Summary
Évaluation des arthropodes abondance dans les cultures est essentiel pour étudier la dynamique des populations et des interactions entre les espèces. Nous décrivons ici la modification et l'application d'un souffleur de feuilles-vac pour l'aspiration d'échantillonnage des arthropodes dans le riz.
Abstract
Les rizières abritent une grande diversité d'arthropodes, mais enquêter sur leur dynamique et les interactions population est difficile. Nous décrivons ici la modification et l'application d'un souffleur de feuilles-vac pour l'aspiration d'échantillonnage des populations arthropodes dans le riz. Lorsqu'il est utilisé en combinaison avec une enceinte, l'application de ce dispositif d'échantillonnage fournit des estimations absolues des populations d'arthropodes que les numéros par zone d'échantillonnage standardisée. L'efficacité de l'échantillonnage dépend essentiellement de la durée d'échantillonnage. Dans une culture de riz mature, un échantillon de deux minutes dans une enceinte de 0,13 m 2 donne plus de 90% de la population d'arthropodes. Le dispositif permet également l'échantillonnage des arthropodes logements sur la surface de l'eau ou le sol dans les rizières, mais il ne convient pas pour l'échantillonnage rapide des insectes volants, comme Odonata prédateurs ou plus hyménoptères parasitoïdes. Le souffleur-aspirateur modifié est simple à construire, et moins cher et plus facile à manipuler que Sampli d'aspiration traditionnelledispositifs ng, comme D-vac. Le faible coût rend le ventilateur-vac modifiée également accessible aux chercheurs des pays en développement.
Introduction
l'évaluation répétée de l'abondance et la diversité des arthropodes phytophages et entomophages dans les cultures est nécessaire pour les études écologiques de la dynamique des populations et des interactions entre les espèces, y compris l'étude de la lutte biologique. Le riz est un aliment de base important, avec un fort potentiel de biocontrôle par les arthropodes entomophages 1,2, mais qui peut être perturbée par des insecticides 3. La diversité des arthropodes dans les cultures de riz peut être élevé, et les espèces d'arthropodes occupent diverses cultures strates (par exemple, la terre, la tige, la canopée, fleurs), diffèrent en mode de mouvement (par exemple, marcher, sauter, voler) et d' alimentation stratégie (par exemple, sucer sessiles insectes, prédateurs de chasse et de fleurs des pollinisateurs en visite) 4.
Il y a un large éventail de techniques d'échantillonnage arthropodes, chacune avec ses forces et ses faiblesses. Par exemple, des pièges à fosse peuvent être utilisés pour échantillonner arthropodes terricoles, mais fournir une activité dépendante relapopulation tive estime 5,6. Filets de balayage peuvent être utilisés pour échantillonner les insectes fast-volants dans la canopée 7-9, mais donner des estimations relatives des arthropodes abondance. La méthode de la feuille de temps peut être utilisé pour échantillonner la communauté arthropode vivant usine et fournit des estimations absolues de l' abondance des arthropodes, mais il ne peut pas être utilisé efficacement dans les champs de cultures inondées telles que les rizières 10.
Aspiration de prélèvement, lorsque effectuée en combinaison avec une enceinte couvrant une zone normalisée du champ, fournit des estimations absolues des densités d'arthropodes logement de plantes. Cette méthode peut également être utilisée dans le riz inondé. Les échantillons peuvent être stockés pour un traitement et une identification ultérieure. Le vide Dietrick (D-vac) 11 est le premier échantillonneur d'aspiration développée commercialement. Bien que D-vacs sont encore largement utilisés 12-14, ils sont relativement coûteux, ont une force d'aspiration limitée de 15 et sont relativement lourds, ce qui les rend difficiles àgérer dans les champs de riz inondés 16. Arida et Heong 16 développé un échantillonneur d'aspiration au moyen d' un souffleur de feuilles-vac conduit d'essence, et ce prototype a été affinée par Domingo et Schoenly 17. Avantages de l'aspiration sampler souffleur-vac par rapport à la D-vac sont qu'il est beaucoup moins cher et plus facile à manipuler.
Bien que la méthode d'échantillonnage de ventilateur d' aspiration-vac a été utilisé dans de nombreuses études écologiques 18-23, les instructions pour la modification et l' application ne sont pas clairement décrit. Nous présentons ici une vidéo basée, une description détaillée de la modification et de l'application d'un souffleur de feuilles-vac à essence pour l'aspiration d'échantillonnage des populations d'arthropodes dans les rizières inondées. La modification est inspirée par Arida et Heong 16 et Domingo et Schoenly 17, mais le design a été simplifié par rapport à ces publications originales, ce qui facilite la construction et l' utilisation.
Protocol
1. Modification d'une feuille Souffleur-vac pour aspiration d'échantillonnage
- Collecter toutes les pièces énumérées dans la liste des matières.
- Connecter tout le chlorure de polyvinyle (PVC) non plastifié avec des tuyaux en chlorure de polyvinyle (PVC-U), la colle (tuyaux 1-2-3-4-5 et 6-7).
- Percer trois trous qui sont uniformément répartis autour de la bouche d'aspiration de la machine.
- Raccorder la machine à l'extrémité 1 de tuyau en PVC 1-5 en insérant une vis dans chacun des trois trous. Ne pas utiliser de la colle pour relier l'extrémité du tube 1 à la machine parce que la connexion doit être réversible pour nettoyer le ventilateur.
Remarque: Dans le cas où le diamètre de la bouche d'aspiration de la machine diffère du modèle décrit ici, le diamètre de l'extrémité du tube 1 doit être adapté à la machine de façon transparente. - Ajouter 2 couches de ruban d'étanchéité fileté à extrémités de tuyau 5 et 6.
- Mettez le morceau de toile métallique entre le tuyau et la partie de la bouche (tuyaux en PVC 6 et 7) pour empêcher le filet d'échantillonnage d'être aspirée dans la maéchine. Utiliser une toile métallique ayant un diamètre de maille comprise entre 0,5 mm et 0,5 cm.
- Raccorder le tuyau à extrémités de tuyau 5 et 6 avec des cerceaux de serrage en métal.
2. Préparer l'échantillonnage du boîtier
- Retirer le fond d'un seau en plastique (50 L, 40 cm de diamètre en bas). Cette taille de l'enceinte couvre 2-4 collines de riz dans un champ de riz repiqué, selon le stade de la culture 24.
- Fixer un manchon en toile de nylon, d'une longueur de 1 m, de la partie supérieure du godet à l'aide d'une bande de caoutchouc. Pour cette manche, utiliser une taille de maille qui est assez petit pour empêcher l'évasion des plus petits arthropodes cibles. Utiliser un diamètre inférieur à 0,5 mm.
3. Champ d'application de la feuille Souffleur-vac modifié pour aspiration d'échantillonnage
- Utilisez deux personnes pour faire fonctionner l'appareil dans le champ. Une personne exploite le ventilateur-vac et l'autre gère l'enceinte du godet et les filets d'échantillonnage.
- Démarrer la machine.
- Insérez une amende échantillonnaget dans la partie de la bouche du ventilateur-vac et le fixer avec une bande de caoutchouc. Pour le net, utiliser une taille de maille qui est assez petit pour attraper les plus petits arthropodes cibles, mais ne crée pas de résistance à l'air évident. Utiliser le matériau en nylon léger avec un diamètre de maille comprise entre 0,2-0,5 mm.
- Placez l'enceinte rapidement sur les plantes à un endroit aléatoire sur le terrain et pousser le fond du seau fermement dans le sol. Assurez-vous que le manchon est fermé pour empêcher les arthropodes de sortir du sommet de l'enceinte.
- Retirer tous les arthropodes de l'intérieur de l'enceinte d'une manière spirale descendante, pour une durée d'échantillonnage standardisée. Pour les cultures de riz dans les stades végétatifs et reproductifs, utiliser des durées d'échantillonnage de 1 et 2 min, respectivement.
- Après avoir terminé l'échantillon, retirer la bande de caoutchouc du filet d'échantillonnage, fermer rapidement le filet et de le sortir de la partie de la bouche du ventilateur-vac et le fermer avec un noeud, tout en gardant la machine en marche.
- Répétez sTeps 03.02 à 03.05 à des emplacements aléatoires dans le domaine pour les échantillons suivants. Le nombre de répétitions dépend de la variation de la distribution spatiale des arthropodes dans le domaine, la précision requise de l'estimation et de l'objet de l'étude. En règle générale, six répétitions vont donner une bonne impression de la communauté des arthropodes et l'abondance des espèces.
Representative Results
Un total de 295 arthropodes ont été recueillis dans 8 trois minutes échantillons souffleur-aspirateur à partir d'une culture de riz dans la phase de maturation dans la province du Jiangxi, en Chine, en Septembre 2015. Pour déterminer la relation entre le rendement relatif (proportion des arthropodes recueillis dans l'échantillon ) et l'échantillonnage durée, chaque échantillon a été divisé en six sous-échantillons de 30 secondes chacun. Le nombre moyen de personnes par échantillon était de 36,9 ± 4,1 (moyenne ± SEM). Un total de huit commandes d'arthropodes ont été trouvés, avec Hemiptera (28,8%), Araneae (27,5%) et les diptères (17,6%) étant dominant (Figure 1). Le rendement par rapport, exprimé en pourcentage du nombre d'arthropodes prélevés au bout de trois minutes, était de 52,9% ± 5,1, 92,4 ± 1,9% et 97,3% ± 0,9 après 30 secondes, 2 minutes et 2,5, respectivement (figure 2).
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Figure 1. Composition des espèces (au niveau de l' ordre) d'échantillons d'arthropodes dans la banlieue de la ville de Nanchang dans la province du Jiangxi, en Chine. Huit échantillons ont été pris avec un ventilateur-vac de trois minutes chacun. Les barres d'erreur représentent l'erreur standard de la moyenne. S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Figure 2. Rendement par rapport cumulatif en fonction de la durée d'échantillonnage totale basée sur des sous-échantillons de 30 secondes chacun. Le nombre total d'arthropodes recueillies sur une durée d'échantillonnage de trois minutes est fixé à 100%. Aucun arthropodes ont été trouvés lors de l'inspection visuelle après le dernier échantillon souffleur-aspirateur. Les barres d'erreur représentent les erreurs types de la moyenne de huit échantillons de trois minutes.= "Https://www.jove.com/files/ftp_upload/54655/54655fig2large.jpg" target = "_ blank"> S'il vous plaît cliquer ici pour voir une version plus grande de cette figure.
Discussion
Aspiration échantillonnage est l'une des nombreuses méthodes possibles pour goûter les communautés d'arthropodes dans les cultures. Pour la recherche scientifique dans les systèmes de riz, l'échantillonnage d'aspiration est une option appropriée parce que la méthode fournit des estimations absolues des densités d'arthropodes, il est non-destructive, et - contrairement aux comptages visuels - permet la collecte et le stockage des échantillons pour un traitement ultérieur. Par rapport à la D-vac disponible dans le commerce, le ventilateur-vac est plus petit, plus léger et plus facile à manipuler dans les champs de riz (inondé) et aussi plus facile à combiner avec une enceinte. Par exemple, un ventilateur-vac pèse environ 6 kg, alors que le modèle D-vac sac à dos, présenté comme la norme internationale pour l' échantillonnage des insectes, a un poids 12 kg 11. Plus important encore , l'efficacité de l' échantillonnage du ventilateur-vac est plus élevé que le D-vac 16,17, tandis que le coût du ventilateur-vac est moins. La modification d'un souffleur de feuilles-vac en un échantillonneur d'aspiration ne nécessite pas de compétences ou des équipements spéciauxet prend moins d'une heure après que toutes les pièces supplémentaires ont été recueillies. Le souffleur-aspirateur décrit ici est plus facile à construire et à exploiter que les versions précédemment décrites dans la littérature 16,17, et les pièces nécessaires (Tableau 1) sont des matériaux de construction standard qui sont largement disponibles. Cela rend le ventilateur-vac également accessible aux chercheurs avec de petits budgets dans les pays en développement.
La puissance et la cylindrée du moteur détermine la force d'aspiration du ventilateur-vac. Ici, nous recommandons une machine avec une puissance comprise entre 0,7-1,2 kW et un déplacement entre 25-35 cc, ce qui est suffisant pour échantillonner la communauté arthropode vivant plante du riz. La longueur du tuyau en plastique souple et le diamètre de la partie aspiration de la bouche (tuyau 7) sont essentielles pour une bonne performance d'échantillonnage. Un tuyau qui est trop long permettra de réduire la puissance d'aspiration, alors qu'un tuyau qui est trop court sera peu pratique à utiliser lors de l'échantillonnage. De même,une partie de la bouche avec un diamètre trop grand réduit la puissance d'aspiration, tandis que le diamètre est trop petit réduit l'efficacité de l'échantillonnage en raison de la faible surface. L'efficacité de l'échantillonnage dépend essentiellement de la durée d'échantillonnage. Si l'échantillonnage est effectué tout au long de la saison de croissance, la durée d'échantillonnage peut être ajustée à la taille de la plante, la structure et la densité de plantation pour maintenir un niveau d'efficacité similaire. l'efficacité d'échantillonnage doit être vérifiée par une inspection visuelle minutieuse de la zone fermée après le prélèvement. S'il y a encore des arthropodes présents, la durée d'échantillonnage doit être augmentée. Les durées d'échantillonnage recommandées pour les cultures de riz dans le stade végétatif est de 1 minute et dans les stades de reproduction et de maturation, il est à 2 minutes.
Aspiration d'échantillonnage avec le ventilateur-vac peut être effectuée dans les champs inondés, tandis que d'autres méthodes, comme piège et battre la feuille d'échantillonnage ne sont pas réalisables dans l'eau stagnante. Le souffleur-aspirateur peut également êtreutilisé pour échantillonner la communauté arthropode sur la surface de l' eau des rizières inondées (par exemple, les punaises d'eau prédateurs), que la machine est capable d'aspirer un peu d' eau. Cependant, il est déconseillé pour l'échantillonnage des arthropodes aquatiques comme le moteur peut cesser de fonctionner lorsque la partie de la bouche est inséré profondément dans l'eau et le débit d'air est bloqué. Outre le riz, le ventilateur-vac peut également être utilisé dans d' autres cultures et de l' habitat non-culture, aussi longtemps que la hauteur et la structure de la végétation permet un placement correct de l'enceinte 25.
Notre méthode d'échantillonnage de ventilateur d'aspiration-vac est non destructive. Presque tous les arthropodes recueillis dans le filet d'échantillonnage ont survécu, y compris les corps mous tels que les moustiques et les demoiselles. L'application de cette méthode, cependant, présente certaines limites et inconvénients. Le souffleur-aspirateur doit être exploité par deux personnes. Porter le ventilateur-vac dans le domaine se traduira par une perturbation, et par conséquent cette méthode peut sous-estimerespèces sensibles aux perturbations comme les sauterelles. placement rapide et brutale de l'enceinte dans une zone relativement tranquille dans la direction avant du mouvement peut limiter ce biais potentiel. Le bruit de la machine soufflante-vac peut également provoquer des perturbations, et l'échantillonnage dans la nuit dans les zones résidentielles est pas recommandé. La méthode ne convient pas pour échantillonner les insectes volants très mobiles, comme Odonata prédateurs ou plus hyménoptères parasitoïdes. Comme pour toute méthode d'échantillonnage, la combinaison du ventilateur-vac avec d' autres méthodes, telles que l' échantillonnage balayage net ou la récolte destructive des plantes, peut fournir une évaluation plus complète et équilibrée de la communauté arthropode 26.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Machine | |||
| Leaf blower-vac | We used Oleo-Mac BV300, Made in Italy | Power: 1.0 kW, Displacement: 30.5 cc, Max air volume: 720 m³/hr, Max air speed: 70 m/sec, Weight: 4.5 kg, Diameter of suction mouth: 113 mm | There are many different brands and models available. For comparable performance, the specifications concerning power and air speed should be similar to those presented here. |
| Additional parts for modification | |||
| PVC pipe 1 | Outer ø of end connected to the machine: 112 mm, Inner ø of end connected to PVC pipe 2: 110 mm | This is the cover of a ø 110 mm PVC pipe | |
| PVC pipe 2 | Outer ø: 110 mm, Length: 10 cm | Normal outer ø 110 mm PVC pipe; to connect PVC pipe 1 and 3 | |
| PVC pipe 3 | Inner ø of big end: 110 mm, Inner ø of small end: 50 mm | PVC ø 110 mm to ø 50 mm downpipe reducer | |
| PVC pipe 4 | Outer ø: 50 mm, Length: 5 cm | Normal ø 50 mm PVC pipe; to connect PVC pipe 3 and 5 | |
| PVC pipe 5 | Inner ø: 50 mm and 32 mm, Outer ø of small part: 38 mm | PVC ø 50 mm to ø 32 mm downpipe reducer | |
| Hose | Outer ø: 40 mm | Wire-fortified, flexible plastic hose | |
| Metal gauze | Mesh ø: 1 mm, ø: 60 mm | Prevent the sampling net from being sucked into the machine | |
| PVC pipe 6 | Outer ø of small end: 38 mm, Inner ø of big end: 63 mm | PVC ø 32 mm to ø 63 mm reducer | |
| PVC pipe 7 | Outer ø: 63 mm, Length: 25 cm | Normal outer ø 63 mm PVC pipe | |
| U-PVC glue | U-PVC glue; to connect PVC parts | ||
| Metal clamp hoops (2) | Flexible between ø 35 mm - 51 mm | To connect the hose with the PVC pipes | |
| Thread seal tape | Width: 18mm | Seal the hose-PVC connections | |
| Screws (3) | Length: 25 mm | To connect PVC pipe 1 with the suction mouth of the machine | |
| Sampling net and enclosure | |||
| Sampling net | Mesh size ø: 0.3 mm, Width of the mouth: 10 cm, Height: 30 cm | The sampling net has a conical shape. | |
| Bucket | Bottom ø: 40 cm, Volume: 50 L | Cut the bottom | |
| Nylon sleeve | Mesh size ø: 0.3 mm, Length: 1 m | To cover the bucket as enclosure | |
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