Name: Wizualizacja skuteczności pestycydów przeciwko komarom wektorom chorób w terenie (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-03-16T13:00:00.000+00:00
Duration: 10 min 49 s
Description: Poznaj metodę oceny skuteczności pestycydów przeciwko komarom wektorom chorób w terenie przy użyciu pułapek z komarami sentyjnymi. System umożliwia wizualizację wyników w systemie informacji geograficznej.

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

Chcielibyśmy podziękować naukowcom i technikom z Coachella Valley Mosquito and Vector Control District oraz U.S. Army Medical Research Directorate-Kenya za fachowe przygotowanie próbek owadów kolonijnych i współpracę przy badaniach terenowych, które doprowadziły do uzyskania niepublikowanych danych przedstawionych w reprezentatywnych wynikach. Badania te były wspierane przez Departament Rolnictwa Stanów Zjednoczonych (USDA)-Agricultural Research Service oraz Departament Obrony Stanów Zjednoczonych (DoD) Deployed War-Fighter Protection Program (DWFP). Wzmianki o nazwach handlowych lub produktach komercyjnych w tej publikacji służą wyłącznie dostarczeniu konkretnych informacji i nie oznaczają rekomendacji ani poparcia ze strony USDA, DoD lub DWFP. USDA jest dostawcą równych szans i pracodawcą.

<ol><li>Britch, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+mobile+App+for+military+operational+entomology+pesticide+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Mosquito+Control+Association%22%5BJournal%5D)">A mobile App for military operational entomology pesticide applications.</a> Journal of the American Mosquito Control Association. 30 (3), 234-238 (2014).</li>
<li>Britch, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+barrier+treatments+on+native+vegetation+in+a+southern+California+desert+habitat%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Mosquito+Control+Association%22%5BJournal%5D)">Evaluation of barrier treatments on native vegetation in a southern California desert habitat.</a> Journal of the American Mosquito Control Association. 25 (2), 184-193 (2009).</li>
<li>Britch, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Residual+mosquito+barrier+treatments+on+U.S.+military+camouflage+netting+in+a+southern+California+desert+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Military+Medicine%22%5BJournal%5D)">Residual mosquito barrier treatments on U.S. military camouflage netting in a southern California desert environment.</a> Military Medicine. 175 (8), 599-606 (2010).</li>
<li>Britch, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Longevity+and+efficacy+of+bifenthrin+treatment+on+desert-pattern+US+military+camouflage+netting+against+mosquitoes+in+a+hot-arid+environment%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Mosquito+Control+Association%22%5BJournal%5D)">Longevity and efficacy of bifenthrin treatment on desert-pattern US military camouflage netting against mosquitoes in a hot-arid environment.</a> Journal of the American Mosquito Control Association. 27 (3), 272-279 (2011).</li>
<li>Rogers, A. J., Beidler, E. J., Rathburn, C. J. <a target="_blank" href="https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/19591000345">A cage test for evaluating mosquito adulticides under field conditions.</a> Mosquito News. 17 (3), 194-198 (1957).</li>
<li>Rathburn, C. B. Jr, Rogers, A. J., Boike, A. H. Jr, Lee, R. M. <a target="_blank" href="https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/19711000043">Evaluation of the ultra-low volume aerial spray technique by use of caged adult mosquitoes.</a> Mosquito News. 29, 376-381 (1969).</li>
<li>Aldridge, R. L., Golden, F. V., Britch, S. C., Blersch, J., Linthicum, K. J. <a target="_blank" href="http://mosquito-jamca.org/doi/abs/10.2987/17-6697R.1">Truck mounted Natular 2EC (spinosad) ULV residual treatment in a simulated urban environment to control Aedes aegypti and Aedes albopictus in North Florida.</a> Journal of the American Mosquito Control Association. 34 (1), 53-57 (2018).</li>
<li>Chaskopoulou, A., Latham, M. D., Pereira, R. M., Koehler, P. G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Droplet+sampling+of+an+oil-based+and+two+water-based+antievaporant+ultra-low+volume+insecticide+formulations+using+Teflon-+and+magnesium+oxide-coated+slides%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Mosquito+Control+Association%22%5BJournal%5D)">Droplet sampling of an oil-based and two water-based antievaporant ultra-low volume insecticide formulations using Teflon- and magnesium oxide-coated slides.</a> Journal of the American Mosquito Control Association. 29 (2), 173-176 (2013).</li>
<li>Bonds, J. A. S., Greer, M. J., Fritz, B. K., Hoffmann, W. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aerosol+sampling%3A+comparison+of+two+rotating+impactors+for+field+droplet+sizing+and+volumetric+measurements%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Mosquito+Control+Association%22%5BJournal%5D)">Aerosol sampling: comparison of two rotating impactors for field droplet sizing and volumetric measurements.</a> Journal of the American Mosquito Control Association. 25 (4), 474-479 (2009).</li>
<li>Britch, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aerial+ULV+control+of+Aedes+aegypti+with+naled+%28Dibrom%29+inside+simulated+rural+village+and+urban+cryptic+habitats%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Aerial ULV control of Aedes aegypti with naled (Dibrom) inside simulated rural village and urban cryptic habitats.</a> PLoS One. 13 (1), e0191555(2018).</li>
<li>Knapp, F. W., Roberts, W. W. <a target="_blank" href="https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/19661000585">Low volume aerial application of technical malathion for adult mosquito control.</a> Mosquito News. 25, 46-47 (1965).</li>
<li>Lofgren, C. S., Anthony, D. W., Mount, G. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Size+of+aerosol+droplets+impinging+on+mosquitoes+as+determined+with+a+scanning+electron+microscope%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Economic+Entomology%22%5BJournal%5D)">Size of aerosol droplets impinging on mosquitoes as determined with a scanning electron microscope.</a> Journal of Economic Entomology. 66 (5), 1085-1088 (1973).</li>
<li>Haile, D. G., Mount, G. A., Pierce, N. W. <a target="_blank" href="http://agris.fao.org/agris-search/search.do?recordID=US19830942331">Effect of droplet size of malathion aerosols on kill of caged adult mosquitos.</a> Mosquito News. 42, 576-583 (1982).</li>
<li>Hoffmann, W. C., Fritz, B. K., Farooq, M., Cooperband, M. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+wind+speed+on+aerosol+spray+penetration+in+adult+mosquito+bioassay+cages%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Mosquito+Control+Association%22%5BJournal%5D)">Effects of wind speed on aerosol spray penetration in adult mosquito bioassay cages.</a> Journal of the American Mosquito Control Association. 24 (3), 419-426 (2008).</li>
<li>Aldridge, R. L., Wynn, W. W., Britch, S. C., Linthicum, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aspirator+gun+for+high-throughput+mosquito+bioassays%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Mosquito+Control+Association%22%5BJournal%5D)">Aspirator gun for high-throughput mosquito bioassays.</a> Journal of the American Mosquito Control Association. 28 (1), 65-68 (2012).</li>
<li>Aldridge, R. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-throughput+mosquito+and+fly+bioassay+system+for+natural+and+artificial+substrates+treated+with+residual+insecticides%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Mosquito+Control+Association%22%5BJournal%5D)">High-throughput mosquito and fly bioassay system for natural and artificial substrates treated with residual insecticides.</a> Journal of the American Mosquito Control Association. 29 (1), 84-87 (2013).</li>
<li>Abbott, W. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+method+of+computing+the+effectiveness+of+an+insecticide%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Economic+Entomology%22%5BJournal%5D)">A method of computing the effectiveness of an insecticide.</a> Journal of Economic Entomology. 18, 265-267 (1925).</li>
<li>Healy, M. J. R. <a target="_blank" href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/j.1744-7348.1952.tb00899.x">A table of Abbott's correction for natural mortality.</a> The Annals of Applied Biology. 39 (2), 211-212 (1952).</li>
<li>Britch, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+ULV+and+thermal+fog+mosquito+control+applications+in+temperate+and+desert+environments%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Mosquito+Control+Association%22%5BJournal%5D)">Evaluation of ULV and thermal fog mosquito control applications in temperate and desert environments.</a> Journal of the American Mosquito Control Association. 26 (2), 183-197 (2010).</li>
<li>Britch, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+ULV+applications+against+Old+World+sand+fly+%28Diptera%3A+Psychodidae%29+species+in+equatorial+Kenya%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Medical+Entomology%22%5BJournal%5D)">Evaluation of ULV applications against Old World sand fly (Diptera: Psychodidae) species in equatorial Kenya.</a> Journal of Medical Entomology. 48 (6), 1145-1159 (2011).</li>
<li>Dunford, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SR450+and+Superhawk+XP+applications+of+Bacillus+thuringiensis+israelensis+against+Culex+quinquefasciatus%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Mosquito+Control+Association%22%5BJournal%5D)">SR450 and Superhawk XP applications of Bacillus thuringiensis israelensis against Culex quinquefasciatus.</a> Journal of the American Mosquito Control Association. 30 (3), 191-198 (2014).</li>
<li>Haagsma, K. A., Breidenbaugh, M. S., Linthicum, K. J., Aldridge, R. L., Britch, S. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Development+of+Air+Force+aerial+spray+night+operations%3A+high+altitude+swath+characterizations%5BTitle%5D)+AND+%22U.S.+Army+Medical+Department+Journal%22%5BJournal%5D)">Development of Air Force aerial spray night operations: high altitude swath characterizations.</a> U.S. Army Medical Department Journal. , 47-59 (2015).</li>
<li>Henke, J. A. <a target="_blank" href="http://www.mvcac.org/amg/wp-content/uploads/Fighting-Aedes-aegypti-in-the-Desert.docx">Fighting Aedes aegypti in the desert.</a> Proceedings and Papers of the Eighty-Fifth Annual Conference of the Mosquito and Vector Control Association of California. 85, 24-25 (2017).</li>
<li>Britch, S. C., et al. <a target="_blank" href="http://mosquito-jamca.org/doi/abs/10.2987/17-6692.1">Ultra-low volume application of Natular 2EC (spinosad) larvicide as a residual in a tropical environment against Aedes and Anopheles species.</a> Journal of the American Mosquito Control Association. 34 (1), 58-62 (2018).</li>
<li>Golden, F. V., et al. <a target="_blank" href="http://mosquito-jamca.org/doi/abs/10.2987/17-6703.1">Ultra-low volume application of Natular 2EC (spinosad) as a residual in a hot-arid environment against Aedes aegypti.</a> Journal of the American Mosquito Control Association. 34 (1), 63-66 (2018).</li>
<li>Hay, S. I., Lennon, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Deriving+meteorological+variables+across+Africa+for+the+study+and+control+of+vector-borne+disease%3A+a+comparison+of+remote+sensing+and+spatial+interpolation+of+climate%5BTitle%5D)+AND+%22Tropical+Medicine+%26+International+Health%22%5BJournal%5D)">Deriving meteorological variables across Africa for the study and control of vector-borne disease: a comparison of remote sensing and spatial interpolation of climate.</a> Tropical Medicine & International Health. 4, 58-71 (1999).</li>
<li>Tunalioğlu, N. <a target="_blank" href="https://hrcak.srce.hr/index.php?show=clanak&id_clanak_jezik=129060">Quality test of interpolation methods on steepness regions for the use in surface modelling.</a> Technical Gazette (Tehnički vjesnik). 19 (3), 501-507 (2012).</li>
<li>Rathburn, C. B., Rogers, A. J. <a target="_blank" href="https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/19631000089">Field tests of mists and dusts against caged adults of Aedes taeniorhynchus (Wied.).</a> Report of the Thirtieth Annual Meeting, Florida Anti-Mosquito Association. , 38-43 (1959).</li>
<li>Breeland, S. G. <a target="_blank" href="https://www.cabdirect.org/cabdirect/abstract/19711001420">Effect of test cage materials on ULV malathion evaluations.</a> Mosquito News. 30, 338-342 (1970).</li>
<li>Boobar, L. R., Dobson, S. E., Perich, M. J., Darby, W. M., Nelson, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+screen+materials+on+droplet+size+frequency-distribution+of+aerosols+entering+sentinel+mosquito+exposure+tubes%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+and+Veterinary+Entomology%22%5BJournal%5D)">Effects of screen materials on droplet size frequency-distribution of aerosols entering sentinel mosquito exposure tubes.</a> Medical and Veterinary Entomology. 2, 379-384 (1988).</li>
<li>Bunner, B. L., Posa, F. G., Dobson, S. E., Broski, F. H., Boobar, L. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aerosol+penetration+relative+to+sentinel+cage+configuration+and+orientation%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+American+Mosquito+Control+Association%22%5BJournal%5D)">Aerosol penetration relative to sentinel cage configuration and orientation.</a> Journal of the American Mosquito Control Association. 5 (4), 547-551 (1989).</li>
</ol>

Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów.

Połączenie klasycznego podejścia z wykorzystaniem klatek kontrolnych (sentinel cages) z elektronicznym mapowaniem interpolowanych danych o śmiertelności stanowi unikalną i potężną metodę oceny pestycydów w warunkach polowych, wspierając porównawcze badania skuteczności środków ochrony roślin w wielu środowiskach oraz przy różnych konfiguracjach pestycydów i technik ich aplikacji. Chociaż podstawowa metoda klatek kontrolnych nie jest nowa, wizualizacja wzorców śmiertelności w klatkach kontrolnych w systemie GIS stanowi postęp sprzyjający głębszej analizie wzorców przepływu aerozoli z oprysków pestycydowych. Interpolacja punktowych pomiarów skuteczności pestycydów w formie mapy z kodowaniem kolorystycznym jest analogiczna do dodawania smug dymu w tunelu aerodynamicznym w celu wizualizacji przepływu powietrza wokół samochodu i stanowi znaczną poprawę w raportowaniu przestrzennych i czasowych danych o śmiertelności w porównaniu do serii tabel.
Niektóre części oprysków pestycydami są widoczne gołym okiem, natomiast krople pestycydów z niewidocznych części oprysku można wychwycić na szkiełkach przedmiotowych lub innych nośnikach, co – podobnie jak stosowanie klatek kontrolnych – stanowi ugruntowane protokoły. Produkty parowania kropel oraz same krople można wychwytywać za pomocą bawełnianych taśm i analizować przy użyciu chromatografu gazowego sprzężonego ze spektrometrem mas, co dostarcza jeszcze więcej informacji o losach oprysku pestycydowego. Jednakże rzeczywistą skuteczność oprysku oraz przestrzenne wzorce faktycznej śmiertelności wywołanej pestycydami w obszarze docelowym (które mogą obejmować zarówno komponenty kropelkowe, jak i produkty parowania) można jednoznacznie zmierzyć jedynie za pomocą owadów kontrolnych.
Ponadto komponent czasowy skuteczności można jednoznacznie zmierzyć jedynie poprzez serię obserwacji śmiertelności owadów wskaźnikowych, które rejestrują ilościowe wskaźniki szybkiego powalenia versus długoterminowej zachorowalności i śmiertelności gatunków docelowych. Ponownie, seria interpolowanych map z kodowaniem kolorystycznym może zostać wykorzystana do przejrzystej wizualizacji ewolucji śmiertelności po oprysku w czasie, z wyraźnym komponentem przestrzennym, w sposób, którego seria tabel nie jest w stanie przekazać czytelnikowi. Seria map może zostać zanimowana w pętli, aby odtworzyć postęp oprysku i jego efekty na owadach wskaźnikowych, co dodatkowo usprawnia zrozumienie skuteczności nie tylko dla pojedynczego badania, ale także w porównaniach pomiędzy pestycydami, technikami, sprzętem aplikacyjnym, owadami docelowymi i strefami ekologicznymi.
Aby uzyskać najwyższą jakość danych o śmiertelności w tej metodzie, należy zachować szczególną staranność podczas całego procesu obchodzenia się z owadami wskaźnikowymi oraz ich obserwacji. Czas i warunki ekspozycji owadów wskaźnikowych na środowisko, zarówno w obszarach badanych, jak i kontrolnych, przed opryskiem pestycydem powinny być w miarę możliwości identyczne. Ekspozycja ta powinna obejmować okres aklimatyzacji do warunków otoczenia oraz jednolity czas oczekiwania po oprysku dla owadów z grupy badanej i kontrolnej. Obserwacje śmiertelności przed opryskiem, po czasie oczekiwania (t.j. podczas odbierania klatek) oraz w wyznaczonych okresach po oprysku powinny być starannie odnotowywane w arkuszach danych. Należy również zadbać o odebranie wszystkich osobników wskaźnikowych z terenu przed powrotem do laboratorium. Klatki z owadami kontrolnymi i badanymi powinny być fizycznie od siebie oddzielone przez cały czas trwania protokołu. Niezawodne obserwacje tła śmiertelności bazowej w klatkach kontrolnych we wszystkich wyznaczonych punktach czasowych są kluczowe dla właściwej korekty zaobserwowanej śmiertelności w strefie badanej. Dokładne, precyzyjne, porównywalne i znaczące mapy skuteczności można uzyskać wyłącznie na podstawie wysokiej jakości danych o śmiertelności wprowadzonych do systemu informacji geograficznej.
Metoda owadów strażniczych jest z natury elastyczna i znajduje zastosowanie w wielu scenariuszach – dane dotyczące śmiertelności można gromadzić wszędzie tam, gdzie możliwe jest umieszczenie małej klatki. Przykładowo, przeprowadziliśmy próby z pestycydami, w których klatki strażnicze rozmieszczono wewnątrz i wokół symulowanych budynków miejskich oraz wiejskich10, a także w namiotach wojskowych USA (dane niepublikowane 2017-2018), oprócz wielu scenariuszy obejmujących roślinność pustynną, umiarkowaną i tropikalną19,20,21,22 [w tym wciąganie klatek na wysokość do 60 ft w korony sosen w celu pomiaru pionowej śmiertelności po szerokozakresowym oprysku lotniczym (dane niepublikowane 2011-2017)]. Jeśli grunt jest zbyt twardy, aby wbić słupki klatek strażniczych, lub jeśli preferowane jest ich rozmieszczenie na powierzchniach betonowych lub asfaltowych, można skonstruować proste podstawki lub bloki betonowe do podtrzymania słupków. W scenariuszach badających rozpylone ciekłe larwybójki protokół można zmodyfikować, rozmieszczając w punktach strażniczych puste, plastikowe jednorazowe kubki o pojemności 1 qt w celu wychwycenia larwybójki. Kubki te można później napełnić wodą i larwami komarów, aby zmierzyć skuteczność aplikacji7,23,24,25. Należy użyć płytek podłogowych z warstwą klejącą skierowaną do góry, aby utrzymać kubki na miejscu przy wietrze, oraz trzymać pokrywki w pobliżu, aby szybko zakryć i zebrać próbki po upływie czasu karencji po oprysku. Alternatywnie, kubki można pozostawić w miejscu, aby poddać je naturalnym warunkom atmosferycznym, lub pozostawić otwarte w kontrolowanym środowisku w celu zbadania trwałości pozostałości preparatu larwybójczego.
Aby zbadać gęstość kropel oraz spektrum kropel w całym obszarze aplikacji, w pobliżu pozycji owadów strażników można umieścić wirówki do szkiełek (slide spinners) – należy jednak zachować ostrożność, aby wir utworzony przez obracające się szkiełka nie wpływał na przepływ oprysku pestycydowego docierającego do owadów strażników. Podobnie jak w przypadku mapowania śmiertelności, do tabeli atrybutów dla lokalizacji strażników można dodać dodatkowe kolumny dla parametrów kropel i barwnika w celu wyprowadzenia interpolowanych zasięgów pokrycia. Należy zauważyć, że wprowadzenie aspektów zbierania kropel będzie wymagało zwiększenia liczby personelu w terenie, na przykład poprzez wyznaczenie zespołów dedykowanych do ostrożnego zbierania szkiełek oraz wspierania operatora oprysku w kwestii dodatków barwnikowych. Dzięki dodatkowym materiałom i zespołom personelu metody te można połączyć, aby przeprowadzić jednoczesne próby z wykorzystaniem larw i dorosłych owadów strażników, wielu trybów aplikacji (lotniczej, naziemnej, przenośnej) lub różnych pestycydów w układzie równoległym (patrz: reprezentatywne wyniki).
Chociaż główny protokół został opracowany dla komarów, z sukcesem przeprowadziliśmy próby polowe z wykorzystaniem muchówek piaskowych oraz muchy z grupy muchy synantropijne (brudne) w roli organizmów wskaźnikowych, wprowadzając jedynie niewielkie modyfikacje w klatkach dla organizmów wskaźnikowych oraz w ogólnym protokole. Na przykład, określanie płci dorosłych muchówek piaskowych lub much synantropijnych nie jest praktyczne, dlatego w klatkach wskaźnikowych stosuje się grupy o mieszanej płci, co zmniejsza obciążenie kolonii, ponieważ wymagana jest mniejsza liczba osobników niż w przypadku pracy z komarami. W przypadku muchówek piaskowych do klatek wskaźnikowych należy użyć bardzo gęstej siatki; ponadto muchówek piaskowych nie poddaje się anestezji, lecz wprowadza aspiratorami bezpośrednio do w pełni zmontowanych klatek poprzez gumową szczelinę przyklejoną do otworu wyciętego w boku cylindra.
<img alt="Konfiguracja badania meteorologicznego; sprzęt na podnośniku do gromadzenia danych atmosferycznych oraz stacje pobierania próbek gleby." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58440/58440fig8.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rycina 8"> 
Rysunek 8: Dodatkowe scenariusze demonstrujące elastyczność systemu strażniczego. Protokół strażniczy służący do badania skuteczności pestycydów w terenie jest bardzo elastyczny, co obrazują klatki strażnicze zawieszone w odstępach do 60 stóp w koronach sosen (A) oraz w pobliskim otwartym terenie (B) w celu zbadania zdolności powietrznego oprysku pestycydowego ULV do penetracji koron drzew. System strażniczy można łatwo dostosować do badania oprysków larwicydowych skierowanych przeciwko niedojrzałym stadiom komarów, wykorzystując jednorazowe plastikowe kubki do wychwytywania kropel w warunkach wewnątrzpomieszczeniowych (C) oraz na zewnątrz w symulowanym obszarze miejskim (D). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58440/58440fig8large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
Metoda mapowania skuteczności jest z natury elastyczna, ponieważ opiera się na interpolacji, która jest standardowym procesem w większości programów GIS.26Ogólnie interpolacja wykorzystuje znane dane w określonych punktach do szacowania danych w pobliskich punktach niepróbkowanych. Istnieje kilka rodzajów technik interpolacji.27 które można dobrać w zależności od przestrzennego rozkładu i gęstości danych dotyczących śmiertelności punktowej. Zastosowano metodę odważonego dystansu (IDW), która przypisuje większą wagę statystyczną znanym danym z punktów położonych bliżej szacowanych punktów nieznanych. Rozwiązywanie problemów w części terenowej metody koncentruje się na śmiertelności kontrolnych osobników wskaźnikowych (t. j. jeśli śmiertelność jest &gt; 25% w grupach kontrolnych i istnieje pewność, że aplikacja nie wpłynęła na obszar kontrolny, oznacza to, że czynnik w środowisku inny niż pestycyd powoduje śmiertelność, co zafałszuje analizę; w takim przypadku badanie będzie wymagało powtórzenia lub przeniesienia w inne miejsce). Najczęstsze słabe punkty w części metody dotyczącej mapowania związane są z generowaniem wysokiej jakości tabel danych w GIS, dlatego kluczowe jest uważne wklejanie danych, aby odpowiednie wartości były przypisane do właściwych punktów (ramka odczytu) oraz prawidłowe etykietowanie kolumn dla każdego okresu śmiertelności, pestycydu, sprzętu aplikacyjnego, itp.
Metoda owadów strażniczych nie została zaprojektowana jako bezwzględna miara skuteczności. Zamiast tego metoda ta umożliwia porównanie względnej skuteczności pestycydów (w określonym środowisku, przy użyciu danego sprzętu aplikacyjnego, rozcieńczalnika, owada docelowego i techniki) w odniesieniu do tego samego pestycydydu w innych warunkach lub porównanie różnych pestycydów w tych samych warunkach. Metoda ta nie obejmuje wychwytywania kropli pestycydów ani składnika aktywnego, choć aparaturę do badania tych aspektów można łatwo umieścić w siatce sąsiadującej z klatkami strażniczymi. Metoda klatek strażniczych nie mierzy skuteczności oprysków pestycydowych przeciwko owadom wektorowym w locie, co jest możliwe, lecz niepraktyczne28. Istnieje ożywiona dyskusja na temat tego, czy rodzaj siatki w klatkach strażniczych wpływa na pomiary skuteczności oprysków pestycydowych14,29,30,31. Nie ma to jednak większego znaczenia dla naszego celu, jakim jest zbadanie względnej skuteczności danej formulacji w różnych środowiskach lub kilku formulacji w jednym środowisku (co można przeprowadzić przy użyciu standardowej klatki ze standardowym typem siatki).
Na przykład w niedawnym badaniu porównano wyniki śmiertelności w klatkach strażniczych w trzech podobnych eksperymentach dotyczących napowietrznej aplikacji pestycydów, przeprowadzonych w odstępach dziesięcioleci, z których każdy wykorzystywał inne metody klatek strażniczych, a wszystkie przyniosły porównywalne wyniki10. Podobnie istnieje kontrowersja dotycząca tego, czy przenosić owady strażnicze do klatek „czystych” (t.j. klatek, które nie zostały opryskane). Ponownie, dane dotyczące śmiertelności owadów strażniczych należy rozpatrywać jako względne, a nie bezwzględne, i nie dotyczą one dodatkowej śmiertelności wynikającej z kontaktu owadów strażniczych z pestycydem przylegającym do klatki lub siatki. W rzeczywistości w środowisku naturalnym opryski pestycydami będą również przylegać do naturalnych powierzchni, z którymi mogą kontaktować się docelowe owady. Wcześniej stwierdziliśmy, że śmiertelność wywołana manipulacjami z komarami, w tym znieczuleniem za pomocą CO2 lub zimna, może przewyższać śmiertelność wynikającą z kontaktu z pestycydem, który mógł znajdować się na klatkach (dane niepublikowane 2008). Kolejnym ograniczeniem jest fakt, że istotność i stosowalność wyników śmiertelności w klatkach strażniczych w odniesieniu do lokalnych naturalnych populacji docelowych owadów nie są jeszcze w pełni znane; jednak im bliższe genealogicznie są hodowane w koloniach owady strażnicze w stosunku do lokalnych gatunków, tym większa jest stosowalność map skuteczności w odniesieniu do populacji lokalnych.
W przyszłych modyfikacjach tej metody korzystne byłoby wprowadzenie zmian umożliwiających zastosowanie systemów bezzałogowych statków powietrznych (UAS) do aplikacji pestycydów. Obecne kierunki rozwoju w wykorzystaniu UAS w operacyjnej kontroli wektorów obejmują aplikację pestycydów (w szczególności preparatów larwicydowych skierowanych do siedlisk niedojrzałych komarów) nad terenami i przez obszary trudno dostępne. Aby uzyskać istotne informacje z prób z wykorzystaniem owadów strażniczych, stacje strażnicze musiałyby zostać rozmieszczone w trudno dostępnych lokalizacjach w możliwie największym zakresie. Przykładem istotnych informacji jest testowanie zdolności UAS do efektywnego dotarcia larvicydem do określonego obszaru przy sterowaniu wyłącznie w linii wzroku przez operatora, który nie może bezpośrednio obserwować obszaru docelowego. Taki scenariusz może wymagać opracowania innych UAS do rozmieszczania i odbierania klatek strażniczych lub kubków do zbierania larvicydów, a także innych systemów do rejestracji danych meteorologicznych w tych trudno dostępnych obszarach docelowych. Dane dotyczące śmiertelności z takiego scenariusza mogą być analizowane w GIS analogicznie do uznanych scenariuszy, z dodatkowymi funkcjami mapy, takimi jak wpływ przeszkód naturalnych, mikrohabitatu i mikrometeorologii, które mogą różnić się od efektów występujących podczas standardowych aplikacji z wykorzystaniem ciężarówek, samolotów lub opryskiwaczy przenośnych. Zaawansowane możliwości GIS, takie jak wizualizacja trójwymiarowych interpolacji śmiertelności wynikająca z rozszerzonego rozmieszczenia stacji strażniczych w siatkach pionowych i poziomych, stanowią również potencjalne rozwiązanie zarówno dla standardowych, jak i nowo powstających technologii aplikacji.

Skuteczność pestycydów zdrowia publicznego przeciwko uciążliwym i chorobotwórczym owadom, takim jak komary, muchy piaskowe i muchy rozmnażające brud, nie jest jednakowa w pustynnych, tropikalnych, umiarkowanych lub miejskich strefach ekologicznych1. Niektóre kluczowe gatunki w tych trzech grupach owadów są ważnymi wektorami pasożytów, wirusów, robaków filarialnych i bakterii, które powodują poważne choroby u ludzi, zwierząt domowych i zwierząt gospodarskich na całym świecie. W celu jak najlepszej ochrony zdrowia publicznego i weterynaryjnego należy zbadać ograniczenia środowiskowe pestycydów w celu uzyskania informacji na temat skutecznego stosowania najwłaściwszych form i technik stosowania pestycydów. Amerykańska Agencja Ochrony Środowiska nie wymaga od producentów pestycydów w zakresie zdrowia publicznego określania oczekiwanej skuteczności preparatu w różnych środowiskach lub docelowych owadach, jednak pestycydy te są stosowane do zwalczania komarów i wektorów w wielu strefach ekologicznych w USA i na całym świecie.
Opracowaliśmy program badawczy do oceny licznych kombinacji pestycydów oraz sprzętu i technik do ich stosowania na gorących i suchych pustyniach, gorąco-wilgotnych tropikach, ciepłych i chłodnych strefach umiarkowanych oraz miejskich, w celu opracowania wytycznych dotyczących stosowania pestycydów specyficznych dla docelowego owada i środowiska1. W tym programie oceniamy pestycydy, które są ukierunkowane na dorosłe stadia komarów i much piaskowych (dorosłe środki zapobiegawcze) oraz niedojrzałe stadia komarów (larwobójcze) przy użyciu sprzętu do aplikacji pestycydów, który jest przenoszony ręcznie, montowany na ciężarówce lub samolocie i instalowany w stałych miejscach. Następnie oceniane są cztery główne techniki stosowania pestycydów na zewnątrz: (1) rozpylanie w aerozolu o bardzo małej objętości (ULV) lub mgły termicznej w przestrzeni z doroscydami przeznaczonymi do szybkiego powalania docelowych owadów, (2) wariant pierwszej techniki, w której płynne larwicydy są stosowane z ULV lub mgłą termiczną w celu krótko- lub długoterminowego stłumienia niedojrzałych stadiów docelowych owadów, (3) rozpylanie zamgławiające w określonym czasie z ustalonych miejsc, przeznaczone do odstraszania lub zabijania, oraz (4) rozpylacze zimną mgłą o małej objętości (LV) pozostałości pestycydów, przeznaczone do nakładania długotrwałych powłok toksycznych lub odstraszających na różne podłoża naturalne lub sztuczne. Przedstawiono tu szczegółowe metody prowadzenia technik (1) i (2) wymienionych powyżej. Metody dla (3) zostaną przedstawione w oddzielnych badaniach, a techniki w (4) są opisane pokrótce we wcześniejszych publikacjach2,3,4.
Aby zrealizować ten złożony program badawczy, zaprojektowaliśmy system protokołów wspierających efektywną, opłacalną, przenośną i powtarzalną/standaryzowaną ocenę technik dorosłobójczych i larwobójczych aerozoli z różnymi kombinacjami pestycydów/sprzętu w wielu środowiskach. U podstaw tych protokołów leży wykorzystanie komarów wskaźnikowych hodowanych w koloniach (dorosłych i niedojrzałych) oraz much piaskowych (dorosłych) w celu wskazania przestrzennych i czasowych wzorców skuteczności pestycydów. W przypadku stosowania środków przeciw dorosłobójcom dorosłe komary wskaźnikowe lub muchy piaskowe są umieszczane w małych jednorazowych klatkach rozmieszczonych w ustrukturyzowanych układach na obszarze docelowym i w nieleczonym obszarze kontrolnym. W przypadku zastosowań larwicydowych małe jednorazowe kubki są podobnie rozprowadzane do zbierania rozpylonych kropelek larwicydów w celu późniejszego wprowadzenia wody i niedojrzałych komarów hodowanych w koloniach wskaźnikowych. Następnie rejestrujemy procentową śmiertelność w klatkach wskaźnikowych lub procentowy rozwój dorosłych osobników w kubkach wskaźnikowych w określonych odstępach czasu po oprysku i wykorzystujemy te dane do tworzenia elektronicznych map skuteczności przestrzennej i czasowej w systemie informacji geograficznej (GIS), które można ilościowo porównywać między środowiskami.
Używanie klatek wartowniczych owadów hodowanych w koloniach do oceny skuteczności pestycydów w terenie jest od dawna praktykowaną praktyką5,6, a używanie pustych plastikowych kubków strażniczych do zbierania rozpylonych larwobójców pojawia się w literaturze7. Jednak nasze elektroniczne mapowanie skuteczności w celu wizualizacji przestrzennych i czasowych wzorców śmiertelności jest innowacją, która znacznie usprawnia badanie śmiertelności, które w przeciwnym razie byłoby prezentowane w płaskich formatach tabelarycznych. Również system załadunku klatek o wysokiej przepustowości oraz modułowy system rozmieszczania klatek, który można dostosować do różnych opisanych tutaj scenariuszy, są unikalne dla naszego programu. Inne programy badawcze inaczej podchodzą do oceny stosowania pestycydów w terenie. Obecnie popularne metody obejmują przechwytywanie i analizowanie znakowanych barwnikiem kropelek pestycydów z oprysków w terenie na wirujących szkiełkach szkiełkowych8 lub acrylic rods9, co jest od dawna znanym procesem generującym dane, które można elektronicznie mapować i wizualizować.
Jedną z wad jest to, że pomiary wielkości kropel i gęstości z nośników zbierających są szacowane tylko na podstawie niewielkiej części całkowitej powierzchni zbierania, z programową mikroskopią pól widzenia, które są niestety bardzo subiektywne. Ponadto mapy rozmieszczenia i gęstości kropelek nie ilustrują w pełni skuteczności pestycydów, ponieważ zakłada się, że obecność progowej liczby kropel o określonej wielkości automatycznie wskazuje na śmiertelność owadów docelowych. To założenie nie uwzględnia śmiertelności spowodowanej parowaniem produktów z kropelek przepływających przez obszar docelowy, które mogą również powodować śmiertelność10, ani tego, że mniejsza liczba kropel lub inne rozmiary kropel mogą zabić pewną część docelowych osobników. Pierwotnym uzasadnieniem10,11,12 jest to, że pestycyd w aerozolu jest przeznaczony do uderzania małych kropelek w aktywnie latające owady docelowe. Jednak nasze obserwacje w terenie, w tym zmniejszenie naturalnych populacji po oprysku, gdy owady docelowe nie latają aktywnie, sugerują, że kropelki lub produkty parowania z kropel docierają do celów, które nie latają, ale raczej są ukryte w refugiach spoczynkowych (dane niepublikowane z 2011 r.). Ponadto zaobserwowaliśmy w analizie aplikacji oprysków polowych (poprzez jednoczesne wychwytywanie kropel, wychwytywanie substancji czynnej pestycydów i klatki wskaźnikowe), że mapy rozmieszczenia kropel, rozmieszczenia substancji czynnych i śmiertelności nie są zgodne (dane niepublikowane z 2010 r.).
Innym popularnym podejściem do oceny skuteczności pestycydów jest rozmieszczanie klatek wartowniczych w siatce wyznaczonej na płaskim, jednorodnym polu bez przeszkód dla pióropusza pestycydu i w prawie idealnych warunkach meteorologicznych (np. stałe wiatry <10 mph i kierunek wiatru prostopadły do linii oprysku). Jeszcze inni podchodzą do tego, mierząc skuteczność za pomocą strażników umieszczonych w tunelach aerodynamicznych14. Podejścia te zapewniają jedną perspektywę skuteczności pestycydów, ale są mniej prawdopodobne, że osiągną skuteczność operacyjną w nieidealnych warunkach polowych (niejednorodne siedliska, które zawierają przeszkody w przepływie pestycydów i zmienne, jeśli nie w nieoptymalnych warunkach meteorologicznych). Poszukiwanie dowodów na poparcie absolutnej skuteczności nie jest realistyczne. Warunki pracy rzadko są idealne, a wybór preparatów na podstawie testów w tunelach aerodynamicznych lub bezpośredniego stosowania w parkach inżynieryjnych może być mylący.
W naszych badaniach korzystamy z naturalnych miejsc polowych i danych warunków meteorologicznych (ale nie w przypadku deszczu lub ekstremalnych wiatrów, które są poza granicami jakiegokolwiek programu operacyjnego). Jest to prawdopodobnie bardziej pouczające dla operacyjnej kontroli wektorów, gdy obserwuje się rozsądną skuteczność preparatu pestycydu pomimo złych warunków środowiskowych, niejednorodnego siedliska i przeszkód w przepływie pestycydów. W każdym przypadku, gdy jest to możliwe, zaleca się uzupełnienie danych dotyczących śmiertelności owadów wskaźnikowych o nadzór przed i po nadzorze nad naturalnymi populacjami owadów docelowych na obszarach poddanych działaniu środka i kontroli, jako pomost między kontrolowanym narażeniem a rzeczywistym narażeniem na pestycyd ogniskowy. Nadzór nad naturalnymi populacjami nie jest jednak wystarczający do ustalenia, czy stosowanie pestycydów powoduje śmiertelność w populacji docelowej, czy też docelowe owady rzeczywiście przemieszczają się z obszaru docelowego po wykryciu nadlatujących aerozoli pestycydów.
Niezależnie od zastrzeżeń do jakiejkolwiek oceny oprysków pestycydami na polu, elektroniczne mapowanie danych o śmiertelności w GIS (w przeciwieństwie do płaskiej prezentacji danych o śmiertelności w tabelach) zachowuje atrybuty ilościowe zdolne do rygorystycznego porównania między próbami, a także zapewnia środki do szybkiej, wizualnej oceny. Dzięki danym zebranym w systemie GIS naukowcy mogą ustawić progi skuteczności pestycydów i zwizualizować względną zdolność pestycydu ogniskowego w wielu środowiskach lub porównać możliwości wielu pestycydów w jednym środowisku w różnych urządzeniach i technikach aplikacji.

<table><tbody><tr><td>< mocne> stojaki do testów biologicznych: </mocna></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>plastikowa pokrywa rurki</td><td>Visipak</td><td>192224</td><td></td></tr><tr><td>1,25-calowy łącznik PVC SCH-40</td><td>Lowes</td><td>PVC 00100 0800</td><td></td></tr><tr><td>1/4-calowy pręt mosiężny</td><td>OD K& S Engineering</td><td>1165</td><td></td></tr><tr><td>Nazwa</td><td>Firma</td><td>Numer katalogowy</td><td>Komentarze</td></tr><tr><td>Testy biologiczne: </mocne></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>o-ringi silikonowe FDA S-500-70</td><td>Uszczelka i opakowanie Alltek</td><td>PA-2127-12</td><td></td></tr><tr><td>dokładne przesiewanie</td><td>Walmart</td><td>40310-0000-063 białe</td> waciki <td>T-310</td></tr><tr><td></td><td>Marka Fisher Duże</td><td></td><td>waciki (niesterylne)</td></tr> <tr><td>plastikowe rurki Regulator</td><td>775674</td><td></td><td>Visipak</td></tr><tr><td></td><td>Norgren</td><td>R83-200-RNEA</td> miernik regilatora <td></td></tr><tr><td></td><td>Wika Instrument Corp</td><td>4315031</td><td></td></tr><tr><td>Kanister</td><td></td><td></td> CO2 <td>o pojemności 20 funtów</td></tr><tr><td>Komora CO2</td><td>Podstawy</td><td></td><td>: Zmodyfikowany pojemnik tupperware (16 filiżanek)</td></tr><tr><td>1/4-calowa rurka tygonowa,</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>aspirator maglite i rurki</td><td>Bioquip</td><td>2809D</td><td>D-cell maglite aspirator</td></tr> zmodyfikowana <tr><td>rura PVC do o-ringów</td><td>Lowes</td><td>PVC 07112 0600</td><td>Rura SCH-40 zmodyfikowana za pomocą narzędzia tnącego na wewnętrznej powierzchni, aby pomieścić probówkę do testów biologicznych</td></tr><tr><td>Separator poczwarek</td><td>John W. Hock Co.</td><td>5412</td><td></td></tr><tr><td>Nazwa<</td><td>strong>Firma</td><td>Numer katalogowy</td><td>Komentarze</td></tr><tr><td>Klatki wartownicze polowe: </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>1/2 pt kartonowy korpus puszki</td><td>Neptun</td><td>295</td><td></td></tr><tr><td>1/2 pt kartonowa pokrywka na kubek</td><td>Neptun</td><td>295A</td><td></td></tr><tr><td>przesiewanie zgrubne</td><td>Walmart</td><td>41721-0540-063 biały</td><td>T-1721</td></tr><tr><td>Opaski kablowe na rzepy 8 cali x 1/2 cala</td><td>Rzep marki</td><td>VEL91140</td><td></td></tr><tr><td>gumka</td><td>Narodowe Instytuty dla Niewidomych</td><td>7510-01-058-9974</td><td></td></tr><tr><td>waciki</td><td>Marka Fisher Duże</td><td></td><td>waciki (niesterylne)</td></tr><tr><td>Przekładki PVC</td><td>Lowes</td><td>PVC 04010 0600</td><td>Zmodyfikowane przez pocięcie na kawałki o długości 18 cali i odcięcie połowy końca (wzdłuż)</td></tr><tr><td>Pojemniki na tace</td><td>Blue Ridge Thermalforming</td><td>400-3N-WHT-ABS</td><td></td></tr><<tr><td>strong>Nazwa</strong</td><td>>Firma</td><td>Numer katalogowy</td><td>Uwagi</strong</td></tr><tr><td>>Sprzęt do przeprowadzania testów biologicznych w terenie: </mocny></td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>60-calowy słupek bieżnika</td><td>Jeffers.com</td><td>T8T4</td><td></td></tr><tr><td>1 ft3 pudełka kartonowe</td><td>USP</td><td>S-18344</td><td></td></tr><tr><td>Kubki delikatesowe</td><td>WNA Inc.</td><td></td><td></td>APCOMBO16</tr><tr><td>18-calowe x 18-calowe płytki linolium</td><td>Lowes</td><td>LSS4307BPS</td><td></td></tr><tr><td>Nazwa</td><td>Company</td><td>Numer katalogowy</td><td>Komentarze</td></tr><tr><td>Sentinel transport w klatce: </td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>48 qt Chłodnica Island Breeze</td><td>Igloo</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Ręczniki frotte 16 cali x 19 cali</td><td>Ability One</td><td>7920-01-454-1150</td><td></td></tr><tr><td>worki</td><td></td><td></td> na śmieci <td>13 galonów (rozmiar kuchni)</td></tr></tbody></table>

wizualizacja skuteczności pestycydów przeciwko komarom wektorom chorób w terenie

Visualizing Efficacy of Pesticides Against Disease Vector Mosquitoes in the Field

Skuteczność pestycydów zdrowia publicznego przeciwko uciążliwym owadom i wektorom chorób, takim jak komary, muchy piaskowe i muchy rozmnażające brud, nie jest jednakowa we wszystkich strefach ekologicznych. Aby jak najlepiej chronić zdrowie publiczne i weterynaryjne przed tymi owadami, należy zbadać ograniczenia środowiskowe pestycydów w celu uzyskania informacji na temat skutecznego stosowania najodpowiedniejszych preparatów i technik pestycydów. Opracowaliśmy program badawczy w celu oceny kombinacji pestycydów, sprzętu do stosowania pestycydów i technik aplikacji w gorących, suchych i wilgotnych lokalizacjach tropikalnych, ciepłych i chłodnych umiarkowanych oraz w miastach, aby uzyskać wytyczne dotyczące stosowania pestycydów specyficzne dla docelowych owadów i środowiska. W tym celu zaprojektowaliśmy system protokołów, które wspierają wydajną, opłacalną, przenośną i ustandaryzowaną ocenę różnorodnej gamy pestycydów i sprzętu w wielu środowiskach. U podstaw tych protokołów leży wykorzystanie szeregu małych klatek z hodowanymi w koloniach komarami wskaźnikowymi (dorosłymi i niedojrzałymi) oraz muchami piaskowymi (dorosłe), strategicznie rozmieszczonymi w naturalnych siedliskach i wystawionymi na opryskiwanie pestycydami. Przestrzenne i czasowe wzorce skuteczności pestycydów są wyprowadzane z procentowej śmiertelności w klatkach wskaźnikowych, a następnie mapowane i wizualizowane w systemie informacji geograficznej. Mapy śmiertelności wskaźnikowych mogą być porównywane statystycznie w celu oceny względnej skuteczności pestycydu w wielu środowiskach lub w celu zbadania wielu pestycydów w jednym środowisku. Protokoły mogą być modyfikowane w celu uwzględnienia różnych scenariuszy, w tym na przykład pionowej orientacji strażników w siedliskach koron drzew lub jednoczesnego testowania metod aplikacji naziemnej i powietrznej.

Poniżej przedstawiono reprezentatywne wyniki z dwóch nieopublikowanych badań terenowych, które obejmowały istotę opisanych powyżej metod. W badaniach tych analizowano dwa aspekty skuteczności adultycydów przeciwko owadnim wektorom chorób w grupach kontrolnych.
Pierwsze badanie (dane niepublikowane 2010-2012) miało na celu sprawdzenie, czy rozcieńczalnik może wpływać na skuteczność pestycydów przeciwko komarom w gorącym i suchym środowisku pustynnym przy zastosowaniu urządzenia do zamgławiania termicznego. Przeprowadzono trzy oddzielne aplikacje z synergistycznym adulticydem na bazie permetryny, który mógł być rozcieńczany w oleju lub wodzie. Każda z aplikacji została wykonana przy użyciu zamontowanego na ciężarówce generatora mgły termicznej z innym rozcieńczalnikiem: wodą, olejem mineralnym BVA13 lub olejem napędowym. Następnie wykorzystano siatkę co najmniej 20 klatek z komarami strażniczymi umieszczonych na słupach na otwartym obszarze suchym (Rycina 6), a dane meteorologiczne rejestrowano za pomocą przenośnego rejestratora pogodowego.
W drugim badaniu (dane niepublikowane, 2011) zbadano względną skuteczność pojedynczej formulacji pestycydowej zastosowanej jednocześnie za pomocą dwóch rodzajów opryskiwaczy (ULV i zamgławiania termicznego) przeciwko muchówkom z rodzaju *Phlebotomus* w gorącym środowisku równikowym. Wykorzystano dwie sąsiadujące siatki po 25 sentynelowych klatek z muchówkami, umieszczonych na palach w siedlisku z niskich traw i roślin zielnych o różnej gęstości, na dużym polu w gorącej równikowej dolinie (Rysunek 7). Dane meteorologiczne rejestrowano za pomocą przenośnego rejestratora pogodowego umieszczonego pomiędzy dwiema siatkami. Jedna ciężarówka transportowała urządzenie ULV, a druga generator zamgławiania termicznego; obie rozpoczęły opryski wzdłuż wyznaczonych linii w tym samym czasie, poruszając się z wschodu na zachód z prędkością odpowiednią dla dawki aplikacyjnej określonej na etykiecie oraz zadanego natężenia przepływu opryskiwacza.
W obu badaniach terenowych, po 10-minutowym czasie oczekiwania po oprysku, zebraliśmy wszystkie klatki kontrolne z obszarów badanych i kontrolnych, jednocześnie rozpoczynając proces rejestrowania śmiertelności po oprysku. Dane dotyczące procentowej śmiertelności zostały następnie zakodowane, skorygowane o zaobserwowaną śmiertelność w klatkach kontrolnych tła i wprowadzone do warstwy GIS składającej się z georeferencyjnych punktów odpowiadających lokalizacjom klatek kontrolnych w siatce obszaru badanego (Rycina 6 i Rycina 7). Pomimo idealnej sytuacji, w której oprysk pestycydem powoduje 100% śmiertelności w całym obszarze docelowym, rzeczywisty próg akceptowalnej skuteczności pestycydy jest arbitralny. Oczekiwania co do skuteczności mogą różnić się w zależności od odległości od opryskiwacza (np. ustalenie progu śmiertelności na poziomie 95% w odległości 50 ft od linii oprysku i 80% w odległości 250 ft).
Wyniki z obu reprezentatywnych badań naturalnie wykazują spektrum od wyników pozytywnych do negatywnych, ponieważ skala kolorystyczna reprezentuje obszary od 0 do 100% śmiertelności (patrz skale kolorystyczne na Rysunku 6 i Rysunku 7). Wszystkie dane dotyczące śmiertelności w obszarze traktowanym są normalizowane względem śmiertelności tła w nie traktowanym obszarze kontrolnym do progu 25% śmiertelności kontrolnej18, powyżej którego dane zostałyby odrzucone ze względu na nadmierny wpływ środowiska lub efektów kolonii na śmiertelność. Użyteczność podejścia opartego na mapowaniu elektronicznym w wizualizacji danych o śmiertelności jest tutaj ewidentna: badacz i (później) czytelnik mogą natychmiast zrozumieć względną skuteczność badanych pestycydów i rozcieńczalników (Rysunek 6) lub badanych opryskiwaczy do pestycydów (Rysunek 7) odpowiednio przeciwko komarom lub muchówkom piaskowym. Warto porównać Rysunek 6 z podstawowymi danymi o śmiertelności, które tradycyjnie byłyby przedstawione w formie tabelarycznej (Tabela 2) i wymagałyby znacznie większej konceptualizacji wewnętrznej, z proporcjonalnie zwiększonym potencjałem wystąpienia błędów zarówno po stronie badacza, jak i czytelnika. Mapa elektroniczna, jeśli zostanie uzupełniona o dane meteorologiczne i satelitarne zdjęcie pokrywy terenu, ułatwia również szybką ocenę potencjalnego wpływu siedliska na aplikacje pestycydów. Należy zauważyć, że wstawiona róża wiatrów na Rysunku 7 ma kąt wiatru, który idealnie odpowiada kątowi przestrzennej śmiertelności w zachodniej siatce, co wskazuje, że ciężarówka do oprysków powinna była wystartować dalej na wschód, aby pestycyd miał możliwość dotarcia do wszystkich klatek kontrolnych. Gdyby dane o śmiertelności rozpatrywano wyłącznie w formie tabelarycznej, łatwo byłoby przeoczyć tę słabość w projekcie eksperymentalnym i przypisać niższą ogólną skuteczność temu sprzętowi do aplikacji pestycydów, będąc pod wpływem wartości zerowej śmiertelności z obszarów, które nie miały kontaktu z pestycydem.
W naszym doświadczeniu większość aplikacji pestycydów w polu generuje gradient śmiertelności w klatkach kontrolnych rozmieszczonych w obszarze docelowym, co automatycznie potwierdza prawidłowe przeprowadzenie aplikacji. Jednakże, jeśli w całym obszarze zabiegowym nie zaobserwowano żadnej śmiertelności, a zdarzenie oprysku było prawidłowe (tj. zaobserwowano chmurę oprysku przemieszczającą się przez docelowy obszar kontrolny), można wywnioskować, że pestycyd nie jest skuteczny wobec tego gatunku przy zastosowanym stężeniu, w tym środowisku i przy użyciu tego sprzętu aplikacyjnego. Oczywiście zakłada się tutaj, że partia pestycydów nie jest przeterminowana ani nie była przechowywana w niewłaściwy sposób. Z drugiej strony, niektóre aplikacje pestycydów drogą lotniczą w szczególności mogą nie generować widocznej ani wykrywalnej chmury oprysku uderzającej w obszar docelowy, a całkowity brak śmiertelności w klatkach kontrolnych może oznaczać, że oprysk ominął obszar docelowy. Zaleca się przewidzieć taki scenariusz poprzez ustawienie serii dodatkowych klatek kontrolnych otaczających obszar docelowy w pewnej odległości z wiatrem i pod wiatr (np. w odstępach 50 ft na co najmniej jedną szerokość przejazdu w każdym kierunku), tak aby można było uzyskać jakąkolwiek wskazówkę dotyczącą osiadania pestycydów w przypadku pominięcia obszaru docelowego.
<img alt="Skuteczność zabiegu glebowego; mapy procentowej śmiertelności; porównanie wody, oleju napędowego, BVA13; schemat." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58440/58440fig6.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rycina 6"> 
Rycina 6: Reprezentatywne interpolowane dane dotyczące śmiertelności w klatkach kontrolnych z badania polowego w gorących i suchych warunkach pustynnych ukierunkowanego na komary. W tej serii oprysków opryskiwacz termiczny, pestycyd oraz środowisko pozostały stałe, natomiast w trzech badaniach zmieniono rozcieńczalnik pestycydów na (A) wodę, (B) olej napędowy oraz (C) olej mineralny BVA 13. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58440/58440fig6large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Mapa ciepła śmiertelności muchówek i wykres wiatru; schemat próby zamgławiania termicznego; Marigat, Kenia." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/58440/58440fig7.jpg" data-altupdatedat="1788250015000" data-alt="Rysunek 7"> 
Rysunek 7: Reprezentatywne interpolowane dane dotyczące śmiertelności w klatkach sentinelowych z próby polowej w warunkach równikowych w gorącym klimacie, skierowanej przeciwko muchówkom. W tym zestawie dwóch jednoczesnych aplikacji opryskowych pestycyd i środowisko pozostawały stałe, natomiast różnił się opryskiwacz stosowany w obu siatkach: zamgławianie termiczne (siatka zachodnia) oraz ultra niska objętość (ULV, siatka wschodnia). Należy zauważyć, że kierunek wiatru wskazany na róży wiatrów idealnie odpowiada kątowi przestrzennej śmiertelności w siatce zachodniej, co wskazuje, że ciężarówka do oprysków powinna była rozpocząć pracę dalej na wschód, aby pestycyd mógł dotrzeć do wszystkich klatek sentinelowych. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/58440/58440fig7large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić większą wersję tego rysunku.</a>
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td></td>
			<td>PROJEKT:</td>
			<td colspan="5"></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>STREFA EKOLOGICZNA:</td>
			<td colspan="5"></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>LOKALIZACJA:</td>
			<td colspan="5"></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>TEREN BADAWCZY:</td>
			<td colspan="5"></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>DATA ZŁOŻENIA WNIOSKU:</td>
			<td colspan="5"></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>WYPOSAŻENIE DO NATRYSKIWANIA:</td>
			<td colspan="5"></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>FORMULACJA ŚRODKA OCHRONY ROŚLIN:</td>
			<td colspan="5"></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>ROZCIEŃCZNIK:</td>
			<td colspan="5"></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>GATUNKI OWADÓW WSKAZUJĄCYCH:</td>
			<td colspan="5"></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>Etap życia strażników:</td>
			<td colspan="5"></td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td colspan="5">KONTROLA ŚMIERTELNOŚCI</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td></td>
			<td colspan="2">[skopiowano bezpośrednio z klatek sentinelowych; dane zaobserwowane w terenie]</td>
			<td colspan="3">[zaobserwowano w klatkach kontrolnych przechowywanych w tackach]</td>
		</tr>
		<tr>
			<td></td>
			<td>Kod klatki sentinelowej</td>
			<td>Nr PRE-DEAD</td>
			<td>Nr. CZAS PO NATRYSKIWANIU/CZAS UTRZYMANIA (DEAD TIME)</td>
			<td>Nr. MARTWE 6 h PO OPRYSKU</td>
			<td>Nr. MARTWE 12 godz. PO OPRYSKU</td>
			<td>Nr. MARTWE 24 GODZ. PO OPRYSKU</td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="25">Obszar zabiegowy</td>
			<td>A1</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A2</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A3</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A4</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A5</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B1</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B2</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B3</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B4</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>B5</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C1</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C2</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C3</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C4</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>C5</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D1</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D2</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D3</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D4</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>D5</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E1</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E2</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E3</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E4</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>E5</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td rowspan="10">Obszar kontrolny</td>
			<td>Kontrola 1</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kontrola 2</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kontrola 3</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kontrola 4</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kontrola 5</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kontrola 6</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kontrola 7</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kontrola 8</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kontrola 9</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Kontrola 10</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>
Tabela 1: Formularz danych dotyczących śmiertelności próbek. Formularz zawiera pola na informacje ogólne o próbie polowej w lewym górnym rogu, co jest kluczowe dla zarządzania danymi z wielu projektów terenowych. Główna sekcja formularza zawiera pola na śmiertelność przed i po oprysku (oba zestawienia kopiowane bezpośrednio z klatek strażniczych), a także późniejsze kontrole po 6 h, 12 h i 24 h. Dane zapisane odręcznie w tym formularzu są wprowadzane do analogicznego arkusza kalkulacyjnego, z dodatkowymi kolumnami służącymi do korekty danych o śmiertelności względem osobników martwych przed opryskiem oraz do korekty śmiertelności w obszarze oprysku o śmiertelność wywołaną czynnikami środowiskowymi w obszarze kontrolnym.
<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody >
		<tr >
			<td ></td >
			<td colspan="3">PROCENT ŚMIERTELNOŚCI (PO KOREKCJI ABBOTTTA)</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >Kod klatki strażniczej</td >
			<td >(A) Aqualuer + woda</td >
			<td >(B) Aqualuer + olej napędowy</td >
			<td >(C) Aqualuer + BVA13</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >A1</td >
			<td >1</td >
			<td >0.78</td >
			<td >0.54</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >A2</td >
			<td >1</td >
			<td >1</td >
			<td >0.05</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >A3</td >
			<td >1</td >
			<td >0.29</td >
			<td >0</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >A4</td >
			<td >1</td >
			<td >0.04</td >
			<td >0.03</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >A5</td >
			<td >1</td >
			<td >0.04</td >
			<td >0</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >B1</td >
			<td >1</td >
			<td >0.79</td >
			<td >0</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >B2</td >
			<td >1</td >
			<td >0.82</td >
			<td >0</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >B3</td >
			<td >1</td >
			<td >0.15</td >
			<td >0</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >B4</td >
			<td >1</td >
			<td >0.21</td >
			<td >0.15</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >B5</td >
			<td >1</td >
			<td >0</td >
			<td >0</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >C1</td >
			<td >1</td >
			<td >0.93</td >
			<td >0</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >C2</td >
			<td >1</td >
			<td >0.71</td >
			<td >0.01</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >C3</td >
			<td >1</td >
			<td >0.32</td >
			<td >0</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >C4</td >
			<td >1</td >
			<td >0.26</td >
			<td >0</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >C5</td >
			<td >1</td >
			<td >0.46</td >
			<td >0</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >D1</td >
			<td >1</td >
			<td >0.67</td >
			<td >0</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >D2</td >
			<td >0.78</td >
			<td >0.24</td >
			<td >0.01</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >D3</td >
			<td >0.97</td >
			<td >0.5</td >
			<td >0</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >D4</td >
			<td >1</td >
			<td >0.27</td >
			<td >0.03</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >D5</td >
			<td >1</td >
			<td >0.33</td >
			<td >0</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >E1</td >
			<td >1</td >
			<td >0.82</td >
			<td >-</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >E2</td >
			<td >1</td >
			<td >0.88</td >
			<td >-</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >E3</td >
			<td >1</td >
			<td >1</td >
			<td >-</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >E4</td >
			<td >1</td >
			<td >0.79</td >
			<td >-</td >
		</tr >
		<tr >
			<td >E5</td >
			<td >1</td >
			<td >0.78</td >
			<td >-</td >
		</tr >
	</tbody >
</table >
Tabela 2: Podstawowe dane dotyczące śmiertelności wykorzystane do stworzenia interpolowanej mapy skuteczności na Rysunku 6. Należy zauważyć, że w tej tabeli można zawrzeć niektóre informacje przestrzenne; można to zrobić na przykład poprzez rozdzielenie wierszy i kolumn odpowiednio według odległości od opryskiwacza oraz odległości wzdłuż linii oprysku. Jednakże zmiany czasowe w śmiertelności odpowiadające np. okresowi bezpośrednio po oprysku, 4 h po oprysku i 12 h po oprysku wymagałyby bardziej złożonej tabeli lub dodatkowych tabel. Podobnie, dla zachowania przejrzystości, konieczne jest zastosowanie oddzielnych tabel dla każdego rozcieńczalnika użytego w badaniach, jeśli tabele są podzielone według przestrzeni i czasu.

Skuteczność pestycydów zdrowia publicznego przeciwko uciążliwym owadom i wektorom chorób nie jest jednakowa w różnych strefach ekologicznych. W tym miejscu przedstawiamy system technik wykorzystujących owady wektory żyjące w niewoli jako strażników skuteczności pestycydów w celu uzyskania elektronicznych map wspierających standardową ocenę pestycydów w wielu środowiskach.

Wizualizacja skuteczności pestycydów przeciwko komarom wektorom chorób w terenie

Efficacy of public health pesticides targeting nuisance and disease-vector insects such as mosquitoes, sand flies, and filth-breeding flies is not uniform ...

Ten system technik mierzy skuteczność pestycydów przeciwko owadom wektorom chorób na polu i zapewnia unikalny sposób wizualizacji skuteczności za pomocą map. Kluczową zaletą tego systemu jest to, że jest to jednolity proces, który można stosować i porównywać w wielu środowiskach z szeregiem docelowych owadów. U podstaw tego systemu leży wykorzystanie szeregu małych klatek z hodowanymi w koloniach komarami wskaźnikowymi, strategicznie rozmieszczonymi w naturalnych siedliskach i narażonymi na opryskiwanie pestycydami.Przestrzenne i czasowe wzorce skuteczności pestycydów są wyprowadzane z procentowej śmiertelności w klatkach wskaźnikowych, a następnie mapowane i wizualizowane w systemie informacji geograficznej. Aby skonstruować klatki dla dorosłych, najpierw użyj noża do cięcia tarcz, prostej krawędzi i deski do krojenia, aby przygotować dwa kwadraty z tiulu o wymiarach pięć na pięć cali na klatkę wartowniczą z odległości tiulu luzem i przechowuj kwadraty z tiulu w partiach po 50 sztuk w zamykanych plastikowych torebkach o pojemności jednej kwarty. Następnie wypchnij płaskie kartonowe krążki z dna nowych półlitrowych kartonowych kubków do lodów, aby utworzyć otwarte cylindry o wymiarach dwa na trzy cale i wyjmij kartonowe krążki z dwóch pokrywek kubków do lodów, aby utworzyć jedną otwartą ramkę na każdym końcu cylindra.Następnie uwięzij jeden kwadrat z tiulowej siatki pod jedną ramką, aby mocno przymocować siatkę do cylindra. Dla każdej klatki wartowniczej przymocuj opaskę kablową na rzep do gumki i zabezpiecz gumkę wokół ramki kwadratem siatki. Zapakuj klatki wartownicze w partiach po 50 sztuk w osobną torbę zawierającą 50 ramek i 50 kwadratów z tiulowej siatki.Kiedy klatki wartownicze są gotowe, ostrożnie wytrząśnij 80 znieczulonych komarów z komory anestezjologicznej dwutlenkiem węgla równomiernie na czystym białym arkuszu papieru o wymiarach 11 1/2 na 17 cali i ustaw minutnik na cztery minuty. Za pomocą aspiratora pistoletowego szybko wybierz i przenieś partie 20 dorosłych samic do indywidualnych otwartych klatek wartowniczych. Natychmiast umieść kwadrat z tiulowej siatki z ramką nad otwartym górnym końcem cylindra klatki i dociśnij, aby zakończyć montaż klatki wartowniczej.Komary mogą umrzeć ze stresu. Dlatego, aby uzyskać dokładną ocenę toksyczności pestycydów, ważne jest, aby mieć wystarczająco przeszkolony personel do szybkiej produkcji i załadunku klatek wskaźnikowych do chłodziarek magazynowych, aby zminimalizować stres środowiskowy. Gdy tiul znajdzie się na miejscu, obróć gumkę tak, aby leżała na obu końcach siatki klatki wartowniczej z opaską kablową na rzep umieszczoną z boku cylindra.Następnie wyciśnij większość 10% roztworu sacharozy z wacika, aby był jeszcze wilgotny, tuż przed momentem swobodnego kapania, i delikatnie wsuń wacik pod gumkę do tiulowej siatki po jednej stronie klatki wartowniczej, aby był łatwo dostępny dla komarów. Kiedy wszystkie samice zostaną usunięte, użyj oddzielnego mechanicznego aspiratora, aby zebrać wszystkie pozostałe samce komarów do zamrożenia i załaduj od 10 do 12 klatek w czterech do pięciu warstwach w jednej izolowanej chłodziarce piknikowej o pojemności 48 litrów na każde 45 do 50 klatek wartowniczych, nieznacznie przesuwając każdą warstwę, aby klatki nie zakrywały całkowicie klatki poniżej, aby promować przepływ powietrza. Następnie przykryj górną warstwę złożonym workiem na śmieci o pojemności 13 galonów i mokrym ręcznikiem, a następnie użyj taśmy klejącej, aby przymocować złożony kawałek tektury do przedniego rogu górnej krawędzi chłodnicy, aby ułatwić wymianę powietrza i zapobiec przegrzaniu.Aby ustanowić siatkę wartowniczą i obszar kontrolny, należy zaprojektować siatkę lokalizacji klatek wartowniczych, która rejestruje zmiany odległości od opryskiwacza, odległości wzdłuż linii oprysku, roślinności i przeszkód utrudniających penetrację oprysku oraz wysokości nad ziemią. Użyj szpuli z taśmą mierniczą o długości 300 stóp, aby zaznaczyć dogodne odstępy od opryskiwacza i wzdłuż linii natrysku. Zamontuj słupy montażowe klatki wartowniczej w ziemi zgodnie z projektem siatki, tak aby co najmniej 48 cali słupa znajdowało się nad ziemią i wyraźnie oznacz każdy słup kodem jego unikalnej pozycji za pomocą trwałego znacznika.Jeśli siedlisko w naturalny sposób nie zapewnia wegetacji lub przeszkód dla dyspersji oprysków pestycydami, rozważ umieszczenie kartonowego pudełka o pojemności jednej stopy sześciennej na boku z otwartą górą obok każdego słupa klatki wartowniczej, aby zapewnić dodatkowe miejsce na wartownika w symulowanym refugii. Przepływ powietrza przez pudełka można regulować, wiercąc otwory 1/2 cala w jednej lub kilku stronach, a każde pudełko powinno być również oznaczone unikalnym kodem pozycji i trwałym markerem. Podstawowa długość linii natryskowej powinna odpowiadać wymiarom siatki, chociaż punkty początkowe i końcowe powinny być ustawione na długo przed i daleko za siatką.Dodaj około 10% podstawowej długości linii natryskowej na początku i na końcu, aby zwiększyć szansę na odsłonięcie całej siatki, biorąc pod uwagę nieuniknione przesunięcia i niedoskonałości we wzorcach wiatru. Użyj opaski kablowej na rzep, aby przymocować klatki wartownicze do słupów, upewniając się, że pewne waciki z 10% roztworem sacharozy są nadal na miejscu pod gumkami, i oznacz każdą klatkę kodem lokalizacji słupa i śmiertelnością klatki przed opryskiem. Umieszcza klatki na pudełka na bokach w pudełkach tak, aby oba końce siatki tiulowej były prostopadłe do ziemi i oznacz klatki w ten sam sposób.Gdy wszystkie klatki zostaną oznaczone i rozmieszczone zarówno w obszarach zabiegowych, jak i kontrolnych, a cały kluczowy personel poinformuje o gotowości, poproś operatora opryskiwacza o przeprowadzenie końcowej kontroli prędkości i kierunku wiatru oraz zainicjowanie aplikacji pestycydów za pomocą opryskiwacza powietrznego, naziemnego lub przenośnego z wyznaczonej linii opryskiwania lub alternatywnej linii opryskiwania w razie potrzeby. Bardzo ważne jest, aby doświadczeni aplikatorzy pomagali w projektowaniu prób terenowych i mieli dużą świadomość wszelkich potencjalnych zmian meteorologicznych, aby zapewnić, że obszar docelowy otrzyma odpowiednią dawkę pestycydów. Bezpośrednio po upływie czasu przetrzymywania komarów po rozpyleniu należy odnotować śmiertelność komarów po rozpyleniu w każdej klatce wskaźnikowej za pomocą trwałego znacznika podczas ich zbierania.Sześć godzin po rozpyleniu użyj jednorazowych rękawiczek nitrylowych, aby podnieść i obserwować klatki jedna po drugiej z tac do przechowywania, wywołując unikalny kod lokalizacji, liczbę śmiertelności przed i po rozpyleniu oraz sześciogodzinną liczbę śmiertelności z każdej klatki w celu zarejestrowania danych. Po zarejestrowaniu wszystkich danych po rozpyleniu należy użyć systemu informacji geograficznej, aby zmapować wszystkie niepowtarzalne lokalizacje klatek wskaźnikowych na podstawie danych kodowych dla każdej klatki i utworzyć cztery kolumny dla śmiertelności skorygowanej przez Abbotta dla czterech okresów śmiertelności w tabeli atrybutów dla tych lokalizacji. Utwórz interpolowany zakres śmiertelności dla każdego z czterech okresów śmiertelności we wszystkich unikalnych lokalizacjach wartowniczych na obszarze leczenia i dodaj te interpolowane pokrycia do mapy, używając rozciągniętej legendy kolorów na widmie od niebieskiego do czerwonego i oznaczając lokalizacje klatek wartowniczych etykietami.Wzbogać mapę obszaru poddanego zabiegowi o znajdujący się pod spodem obraz satelitarny i dodaj odpowiednie elementy mapy, takie jak strzałka północy, podziałka liniowa, legenda i tytuł. Następnie dodaj wstawki wykresu meteorologicznego i oddzielny wykres biegunowy róży wiatrów, aby pokazać dominujący wiatr, prędkość wiatru i zmienność w całym okresie opryskiwania, a także kolorową rampę śmiertelności, aby można było zinterpretować interpolowany zakres śmiertelności, a następnie wyeksportuj gotowy obraz mapy dla każdej powierzchni okresu śmiertelności. W tej reprezentatywnej serii oprysków, opryskiwacz pestycydów z mgłą termiczną, pestycyd i środowisko były utrzymywane na stałym poziomie, zmieniając tylko rozcieńczalnik pestycydów tak, że woda, olej napędowy i olej mineralny BVA13 były używane kolejno jako rozpuszczalnik we wszystkich trzech próbach.Warto zauważyć, że prawie nie zaobserwowano śmiertelności, gdy pestycyd został rozcieńczony BVA13, podczas gdy zaobserwowano prawie 100% śmiertelność, gdy pestycyd został rozcieńczony w wodzie, przy czym wpływ oleju napędowego jako rozcieńczalnika wydaje się mieć wpływ położenie geograficzne klatek wskaźnikowych. Należy zauważyć, że wbudowany diagram róży wiatrów dla tego eksperymentu ujawnił kąt wiatru, który idealnie pasował do kąta śmiertelności przestrzennej w zachodniej siatce, co wskazuje, że ciężarówka z opryskiwaczem powinna była zacząć dalej na wschód, aby pestycyd miał możliwość dotarcia do wszystkich klatek wartowniczych. Jeżeli dane dotyczące śmiertelności są rozpatrywane jedynie w formie tabelarycznej, może być łatwo przeoczyć tę słabość w projekcie eksperymentalnym i przypisać niższą ogólną skuteczność temu sprzętowi do aplikacji pestycydów, który jest obciążony zerowymi wartościami śmiertelności z obszarów, z którymi pestycyd nie miał kontaktu.Aby uzyskać najwyższej jakości dane dotyczące śmiertelności, należy zachować ostrożność podczas przechowywania i obchodzenia się z klatkami wskaźnikowymi przed i po opryskach, a także upewnić się, że klatki zarówno z obszaru poddawania działaniu substancji, jak i z obszaru kontroli są w równym stopniu narażone na działanie środowiska. Aby uzyskać tabele danych dobrej jakości, bardzo ważne jest staranne wklejenie danych, tak aby poprawne informacje były wyrównane z odpowiednimi punktami w prawidłowo oznaczonych kolumnach, zwłaszcza danymi dla każdego okresu śmiertelności. Zademonstrowaliśmy ten system przy użyciu dorosłych komarów-wektorów jako strażników, ale niedojrzałe komary można również umieścić jako strażników w małych plastikowych kubkach o pojemności 400 ml wypełnionych wodą, aby zbierać i oceniać spryskane larwy w różnych środowiskach.System wartowniczy i płciowy nie jest absolutną miarą skuteczności, ale dowodzi zdolności do porównania względnej skuteczności pestycydu w różnych warunkach lub do porównania różnych pestycydów w tych samych warunkach.

visualizing-efficacy-pesticides-against-disease-vector-mosquitoes

Research

JoVE Journal

Environment

Środowisko

Opisano metody wykorzystania systemów transdukcyjnych alfawirusów do ekspresji reporterów fluorescencyjnych in vitro oraz u dorosłych komarów. Technikę tę można dostosować w celu ekspresji dowolnego białka docelowego zamiast reportera lub dodatkowo do niego.

System transdukcji alfawirusów: narzędzia do wizualizacji infekcji w wektorach komarzych

W tym filmie opisujemy test kontaktu z larwami w celu oceny toksyczności antagonisty receptora dopaminy, amitryptyliny, na larwach komarów w trzecim stadium rozwojowym, znanych wektorach kilku chorób zakaźnych u ludzi. Ocena śmiertelności larw podczas inkubacji z różnymi stężeniami amitryptyliny w różnych odstępach czasu pomaga określić jej stężenie śmiertelne 50.

Test kontaktu z larwami: procedura oceny śmiertelności larw komarów po bezpośrednim kontakcie z badanym związkiem larwobójczym

W tym filmie pokazujemy miejscowy test testowy w celu określenia toksyczności potencjalnego środka owadobójczego na dorosłe samice komarów. Wykorzystując antagonistę receptora dopaminy, który powoduje śmiertelne hamowanie neuroprzekaźnictwa u komarów, metoda ta opisuje sposób oceny toksycznego działania insektycydów po miejscowym stosowaniu.

Test do badań miejscowych: technika oceny potencjału owadobójczego antagonistów receptora dopaminy u dorosłych samic komarów poprzez zastosowanie miejscowe

Ten film demonstruje test odżywiania krwią w celu oceny śmiertelności i płodności badanych związków o nowych sposobach działania na samice komarów. Technika ta pomaga w badaniach przesiewowych nowych klas insektycydów w celu zabicia opornej populacji komarów i kontrolowania rozprzestrzeniania się choroby.

Test żerowania komarów: metoda oceny wpływu badanego związku na śmiertelność i płodność dorosłych samic komarów

Protokoły są opisane do oceny toksyczności chemii dla niedojrzałych i dorosłych komarów do rozwoju jako nowe klasy larwobójców, adultycydów i endektocydów. Protokoły umożliwiają wysokoprzepustowe testowanie wielu substancji chemicznych przy dawce jednopunktowej, a następnie ocenę za pomocą testu dawka-odpowiedź w celu określenia toksyczności w kontakcie lub po spożyciu.

Protokoły badania toksyczności nowych środków owadobójczych dla komarów

Dla efektywnej kontroli przenoszenia wirusów przenoszonych przez komary, szczególnie interesująca jest wiedza na temat potencjału wektorowego poszczególnych komarów. Opisujemy wymuszone ślinotok jako metodę analizy kompetencji wektorowych Aedes albopictus i trzech różnych taksonów Culex pod kątem przenoszenia wirusa Zika.

Wymuszone wydzielanie śliny jako metoda analizy kompetencji wektorowych komarów

Prezentowany protokół może określić kompetencję wektorową populacji komarów Aedes aegypti dla danego wirusa, takiego jak Zika, w warunkach powstrzymywania.

Wektorowe analizy kompetencyjne komarów Aedes aegypti z wykorzystaniem wirusa Zika

Opisujemy metodologię i znaczenie testu biologicznego do stosowania miejscowego do pomiaru podatności na insektycydy u komarów i muszek owocowych. Prezentowany test jest wysokoprzepustowy, wykorzystuje masę owadów - co pozwala na obliczenie zrelatywizowanej dawki śmiertelnej zamiast stężenia - i prawdopodobnie ma mniejszą zmienność niż inne podobne metody.

Test biologiczny do stosowania miejscowego w celu ilościowego określenia toksyczności insektycydów dla komarów i muszek owocowych

Opisano procedury badania zachowań komarów Culex tarsalis na ludzkich rękach za pomocą elektropenetracji AC-DC.

Elektropenetrografia AC-DC do badania zachowań sondujących i połykanych komarów Culex tarsalis na ludzkich rękach

Tutaj prezentujemy kompleksowy protokół do oceny dostępności organicznych i nieorganicznych składników odżywczych oraz obfitości i struktury społeczności mikroorganizmów i wirusów w odległych środowiskach morskich.

Odkrywanie niewidzialnych graczy w oceanie - przewodnik terenowy po chemii wody i mikrobiologii morskiej

Poznaj metodę oceny skuteczności pestycydów przeciwko komarom wektorom chorób w terenie przy użyciu pułapek z komarami sentyjnymi. System umożliwia wizualizację wyników w systemie informacji geograficznej.

Wizualizacja skuteczności pestycydów przeciwko komarom wektorom chorób w terenie

Przeglądaj więcej filmów