Comparison of some anatomical, chemical and fibrous characteristics of Turkish Pine (Pinus Brutia Ten.) sampled from different regions

Year 2018, Volume: 18 Issue: 1, 75 - 82, 23.03.2018

Mabrouka Mohamed Muftah Abuamoud Saim Ateş , Ekrem Durmaz

https://doi.org/10.17475/kastorman.364592

Cited By: 3

Abstract

Aim of
study: In
this study, it was aimed to research the anatomical properties, chemical composition
of the cell wall and fiber characteristics of Turkish Pine (Pinus brutia Ten.) wood sampled from
five different zone of Kastamonu province in Turkey.   

Area of
study: This
study was performed at the laboratories of Department of Forest Industry
Engineering and Department of Biology, Kastamonu University.

Material
and Methods: Turkish Pine (Pinus
brutia Ten.) wood samples obtained from five different zone of Kastamonu
(Hanönü, Bozkurt, Araç, İnebolu and Tosya) were used as experimental materials.
Anatomical properties (ray number, tracheid widths, widths of early and late
wood zones), wood chemical components (ethanol extraction (%), lignin (%), holocellulose
(%), alpha cellulose (%), 1% NaOH solubility (%), cold water solubility (%),
hot water solubility (%) and ash specification (%)) and fibrous characteristics
of wood fibers (fiber length, fiber width, lumen width and cell wall thickness)
were measured according to standard methods.

Main
results: This
study indicated that the samples obtained from Tosya have maximum fibre length
with 3.15 mm and maximum lumen width
with 27.75 mm, whereas maximum
fibre width was found in samples obtained from İnebolu with 42.27 mm and maximum cell wall
thickness was seen in samples of İnebolu with 7.90 mm. As a consequence of chemical analyses, it was confirmed
that holocellulose ratio, alpha-cellulose ratio, lignin ratio, 1% NaOH
solubility, ethanol solubility, hot water solubility, cold water solubility and
ash ratio changed within the range of 70.37%-72.38%, 42.62%-47.30%, 26.04%-27.86%,
12.38%-13.14%, 2.38%-3.41%, 2.86%-3.83%, 2.29%-3.27% and 0.26%-0.40%,
respectively. When it was looked to the results of anatomical research, it was
determined that the samples taken from Hanönü had maximum average ray numbers with
7. Likewise, maximum tracheid widths were found samples in İnebolu and Bozkurt with
1.31 µm. Besides, maximum earlywood width was confirmed samples taken from
Bozkurt with 0.47 mm, whereas maximum latewood width was confirmed samples
taken from Hanönü with 1.31 mm.

Research
highlights: It is inferred that the same tree species taken from
different areas have varied anatomical, chemical and fibre properties measured
by means of this study. Because of this, it can be stated that growth location
properties and growth media affect the characteristics of same type trees.

Keywords

Turkish Pine, Anatomical Properties, Wood Chemical Components, Wood Fibre Characteristics

Farklı bölgelerden alınan Kızılçam (Pinus Brutia Ten.) odunlarının bazı anatomik, kimyasal ve lifsel özelliklerinin karşılaştırılması

Abstract

Çalışmanın
amacı: Bu
çalışmada Kastamonu ilinin beş farklı bölgesinden temin edilen kızılçam (Pinus Brutia Ten.) odunu örneklerinin
anatomik özellikleri, hücre çeperi kimyasal bileşenleri ve lifsel
özelliklerinin araştırılması amaçlanmıştır.

Çalışma alanı: Bu çalışma, Kastamonu Üniversitesi Orman
Endüstri Mühendisliği Bölümü ve Biyoloji Bölümü laboratuvarlarında
gerçekleştirilmiştir.

Materyal
ve Yöntem: Deney
materyali olarak, Kastamonu’nun beş farklı bölgesinden alınan (Hanönü,
Bozkurt, Araç, İnebolu and Tosya) Kızılçam (Pinus
brutia Ten.) odunu örnekleri kullanılmıştır. Anatomik özellikler (öz ışını
sayısı, traheid genişliği, ilkbahar ve yaz odunu genişliği), odunun kimyasal
bileşenleri (etanol ekstraksiyonu (%), lignin (%), holoselüloz (%), alfa selüloz
(%), 1% NaOH çözünürlüğü (%), soğuk su çözünürlüğü (%), sıcak su çözünürlüğü
(%) ve kül tayini (%)) ve lifsel özellikler (lif uzunluğu, lif genişliği, lumen
genişliği ve hücre çeperi kalınlığı) standart yöntemlere göre tespit
edilmiştir.

Sonuçlar: Bu
çalışma, Tosyadan alınan örneklerin 3.15 mm ile en yüksek lif uzunluğuna ve 27.75 mm ile en yüksek lümen genişliğine sahip olduğu,
İnebolu’dan alınan örneklerin ise 42.27 mm ile maksimum lif genişliğine ve 7.90 mm ile maksimum hücre
çeperi kalınlığına sahip olduğunu ortaya koymuştur. Kimyasal analizlerin
sonucunda, holoselüloz oranı, alfa selüloz oranı, lignin oranı, %1 NaOH
çözünürlüğü, etanol çözünürlüğü, sıcak su çözünürlüğü, soğuk su çözünürlüğü ve
kül oranlarının %70.37-%72.38, %42.62-%47.30, %26.04-%27.86, %12.38-%13.14, %2.38-%3.41,
%2.86-%3.83, %2.29-%3.27 ve %0.26-%0.40 arasında değiştiği belirlenmiştir.
Anatomik araştırmaların sonuçlarına bakıldığı zaman, Hanönü’nden alınan
örneklerin en yüksek öz ışını sayısına (ort. 7) sahip olduğu görülmüştür.
Benzer şekilde maksimum traheid genişliği İnebolu ve Bozkurt bölgelerinden
alınan örneklerde 1.31 µm olarak tespit edilmiştir. Ayrıca maksimum ilkbahar
odunu genişliği 0.47 mm olarak Bozkurt’tan alınan örneklerde bulunmuşken,
maksimum yaz odunu genişliği 1.31 mm ile Hanönü’nden alınan örneklerde
bulunmuştur.

Araştırma
vurguları: Bu çalışma ile farklı bölgelerden alınan benzer ağaç türlerinin
farklı anatomik, kimyasal ve lifsel özelliklere sahip olduğu sonucuna
varılmaktadır. Bundan dolayı yetişme yeri özelliklerinin ve büyüme ortamlarının
benzer türdeki ağaçların özelliklerini etkilediği söylenebilir. 

Keywords

Kızılçam, Anatomik Özellikler, Odun Kimyasal Bileşenleri, Odun Lif Özellikleri

References

• Ansin, R., Özkan, Z.C. (2006). Tohumlu bitkiler (Spermatophyta) odunsu taksonlar, Yayın No: 19/167, Karadeniz Teknik Üniversitesi Basımevi, Trabzon.
• Ay, N. (1993). Alanya yöresi kızılçamlarının iç morfolojik özelliklerinin incelenmesi, Uluslararası Kızılçam Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 662-669.
• Baharoglu, M., Nemli, G., Sarı, B., Birtürk, T. Bardak, S. (2013). Effects of anatomical and chemical properties of wood on the quality of particleboard, Composites: Part B, 52, 282–285.
• Bozkurt, Y. (1971). Önemli bazı ağaç türlerinin tanımı, teknolojik özellikleri ve kullanılış yerleri. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 177. İstanbul.
• Bozkurt, Y., Göker, Y., Erdin, N,. As, N. (1993). Datça kızılçamında anatomik ve teknolojik özellikler, Uluslararası Kızılçam Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 628-635.
• Bozkurt, A.Y. Erdin, N. (2000). Odun anatomisi (İğne yapraklı odunlarda tanıma özellikleri), Yayın No: 6/3907, İstanbul Üniversitesi Basımevi, İstanbul.
• Bektas, İ., Tutus, A., Eroglu, H. (1999). A study of the suitability of Calabrian Pine (Pinus brutia Ten.) for pulp and paper manufacture. Turkish Journal of Agriculture and Forestry. Ek sayı 3(23), 589-597.
• Chambel, M. R., Climent, J., Pichot, C., Ducci, F. (2013). Forest tree breeding in Europe, Managing Forest Ecosystems, 25, 229–265.
• Erten, P., Taskın, O. (1985). Kızılçam (Pinus brutia Ten.) kabuklarında tanen miktarının saptanmasına ilişkin araştırmalar. Ormancılık Araştırma Enstitüsü Yayınları. Teknik Bülten Serisi, No. 147.
• Fady, B., Semerci, H., Vendramin, G. G. (2011). Euforgen technical guidelines for genetic conservation and use for Aleppo pine (Pinus halepensis) and Brutia pine (Pinus brutia), Bioversity International, 1-6.
• Frankis, I. (1993). Morphology and affinities of Pinus brutia Ten. Proceedings of the International Symposium of Pinus brutia Ten. Marmaris, Turkey, 11-18, Publication of Ministry of Forestry, Ankara.
• Göksel E. (1981). Kızılçamın lif morfolojisi ve odunundan sülfat selülozu elde etme olanakları üzerine araştırmalar. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, Seri: A, 31(1), 203-216.
• Göksin, A. (2001). Kızılçamın Botanik Özellikleri, Kızılçam El Kitabı 2, 13-14.
• Gürboy, B. (2007). Kuzey Kıbrıs’ta doğal olarak yetişen kızılçam (Pinus brutia Ten.)’in lif morfolojisi. Süleyman Demirel Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, Seri A, 2, 119-127.
• Hafızoğlu, H., Usta, M. (2005). Chemical composition of coniferous wood species occuring in Turkey. Holz als Roh-und Werkstoff, 63, 83–85.
• Hafızoğlu, H., Deniz, İ. (2011). Odun Kimyası Ders Kitabı, Karadeniz Teknik Üniversitesi Orman Fakültesi, Trabzon.
• Kayacık, H. (1980). Orman ve park ağaçlarının özel sistematiği, Gymnospermae (Açık Tohumlular), İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, Cilt I, Yayın No. 281. İstanbul.
• Kırcı, H. (1991). Alkali sülfit antrakinon etanol (ASAE) yöntemiyle kızılçam (pinus brutia ten.) odunundan kağıt hamuru üretim koşullarının belirlenmesi, Doktora Tezi, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Trabzon.
• Mahesh, S., Kumar, P., Ansari, S. A. (2015). A rapid and economical method for the maceration of wood fibers in Boswellia serrata Roxb., Tropical Plant Research, 2(2), 108–111.
• Merev, N. (2003). Odun Anatomisi ve Odun Tanımı, Yayın No: 32/210, KTÜ Basımevi, Trabzon.
• Neyisci, T. (2001). Kızılçam ormanlarında yangından korunma ve mücadele, Kızılçam El Kitabı 2, 125-131.
• Papajoannou, J. (1936). Eine new varietat von Pinus brutia Ten., Pinus brutia Ten. var. agrophyottii. Extrait des Praktika de l’Académie d’Athenes, 11, 14-24.
• Praciak, A. (2013). The CABI encyclopedia of forest trees.
• Sarıusta, S. E. (2007). Sarıçam (Pinus Sylvestris L.), karaçam (Pinus Nigra Arnold.) ve kızılçam (Pinus Brutia Ten.) reaksiyon odununun anatomik yapısı ve kimyasal bilesimi üzerine araştırmalar, Yüksek Lisans Tezi, Zonguldak Karaelmas Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Zonguldak.
• Schiller, G. (2000). Inter-and intra-specific genetic diversity of Pinus halepensis Mill. and P. brutia Ten. In: Ne’eman G. and Trabaud L. (eds), Ecology, Biogeograhy and Management of Pinus halepensis and P. brutia Forest Ecosystems in the Mediterranean Basin, Backhuys Publishers, Leiden, pp.13–35
• Selik, M. (1962). Eine neue Varietat von Pinus brutia Ten.(Pinus brutia Ten.var. pyramidalis Selik var.nov.) Sonderdruck aus Mitteilungen der Deutschen Dendrologischer Gesellschaft, Jahrbuck, 1961/62, Nr.2.
• Tank, T., Göksel, E., Cengiz, M., Gürboy, B. (1990). Hızlı gelişen bazı iğne yapraklı ağaç türlerinin lif ve kağıt teknolojisi yönünden incelenmesi. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, 40(1), 40-54.
• URL-1. https://www.mgm.gov.tr/
• Yaltırık F. Boydak M. (1989). Ülkemizde yeni bir kızılçam varyetesi. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, A: 39: 42–64.
• Yaltırık, F., Boydak, M. (2000). A new variety of Calabrian pine (Pinus brutia Ten.) from Anatolia. Karaca Arboretum Magazine (TEMA), 5(5), 173-180.
• Yaltırık, F. Efe, A. (2000). Dendroloji Ders Kitabı (Gymnospermae-Angiospermae), 2.Baskı, Yayın No: 465/4265, İstanbul.