פאולוניה

אנטומיה

המידע האנטומי משתנה ממין למין, אך המידע המובא כאן מתייחס ל-Paulownia tomentosa, אלא אם כן צוין אחרת.

מערכת צינורות העברה

מערכות אלו הן אלמנטים טראכיארים בעלי לוחיות מחוררות, מסודרים קצה לקצה ויוצרים מבנה מורכב ארוך מאוד. מערכות אלו מופיעות בעצים "בעלי עצה קשה" (hardwood- הכוונה לעץ שבא מעץ דו-פסיגי ולא בהכרח מעץ קשה) בלבד ומעבירות מים ומינרלים מומסים מהשורשים לעלים. נוזלים ומינרלים אלו מספקים את החומרים הבסיסיים לתאים הפוטוסיננתיים לאגור חומרי הזנה ומים.
מערכות העורקים בעצה הראשונית גדולות בהרבה מאילו שבעצה המשנית בטבעת הגדילה הקודמת ובנוכחית, ויוצרות אזור או טבעת מוגדרת היטב, מה שנראה כקטיעה פתאומית ומעבר לעמה המשנית באותה טבעת גדילה, ובדרך כלל יש שינוי הדרגתי למערכות עורקים צרות יותר ככל שמתקדמים לכיוון העצה המשנית של אותה טבעת גדילה. הכותל החיצוני של מערכות העורקים, היכן מעטפת התא המשני לא הושקעה, ומעטפת התא הראשוני עוכלה – הלוחיות המחוררות – מכילות עורקים בעלי חירור פשוט, לא מסודרים בשום סדר מסוים, בדרך כלל בכפולות של שורות רדיאליות – 2-3 עורקים.
קוטר ממוצע של עורק בעצה הראשונית – nm200-300.
הקוטר הלומינה של העורק – גדול עד גדול מאוד.
טיולאים נוכחים בעורקים ובעלי דופן דקה (טיולאים מתפתחים מתאי פרניכמה שצמודים למערכות העורקים, ומתפתחים לתוך העורק עצמו. הטיולאים נוצרים במהלך התפתחות נורמאלית של ליבת העץ, או אחרי פציעה. הטיולאים מורידים את רמת החדירות של העץ).

טרכיאידים וסיבים

הסיבים בעלי דפנות דקות מאוד. אורכי הסיבים בין 0.8 ל-1.7 מ"מ, כאשר הממוצע הוא 1.2, גמצי הסיבים מוגבלים בעיקר לדפנות הרדיאליות.

זווית המיקרופיבראלה

הדפנות של תאי עץ מורכבות מדופן ראשונית ודופן משנית. הדופן המשנית מורכבת משלוש שכבות – s2, s1 ו-s3. הדפנות בנויות משלושה חומרים עיקריים – צלולוז, המיצלולוז, וליגנין. הצלולוז מסודר במאוזן בקירות התא בצורת סידור של מיקרופיברילים. מיקרופיברילים הם יחידות המבנה של דפנות תאי צמח.
מידת ה-MFA של ה-Paulownia elongata היא 16.67.

פרניכמה

(אחוז התפוסה של הפאניכמה בעיבוי הקירות של התא – 26% בPaulownia elongata-).
תאי הפרניכמה הם תאים בעלי דופן דקה בצורה יחסית עם ווקאולות גדולות במיוחד כמחסנים של חומרי הזנה. דפוסים של סדר שלד הפרניכמה כמו שנראים בחתך רוחב של העץ שימושיים במיוחד לזיהוי עץ על ידי החומר.
מספר ממוצע של תאים לכל רצועת שלד פרניכמאלי עומד על בין 2 ל-5. בפאולוניה, השלד הפרניכמאלי מתחבר למערכות העורקים.

מערכות קרניים

תאים מתארכים בצורה רדיאלית, מתפתחים מתחילות הקרניים. הקרניים הן בעלות חריצים מרובים – 2 עד 5 תאים רווח ל-3–6 מ"מ.

תכונות של העץ

משקל סגולי: 0.21-0.27 - משקל סגולי הוא מדד המספק אפשרות לכמת את כמות החומר העצי שמכילה דוגמה של עץ. זהו יחס פרופורציונלי חסר ממדים של נפח יחידת עץ שיובשה בתנור במשקל ששווה למשקל של יחידת נפח דומה במים. ההבדל במשקל הסגולי בין עצים שונים תלוי, אם כך, בפרופורציות של מרכיבי הדפנות בעץ וברווחים ביניהם. המשקל הסגולי של רוב העצים המסחריים בתעשיית העץ נע בין 0.35 ל-0.65. בהשוואה לעצים מהירי גדילה אחרים, לפאולוניה יש משקל סגולי נמוך. זה מכיוון שתאי עץ הפאולוניה, כמו שנאמר לפני, הם בעלי דפנות דקים וחללים תוך דפנותיים גדולים. מאותה סיבה בדיוק, עץ הפאולוניה היא עץ בקטגוריית העצים קלי המשקל.
לפאולוניה יש את אחד היחסים הגדולים ביותר בין משקל לחוזק ביחס לכל העצים. מדד ה-MOR (Strength modus of rupture) של עץ הפאולוניה הוא 40, והוא מדד כללי לתכונה זו.
צפיפות: צפיפות קטנה לעץ לתעשיית העץ. 310 kg/m3.

תכונות הקשורות ל-MFA – הזווית של המיקרופיברילה

ה-MFA של שכבת הs2 בדופן הטראכיאדית של התא ידועה כאחד המדדים שקובעים את התכונות המכניות של העץ, כולל המדד לאלסטיות (MOE) והתכווצות לאורך ולרוחב של העץ. ה-MFA של עץ הפאולוניה הוא 16.67, שבאופן יחסי נחשב קטן (השערה שלנו – יכול להיות מה שמשפיע על האלסטיות הטובה של העץ ועל ההתכווצות הנמוכה שלו על אף הדפנות הדקים והצפיפות הנמוכה).
הקשיות של העץ, מקורה בכמות וביחס ובפיזור הצלולוז בדפנות התא. לזווית של המיקרופיברילה יש השפעה חזקה על הקשיחות של העץ. הקשיחות תלויה באלסטיות. מדד האלסטיות של הפאולוניה הוא בין 3 ל-6 GPA.

התכווצות העץ

גם כן קשורה בקנה מידה גדול למבנה האנטומי של המיקרופיברילה. כאשר מים נכנסים דרך דופן התא, הם מאכלסים מרווחים בין המיקרופיברילות, כך שאם מדד ה-mfa גדול יש נפיחות רבה יותר סביב מערך הסיבים ככל שמים מוסיפים להיכנס. מיילן (1968) מדווח שההתכווצות היא זניחה כאשר הMFA הוא פחות מ-30, ומיילן והאריס (1965) סיכמו כי ההתכווצות של העץ יכולה לרדת למינימום כאשר בוחרים עץ בעל מדד MFA של בין 15 ל-25. הפאולוניה נשארת יציבה במהלך שינויים של לחות ולוקה בהתכווצות או התרחבות נמוכה יחסית לרוב העצים האחרים. מחקרים] מראים תוצאות של פאולוניה בהתכווצות רדיאלית של 2.2% ואורכית של 4%, מעץ ירוק ועד יבש בעזרת תנור יבוש.

היעדר-עיניים

גידולים של פאולוניה הם בעיקר חסרי-עיניים, בצורה עקבית למדי. מאפיין זה חיובי ביותר לשימושי האדם מאחר שעיניים בעץ מחלישות בנקודה זו את כוחו של העץ.

מידת שימושיות

מכיוון שלפאולוניה יש קירות פיברליים דקים, אפשר לקלף אותה לפרוסות של 1/16 אינץ' בעובי, ואפילו לחתוך ל-1/32 אינץ'. מסיבה זו הפאולוניה משמשת באופן רחב לתעשיית הרהיטים במזרח, כלים מוזיקליים, גילוף ועיצובים שונים מעל 1000 שנה.

בידוד

עץ הפאולוניה הוא מבודד תרמי מצוין. מאפיין זה הוא חשוב ביותר מאחר שמבודדים תרמיים טובים עוזרים לשמור על קרירות המגורים בקיץ ומפחיתים בעלויות החימום בחורף. הובלת החום בעץ קשורה באופן ישיר לצפיפות העץ. עצים עם צפיפות נמוכה הם בעלי מדדים גבוהים בבידוד תרמי מאחר שעצים כאילו מכילים יותר חללים באופן מובהק. כאשר העץ יבש, חללים אלו מתמלאים באוויר שהוא בעצם אחת המבודדים הטובים ביותר המוכרים לנו.

התנגדות לאש

ההתנגדות לאש היא תכונה המאפיינת את כל מיני הפאולוניה. טמפרטורת הצתה היא 420–430 מעלות צלזיוס, בהשוואה לערך של 220 עד 225 מעלות צלזיוס עבור עצים נפוצים].

מראה חזותי של העץ

מערך הסיבים: לעץ הפאולוניה יש מערך סיבים ארוך וישר מכיוון שכל הרקמות שמרכיבות את העץ – סיבים, טראכידים, תאי פרניכמה, ורקמת ההובלה קשורים במקביל בציר אורכי. עצי הפאולוניה שמעובדים באזורי אקלים ממוזג בדרך כלל מניבים את העץ הדקורטיבי ביותר במערך הסיבים מעיקר בעקבות ריבוי העונות, כך שבחורף הקר, שמאופיין באביב מוקדם וסתיו מאוחר העץ גדל לאט ודחוס, ובקיץ יותר מהר ומאוורר. בנוסף, ככל שהאקלים מגוון יותר כך יש יותר פסים כהים במרקם של העץ: שבוע קר במיוחד שלאחריו שבוע חם, ייצרו שתי שכבות של אזור צפוף שגדל לאט ואזור מאוורר שגדל מהר יותר. אקלים טרופי יותר יניב עץ רך יותר עם מערך סיבים יותר מעודן.
המרקם דקיק משום שמערכות ההובלה צרות והסיבים בעלי קירות דקים מאוד, יחסית. צבע עץ הפאולוניה הוא צהוב חיוור, עד לצבע דבש זהוב בהיר, כאשר הצבע הופך כהה בצורה הדרגתית מחוץ כלפי פנים. הגידול המהיר והמוקדם ביותר, יוצר טבעות גדילה גדולות שמצטמצמות במהירות ככל שהקוטר גדל.

עץ הפאולוניה בהיסטוריה האנושית

במשך מאות שנים גידלו הסינים את עץ הפאולוניה (יש עדויות לגידולו בסין מהמאה השנייה לספירה), הידוע גם כ"עץ הקיסרית" וכ"עץ הספיר", מטעמי יופי ובשל עצתו היקרה. בסין ישנן מספר אמונות מסורתיות בנוגע לעץ זה. כאשר תינוקת חדשה נולדת, שותלים עץ פאולוניה, ולקראת חתונתה עושים מהעץ שלה את תיבת החתונה שלה. אמונה נוספת אומרת כי יש לשתול עץ פאולוניה ליד הבית, כדי שעוף החול ("הפיניקס") יבוא ויגן עליהם מפני רע, ויביא איתו מזל טוב. הסינים השתמשו בעץ לשימושים רבים – רהיטים, ארונות קבורה לקיסרים הסינים, בניית בתים, צעצועים, ואפילו כלים מוזיקליים.
העץ עשה את דרכו הראשונה לארצות הברית באמצע המאה התשע-עשרה, כאשר השתמשו בזרעים של פאולוניה כדי לארוז כלי חרסינה שיובאו מסין לארצות הברית. כשנפרקו הארגזים, הפיצה הרוח את הזרעים של העץ, והעץ מצא בית גידול תואם-לטבעי במדינות מזרח ארצות הברית. בתחילה התפתחו עסקים להכלאת זנים וייצור זרעים, אך בשנת 1847, משהתגלה כי הצמח מתרבה וגטטיבית, התרסק שוק הזרעים.
כיום ההתעניינות בעץ שוב הולכת וגדלה. מחקר של ה-IDRC International Devlopment Research Centre בקנדה ערך השוואות שונות בין הכלאות מהונדסות גנטית של העץ.

שימוש בעץ

הפאולוניה מצטיינת כעץ רב תכליתי. ביפן היא שימשה ברובה לרהיטים. בין שאר השימושים נכללים ייצור תבליטים, ציפוי לוחות, כלי מוזיקה, קבקבים, גילופים לצורך עיטור, קערות יפות, כפות ועוד הרבה.
לאחרונה מתרבה השימוש בפאולוניה במקרים בהם נדרש עץ קל - בנייה ימית, בניית מטוסים, משאיות וכדומה.

שימוש בתעשיית הנייר

בעבר, הוערך הפוטנציאל של שימוש בפאולוניה (פאולוניה טומנטוסה) כעץ לנייר. בהמשך נמצא כי בהשוואה לעצים מהירי-גדילה אחרים, לפאולוניה יש גרביטציה ספציפית נמוכה, וסיבים קצרים באורכם, תכונות המחלישות את הנייר המיוצר.עם זאת, קצב הגדילה הגבוה עשוי להיות יתרון חשוב לסיבים לסוגי נייר מסוימים, שבהם החוזק של הנייר פחות חשוב לשימוש.

פאולוניה בארץ

בשנת 2001 יובאו לישראל זנים שונים של הפאולוניה לארץ מסין ומאוסטרליה. גידולי העץ עדיין בחיתוליו, אך ישנן משתלות וחברות מעטות שאימצו את העץ ואת שיווקו. חברת "אגרובו" מצהירה על שיווק עיקרי של שישה זנים של הפאולוניה, שאת שתילהם מגדלים במשתלות ראש הנקרה, ועל שתילת 11 חלקות ברחבי הארץ, בעיקר בדרום הקרוב ועד הצפון, בעיקר כדי לשפר את יחסי הציבור של העץ. במושב שדמות דבורה קיים יער פאולוניה יחיד מסוגו בפארק 'דרך העץ', המשתמש כאתר קמפינג ואטרקציות בו ניתן ללמוד על עץ הפאולוניה. בנוסף, חברת נטפים עוסקת בטיפול בעץ ובעידוד הפיכתו לענף חקלאי, ללא הצלחה רבה.

העץ כמסייע לבעיית בירוא היערות

חברת "תאגיד קרוליינה פסיפיק אינטרנציונאל" (CPII), פיתחה את המין "פאולוניה אלונגטה" (Paulownia elongata) בהנדסה גנטית של שני מינים – "טורמנטוסה" (Tormentosa) ו"פורטונאה" (Fortunaea).
במקסיקו היה תכנון להכניס לייצור את התוצרים של CPII, שכבר שיווקו ועשו יחסי ציבור למינים החדשים שמונה שנים לפני ברחבי ארצות הברית. פאולוניה, נכון לעכשיו, כבר נטועה על מרחבי של 4,800 הקטר בדרום-מזרח ארצות הברית.
ידיעה מן העיתונות המקסיקנית- "פאולוניה, עץ מהיר גידול שמגיע מסין, משווק כהשקעה כלכלית מצוינת שמשמעותה גם מלחמה בביאור היערות, אך אקטיביסטים מציינים כי זאת לא הדרך להלחם בבעיות הייעור של המדינה".
טיעון זה הופרך, אם כך, על ידי גרינפיס מקסיקו, שציינו כי הפתרון להרס יערות מקסיקו צריך לבוא מתוך המערכות האקולוגיות המקומיות, ולא מייעור מסחרי חד-גוני.
"איננו רואים נטיעת עצים אקזוטיים למטרות מסחריות כפתרון לבעיה המחריפה של אובדן החומר הצמחי שמדינתנו סובלת ממנו", אומרת דוברת גרינפיס מקסיקו, סציליה נווארדו, לעיתונות המקסיקנית. "גידולים לא-מסורתיים שננטעים למען רווח לא יכולים לפצות על היתרונות של ניהול בר-קיימא ושימוש במערכות אקולוגיות טבעיות. סציליה מוסיפה: "הפיתוח של מין אחד למטרות מסחריות לא יכול לייצג פתרונות אלטרנטיביים לייעור במקסיקו או בארצות אחרות. ידוע-לכול שכוחות השוק מעצבים כוחות וחוקים בהתאם לצרכים שלהם".
דוגמת מקסיקו היא חלק ממגמה ההולכת וגוברת בה הסביבתיים מזהירים מפני גידולים חד תרבותיים.
קוסטה-ריקה עומדת גם היא בפני התפשטות עצים חד תרבותיים. בעשרים השנים האחרונות הושקעו 10 מיליון דולר במטעים שכאלה, אך כיום נוכחו לדעת שכ-70% ממטעים אלה נמצאים במצב לא טוב ואינם עומדים ברמת היצור שנצפתה מהם. בד בבד מזניחים את היערות הטבעיים שנפגעים קשות.
לגידולים חד תרבותיים השפעות חברתיות וסביבתיות. תאגידים בנלאומיים (Transnational Corporations-TNCs) מנסים לאתר מטעים באזורים המתאימים לצרכיהם: אדמה זולה וכוח אדם זול, מטבע חוץ ותנאים סביבתיים המבטיחים גידול מהיר. מדינות העולם השלישי עונות על תנאים אלה. המטעים מאיימים על בעלות האדמה והידע המסורתי ומבנה חברותי של תרבות המקום.
ההשפעות הסביבתיות לרוב אינן ניתנות לצפייה. למשל מטעים של העץ טיק בדרום אמריקה מגבירים את בליית האדמה עקב ריכוז ופיזור מהיר של טיפות גשם גדולות מעליהם.
יש פחד מפני השפעות בלתי הפיכות של מינים אקזוטיים על האדמה המקומית ועל מגוון המינים של בעלי החיים המקומיים.
בנוסף לכך, אין לשכוח כי ניתן לחזות שימוש רב במין הפאולוניה המהונדס – Paulownia elongata. עובדה זאת בפני עצמה צריכה לעורר את עקרון הזהירות.

העץ כפולש

אקטיביסטים מזהירים כי הסכנות האפשריות בהפצה נרחבת כל-כך של צמח פלא, הן נרחבות עד כדי שאיננו יכולים לאמוד את העוצמה שלהן. חזון פסימסטי מתאר עולם שבו נשארו ארבעה חמישה צמחי פלא כאלו, שמחזיקים את כל התרבות האנושית, ותקופה מסוימת כולם חיים בשפע ובאיכות חיים גבוהה מאוד על חשבון צמחי הפלא הללו, אך מקרה קורה ומחלה פשוטה מאוד משמידה תוך מעט מאוד זמן את רוב הצמחייה על הכדור, ובכך כלים החיים על כדור הארץ, הצמחים ובעלי החיים כאחד.