Methodenartikel

Een Venturi Effect kan helpen genezen Onze Bomen

DOI:

10.3791/51199

1 oktober 2013

In dit artikel

Samenvatting

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Vergeleken met de traditionele methoden gat gebaseerde, waarin meestal de boom te boren, gereedschappen met lenticulaire bladen veranderen de basisprincipes van endotherapy verlichten van de sluiting van de wond en waardoor de natuurlijke opname van de oplossingen.

Samenvatting

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In houtachtige planten, xyleem sap naar boven beweegt door de vaten als gevolg van een afnemende gradiënt van water potentieel van het grondwater naar het gebladerte. Volgens deze factoren en hun dynamiek, kunnen kleine hoeveelheden sap-compatibele vloeistoffen (bijv. pesticiden) worden geïnjecteerd in de houtvaten systeem, hun doel te bereiken van binnenuit. Dit endotherapic methode, genaamd "stam injectie" of "stam infusie" (afhankelijk van of de gebruiker een externe druk levert of niet), beperkt de toegepaste chemicaliën alleen binnen de doel structuur, waardoor het bijzonder bruikbaar in stedelijke situaties. De belangrijkste factoren beperken ruimer gebruik van de traditionele boormethoden zijn aan negatieve bijwerkingen van de gaten die worden geboord om de stam omtrek om toegang tot de houtvaten onder de schors krijgen.

De universiteit van Padua (Italië) heeft onlangs een handleiding,-boor vrij instrument ontwikkeld met een kleine, pergeperforeerde mes dat de stam komt door het scheiden van de houtachtige vezels met een minimale wrijving. Bovendien is de lenticulaire gevormde blad verminderen dwarsdoorsnede van de vaartuigen, het verhogen van sap snelheid en waardoor de natuurlijke opname van een externe vloeistof tot aan de bladeren, wanneer transpiratie tarief is aanzienlijk. Poorten gedeeltelijk afsluiten kort na de verwijdering van het blad door de natuurlijke elasticiteit en gezwollenheid van de plantenweefsels en cambial activiteit het genezingsproces voltooid in enkele weken.

Inleiding

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

In de afgelopen tijd, heeft kofferbak endotherapy geleidelijk vervangen traditionele luchtspuitsystemen methoden in houtachtige planten 1-6, maar dit is geen recente idee. In de 15 e eeuw beschreef Leonardo Da Vinci in detail hoe hij in staat was om appels te bedwelmen door het injecteren van arseen oplossing in de kofferbak van een appelboom door diepe gaten gemaakt met een gimlet 7 was. Er is weinig veranderd sindsdien: chemicaliën gemakkelijk verkrijgbaar in de natuur zijn geleidelijk vervangen door efficiëntere synthetische actieve ingrediënten (insecticiden, schimmelwerende middelen,, meststoffen, plantaardige groeiregulatoren en droogmiddelen). Atmosferische druk injecties geëvolueerd tot hoge druk, en met de hand aangedreven gimlets zijn vervangen door moderne accu boormachines 8-10. Helaas, zelfs de scherpste boor bit tranen en oververhit de cambial weefsel verantwoordelijk zijn voor de sluiting gat. Bijgevolg wordt wondsluiting vertraagd en grote delen van de aangrenzende houtige weefsels verliezen hun plezierctionality ("verkleurde hout") vanaf de injectieplaats tot enkele meters boven en onder 11. Bovendien kan losgekoppeld gaten gemakkelijk gekoloniseerd door bacteriën en schimmels aangetrokken door het bloeden sap en leidt tot langdurige interne verval met een gevolgschade hout sterkte en stabiliteit 12,13.

Hij realiseerde zich dat 1) een groep van longitudinale vezels scheidt volgens een lensvormige biconvexe geometrie (figuur 1a), en 2) sap bewegingen in vaten voldoen principe van Bernoulli op stromingsleer, in 2011 de Universiteit van Padova ontwierp een nieuwe 14-boor vrij endotherapic instrument met een essentiële lenticulaire, biconvex en holle mes dat het hout scheiden van de vezels komt. Op deze manier zijn innerlijke xylematic schepen bereikt met minimale wrijving (Figuur 1b), en de tijdelijke verlaging van hun afdeling verhoogt sap snelheid, het versnellen van de natuurlijke opname van een externe vloeistof(Figuur 1c, Video 1) 15,16.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Voer behandelingen bij voorkeur tussen de knop te breken en nazomer, in het zonnige en winderige dagen, volgens de algemene regels in de boom endotherapy 17.
  2. Draag handschoenen, een veiligheidsbril en andere veiligheidsvoorziening volgens de voorschriften van kracht.
  3. Vertrouwd te raken met het instrument, het demonteren en monteren het. De belangrijkste onderdelen zijn weergegeven in figuur 2.
  4. Vertrouwd te raken met de methode, in de volgende stappen en in Video 2 beschreven. Beginnen met oefenen infusie techniek met behulp van water in een niet-gesnoeide boom met gladde schors, volledig ontwikkelde luifel en zeer brede bladeren (dwz Platanus spp., Quercus spp.).
  5. Gebruik alleen giftige vloeistoffen (insecticiden, fungiciden, droogmiddelen, enz.) toegelaten voor boom injectie volgens de lokale of nationale regels, en verdund volgens de producent informatie (zie etiket).
  6. Meet de omtrek (CRF = diam x 3.14) van de boom bij breast hoogte en bereken de hoeveelheid oplossing volgens de technische informatie die door de producent van de vloeistof (dwz als CFR is 190 cm en de dosering is 0,7 ml / cm, een totaal bedrag van 133 ml van de verdunde vloeistof wordt ingespoten).
  7. Bereken het aantal havens die moeten worden gemaakt op basis van de diameter (diam) of omtrek (CRF) op borsthoogte, overweegt 1 port/25-30 cm CRF en afronding het resultaat aan de volgende eenheid (dwz 190 cm crf = 6,3 = 7 poorten).
  8. Bereken de afstand tussen de havens volgens de definitieve aantal poorten (dwz 190 cm / 7 poorten = 27 cm)
  9. Bereken het uiteindelijke volume van de vloeistof / port (dwz 133 cc in totaal / 7 poorten = 19 ml / poort).
  10. Bij het gebruik van voorgevulde capsules, bereken het aantal poorten volgens de fabrikant 'instructies.
  11. Selecteer equidistante insteekopeningen (bijvoorbeeld 7) langs de omtrek van de eerste 150 cm van de grond, de voorkeur licht convex, glth locaties hoger dan de root fakkels.
  12. Vermijd elk deel met anomalieën kunnen interfereren met sap dynamiek, boven of onder de plaats van inbrengen (dwz knopen, hout verval, snoeisneden).
  13. Indien nodig, oppervlakkig glad de schors met een mes om de externe pakking om een ​​perfecte afdichting te maken met de schors. Als de site is te ruw of te gebogen, verplaatsen van een paar cm aan een kant.
  14. Kies een blad met een lengte compatibel met schors dikte en boomdiameter en schroef aan het lichaam. In loofbomen, moet ten minste 2 cm van de houtachtige weefsels te voeren, in coniferen en palmen, langere messen zijn te verkiezen boven de hars schepen overwinnen of vanwege de Monocotyledonae anatomie, respectievelijk.
  15. Vul een farmaceutisch wegwerp injectiespuit (de goedkoopste en meest effectieve oplossing) met een geschikt volume die nodig zijn voor een insertie (dwz 17,14 ml), waarbij de zuiger tenminste 3 cm diep (een 20 ml spuit).
  16. Als een alterafkomstig uit de spuit, gebruikt u een container voor boom injecties (dwz infuuszakken, navulbare spuiten, pre-gevulde capsules, externe tanks) passend bij de conische boring (vrouwelijke injectienaald standaard) of de 1/8 "schroefdraad op de arm van het gereedschap .
  17. Houd het lichaam stevig vast met een hand, de leiding van het blad naar het centrum van de boom. Rand van het blad moet worden gericht evenwijdig aan de vezel (verticaal).
  18. Met de andere hand slaan de slaghamer op het lichaam totdat de externe latex pakking volledig is geperst.
  19. Breng de spuit in de conische opening en voorzichtig trekken uit de zuiger: lucht dat het instrument tijdens de percussie ingevoerd zal stromen door de vloeistof. De weerstand van de zuiger geeft de perfecte inbrengen van het blad. Opmerking: met verschillende koppelingen lucht niet kan worden getrokken uit en de behandeling zal langzamer.
  20. Wachten voor de totale opname.
  21. Als infusie is snel (dwz 10 ml / min 1), om decrease het totaal aantal poorten vul dan het vat voordat het leeg is en vervolgens opnieuw te berekenen het aantal poorten. Opmerking: een goede verdeling van de vloeistof waarborgen de luifel ten minste een opening / 40 cm langs de omtrek wordt voorgesteld.
  22. Als infusie duurt te lang (meer dan 1 ml / min, dwz op bewolkte dagen of op coniferen en palmen) wenden tot licht injectiemodus, opnieuw invoegen van de zuiger en het toepassen van een lage druk met de duim, of het aansluiten van de tool om een onder druk tank (ca. 1,5 bar, figuren 3a en b).
  23. Als de injectie niet gebeurt, stellen de behandeling tot geschikte fysiologische en klimatologische omstandigheden heersen.
  24. Wanneer de container leeg is, wachten op de resterende vloeistof om het mes (8-10 sec) verlaten, verwijdert u de spuit en verwijder het blad door het slaan van de hamer in de tegenovergestelde richting.
  25. Ga naar de volgende haven.
  26. Gebruik een inert was of gom als de bescherming van de wond is wenselijk of verplicht. Geente: snoeien of enten tandvlees bevattende bestrijdingsmiddelen fytotoxisch voor het cambium kan zijn, het vertragen van de wondsluiting.
  27. Bij planten die door overdraagbare ziekten, desinfecteren zowel het blad en het lichaam na behandeling. Waar lokaal aanvaardbaar, alcohol of waterstofperoxide. In het geval van warmte desinfectie, verwijder zowel de externe en twee interne rubberen pakkingen en behandelen ze apart, of vervang ze.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Door zijn kleine afmetingen en unieke vorm, is de lenticulaire blad niet verwijderen cambial en houtachtige weefsels, en in vergelijking met de traditionele boorgaten, de wond is zichtbaar kleiner (figuur 4a). Meestal worden de randen van het gat langzaam gecompartimenteerd door cambial weefsels (Figuur 4B1), vaak als gevolg van oververhitting tijdens het boren. Omgekeerd, na behandeling van dezelfde boom met een lenticulaire blad, de houtachtige vezels terugkeren naar hun vorige vorm e...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Ondanks de erkende milieuvoordelen van de boom endotherapy tot nu de belangrijkste factor die een bredere spreiding van deze methode is gerelateerd aan de negatieve neveneffecten van de boorgaten gebruikt in de traditionele methoden druk (bijvoorbeeld vertraagde wonden, parasitaire infecties door het gat, de productie van inactieve verkleurd hout).

In tegenstelling tot andere methoden, werd het beschreven een overwogen om te werken in overeenstemming met de ontvangende fysiologie, r...

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Octrooi referenties van de beschreven instrument zijn PD2011A000245, EP2012/063680, WIPO WO/2013/010909.

Dankbetuigingen

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

De auteur dankt het Octrooibureau van de Universiteit van Padova, de TeSAF Department en Vitzani srl voor hun financiële en technische ondersteuning die manier konden de ontwikkeling van het instrument, dr. Jonathan Cocking (UK) voor zijn vriendelijke medewerking en taalkundige herziening, de gemeente Ponte San Nicolò PD voor vriendelijke gastvrijheid tijdens de video-opnamen, en de anonieme reviewers voor hun doelgerichte, gedetailleerde voorstellen.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
BITEVitzani srl, Perarolo di Cadore, Italy 

Referenties

Loading...
$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Kielbaso, J. J., Ed, Proc. of the Symposium on Systemic Chemical Treatments in Tree Culture. , Michigan State University, MI. (1978).
  2. Miller, K. Symposium on Systemic Chemical Treatments in Tree Culture. , Second, Michigan State University, MI. (1991).
  3. Chen, R. F., Wang, H. H., Wang, C. Y. Translocation and metabolism of injected glyphosate in lead tree (Leucaena leucocephala). Weed Science. 57, 229-234 (2009).
  4. Gentile, S., Valentino, D., Tamietti, G. Effectiveness of potassium phosphyte in the control of Chestnut ink disease. Acta Hort. 866, 417-424 (2010).
  5. Poltronieri, Y., Martinez, H. E. P., Cecon, P. R. Effect of zinc and its forms of supply on production and quality of coffee beans. J. Sci. Food Agric. 91, 2431-2436 (2011).
  6. Zuo, Y., Zhang, F. Soil and crop management strategies to prevent iron deficiency in crops. Plant and Soil. 339, 83-95 (2011).
  7. Da Vinci, L. Codex Atlanticus. , 12-76 (1478-1519).
  8. Helton, A. W., Rohrbach, K. G. Translocation of twelve fungicidal compounds injected into trees of Prunus domestica. Phytopathology. 56, 933-939 (1966).
  9. Jones, T. W., Gregory, G. F. An apparatus for pressure injection of solutions into trees. USDA Forest Service Reserch Paper. 233, 1-9 (1971).
  10. Reil, W. O., Beutel, J. A. A pressure machine for injecting trees. Calif. Agric. 30, 4-5 (1976).
  11. Perry, T. O., Santamour, F. S., Stipes, R. J., Shear, T., Shigo, A. L. Exploring alternatives to tree injection. J. Arb. 17, 217-226 (1991).
  12. Shigo, A. L., Campana, R. J. Discolored and decayed wood associated with injection wounds in American elm. J. Arb. 3, 230-235 (1977).
  13. Neely, D. Wound closure rates on trees. J. Arb. 14, 250-254 (1988).
  14. Study on Structure of Needle Head and Seal Mechanism of Tree Trunk Injection. Shang, Q., Liao, K., Liu, H., Zhao, B. Proc. of 2011 International Conference on Transportation, Mechanical, and Electrical Engineering (TMEE), Changchun, China, , (2011).
  15. BITE: a low impact tool for xylematic injections. Montecchio, L. Proc. of Towards Future-proof Crop Protection in Europe, Wageningen, NL, , (2012).
  16. Antonini, E. BITE, un nuovo strumento per i trattamenti endoterapici agli alberi. Giardini e ambiente. 3, 70-73 (2013).
  17. Chaney, W. R. Anatomy and physiology related to chemical movement in trees. J. Arb. 12, 85-91 (1988).
  18. Cocking, J. Report on the 22nd AGM of the European Arboricultural Council. The ARB Magazine. 158, 27(2012).
  19. Strazzabosco, L., Klaudatos, C. Separa non buca. Acer. 2, 33-37 (2013).
  20. Shigo, A. L. Modern Arboriculture. , Shigo and Trees Associates. Snohomish, WA. (1991).

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Toestemming aanvragen om de tekst of afbeeldingen van dit JoVE-artikel te hergebruiken

Toestemming aanvragen

Trefwoorden

Trunk InjectionLenticular BladeXylem SapTree EndotherapyFluid UptakeTranspiration RateCambial HealingDrill free MethodSap Vessels

Gerelateerde artikelen