Name: Teledetekcyjna ocena uszkodzeń przędziorków dwuplamistych na bawełnie szklarniowej (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-04-28T13:00:00.000+00:00
Duration: 5 min 3 s
Description: Poznaj teledetekcyjną metodę oceny uszkodzeń przędziorków dwuplamistych na bawełnie szklarniowej przy użyciu czujnika multispektralnego. Technika ta dostarcza obiektywny wskaźnik zdrowia roślin i skuteczności insektycydów.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Doceniamy pomoc Chrisa Parkera, który codziennie skanował rośliny i Curtisa Hubbarda, który utrzymywał rośliny w szklarni.

1. Zakładanie kolonii TSSM na fasoli pinto
<ol>
	<li>Zasadź fasolę pinto, Phaseolus vulgaris L., w plastikowych taczkach (56 x 28 x 5 cm3) wypełnionych ziemią ogrodniczą w szklarni, zgodnie z Rysunkiem 1.</li>
	<li>Oznacz tace za pomocą znaczników zgodnie z wariantem badania i powtórzeniem.</li>
	<li>Ustaw i utrzymuj temperaturę w szklarni na poziomie 90 °F oraz wilgotność względną na poziomie 70%.</li>
	<li>Hoduj fasolę do stadium 1-2 liści trójdzielnych10, jak pokazano na Rysunku 2.</li>
	<li>Zabierz przędroże z roślin bawełny naturalnie zainfekowanych tymi roztoczami, usuwając zainfekowane liście.</li>
	<li>Kładź zainfekowane przędrożem liście bawełny na roślinach fasoli pinto tak często, jak będzie to konieczne, aż wszystkie rośliny w taczkach zostaną zainfekowane liczną populacją TSSM.</li>
</ol>
<img alt="Eksperyment szklarniowy, proces kiełkowania nasion, przygotowanie tacek z glebą, badania ogrodnicze." src="/files/ftp_upload/54314/54314fig1.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rysunek 1"> 
Rysunek 1: Sadzenie fasoli pinto w plastikowych tackach. Nasiona fasoli pinto zostały wysiane w plastikowych tackach (56 x 28 x 5 cm3) w szklarni i były codziennie podlewane. <a href="http://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/54314/54314fig1large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Zielone liście podkreślające wzrost roślin, proces fotosyntezy, badanie ekologii." src="/files/ftp_upload/54314/54314fig2.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rysunek 2"> 
Rysunek 2: Fasola pinto z liśćmi potrójnie złożonymi. Pierwszym prawdziwym liściem, który formuje się po wyłonieniu z gleby liścicastego, jest liść prosty lub jedlistkowy. Kolejne liście to liście potrójnie złożone z ząbkowanymi wierzchołkami. <a href="http://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/54314/54314fig2large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.</a>
2. Transfer TSSM do roślin bawełny
<ol>
	<li>Wyhodować rośliny bawełny typu Non-Bt (niezmodyfikowane genetycznie) do stadium 4-5 liści właściwych w plastikowych tackach (56 x 28 x 5 cm) w szklarni, zgodnie z opisem w kroku 1.3 i jak pokazano na Rysunku 3.</li>
	<li>Przenieść kolonie przędziorków z fasoli pinto na młode rośliny bawełny w stadium 4-5 liści właściwych.
	<ol>
		<li>Przenieść 3 skupiska przędziorków dla roślin z lekkim stopniem porażenia. Uwaga: Przy bardzo wysokim stopniu porażenia przędziorki tworzą skupiska lub kule11 i zwisają z końcówek liści, co pokazano na Rysunku 4.
		<ol>
			<li>Umieścić naczynie pod końcówką liścia fasoli pinto zawierającą skupiska TSSM.</li>
			<li>Odciąć nożyczkami końcówki liści fasoli pinto, pozwalając skupiskom TSSM spaść do naczynia, jak pokazano na Rysunkach 5 oraz 6.</li>
			<li>Odwrócić naczynie nad roślinami bawełny i ostrożnie wysypać skupiska TSSM na rośliny bawełny wyhodowane w plastikowych tackach, jak pokazano na Rysunku 7. Uwaga: Każda tacka zawierała ok. 100 roślin bawełny.</li>
			<li>Losowo rozprowadzić 3 skupiska TSSM na roślinach bawełny.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Przenieść 20 skupisk dla roślin z umiarkowanym stopniem porażenia.
		<ol>
			<li>Umieścić naczynie pod końcówką liścia fasoli pinto zawierającą skupiska TSSM.</li>
			<li>Odciąć nożyczkami końcówki liści fasoli pinto, pozwalając im spaść do naczynia.</li>
			<li>Zebrać 20 skupisk w naczyniu.</li>
			<li>Odwrócić naczynie nad roślinami bawełny i wysypać skupiska TSSM na ok. 100 roślin bawełny wyhodowanych w szklarni.</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Przenieść 40 skupisk dla roślin z silnym stopniem porażenia.
		<ol>
			<li>Umieścić naczynie pod końcówką liścia fasoli pinto zawierającą skupiska TSSM.</li>
			<li>Odciąć nożyczkami końcówki liści fasoli pinto, pozwalając im spaść do naczynia.</li>
			<li>Zebrać 40 skupisk w naczyniu.</li>
			<li>Odwrócić naczynie nad roślinami bawełny, wysypać skupiska TSSM na ok. 100 roślin bawełny i rozprowadzić je losowo.</li>
		</ol>
		</li>
	</ol>
	</li>
</ol>
<img alt="Badanie wzrostu roślin; widok gęstego zielonego listowia; badania nad zdrowiem i gęstością liści w warunkach szklarniowych." src="/files/ftp_upload/54314/54314fig3.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rysunek 3"> 
Rysunek 3. Rośliny bawełny na etapie 4-5 liści właściwych. Z gleby wyłaniają się liścienie jako struktury przypominające liście, zorientowane naprzeciwlegle na łodydze siewki. Merystem wierzchołkowy wyrasta ponad liścienie i tworzy pierwsze liście właściwe. <a href="http://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/54314/54314fig3large.jpg" target="_blank">Prosimy kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Choroba roślin; liść z infekcją grzybiczą. Zbliżenie do badań botanicznych." src="/files/ftp_upload/54314/54314fig4.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 4"> 
Rycina 4. Agregaty TSSM zwisające z potrójnego liścia fasoli. TSSM żyją w koloniach i gdy populacje osiągną wysoką gęstość, tworzą agregaty lub struktury przypominające torebki i gromadzą się na końcach liści w celu rozprzestrzenienia się. <a href="http://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/54314/54314fig4large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Kontrola stanu zdrowotnego roślin; ręka trzymająca pojemnik w pobliżu liści, zestaw do zbierania owadów do analizy." src="/files/ftp_upload/54314/54314fig5.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rysunek 5"> 
Rysunek 5. Wycinanie nożyczkami wierzchołków liści fasoli pinto zawierających masę TSSM. Wierzchołki trójlistnych liści fasoli zawierające masy TSSM zostały usunięte za pomocą nożyczek w celu zaszczepienia roślin bawełny. <a href="http://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/54314/54314fig5large.jpg" target="_blank">Aby zobaczyć powiększoną wersję tego rysunku, kliknij tutaj.</a>
<img alt="Obserwacja wzrostu larw w kontrolowanym środowisku; przezroczysty pojemnik z widocznymi wieloma larwami." src="/files/ftp_upload/54314/54314fig6.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rycina 6"> 
Rycina 6. Agregaty TSSM na wierzchołkach liści fasoli umieszczonych w naczyniu. Po znalezieniu odpowiedniej liczby wierzchołków trojlistnych liści fasoli z TSSM na roślinach testowych, zostały one usunięte i umieszczone w naczyniu. Próbki te posłużyły do zaszczepienia kategorii zabiegowych: lekkiej, średniej i ciężkiej, które otrzymały odpowiednio 3, 20 i 40 agregatów TSSM. <a href="http://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/54314/54314fig6large.jpg" target="_blank">Aby wyświetlić większą wersję tej ryciny, kliknij tutaj.</a>
<img alt="Eksperyment z roślinami w szklarni; badacz używający nożyczek do tacek z roślinami w celu zebrania danych." src="/files/ftp_upload/54314/54314fig7.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rysunek 7"> 
Rysunek 7. Odwracanie tacki do góry dnem. Tacki zawierające wierzchołki liści fasoli trójlistkowej z TSSM zostały odwrócone do góry dnem na baldachim bawełny, aby zainfekować rośliny testowe. <a href="http://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/54314/54314fig7large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.</a>
3. Skanowanie roślin bawełny zainfekowanych przez TSSM za pomocą wielospektralnego czujnika optycznego
<ol>
	<li>Zamontuj czujnik optyczny poziomo na ramie szklarni, około 7 ft nad podłogą, jak pokazano na Rysunku 8. Ustaw odległość między skanerem a baldachimem roślin na 36". Użyj poziomicy budowlanej, aby upewnić się, że czujnik jest ustawiony poziomo.</li>
	<li>Umieść niezataczane tace z roślinami bawełny na wózku transportowym.</li>
	<li>Włącz przełącznik czujnika i powoli przesuń wózek pod czujnikiem, aż taca całkowicie przejdzie pod głowicą czujnika, jak pokazano na Rysunku 8. Wyłącz przełącznik. Odsuń wózek.</li>
	<li>Powtórz krok 3.3 trzy razy, aby uzyskać łącznie 3 powtórzenia.</li>
	<li>Powtórz tę procedurę dla wszystkich tac z bawełną.</li>
	<li>Powtórz skanowanie w dniu 1, 5, 6, 7, 9, 10, 12, 13 i 14 po zabiegu (DAT). Skanowanie dostarczyło wartości NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)12. Prześlij wartości NDVI do kieszonkowego komputera PC i zapisz je w nim, a następnie pobierz je na komputer w formacie tekstowym. 
	UWAGA: NDVI obliczono według następującego wzoru: NDVI = (NIR - RED)/(NIR + RED), gdzie RED i NIR to wartości odbicia spektralnego (0-255) w widmach czerwonym i bliskiej podczerwieni, odpowiednio przy 660 i 770 nm.</li>
</ol>
<img alt="Monitorowanie wzrostu roślin w szklarni; konfiguracja czujnika IR (a), rejestrator danych (b), kabel czujnika (d)." src="/files/ftp_upload/54314/54314fig8.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rysunek 8"> 
Rysunek 8. Multispektralny czujnik optyczny użyty do ilościowego pomiaru stanu zdrowia roślin bawełny zainfekowanych TSSM o różnym stopniu zagęszczenia. Wózek z roślinami testowymi był powoli przesuwany pod głowicą czujnika w celu uzyskania wartości odbicia spektralnego. a to głowica czujnika; b to kieszonkowy komputer PC; c to przedział baterii oraz porty wejścia/wyjścia; d to szeregowy kabel danych RS-232, a e to papier pakowy zapewniający jednolite tło. <a href="http://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/54314/54314fig8large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.</a>
4. Analiza danych
<ol>
	<li>Wyznacz maksymalne wartości NDVI, korzystając z procedury Proc Means13. Oblicz procentowy spadek wartości NDVI dla każdego dnia obserwacji, przyjmując dzień 0 jako wartość odniesienia. Przeanalizuj dane, stosując procedurę powtarzanych pomiarów PROC GLM13. 
	UWAGA: Średnie rozdzielono za pomocą testu Duncan's Multiple Range Test przy P = 0.05. Średnie oznaczone tymi samymi małymi literami nie różniły się istotnie.</li>
	<li>Wykonaj ilustracje graficzne danych14, zgodnie z Rysunkiem 9.</li>
</ol>
<img alt="Wykres średniej redukcji NDVI, efekt traktowania w czasie, wykres liniowy, analiza danych." src="/files/ftp_upload/54314/54314fig9.jpg" data-altupdatedat="1788235205000" data-alt="Rysunek 9"> 
Rysunek 9. Procentowa redukcja lub zmiana NDVI w zależności od liczby dni po traktowaniu. Oprogramowanie JMP zostało wykorzystane do graficznego przedstawienia zależności funkcjonalnej między procentową zmianą NDVI a dniami pobierania próbek (DAT). <a href="http://cloudfront.jove.com/files/ftp_upload/54314/54314fig9large.jpg" target="_blank">Proszę kliknąć tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.</a>

<ol><li>Hoy, M. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHoy%2C+MA+%22Agricultural+acarology%3A+Introduction+to+integrated+mite+management%22">Agricultural acarology: Introduction to integrated mite management</a>. 7, CRC Press. (2011).</li>
<li>Jeppson, L. R., Keifer, H. H., Baker, E. W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJeppson%2C+LR+%22Mites+injurious+to+economic+plants%22">Mites injurious to economic plants</a>. , Univ of California Press. (1975).</li>
<li>Brandenburg, R., Kennedy, G. <a target="_blank" href="http://www.academia.edu/1106185/ECOLOGICAL_STUDIES_ON_THE_TWO-SPOTTED_SPIDER_MITE_Tetranychus_urticae_Koch_AND_ITS_PREDATORS">Ecological and agricultural considerations in the management of twospotted spider mite (Tetranychus urticae Koch).</a> Agric. Zool. Rev. 2, 185-236 (1987).</li>
<li>Saito, Y. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/261512144_The_concept_of_life_types_in_Tetranychinae_An_attempt_to_classify_the_spinning_behavior_of_Tetranychinae_Acarologia">The concept of "life types" in Tetranychinae. An attempt to classify the spinning behaviour of Tetranychinae.</a> Acarologia. 24 (4), 377-391 (1983).</li>
<li>Gore, J., et al. <a target="_blank" href="https://www.cotton.org/journal/2013-17/1/upload/JCS17-34.pdf">Impact of two-spotted spider mite (Acari: Tetranychidae) infestation timing on cotton yields.</a> Journal of Cotton Science. 17, 34-39 (2013).</li>
<li>Adamczyk, J. J., Lorenz, G. M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAdamczyk%2C+JJ+%22Beltwide+Cotton+Conference%22">Beltwide Cotton Conference</a>. , National Cotton Council. Memphis, TN. 981-1000 (2016).</li>
<li>Williams, M. R. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWilliams%2C+MR+%22Beltwide+Cotton+Conference%22">Beltwide Cotton Conference</a>. , National Cotton Council. Memphis, TN. 1013-1057 (2016).</li>
<li>Van Leeuwen, T., Vontas, J., Tsagkarakou, A., Dermauw, W., Tirry, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acaricide+resistance+mechanisms+in+the+two-spotted+spider+mite%2C+Tetranychus+urticae+and+other+important+Acari%3A+A+review%5BTitle%5D)+AND+%22Insect+Biochem+Mol+Biol%22%5BJournal%5D)">Acaricide resistance mechanisms in the two-spotted spider mite, Tetranychus urticae and other important Acari: A review.</a> Insect Biochem Mol Biol. 40 (8), 563-572 (2010).</li>
<li>Wilson, L., Morton, R. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/238387365_Seasonal_abundance_and_distribution_of_Tetranychus_urticae_Acari_Tetranychidae_the_two_spotted_spider_mite_on_cotton_in_Australia_and_implications_for_management">Seasonal abundance and distribution of Tetranychus urticae (Acari: Tetranychidae), the two spotted spider mite, on cotton in Australia and implications for management.</a> Bull Entomol Res. 83 (02), 291-303 (1993).</li>
<li>Fernandez, F., Gepts, P., Lopez, M. Stage of development of the common bean plant. <a target="_blank" href="https://cgspace.cgiar.org/handle/10568/54281">Communication Information Support Unit edn</a>. , CIAT. 32(1986).</li>
<li>Clotuche, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+formation+of+collective+silk+balls+in+the+spider+mite+Tetranychus+urticae+Koch%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS.+ONE%22%5BJournal%5D)">The formation of collective silk balls in the spider mite Tetranychus urticae Koch.</a> PLoS. ONE. 6 (4), 1804-1807 (2011).</li>
<li>Rouse, J. W., Haas, R., Schell, J., Deering, D. <a target="_blank" href="https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=19740022614">Monitoring vegetation systems in the Great Plains with ERTS.</a> NASA special publication. 1 (SP-351), 309-317 (1974).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22SAS+v.9.4%22">SAS v.9.4</a>. , SAS Institute Inc. Cary, NC. (2012).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22JMP+v.11%22">JMP v.11</a>. , SAS Institute Inc. Cary, NC. (2013).</li>
<li>Asrar, G., Fuchs, M., Kanemasu, E., Hatfield, J. <a target="_blank" href="https://dl.sciencesocieties.org/publications/aj/abstracts/76/2/AJ0760020300">Estimating absorbed photosynthetic radiation and leaf area index from spectral reflectance in wheat.</a> Agron J. 76 (2), 300-306 (1984).</li>
<li>Myneni, R. B., Hall, F. G. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/3201347_The_interpretation_of_spectral_vegetation_indexes_IEEE_Trans_Geosci_Remote_Sens">The interpretation of spectral vegetation indexes.</a> Geoscience and Remote Sensing, IEEE Transactions on. 33 (2), 481-486 (1995).</li>
<li>Sellers, P. J. <a target="_blank" href="http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/01431168508948283">Canopy reflectance, photosynthesis and transpiration.</a> Int J Remote Sens. 6 (8), 1335-1372 (1985).</li>
<li>Tucker, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Higher+northern+latitude+normalized+difference+vegetation+index+and+growing+season+trends+from+1982+to+1999%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Biometeorol%22%5BJournal%5D)">Higher northern latitude normalized difference vegetation index and growing season trends from 1982 to 1999.</a> Int. J. Biometeorol. 45 (4), 184-190 (2001).</li>
<li>Wilson, L., et al. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/233488801_Within-Plant_Distribution_of_Spider_Mites_Acari_Tetranychidae_on_Cotton_A_Developing_Implementable_Monitoring_Program">Within-plant distribution of spider mites (Acari: Tetranychidae) on cotton: a developing implementable monitoring program.</a> Environ Entomol. 12 (1), 128-134 (1983).</li>
<li>Fitzgerald, G. J., Maas, S. J., Detar, W. R. <a target="_blank" href="http://link.springer.com/article/10.1023/B:PRAG.0000032766.88787.5f">Spider mite detection and canopy component mapping in cotton using hyperspectral imagery and spectral mixture analysis.</a> Precision Agriculture. 5 (3), 275-289 (2004).</li>
<li>Herrmann, I., et al. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/233272311_Spectral_monitoring_of_two-spotted_spider_mite_damage_to_pepper_leaves">Spectral monitoring of two-spotted spider mite damage to pepper leaves.</a> Remote Sensing Letters. 3 (4), 277-283 (2012).</li>
<li>Reisig, D., Godfrey, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectral+response+of+cotton+aphid-%28Homoptera%3A+Aphididae%29+and+spider+mite-%28Acari%3A+Tetranychidae%29+infested+cotton%3A+Controlled+studies%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Entomol%22%5BJournal%5D)">Spectral response of cotton aphid-(Homoptera: Aphididae) and spider mite-(Acari: Tetranychidae) infested cotton: Controlled studies.</a> Environ Entomol. 36 (6), 1466-1474 (2007).</li>
<li>Martin, D. E., Latheef, M. A., López, J. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+selected+acaricides+against+twospotted+spider+mite+%28Acari%3A+Tetranychidae%29+on+greenhouse+cotton+using+multispectral+data%5BTitle%5D)+AND+%22Exp+Appl+Acarol%22%5BJournal%5D)">Evaluation of selected acaricides against twospotted spider mite (Acari: Tetranychidae) on greenhouse cotton using multispectral data.</a> Exp Appl Acarol. 66 (2), 227-245 (2015).</li>
<li>Boudreaux, H. B. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/248244445_The_effect_of_relative_humidity_on_egg-laying_hatching_and_survival_in_various_spider_mites">The effect of relative humidity on egg-laying, hatching, and survival in various spider mites.</a> J Insect Physiol. 2 (1), 65-72 (1958).</li>
<li>Bondada, B., Oosterhuis, D., Tugwell, N., Kim, K. <a target="_blank" href="http://sswe.tamu.edu/PDF/SWE_V20_N2_P171-180.pdf">Physiological and cytological studies of two spotted spider mite, Tetranychus urticae K., injury in cotton.</a> Southwest Entomol. 20 (2), 171-180 (1995).</li>
<li>Teramura, A. H. <a target="_blank" href="https://www.researchgate.net/publication/229789610_Effects_of_UV-B_radiation_on_the_growth_and_yield_of_crop_plants">Effects of ultraviolet B radiation on the growth and yield of crop plants.</a> Physiol Plant. 58 (3), 415-427 (1983).</li>
<li>Teramura, A. H., Sullivan, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+UV-B+radiation+on+photosynthesis+and+growth+of+terrestrial+plants%5BTitle%5D)+AND+%22Photosynthesis+Res%22%5BJournal%5D)">Effects of UV-B radiation on photosynthesis and growth of terrestrial plants.</a> Photosynthesis Res. 39 (3), 463-473 (1994).</li>
<li>Ohtsuka, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deleterious+effects+of+UV-B+radiation+on+herbivorous+spider+mites%3A+they+can+avoid+it+by+remaining+on+lower+leaf+surfaces%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Entomol%22%5BJournal%5D)">Deleterious effects of UV-B radiation on herbivorous spider mites: they can avoid it by remaining on lower leaf surfaces.</a> Environ Entomol. 38 (3), 920-929 (2009).</li>
<li>Sakai, Y., Osakabe, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spectrum-specific+damage+and+solar+ultraviolet+radiation+avoidance+in+the+two-spotted+spider+mite%5BTitle%5D)+AND+%22Photochem+Photobiol%22%5BJournal%5D)">Spectrum-specific damage and solar ultraviolet radiation avoidance in the two-spotted spider mite.</a> Photochem Photobiol. 86 (4), 925-932 (2010).</li>
<li>Suzuki, T., Watanabe, M., Takeda, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((UV+tolerance+in+the+two-spotted+spider+mite%2C+Tetranychus+urticae%5BTitle%5D)+AND+%22J+Insect+Physiol%22%5BJournal%5D)">UV tolerance in the two-spotted spider mite, Tetranychus urticae.</a> J Insect Physiol. 55 (7), 649-654 (2009).</li>
<li>Martin, D. E., López, J. D., Lan, Y. <a target="_blank" href="https://www.ijabe.org/index.php/ijabe/article/view/572">Laboratory evaluation of the GreenSeeker handheld optical sensor to variations in orientation and height above canopy.</a> International Journal of Agricultural and Biological Engineering. 5 (1), 43-47 (2012).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Tradycyjnie testy skuteczności insektycydów przeprowadzane w terenie obejmują kilka zabiegów z substancją chemiczną stosowaną w różnych dawkach i w porównaniu z kontrolą bez leczenia. Akarycydy o różnych profilach toksyczności wobec stadiów roztoczenia i dorosłych TSSM są oceniane w celu ustalenia, czy szkody spowodowane przez nie mogą zostać zmniejszone przez obróbkę chemiczną. Próbki TSSM są pobierane i przenoszone do laboratorium, gdzie są badane pod mikroskopem, a różne etapy TSSM są liczone i rejestrowane. Niezwykle ważne jest pobranie odpowiednich próbek rośliny żywicielskiej w celu określenia uszkodzeń w każdym zabiegu i rozróżnienia ich ze statystycznie akceptowalną precyzją. Liczba próbek, które są wymagane do odróżnienia od siebie zabiegów, zależy od profilu rozmieszczenia organizmu. Wysoce niejednorodne rozmieszczenie TSSM prowadzi do znacznych różnic między obszarami pobierania próbek, a wiele roślin musi zostać pobranych w celu zapewnienia odtwarzalności szacunków populacji. Jednak budżet, siła robocza, czas i precyzja statystyczna są ważnymi czynnikami, które wpływają na techniki pobierania próbek. Badacz powinien optymalnie alokować dostępne zasoby, aby przeprowadzić pobieranie próbek przy jak najmniejszych kosztach, ale z największą precyzją.
Entomolodzy zamiast liczyć etapy TSSM, wizualnie oceniają obrażenia na podstawie skali od braku obrażeń do różnych poziomów obrażeń. Na przykład niektórzy badacze zaproponowali dwumianowe pobieranie próbek, w którym oceniano tylko odsetek porażonych liści, a nie liczbę przędziorków na liść 9,19. Inni oszacowali szkody wyrządzone przez TSSM na bawełnie w oparciu o skalę wskaźnika zaczerwienienia liści, która wahała się od kropkowania i zaczerwienienia do rozległego zaczerwienienia baldachimu roślinności19. Metody te są arbitralne, anegdotyczne i stronnicze w zależności od indywidualnego postrzegania stopnia uszkodzenia. Wymagana jest bardziej solidna i ilościowa ocena szkód spowodowanych przez TSSM, aby ocenić i oddzielić leczenie z precyzją statystyczną.
Naziemny wielospektralny czujnik optyczny wydaje się być ulepszonym narzędziem do ilościowego określania uszkodzeń wyrządzonych przez TSSM i dokładniejszego rozdzielania zabiegów niż wizualny system oceny uszkodzeń przyjęty przez wielu badaczy. Naukowcy poinformowali jednak, że teledetekcja hiperspektralna z dużą ilością danych dostarczyła licznych sygnatur spektralnych w celu identyfikacji i wykrycia stresów związanych z uprawami i charakterystyki koron drzew w porównaniu z teledetekcją wielospektralną, która jest mniej intensywna pod względem danych przy dwóch długościach fal20,21. Korzystając ze spektrometru hiperspektralnego, Reisig i Godfrey odkryli, że długość fali odbicia NIR ≈850 nm jako widmo informacyjne w odróżnianiu bawełny zaatakowanej przez stawonogi od niezainfekowanej bawełny22. W tym badaniu wykazaliśmy, że wielospektralne wartości odbicia (wartość NIR wynosi ≈770 nm) przy zaledwie dwóch pasmach spektralnych były w stanie zidentyfikować i scharakteryzować rośliny bawełny porażone o różnej gęstości TSSM. Ponadto informowaliśmy wcześniej, że wielospektralny czujnik optyczny nie tylko skutecznie oddzielił rośliny bawełny zaatakowane bardzo różnymi kategoriami gęstości TSSM, ale także wykazał, że spiromesifen był bardziej skuteczny niż abamektyna w kontrolowaniu TSSM we wczesnej porze bawełny w szklarni przy połowie wskaźnika najniższej dawki na etykiecie23.
Wielospektralny czujnik optyczny można było zamontować na mobilnej platformie badawczej, a wartości współczynnika odbicia można było uzyskać z leczonych obszarów koron roślinności bez podmiotowości człowieka. Dane dotyczące skuteczności roztoczobójczej można zatem uzyskać bez większego wysiłku ludzkiego. Dane NDVI można łatwo przesłać do komputera i przeanalizować za pomocą komercyjnego oprogramowania statystycznego. Na platformie mobilnej można również zamontować odbiornik GPS, który zbiera współrzędne GPS w celu wygenerowania mapy uszkodzeń pola. Wykorzystując wielospektralne sygnatury odbicia z baldachimu rośliny, wielospektralny czujnik optyczny zapewnia szybki i ekonomiczny sposób identyfikacji i ilościowego określania stresu roślin. Co więcej, znacznie większy obszar pola może zostać pokryty w krótszym czasie dzięki wyższej rozdzielczości przestrzennej koron roślin w porównaniu z konwencjonalnym rozpoznaniem terenowym. Należy pamiętać, że próg szkodliwości TSSM na bawełnie jest różny w zależności od regionu w Stanach Zjednoczonych. Na przykład uszkodzenia spowodowane przez TSSM byłyby większe w suchym środowisku, takim jak Kalifornia, w porównaniu z regionem Środkowego Południa, gdzie często występują opady deszczu i wysoka wilgotność24. W związku z tym straty plonów spowodowane uszkodzeniami TSSM będą zmienne, podobnie jak próg uszkodzenia. Jednak doniesienia z Mississippi, Arkansas i Tennessee ujawniają, że poziom progowy TSSM na bawełnie wydaje się być wtedy, gdy 30 do 50% roślin jest zaatakowanych, a populacje aktywnie rosną5. Ponadto rośliny uprawiane na polu są narażone na wiele stresów, w tym stres wodny i żerowanie stawonogów roślinożerców, a interakcje między tymi działaniami mogą znacznie zmniejszyć produktywność roślin i prawdopodobnie wpłyną na próg uszkodzenia. TSSM może zmniejszać przewodnictwo szparkowe, fotosyntezę i szybkość transpiracji w bawełnie25. Rośliny uprawiane w szklarni są pod wpływem promieniowania UV, które znacząco wpływa na funkcję aparatów szparkowych, fotosyntezę i morfologię baldachimu26,27 i prawdopodobnie może mieć addytywny wpływ na stres roślin. Jednak TSSM jest w stanie uniknąć promieniowania UV dzięki dostępowi do siedliska chronionego przed promieniowaniem słonecznym na dolnej powierzchni baldachimurośliny 28,29,30, gdzie się znajduje.
Wysokość czujnika optycznego nad czaszą celu oraz orientacja czujnika względem celu są ważnymi czynnikami, które znacząco wpłynęły na wartości odbicia uzyskiwane przez wielospektralny czujnik optyczny31. Na przykład, gdy mobilna platforma badawcza przemierza pole upraw rzędowych, na przykład gdy baldachim bawełniany jest otwarty, czujnik prawdopodobnie uzyska różne wyniki w zależności od orientacji czujnika, równolegle lub prostopadle do rzędu. Jest również prawdopodobne, że gleba i inne materiały tła mogą mieć duży wpływ na odczyty czujnika, zwłaszcza gdy czujnik jest ustawiony prostopadle do rzędu. Aby uzyskać maksymalną reakcję czujnika, głowica czujnika powinna być zorientowana w jednej linii z rzędami i bezpośrednio nad nimi. Chociaż ustawienie wiązki światła prostopadle do rzędów z większym prawdopodobieństwem wychwyci odbicie tła gleby, może to być dopuszczalne, gdy baldachim bawełniany jest zamknięty bujną roślinnością. Ponadto operatorzy powinni postępować zgodnie z zaleceniami producenta dotyczącymi zakresu wysokości roboczej 81-122 cm i ustawić głowicę czujnika w jednej linii z celem, aby uzyskać maksymalną odpowiedź sygnału. Ważne jest, aby naładować baterię czujnika przed użyciem lub należy ją trzymać podłączoną, aby uniknąć rozwiązywania problemów. Niski poziom naładowania baterii może powodować błędne odczyty.

Przędziorek dwuplamisty, Tetranychus urticae (Koch) jest polifagicznym i kosmopolitycznym szkodnikiem wielu roślin polowych i ogrodniczych1,2. Żyje w błonach w koloniach na dolnej powierzchni rośliny3,4. W ciągu ostatniej dekady ewoluował od szkodnika pod koniec sezonu do wczesnego sezonu w środkowo-południowych Stanach Zjednoczonych5. TSSM byłpiątym najbardziej szkodliwym szkodnikiem bawełny i spowodował szacunkową stratę 57 441 bel bawełny i zmniejszenie plonów o 0,167% w Stanach Zjednoczonych w 2011 roku6,7. Jego krótki cykl życiowy, wysoka płodność i haploidalno-diploidalna determinacja płci w połączeniu ze zdolnością do trawienia i detoksykacji ksenobiotyków zaostrzyły rozwój odporności na pestycydy8. Obecnie akarycydy pozostają jedynym niezawodnym mechanizmem kontroli tłumienia T. urticae. Dlatego entomolodzy terenowi stale oceniają skuteczność obecnie dostępnych i nowo opracowanych akarycydów.
Szacowanie szkód wyrządzanych przez przędziorki jest zazwyczaj przeprowadzane poprzez ocenę szkód na subiektywnej skali, ze względu na trudności napotkane przy ręcznym liczeniu roztoczy. Niektórzy przeprowadzili dwumianowe pobieranie próbek, w którym oceniano tylko proporcję porażonych liści, a nie liczbę przędziorków na liść9. Jako kryterium oszacowania szkód zastosowano skalę wskaźnika zaczerwienienia liści, która wahała się od kropkowania i zaczerwienienia do rozległego zaczerwienienia roślinności. Wzorzec rozmieszczenia przestrzennego T. urticae na bawełnie był zgodny z zbitym wzorcem rozmieszczenia9. Roztocza są rozmieszczone na liściach bawełny od rzadkich do mocno skupionych i pozostają takie w warunkach polowych. Taki wzorzec rozmieszczenia w połączeniu z niewielkimi rozmiarami, ruchliwością i płodną reprodukcją utrudnia wyliczenie TSSM. Potrzebne są wiarygodne techniki alternatywne do oceny zagęszczenia roztoczy w celu ilościowej oceny skuteczności akarycydów przeciwko TSSM.
Celem tego badania było oddzielenie roślin bawełny uszkodzonych przez różne gęstości TSSM za pomocą optycznego czujnika multispektralnego. Naszym zamiarem było ustalenie, czy naziemny czujnik optyczny może klasyfikować i oddzielać zdrowe rośliny bawełny od tych uszkodzonych przez przędziorków.

<table><tbody><tr><td>GreenSeeker</td><td>Trimble Ag. Division Westminster, CO</td><td>Model 505</td><td>Czerwony czujnik NDVI</td></tr><tr><td>Fasola Pinto</td><td>Producent's Co-op., Bryan, TX</td><td>Nie dotyczy</td><td>Przedmiot do wyboru</td></tr><tr><td>Nasiona bawełny Deltapine</td><td>Brazos Bottom Crop Care, Caldwell, TX77836</td><td>Nie dotyczy</td><td>436 RR; NonBt & RoundUp Ready</td></tr><tr><td>Plastikowe tacki</td><td>BWI, Schulenberg, TX</td><td>FG1020NL7</td><td>56 cm x 28 cm</td></tr><tr><td>Etykiety w patyczkach</td><td>Gempler's, Janesville, WI 53547</td><td>Pozycja # 151276</td><td>Trwałe znaczniki do doniczek z kolcami</td></tr><tr><td>4-kołowy wózek ogrodowy</td><td>Farm Tek, Dyersville, IA 52040</td><td>Pozycja # 108676</td><td>61 cm x 122 cm</td></tr></tbody></table>

teledetekcyjna ocena uszkodzeń przędziorków dwuplamistych na bawełnie szklarniowej

Remote Sensing Evaluation of Two-spotted Spider Mite Damage on Greenhouse Cotton

Celem tego badania było oszacowanie naziemnego wielospektralnego czujnika optycznego jako narzędzia teledetekcyjnego do oceny uszkodzeń liści spowodowanych przez przędziorka dwuplamistego (TSSM), Tetranychus urticae Koch, na bawełnie uprawianej w szklarni. TSSM jest szkodnikiem polifagicznym, który występuje na różnych uprawach polowych i ogrodniczych. Często staje się szkodnikiem bawełny na początku sezonu w szkodliwych proporcjach, w przeciwieństwie do nieszkodliwego szkodnika pod koniec sezonu w środkowo-południowych Stanach Zjednoczonych. Ocena akarycydów jest istotna dla utrzymania skuteczności i zapobiegania oporności na obecnie dostępny arsenał chemikaliów i nowo opracowanych środków kontrolnych. Wyliczanie przędziorków w celu oceny skuteczności jest pracochłonne i czasochłonne. Dlatego subiektywna ocena uszkodzeń wizualnych jest powszechnie stosowana do oceny zagęszczenia przędziorków. NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) jest najczęściej stosowaną statystyką do opisywania charakterystyki odbicia spektralnego baldachimu roślinności w celu oceny stresu i zdrowia roślin w wyniku inwazji przędziorków. Wyniki pokazały, że wielospektralny czujnik optyczny jest skutecznym narzędziem w rozróżnianiu różnych poziomów porażenia wywołanego przez T. urticae na bawełnie wczesnej. Ta technika teledetekcji może być stosowana zamiast oceny wizualnej do oceny zabiegów owadobójczych.

Czujnik emituje światło czerwone i podczerwone, które z kolei odbija się od korony rośliny. Odbite światło służy jako ilościowy pomiar pasm widzialnego i bliskiej podczerwieni widma elektromagnetycznego i jest rejestrowane numerycznie jako odczyt NDVI (Normalized Difference Vegetation Index). Wartości NDVI wahają się od 0 do 0,99. Im wyższy odczyt NDVI, tym zdrowszy baldachim rośliny. Zdrowa roślinność pochłania światło widzialne i odbija światło bliskiej podczerwieni, a niezdrowa roślinność odbija więcej światła widzialnego i mniej światła bliskiej podczerwieni. NDVI służy jako substytut aktywności fotosyntetycznej, a ta właściwość spektralna jest silnie skorelowana z promieniowaniem aktywnym fotosyntetycznie15,16,17,18. Bardzo niskie wartości NDVI (0,1 i poniżej) odpowiadają jałowym obszarom skał lub piasku, podczas gdy umiarkowane wartości (0,2 do 0,3) dotyczą krzewów i łąk, a wysokie wartości (0,6 do 0,8) wskazują na roślinność umiarkowaną i tropikalną. Pomiary współczynnika odbicia uzyskano w świetle dziennym w obszarach czerwieni i bliskiej podczerwieni widm.
NDVI obliczono z następującego równania: NDVI = (NIR - RED)/(NIR + RED), gdzie RED i NIR to wartości odbicia widmowego (0-255) w widmie czerwonym i bliskiej podczerwieni odpowiednio przy 660 i 770 nm. Czujnik rejestruje wartości współczynnika odbicia co 100 ms. W analizach wykorzystano maksymalne odczyty NDVI uzyskane z szeregu wartości NDVI rejestrowanych za każdym razem przez czujnik w celu zminimalizowania współczynnika odbicia tła i zapewnienia spójnych powtarzalnych wartości liczbowych.
Analiza wariancji danych wykazała, że zaobserwowano znaczące różnice w procentowym zmniejszeniu NDVI między roślinami bawełny lekko i przyśrodkowo oraz silnie porażonymi w porównaniu z kontrolą nieleczoną (F = 436,4; P <0,0001; df = 3, 32). Wartości NDVI, które opisywały wigor roślin w okresie testowym, różniły się istotnie między dniami obserwacji (F = 1398,2; P <0,0001; df = 8, 256). Również procentowe zmniejszenie wartości NDVI było odwrotnie skorelowane z leczeniem w okresie obserwacji (DAT), ale rzadko miało tendencję do odchylania się od tego wzorca i znacząco oddziaływało na DAT (F = 201,5; P <0,0001; df = 24, 256). Istotne były również kryteria testu MANOVA dla braku efektu DAT (λ Wilka = 0,00913; F = 339,0; P <0,0001; df = 8, 25). Podobnie, interakcja między DAT a leczeniem była istotna (λ Wilka = 0,00101; F = 29,8; P <0,0001; df = 24, 73).
Rysunek 9 pokazuje procentową zmianę wigoru roślin, jak pokazano za pomocą wartości NDVI w okresie obserwacji. Dodatnia zmiana procentowa wartości NDVI wskazuje na zdrowo rosnące rośliny, podczas gdy wartość ujemna wskazuje, że wigor rośliny zmniejszył się od czasu pierwszego pomiaru (tj. Dnia 0). Nieporażone rośliny kontrolne wykazywały zwiększony wzrost wegetatywny w trakcie badania, podczas gdy rośliny porażone przez TSSM wykazywały degradację zdrowia w czasie. Średni odstęp między zabiegami pokazany w Tabeli 1 pokazuje, że nie zaobserwowano żadnej wyraźnej różnicy w procentowym zmniejszeniu NDVI między kategoriami leczenia (lekka, średnia i ciężka) a grupą kontrolną aż do dnia 5, kiedy to klasy porażenia znacznie odbiegały od kontrolnej i utrzymywały się w przeważającej mierze po tym czasie. Dane te pokazują, że czujnik optyczny może być skutecznie stosowany zamiast pracochłonnego ręcznego pobierania próbek w celu oceny skuteczności leczenia akarycydami na bawełnie.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td colspan="10">dni po leczeniu (DAT)</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kategoria porażenia</td>
			<td>1</td>
			<td>5</td>
			<td>6</td>
			<td>7</td>
			<td>9</td>
			<td>10</td>
			<td>12</td>
			<td>13</td>
			<td>14</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>kontrola</td>
			<td>1,18 ±0,33a</td>
			<td>2,70 ±0,40a</td>
			<td>4,0 ±0,36a</td>
			<td>3,94 ±0,37a</td>
			<td>3,68 ±0,53a</td>
			<td>2,57 ±0,42a</td>
			<td>2,96 ±0,47a</td>
			<td>3,48 ±0,38a</td>
			<td>3,08 ±0,22a</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>światło</td>
			<td>-0,13 ±0,13 mld</td>
			<td>-0,71 ±0,29 mld</td>
			<td>-0,65 ±0,28 mld</td>
			<td>-2,02 ±0,47 mld</td>
			<td>-5,68 ±0,72 mld</td>
			<td>-11,17 ±0,94 mld</td>
			<td>-15,73 ±1,76 mld</td>
			<td>-19,54 ±1,68 mld</td>
			<td>-24,9 ±1,90 mld</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Średni</td>
			<td>-1,83 ±0,42C</td>
			<td>-7,06 ±0,63C</td>
			<td>-9,61 ±0,53C</td>
			<td>-10,39 ±0,57C</td>
			<td>-17.06 ±0.80C</td>
			<td>-26,92 ±0,72C</td>
			<td>-33,84 ±0,96 ° C</td>
			<td>-37.05 ±1.14c</td>
			<td>-41,74 ±0,73C</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>ciężki</td>
			<td>-0,97 ±0,58 p.n.e.</td>
			<td>-11,76 ±0,29 d</td>
			<td>-13,83 ±0,86 d</td>
			<td>-15,20 ±0,63d</td>
			<td>-25,0 ±1,0 dni</td>
			<td>-34,63 ±0,54d</td>
			<td>-39,07 ±0,94d</td>
			<td>-42,68 ±0,62d</td>
			<td>-46,71 ±0,63</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabela 1: Procentowa redukcja Max NDVI po tym, jak rośliny bawełny zostały zaatakowane przez różną liczbę skupisk lub mas TSSM. Rośliny bawełny uprawiane na plastikowych tacach w szklarni zostały zaatakowane trzema kategoriami zagęszczenia przędziorków. Kategoria Light otrzymała 3 masy lub klastry TSSM na tacę, kategoria średnia otrzymała 20 mas na tacę, a kategoria ciężka otrzymała 40 mas na tacę. Średnie oddzielono od kontroli zgodnie z testem wielozakresowym Duncana (P = 0,05). Średnie, po których następuje ta sama mała litera, nie różniły się istotnie na 5% poziomie prawdopodobieństwa.

Ten manuskrypt opisuje wielospektralny czujnik optyczny, który skutecznie wykrywał uszkodzenia bawełny na początku sezonu, sztucznie zainfekowanej różnymi gęstościami populacji przędziorków dwuplamistych.

Teledetekcyjna ocena uszkodzeń przędziorków dwuplamistych na bawełnie szklarniowej

The objective of this study was to evaluate a ground-based multispectral optical sensor as a remote sensing tool to assess foliar damage caused by the ...

Ogólnym celem tej procedury jest ustalenie obiektywnej metody ilościowego określania szkód wyrządzonych roślinom bawełny przez przędziorków dwuplamistych przy użyciu aktywnego wielospektralnego czujnika optycznego. Ta metoda może pomóc odpowiedzieć na kluczowe pytania w entomologii rolniczej, takie jak to, które insektycydy są najlepiej w stanie zwalczać przędziorków w bawełnie. Główną zaletą tej techniki jest to, że zapewnia ona naukowcom obiektywny wskaźnik do oceny szkód wyrządzanych przez przędziorków na bawełnie, przy jednoczesnej oszczędności czasu i cennych zasobów ludzkich.Po raz pierwszy wpadliśmy na pomysł tej metody oceny różnych środków owadobójczych na bawełnie pod kątem skuteczności przeciwko przędziorkom dwuplamym. Aby rozpocząć protokół, uprawiaj rośliny bawełny niemodyfikowane genetycznie lub nie BT do fazy od czterech do pięciu prawdziwych liści w plastikowych tacach w szklarni. Następnie przenieś kolonie przędziorków z fasoli pinto na młode rośliny bawełny w fazie od czterech do pięciu prawdziwych liści.Przenieś trzy masy przędziorków na lekko porażoną roślinę. Umieść patelnię pod końcówką liścia fasoli pinto zawierającą przędziorków dwuplamkowych lub masy TSSM. Odetnij końcówki liści fasoli pinto nożyczkami, pozwalając, aby masy TSSM wpadły na patelnię.Odwróć patelnię do góry nogami nad roślinami bawełny i uderz masami TSSM w rośliny. Następnie losowo rozprowadź trzy masy TSSM na roślinie bawełny. W przypadku roślin porażonych przez media przenieś 20 mas, umieszczając patelnię pod końcówką liścia fasoli pinto zawierającą masy TSSM.Odetnij końcówki liści fasoli pinto nożyczkami i pozwól im wpaść na patelnię. Odwróć patelnię do góry nogami nad roślinami bawełny i wystukaj masy TSSM na 100 roślin bawełny rosnących w szklarni. Przenieś 40 mas dla silnie porażonych roślin.Następnie zbierz 40 mas na patelni. Przed badaniem uszkodzeń należy zainfekować rośliny bawełny przędziorkami dwuplamistymi, jak opisano w protokole tekstowym. Zamontuj czujnik optyczny poziomo na ramie szklarni około siedmiu stóp nad podłogą.Ustaw odległość między skanerem a baldachimem rośliny na 36 cali. Użyj poziomicy stolarskiej, aby upewnić się, że czujnik jest wypoziomowany w poziomie. Podczas skanowania badanych roślin bardzo ważne jest, aby skaner był umieszczony w stałej odległości od baldachimu upraw i aby tło było jednolite.Następnie umieść nieporażone tace z roślinami bawełny na wózku na kółkach. Aktywuj przełącznik czujnika i powoli wsuń wózek pod czujnik, aż taca całkowicie przejdzie przez głowicę czujnika. Gdy taca całkowicie przejdzie przez czujnik, wyłącz przełącznik i wsuń wózek.Następnie powtórz skanowanie, aby uzyskać łącznie trzy replikacje dla wszystkich tacek bawełny. Prześlij znormalizowane różnice w indeksie wegetacji lub wartości NDVI ze skanowania i zapisz je na komputerze kieszonkowym. Następnie pobierz je na komputer w formacie tekstowym. Wykres ten wykorzystuje znormalizowany różnicowy wskaźnik wegetacji lub wartości NDVI, aby pokazać różnice w wigorze roślin między nieporażonymi roślinami kontrolnymi, które zwiększyły wzrost wegetatywny, w przeciwieństwie do roślin porażonych przez TSSM, które z czasem uległy degradacji zdrowotnej.Średnia separacja zabiegów nie wykazała wyraźnej różnicy w procentowym zmniejszeniu NVDI między kategoriami leczenia a grupą kontrolną aż do piątego dnia, kiedy klasy porażenia znacznie odbiegały od kontroli i dalej odbiegały w czasie. Podczas wykonywania tej procedury należy pamiętać o utrzymaniu stałej wysokości czujnika optycznego nad czaszą celu i zapewnieniu spójnego tła. Po jej opracowaniu technika ta utorowała drogę naukowcom zajmującym się entomologią rolniczą do oceny wpływu insektycydów na przędziorków dwuplamistych na bawełnę.Zastosowanie wielospektralnego aktywnego czujnika optycznego do oceny skuteczności owadobójczej w zwalczaniu przędziorków w bawełnie jest bardziej efektywne niż subiektywne oceny uszkodzeń w celu oceny różnic w leczeniu.

remote-sensing-evaluation-two-spotted-spider-mite-damage-on

Research

JoVE Journal

Environment

Środowisko

Niniejszy artykuł demonstruje i omawia techniki stosowane do badania wrażliwości na pestycydy oraz wykrywania oporności na pestycydy kontaktowe i systemiczne u szkodników z grupy stawonogów.

Bioanalizy w monitorowaniu oporności na insektycydy

Przedstawiamy szczegółowy protokół badania wyciszania genów indukowanego wirusem (VIGS) za pośrednictwem Agrobacterium w bawełnie. Do indukowania wyciszania RNA genu GrCLA1 (Cloroplastos alterados 1) bawełny wykorzystano wektory VIGS pochodzące z wirusa TRV (tobacco rattle virus). Albino fenotyp wywołany wyciszeniem GrCLA1 zaobserwowano w stadium siewki w ciągu 2 tygodni po inokulacji.

Analiza wyciszania genów indukowanego wirusem za pośrednictwem Agrobacterium w bawełnie

Opracowano protokoły do efektywnego przygotowania jednorodnych próbek przędziorków, inwazji eksperymentalnych roślin i oceny uszkodzeń roślin, wymaganych do badań interakcji roślina-szkodnik.

Zastosowanie przędziorków dwuplamistych Tetranychus urticae do badań interakcji między roślinami a szkodnikami

Tutaj opisujemy różne etapy związane z opartym na wiedzy rozwojem skutecznego środka mykosektycydowego, w tym izolację, identyfikację, badania przesiewowe i wybór "najlepiej dopasowanego" grzyba entomopatogenicznego, Metarhizium anisopliae, do zwalczania szkodników owadzich w rolnictwie.

Rozwój Metarhizium anisopliae jako mykosektycydu: od izolacji do wydajności polowej

Ten protokół przedstawia prostą metodę analizy sygnałów wapniowych w roślinach, generowanych przez karmienie owadów pluskwiaków, takich jak mszyce. Arabidopsis thaliana przekształcony za pomocą biosensora wapnia GCaMP3 GFP pozwala na obrazowanie dynamiki wapnia w czasie rzeczywistym in vivo z wysoką rozdzielczością czasową i przestrzenną.

Rejestrowanie w czasie rzeczywistym sygnałów wapniowych Arabidopsis podczas żerowania owadów za pomocą biosensora fluorescencyjnego

Tablice życia pozwalają na ilościowe określenie źródeł i wskaźników śmiertelności w populacjach owadów oraz przyczyniają się do zrozumienia, przewidywania i manipulowania dynamiką populacji w agroekosystemach. Przedstawiono metody prowadzenia i analizy kohortowych tablic trwania życia w terenie dla owadów z siedzącymi niedojrzałymi stadiami życia.

Metodyka opracowywania tablic życia owadów siedzących w terenie z wykorzystaniem mączlika (Bemisia tabaci) w układzie bawełnianym jako systemu modelowego

Powszechną praktyką jest ocenianie szkód spowodowanych przez Dryocosmus kuriphilus na podstawie obfitości samych galasów, a nie na podstawie powiązanego uszkodzenia gałęzi. Proponujemy złożony indeks uszkodzeń, który uwzględnia najważniejsze cechy gałęzi, umożliwiając tym samym bardziej realistyczną ocenę szkód.

Ocena uszkodzeń wywołanych przez Dryocosmus Kuriphilus na Castanea Sativa

Tutaj przedstawiono protokół szybkiego, nieniszczącego badania przesiewowego genotypów bawełny pod kątem odporności na nicienie reniform. Protokół obejmuje wizualne badanie korzeni sadzonek bawełny zakażonych nicieniami w celu określenia odpowiedzi na infekcję. Pęd wegetatywny z każdej rośliny jest następnie rozmnażany w celu odzyskania roślin do produkcji nasion.

Badania przesiewowe genotypów bawełny pod kątem odporności na nicienie Reniform

Tutaj ilustrujemy krok po kroku procesy fenotypowania nektariów liści i braktealnych u roślin bawełny, wykorzystując obrazy wygenerowane mikroskopią cyfrową. Jest to skuteczna metoda oceniania nektariów zarówno liści, jak i przysadek bawełny, ponieważ informacje te mogą być zbierane i przechowywane w formie obrazów cyfrowych.

Wizualizacja liści i nazubników bawełny za pomocą mikroskopii cyfrowej w celu poprawy dokładności punktacji i zachowania danych

Nowatorski reaktor beztlenowy z przepływem stałym (UASS) został wykorzystany do produkcji biogazu z włóknistego surowca. Poferment z reaktora UASS został hydrotermalnie zwęglony do biowęgla HTC w ciśnieniowym reaktorze wsadowym. W tym badaniu zastosowano integrację dwóch koncepcji bioenergii w celu zwiększenia ogólnej produkcji bioenergii.

Ocena zintegrowanej fermentacji beztlenowej i karbonizacji hydrotermalnej w produkcji bioenergii

Poznaj teledetekcyjną metodę oceny uszkodzeń przędziorków dwuplamistych na bawełnie szklarniowej przy użyciu czujnika multispektralnego. Technika ta dostarcza obiektywny wskaźnik zdrowia roślin i skuteczności insektycydów.

Teledetekcyjna ocena uszkodzeń przędziorków dwuplamistych na bawełnie szklarniowej

Przeglądaj więcej filmów