2013年10月1日
与大多数需要对树木进行钻孔的传统打孔法相比,使用透镜状刀片的工具改变了内吸疗法的基本操作,便于伤口闭合,并促进溶液的自然吸收。
本实验的总体目标是使用对树木友好的透镜状刃口工具和文丘里效应,而非钻孔,对树木进行树干内治疗。该方法首先通过具有透镜状横截面的刀具分离皮层下的木质纤维,从而进入木质部导管。第二步,利用中空刀具暂时缩小导管的横截面积,产生文丘里效应,使树木从外部储液器中吸收液体。
接下来,在吸取所需液体后,移除刀片。木质部的蒸腾液流会根据蒸腾速率向上运输至叶片,同时携带外部供给的液体,从而实现液体的分布。由于纤维的天然弹性和刚性,注射位点在刀片移除后会很快部分闭合,而形成层的活动将在数周内完成愈合过程,这通常由熟悉传统树干注射方法的专业操作人员完成。
我们面临困难的原因在于,使用我们的仪器确实无法轻易规划每天需要处理的树木数量。我们的仪器并非旨在提高每日工作效率,而是为了减少与伤口相关的长期损害,并在树木内部诱导一种物理现象,从而增强树木对外部液体的自然吸收能力。请在适合进行树干内注射治疗的日期进行处理,最好在萌芽开始至夏末期间进行。
选择需要进行注射处理的树木。首先测量树木在胸高位置的周长,以确定所需溶液的用量以及插入位点的数量。接着,在距地面最开始的150厘米范围内,确定并标记插入位点,使各插入点之间的间距相等,适用于这棵126厘米高的树。
共有五个位点。理想情况下,位点位置应略微凸起、表面光滑,并位于根部膨大区域之上。准备注射装置以供使用。
选择与树皮厚度和树干直径均相匹配的刀片长度,并将其安装到设备主体上。将设备暂放一旁,随后填充一次性药用注射器。
根据单次插入所需的溶液量,每个位点将获得等量的总液体。将注射器置于触手可及之处。佩戴手套、防护眼镜以及所用化学试剂和当地法规要求的其他防护装备。
拿起设备,将刀刃与树木的纤维方向对齐,并使刀刃朝向树干中心。一手牢固握住设备主体,使刀刃紧贴树干;另一手敲击主体上的滑动锤,直至外部密封垫完全压紧。
完成此操作后,取出已装满的注射器并将其插入锥形开口中。轻轻拉出活塞,观察输注速度。
当注射器排空后,等待8到10秒,然后反向敲击锤子以取下刀片。按照本照片所示,对剩余带有钻孔注射位点的区域重复上述操作。
周围组织通常会因过热而失去活力。相比之下,使用透镜状刀片时,髓部和木质部组织不会被切除,而是被移开。这些组织在几分钟内会部分恢复到原来的形态,通常在几个月后完全愈合。
这些照片显示了两棵树在使用磷酸钾处理12个月后的状况。使用透气性刀片后,树木愈合后仅出现少量变色,后续处理时无需过多担忧。此处可见,在输注24小时后,染色的农药出现在棕榈树的输导组织(PDs)及棕榈树叶片中。
这展示了在具有缓慢SEP动态特性的树木中通过输注实现的吸收过程。在进行此操作时,需要注意的是,文丘里效应仅在叶片蒸腾速率较高时才会发生,例如在阴天或雨天,或在大多数针叶树和棕榈科植物中。
蒸腾作用可能非常微弱。在这种情况下,可轻轻按压活塞,或可将仪器连接至外部加压装置。
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本研究探讨了一种使用带有透性切削刀具的内疗法对树木进行处理的新方法。与传统的钻孔方法不同,该方法可最大限度地减少损伤,并促进树木的自然愈合。
该方法能够在不造成机械损伤的情况下,实现生物活性化合物向植物维管系统的靶向递送,支持在农业和林业研发中的精准施用。通过利用植物自然蒸腾作用驱动的吸收过程,该方法减少了组织损伤并促进快速愈合,符合可持续干预策略的要求。该技术为评估活性化合物在木本植物中的转运与功效提供了一个微创的研究平台。
该方法适用于早期发现阶段的工作流程,可在田间评估之前,通过完整的植物系统进行化合物行为测试所需的血管通路。