مقالة منهجية

تقييم استشعار عن بعد رصدت اثنين من الأضرار العنكبوت العثة على القطن الاحتباس الحراري

DOI:

10.3791/54314

⸱

أبريل 28, 2017

 , 
1USDA-ARS, SPARC-AATRU

في هذه المقالة

ملخص

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

توضح هذه المخطوطة جهاز استشعار بصري متعدد الأطياف أن الكشف عن فعالية الأضرار التي لحقت القطن في بداية الموسم تنتشر فيها بشكل مصطنع مع كثافة متفاوتة من السكان العنكبوت سوس-رصدت اثنين.

الملخص

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

كان الهدف من هذه الدراسة هو تقييم جهاز استشعار بصري متعدد الأطياف الأرضي كأداة استشعار عن بعد لتقييم الضرر الورقي الناجم عن سوس العنكبوت ذو النقطتين (TSSM) ، Tetranychus urticae Koch ، على القطن المزروع في الدفيئة. TSSM هي آفة متعددة الآفات تحدث في مجموعة متنوعة من المحاصيل الحقلية والبستنة. غالبا ما تصبح آفة قطنية في بداية الموسم بنسب ضارة بدلا من كونها آفة غير ضارة في أواخر الموسم في منتصف جنوب الولايات المتحدة. يعد تقييم مبيدات القراد مهما للحفاظ على فعالية ومنع مقاومة الترسانة المتاحة حاليا من المواد الكيميائية وعوامل المكافحة المطورة حديثا. يعد تعداد سوس العنكبوت لتقييمات الفعالية أمرا شاقا ويستغرق وقتا طويلا. لذلك ، يستخدم تصنيف الضرر البصري الذاتي بشكل شائع لتقييم كثافة سوس العنكبوت. NDVI (مؤشر الغطاء النباتي الطبيعي للفروق) هو الإحصائية الأكثر استخداما لوصف خصائص الانعكاس الطيفي لمظلة الغطاء النباتي لتقييم الإجهاد النباتي والصحة الناتجة عن تفشي سوس العنكبوت. أظهرت النتائج أن المستشعر البصري متعدد الأطياف هو أداة فعالة في التمييز بين المستويات المتفاوتة من الإصابة التي تسببها الشرى على قطن الموسم المبكر. يمكن استخدام تقنية الاستشعار عن بعد هذه بدلا من التصنيف البصري لتقييم علاجات المبيدات الحشرية.

المقدمة

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

يومين رصدت العنكبوت سوس، الخاشية urticae (كوخ) هو آفة متعددة العائل وعالمية من العديد من الميدان والنباتات البستانية 1 و 2. فهي تعيش في مستعمرات داخل التنجيد على السطح السفلي للمصنع 3، 4. وقد تطورت من كونها الموسم في وقت متأخر إلى آفة في بداية الموسم في الولايات المتحدة منتصف الجنوبية على مدى العقد الماضي 5. كان TSSM 5 تشرين الآفات الأكثر ضررا من القطن وتسبب في خسائر تقدر 57441 بالة من القطن والحد من 0.167٪ في العائد في الولايات المتحدة في عام 2011 6 و 7. لها دورة حياة قصيرة، الخصوبة العالية وتحديد الجنس فرداني-مضاعفا جنبا إلى جنب مع القدرة على الهضم وإزالة السموم الاكسيوبيوتك ساهمت في تفاقم تطور مقاومة للمبيدات الحشرية 8. في الوقت الحاضر، لا تزال مبيدات كما سآلية مراقبة يمكن الاعتماد عليها نلي لقمع T. urticae. ولذلك، علماء الحشرات الميدانية تقييما باستمرار مبيدات المتاحة حاليا والتي تم تطويرها حديثا للفعالية.

وعادة ما يتم إجراء تقدير الضرر من قبل العناكب بتسجيله الضرر على نطاق شخصي بسبب صعوبة واجهتها في عد العث يدويا. أجريت بعض العينات ذات الحدين، حيث يسجل سوى نسبة الأوراق المصابة بدلا من عدد من العناكب في ورقة 9. مقياس مؤشر رقة احمرار، والتي تختلف من التنقير واحمرار إلى احمرار واسعة من الغطاء النباتي، وكان يستخدم كمعيار لتقدير الأضرار. نمط التوزيع المكاني للT. urticae على القطن يتفق مع نمط توزيع تجمعت 9. يتم توزيع العث على أوراق الشجر القطن من متفرق لتتجمع بشكل كبير ويبقى ذلك تحت الظروف الحقلية. هذا التوزيع نمط فصول التوجيه الجامعيأقر مع حجمها الصغير والتنقل والاستنساخ وافرة يجعل تعداد TSSM صعوبة. وهناك حاجة إلى تقنيات بديلة يمكن الاعتماد عليها لتقييم كثافة سوس من أجل تقييم كمي فعالية مبيدات ضد TSSM.

وكان الهدف من هذه الدراسة لفصل نباتات القطن التي تضررت من كثافة متفاوتة من TSSM باستخدام جهاز استشعار متعدد الأطياف الضوئية. وكان لدينا نية لتحديد ما إذا كانت أجهزة الاستشعار البصرية الأرضية يمكن تصنيف وفصل نباتات القطن صحية من تلك التي تضررت من العناكب.

البروتوكول

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

1. إنشاء TSSM المستعمرات على الفاصوليا بينتو

  1. الفاصوليا بينتو النبات، فاصولياء شائعة L.، في صواني بلاستيكية (56 × 28 × 5 سم 3) التي تحتوي على تربة في الاحتباس الحراري كما هو مبين في الشكل (1).
  2. تسمية الصواني مع علامات العصي وفقا للعلاج والتكرار.
  3. تعيين والحفاظ على درجة حرارة الدفيئة إلى 90 درجة F و 70٪ الرطوبة النسبية.
  4. تنمو الفاصوليا إلى ورقة 1-2 ثلاثية الوريقات المرحلة 10 كما هو مبين في الشكل 2.
  5. جمع العناكب من نباتات القطن التي تنتشر فيها بشكل طبيعي مع العث عن طريق إزالة الأوراق المصابة.
  6. يترك مكان العنكبوت سوس تنتشر فيها القطن على الفاصوليا بينتو كلما كان ذلك ضروريا حتى يتم تنتشر فيها جميع النباتات في الصواني مع العديد TSSMs.

figure-protocol-1
الشكل 1: الفول زراعة بينتو في البلاستيكالصواني. زرعت بينتو الفول البذور في صواني بلاستيكية (56 × 28 × 5 سم 3) في الاحتباس الحراري وكانت تسقى يوميا. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-protocol-2
الشكل 2: الفاصوليا بينتو مع أوراق ثلاثية الأوراق. أول ورقة حقيقية التي يتم تشكيلها بعد ظهور النبتات من التربة ورقة بسيطة أو unifoliate. أوراق اللاحقة هي ثلاثية الوريقات يترك مع نصائح دقيق التسنن. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

2. نقل TSSM لنباتات القطن

  1. النمو غير المعدل وراثيا (وليس المعدلة وراثيا) نباتات القطن إلى 4-5 مرحلة الورقة الحقيقية في صواني بلاستيكية (56 × 28 × 5 سم) في الاحتباس الحراري على النحو المحدد في الخطوة 1.3 و هو مبين في الشكل (3).
  2. نقل المستعمرات العنكبوت سوس من الفاصوليا بينتو على نباتات القطن الشباب في مرحلة 4-5 أوراق حقيقية.
    1. نقل 3 الجماهير من العناكب للالنباتات المصابة على محمل الجد. ملاحظة: في مستويات الإصابة عالية جدا، والعناكب تشكل الجماهير أو رول 11 وجدت معلقة على نصائح ورقة كما رأينا في الشكل (4).
      1. وضع وعاء تحت بينتو الفول طرف ورقة تحتوي على الجماهير TSSM.
      2. قطع بينتو نصائح أوراق الفول مع مقص، مما يسمح للجماهير TSSM الوقوع في عموم كما هو مبين في الشكلين 5 و 6.
      3. بدوره عموم رأسا على عقب على نباتات القطن والجماهير الصنبور TSSM على نباتات القطن التي تزرع في صواني بلاستيكية كما هو موضح في الشكل (7). ملاحظة: كل علبة تحتوي على 100 ~ نباتات القطن.
      4. تنتشر بشكل عشوائي 3 جماهير TSSM على نباتات القطن.
    2. نقل 20 الجماهير بالنسبة ليتنتشر dially النباتات.
      1. وضع وعاء تحت بينتو الفول طرف ورقة تحتوي على الجماهير TSSM.
      2. قطع بينتو نصائح أوراق الفول مع مقص، والسماح لهم الوقوع في المقلاة.
      3. جمع 20 الجماهير في عموم.
      4. بدوره عموم رأسا على عقب على نباتات القطن والاستفادة من TSSM الجماهير على ~ 100 نباتات القطن التي أثيرت في الاحتباس الحراري.
    3. نقل 40 الجماهير عن النباتات المصابة بشدة.
      1. وضع وعاء تحت بينتو الفول طرف ورقة تحتوي على الجماهير TSSM.
      2. قطع بينتو نصائح أوراق الفول مع مقص، والسماح لهم الوقوع في المقلاة.
      3. جمع 40 الجماهير في عموم.
      4. بدوره عموم رأسا على عقب على نباتات القطن، والاستفادة من الجماهير TSSM على ~ 100 نباتات القطن وتنتشر بشكل عشوائي.

figure-protocol-3
الرقم 3. نباتات القطن 4-5 مرحلة الورقة الحقيقية. ثالنبتات البريد الخروج من التربة عن الهياكل التي تشبه ورقة المنحى المعاكس لبعضهما البعض على جذع الشتلة. النسيج الإنشائي القمي يظهر من خلال النبتات وتشكيل أول الأوراق الحقيقية. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-protocol-4
الشكل 4. الجماهير TSSM معلقة على ورقة الفول ثلاثية الأوراق. يعيش TSSM في المستعمرات، وعندما تصل إلى السكان كثافة عالية، وأنها تشكل الجماهير أو هياكل تشبه اللوزة ويتجمعون على نصائح ورقة للتشتت. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-protocol-5
الرقم 5. قطع نصائح ورقة بينتو الفول تحتوي على كتلة TSSM مع مقص. أزيلت ثلاثية الأوراق نصائح ورقة تحتوي على الفول الجماهير TSSM مع مقص لتصيب نباتات القطن. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-protocol-6
الشكل 6. الجماهير TSSM على نصائح ورقة الفول وضعت داخل المقلاة. عندما تم العثور على عدد كاف من ثلاثية الأوراق نصائح أوراق الفول مع TSSM في محطات الاختبار، وأنها أزيلت ووضعها داخل وعاء. واستخدمت هذه العينات لتصيب فئات العلاج: الخفيفة والمتوسطة والثقيلة التي تلقت 3 و 20 و 40 جماهير TSSM، على التوالي. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

figure-protocol-7
الرقم 7. تحول عموم رأسا على عقب. تحولت الأحواض التي تحتوي على الفول ثلاثي الأوراق نصائح رقة مع TSSM رأسا على عقب مظلة القطن لتصيب النباتات الاختبار. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

3. النباتات مسح TSSM تنتشر فيها القطن مع الاستشعار البصرية المتعددة الأطياف

  1. جبل أفقيا استشعار بصري على الإطار المسببة للاحتباس الحراري حوالي 7 أقدام فوق الأرض كما هو مبين في الشكل 8. تعيين المسافة بين الماسح الضوئي والمظلة المصنع في 36 ". استخدام مستوى نجار لضمان أن أجهزة الاستشعار في الوضع الأفقي مستوى.
  2. وضع صواني عدوى طفيلية من نباتات القطن على عربة دفع عجلات.
  3. تفعيل التبديل الاستشعار، ودفع ببطء كاليفورنياغ ظل استشعار حتى علبة يمر تماما رئيس جهاز استشعار كما هو مبين في الشكل 8. إيقاف التبديل. سحب العربة.
  4. كرر الخطوة 3.3 ثلاث مرات، ليصبح المجموع 3 مكررات.
  5. كرر هذا الإجراء لجميع الأدراج من القطن.
  6. كرر المسح على يوم 1، يوم 5، 6 يوم، يوم 7، يوم 9، يوم 10، يوم 12، يوم 13 ويوم 14 بعد العلاج (DAT). مسح قدمت NDVI (الفرق تطبيع مؤشر الغطاء النباتي) تقدر 12. نقل القيم NDVI لوتخزينها على جهاز كمبيوتر الجيب الذي ثم يمكن تحميلها على جهاز كمبيوتر في تنسيق النص.
    تم احتساب NDVI من المعادلة التالية: ملاحظة: NDVI = (الجرد - RED) / (الجرد + RED)، حيث RED وقوائم الجرد الوطنية هي القيم الانعكاس الطيفي (0-255) في المنطقة الحمراء والأشعة تحت الحمراء القريبة أطياف في 660 و 770 نانومتر، على التوالي.

figure-protocol-8
الرقم 8. موأجهزة الاستشعار البصرية ltispectral المستخدمة لقياس كميا صحة نباتات القطن التي تنتشر فيها مع اختلاف مستويات كثافة TSSM. عربة دفع عجلات مع النباتات اختبار واجتاز ببطء تحت رئيس جهاز استشعار للحصول على القيم الانعكاس الطيفي. وهو رئيس جهاز استشعار. b غير PC جيب؛ ج هي البطارية ومنافذ الإدخال / الإخراج. د هو RS-232 كابل البيانات التسلسلية والبريد هو ورق الكرافت لتوفير خلفية موحدة. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

4. بيانات تحليلات

  1. الحصول على أقصى قدر من القيم NDVI باستخدام الإجراء بروك وسائل 13. حساب نسبة انخفاض في قيم NDVI عن كل يوم من المراقبة باستخدام يوم 0 كقيمة مرجعية. تحليل البيانات باستخدام الإجراء المتكررة التدابير PROC GLM <سوب الطبقة = "XREF"> 13.
    تم فصل وسائل باستخدام اختبار المدى متعددة في دنكان في = P 0.05: ملاحظة. يعني بنفس الأحرف صغير لم تكن تختلف كثيرا.
  2. أداء الرسوم التوضيحية البيانية للبيانات 14 كما هو مبين في الشكل 9.

figure-protocol-9
الشكل تخفيض نسبة 9. أو تغيير في NDVI نسبة إلى أيام بعد العلاج. تم استخدام برامج أحزاب اللقاء المشترك لتوضيح بيانيا العلاقة الوظيفية بين التغيير في المئة في NDVI نسبة إلى أيام من أخذ العينات (DAT). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.

النتائج

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

أجهزة الاستشعار تنبعث الضوء الأحمر والأشعة تحت الحمراء وعلى ضوء هذا بدوره يحصل تعكس مرة أخرى من المظلة النبات. يخدم الضوء المنعكس كمقياس كمي للالمرئي والعصابات القريب من الأشعة تحت الحمراء من الطيف الكهرومغناطيسي ويتم تسجيل عدديا كما NDVI (تطبيع مؤشر الفرق الغطاء النباتي) القراءة. تختلف القيم NDVI 0-،99. وارتفاع NDVI قراءة صحة المظلة النبات. الغطاء النباتي صحي يمتص الضوء المرئي ويعكس الضوء القريب من الأشعة تحت الحمراء والنباتات غير صحي يعكس الضوء أكثر وضوحا وأقل ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة. يقدم NDVI كبديل لنشاط التمثيل الضوئي وهذه الخاصية الطيفية هي المترابطة للغاية لالضوئي إشعاع نشط 15 و 16 و 17 و 18. قيم منخفضة جدا من NDVI (0.1 و أدناه) يتوافق مع مناطق جرداء صخرية أوالرمال، في حين أن القيم المعتدلة (0،2-0،3) تمثل شجيرة والمراعي والقيم العالية (0،6-0،8) إلى النباتات المعتدلة والاستوائية. وقد تم الحصول على قياسات الانعكاس تحت الإضاءة خلال النهار في المناطق الحمراء والأشعة تحت الحمراء القريبة من الأطياف.

تم احتساب NDVI من المعادلة التالية: = NDVI (الجرد - RED) / (الجرد + RED)، حيث RED وقوائم الجرد الوطنية هي القيم الطيفية الانعكاس (0-255) في أطياف الحمراء والأشعة تحت الحمراء القريبة في 660 و 770 نانومتر، على التوالي. الانعكاس سجلات استشعار القيم لكل 100 مللي ثانية. واستخدمت قراءات NDVI القصوى المستقاة من مجموعة من القيم NDVI اتخذت في كل مرة من أجهزة الاستشعار في التحليلات لتقليل الانعكاس الخلفية وتقديم القيم العددية للتكرار باستمرار.

وكشف تحليل التباين للبيانات التي اختلافات كبيرة في نسبة انخفاض في NDVI لوحظت بين طفيفة، مedially والموبوءة نباتات القطن مقارنة بالمجموعة الضابطة غير المعالجة (F = 436.4؛ P <0.0001، مدافع = 3، 32). قيم NDVI التي وصفها قوة نمو النبات خلال فترة الاختبار تختلف بشكل كبير بين أيام من المراقبة (F = 1398.2؛ P <0.0001، مدافع = 8، 256). كما أن نسبة انخفاض في قيم NDVI كانت مرتبطة عكسيا مع العلاج خلال فترة المراقبة (DAT)، ولكن نادرا ما تميل إلى الخروج من هذا النمط والتفاعل بشكل كبير مع DAT (F = 201.5؛ P <0.0001، مدافع = 24، 256) . وكانت معايير الاختبار MANOVA عن أي تأثير DAT كبيرة وكذلك (λ يلك و= 0.00913، F = 339.0؛ P <0.0001، مدافع = 8، 25). وبالمثل، فإن التفاعل بين DAT ومعنوية (λ يلك و= 0.00101، F = 29.8؛ P <0.0001، مدافع = 24، 73).

ويبين الشكل 9 نسبة التغير في قوة نمو النبات كما يتبين من القيم NDVI خلال فترة المراقبة. م لكل الإيجابيتغيير المائة في قيمة NDVI يشير النباتات التي تنمو صحية، في حين تشير قيمة سالبة إلى أن قوة من النبات انخفض منذ أن تم إجراء القياس الأول (أي يوم 0). محطات مراقبة غير المصابة أظهرت زيادة النمو الخضري طوال فترة الدراسة، في حين أظهرت النباتات المصابة TSSM-تدهور في الصحة مع مرور الوقت. يعني الفصل بين العلاجات هو مبين في الجدول رقم 1 يبين أن لم يلاحظ أي فرق يمكن تحديدها في تخفيض في المئة في NDVI بين فئات العلاج (الخفيفة والمتوسطة والثقيلة) والسيطرة حتى يوم 5 عندما الطبقات الإصابة انحرفت كثيرا عن السيطرة، وظلت بأغلبية ساحقة حتى بعد ذلك . يوضح هذه البيانات أن أجهزة الاستشعار البصرية يمكن استخدامها بشكل فعال بدلا من دليل أخذ العينات كثيفة العمالة لتقييم فعالية العلاج ضد مبيدات على القطن.

أيام بعد العلاج (DAT)
الإصابة الفئة 1 5 6 7 9 10 12 13 14
مراقبة 1.18 ± 0.33A 2.70 ± 0.40A 4.0 ± 0.36a 3.94 ± 0.37a 3.68 ± 0.53a 2.57 ± 0.42a 2.96 ± 0.47a 3.48 ± 0.38A 3.08 ± 0.22a
ضوء -0.13 ± 0.13b -0.71 ± 0.29b -0.65 ± 0.28b -2.02 ± 0.47b -5.68 ± 0.72b -11.17 ± 0.94b -15.73 ± 1.76b -19.54 ± 1.68b -24.9 ± 1.90b
متوسط -1.83 ± 0.42c -7.06 ± 0.63c -9.61 ± 0.53c -10.39 ± 0.57c -17.06 ± 0.80C -26.92 ± 0.72c -33.84 ± 0.96c -37.05 ± 1.14c -41.74 ± 0.73c
ثقيل -0.97 ± 0.58bc -11.76 ± 0.29d -13.83 ± 0.86d -15.20 ± 0.63d -25.0 ± 1.0d -34.63 ± 0.54d -39.07 ± 0.94d -42.68 ± 0.62d -46.71 ± 0.63

الجدول 1: كانت تنتشر فيها تخفيض نسبة في ماكس NDVI بعد نباتات القطن مع عدد من الكتل أو جماهير TSSM متفاوتة. وتنتشر فيها نباتات القطن التي تزرع في صواني بلاستيكية في الاحتباس الحراري مع ثلاث فئات من كثافة العنكبوت سوس. تلقى الفئة الخفيفة 3 كتل أو تجمعات TSSM في علبة، تلقت الفئة المتوسطة 20 الجماهير في علبة، وتلقى فئة الثقيلة 40 الجماهير في الدرج. تم فصل الوسائل من السيطرة وفقا لMULT دنكانiple المدى اختبار (= P 0.05). يعني تليها نفس انخفاض إلكتروني حالة لم تكن تختلف كثيرا عند مستوى 5٪ من الاحتمالات.

المناقشة

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

وتشمل تقليديا، اختبارات الحشرات فعالية التي أجريت في هذا المجال العديد من العلاجات للمادة الكيميائية تطبيقها بمعدلات مختلفة ومقارنة مع الاختيار غير المعالجة. ويتم تقييم مبيدات مع اختلاف التشكيلات سمية ضد الطور والكبار مراحل TSSM لتحديد ما إذا كان الضرر الذي تسببه لهم يمكن تخفيض علاج الكيميائي. يتم جمع عينات TSSM وتقديمهم إلى المختبر حيث يتم فحصها تحت المجهر ويتم عد مراحل متفاوتة من TSSM وتسجيلها. ومن المهم جدا لأخذ عينات كافية من النبات المضيف لتحديد الضرر في كل معاملة وتمييزها بدقة مقبولة إحصائيا. يعتمد عدد العينات المطلوبة للتمييز بين العلاجات عن بعضها البعض على تعريف التوزيع الكائن الحي. التوزيع غير مكتمل للغاية من TSSM يؤدي إلى قدر كبير من الاختلاف بين مناطق العينة، ويجب أخذ عينات العديد من النباتات فيالطلب للتأكد من استنساخ تقديرات السكان. ومع ذلك، والميزانية، والقوى العاملة، والوقت والدقة الإحصائية من العوامل الهامة التي تؤثر على أساليب أخذ العينات. ويتعين على الباحث أن تخصيص الموارد المتاحة على النحو الأمثل لإجراء أخذ العينات مع أقل تكلفة ولكن مع معظم الدقة.

علماء الحشرات بدلا من عد مراحل TSSM بصريا يسجل الضرر استنادا إلى مقياس من أي ضرر إلى مستويات متفاوتة من الضرر. على سبيل المثال، اقترح بعض الباحثين أخذ العينات ذات الحدين، حيث يسجل سوى نسبة الأوراق المصابة بدلا من عدد من العناكب في ورقة 9 و 19. وقدرت الأضرار التي الآخرين TSSM على القطن على أساس جدول مؤشر ورقة احمرار، والتي تختلف من التنقير واحمرار إلى احمرار واسعة من الغطاء النباتي مظلة 19. هذه الأساليب التعسفية والقصصية ومنحازة التصورات الفردية للدرجة الضرر.مطلوب تقييم أكثر قوة وكمية من الأضرار الناجمة عن TSSM لتقييم وفصل العلاجات مع الدقة الإحصائية.

يظهر جهاز استشعار بصري متعدد الأطياف الأرضية أن تكون محسنة أداة أخذ العينات لتحديد الكمية الأضرار التي لحقت TSSM ولفصل علاجات أكثر دقة من النظام الضرر التسجيل المرئي من قبل العديد من الباحثين المعتمدة. ومع ذلك، فقد أفاد باحثون بأن الاستشعار عن بعد الطيفية البيانات المكثفة قدمت العديد من طيفية لتحديد والكشف عن الضغوط المحصول وخصائص مظلة مقارنة الاستشعار عن بعد متعدد الأطياف التي هي بيانات أقل كثافة مع اثنين من موجة أطوال 20 و 21. باستخدام مطياف الطيفية، وجدت Reisig وغودفري أن NIR الانعكاس الطول الموجي ≈850 نانومتر باعتبارها الطيف بالمعلومات في التمييز المفصلية التي تنتشر فيها-من القطن عدوى طفيلية 22. في هذه الدراسة، لقد أظهرنا أن قيم الانعكاس متعددة الأطياف (الجرد قيمة الوجود ≈770 نانومتر) مع اثنين فقط من نطاقات طيفية كانت قادرة على تحديد وتوصيف نباتات القطن تعج كثافة متفاوتة من TSSM. أيضا، ونحن قد ذكرت في وقت سابق أن أجهزة الاستشعار البصرية المتعددة الأطياف ليس فقط فصل فعال نباتات القطن تعج متفاوتة على نطاق واسع فئات كثافة TSSM، ولكن أظهرت أيضا أن spiromesifen كان أكثر فعالية من أبامكتين في السيطرة على TSSM في القطن في بداية الموسم في الاحتباس الحراري في نصف معدل أدنى معدل تسمية 23.

يمكن تركيبه على جهاز استشعار بصري متعدد الأطياف على منصة أبحاث المحمولة ويمكن الحصول على هذه القيم الانعكاس من المناطق المعالجة من الستائر النباتات بدون الذاتية الإنسان. وبالتالي يمكن الحصول على بيانات فعالية المبيد للقراد دون العمل البشري بكثير. البيانات NDVI يمكن تحميلها بسهولة إلى جهاز الكمبيوتر وتحليلها باستخدام التجارية الإحصائيةالبرمجيات. وأيضا يمكن تركيبه على منصة متنقلة لجمع جهاز استقبال GPS ينسق من أجل إنشاء مخطط الضرر الحقل. باستخدام التواقيع الانعكاس متعددة الأطياف من المظلة مصنع، يوفر جهاز استشعار بصري متعدد الأطياف وسيلة سريعة وفعالة من حيث التكلفة لتحديد وقياس الإجهاد في النبات. وعلاوة على ذلك، مساحة أكبر بكثير من مجال يمكن تغطيتها في وقت أقل مع أعلى المكاني القرار المظلة مصنع مقارنة الكشفية مجال الأسلحة التقليدية. من المهم أن نتذكر أن مستوى الضرر عتبة TSSM على القطن هو متغير من منطقة إلى أخرى في الولايات المتحدة. على سبيل المثال، فإن الضرر TSSM تكون أعلى في بيئة قاحلة مثل في ولاية كاليفورنيا مقارنة بالمنطقة Midsouth حيث هطول الأمطار وارتفاع نسبة الرطوبة في كثير من الأحيان تسود 24. ولذلك، فإن فقدان العائد بسبب الضرر TSSM يكون متغير وذلك هو عتبة الضرر. بيد أن التقارير الواردة من ولاية ميسيسيبي، أركنساس وتينيسي تكشف أن مستوى عتبةلTSSM على القطن ويبدو أن عندما تنتشر فيها بين 30 و 50٪ من النباتات والسكان تتزايد بنشاط 5. وعلاوة على ذلك، تتعرض النباتات الحقل نمت لضغوط متعددة بما في ذلك من أزمات المياه وتغذية الحيوانات العاشبة المفصلية والتفاعلات بين هذه الأنشطة يمكن أن تقلل إلى حد كبير إنتاجية النبات ومن المحتمل أن تؤثر على عتبة الضرر. وTSSM يمكن أن تقلل من تصرف خلايا الثغور، التمثيل الضوئي ومعدل النتح في القطن 25. تتأثر النباتات التي تزرع في الدفيئة بنسبة إشعاع الأشعة فوق البنفسجية وأنها لا تؤثر تأثيرا كبيرا على وظيفة الثغور، التمثيل الضوئي والمظلة التشكل 26 و 27 و يمكن أن ربما يكون لها تأثير المضافة على الإجهاد في النبات. ومع ذلك، TSSM قادر على تجنب الأشعة فوق البنفسجية عن طريق الحصول على الموائل الحماية من الإشعاع الشمسي على السطح السفلي من المظلة مصنع 28، 29 </ سوب> (30 عاما) حيث يقيم.

ارتفاع استشعار بصري فوق مظلة الهدف والتوجه من أجهزة الاستشعار المتعلقة الهدف من العوامل الهامة التي أثرت بشكل كبير على القيم الانعكاس التي حصل عليها جهاز استشعار بصري متعدد الأطياف 31. على سبيل المثال، عندما تقطع منصة أبحاث الاتصالات المتنقلة من خلال حقل صفوف المحاصيل مثل القطن عندما مظلة مفتوحة، ومن المرجح أن تؤدي إلى نتائج مختلفة تبعا لاتجاه الاستشعار، وإما متوازية أو متعامدة إلى الصف أجهزة الاستشعار. ومن المرجح أيضا أن التربة وغيرها من المواد الأساسية قد تؤثر بشكل كبير على قراءات أجهزة الاستشعار، وخصوصا عندما يكون موجها للاستشعار عمودي على التوالي. من أجل الحصول على أقصى قدر من الاستجابة من أجهزة الاستشعار، يجب أن تكون موجهة لرئيس جهاز استشعار في خط مع ومباشرة فوق الصفوف. وعلى الرغم من توجيه شعاع ضوء عمودي على الصفوف هو أكثر عرضة لالتقاط الظهرالانعكاس التربة الأرض، وهذا قد يكون مقبولا، ولكن عندما يتم إغلاق المظلة القطن مع النباتات المورقة. وبالإضافة إلى ذلك، يجب على المشغلين متابعة توصيات الشركة الصانعة على نطاق ارتفاع التشغيل من 81-122 سم، وتوجيه رئيس جهاز استشعار تماشيا مع الهدف من الحصول على استجابة إشارة القصوى. ومن المهم لشحن بطارية جهاز استشعار قبل استخدام أو أنها يجب أن تبقى في الوتر لتجنب المشاكل. ومن المرجح أن تنتج قراءات خاطئة انخفاض مستوى البطارية.

الإفصاحات

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

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

شكر وتقدير

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

نحن نقدر مساعدة كريس باركر الذي قام بمسح النباتات يوميا وكيرتس هوبارد الذي حافظ على النباتات في الدفيئة.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
GreenSeekerTrimble Ag. Division
Westminster ، CO		Model 505Red NDVI sensor
PintoProducer's Co-op. ، Bryan ، TXغير قابل للتطبيقالاختيار الحر لعنصر
بذور القطن DeltapineBrazos Bottom Crop Care ، Caldwell ، TX77836غير قابل للتطبيق436 RR ؛ NonBt & RoundUp صواني
بلاستيكيةBWI ، Schulenberg ، TXFG1020NL756 سم × 28 سم
عصي الملصقاتGempler's ، Janesville ، WI 53547العنصر # 151276علامات وعاء متينة على غرار سبايك عربة
دفع حديقة 4 عجلاتFarm Tek ، Dyersville ، IA 52040العنصر # 10867661 سم × 122 سم
جاهزة

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Hoy, M. A. Agricultural acarology: Introduction to integrated mite management. 7, CRC Press. (2011).
  2. Jeppson, L. R., Keifer, H. H., Baker, E. W. Mites injurious to economic plants. , Univ of California Press. (1975).
  3. Brandenburg, R., Kennedy, G. Ecological and agricultural considerations in the management of twospotted spider mite (Tetranychus urticae Koch). Agric. Zool. Rev. 2, 185-236 (1987).
  4. Saito, Y. The concept of "life types" in Tetranychinae. An attempt to classify the spinning behaviour of Tetranychinae. Acarologia. 24 (4), 377-391 (1983).
  5. Gore, J., et al. Impact of two-spotted spider mite (Acari: Tetranychidae) infestation timing on cotton yields. Journal of Cotton Science. 17, 34-39 (2013).
  6. Adamczyk, J. J., Lorenz, G. M. Beltwide Cotton Conference. , National Cotton Council. Memphis, TN. 981-1000 (2016).
  7. Williams, M. R. Beltwide Cotton Conference. , National Cotton Council. Memphis, TN. 1013-1057 (2016).
  8. Van Leeuwen, T., Vontas, J., Tsagkarakou, A., Dermauw, W., Tirry, L. Acaricide resistance mechanisms in the two-spotted spider mite, Tetranychus urticae and other important Acari: A review. Insect Biochem Mol Biol. 40 (8), 563-572 (2010).
  9. Wilson, L., Morton, R. Seasonal abundance and distribution of Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae), the two spotted spider mite, on cotton in Australia and implications for management. Bull Entomol Res. 83 (02), 291-303 (1993).
  10. Fernandez, F., Gepts, P., Lopez, M. Stage of development of the common bean plant. Communication Information Support Unit edn. , CIAT. 32(1986).
  11. Clotuche, G., et al. The formation of collective silk balls in the spider mite Tetranychus urticae Koch. PLoS. ONE. 6 (4), 1804-1807 (2011).
  12. Rouse, J. W., Haas, R., Schell, J., Deering, D. Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS. NASA special publication. 1 (SP-351), 309-317 (1974).
  13. SAS v.9.4. , SAS Institute Inc. Cary, NC. (2012).
  14. JMP v.11. , SAS Institute Inc. Cary, NC. (2013).
  15. Asrar, G., Fuchs, M., Kanemasu, E., Hatfield, J. Estimating absorbed photosynthetic radiation and leaf area index from spectral reflectance in wheat. Agron J. 76 (2), 300-306 (1984).
  16. Myneni, R. B., Hall, F. G. The interpretation of spectral vegetation indexes. Geoscience and Remote Sensing, IEEE Transactions on. 33 (2), 481-486 (1995).
  17. Sellers, P. J. Canopy reflectance, photosynthesis and transpiration. Int J Remote Sens. 6 (8), 1335-1372 (1985).
  18. Tucker, C. J., et al. Higher northern latitude normalized difference vegetation index and growing season trends from 1982 to 1999. Int. J. Biometeorol. 45 (4), 184-190 (2001).
  19. Wilson, L., et al. Within-plant distribution of spider mites (Acari: Tetranychidae) on cotton: a developing implementable monitoring program. Environ Entomol. 12 (1), 128-134 (1983).
  20. Fitzgerald, G. J., Maas, S. J., Detar, W. R. Spider mite detection and canopy component mapping in cotton using hyperspectral imagery and spectral mixture analysis. Precision Agriculture. 5 (3), 275-289 (2004).
  21. Herrmann, I., et al. Spectral monitoring of two-spotted spider mite damage to pepper leaves. Remote Sensing Letters. 3 (4), 277-283 (2012).
  22. Reisig, D., Godfrey, L. Spectral response of cotton aphid-(Homoptera: Aphididae) and spider mite-(Acari: Tetranychidae) infested cotton: Controlled studies. Environ Entomol. 36 (6), 1466-1474 (2007).
  23. Martin, D. E., Latheef, M. A., López, J. D. Evaluation of selected acaricides against twospotted spider mite (Acari: Tetranychidae) on greenhouse cotton using multispectral data. Exp Appl Acarol. 66 (2), 227-245 (2015).
  24. Boudreaux, H. B. The effect of relative humidity on egg-laying, hatching, and survival in various spider mites. J Insect Physiol. 2 (1), 65-72 (1958).
  25. Bondada, B., Oosterhuis, D., Tugwell, N., Kim, K. Physiological and cytological studies of two spotted spider mite, Tetranychus urticae K., injury in cotton. Southwest Entomol. 20 (2), 171-180 (1995).
  26. Teramura, A. H. Effects of ultraviolet B radiation on the growth and yield of crop plants. Physiol Plant. 58 (3), 415-427 (1983).
  27. Teramura, A. H., Sullivan, J. H. Effects of UV-B radiation on photosynthesis and growth of terrestrial plants. Photosynthesis Res. 39 (3), 463-473 (1994).
  28. Ohtsuka, K. Deleterious effects of UV-B radiation on herbivorous spider mites: they can avoid it by remaining on lower leaf surfaces. Environ Entomol. 38 (3), 920-929 (2009).
  29. Sakai, Y., Osakabe, M. Spectrum-specific damage and solar ultraviolet radiation avoidance in the two-spotted spider mite. Photochem Photobiol. 86 (4), 925-932 (2010).
  30. Suzuki, T., Watanabe, M., Takeda, M. UV tolerance in the two-spotted spider mite, Tetranychus urticae. J Insect Physiol. 55 (7), 649-654 (2009).
  31. Martin, D. E., López, J. D., Lan, Y. Laboratory evaluation of the GreenSeeker handheld optical sensor to variations in orientation and height above canopy. International Journal of Agricultural and Biological Engineering. 5 (1), 43-47 (2012).

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

Multispectral Optical SensorNDVI AnalysisCotton Plant DamageInsecticide EfficacySpider Mite InfestationVegetation IndexAgricultural Entomology

مقالات ذات صلة