Arundo Donax L, heute als Pfahlrohr bekannt, ist eine mehrjährige Pflanze aus der Familie der Poaceae (ehemals Gräser), die im gesamten Mittelmeerraum lebt, wo sie weit verbreitet ist, so dass es für uns vorerst sehr schwierig wäre. Stellen Sie sich die mediterrane Landschaft ohne Präsenz vor. Es wurde oft gesagt, dass es sich um eine eingeführte Art handelt, aber es scheint keine schlüssigen Daten zu geben, um darüber nachzudenken. Im Gegenteil, ihre Verwendung durch die mediterrane Bevölkerung geht auf die ältesten Zivilisationen im Becken zurück. Die frühesten Hinweise auf den Anbau von Zuckerrohr sind zwei Werke von Theophrastus (Theophrastus, esεόφραστος, Eresos 372 v. Chr. - 287 v. Chr.), De historia plantarum und De causis plantarum.

Der Rohrstock hat dank seiner Eigenschaften wie Härte, Flexibilität und einfache Handhabung Wurzeln in der materiellen Kultur der Mittelmeervölker geschlagen. So können wir in der Landwirtschaft und im Handwerk unterschiedliche Verwendungszwecke finden. Es kann verwendet werden, um alle Arten von Pflanzen oder Bäumen zu schützen und zu halten, genug, um ihre Früchte zu transportieren, es kann die Dächer von Häusern stützen und die Wände tünchen, wir fischen mit Stangen und vor allem machen wir Musik. Seine Verwendung als Musikquelle kann mehr als 5.000 Jahre zurückverfolgt werden.

Das Schilf für Musikinstrumente wird auch heute noch aus dem Holz von Arundo donax hergestellt, dem gleichen Material, das in der Geschichte dieser Instrumente verwendet wurde. Dies ist ein nicht ungewöhnlicher Fall, in dem die moderne Technologie trotz aller Bemühungen um eine Vielzahl von Materialien keinen zufriedenstellenden Ersatz entwickeln konnte.

Beschreibung

Der Rohrstock (Arundo donax L.) gehört zur Gattung Arundo, die 6 Arten enthält, die in allen warmen Ländern verbreitet sind. A. donax L ist am weitesten verbreitet und bekannt.

  • A. donax L.
  • A. conspicua Forst.
  • A. pliniana Turra.
  • A. formosana Hack.
  • A. fulvida J.Buck.
  • A. richardi Endl. 

Arundo donax ist eine mehrjährige Poacea (Gras) mit sehr gehärteten und holzigen Stielen - Stöcken - aus dem zweiten Jahr, die aus einem kriechenden und verzweigten Rhizom in geringer Tiefe hervorgehen.

Wenn das Land groß ist und über das gesamte benötigte Wasser verfügt, kann es eine Höhe von 8 Metern und einen Durchmesser an der Basis von mehr als 35 mm erreichen.

Die grünlich-grauen schwertförmigen Blätter sind abwechselnd 30 bis 60 Zentimeter lang und 2 bis 6 Zentimeter breit mit einer konischen Spitze. Es beginnt an einem Knoten und bleibt bis zur Nähe des nächsten Knotens, an dem sich die Klinge vom Stiel trennt, vollständig am Stiel befestigt. Normalerweise verschüttet sich dieser Teil des abgetrennten Blattes im Winter und nur der daran befestigte Teil bleibt trocken.

Arundo donax blüht im Spätsommer mit aufrechten Federn von etwa 40 bis 60 Zentimetern Länge, die normalerweise kernlos oder selten fruchtbar mit Samen sind. Stattdessen vermehrt es sich vegetativ unter Verwendung von zähen, faserigen unterirdischen Rhizomen, die ausgedehnte, knotige Matten bilden, die bis zu 1 Meter tief tief in den Boden eindringen. Diese vegetative Vermehrung scheint gut an Überschwemmungen angepasst zu sein, die Gruppen von A. donax auflösen und Stängel- oder Rhizomstücke ausbreiten können, die andere Gebiete stromabwärts keimen und besiedeln können.

Biologie

Arundo donax ist ein großes, mehrjähriges C3-Kraut aus der Unterfamilie der Arundinoideae. Die während der ersten Vegetationsperiode produzierten Stängel sind unverzweigt und photosynthetisch. Im Mittelmeer erscheinen ab Mai, Juni, Juli und auch im August neue Triebe von Zuckerrohr, die schnell wachsen und Stängel und Blätter produzieren. Ab Ende August beginnen die unteren Blätter aufgrund saisonaler Temperaturmuster auszutrocknen. Die Trocknung wird im Herbst beschleunigt, wenn die Blüte von Anfang Oktober bis Ende November erfolgt. In diesem phänologischen Stadium sinkt der Feuchtigkeitsgehalt signifikant. Bei den niedrigen Wintertemperaturen wächst der Rohrstock. Das Nachwachsen erfolgt im folgenden Frühjahr.

Es hat eine hohe Photosynthesekapazität, die mit dem Fehlen einer Lichtsättigung verbunden ist. Die Kohlendioxidaufnahme ist im Vergleich zu anderen C3- und C4-Arten hoch, daher ist das Zuckerrohrwachstum in der guten Jahreszeit außerordentlich schnell. Wenn ein neuer Luftstiel sprießt, tut er dies bereits mit dem endgültigen Durchmesser, wächst nur an Länge und erreicht in wenigen Wochen die endgültige Höhe. Die Produktivität organischer Stoffe pro Hektar ist eine der höchsten.

Ein apikales Meristem (Zone der Zellteilung) an der Spitze eines Pflanzensprosses oder einer Wurzel bewirkt, dass der Spross oder die Wurzel länger wird, indem neues (jüngeres) Gewebe auf vorhandenes (älteres) Gewebe gelegt wird.

Der Stamm ist in Knoten und Internodien unterteilt. In die Knoten werden die Blätter eingefügt und dort beginnen die sekundären Zweige, die im zweiten Jahr erscheinen. Die Stöcke des ersten Jahres sind unverzweigt und im zweiten Frühjahr können sich aus den Knoten einzelne oder mehrere seitliche Sekundäräste bilden. Sobald ein Halm sekundäre Zweige erzeugt, werden diese zum Hauptbereich des neuen Wachstums und ein kontinuierliches Wachstum des Hauptstamms ist praktisch nicht vorhanden.

In den meisten Gebieten, in denen Zuckerrohr wächst, werden keine lebensfähigen Samen produziert. Es wird angenommen, dass die Sterilität des Stocks das Ergebnis des Versagens der Teilung der Mutterzelle Makrosporen ist.

In verschiedenen genetischen Studien in den USA und an verschiedenen Orten im Mittelmeerraum wurden keine wesentlichen Unterschiede in der genetischen Vielfalt festgestellt. Molekulare Daten deuten stark auf einen einzigartigen genetischen Klon von A. Donax in den USA hin, obwohl mehrere Einführungen dieser Pflanze in den USA dokumentiert wurden. Andere im Mittelmeerraum durchgeführte Studien analysierten Rohrproben von 80 verschiedenen Orten und zeigten auch in dieser Region eine geringe genetische Vielfalt.

Die Ergebnisse zeigen das Auftreten von postmeiotischen Veränderungen im Entwicklungsweg der Eizelle und des Pollens. Die Daten stützen einen monophyletischen Ursprung des Zuckerrohrs und legen nahe, dass es aus Asien stammt und sich von dort bis zum Mittelmeerraum ausbreitet.

Ökologie

Reed passt sich einer Vielzahl von ökologischen Bedingungen an, ist jedoch im Allgemeinen mit Ufer- und Feuchtgebieten verbunden. Pflanzen können auf einer Vielzahl von Böden wachsen, von schweren Tonen bis hin zu losen Sand- und Kiesböden. Sie bevorzugen jedoch feucht entwässerte Böden, auf denen sie dichte Bestände produzieren.

Es hat sich gezeigt, dass Pfahrohr einen positiven Einfluss auf die Erhaltung landwirtschaftlicher Böden haben, im Wesentlichen auf die mikrobielle Biomasse sowie auf die Menge und Qualität organischer Stoffe.

Von der entferntesten Antike in vielen Mittelmeergebieten finden wir Schilfgärten in der Nähe der Obstgärten, die Bewässerungen, die die Felder begrenzen, eskortierende Gräben und Bewässerungskanäle, die eng mit dem Raum und der landwirtschaftlichen Übung verbunden sind. Cane wurde höchstwahrscheinlich wegen seiner Nützlichkeit im landwirtschaftlichen Leben angebaut.

 

Verwendung in Musikinstrumenten

Die alten Griechen verwendeten Schilf (Kalamos: A. donax genannt), um Flöten herzustellen, die als Kalamavlos bekannt sind. Es ist ein zusammengesetztes Wort aus Kalamos (Schilf) + Avlos (Querflöte). Zu dieser Zeit kam das beste Flötenrohr vom Ufer des Kephissos in Attika. Mehrere Kalamavlos, die unterschiedlich gestimmt und zusammengebunden sind, bilden eine Syrinx oder Panflöte.

Seit mehr als 5.000 Jahren werden aus Schilf Ney-Flöten (ein persisches Wort für Schilf) hergestellt, die noch in vielen Regionen des Nahen Ostens gespielt werden. Auch die ägyptischen Arghul, die Launedas von Sardinien oder die arabischen Zummara.

Später erschien der Shalmeï in Deutschland, der Piffare in Italien oder der Chalumeau in Frankreich, der sich ab dem 17. Jahrhundert zu modernen Instrumenten der Holzfamilie entwickelte.

In der heutigen Zeit ist A. donax weiterhin der Rohstoff für die Herstellung von Schilf für Klarinetten, Saxophone, Oboen, Fagotte, Dudelsack und andere Holzblasinstrumente.

Musikalische Eigenschaften von Pfahlrohr

Die Struktur und Anatomie des Schilfs verleihen seinem Holz die notwendigen Eigenschaften, um in Musikinstrumenten verwendet zu werden.

Die Zusammensetzung eines Stiels von Arundo donax kann als aus drei konzentrischen Ringen bestehend beschrieben werden (A):

  • E: eine harte wachsartige Epidermis und PC: kortikales Parenchym
  • S: Sklerchym Ein dicker innerer Kortex
  • PP: Markparenchym und VB: Gefäßbündel (Lebensmittel- und Wassersystem).

Bei mehr Vergrößerungen (B):

  • E: Epidermisschicht
  • PC: kortikales Parenchym
  • S: Sklerchymring
  • PP: Markparenchym 
  • F: Einzelfasern im Markparenchym
  • BV: Gefäßbündel 
  • FR: VB-Faserring
  • Ph: Phloem
  • X: Xylem

Secció radial-longitudinal (C)

Jede Zelle in Arundo donax ist zu Lebzeiten mit einer komplexen Flüssigkeit gefüllt, die verschiedene Elemente enthält. Ein Schilf eines Instruments besteht jedoch aus einem trockenen Stück Arundo-Holz: nichts weiter als die Schale oder der Rest der Zellwände in einer festen relativen Form.

Querschnitt eines Rohrrohres

Draußen gibt es die Epidermis, das kortikale Parenchym und einen Faserring. Das Füllgewebe enthält Gefäßbündel, deren Anzahl nach außen zunimmt und deren Größe mit dickeren Zellwänden abnimmt. Parenchymzellen schrumpfen mit zunehmender Zellwanddicke nach außen.

Composició química de la pared cel·lular

  • Cellulose 42 – 50%
  • Hemicellulose 20 – 24%
  • Lignin 10 – 20%
  • Asche 4% (silicats 1 – 2%)

Die erste und wichtigste der in Zellwänden enthaltenen Verbindungen ist Cellulose (ein Kohlenhydrat). Cellulose ist die strukturelle Komponente der primären Zellwand und die häufigste organische Verbindung auf der Erde.

Die andere Klasse von Kohlenhydraten in der Zellwand von Zuckerrohrholz ist Hemicellulose. Die besondere generische Art von Hemicellulose, die in Rohrholz vorkommt, ist die gleiche wie in vielen Nadelhölzern.

Die Funktion von Hemicellulose in Arundo donax und in Wäldern im Allgemeinen besteht darin, die Wasseraufnahme zu unterstützen. Hemicellulose neigt dazu, hydrophil zu sein und ermöglicht die Absorption von Wassermolekülen in den Zwischenräumen des Cellulosekristallgitters. Es ist zusammen mit Zellulose in fast allen Zellwänden von Pflanzen vorhanden. Obwohl Cellulose kristallin, stark und hydrolysebeständig ist, weist Hemicellulose eine zufällige, amorphe Struktur mit geringer Festigkeit auf.

Der letzte chemische Hauptbestandteil von Zuckerrohrholz ist Lignin (Holz in lateinischer Sprache). Dieser hochkomplexe, gummiartige Füllstoff wird aus toten Pflanzenzellen gebildet und entsteht durch den Alterungsprozess von Pflanzen. Lignin schützt ältere Pflanzen vor Krankheitserregern und Wasser, stabilisiert die Zellwandmatrix und bietet der Pflanze Schutz vor viskosen Stößen und etwas Plastizität.

Rohrstockspezifitäten

Die mäßige Dichte in Kombination mit einem hohen Elastizitätsmodul (* 1) (Elastizitätsmodul) macht Arundo Donax-Holz als Material zur Herstellung von Schilf einzigartig. Bei Arundo resultiert die Steifheit aus einem hohen Faseranteil. Diese Materialien werden als anisotrop (* 2) bezeichnet, da die Steifheit entlang der Faser viel höher ist als in den anderen Richtungen.

Dieses Merkmal ist möglich, weil faserige Zellen eine große Menge an Lignin enthalten. Lignin und Zucker (insbesondere Glukose) sind für eine der wichtigsten Tugenden von Arundo donax verantwortlich: die hohe Pufferkapazität. Dies stellt sicher, dass die Klappe den Druckschwankungen in der Luftsäule schnell folgt, ohne zu viele unerwünschte Vibrationen hinzuzufügen.

 

Bambus ist zu steif, um als Ersatz für Schilf verwendet zu werden (Dämpfung zu gering).

Um der Kraft des Windes standzuhalten, wird Arundo donax von unten nach oben stark gebaut und das Rohr nach außen hin stärker gemacht. Die Ligninkonzentration verzehnfacht sich ungefähr, wenn Sie von der Oberseite des Stiels nach unten gehen.

*1 Dies ist das Maß für die Steifheit eines elastischen Materials

*2 Anisotropie ist die Eigenschaft der Variation physikalischer Eigenschaften, wenn sie aus verschiedenen Richtungen gemessen wird.

Anbau für musikalische Zwecke

Klima, Boden, Raum, Bewässerung und Düngung beeinflussen die Qualität des Zuckerrohrs sowie das Alter und den Zeitpunkt der Ernte. Der Rohrstock muss mindestens 2 Jahre alt sein und muss im Winter geschnitten werden, sobald die Vitalaktivität der Pflanze minimal ist.

Es gibt zwei Gründe, warum der Rohrstiel vor der Ernte ein bestimmtes Entwicklungsstadium erreichen muss. Eines davon ist, dass sich Lignin, das dem Schilf die gewünschte Vibrationssteifigkeit verleiht, erst im Laufe der Zeit entwickelt. Selbst innerhalb einer einzelnen Pflanze haben ältere Portionen mehr Lignin als jüngere Portionen. Ein zweiter altersabhängiger Faktor ist die Konzentration von Hemicellulose, die Wasser speichert, wenn ein Schilf nass wird.

 

In unserem Instrument

Die Wasseraufnahme des Schilfs führt zwangsläufig zu seiner Verformung. Wenn ein Blatt eines Instruments hydratisiert wird, speichert es "freies" Wasser in den Zell- und Kapillarhöhlen des Gefäßgewebes.

Dieses "freie" Wasser fügt dem Schilf Masse hinzu. Andererseits enthält ein nicht hydratisierter Tab auch eine Menge Wasser, die mehr oder weniger dauerhaft an die Cellulose-Hemicellulose-Lignin-Matrix gebunden ist. Die Menge an gebundenem Wasser variiert geringfügig mit Änderungen des Luftdrucks und der Luftfeuchtigkeit.

Wie bei allen natürlichen Materialien ist jedes Rohrfragment anders, da die Struktur der Stoffe nicht homogen ist. Daher können wir Unterschiede in Bezug auf Flexibilität, Elastizität, Beständigkeit und Steifigkeit feststellen.

Das Altern und der Verlust der Eigenschaften einer Zunge ist auf das fortschreitende Verschwinden der Hemicellulose zurückzuführen, die durch die aufeinanderfolgenden Hydratationen und Dehydratisierungen, durch die Wirkung der Speichelenzyme und auch durch die Wirkung von Bakterien der Haut, die sich absetzen, hervorgerufen wird auf dem Schilf.

 

Font de les imatges.
Propi: 1,3,4,5,6,9,22
A. Onofry: 2
S. Vermeerrsch: 7,8,13,14,15,16,17,18,19,20