Vòng sinh trưởng • Growth rings

Khi nhìn vào mặt cắt ngang của một thân cây, bạn sẽ thấy những vòng tròn đồng tâm xếp lớp như gợn sóng lan tỏa từ trong ra ngoài. Đó là vòng sinh trưởng hay vòng gỗ hằng năm (growth rings hay tree rings). Giống như cách chúng ta viết nhật ký, cây cối  đã "viết" lại câu chuyện của mình bằng những đơn vị tế bào.

Vòng sinh trưởng hình thành như thế nào?

Sự hình thành của những vòng sinh trưởng này bắt nguồn từ một cấu trúc đặc biệt: tầng sinh mạch (vascular cambium). Đây là một lớp mô cực kỳ mỏng, chưa đến một phần trăm milimet, nằm giữa phần vỏ và phần gỗ của thân cây. Tầng sinh mạch hoạt động như một nhà máy không ngừng nghỉ, liên tục sản xuất tế bào mới để giúp thân cây phát triển. Tuy nhiên, đặc điểm của những tế bào được tạo ra không đồng nhất mà thay đổi theo mùa và điều kiện môi trường.

Vào thời điểm mùa xuân và đầu hè, khi điều kiện môi trường thuận lợi với đầy đủ ánh sáng, nước và chất dinh dưỡng, tầng sinh mạch sẽ tạo ra những tế bào gỗ có kích thước lớn với thành mỏng, chuyên đảm nhận nhiệm vụ vận chuyển nước. Những tế bào này tạo thành phần sáng màu được gọi là gỗ sớm (earlywood).

Đến cuối hè và sang thu, khi điều kiện môi trường trở nên khó khăn hơn, tầng sinh mạch chuyển sang sản xuất các tế bào có kích thước nhỏ hơn nhưng thành dày hơn, tạo thành phần tối màu được gọi là gỗ muộn (latewood). Chính sự thay đổi này tạo nên ranh giới rõ ràng giữa các vòng sinh trưởng mà chúng ta có thể quan sát được.

Xen kẽ trong mạng lưới này là các tia tủy (medullary rays) - những dải tế bào chạy theo hướng xuyên tâm, không chỉ vận chuyển và dự trữ dinh dưỡng mà còn điều hòa nước và khoáng chất giữa vỏ cây và gỗ.

Vòng sinh trưởng tiết lộ điều gì?

Giá trị của những vòng sinh trưởng vượt xa việc xác định tuổi của cây. Chúng là  kho lưu trữ thông tin quý giá về điều kiện môi trường trong quá khứ. Một vòng sinh trưởng rộng thường là dấu hiệu của một năm thuận lợi với đầy đủ nước và dinh dưỡng. Ngược lại, một vòng hẹp có thể phản ánh một năm khó khăn do hạn hán hoặc sâu bệnh tấn công.

(A) Sự sống bắt đầu. (B) Cây phát triển nhanh chóng, các vòng gỗ rộng và đều. (C) Vòng không đều, có thể do cây khác ngã vào nó. (D) Cây phát triển thẳng nhưng bị cạnh tranh bởi các cây khác. (E) Các cây cạnh tranh bị loại bỏ, và sự phát triển lại trở nên nhanh chóng. (F) Lửa làm cây bị cháy sém. (G) Các vòng gỗ hẹp xuất hiện, có lẽ do một thời kỳ hạn hán kéo dài. (H) Các vòng gỗ hẹp có thể đã được gây ra bởi côn trùng.

Ứng dụng

Khoa học nghiên cứu các hiện vật, sự kiện trong quá khứ bằng cách phân tích vòng sinh trưởng trên thân cây gọi là Dendrochronology (Niên đại học thụ mộc). Thuật ngữ này bắt nguồn từ tiếng Hy Lạp, kết hợp từ "dendron" (cây), "chronos" (thời gian) và "logos" (nghiên cứu).

Dendrochronology được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như lịch sử, địa chất học, khảo cổ học, và sinh học,...

Trong công nghiệp gỗ, việc hiểu về cấu trúc và hướng của vòng sinh trưởng giúp xác định phương pháp xẻ tối ưu. Mỗi cách xẻ gỗ khác nhau sẽ tạo ra những kiểu vân gỗ khác nhau.

Một số phương pháp xẻ phổ biến:

• Xẻ lật gỗ (Plain sawn)

• Xẻ tứ (Quarter sawn)

• Xẻ Rift sawn

• Xẻ bằng (Live sawn)

Phương pháp xẻ tứ thường hiện rõ nét các tia tủy (medullary rays). Khi ánh sáng chiếu vào, những tia tủy này tạo nên hiệu ứng lấp lánh ánh bạc trên bề mặt gỗ -  được biết đến với những tên gọi như: vân cườm, vân bạc, silver grain, mirror rays,...

Gỗ sồi (oak) là loại gỗ nổi tiếng với đặc điểm này, bởi nó có những tia tủy lớn và dày. Một người chị nói với Nom rằng những tia gỗ này trông giống vết rạn da của phụ nữ mang thai và mình rất thích sự liên tưởng ấy.

Sự xuất hiện vòng sinh trưởng ở mặt cắt ngang (endgrain) không chỉ tạo vẻ đẹp riêng cho sản phẩm nội thất, mà còn là đặc trưng quan trọng để phân biệt gỗ tự nhiên với gỗ công nghiệp.

Lời cuối

Một vòng quay nữa của Trái Đất quanh Mặt Trời sắp hoàn thành. Mỗi chúng ta cũng là một cái cây, đều đang lớn lên theo cách của riêng mình. Và với những nỗ lực nhỏ bé nhưng bền bỉ - ngày qua ngày, tháng qua tháng - Nom tin chúng ta rồi sẽ khỏe mạnh hơn,  trưởng thành hơn.

Chúc bạn có khoảng thời gian cuối năm thật ý nghĩa nhé!

Từ khóa: Vòng sinh trưởng, Tầng sinh mạch, Gỗ sớm gỗ muộn, Tia tủy, Vân gỗ đẹp, Gỗ tự nhiên, Cách xẻ gỗ, Nghệ thuật chế biến gỗ, Vân cườm, Silver grain, Xẻ tứ, Xẻ rift, Xẻ lật, Xẻ bằng, Dendrochronology, Niên đại học thụ mộc, Ứng dụng gỗ, Nội thất từ gỗ, Vân gỗ tự nhiên, Kiến thức về gỗ