A fa szöveti szerkezete

| <img src="https://data.tesuli.hu/icon/i04/i4-0051.svg" width="200"> | **A fa szöveti szerkezete** A fák műszaki felhasználhatósága szempontjából fontos minőségi jellemző a szöveti szerkezet. | | ------------------------------------------------------------------- | ---------------------------------------------------------------------------------------------------- | > [!summary]+ összegzés: > > A tudásmorzsa a(z) A fa szöveti szerkezete témáját mutatja be. A fák műszaki felhasználhatósága szempontjából fontos minőségi jellemző a szöveti szerkezet. Ez meghatározza a fa további felhasználásának lehetőségeit és módját. #### A fa szöveti szerkezete A fák műszaki felhasználhatósága szempontjából fontos minőségi jellemző a szöveti szerkezet. Ez meghatározza a fa további felhasználásának lehetőségeit és módját. A szöveti tulajdonságok azonban nem csupán a felhasználhatóság elbírálására adnak módot, hanem a makroszkopikus és mikroszkopikus jellemzők alapján lehetőséget adnak a fafaj felismerésére is. ##### A fák mikroszkopikus felépítése A fát alkotó sejtek nem egyformák, hanem rendeltetésüknek megfelelően különböző alakúak. E sokféle sejtet három fő alakra lehet visszavezetni. A víz szállítására szolgáló edények a lombosfáknál és az áledények a fenyőknél, a tápanyagszállításra és raktározásra szolgáló parenchimatikus sejtek és a szilárdítást végző farost — vagy libriform sejtek. **Edények és áledények** Az edények vagy tracheák egymás fölötti sejtek összeolvadásával keletkeztek, és a lombosfákban csakis a nedvek és az anorganikus tápanyagok áramlanak bennük. Az edények bő üregű, vékony falú sejtek, amelyek belül gyűrűs, csavaros, lépcsős stb. vastagodással merevítettek. A csőedények egymással nyílt, a többi sejtekkel pedig kereszt vagy létra alakú áttörésekkel közlekednek. A lombosfákat felépítő edények hossza és átmérője a gyűrűs likacsú fáknál nagyobb, mint a szórt likacsúaknál: A lombosfák a vízszállító edények elhelyezése szerint lehetnek gyűrűs vagy szórt likacsúak. A gyűrűs likacsú fákban az évgyűrűk belső határán gyűrű alakban helyezkednek el az edények, a szórt likacsúaknál pedig az évgyűrűben többé — kevésbé egyenletesen elszórva. A gyűrűs likacsú fákban az edények szabad szemmel láthatók. A $0,1 \mathrm{~mm}$-nél kisebb edénykeresztmetszet szabad szemmel már nem látható. | Fafaj | Edényátmérő (mm) | |---|---:| | Akác | 0,01–0,40 | | Bükk | 0,016–0,08 | | Szil | 0,02–0,34 | | Nyír | 0,03–0,13 | | Kőris | 0,03–0,3 | | Tölgy | 0,035–0,34 | | Dió | 0,12–0,24 | > [!caption] > Az edények mérete a különböző fafajok esetében Az edényeknek az évgyűrűk korai és késői pásztájában való elhelyezkedése és egymáshoz viszonyított átmérője sok fafajra nézve jellemző és a lombosfák egymástól való megkülönböztetésének alapját képezik. A fenyőkben a vízszállító elemek hosszúra megnyúlt sejtek, amelyek szilárdításra is szolgálnak, ezek az ún. áledények vagy tracheidák. A tracheidák sejtfalai nem egyformák, és aszerint változnak, hogy milyen feladatot látnak el. A tisztán vízszállításra szolgáló áledények vékony falúak, bő üregűek, a szilárdítást szolgáló áledények, a rosttracheidák pedig vastag falúak, kis üregűek. A tracheidák hossza változó, a fenyőknél $0,7-4 \mathrm{~mm}$. A tracheidák alkotják a fenyők faanyagának $90-95 \%$-át. Átmérőjük $0,004-0,080 \mathrm{~mm}$. **Parenchimatikus sejtek** A parenchimatikus sejtek közé tartoznak a fa parenchima-, a bélsugár- és a bélsejtek. A parenchimatikus sejtek alakja többnyire kocka- vagy téglatest. Faluk fiatal korban vékony, később, különösen azokban, amelyek szilárdítási feladatot is ellátnak, megvastagszik. A fa parenchimasejtek feladata a tápanyagszállítás és raktározás. A parenchimatikus sejtek csoportjába tartoznak a bélsugársejtek is, amelyek feladata a tápanyagszállításon kívül a tápanyag raktározása is. A gesztesedés megindulásával a bélsugársejtek is elhalnak, sejtfaluk megfásodik, üregük pedig gesztesítő anyaggal tömödik el. A fa belét alkotó parenchimatikus sejtek, a bélsejtek alakja metszetben többnyire sokszög alakú, leggyakrabban hatszög. A bélsejtek fala vékony és korán elhal. Fiatal korban tartaléktápanyagot tartalmaznak, később levegővel, szerves vagy szervetlen anyaggal telnek meg. Ellenállásuk csekély, ezért könnyen összenyomódnak. **Farost-vagy libriform sejtek** A farostsejtek feladata a szilárdítás. Alakjuk megnyúlt orsó alakú, végük erősen kihegyezett. Kis üregű, vastag falú sejtek, tömeges előfordulásuk a fát szívóssá teszi. A farostsejtek csak a lombosfákban fordulnak elő, a fenyőfélékben feladatukat az áledények látják el. **Váladéktartók** Váladéktartók csak bizonyos fafajokban fordulnak elő. Általában váladéktartóknak nevezzük azokat a fában előforduló üregeket vagy csőrendszereket, amelyek bizonyos anyagok kiválasztására vagy elraktározására szolgálnak. Hazai fafajaink közül a fenyőfélékben előforduló gyantajáratok érdemelnek említést. **A fenyőfélék fájának felépítése** <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j001/j001-001.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Fenyőfélék fájának mikroszkópikus felépítése A fenyők egyszerűbb felépítésűek, mint a lombosfák, és nagyobb szabályosságot is mutatnak. A fenyőfélékben a vizet a tracheidák szállítják. A bütümetszeten látható, hogy a tracheidák sugárirányban helyezkednek el, a kambiumból kiindulva a bélig, a vízszállító elemek között radiálisan helyezkednek el a bélsugarak, amelyek parenchimatikus sejtekből állnak. A bélsugarak a fenyőfélékben egy sejtsor vastagságúak, ritkán kétsorosak, és akkor középen gyantajáratot találunk. Mivel a bélsugarak egy sejtsor vastagságúak, a keresztmetszeten nem láthatók. A fatest anyagát a tracheidák alkotják. Az évgyűrűhatárok rendszerint felismerhetők. **A lombosfák fájának felépítése** A lombosfák fájának felépítése sokkal változatosabb és szabálytalanabb, mint a fenyőké. A lombosfák alapanyagát a farostsejtek alkotják, s ezek között helyezkednek el az edények és a faparenchima sejtek. A lombosfáknál a tracheidák csak másodlagos szerepet töltenek be, és vannak fajok, ahol ezek teljesen hiányoznak. A vízszállító edények az évgyűrűn belül egyenletesen elszórva vagy az évgyűrűn belül, a bél felőli részen, gyűrű alakban helyezkednek el. E szerint különböztetjük meg a szórt likacsú és gyűrűs likacsú fákat. Szórt likacsúak pl. a bükk, gyertyán, éger, juhar, nyír, hárs, fűz; gyűrűs likacsúak pedig pl. a tölgy, szelídgesztenye, szil, kőris, akác. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j001/j001-002.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Lombos fafajok mikroszkopikus felépítése A lombosfák bélsugarai egy vagy több sejtsor vastagságúak. A bélsugarak száma, vastagsága, eloszlása jellemző az egyes fafajokra, és kihat a fa felhasználhatóságára. ##### A fák makroszkópos felépítése A fák makroszkópos felépítését szabad szemmel is megfigyelhetjük, ha a szöveti szerkezetet megfelelően kialakított metszeten szemléljük. Más képet nyerünk, ha a fa hosszirányára merőlegesen vagy hosszirányban, az évgyűrűkhöz érintőleges vagy sugárirányban vizsgáljuk a fa felépítését. Jól megfigyelhetjük a fák makroszkópos felépítését, ha a törzs- vagy ágrészből egy ék alakú metszetet alakítunk ki az ábra szerinti formában. A fa keresztmetszetén a következő részeket különböztetjük meg kívülről befelé haladva: a külső kérget, a belső kérget vagy a háncsréteget, a kambiumot, az évgyűrűket, és a belet. Az évgyűrűkön belül találjuk a korai és kései pásztát és egyes fafajoknál szabad szemmel is felismerhetjük a tápanyag szállítására szolgáló edényeket, az esetleges váladéktartókat (gyantajáratokat) és az egyes fafajoknál látható bélsugarakat. <img src="https://data.tesuli.hu/picture/jegyzet/j001/j001-003.svg" width="1000" style=" width:100%; height:100%; border:7px solid #ffffff;"> > [!caption] > Négyéves fatörzsminta $1,2,3$ és 4 - első, második stb. évgyűrű; 5keresztmetszet; 6- kambium; 7- háncs; 8parakéreg; 9- húrmetszet; 10- sugárirányú metszet; 11- bél; 12- bélsugár **Kéreg** A kéregszövetek védik a kambiumot a sérülésektől és a kiszáradástól. Az erdei fák fiatal hajtásait parenchimasejtekből álló felbőr borítja, amelyet az első év letelte után paraszövet helyettesít. A parasejteket az ún. parakambium hozza létre, amely legtöbbször már az első évben kifejlődik, és működése lehetővé teszi, hogy a kéreg a törzs vastagodásával lépést tudjon tartani. A kéreg külső rétegei elszáradnak és az egyes fafajokra jellemző módon megrepedeznek és változó vastagságú kéregcserepekben, gyűrűkben, esetleg hosszanti szalagokban válnak le. A külső kéreg mellett meg kell említeni a belső kérget alkotó háncsszövetet is, amelyet szintén a kambium hoz létre. A belső kéreg sejtjei nem fásodnak el. **Kambium** A fa keresztmetszetén a belső kéreg után következik a kambium. A kambium osztódásra képes sejtréteg, amely a növények másodlagos háncs- és fásszöveteit hozza létre. A kambiumsejtek osztódásuk révén befelé fásszöveteket képeznek, amelyek az előző évi fapalástot gyűrű alakban övezik, és mivel ez évenként képződik, évgyűrűnek nevezzük. **Évgyűrűk** Az egyes fák műszaki tulajdonságait, pl. a térfogatsúlyt, szilárdsági tulajdonságokat, elsősorban az évgyűrűk felépítése, az évgyűrűket alkotó sejtformák viszonylagos mennyisége, méretei és elhelyezkedése határozza meg. Az évgyűrűkön belül két réteget különböztethetünk meg, amelyek közül a belső az ún. tavaszi vagy korai pászta, ez mindig lazább szerkezetű és puhább, mint az évgyűrű külső része, az ún. őszi vagy kései pászta. A korai pásztában, különösen a nedvkeringés megindulásakor képződő sejtek rendszerint nagy üregűek és vékony falúak, a tenyészidő további részében képződő sejtek többnyire kis üregűek és vastag falúak, ezért a két pászta keménysége és tömöttsége között igen nagy lehet a különbség. Az évgyűrűk korai és kései pásztáját egyes fafajoknál, pl. a fenyőféléknél jól meg lehet különböztetni, a lombosfák között a gyűrűs likacsú fáknál szintén elég éles a határ, ellenben a szórt likacsú fáknál a korai pásztától elkülöníteni nem lehet. A korai és kései pászták nemcsak a tömöttségben, hanem színben is különböznek. A gyakorlatban szabályos és szabálytalan évgyűrűszerkezetről beszélünk. Szabályos évgyűrűi annak a fának vannak, melyben az évgyűrűk szabályos kör alakúak, és az évgyűrűk középpontja egybeesik a törzskeresztmetszet elméleti középpontjával. Ha az évgyűrűk egyforma szélesek, akkor egyenletes évgyűrűszerkezetről beszélünk, és ha az egyforma szélesség mellett még keskenyek is, akkor finomszövetű a fa. Amely fa évgyűrűi nem egyforma szélesek, azt egyenlőtlen szövetűnek, és ha amellett az évgyűrűk szélesek is, akkor durva szövetűnek nevezzük. Az évgyűrűszerkezetből következtetni lehet a fa műszaki tulajdonságaira és ennek alapján felhasználhatóságára. A fenyőféléknél pl. a keskeny, egyenletes évgyűrűszerkezet rendszerint nagyobb térfogatsúlyt eredményez, ezzel együtt pedig a fa szilárdsági tulajdonságai is javulnak. A lombosfáknál ilyen általános érvényű szabályról nem beszélhetünk. **A kései és korai pászta** Az évenként keletkező új fapalást nem egyforma szöveti elemekből épül fel. A tavasszal képződő sejtek rendeltetése a növény életműködéséhez szükséges nedvek szállítása, a később képződött sejtek feladata pedig a szilárdítás. Ennek megfelelően a tavasszal képződött sejtek falai vékonyak és üregük bő, a nyáron képződő sejtek kis üregűek és vastag falúak. A korai és kései pászta sejtjeinek sejtfalvastagsága között különösen a fenyőféléknél igen nagy a különbség. A korai és kései pászta sejtfalvastagsága közötti eltérés miatt e kettő aránya jelentősen befolyásolja a fák térfogatsúlyát. Ezért az anyagvizsgálatoknál, a szöveti tulajdonságok leírásánál feltétlenül ki kell térni a korai és kései pászta arányára is. **Bél és bélsugarak** A kétszikű növények keresztmetszetén belül találjuk a belet, amely csupa nagy üregű, vékony falú sejtből áll. A bélnek a kifejlődött fa szempontjából nincs jelentősége. Nagysága és formája fafajonként változik, keresztmetszete lehet kör, négyszög, hatszög vagy csillag alakú. Nagysága a legtöbb fafajnál $1-2 \mathrm{~mm}$, egyes fafajoknál azonban a $10-15 \mathrm{~mm}$-t is elérheti, ilyen pl. a balsafa vagy a szappanfa, más fafajoknál, mint pl. a vörösfenyőnél és a borókánál olyan kicsi, hogy szabad szemmel alig vagy egyáltalán nem látható. A bélsugarak a fa sugárirányú metszetén egyes fafajoknál nagy, fénylő bélsugártükrök alakjában jelennek meg. Különösen szép bélsugártükröket találunk a bükk és a tölgy sugármetszetén. A bélsugártükrök a fát széppé és értékessé teszik. A fa húrmetszetén a bélsugarak kevésbé jól láthatók, egyes fafajoknál orsó alakú, sötét színű vonalak alakjában jelentkeznek. A bélsugarak nagysága és száma befolyásolja a faanyag hasíthatóságát, ami egyes választékok készítésekor lényeges tulajdonság. **Geszt és szíjács** A fiatal fa színe az egész keresztmetszeten belül egyforma, legtöbbször sárgásfehér, mivel a sejtfalakat alkotó cellulóz is fehér, és a sejtek falába idegen anyagok még nem rakódtak be. Ilyenkor a fiatal évgyűrűket az idősebbektől elhatárolni nem lehet, mert különbség közöttük legfeljebb csak a víztartalomban van. A legkülső évgyűrűk sejtjei még vízzel teljesen telítettek: a víztartalom kívülről a bél felé haladva mindinkább csökken. Bizonyos kor elérése után a fa belső részei lényeges változáson mennek át A sejtek elhalnak, és a sejtfalakba festő- és ún. gesztesítőanyagok, pl. fagumi, gyanták, mézgák, cserző- és ásványi anyagok stb. rakódnak be, a sejtüregek pedig töltőanyagokkal, tilliszekkel telnek meg. Ezt a folyamatot nevezzük gesztesedésnek, és az ilyen anyagokkal telítődött szöveti részeket hívjuk gesztnek. A külső, az életműködésben még részt vevő szöveteket szíjácsnak nevezzük. A geszt legtöbb fafajunknál — a berakódott festőanyagok következtében — más színű, mint a szíjács. De nemcsak színben van különbség, a geszt műszaki tulajdonságai is sokban eltérőek. A geszt rendszerint keményebb, nagyobb térfogatsúlyú és szilárdságú, mint a szíjács. Tartóssága is messze felülmúlja a szíjácsét. A gesztben nincsenek könnyen romló anyagok, és a berakódott gesztesítőanyagok a tartósságát növelik. A geszt és a szíjács nagysága az egyes fafajoknál igen változó, de a szíjács a geszthez viszonyítva mindig kisebb. Igen keskeny szíjácsúak a tiszafa, az akác, a szelídgesztenye, a tölgy és a vörösfenyő, míg a többi fafajok legnagyobb része széles szíjácsú. Vannak olyan fafajok, ahol a keresztmetszeten belül színben eltérést nem találunk. Az ilyen fáknál a fatest belső, bél körüli része és a külső, kéreg felé eső része között csak víztartalomban van különbség. A belső, az életműködésben már részt nem vevő szöveti részek víztartalma jóval kisebb, általában fele az élő farészek víztartalmának, az ilyen fafajoknál gesztről nem beszélhetünk és a belső, életműködésben már részt nem vevő szöveti részeket érettfának nevezzük. Érettfája van pl. a bükknek, a hársnak, lúc- és jegenyefenyőnek. A nem színes gesztű fák második csoportját képezik az ún. szíjácsfák, mint pl. az éger, rezgőnyár, gyertyán, hegyijuhar és a koraijuhar. Ezeknél a fafajoknál a belső és külső részek között sem színben, sem egyéb tulajdonságokban nincs különbség. Végül a harmadik csoportba tartozik a kőris és a mezei szil. Ezeknél a fafajoknál megkülönböztetünk szíjácsot, érettfát és gesztet is. A gesztesedés bizonyos kor elérése után kezdődik. Megindulásának ideje a talajtól és az éghajlattól függ. Jó talajon, ahol a fa gyorsan nő, a gesztesedés később kezdődik. A meleg éghajlat elősegíti, a nedves éghajlat késlelteti, a száraz pedig gyorsítja a gesztesedést. A geszt kialakulására a napsütésnek is befolyása van, mert a napsütés sietteti és elősegíti a geszt elszíneződését. **A fa rajzolata, színe, fénye, szaga, íze** A makroszkópos tulajdonságok közé soroljuk a fa rajzolatát is, amit az évgyűrűk formája, alakja, valamint a szöveti elemek nagysága határoz meg. A fa rajzolata eléggé jellemző az egyes fafajokra, és így megfelelő támpontot ad a fa felismerésére. Meg kell azonban jegyezni, hogy a rajzolat más-más formát mutat a különböző metszeteken. A bütümetszeten az évgyűrűk koncentrikus vagy excentrikus körök alakjában jelentkeznek, lehetnek oválisak vagy hullámosak, de egészen szabálytalan formát is mutathatnak. A sugármetszeten az évgyűrűk egymással párhuzamos vonalak formájában jelentkeznek és ezeknek a vonalaknak egymástól mért távolsága adja az évgyűrűk vastagságát. A húrmetszeten mutatja a fa a legváltozatosabb rajzolatot. Az évgyűrűhatárok itt különböző rajzolatok alakjában jelentkeznek, eltorzult görbék, paraboloidok és ellipszis formájúak. A húrmetszet annál szebb, minél nagyobb a különbség az évgyűrűn belül színben és tömöttségben. A rendellenes növekedés mindig szép rajzolatot ad. Ez ugyan műszaki szempontból hiba és csökkenti a fa felhasználhatóságát, viszont az ilyen fából termelt furnérok igen értékesek és keresettek. A fának a színe is jellemző, de a szín még az egyes fafajokon belül sem állandó, a szín nagymértékben függ a fa korától, a talajviszonyoktól, általában a termőhelytől. A szín nem alkalmas a fa felismerésére, mert igen változékony. A fa fénye az ipari felhasználás szempontjából alárendelt, mert az egyes készítmények fényezésével, politúrozásával és lakkozásával tetszés szerinti fényhatást lehet elérni. A fák illata a szagok széles skáláját öleli fel, amelyek között néhány kellemetlen is lehet. Valamennyi szag a fában levő gyantáktól és éterikus olajokból származik, amelyek rövidebbhosszabb idő után elillannak. Különféle felhasználásnál az illat lehet követelmény, pl. dísztárgyak, szivardoboz stb. Bizonyos fafajok íze a vízben oldható anyagoktól ered. A legtöbb fafaj édes, a csersavat tartalmazó fák keserűek. Ezeken kívül a fákban más íz nem fordul elő. > [!summary]- kompetenciák > | | | > |---|---| > | <img src="https://data.tesuli.hu/icon/k00/tf-komp.svg" style="width:50px; height:50px; display:block;">[[n0.01660]] | **A fa szöveti szerkezete szakmai értelmezése** A hallgató képes a(z) A fa szöveti szerkezete fő fogalmait, jellemzőit és alkalmazási következményeit felismerni és röviden megmagyarázni. | > > [!summary]- hivatkozás > #Szabó_Imre, #date_2009, #Faanyagok_alkalmazástechnikája