Summary
La valutazione di artropodi abbondanza in colture è fondamentale per studiare la dinamica delle popolazioni e le interazioni delle specie. Qui si descrive la modifica e l'applicazione di una foglia soffiatore-Vac per il campionamento di aspirazione degli artropodi in riso.
Abstract
Risaie ospitano una grande diversità di artropodi, ma indagare le dinamiche di popolazione e le interazioni è impegnativo. Qui si descrive la modifica e l'applicazione di una foglia soffiatore-Vac per il campionamento di aspirazione delle popolazioni di artropodi in riso. Quando utilizzato in combinazione con un recinto, l'applicazione di questo dispositivo di campionamento fornisce stime assoluti delle popolazioni di artropodi come numeri per area di campionamento standardizzato. L'efficienza di campionamento dipende in modo critico dalla durata di campionamento. In un raccolto di riso maturo, un campione di due minuti in un recinto di 0,13 m 2 produce più del 90% della popolazione artropodi. Il dispositivo permette anche il campionamento degli artropodi che abitano sulla superficie dell'acqua o del suolo in risaie, ma non è adatto per il campionamento di insetti volanti veloce, come Odonata predatori o parassitoidi grandi imenotteri. Il ventilatore-vac modificata è semplice da costruire, e più economico e più facile da gestire rispetto sampli aspirazione tradizionaledispositivi NG, come D-Vac. Il basso costo rende modificato soffiatore-vac accessibile anche ai ricercatori dei paesi in via di sviluppo.
Introduction
è necessaria una valutazione ripetuta l'abbondanza e la diversità degli artropodi fitofagi e entomofagi nelle colture per gli studi ecologici delle dinamiche demografiche e interazioni specie, tra cui lo studio del controllo biologico. Il riso è un alimento di base importante, con un alto potenziale di biocontrollo da artropodi entomofagi 1,2, ma che può essere interrotta da insetticidi 3. La diversità degli artropodi nelle colture di riso può essere alto, e specie di artropodi occupare varie colture strati (ad esempio, a terra, gambo, baldacchino, fiori), si differenziano per la modalità di movimento (ad esempio, camminare, saltare, volare) e foraggiamento strategia (ad esempio, sessili insetti succhiatori, predatori di caccia e di fiori impollinatori che visitano) 4.
Vi è una vasta gamma di tecniche di campionamento di artropodi, ognuno con pregi e difetti. Per esempio, trappole a caduta può essere utilizzato per campionare artropodi terra-dimora, ma forniscono rela attività-dipendentepopolazione tiva stime 5,6. Reti sweep possono essere utilizzati per campionare gli insetti volanti veloce nel baldacchino 7-9, ma fornire stime relative di artropodi abbondanza. Il metodo di foglio di battuta può essere usato per campionare la comunità artropodi-impianto abitazione e fornisce stime di abbondanza assoluta artropodi, ma non può essere utilizzata efficacemente in campi coltivati allagati come risaie 10.
campionamento di aspirazione, quando condotta in combinazione con un involucro che copre un'area standardizzata del campo, fornisce stime assolute delle densità di artropodi-pianta abitazione. Questo metodo può essere utilizzato anche in riso allagato. I campioni possono essere conservati per la successiva elaborazione e l'identificazione. Il vuoto Dietrick (D-vac) 11 è il primo campionatore di aspirazione sviluppato commercialmente. Sebbene D-vacs sono ancora ampiamente utilizzati 12-14, sono relativamente costosi, hanno una forza di aspirazione limitata 15 e sono relativamente pesanti, che li rende difficilegestire in risaie allagate 16. Arida e Heong 16 hanno sviluppato un campionatore di aspirazione mediante una foglia soffiatore-vac a benzina, e questo prototipo è stata ulteriormente raffinata dai Domingo e Schoenly 17. Vantaggi del campionatore aspirante soffiante-vac rispetto alla D-vac sono che è molto più economico e più facile da gestire.
Sebbene il metodo di campionamento aspirante soffiante-vac è stato usato in molti studi ecologici 18-23, le istruzioni per la sua modifica e applicazione non sono stati chiaramente descritti. Qui vi presentiamo una descrizione dettagliata di video-based della modifica e l'applicazione di una foglia soffiatore-vac a benzina per il campionamento di aspirazione delle popolazioni di artropodi nelle risaie allagate. La modifica si ispira Arida e Heong 16 e Domingo e Schoenly 17, ma il design è stata ulteriormente semplificata rispetto a queste pubblicazioni originali, facilitando la costruzione e l'uso.
Protocol
1. Modifica di una Leaf Blower-Vac per il campionamento di aspirazione
- Raccogliere tutte le parti elencate nella Lista dei materiali.
- Collegare tutte cloruro di polivinile (PVC) tubi di cloruro di polivinile non plastificato (PVC-U) colla (tubi 1-2-3-4-5 e 6-7).
- Praticare tre fori che sono uniformemente distribuite attorno alla bocca di aspirazione della macchina.
- Collegare la macchina alla fine 1 di tubo in PVC 1-5 inserendo una vite in ciascuno dei tre fori. Non utilizzare la colla per collegare estremità del tubo 1 alla macchina perché la connessione dovrebbe essere reversibile per la pulizia della ventola.
Nota: Nel caso il diametro della bocca di aspirazione della macchina differisce dal modello qui descritto, il diametro della estremità del tubo 1 deve essere regolato per adattarsi perfettamente alla macchina. - Aggiungere 2 strati di nastro di tenuta filetto di tubo di estremità 5 e 6.
- Mettere il pezzo di garza metallica tra il tubo e la parte della bocca (tubi in PVC 6 e 7) per evitare che la rete di campionamento di essere risucchiati nel mAchine. Utilizzare garza del metallo con un diametro di maglia compresa tra 0,5 mm e 0,5 cm.
- Collegare il tubo al tubo di estremità 5 e 6 con cerchi fascetta metallica.
2. Preparare il contenitore di campionamento
- Rimuovere il fondo da un secchio di plastica (50 L, 40 cm di diametro inferiore). Questa grandezza della custodia copre 2-4 colline di riso in un campo di riso trapiantato, a seconda della fase delle colture 24.
- Attaccare un manicotto rete di nylon, con una lunghezza di 1 m, all'inizio del secchio con un elastico. Per questo manicotto, utilizzare una dimensione di maglia che è abbastanza piccolo da impedire la fuga dei più piccoli artropodi bersaglio. Utilizzare un diametro inferiore a 0,5 mm.
3. Il campo di applicazione della Modified Leaf Blower-Vac per il campionamento di aspirazione
- Utilizzare due persone per operare il dispositivo nel campo. Una persona gestisce il ventilatore-vac e l'altro gestisce il recinto secchio e le reti di campionamento.
- Avviare la macchina.
- Inserire una ne campionamentot nella parte bocca del ventilatore-vac e fissarlo con un elastico. Per la rete, usare una dimensione di maglia che è abbastanza piccolo per catturare i più piccoli artropodi non bersaglio, ma non crea evidenti resistenza del flusso d'aria. Utilizzare il materiale in nylon leggero con un diametro di maglia compresa tra 0,2-0,5 mm.
- Posizionare il contenitore rapidamente sopra le piante in una posizione casuale nel campo e spingere il fondo del secchio saldamente nel terreno. Assicurarsi che il manicotto è chiusa per impedire artropodi fuoriuscita dalla parte superiore del contenitore.
- Rimuovere tutti gli artropodi dall'interno del contenitore in modo spirale top-down, per una durata di campionamento standardizzato. Per le colture di riso nelle fasi vegetative e riproduttive, utilizzare durate di campionamento di 1 e 2 min, rispettivamente.
- Dopo aver terminato il campione, rimuovere l'elastico dalla rete campionamento, chiudere rapidamente la rete e portarlo dalla parte di bocca della soffiante-vac e chiudere con un nodo, mantenendo la macchina in funzione.
- s RipeterePTO da 3.2 a 3.5 in posizioni casuali nel campo per i prossimi campioni. Il numero di repliche dipende dalla variazione della distribuzione spaziale degli artropodi nel campo, la precisione richiesta della stima e lo scopo dello studio. In genere, sei repliche darà una buona impressione della comunità artropodi e specie abbondanze.
Representative Results
Un totale di 295 artropodi sono stati raccolti in 8 tre minuti campioni blower-Vac da una coltura di riso in fase di maturazione in provincia di Jiangxi, in Cina, nel mese di settembre 2015. Per determinare la relazione tra rendimento relativo (percentuale di artropodi raccolti nel campione ) e di campionamento la durata, ogni campione è stato suddiviso in sei sotto-campioni di 30 secondi ciascuno. Il numero medio di individui per campione era 36,9 ± 4,1 (media ± SEM). Un totale di otto ordini di artropodi sono stati trovati, con Hemiptera (28,8%), Araneae (27,5%) e Ditteri (17,6%) essendo dominante (Figura 1). Il rendimento relativo, espresso come percentuale del numero di artropodi raccolti dopo tre minuti, era 52,9% ± 5,1, 92,4% ± 1,9 e 97,3 ± 0,9% dopo 30 secondi, 2 e 2,5 minuti, rispettivamente (figura 2).
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Figura composizione 1. Specie (a livello di ordine) dei campioni di artropodi nella periferia della città di Nanchang nella provincia di Jiangxi, in Cina. Otto campioni sono state scattate con un soffiatore-Vac di tre minuti ciascuno. Le barre di errore rappresentano l'errore standard della media. Cliccate qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Figura 2. resa relativa cumulativa in funzione della durata complessiva di campionamento sulla base sottocampioni di 30 secondi ciascuno. Il numero totale di artropodi raccolti su un periodo di campionamento di tre minuti è fissato a 100%. Non artropodi sono stati trovati su ispezione visiva dopo l'ultimo campione soffiatore-vac. barre di errore rappresentano gli errori standard della media di otto campioni di tre minuti.= "Https://www.jove.com/files/ftp_upload/54655/54655fig2large.jpg" target = "_ blank"> Clicca qui per vedere una versione più grande di questa figura.
Discussion
campionamento di aspirazione è uno dei tanti possibili metodi per assaggiare le comunità di artropodi nelle colture. Per la ricerca scientifica nei sistemi di riso, il campionamento di aspirazione è una scelta appropriata perché il metodo fornisce stime assolute della densità di artropodi, è non distruttivo, e - in contrasto con i conteggi visive - consente la raccolta e la conservazione dei campioni per la successiva elaborazione. Rispetto alla D-vac disponibile in commercio, il ventilatore-aspiratore è più piccola, più leggera e maneggevole in campi (allagata) riso ed anche più facile da combinare con un involucro. Ad esempio, un soffiatore-Vac pesa circa 6 kg, mentre il modello D-vac zaino, presentato come lo standard internazionale per il campionamento degli insetti, ha un peso 12 kg 11. Ancora più importante, l'efficienza di campionamento della soffiante-vac è superiore alla D-vac 16,17, mentre il costo della soffiante-vac è inferiore. La modifica di una foglia soffiatore-vac in un campionatore di aspirazione non richiede abilità o attrezzature specialie prende meno di un'ora dopo che tutte le parti addizionali sono stati raccolti. Il ventilatore-vac qui descritto è più facile da costruire e gestire rispetto alle versioni precedentemente descritte in letteratura 16,17, e le parti necessarie (Tabella 1) sono materiali di costruzione standard che sono ampiamente disponibili. Questo rende il soffiatore-vac accessibile anche ai ricercatori con piccoli budget nei paesi in via di sviluppo.
La potenza e la cilindrata del motore determina la forza di aspirazione della soffiante-vac. Qui si consiglia una macchina con una potenza tra 0,7-1,2 kW e una cilindrata tra i 25-35 cc, che è adeguata per il campionamento della comunità artropodi-impianto che abita in riso. La lunghezza del tubo flessibile ed il diametro della parte di bocca di aspirazione (condotto 7) sono fondamentali per una buona prestazione di campionamento. Un tubo troppo lungo riduce la potenza di aspirazione, mentre un tubo che è troppo breve sarà scomodo da utilizzare durante il campionamento. Analogamente,una parte di bocca con troppo grande diametro riduce la potenza di aspirazione, mentre un diametro che è troppo piccolo ridurrà l'efficienza di campionamento a causa della piccola superficie. L'efficienza di campionamento dipende in modo critico dalla durata di campionamento. Se il campionamento viene effettuata per tutto il periodo della crescita, della durata di campionamento può essere adattato alle dimensioni dell'impianto, la struttura, e la densità di impianto di mantenere un livello simile di efficienza. l'efficienza di campionamento dovrebbe essere controllato da un accurato controllo visivo dell'area racchiusa dopo il campionamento. Se ci sono ancora artropodi presenti, la durata di campionamento deve essere aumentata. Le durate di campionamento raccomandato per le colture di riso nella fase vegetativa è di 1 minuto e nelle fasi riproduttive e di maturazione è di 2 minuti.
campionamento di aspirazione con il soffiatore-vac può essere condotta in campi allagati, mentre i metodi alternativi, come insidia e battere il campionamento foglio non sono realizzabili in acqua stagnante. Il soffiatore-vac può anche essereusato per campionare la comunità artropodi sulla superficie dell'acqua delle risaie allagate (ad esempio, insetti predatori d'acqua), in quanto la macchina è in grado di succhiare in poca acqua. Tuttavia, non è consigliabile per campionare artropodi acquatici come il motore potrebbe interrotta quando la parte di bocca è inserita profondamente in acqua e il flusso d'aria viene bloccato. Oltre riso, il ventilatore-aspiratore può essere utilizzato anche in altri granella e habitat non-raccolto, purché l'altezza e la struttura della vegetazione consente il corretto posizionamento del contenitore 25.
Il nostro metodo di campionamento di aspirazione del ventilatore-vac è non distruttiva. Quasi tutti gli artropodi raccolti nella rete di campionamento sono sopravvissuti, tra cui quei corpi morbidi come zanzare e damigelle. L'applicazione di questo metodo, tuttavia, presenta alcuni limiti ed inconvenienti. Il ventilatore-vac ha bisogno di essere gestito da due persone. Portare il soffiatore-vac nel campo risulterà in qualche disturbo, e quindi questo metodo può sottovalutarespecie sensibili alle alterazioni, come grilli. posizionamento rapido e brusco del contenitore in una zona relativamente indisturbata nella direzione in avanti di movimento può limitare questo potenziale bias. Il forte rumore della macchina soffiante-vac può anche causare disturbi, e il campionamento di notte in zone residenziali non è raccomandato. Il metodo non è adatto per il campionamento di insetti volanti altamente mobili, come ad esempio predatori Odonata o più grandi parassitoidi imenotteri. Come con qualsiasi metodo di campionamento, la combinazione del soffiatore-vac con altri metodi, come ad esempio il campionamento rete a strascico o raccolta distruttiva delle piante, in grado di fornire una valutazione più completa ed equilibrata della comunità artropodi 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 | |
References
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