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Ann. For. Sci.
Volume 65, Number 6, September 2008
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Article Number | 610 | |
Number of page(s) | 8 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/forest:2008035 | |
Published online | 19 July 2008 |
DOI: 10.1051/forest:2008035
The effect of brown-rot decay on water adsorption and chemical composition of Scots pine heartwood
Outi Karppanen1, Martti Venäläinen1, Anni M. Harju1 and Tapio Laakso21 Finnish Forest Research Institute, Punkaharju Research Unit, FIN-58450 Punkaharju, Finland
2 Vantaa Research Unit, Finnish Forest Research Institute, Box 18, FIN-01301 Vantaa, Finland
Received 4 September 2007; accepted 25 March 2008 ; published online 19 July 2008
Abstract - The effect of brown-rot (Coniophora puteana) decay on the water adsorption capacity and concentration of extractives of Scots pine (Pinus sylvestris L.) heartwood were studied by comparing corresponding properties of decayed and undecayed wood samples.
The samples derived from 39 felled trees having a large between-tree
variation in the extractive concentrations, and subsequently in the mass
loss in the decay test. The water adsorption capacity, expressed as
equilibrium moisture content (EMC), was measured at a high relative humidity
(RH
100%, 21 °C).
In contrast to the widely held belief, the
water adsorption capacity of brow-rotted heartwood appeared to be
significantly higher than that of undecayed heartwood.
The chemical composition of heartwood was changed radically by the fungus: the
concentration of stilbenes, resin acids and free fatty acids decreased,
while the concentration of soluble sugars increased as a result of decay. In
addition, fungal sugars were found in the decayed samples. The concentration
of total phenolics increased, which obviously reflected chemical changes in
cell wall constituents other than extractives.
As a conclusion, the
information concerning the hygroscopicity of brown-rotted wood might be
valuable e.g. when carrying out repairs on buildings damaged by advanced
decay.
Résumé - Effet des pourritures brunes sur l'adsorption de l'eau et la composition
chimique du bois de Coeur du pin sylvestre. Nous avons étudié l'effet de la présence de pourriture brune
(Coniophora puteana) sur la capacité d'adsorption de l'eau et sur la
concentration d'extractibles du bois de coeur du pin sylvestre (Pinus
sylvestris L.) en comparant des échantillons contaminés et sains
obtenus pour 39 arbres échantillonnés.
Dans les essais de décomposition, on obtient une grande variation entre
arbres de la concentration en extractibles et de la perte de masse. La
capacité d'adsorption de l'eau, exprimée comme l'humidité
d'équilibre, a été mesurée à une humidité relative
de 100 % à 21 °C.
Contrairement à ce qui était attendu, la décomposition augmente
la capacité d'adsorption de l'eau du bois de coeur en atmosphère
très humide. La différence entre arbres des variations de
l'humidité d'équilibre (décomposé-contrôle) augmente
significativement avec l'augmentation de la perte de masse.
La composition chimique du bois de coeur est radicalement modifiée
par le champignon : la concentration de stilbènes, de résines acides
et d'acides gras libres décroît tandis que la concentration de
sucres solubles augmente, cela résultant de la décomposition. La
concentration de composés phénoliques totaux, mesurée par le
test de décomposition de Folin-Ciocalteu, augmente. De plus des sucres
fongiques dérivant des hyphes de C. puteana ont été retrouvés dans les
échantillons décomposés.
En conclusion, les informations concernant l'hygroscopicité du bois brun pourraient être utiles par exemple au moment de procéder à la réparation de bâtiments endommagés par une dégradation avancée.
Key words: brown-rot decay / extractives / Scots pine heartwood / mass loss / moisture content
Mots clés : pourriture brune / extractibles / perte de masse / teneur en eau / humidité relative
Corresponding author: martti.venalainen@metla.fi
© INRA, EDP Sciences 2008