Compression stress in opposite wood of angiosperms: observations in chestnut, mani and poplar

Abstract

-In order to face environmental constraints, trees are able to re-orient their axes by controlling the stress level in the newly formed wood layers. Angiosperms and gymnosperms evolved into two distinct mechanisms: the former produce a wood with large tension pre-stress on the upper side of the tilted axis, while the latter produce a wood with large compression pre-stress on the lower side. In both cases, the difference between this stress level and that of the opposite side, in light tension, generates the bending of the axis. However, light values of compression were sometimes measured in the opposite side of angiosperms. By analysing old data on chestnut and mani and new data on poplar, this study shows that these values were not measurement artefacts. This reveals that generating light compression stress in opposite wood contributes to improve the performance of the re-orientation mechanism.reaction wood / compression wood / tension wood / opposite wood / plant biomechanics / growth stresses / microfibrils angle Résumé -Contraintes de compression dans le bois opposé des angiospermes : observation chez le châtaignier, le manil et le peuplier. Pour s'adapter à l'environnement, les arbres sont capables de contrôler l'état de contraintes des nouvelles couches de bois formé pour réorienter leurs axes. Angiospermes et gymnospermes ont évolué vers deux stratégies différentes : les premiers produisent un bois à forte précontrainte de tension sur la face supérieure de l'axe incliné alors que les derniers mettent en place un bois en précontrainte de compression sur la face inférieure. La différence de contrainte avec la face opposée constituée de bois en légère tension produit un même résultat, la flexion de l'axe. Pourtant, au hasard des expérimentations, des valeurs de compression ont plusieurs fois été observées dans le bois opposé des angiospermes. Cette étude reprend des donnés anciennes sur le châtaignier et le manil et les complète avec des données sur peuplier pour mettre en évidence qu'il ne s'agit par d'erreurs de mesure mais réellement d'une stratégie de ces arbres consistant à produire du bois en légère précontrainte de compression pour une meilleure efficacité du redressement.bois de réaction / bois de compression / bois de tension / bois opposé / biomécanique végétale / contraintes de croissances / angle des microfibrilles

End-use related physical and mechanical properties of selected fast-growing poplar hybrids (Populus trichocarpa × P. deltoides)

“…The formation of tension wood is induced by a gravitational stimulus [5]. This was experimentally proven by Jourez et al [11] for P-euramericana cv 'Ghoy'.…”

Comparaison du bois de tension et du bois opposé de dix arbres provenant d’espèces différentes de forêt tropicale humide

“…Usually it is said that tension wood has a very low MFA, but there are few published results [2,6,14,23,36,39] on MFA for angiosperms. Classical methods using pit apertures or iodine crystals [6,24,32] were not successful in our case.…”

Critical review on the mechanisms of maturation stress generation in trees

“…'Normal' wood (NW), found in upright stems and on the lateral sides of tilted stem, has a slight tensile stress. 'Opposite wood' found on the opposite side of TW has very low tensile stress values, and sometimes slight compressive stress [22]. Opposite wood of CW has tensile stress values similar or slightly larger than NW.…”

“…The usual method is stress release: when a stressed piece of material is isolated from the surrounding tissues, it deforms, and this deformation can be measured for example using strain gauges [21][22][23][24][25], linear variable differential transducers [26,27] or other methods [3,[28][29][30][31]. The result of releasing the stress at the tree periphery is a contraction if the stress is tensile, and an extension if the stress is compressive.…”