LES wood 50 (1998) 5
Raziskave in razvoj
133
UDK: 630*176.1 Acer saccharum Marsh. 630*81+630*892.68
Pregledni znanstveni ~lanek
Sladkorni javor (Acer saccharum Marsh.)
Sugar Maple (Acer saccharum Marsh.)
Izvle~ek
Podan je oris anatomske zgradbe, teksture in mehanskih lastnosti. Diskutira se obstoj jedrovine. Opisan je mehanizem toka drevesnega soka in izdelava javorovega sirupa.
Abstract
An outline of the anatomical structure, figure and mechanical properties are given and existance of the heartwood discussed. Details are given of the mechanism of the sap flow and harvesting of maple syrup described.
Klju~ne besede: sladkorni javor, Acer saccharum Marsh., Key words: Sugar maple, Acer saccharum Marsh., wood proper-lesne lastnosti, tekstura, mehanizem izlo~anja drevesnega ties, wood figures, mechanism of sap exudation, production of maple soka, proizvodnja javorovega sirupa                                      syrup
Verjetno ste `e slišali zanj, morda v zvezi z “javorovim sirupom“ (sugar maple syrup) ali z zelo dekorativno “teksturo pti~jih o~i”. Prav gotovo pa veste, da je jesensko krvavorde~e obarvan list sladkornega javora dr-`avni simbol Kanade. Do 40 m visoko drevo uspeva na vzhodu ZDA in Kanade (slika 1).
Slika 1. Areal sladkornega javora (po Dahmsu)
Na podlagi lesnih lastnosti lo~imo skupino “trdega javora” (hard maple group ), kamor sodita sladkorni javor in ~rni javor (Acer nigrum Michx. f.) in
1
Katedra za tehnologijo lesa, Oddelek za lesarstvo, Biotehniška fakulteta,
Univerza v Ljubljani, Ljubljana, Slovenija
skupino “mehkega javora” (soft maple group) z glavnima predstavnikoma rde~im ali mo~virskim javorom (Acer rubrum L.) in srebrnim ali belim javorom (Acer saccharinum L.). Ime je dobil sladkorni javor po sladkem drevesnem soku (gr. sakcaron = sladkor). Vrstno znanstveno ime srebrnega javora saccharinum je jezikovno nekoliko problemati~no, vsekakor pa prav gotovo nima imena po saharinu. Z lesarskega vidika je vsekakor bolj cenjen trdi javor in njegov glavni predstavnik, sladkorni javor. Njegov les je gostejši, bolj trd in trden od mehkega javora, zlasti pa se odlikuje po zelo dekorativnih tekstu-rah: poleg teksture pti~jih o~i (angl. bird’s-eye figure) predvsem še po rebrasti teksturi (angl. fiddle-back figure).
Makroskopsko se sladkorni javor komajda ali sploh ne lo~i od evropskega gorskega ali belega javora (Acer pseu-doplatanus L.). Omenimo še, da v Veliki Britaniji imenujejo gorski javor sika-mora (sycamore), medtem ko Ameri-~ani z ameriško sikamoro (American sycamore) ozna~ujejo ameriško pla-
tano (Platanus occidentalis)! Sikomora (sycomore) je prav tako zelo nesre~no ime: z njo Francozi ozna~ujejo gorski javor! Prava sikomora (Ficus sycomo-rus; Moraceae) pa je manjše drevo s premerom do 1 m s trdim in zelo trajnim lesom, ki so ga stari Egip~ani uporabljali za krste za mumije.
Kremno bela javorovina, navadno z rde~kastim nadihom, je difuzno porozna z drobnimi porami (srednji tangencialni premer <100 mm). Aksial-nega parenhima ni ali ga je zelo malo in je lahko inicialen (na za~etku letne prirastne lasti oz. branike) ali terminalen (na zaklju~ku branike) in pre-te`no apotrahealen (ni v stiku s trahe-jami). Redkokdaj je difuzen. V kam-ri~astih celicah so romboidni kristali. Libriformska vlakna in vlaknaste tra-heide imajo tanke do srednje debele stene. Mikroskopsko posameznih javorov ni mogo~e lo~iti. Na podlagi širine trakov je mogo~e dokaj zanesljivo razlikovati dve skupini javorov: 5-7(10) redne trakove imajo npr. Acer pseudoplatanus in A. saccharum, 3-5 redne pa npr. A. platanoides in A. saccharinum (Brazier & Franklin 1961).
Sicer pa je tkivo trakov homogeno. Kot vsi javori, tudi sladkorni javor ni-
LES wood 50 (1998) 5
ma jedrovine, oz. je njen obstoj prob-lemati~en. Literatura je v tem pogledu precej negotova ali nejasna. The Encyclopedia of Wood (1987, str. 1-10) navaja, “...da je jedrovina navadno svetlo rde~erjava, vendar je v~asih precej bolj temna”. V Handbook of Hardwoods (1972, str. 123) piše “..., da imajo debelejša drevesa prilo`-nostno temnorjavo srce”. Verjetno sladkorni javor (kot vsi javori) nima niti neobarvane jedrovine niti obarvane, tj. ~rnjave. Obarvanje, ki se pri-lo`nostno pojavi v sredici debel, zlasti debelejših, je diskolorirani les, tj. obarvanje zaradi poškodovanja. Zdi se, da so javori v tem pogledu podobni bukvi. Tudi rde~e srce ni jedrovina, temve~ rezultat ranitve in vdora zra~-nega kisika (Torelli 1984). Rast je praviloma ravna, prilo`nostno pa ja-mi~asta, kodrasta ali valovita, ki daje v spiralnem rezu (luš~enje) teksturo pti~jih o~i oz. rebrasto teksturo. Tekstura v o`jem pomenu, je drobna in enakomerna.
Srednja gostota javorovine pri vla`nosti U = 12 % (r12) je 720 kg/m³ (primerljivo z našo bukovino). Sve` les ima srednjo aksialno tla~no trdnost (scc//) 32,6 MPa, aksialni elasti~nostni modul (E//) 11 GPa in aksialno upogibno trdnost (sbb//) 74 MPa. Ustrezne vrednosti za les z vla`nostjo U = 15 % so 58,5 MPa, 13,2 GPa in 121 MPa. Skr~ek sve`ega lesa do vla`nosti U = 12 % je tangencialni 5,0 % in radialni 2,5 %. Suši se po~asi, vendar brez problemov. Les ni odporen. Pogoste so škode zaradi insektov Anobium punctatum in Ptili-nus pectinicornis. Prilo`nostno se pojavljajo parenhimske pege zaradi napada z agromicidami. @aganje in strojna obdelava ne povzro~ata ve~jih te`av. @e-blja se slabo, lepi dobro, prav tako barva in polira. Javorovina se uporablja za izdelke pohištvenega in stavbnega mizarstva. Obrablja se gladko brez površinske disintegracije in je primerna za te`ke industrijske pode, površine za kotalkanje, plesne dvorane, igriš~a za squash, steze za bowling (Handbook of Hardwoods 1972, str. 123, 124). Ja-vorovina je primerna za prozvodnjo oglja, kot vlakninski les in impregnirana za `elezniške pragove. Uporablja se za glasbene inštrumente, rebraš še posebej za dna godal, deli s teksturo pti~jih
Raziskave in razvoj
o~i pa za dekorativne elemente pohištva. (Panshin & de Zeeuw 1980, str. 604, 605). Za nas, Slovence, je javorova miza tako reko~ literaren pojem.
Portret sladkornega javora ne bi bil popoln, ~e ne bi opisali pridobivanja javorovega sirupa.
Sok so pridobivali `e Indijanci z ob-mo~ij Velikih jezer in Reke sv. Lovrenca. Ti naj bi opazovali veverice, kako so hlastno pile sladko teko~ino, ki se je cedila iz drevesnih ran. Posnemali so jih. S sladkim sokom so prelili vro-~e kamne in ga tako zgostili v sirup. Evropski priseljenci so tehnologijo pridobivanja mo~no izpopolnili. Še na za~etku 19. stol. je bil javorov sirup oz. javorov sladkor pomembno sladilo v ZDA in Kanadi, primerljiv z medom v Evropi.
@e dve stoletji si znanstveniki prizadevajo pojasniti nastajanje drevesnega soka pri sladkornem javoru. Prve obširnejše raziskave so opravili `e pred sto leti (Clark 1874). V Massachu-settsu se “javorov tok” (maple sap flow) pojavlja v obdobju med oktobrom in aprilom, vendar le v situaciji, ko mrzlim no~em (ko zmrzuje) sledijo topli dnevi. Pojav je bistveno druga-~en kot pri brezi in trti, kjer sok “poganja” koreninski tlak. Tok naraš~a s temperaturo tal in preneha, ko za~no listi transpirirati. Tedaj se zni`a tudi koreninski tlak.
134
Zaradi odvisnosti od posebnih vremenskih situacij, je mogo~e v eni pomladi ra~unati le z 2-12 “delovnimi” dnevi. V drevesu naredijo od 1 do 3 vrtine 5 do 8 cm globoko in s premerom pribli`no 15 mm ter vanjo za-bijejo kovinske, lesene ali plasti~ne cevi. Ena vrtina da dnevno od 0,5 do 1,0 l oz. 20 do 70 l soka letno na drevo. Po drugih podatkih (Moore et. al. 1998, str. 508) da vrtina 100 do 400 kapljic na uro in drevo do 150 l soka letno. Vsebnost sladkorja javo-rovega soka se giblje med 0,5 in 7,0 ali celo do 10,0 %. Obi~ajna koncentracija je med 2,0 in 3,0 %. Drevesa na nerodovitnih tleh donašajo manj kot na rodovitnih in vla`nih tleh. Na splošno donašajo ve~ drevesa z velikimi in neoviranimi krošnjami. Danes so tehnologijo zbiranja soka `e mo~no “izboljšali”: v zbiralnik napeljejo plas-ti~ne cevi z ve~ vrtin (pipeline-system). Z vakuumskimi ~rpalkami lahko tok pove~ajo do 3-krat. S kuhanjem sok zgostijo v sirup (Maple syrup). Iz 40 litrov drevesnega soka se dobi pri-bli`no 1 l sirupa. Sladkorja skorajda ne izdelujejo ve~, ker cenovno ne more konkurirati z drugimi sladkorji. Letna svetovna proizvodnja (Kanada in ZDA) znaša pribli`no 15.000 hl, od tega v Kanadi 68,5 % od tega pa samo v provinci Quebec kar 91 %.
Mehanizem “javorovega toka” še danes ni v celoti pojasnjen. Milburn in O’Maley (1984) ter Milburn in Kalla-rackal (1991, str. 392) razlagajo pojav
Slika 2. Verjetni mehanizem izlo~anja drevesnega soka pri javoru. Pri zmrzovanju, ko se tvori kristalni led (L), se plinski mehurji v vlaknih (P) komprimirajo. Vlakna absorbirajo drevesni sok (S). Ko se led tali, dekomprimirani plini potiskajo raztopljeni sok pre~no skozi trakovne celice (risba po Millburnu in Kallarackalu 1991).
LES wood 50 (1998) 5
Raziskave in razvoj
135
v-?              FROM              \~J
TBL ÖKÄNTTE SIAIL
NET WT. 3 OZ. 85 GR.
Slika 3. Izdelki iz javorovega soka
izbor javorovih izdelkov še mnogo   izd., Physiology of trees, John Wiley & ve~ji (slika 3). Dober tek!                        Sons, Inc, New York, etc.: 385-402.
takole (precej poenostavljeno, slika 2): V vlaknih so plinski mehurji (P) in drevesni sok (angl. sap) (S). Ko temperatura pade, se zaradi nastajanja ledu (L) plinski mehurji komprimirajo. To pov-zro~i absorbcijo soka. Ko se led tali, se proces obrne. Mehurji ekspandirajo in sok izteka. Sok se giblje pre~no skozi trakovne celice, kjer se navzame sladkorja. Sladki sok vstopi v trahejno omre`je, kjer se lahko transportira navzgor proti krošnji ali pa izlo~i skozi vrtino. Med zmrzovanjem se torej mehurji kr~ijo in sok se absorbira. Ko se led tali, se plinski mehurji razširijo in sok se izlo~a. Drevesni sok izteka do poznega popoldneva. Javorovi “ran~erji” izto~ijo najve~ soka med deveto uro dopoldne in poldnevom.
Javorov sirup lahko danes kupimo tudi v Ljubljani, v ZDA in Kanadi pa je
LITERATURA
Beyse, R. 1959. Der Zuckerahorn oder sugar maple aus dem Osten der USA und Kanadas. Baumzeitung 169-171
Brazier, J.D. & G.L. Franklin 1961. Identification of hardwoods. A microscope key. HMSO, London.
Franke, W. 1997. Nutzpflanzenkunde. Georg Thieme Verlag, Stuttgart, New York.
Handbook of Hardwoods, 2. izd. Dept of the Environment. Building Research Establishment, Princes Ris-borough Laboratory. Her Majesty’s Stationary Office, London.
Milburn, J.A. & J. Kallarackal 1991. Sap exudation. V: A.S. Raghavendra
Milburn, J.A. & P.E.R. O’Malley 1984. Freeze-induced sap absorption in Acer pseudoplatanus: A possible mechanism. Can. J. Bot. 62:2101-2106.
Moore, R. Et al. 1998. Botany, 2. Izd. WCB/McGraw-Hill.
Panshin, A.J. & C. De Zeeuw 1980. Textbook of wood technology, 4. Izd. McGraw-Hill Book Company, New York etc.)
The encyclopedia of wood 1989. Sterling Publishing Co, Inc., New York.
Torelli, N. 1984. The ecology of discoloured wood as illustrated by beech (Fagus sylvatica L.). IAWA Bull. N.s. 5:121-127.
REŠITEV UGANKE iz prejšnje številke
Na sliki je smrekovo deblo z razkrojeno jedrovino in vencem neiztrohnjenih vej. Veje so `e zgodaj odmrle, ohranile pa so se zato, ker so prepojene s smolo. Iz odmrlih obraslih vej, katerih prirastne plasti niso povezane s prirastnimi plastmi debla, po raz`a-govanju nastanejo izpadne gr~e. Spodnji (bazalni) deli vej iglavcev se med rastjo prepajajo s smolo, s ~emer se njihova biološka odpornost pove~uje. To je tudi razlog, da se veje pri iglavcih ne lomijo tik ob
deblu (kot pri listavcih), temve~ nekoliko stran, t.j. na mestu, do kamor sega zaš~itni u~inek smole. Osnovni deli vej so v našem primeru bolj odporni od jedrovine in beljave in nastalo je “kolo z naperami”. Sredica oz. jedrovina je propadla zaradi rde~e gnilobe, pravilneje rde~e trohnobe. Ta je posledica infekcije z ve~ glivami, ki prodirajo po jedrovini navzgor.
N.T.