Holzbestimmung mit dem Mikroskop: Roteiche

Hallo zusammen,

es wird mal wieder Zeit für einen Ausflug ins „Holz“, also ins Reich der mikroskopischen Holzbestimmung.

Ein Stück Feuerholz aus dem Stapel eines guten Bekannten … es handelt sich um das Holz der Roteiche.

Die Roteiche (Quercus rubra) ist an ihren gezackten, spitzen Blattspitzen sicher von der Stieleiche zu unterscheiden. Diese bei uns nicht heimische Baumart kommt ursprünglich aus Kanada bzw. der USA und wurde eingeführt, da sie aufgrund der tollen Blattfärbung im Herbst, in Parks sehr beliebt war. Forstwirtschaftlich wurde sie ebenfalls genutzt.

Hier ein Link zu weiteren Infos: https://de.wikipedia.org/wiki/Roteiche

Für meine Untersuchung verwendete ich Material von einem 14 cm dicken Ast.

Vor dem Schneiden musste ich die Holzwürfel ein paar Stunden in verdünnter Essigsäure kochen.

Geschnitten am Schlittenmikrotom, gefärbt mit Etzold blau und eingedeckt in Euparal.

Und los geht’s…

Querschnitt

Zu sehen ist ein deutlich ringporiges Holz, die Frühholzgefäße (FG) sind erheblich größer als die Spätholzgefäße (SG). Die Wachstumsrichtung im folgenden Bild verläuft von unten nach oben. Bei dieser geringen Vergrößerung fällt auf, dass die Zellen des Holzgrundgewebes an den Gefäßen andere sind, als die Zellen in den Bereichen, in denen keine Gefäße sind. Gefäße sind von Fasertracheiden (Tr) umgeben, gefäßfreie Bereiche bestehen aus Libriformfasern (LF).

Die Jahresringgrenze (JG) ist deutlich ausgeprägt. Im Gegensatz zur Stieleiche sind die Frühholzgefäße der Roteiche nur selten vertyllt, in Spätholzgefäßen habe ich ein paar Mal Thylle (Th) gefunden.

Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal zur Stieleiche ist die Anordnung der Spätholzgefäße: Bei der Roteiche in radialen Reihen. Die Stieleiche hat hier große breite Bereiche.

Holstrahlen (HS) sind einreihig und vielreihig. Die sehr breiten Holzstrahlen im Bild sind leider sehr dunkel abgebildet, woran das liegt, kann ich nicht sagen.

Frühholzgefäße haben eine Größe von ca. 350 µm und Spätholzgefäße so um die 20 – 40 µm.

Das zweite Bild zeigt einen genaueren Blick auf die Jahresringgrenze. Es ist sehr viel Längsparenchym (PA) vorhanden: apotracheal diffus, diffus-gehäuft, netzig und paratracheal spärlich bis fast vasizentrisch (sieht man sich die Frühholzgefäße genauer an). Nachtrag: Im Nachgang habe ich mir den Querschnitt erneut angeschaut und habe meine Meinung geändert. Die Parenchymzellen, welche die Gefäße umschließen, stammen wohl aus dem Holzstrahlenparenchym und nicht aus dem Längsparenchym. Man sieht wie der Holzstrahl auf ein Gefäß zuläuft und dann um das Gefäß herumgeführt wird. Somit ist kein die Gefäße scheidenartig umschießendes (vasizentrisch) Längsparenchym vorhanden.

Im breiten Holzstrahl zwei Kristalle (Kr), welche oft zu finden sind.

Die Roteiche lässt sich mikroanatomisch sicher von der Stieleiche unterscheiden. Neben den bereits erwähnten Merkmalen ein weiteres: Spätholzgefäße der Roteiche sind sehr dickwandig. Dieses ist bei der Stieleiche nicht der Fall.

Wenn man genau hinsieht, lassen sich in den Zellwänden der weitlumigen Zellen des Holzgrundgewebes Hoftüpfel (HTü) erkennen. Fasertracheiden besitzen Hoftüpfel und Libriformfasern einfache Tüpfel.

Endlich hat sich das Parenchym komplett mal so gefärbt wie es soll: ordentlich blau!

Im polarisierten Licht sind leicht Kristalle zu finden. Oft sind diese im Holzstrahlenparenchym in Reihen angeordnet.

Die folgende Ansicht zeigt einen Ausschnitt eines Frühholzgefäßes. Zu sehen sind sackartige Auswüchse von Parenchymzellen, welche direkt am Gefäß anliegen. Hieraus bildet sich Thylle im Gefäß. Diese kann Gefäße vollkommen verschließen. Bei der Roteiche findet dieses Wachstum in den Frühholzgefäßen nicht bzw. selten statt.

In den Zellwänden der Fasertracheiden sitzen Hoftüpfel, hier sogar im Doppelpack.

Radialschnitt

Im Radialschnitt ist ein horizontal verlaufender, 12 Zellereihen hoher, homogener Holzstrahl zu sehen. Links-mittig ein Gefäß und auf der rechten Seite mehrere apotracheale Parenchymstränge.

R2 zeigt deutlich eine einfache Durchbrechung (EDB), mit welcher Gefäße untereinander verbunden sind.

Ein generell wichtiges Bestimmungsmerkmal ist die Größe und Form der Kreuzfeldtüpfel (KTü), hier zwischen 4 – 8 µm. Diese Tüpfel verbinden das Holzstrahlenparenchym mit einem Gefäß. Dieser Bereich wird Kreuzfeld (KF) oder auch Kreuzungsfeld genannt (das habe ich bestimmt schon mal geschrieben).

Nun noch eine nette Ansicht, in welcher kleine Thylle-Kugeln in einem Gefäß zu sehen sind. Ich gehe davon aus, dass ich hier ein großes Gefäß angeschnitten habe und in der Mitte etwas stehengeblieben ist. Es können aber auch 2 nebeneinander liegende Gefäße sein.

Tangentialschnitt

Der Blick auf die Stirnseiten der Holzstrahlen.

Umgeben von vielen einreihigen, mittig ein mehrere Zellenreihen breiter HS. Links oben ist schwach eine einfache Durchbrechung im Gefäß zu sehen.

Die tangentiale Holzstrahlendichte habe ich mit 12 - 17 pro mm gezählt und die Höhe bei den einreihigen HS mit bis zu 20 Zellen.

Gut zu erkennen, die Holzstrahlen sind homogen, die Zellen weisen alle die gleiche Höhe auf.

Meine letzte Aufnahme für heute zeigt schwach die intervaskularen Tüpfel (IvTü). Hier musste ich schräg beleuchten, da sie nicht gut zu sehen sind. Ob wabenförmig oder schachbrettartig … so richtig deutlich ist das nicht.

Aber das ist ja auch eine Aussage.

Wie immer freue ich mich über jegliche Kritik bzw. Anmerkungen. Dieses zeigt mir an, dass mein Bericht auch gelesen wurde.

Viele Grüße

Detlef

Hallo Frank,

nun, eine "Doktorabeit" ist das wohl noch nicht, ich habe mich in dem Thema jedoch etwas eingearbeitet, Du findest hier ja bereits einige meiner Holzbestimmungsarbeiten. Macht mir großen Spaß und ist ein abgegrenzter Bereich ... Holz eben.

Es freut mich, dass Dir der Bericht gefällt!

Ich habe hier schon mal beschrieben wie ich das mache. Zu der Zeit noch mit dem kleinen Tischmikrotom "Tempelchen", seit einiger Zeit nutze ich ein Schlittenmikrotom Jung HN40.

Ich fertige immer kleine Würfel von ca. 10mm Kantenlänge, welche ich dann mehr oder weniger "einweiche". Frische Hölzer gehen schon mal leichter als getrocknete. Die Roteiche war noch nicht ganz getrocknet. Ich habe sie ca. 6 h in verdünnter Essigsäure gekocht. Ich nehme diese 25%ige Essigsäure aus dem Supermarkt.

Anschließend habe ich die Holzstücke in der Säure noch ca. 2 Wochen stehen gelassen. Ich muss immer sehen, wie es zeitlich passt.

Nadelhölzer weiche ich nur in Wasser ein, die sind ja viel leichter zu bearbeiten. Na ja, bis auf einen Problemfall: Getrocknete Eibe! Da hatte ich mich doch etwas verschätzt. Da musste ich ebenfalls mit Säure ran.

Ganz übel ist auch Buchsbaum, dieses Holz ist unheimlich fest!

Beim Anfertigen der kleinen Würfel merkt man aber schon, was auf einen zukommt: Wasser reicht, Essig im Kalten, oder in Essig kochen. Und wenn's nicht reicht, weiterkochen.

Wenn ich Säure verwende, lege ich die Stücke vorher kurz in Leitungswasser ein und spüle nach dem Schneiden sofort die Klinge. Ansonsten korrodiert diese sehr schnell.

Wie du in meiner Anleitung sehen kannst, forme ich aus den Würfeln die Bereiche heraus, welche ich schneiden will, also die jeweiligen Schnittrichtungen.
Mit einem Cutter trage ich Material ab, so dass nur ein Stumpf in der Mitte stehen bleibt.

In die Halterungen der Mikrotome kann ich die Würfel mit 10 mm Kantenlänge gut einspannen.

Falls Dich das Thema interessiert kann ich Dir das Buch von Bernd Miggel empfehlen, oder hier alles zum Thema lesen. Bernd hat hier ja auch ein paar Berichte mit wissenswerten Infos eingestellt.

Viele Grüße

Detlef

Buche ist für den Anfang aber auch einen "harte Nuss" und dann noch richtig trocken!

Ich würde Fichte oder Kiefer nehmen, ein frisches Stück aus dem Wald. Da ist doch bestimmt irgendwo etwas vom Wind abgebrochen.

Oder im Garten steht doch auch eine Menge rum. Da muss doch bestimmt irgendwo etwas abgeschnitten werden...

Hallo Bernd,

da habe ich wohl Glück gehabt, dass ich die Ansicht R4 so gut getroffen habe.

Man muss seine Schnitte aber auch sorgfältig durchsuchen und sich dabei etwas Zeit lassen.

Beim paratrachealen Parenchym war ich erst etwas zu voreilig, doch das habe ich dann ja noch verbessert.

Auf jeden Fall ist Roteiche deutlich von der Stieleiche zu unterscheiden.

Herzliche Grüße

Detlef

Hallo Karsten,

für die Bestimmung einer Holzsorte benötigt man meistens schon alle 3 Schnittrichtungen. In einem Schnitt suche ich die entscheidenden Bereiche, welche die entsprechenden Merkmale zeigen. Ob man hier eine automatische Erkennung schaffen könnte, da bin ich skeptisch. Ich kenne mir mit der Softwareentwicklung aber auch nicht aus.

Die Formen sind ja nicht immer so klar abgebildet. Und Farben auch nicht, es gibt oft Zwischenstufen.

Wenn es automatisch gehen würde, würde es mir auch nicht so viel Spaß machen und ich würde auch nicht so viel über die Anatomie des Holzes lernen.

Aber gut, vielleicht ist das mal eine interessante Aufgabe, solch eine Software zu entwickeln, bzw. einen Vorstoß in diese Richtung zu unternehmen.

Einen Holzschnitt pressen ... hm ... An meinem Arbeitsplatz habe ich eine Bausotoffprüfmaschine, damit kann ich alles platt machen.

Doch von der Aussage her bin ich auch hier nicht so recht überzeugt, ob es etwas bringen würde. Holz hat ja nun mal eine räumliche Struktur. Wenn man die plättet, wird diese Struktur zerstört und ich verändere die Dimensionen. Und es ist ja schon wichtig, die Originalmaße zu erfassen.

Ich kann mir nicht vorstellen, dass man durch das Pressen einer Probe irgendeine Verbesserung erhält.

Wenn man von einer Holzprobe Schnitte der 3 Richtungen (quer, tangential, radial) anfertigt, findet man immer die entsprechenden Merkmale, es sei denn, die Schnitte sind zu klein. Die Hölzer sind ja charakteristisch für ihre Art aufgebaut.

Gut, ich habe schon mal keine Kristalle gefunden, es hätten eigentlich welche da sein sollen, aber das war auch kein Bestimmungsmerkmal. Ansonsten habe ich bisher immer alle wichtigen Merkmale gefunden. Natürlich erfordert dieses eine gewisse Sorgfalt, neben einer entsprechenden Probenvorbereitung, würde ich sagen.

Viele Grüße

Detlef