Ann. For. Sci. 60 (2003) 409-417
DOI: 10.1051/forest:2003033

Variation in the decay resistance and its relationship with other wood characteristics in old Scots pines

Martti Venäläinen^a, Anni M. Harju^a, Pirjo Kainulainen^b, Hannu Viitanen^c and Hanna Nikulainen<sup>b

a</sup>  Punkaharju Research Station, Finnish Forest Research Institute, 58450 Punkaharju, Finland
^b  Department of Ecology and Environmental Science, University of Kuopio, PO Box 1627, 70211 Kuopio, Finland
^c  VTT Building and Transport, PO Box 1806, 02044 VTT, Finland

(Received 23 May 2002; accepted 30 September 2002)

Abstract
The importance of factors contributing to the natural decay resistance of Scots pine wood was studied. The decay rate of sapwood and outer and inner heartwood of 16 ca. 170-year-old Scots pines was first measured. A six-week decay test was performed with 5 15 30 mm wood blocks in dishes containing a brown-rot fungus (Coniophora puteana). The average mass loss in sapwood was 141 mg/cm ³, in outer heartwood 57 and in inner heartwood 108. The variation between trees was largest in outer heartwood. The corresponding basic densities were 439, 456 and 411 mg/cm ³. The mass loss was then compared with chemical characteristics and the sorption of water by parallel sample blocks in order to determine which factor has the greatest effect on decay resistance. The differences in heartwood mass loss were explained best by the concentration of pinosylvin and its monomethyl ether, which are phenolics belonging to the group of stilbenes, as well as by the concentration of total phenolics determined by the Folin-Ciocalteu method.

Résumé
Variation de la résistance à la pourriture et relation avec les autres caractéristiques du bois dans les vieux pins sylvestres. L'étude a porté sur l'importance relative des facteurs à l'origine de la résistance naturelle à la pourriture du pin sylvestre (Pinus sylvestris). Pour commencer, la vitesse de pourriture a été mesurée dans l'aubier et les parties externes et internes du duramen de 16 pins d'environ 170 ans. Un test de pourriture de six semaines a été effectué sur des blocs de 5 15 30 mm dans des boîtes de Petri, dans lesquelles le champignon lignivore de la pourriture brune (Coniophora puteana) se développait sur une base d'extrait de malt gélosé. Les pertes de poids de l'aubier, de la partie externe du duramen et de la partie interne du duramen ont été de 141, 57 et 108 mg/cm ³, respectivement. La variation entre les arbres était la plus grande dans la partie superficielle du duramen. Les densités du bois correspondantes étaient de 439, 456 et 411 mg/cm ³. Ensuite, les pertes de poids, les caractéristiques chimiques des blocs adjacents et la quantité d'eau absorbée par ces derniers ont été comparées, dans le but de déterminer les facteurs affectant le plus la résistance à la pourriture du bois. Ce sont la teneur en composés phénoliques, en pinosylvine et éther mono-méthylique de cette dernière, faisant partie du groupe des stilbènes, et la teneur en phénols totale déterminée par le réactif de Folin-Ciocalteu qui expliquent le mieux les différences de pertes de poids du duramen. Les différences s'expliquent aussi dans une certaine mesure par le taux d'humidité du bois atteint dans une humidité élevée (HR de 100 %). Une corrélation significative existait entre la quantité de stilbènes et la quantité d'eau absorbée par le bois immergé dans l'eau.

Key words: decay resistance / heartwood / phenolic compound / pinosylvin / resin acid / moisture content

Mots clés : résistance à la pourriture / duramen / composés phénoliques / pinosylvine / acides résiniques / taux d'humidité

Correspondence and reprints: Martti Venäläinen
    e-mail: martti.venalainen@metla.fi

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