مجله صنایع چوب و کاغذ ایران

مجله صنایع چوب و کاغذ ایران

بررسی برخی ویژگیهای فیزیکی، بیومتریک و آناتومی چوب گونه خرمندی ( Diospyros Lotus) در جهت عرضی و طولی ساقه درخت

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 عضو هیات علمی دانشگاه فنی و حرفه ای
2 هیئت علمی گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران
3 دانشیار، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشگاه تهران
4 دانشجوی دکتری، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی و علوم دریایی نور، دانشگاه تربیت مدرس استان تهران، ایران.
10.22034/ijwp.2024.2028409.1664
چکیده
بیان مساله و اهداف: در کشورهایی مانند ایران که منابع جنگلی محدود هستند، استفاده بهینه از گونه‌های بومی به‌منظور کاهش فشار بر جنگل‌ها و توسعه صنایع چوبی پایدار از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. چوب گونه خرمندی (Diospyros Lotus)، که به‌طور طبیعی در جنگل‌های شمال ایران رشد می‌کند، یکی از گزینه‌های مناسب برای این منظور محسوب می‌شود. بررسی ویژگی‌های فیزیکی، بیومتریک و آناتومی چوب این گونه می‌تواند به شناسایی کاربردهای صنعتی و دستی آن کمک کند. درختان پهن‌برگ معمولاً ویژگی‌های متغیری دارند که بسته به شرایط رشد، منطقه رویش و موقعیت چوب در تنه تغییر می‌کند. تغییرات خصوصیات بیومتری، فیزیکی و آناتومی چوب می‌تواند نقش مهمی در تعیین قابلیت استفاده از آن در صنایع چوبی و ساختمانی ایفا کند. بنابراین، هدف این پژوهش بررسی تغییرات ویژگی‌های اساسی چوب خرمندی در محور طولی و عرضی تنه، به‌منظور ارزیابی پتانسیل استفاده از این چوب در صنایع مختلف است.
مواد و روشها: برای انجام این پژوهش، یک درخت سالم خرمندی از جنگل‌های بهشهر (استان مازندران) انتخاب شد. از این درخت، دو دیسک چوبی به ضخامت 5 سانتی‌متر در ارتفاع برابر سینه و سه متری تهیه شد. نمونه‌های آزمونی با ابعاد 2×2×3 سانتی‌متر از مغز تا پوست در راستای عرضی و در دو ارتفاع مختلف بریده شدند. سپس، ویژگی‌های بیومتری شامل طول الیاف، قطر کلی الیاف، قطر حفره سلولی و ضخامت دیواره سلولی با استفاده از میکروسکوپ نوری مجهز به عدسی مدرج اندازه‌گیری شد. خواص فیزیکی شامل دانسیته خشک و دانسیته بحرانی طبق استاندارد ISO 13061-2 تعیین گردید. علاوه بر این، ویژگی‌های آناتومی چوب مطابق با لیست ویژگی‌های میکروسکوپی انجمن بین‌المللی آناتومیست‌های چوب (IAWA) مورد بررسی قرار گرفت. داده‌های حاصل از اندازه‌گیری‌ها با استفاده از آزمون تجزیه واریانس یک‌طرفه در قالب طرح کاملاً تصادفی تحلیل شدند و مقایسه میانگین‌ها با آزمون دانکن در سطح 95 و 99 درصد انجام شد.
نتایج: نتایج نشان داد که دانسیته خشک و بحرانی چوب از مغز به سمت پوست روند افزایشی دارد، اما در راستای طولی از ارتفاع برابر سینه به سمت تاج کاهش می‌یابد. در مورد ویژگی‌های بیومتری، روند مشابهی مشاهده شد؛ به‌طوری که طول الیاف، قطر کلی الیاف، قطر حفره سلولی و ضخامت دیواره سلولی از مغز به سمت پوست افزایش داشته و در جهت طولی از پایین به سمت تاج کاهش یافتند. این تغییرات را می‌توان به افزایش سن لایه کامبیوم و تغییرات ساختاری سلول‌های چوبی در طول رشد درخت نسبت داد. نتایج بررسی‌های میکروسکوپی نیز نشان داد که آوندها به‌صورت گروه‌بندی شعاعی قرار گرفته‌اند و منافذ بین آوندی متناوب در دیواره‌های آوندی دیده می‌شوند. علاوه بر این، اشعه چوبی این گونه ناهمگن و خیلی ناهمگن بوده و فیبرهای چوب دارای دیواره ضخیم هستند. این ویژگی‌ها نقش کلیدی در تعیین استحکام و خواص مکانیکی چوب ایفا می‌کنند. مطالعات انجام‌شده در این پژوهش نشان داد که با افزایش فاصله از مغز درخت، ابعاد الیاف افزایش یافته و ساختار چوب به سمت تراکم بیشتر و استحکام بالاتر پیش می‌رود. از سوی دیگر، کاهش این ویژگی‌ها در جهت طولی (از پایین به سمت تاج درخت) نشان‌دهنده تفاوت‌های ساختاری در بخش‌های مختلف تنه است. این نتایج با یافته‌های پژوهش‌های قبلی که تغییرات مشابهی را در گونه‌های دیگر گزارش کرده‌اند، مطابقت دارد.
نتیجه ­گیری: نتایج این پژوهش نشان داد که چوب گونه خرمندی (Diospyros Lotus) به دلیل دانسیته بالا، ضخامت مناسب دیواره سلولی و استحکام مطلوب، پتانسیل مناسبی برای صنایع چوبی دارد. افزایش ویژگی‌های بیومتری از مغز به پوست و کاهش آن‌ها از ارتفاع برابر سینه به تاج، بیانگر تأثیر عوامل ساختاری بر خواص چوب است. همچنین، نتایج بررسی‌های آناتومی میکروسکوپی نیز نشان داد که چوب خرمندی دارای منافذ بین آوندی متناوب، گروه‌بندی آوندی شعاعی، و اشعه چوبی ناهمگن است که این ویژگی‌ها می‌توانند بر رفتار مکانیکی و فرآیندهای صنعتی آن تأثیرگذار باشند. الگوی توزیع آوندها و نحوه استقرار اشعه چوبی نشان می‌دهد که این چوب دارای پتانسیل مناسبی برای تولید تخته‌های فشرده و مصنوعات چوبی با استحکام بالا است. با این حال، تأثیر این ویژگی‌ها بر فرآوری چوب و کاربردهای خاص نیازمند بررسی‌های تکمیلی است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1]  Hasanpour, Tichi. A., Rezanjad, Diokalai. M., Alizadeh, R. & Brari, A. R. (2020). "Investigating some anatomical and biometric properties of sycamore (Platanus sycamore) fibers in the longitudinal and transverse axes of the stem in Mazandaran province." Renewable Natural Resources Research, 10(2): 39-48 (In Persian)
[2]  Kochanová, Z., Ražná, K., Zuriaga, E., Badenes, M., & Brindza, J. (2012). "Sodium Azide Induced Morphological and Molecular Changes in Persimmon (L.)." Agriculture (Pol'nohospodárstvo), 58(2): 57-64
[3]  Samakosh, G., Tahereh, T. S. A., Hakimi, M., & Mohammad, H. (2016). "The study of inter- and intra-population diversity of Kharmandi (Diospyros lotus L.) by evaluating leaf traits (Case study: East Babol Bandpi)." Ecological Journal of Plant Ecosystem, 4(9): 165-180 (In Persian)
[4]  Mowat, A. D., Collins, R. J., & George, A. P. (1993). "Cultivation of persimmon (Diospyros kaki L.) under tropical conditions." In IV International Symposium on Growing Temperate Zone Fruits in the Tropics and in the Subtropics, 409: pp 141-150
[5]  Kiaei, M. & Bakhshi, R. (2014). "Short communication. Radial variations of wood different properties in Diospyros lotus." Forest Systems, 23(1): 171-177
[6]  Mahdavi, S., Hosseinzadeh, A., Habibi, M.R., & Familyyan, H. (1993). "Investigating the correlation of fiber dimensions and specific mass with the growth rate and age in Ecapitus wood." Scientificc-research quarterly of Iranian wood and paper science research, 19(1): 69-98 (In Persian)
[7]  Hosseini, S.Z., & Naqdi, R. (1993). "Investigation of young wood and fiber length changes in maple pellets." Journal of Agricultural Sciences and Natural Resources, 11(2): 7-15 (In Persian)
[8]  Hasanpour, Tichi., A. Vothoqi, Z., & Yousefi, Kerchaei. K. (2017). "Investigation of the anatomical and biometrical properties of wood close to the brain and close to the bark of the Shab Khasb tree (Albizia julibrissin)." Proceedings of the Second National Conference on Knowledge and Innovation in the Wood and Paper Industry, Karaj, Iran. (In Persian)
[9]  Nasrati, B., Haq Panah, M., Masoudi Far, M., & Darshkar, A. (2014). "Comparison of the microscopic properties of wood close to the pith and bark of Shisham in Shush Daniyal." Scientific-Research Quarterly of Iran Wood and Paper Science Research, 30(3): 361-351 (In Persian)
 
[10] Dehmarde, Q. M. (2017). "Investigating the biometric, physical, chemical and mechanical properties of eucalyptus wood in Sistan region." Journal of Wood and Forest Science and Technology Research, 18(3):157-170 (In Persian)
[11] Parsapjoh, D., Schweingruber, F.H., & Lenz, A. (2013). "Wood atlas of northern Iran: microscopic analysis and diagnosis of important species." Tehran University Publications, 136 pp (In Persian)
[12] Franklin, G. L. (1946). "A rapid method for softening wood for microtome sectioning." Cabidigitallibrary, 88 pp 35-36
[13] ISO. (2014). "Physical and mechanical properties of wood-Test methods for small clear wood specimens-Part 2: Determination of density for physical and mechanical tests." ISO 13061-2. International Organization for Standardization Geneva, Switzerland
[14] Wheeler, E., Baas, P., & Gasson, P. (1989). "IAWA List of Microcopie Features for Hardwood Identification." International Association of Wood Anatomists (IAWA), 10(3): 219–332
[15] Gruber, L., & Schweinager, F., 2003. "Atlas of Woods of Northern Iran: Microscopic description and diagnosis of important species (D. Parsapjooh, Trans.)." Institute of Printing and Publishing, University of Tehran
[16] Efhamisisi, D., & Saraeyan, A.R. (2009). "Evaluation of anatomical and physical properties of juvenile/mature wood of Populus alba and Populus × euramericana." Iranian Journal of Wood and Paper Science Research, 24(1): 134-147. (In Persian)
[17] Saeedi, S., & Bahmani, M. (2015). "Biometric and physical properties of Iranian oak wood in central Zagros forests." Forest Resources Planning, 1(2):75-70 (In Persian)
[18] Zobel, B., & Van Buijtenen, B. (1989). "Wood Variation: Its Causes and Control." Springer Verlag, New York, p 363
[19] Zobel, B., & Sprague, J. (1998). "Juvenile wood in trees." Springer-Verlag, New York, p 300