so ga v Bengaliji neko~ pridobivali iz se~a krav, ki so jih hranili z mangovim listjem (Mangifera in-dica L.). Mangiferina ne najdemo le v listih, temve~ tudi v skorji in lesu. K ksantonom spadata tudi obe barvili drakorubin in drakohodin iz smole, Lesna vrsta R (kg/m3) Eb/ (GPa) óuz// (MPa) a (kJ/m2) óudin(MPa) Robinija 644 13,6 120-150 110-150 42-48 Oreh 630 12,5 119-147 95 42 Beli gaber 598 14,5-16,2 130-160 80 - Vel. jesen 598 13,0-13,4 102-120 68 36 Hrast 577 11,7-13,0 88-110 60-75 - Bukev 578-584 14,0-16,0 105-123 100 - Smreka 403 10,0-11,0 66-78 46-50 20 Slika 9. Trdnost pri izmeni~ni upogibni obremenitvi (trajna nihajna napetost) za robinijo, oreh, jesen in smreko. Wöh-lerjeve krivulje za robinijevino z razli~nim dele‘em kasnega lesa in razli~no gostoto in nekaj primerjalnih vrst. (Risba po Göhreju 1952 (1,2,3,4) in Kraemerju 1930 iz Kollmanna in Côtéja 1968.) Les 54(2002) 1-2 raziskave in razvoj ki se cedi iz skorje kanarskega zma-jevca (Dracaena draco L., Agava-ceae). Kremonski goslarji so “zmajevo kri” dodajali lakom. Barvilne snovi vsebujejo tudi cvetovi, listi in skorja (Schweppe 1993). Skorja (lubje) vsebuje poleg rumenega akacetina {e strupena toksial-bumina robin in fazin (zlepljanje eritrocitov), glikozid siringin in ~re-slovine. Z vodnim ekstraktom cvetov in s pred~im‘anjem z galunom in vinskim kamnom se dobi svetloru-men odtenek. Volno je mogo~e barvati tudi z novoolistanimi vejami: s pred~im‘anjem z galunom mesnato-rde~e in z ‘elezovim sulfatom ~rno-rjavo (Schweppe 1993). Raba Kljub izstopajo~im lastnostim, je zaradi slabe oblikovanosti debel, raba robinijevine omejena. Zaradi dimenzijske stabilnosti, trdote in obarvanosti se uporablja za parket, ob dobri oblikovanosti pa tudi za dekorativen rezan furnir. Odli~na je za vodne gradnje, kot rudni{ki les, ki s pokanjem opozarja na zru{itev, vrtno pohi{tvo, ‘elezni{ke pragove, pilote, kole za ograje, vinogradni{ko kolje, sode, ro~aje za orodje, v kolarstvu za napere, pesta in plati{~a, {portno orodje in kjer je potreben ‘ilav les. Ima najvi{ji toplotni ekvivalent. Kord ali “klaftra” robini-jevine z vla‘nostjo U=20 % je enakovreden 1,12 tone najbolj{ega ~r-nega premoga. (Opomba: angl. cord je enota za posekan les = 128 kubi~-nih ~evljev = 3,63 m3 . Nem. Klafter je prostorninska mera, predvsem za les za kurjavo in je, odvisno od pokrajine, med tremi in {tirimi prostor-ninskimi metri). Kljub temu da vsi deli rastline, zlasti skorja, vsebujejo strupene snovi, jo uporabljajo za krmo. Konji jo slab{e prena{ajo. Sicer pa je robinija in njene varietete (npr. R. p. “umbraculifera”) tudi `eleno parkovno drevo. ^ebelarji jo cenijo zaradi obilne produkcije nektarja. Cvetovi, listi in mlada skorja naj bi imeli zdravilne u~inke kot laksativ, antispazmodik, purgativ in emetik (prim. Petauer 1993). Kavo-pivcem pri{epnimo, da si lahko v sili iz pra`enih semen pripravijo kavni nadomestek. Nekateri jedo sladka socvetja in stroke kot stro~ji fi`ol. literatura 1. Boring, L.R., Swank, W.T. 1984. Symbiotic nitrogen fixation in regenerating black locust (Robinia pseudoacacia L.) stands. Forest Science 30:528-537. 2. Brockman, C.F. 1968. Trees of North America/ Important trees of Eastern forests.U.S. Dept. Of Agriculture, Forest service. 3. Digby, J., Wareing, P.F. 1966. The relationship between endogenous hormone levels in the plant and seasonal aspects of cambial activity. Ann. Bot. 30:607-622. 4. Gilbert, S.G. 1940. Evolutionary significance of ring porosity in woody angiosperms. Bot. Gaz. 102:105-120. 5. Göhre, K. 1952. Technologische Eigenschaften und Verwertung des Holzes der Robinie. V. Göhre, K. (izd.) Die Robinie (falsche Akazie) und ihr Holz. Deutscher Bauernverlag, str. 163-332. 6. Grosser, D. 1977. Die Hölzer Mitteleuropas. Springer-Verlag, Berlin, itd. 7. Hillis, W.E. 1987. Heartwood and tree exudates. Springer-Verlag, Berlin, itd. 8. IAWA List of microscopic features for hardwood identification. IAWA Bull. New. Series 10(3):225-332. 9. Keresztesi, B. 1983. Breeding and cultivation of black locust, Robinia pseudoacacia, in Hungary. Forest Ecol. Management 6:217-244. 10. Kollmann, F.P., Côté, W.A. 1968. Principles of wood science and technology, Vol. I. Solid wood. Springer-Verlag, New York 11. Leathart, S. 1991. Whence our trees. Foulsham, London, itd. 12. Metcalfe, C.R., Chalk, L. 1950. Anatomy of the dicotyledons. Vol. 1 in 2. Clarendon Press, Oxford. 13. Nobuchy, T., Takahara, S., Harada, H. 1984. Season of heartwood formation and the related cyto-logical of ray parenchyma in Robinia pseudoacacia. Mokuzai Gakkaishi 30:628-636. 14. Panshin, A.J., Zeeuw, C, de 1980. Textbook of wood technology, 4. izd. McGraw-Hill Book Company, New York, itd. 15. Petauer, T. 1993. Leksikon rastlinskih bogastev. Tehni{ka zalo‘ba Slovenije, Ljubljana. 16. Schweingruber, F.H. 1990. Anatomie europäischer Hölzer. Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft, Birmensdorf (Hrsg.). Haupt, Bern, Stuttgart . 17. Schweppe, H. 1993. Handbuch der Naturfarbstoffe. Ecomed, Landberg/Lech. 18. Stevens, W.C., Turner, N. 1970. Wood bending hanbook. Woodcraft Supply Corp., Woburn, Massachusetts. 19. Torelli, N. 2000. Ro‘i~evec (Ceratonia siliqua L.) in njegov les. Les 52:378-380. 20. Trendelenburg, R./Mayer-Wegelin, H. 1955. Das Holz als Rohstoff, 2. izd. CHW, München. 21. Tsoumis, G. 1991. Science and technology of wood. Van Nostrand Reinhold, New York. 22. Wagenführ, R. 1996. Holzatlas, 4. izd. Fachbuchverlag, Leipzig. 23. Ziegler, H. 1968. Biological aspects of heartwood formation. Holz als Roh- und Werkstoff 26:61-68. ijaLes 54(2002) 1-2