Variabel-variabel dalam kayu yang dapat di ukur di pengaruhi oleh beberapa faktor :
1. Perubahan-perubahan dalam kambium
2. Faktor-faktor genetik yang mempengaruhi bentuk dan pertumbuhan pohon
3. Pengaruh lingkungan seperti : iklim, geografi dan penyediaan hara. Ini dapat menimbulkan modifikasi dalam pola-pola dasar variasi kayu secara individual, tetapi masih dalam batas kemampuan genetis pohon.
Variabilitas Kayu Dalam Spesies
Variasi di dalam spesies adalah hasil dari pada suatu interaksi faktor-faktor yang sangat kompleks yang memodifikasi proses-proses fisiologi yang terjadi pada pembentukan kayu. Adanya variabilitas diantara berbagai jenis kayu yang disebabkan oleh perbedaan-perbedaan struktur anatomi dan sifat-sifat fisiknya. Variabilitas di dalam spesies lebih sukar di lihat.
Variabel-variabel kayu yang dapat di ukur terjadi karena aktivitas fisiologis kambium dan di pengaruhi oleh beberapa sistem pengaruh-pengaruh
1. Umur atau percobaan2 karena umur dalam kambium yang bertalian dengan varians dalam pohon2 suatu spesies
2. Faktor2 keturunan yang menjadi penyebab utama variasi antar pohon
3. Faktor 2 lingkungan sperti curah hujan, suhu, dan perlakuan2 silvikuktur yang mempengaruhi pemberian air dan zat makanan netto kepada kambium. Pengaruh serupa ini menyebabkan variasi dalam pohon dan antar pohon.
Variabilitas Kayu Dalam Pohon
Variasi sifat-sifat anatomi atau sifat-sifat fisika dalam batang, akar atau cabang dapat di lukiskan dengan 2 cara :
1. Pola perubahan yang terjadi dalam arah radial, yaitu tegak lurus pada lingkaran tahun
2. Perubahan2 yang terjadi sepanjang sumbu pohon (vertikal)
Dimensi sel :
1. Panjang sel dalam arah radial
Panjang serabut kayu daun tidak banyak di ketahui.
Hukum Sanio : Dalam arah radial pada penampang melintang batang atau cabang, trakeid dekat hati adalah terpendek, kemudian bertambah panjang dengan cepat pada tahun-tahun pertama dari pertumbuhan, akhirnya mencapai panjang maksimum dan selanjutnya konstan pada saat pohon dewasa.
2. Variasi panjang sel dalam arah longitudinal.
Dalam suatu riap tumbuh panjang serat naik dengan ketinggian letaknya dalam batang sampai mencapai maksimum pada suatu ketinggian tertentu. Di atas ketinggian ini panjang serat berkurang terus sampai puncak kerucut yang di bentuk oleh riap tumbuh.
3. Penyebaran panjang sel dalam cabang dan akar
Cabang kayu konifer panjang sel-sel sesuai dengan pola variabilitas yang kurang lebih sama dengan yang terdapat dalam batang. Panjang trakeid dalam cabang batang secara konsisten lebih pendek dari pada dalam kayu batang yang berbatasan dengan cabang tersebut.
Dalam kayu daun kurang banyak diketahui hubungan antara kayu batang dan kayu cabang. Fegel menyatakan bahwa serabut-serabut dalam cabangnya lebih kurang 25 % lebih pendek dari pada dalam kayu batang, tetapi tidak ada keterangan tentang penyebaran dan bagian cabang mana yang di ukur.
4. Diameter sel dan tebal dinding sel
Beberapa variasi tebal dinding sel dan diameter radial merupakan ciri dari pada riap pertumbuhan cukup nyata- konifer di daerah iklim sedang umumnya mempunyai perbedaan-perbedaan yang ekstrim dalam diameter radial dan tebal dinding sel antara kayu awal dengan kayu akhir.
5. Sudut fibril
Makin panjang sel makin kecil sudut fibrilnya. Karena itu sudut fibril bervariasi dari hati ke kulit sebagai refleksi perubahan-perubahan panjang trakeid. Sudut fibril besar pada sel-sel dekat hati dan berkurang dengan cepat pada riap-riap dekat hati, dan hampir sejajar dengan sumbu sel dekat bagian luar batang.
Variasi Berat Jenis
Berat jenis kayu pada dasarnya adalah refleksi dari bagian kayu yang ditempati oleh zat dinding sel. Adanya ekstraktif dapat mempengaruhi berat jenis yang sesungguhnya dan mengaburkan korelasi antara berat jenis dan kekuatan kayu. Tebal dinding sel dan dimensi sel pada penampang melintang berhubungan langsung dengan berat jenis kayu dan bersama-sama dengan lebar lingkaran tahun dan perbandingan kayu awal dan kayu akhir, menentukan variasi berat jenis.
1. Variasi dalam riap
Pada umumnya variasi berat jenis dalam riap mirip dengan variasi panjang serat.
Suatu variasi yang besar dalam berat jenis antara kayu awal dan kayu akhir tidak selalu di sertai dengan peralihan yang mendadak seperti yang terdapat pada Pinus palutris.
2. Variasi dalam arah radial
Tipe 1 . Berat jenis kayu naik dari hati ke arah kulit
Tipe 2. Berat jenis kayu tinggi pada hati, ke arah luar berkurang untuk beberapa tahun dan kemudian naik sampai tercapai maksimum dekat kulit
Tipe 3. Berat jenis kayu naik pada riap-riap dekat hati, kemudian kurang lebih konstan atau kadang-kadang berat jenis kayu bahkan turun dalam riap-riap dekat kulit.
Tipe 4. Berat jenis kayu secara umum berkurang dari hati ke arah kulit.
3. Variasi dalam arah aksial
Dari arah pangkal sampai ke pucuk pohon adalah :
a. Berkurang secara seragam
b. Dalam bagian bawah batang berkurang dan naik dalam bagian atas
c. Naik terus dari bawah ke atas dengan pola yang tidak seragam.
1. Variasi dari kayu awal ke kayu akhir
Dalam bagian tua dari batang rupanya kayu akhir mempunyai persentase sellulosa yang lebih tinggi dan persentase lignin yang lebih rendah dibandingkan dengan kayu awal dalam riap yang sama.
2. Variasi bertalian dengan kedudukan dalam batang
Kadar selullosa naik dari hati ke kulit dan dapat dipetakan dalam kurva-kurva yang mirip kurva variasi panjang trakeid dari hati ke kulit. Persentase selullosa bervariasi maksimum pada periode pertumbuhan dewasa dari pohon, tetapi berkurang lagi sesudah pohon menjadi (miskin riap) dan berat jenis dari riap tumbuh berkurang. Pengurangan selullosa karena ketuaan dimulai pada umur yang berbeda bergantung kepada spesies pohon.
Penyebaran lignin dalam arah radial menunjukkan pengurangan 2-3 persen dari hati ke arah kulit, dengan kecendrungan yang paralel antara kayu awal dan kayu akhir. Di dalam zone dekat hati tidak ada pengurangan yang tajam dalam kadar lignin.
Variasi kadar ekstraktif dalam batang pada prnsipnya berhubungan dengan terdaptnya ekstraktif ini dalam kayu teras, kecuali untuk resin. Pada konifer, kadar resin tertinggi dekat hati pada pangkal batang, dan berkurang dalam arah vertikal dan ara radial. Kenaikan sekunder dalam kadar resin terjadi dalam lapisan luar kayu teras dan pada pucuk pohon. Kadar resin biasanya lebih rendah pada kayu gubal dibandingkan dengan kayu teras. Pada umumnya kadar resin kayu akhir sedikit lebih tinggi dari pada kayu awal karena adanya konsentrasi saluran resin dalam kayu akhir.
Variasi Sifat-Sifat Fisika
1. Kekuatan dan elastisitas
Kekuatan tarik kayu secara langsung dipengaruhi oleh morfologi serat, yaitu panjang serat, diameter, tebal dinding sel dan sudut fibril, begitu juga perbandingan lignin dan selullosa, dan susunan molekular sellulosa.
Variasi kekuatan dan sifat-sifat elastis kayu dalam arah melintang radial merupakan juga refleksi dari pada antara lain percobaan-percobaan dalam berat jenis dan panjang trakeid.
2. Sifat fisika non mekanik
Kayu awal ternyata selalu mempunyai pengerutan longitudinal yang lebih besar dan penerutan tangensial yang lebih kecil dibandingkan dengan kayu akhir.
Variasi Dalam Riap Tumbuh
1. Variasi lebar lingkaran tumbuh
Lebar riap dalam arah radial bervariasi menurut letaknya dalam batang di atas tanah. Lebar minimum terdapat dekat pangkal pohon. Semakin tinggi dalam batang semakin naik lebar riap ini sampai suatu maksimum dekat tajuk dan kemudian ke arah pucuk menurun. Dalam konifer yang muda lebar riap yang maksimum terdapat pada daerah internodia yang ke-4 atau ke-5 di bawah pucuk.
2. Persentase kayu awal dan kayu akhir
Perbandingan antara kayu awal dan kayu akhir dalam riap tidak tentu sama untuk riap yang sama lebarnya. Kedua zone ini dalam riap bervariasi secara bebas. Lebar maksimum kayu awal terjadi pada bagian atas tajuk dan makin turun makin berkurang sampai lebar minimum pada 5-10 kali di atas tanah. Zone kayu akhir mencapai lebar maksimum dalam bagian pangkal batang di bawah tajuk yang hidup.
Kayu yang terbentuk dekat hati disebut kayu juvenil. Randle memandang kayu juvenil sebagai “ xylem sekunder yang dibentuk pada umur muda dari suatu pohon dan secara anatomi dalam riap-riap yang bertujuan menunjukkan pertambahan proresif dalam dimensinya dan dalam perubahan bentuk, struktur dan kegunaan sel ”.
Pembentukan kayu juvenil disebabkan oleh pengaruh meristem apikal dalam daerah tajuk yang aktif selama musim tumbuh. Sesudah tajuk bergerak ke atas pada pohon yang lebih tua, kambium pada ketinggian tertentu menjadi kurang peka terhadap pengaruh lansung dari daerah tajuk yang bertambah panjang, dan terbentuklah kayu dewasa.
Dasar utama penentuan kayu juvenil adalah struktur sel dan sifat-sifat kayunya. Kayu juvenil dalam pohon-pohon suatu hutan tanaman dapat dihubungkan dengan cepatnya pertumbuhan dekat hati, tetapi riap yang lebar tidak tentu ada kaitannya dengan kayu juvenil dalam semua pohon.
Istilah-istilah lain untuk kayu juvenil adalah kayu inti, kayu bentukan tajuk atau kayu hati.
Kayu dewasa adalah kayu luar, kayu bentukan batang atau kayu masak (matang).
1. Kayu juvenil
merupakan suatu silinder kayu yang dibentuk di dekat hati sebelum sel-sel inisial kambium mencapai ukuran yang optimum.
Mengandung sel-sel yang pendek, dan mempunyai sifat-sifa fisika yang lebih rendah dari pada kayu dewasa dalam pohon yang sama.
2. Kayu dewasa, yang dibentuk di bagian luar batang oleh kambium yang fisiologis sudah dewasa. Kayu dewasa di pandang sebagai kayu normal untuk spesies yang bersangkutan.
Gaya-Gaya Pertumbuhan Dalam Pohon
Pengukuran-pengukuran pada pohon yang berdiri menunjukkan, bahwa pada akhir pertumbuhan suatu riap, didalamnya terdapat gaya-gaya dalam ke tiga arah sumbu simetri batang :
1. Gaya-gaya tarik lngitudinal sejajar arah serat
2. Gaya-gaya tekan (compresive) dalam arah tangensial tegak lurus arah serat (gaya-gaya lingkaran).
3. Gaya-gaya tarik dalam arah radial tegak lurus arah serat.
Pengaruh gaya pertumbuhan dalam pohon berdiri :
1. Pecah hati
2. Patah tekan (compression failures)
Dalam batang dengan hati yang letaknya eksentrik, kayu di sisi yang tumbuhnya lebih kuat struktur dan sifat-sifat fisiknya menyimpang dari normal disebut dengan istilah umum kayu rekasi.
Kayu reaksi pada gymnospermae disebut kayu kompressi kayu tekan (compression wood), karena terbentuk pada sisi bawah atau sisi kompressi dari batang miring atau cabang pada bagian yang lebar dari penampang melintang yang eksentrik.
Kayu rekasi pada angispermae disebut kayu tarik (tension wood), biasanya kayu tarik terletak pada sisi atas batang yang miring atau cabang, tetapi mungkin juga tersebar secara baur dalam penampang melintang batang atau dalam batang yang eksentrik.
Kayu reaksi merupakan kayu yang terbentuk akibat tekanan atau stress seperti adanya tiupan angina yang kencang, salju, pergeseran tanah dan lain-lain. Secara kasat mata tidak nampak, namun sebagai indikatornya adalah pertumbuhan pohon yang tidak simetris atau condong ke salah satu sisi. Kayu reaksi dibagi dua berdasarkan jenis tumbuhannya, yaitu kayu tarik (tension wood) pada kayu daun lebar dan kayu tekan (compression wood) pada kayu daun jarum.
Kayu tarik adalah kayu reaksi pada kayu daun lebar yang dapat terjadi karena reaksi pohon terhadap rangsangan dari luar, sebab yang lazim dari pembentukan kayu tarik adalah karena kemiringan pohon. Kayu tarik terjadi pada sisi atas dari batang yang miring dan dianggap sebagai tanggapan fisiologis terhadap gaya-gaya gravitasi. Kayu tarik sebenarnya berada dalam posisi regangan (tarikan) yang berusaha untuk menegakkan kembali pohon yang miring/condong. Kayu tarik dapat terbentuk setiap saat selama pertumbuhan pohon terutama pada pohon-pohon yang masih muda karena batangnya masih kecil dan lentur serta mudah dibengkokkan/dilengkungkan misalnya oleh angin, salju, es, perubahan-perubahan cahaya dan lain-lain.
Selama tahun-tahun pertumbuhan pohon, kayu tarik dapat terbentuk dalam kayu juvenil dan dapat tersebar diseluruh batang dan tidak hanya pada satu sisi. Karena letaknya tersebar maka sangat sulit untuk memisahkan kayu tarik yang masih muda agar dapat dilakukan perbaikkan dalam pengolahan. Jika digergaji pada waktu basah, serat-seratnya seperti wool. Kadar selulose lebih tinggi, kadar lignin lebih rendah. Kekuatan dan kekakuan lebih rendah
Kayu tekan ialah kayu reaksi pada kayu daun jarum. Berat jenis kayu tekanlebih besar daripada berat jenis kayu normal yaitu sampai 40% lebih besar. Kerapatan yang lebih tinggi ini dapat diamati secara visual dari proporsi kayu yang terbentuk pada musim panas. Tetapi dalam beberapa hal, kerapatan kayu tekan dan kayu normal mungkin tidak berbeda secara nyata, meskipun kerapatannya biasanya lebih tinggi.
Kayu tekan biasanya dihindari dalam produk kayu gergajian karena penyusutan longitudinalnya yang tinggi dan sifat‑sifat kekuatannya yang tidak teratur dan kecenderungan memperlihatkan bentuk patah yang tidak teratur karena mudah terjadi puntiran atau pecah-pecah. Kadar lignin tinggi, kadar selulosa rendah.
Pembentukan Kayu Teras
Kayu teras dalam beberapa hal dipandang sebagai cacat kayu yang dapat mengakibatkan variabilitas dalam sifat2nya. Dalam semua pohon selama bartahun-tahun xylem yang terbentuk baru tidak hanya memberikan kekuatan mekanis pohon tetapi juga berperan serta dalam fungsi konduksi dan sampai batas tertentu berfungsi sebagai tempat menyimpan makanan. Kegiatan2 fisiologis dalam xylem ini dilakukan oleh sel-sel yang hidup terutama sel-sel parenkim. Bagian kayu dimana beberapa sel xylem masih hidup dank arena itu secara fisiologis aktif disebut kayu gubal.
Sesudah suatu waktu yang tak tertentu yang bervariasi besarnya dalam jenis-jenis kayu yang berbeda dan kondisi pertumbuhan, protoplasma sel-sel yang hidup dalam xylem itu mati. Perubahan2 sekunder yang terjadi sebagai akibat kematian ini menimbulkan terbentuknya suatu bagian xylem yang secara fisiologis mati, disebut kayu teras.
Klasifikasi Pohon Atas Dasar Ada
1. Pohon kayu gubal (sapwood trees), yaitu kayu yang mengandung beberapa sel yang masih hidup terdapat sampai dekat hati misalnya : alnus, alstonia scholaris tetapi di duga dalam species semacam ini sifat-sifat perubahan dalam pembentukan kayu teras sangat tertunda dank arena itu hanya ada pada pohon2 berumur tua misalnya pada alstonia scholaris pada umur 200 tahun masih terdapat sel-sel hidup dekat hati.
2. Pohon kayu masak (ripewood trees), dimana kayu teras tetap berwarna muda karena zat-zat ekstraktif tidak berpigmen tetapi semua sel parenkim telah mati (abies, spp.)
3. Pohon dengan kayu teras yang terbentuk secara regular (trees with regulary formed heartwood) di mana kayu teras yang berpigmen selalu terbentuk dalam sel-sel parenkim. Bahan2 berpigmen ini tidak hanya terdapat dalam ronga sel tetapi juga meresap dalam dinding sel (oak, walnut, jati)
4. Pohon dengan kayu teras tak teratur (trees with irregular heartwood), dimana kayu teras yang berwarna ada dalam semua specimen atau hanya terbentuk dalam satu sebelah pohon. Dalam kayu-kayu ini zat-zat yang berpigmen ini mengisi parenkim, sedang dinding selnya baik parenkim maupun sel lain, tetap tak berpigmen (Fraxinus spp)
Hubungan Antara Sifat-Sifat Kayu Dan Penggunaannya
Hubungan antara sifat-sifat kayu dan penggunaannya yang sudah banyak di teliti adalah mengenai penggunaan kayu sebagai bahan pulp dan kertas. Sifat ini mencakup sifat-sifat anatomi, sifat fisika dan kimia kayu. Sifat-sifat anatomi meliputi antara lain : panjang serat, diameter sel, tebal dinding sel, diameter rongga sel, persentase tipe sel. Sifat fisika kayu meliputi kerapatan kayu (berat jenis), kayu reaksi. Sifat kimia meliputi ekstraktif, tilosis, selulosa, hemiselulosa
Tidak ada komentar:
Posting Komentar