Advanced Workflow for Taking High-Quality Increment Cores - New Techniques and Devices

Holger G&#228;rtner; Lo&#239;c Schneider; Sandro Lucchinetti; Paolo Cherubini

doi:10.3791/64747

سير عمل متقدم لأخذ نوى زيادة عالية الجودة - تقنيات وأجهزة جديدة

JoVE Journal
Environment

This content is Free Access.

JoVE Journal Environment

Advanced Workflow for Taking High-Quality Increment Cores – New Techniques and Devices

سير عمل متقدم لأخذ نوى زيادة عالية الجودة - تقنيات وأجهزة جديدة

Full Text

2,975 Views

07:40 min

March 10, 2023

DOI: 10.3791/64747-v

Holger Gärtner¹, Loïc Schneider¹, Sandro Lucchinetti², Paolo Cherubini¹

¹Forest Dynamics/Dendrosciences,Swiss Federal Research Institute WSL, ²Mechanische Werkstatt,Schenkung Dapples

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article presents a protocol for minimizing micro cracks in increment cores during tree coring using a cordless drill with a torque multiplier. It also details a sharpening procedure for corers in the field to enhance the quality of micro sections.

Key Study Components

Area of Science

Wood anatomy
Tree coring techniques
Micro section preparation

Background

Increment cores are crucial for wood anatomical analysis.
High-quality cores are essential to avoid damage during coring.
Using a cordless drill reduces mechanical load on the cores.
Sharpening corers is necessary for maintaining cutting efficiency.

Purpose of Study

To provide a reliable method for coring trees without causing micro cracks.
To improve the preparation of long micro sections from increment cores.
To streamline the sharpening process of corers in the field.

Methods Used

Assembly and positioning of the increment corer on the tree stem.
Utilization of a cordless drill with a torque booster for coring.
Sharpening corers using a specially designed holder and grinding stones.
Preparation of micro sections using a core microtome.

Main Results

The protocol effectively reduced the occurrence of micro cracks in cores.
Sharpening procedures improved the quality of the cutting edges.
Time spent in the lab for preparing micro sections was minimized.
High-quality cores facilitated better wood anatomical analysis.

Conclusions

Reducing mechanical stress during coring is critical for core integrity.
Regular sharpening of corers is essential for optimal performance.
The methods outlined enhance the efficiency of wood anatomical studies.

Frequently Asked Questions

What is the main advantage of using a cordless drill for coring?

Using a cordless drill reduces mechanical load on the increment cores, minimizing damage.

How often should corers be sharpened?

Corers should be sharpened regularly to ensure high-quality core samples.

What is the purpose of the torque multiplier?

The torque multiplier helps apply the right amount of pressure while coring, reducing the risk of micro cracks.

What materials are used for sharpening the corers?

A conical grinding stone and a rectangular grindstone are used for sharpening the corers.

How are micro sections prepared from the increment cores?

Micro sections are prepared using a core microtome, ensuring a smooth and precise cut.

What should be done if the cutting edge is not sharp?

If the cutting edge is not sharp, the sharpening procedure should be repeated until the desired sharpness is achieved.

نقدم هنا بروتوكولا حول كيفية تجنب التشققات الدقيقة في النوى المتزايدة من خلال تطبيق مثقاب لاسلكي بمضاعف عزم الدوران لتقليل المشاكل عند حفر الأشجار ، وكذلك تأثيره على إعداد المقاطع الدقيقة الطويلة. يتضمن هذا البروتوكول أيضا إجراء لشحذ الكورات في الحقل.

تعتمد معظم دراسات التدفق على عينات أساسية متزايدة ، وخاصة بالنسبة للتحليل التشريحي للخشب ، فإننا نعتمد على نوى زيادة عالية الجودة. تتعرض نوى الزيادة التي يتم أخذها بواسطة المثقاب اللاسلكي لحمل ميكانيكي أقل وبالتالي فهي أقل تلفا. ابدأ بتجميع أداة الحفر المتزايدة واختيار موضع الحفر على جذع الشجرة ، اعتمادا على سؤال البحث.

بعد تحديد موضع الحفر ، ضع الحفرة بزاوية قائمة بالنسبة لاتجاه نمو الجذع وضع دافعا في الطرف الخلفي من الحفرة لتثبيته أثناء الحفر. حقق وضعا ثابتا واتكئ على الدافع للضغط على حافة القطع. أدر مقبض الحفر بكلتا يديه حتى يتحول الجزء الملولب من المثقاب بالكامل إلى الجذع.

بمجرد الانتهاء من ذلك ، حرر الضغط وأزل الدافع. بعد ذلك ، ابدأ في تدوير مقبض اللب بكلتا يديه حتى يصل اللب أو يحفر من خلاله. تحقق من ذلك عن طريق إمساك المستخرج على المقبض بعيدا عن الساق.

خذ المستخرج مع الجانب المفتوح في الأعلى وأدخله بالكامل في القلب. أدر الكور للخلف بدورة واحدة كاملة لكسر اللب من الجذع ، واسحب المستخرج من الحفر. قم بإزالة النواة من المستخرج وتخزينها في قش ورقي قبل إزالة الحفرة من الجذع وتخزينها في المقبض.

إلى المثقاب اللاسلكي المزود بمعزز عزم الدوران ، أضف المحول الخاص لآلة الحفر الإضافية التي تم تطويرها في WSL. بمجرد تحديد موضع الحفر ، ضع الحفرة بزاوية قائمة بالنسبة لاتجاه نمو الساق. حقق وضعا ثابتا ، وأمسك المثقاب اللاسلكي بإحكام ، واضغط على حافة القطع.

ابدأ المثقاب اللاسلكي ، مع الدوران ببطء حتى يتم حفر الجزء الملولب من المثقاب بالكامل في الجذع. بعد ذلك ، قم بزيادة السرعة حتى يصل الكور إلى اللب أو يحفر من خلاله. بمجرد الانتهاء من ذلك ، قم بإزالة المثقاب اللاسلكي من المثقاب ، وضع المقبض عليه ، واستخدم النازع لإزالة القلب كما هو موضح.

قم بتخزين قلب الزيادة في قش ورقي. قم بإزالة المقبض ووضع المثقاب اللاسلكي على المثقاب قبل إزالة المثقاب من الساق. لاستخدام دعامة شحذ WSL ، خذ الحامل المصمم حديثا وضعه على الأرض.

ضع المثقاب اللاسلكي ، بما في ذلك قلب الزيادة ، عند نقاط الدعم المحددة ، وأغلق كتيفة التثبيت لإصلاح المثقاب اللاسلكي. ابدأ المثقاب اللاسلكي عن طريق تثبيت كتلة Teflon على زر البدء واتركها تعمل. خذ حجر الطحن المخروطي وطحن الجانب الداخلي من حافة القطع به.

بعد ذلك ، خذ حجر الطحن المستطيل وطحن الجانب الخارجي من حافة القطع لإزالة الأزيز. قم بإزالة كتلة التفلون من زر البدء لإيقاف الحفر. افتح كتيفة التثبيت لتحرير المثقاب اللاسلكي ، وأخرج الجهاز من الحامل.

للتحقق من حدة حافة القطع ، قم بإزالة أداة الحفر المتزايدة من محول المثقاب اللاسلكي. ضع ورقة على اللوح الخشبي لدعامة الشحذ ، وضع حافة القطع للكور على الورق أثناء إمساك الحفرة عموديا. اقلب الحفرة أثناء إمساكها عموديا دون الضغط على الكور.

ارفع الحفرة للتحقق من وجود قطعة مستديرة من الورق داخل حافة القطع. إذا كانت القطعة المستديرة موجودة ، يكون الكور حادا. إذا لم يكن كذلك ، كرر إجراء الشحذ.

إذا لم يكن الجزء الخارجي من القلب سلسا ، كرر الإجراء بأكمله. ضع شريحة زجاجية طويلة بجوار الميكروتوم. أضف بعض الماء في منتصف الشريحة بطولها بالكامل.

بعد ذلك ، ضع النواة في حامل العينة للميكروتوم الأساسي. ارفع حامل العينة حتى يلامس القلب حافة الشفرة تقريبا ، واسحب الشفرة فوق القلب لقطع الجزء العلوي. ضع السكين في بداية القلب مرة أخرى.

ارفع العينة حوالي 10 ميكرومتر وكرر إجراء القطع للحصول على سطح عادي بعرض لا يقل عن 2 ملليمتر. بعد ذلك ، قم بتنظيف محلول نشا الذرة على السطح المقطوع ، وقم بإزالة المحلول الفائض من أعلى القلب باستخدام قطعة قماش. ضع جانبا واحدا من شريط قابل للذوبان في الماء في بداية القلب مع تداخل سنتيمتر واحد وبداية القلب في مواجهة شفرة microtome.

قم بتوصيل الشريط بسطح القلب عن طريق ضرب الشريط على السطح باستخدام إصبع. بعد ذلك ، ارفع العينة في الميكروتوم من 15 إلى 20 ميكرومتر باستخدام قطعة متداخلة من الشريط ، وضع شفرة الميكروتوم على حافة القلب. بمجرد الانتهاء من ذلك ، قم بقص القسم أثناء الضغط على نهاية الشريط.

خذ قسما رفيعا عالقا على الشريط وضعه على خط الماء على الشريحة الزجاجية المعدة مسبقا مع توجيه القطع لأسفل. بعد حوالي 10 ثوان ، ابدأ في إزالة الشريط من القسم باستخدام ملاقط مع الحرص على بقاء القسم على الشريحة الزجاجية. أثناء الحفر باستخدام المثقاب اللاسلكي ، لم يتشوه أي من النوى بسبب الضغط الذي يمارس على حافة القطع خلال المرحلة الأولى من الحفر.

تشير النوى التي لا تحتوي على سطح أملس والخدوش والشقوق إلى الحاجة إلى شحذ حافة القطع. وفر البروتوكول الوقت في المختبر وحسن جودة الأقسام الدقيقة. حتى إذا كنت تستخدم مثقابا لاسلكيا ، فأنت تريد شحذ النوى بانتظام لضمان أخذ عينات من النوى عالية الجودة.

يقلل تقليل الضغط الميكانيكي أثناء الحفر من خطر التسبب في حدوث تشققات دقيقة في النوى. لهذا ، يتم تقليل العمل المخبري لإعداد الأقسام الدقيقة إلى الحد الأدنى. تسمح القدرة على تحضير المقاطع الدقيقة لنوى الزيادة الكاملة بتحليل سلسلة زمنية مبسطة للتحليل التشريحي للخشب.