Summary
La evaluación de la abundancia de artrópodos en los cultivos es fundamental para la investigación de la dinámica de poblaciones y las interacciones entre especies. Aquí se describe la modificación y aplicación de un soplador de hojas-aspiradora de succión para el muestreo de artrópodos en el arroz.
Abstract
Los campos de arroz albergan una gran diversidad de artrópodos, pero la investigación de sus interacciones dinámicas de población y es un reto. Aquí se describe la modificación y aplicación de un soplador de hojas-aspiradora de succión para el muestreo de poblaciones de artrópodos en el arroz. Cuando se utiliza en combinación con un recinto, la aplicación de este dispositivo de muestreo proporciona estimaciones absolutos de las poblaciones de artrópodos como número por área de muestreo estandarizado. La eficiencia del muestreo depende fundamentalmente de la duración del muestreo. En un cultivo de arroz maduro, un muestreo de dos minutos en un recinto de 0,13 m 2 produce más de 90% de la población de artrópodos. El dispositivo también permite el muestreo de artrópodos que habitan en la superficie del agua o el suelo en los campos de arroz, pero no es adecuado para el muestreo rápido de insectos voladores, tales como odonatos depredadores o parasitoides himenópteros más grandes. El soplador-vac modificado es sencillo de construir, y más barato y más fácil de manejar que sampli aspiración tradicionaldispositivos Ng, tales como D-Vac. El bajo costo hace que el ventilador-vac modificada también accesibles a los investigadores en los países en desarrollo.
Introduction
es necesaria una evaluación repetida de la abundancia y diversidad de artrópodos fitófagos y entomófagos en los cultivos ecológicos para los estudios de dinámica de la población y las interacciones entre especies, incluyendo el estudio del control biológico. El arroz es un alimento básico, con un alto potencial para el control biológico por artrópodos entomófagos 1,2, pero que puede ser interrumpido por los insecticidas 3. La diversidad de artrópodos en cultivos de arroz puede ser alto, y especies de artrópodos ocupar diversos estratos de cultivos (por ejemplo, tierra, madre, toldo, flores), difieren en el modo de movimiento (por ejemplo, caminar, saltar, volar) y la estrategia de forrajeo (por ejemplo, sésiles insectos chupadores, depredadores caza y la flor polinizadores que visitan) 4.
Hay una amplia gama de técnicas de muestreo de artrópodos, cada uno con fortalezas y debilidades. Por ejemplo, trampas de caída se pueden utilizar para probar los artrópodos habitan en el suelo, pero proporcionar rela dependiente de la actividadtiva población estima 5,6. Redes de barrido se pueden utilizar para probar los insectos que vuelan rápido en el dosel 7-9, pero dar estimaciones relativas de la abundancia de artrópodos. El método de hoja de latido se puede utilizar para probar la comunidad de artrópodos que habitan en planta y proporciona estimaciones absolutas de la abundancia de artrópodos, pero no se puede utilizar de manera efectiva en campos de cultivo de inundación, tales como campos de arroz 10.
muestreo de succión, cuando se realiza en combinación con un recinto que cubre un área normalizada del campo, proporciona estimaciones absolutos de las densidades de artrópodos que habitan las plantas. Este método también se puede utilizar en el arroz inundado. Las muestras se pueden almacenar para su procesamiento y posterior identificación. El vacío Dietrick (D-vac) 11 es la primera toma de muestras de succión desarrollado comercialmente. A pesar de los D-aspiradoras siguen siendo ampliamente utilizados 12-14, que son relativamente caros, tienen una fuerza de succión limitada 15 y son relativamente pesados, lo que hace que sean difíciles demanejar en los campos de arroz inundados 16. Arida y Heong 16 desarrollaron un muestreador de succión usando un soplador de hojas-aspiradora con motor de gasolina, y de este prototipo se refinó aún más por Domingo y Schoenly 17. Ventajas de la toma de muestras de succión del ventilador-vac en comparación con el D-vac son que es mucho más barato y más fácil de manejar.
Aunque el método de muestreo de succión del soplador-vac se ha utilizado en muchos estudios ecológicos 18-23, las instrucciones para su modificación y aplicación no han sido claramente descrita. Aquí presentamos una descripción detallada basada en video de la modificación y aplicación de un soplador de hojas-vac de gasolina para la toma de muestras de aspiración de las poblaciones de artrópodos en los arrozales inundados. La modificación se inspira en Arida y Heong 16 y Domingo y Schoenly 17, pero el diseño se ha simplificado aún más en comparación con estas publicaciones originales, lo que facilita la construcción y uso.
Protocol
1. La modificación de un soplador de hojas-vac para el muestreo de succión
- Recoger todas las piezas que figuran en la Lista de materiales.
- Conectar todo el cloruro de polivinilo (PVC) tubos con cloruro de polivinilo no plastificado (PVC-U) de pegamento (tubos 1-2-3-4-5 y 6-7).
- Perforar tres agujeros que se distribuyen de manera uniforme alrededor de la boca de aspiración de la máquina.
- Conectar la máquina a finales 1 de tubo de PVC 1-5 mediante la inserción de un tornillo en cada uno de los tres agujeros. No utilice pegamento para conectar el extremo del tubo 1 a la máquina debido a la conexión debe ser reversible para limpiar el ventilador.
Nota: En caso de que el diámetro de la boca de aspiración de la máquina se diferencia del modelo descrito aquí, el diámetro del extremo del tubo 1 se debe ajustar para adaptarse a la máquina sin problemas. - Añadir 2 capas de cinta de sellado de roscas a los extremos del tubo 5 y 6.
- Poner el pedazo de tela metálica entre la manguera y la parte de la boca (tubos de PVC 6 y 7) para evitar que la red de muestreo de ser succionado por la masierra. Utilice una gasa metálica con un diámetro de malla de entre 0,5 mm y 0,5 cm.
- Conectar la manguera a los extremos del tubo 5 y 6 con aros de abrazadera de metal.
2. Preparar la toma de muestras del recinto
- Retire la parte inferior de un cubo de plástico (50 L, 40 cm de diámetro inferior). Este tamaño de la caja cubre 2-4 colinas de arroz en un campo de arroz trasplantado, dependiendo de la etapa del cultivo 24.
- Adjuntar un manguito de malla de nylon, con una longitud de 1 m, a la parte superior de la cubeta usando una banda de goma. Por esta manga, utilizar un tamaño de malla que es lo suficientemente pequeño para evitar el escape de los artrópodos no diana más pequeños. Use un diámetro inferior a 0,5 mm.
3. Campo de aplicación del soplador de hojas-vac Modificado para el muestreo de succión
- Utilice dos personas para hacer funcionar el dispositivo en el campo. A una persona opera el soplador-vac y el otro maneja el recinto cubo y las redes de muestreo.
- Arrancar la máquina.
- Inserte una multa de muestreoT en la parte de la boca del ventilador-vac y fijarla con una banda de goma. Para la red, utilizar un tamaño de malla que es lo suficientemente pequeño como para atrapar a los más pequeños artrópodos no diana, pero no crea resistencia al flujo de aire obvia. Utilice el material de nylon ligero con un diámetro de malla entre 0,2-0,5 mm.
- Coloque el recinto rápidamente sobre las plantas en una ubicación aleatoria en el campo y empujar la parte inferior de la cubeta firmemente en el suelo. Asegúrese de que el manguito se cierra para evitar que los artrópodos se escape por la parte superior de la caja.
- Retire todos los artrópodos desde el interior del recinto en una forma en espiral de arriba hacia abajo, con una duración de muestreo estandarizado. Para los cultivos de arroz en las etapas vegetativas y reproductivas, utilizar duraciones de muestreo de 1 y 2 minutos, respectivamente.
- Después de terminar la muestra, retire la cinta de goma de la red de muestreo, cerrar rápidamente la red y lo saca de la parte de la boca del ventilador-vac y cerrarla con un nudo, mientras se mantiene la máquina en marcha.
- Repita sTeps 3.2 a 3.5 en lugares al azar en el campo para los próximos muestras. El número de repeticiones depende de la variación en la distribución espacial de los artrópodos en el campo, la exactitud necesaria de la estimación y el propósito del estudio. Por lo general, seis réplicas darán una buena impresión de la comunidad de artrópodos y abundancia de especies.
Representative Results
Se recogieron un total de 295 artrópodos en 8 muestras de tres minutos ventilador-vac de un cultivo de arroz en la etapa de maduración en la provincia de Jiangxi, China, en septiembre de 2015. Para determinar la relación entre el rendimiento relativo (proporción de los artrópodos recogidos en la muestra ) y el muestreo de duración, cada muestra fue dividida en seis submuestras de 30 segundos cada uno. La media del número de individuos por muestra fue de 36,9 ± 4,1 (media ± SEM). Se encontró un total de ocho órdenes de artrópodos, con los hemípteros (28,8%), Araneae (27,5%) y Diptera (17,6%) siendo dominante (Figura 1). El rendimiento relativo, expresado como porcentaje del número de artrópodos recogidos después de tres minutos, fue 52,9% ± 5,1, 92,4 ± 1,9% y 97,3% ± 0,9 después de 30 segundos, 2 y 2,5 minutos, respectivamente (Figura 2).
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Figura 1. Composición de especies (en el nivel de la orden) de las muestras de artrópodos en las afueras de la ciudad de Nanchang en la provincia de Jiangxi, China. Se tomaron ocho muestras con un soplador-vac de tres minutos cada uno. Las barras de error representan el error estándar de la media. Por favor, haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Figura 2. Rendimiento relativa acumulada como una función de la duración total de muestreo basado en submuestras de 30 segundos cada uno. El número total de artrópodos recogió sobre una duración de muestreo de tres minutos se fija en 100%. No hay artrópodos fueron encontrados en la inspección visual después de la última muestra del soplador-vac. Las barras de error representan los errores estándar de la media de ocho muestras de tres minutos.= "Https://www.jove.com/files/ftp_upload/54655/54655fig2large.jpg" target = "_ blank"> Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.
Discussion
muestreo de aspiración es uno de muchos métodos posibles para probar comunidades de artrópodos en los cultivos. Para la investigación científica en los sistemas de arroz, el muestreo de succión es una opción apropiada debido a que el método proporciona estimaciones absolutas de densidades de artrópodos, es no destructivo, y - en contraste con los recuentos visuales - permite la recogida y almacenamiento de muestras para su posterior procesamiento. En comparación con el D-vac disponible en el mercado, el soplador-vac es más pequeño, más ligero y más fácil de manejar en los campos (inundada) de arroz y también más fácil de combinar con un recinto. Por ejemplo, un soplador-vac pesa unos 6 kg, mientras que la mochila modelo D-vac, presentado como el estándar internacional para el muestreo de insectos, tiene un peso de 12 kg 11. Más importante aún, la eficiencia del muestreo del soplador-vac es mayor que el D-vac 16,17, mientras que el costo del soplador-vac es menor. La modificación de un soplador de hojas-vac en un muestreador de succión no requiere de técnicas y equipos especialesy en menos de una hora después de que todas las piezas adicionales se han recogido. El soplador-vac descrito aquí es más fácil de construir y operar que las versiones descritas previamente en la literatura 16,17, y las piezas necesarias (Tabla 1) son materiales de construcción estándar que están ampliamente disponibles. Esto hace que el ventilador-vac también accesibles a los investigadores con pequeños presupuestos en los países en desarrollo.
La potencia y el desplazamiento del motor determina la fuerza de aspiración del ventilador-vac. Aquí se recomienda una máquina con una potencia de entre 0,7-1,2 kW y un desplazamiento entre 25-35 cc, lo cual es adecuado para el muestreo de la comunidad de artrópodos que habitan en la planta de arroz. La longitud de la manguera de plástico flexible y el diámetro de la parte de la boca de succión (tubo 7) son críticas para un buen rendimiento de muestreo. Una manguera que es demasiado larga reducirá la potencia de aspiración, mientras que una manguera que es demasiado corto será incómodo de usar durante el muestreo. Similar,una parte de la boca con un diámetro demasiado grande reducirá la potencia de aspiración, mientras que un diámetro que es demasiado pequeño reducirá la eficiencia del muestreo debido a la pequeña superficie. La eficiencia del muestreo depende fundamentalmente de la duración del muestreo. Si el muestreo se lleva a cabo a lo largo de la temporada de crecimiento, la duración de muestreo puede tener que ajustarse al tamaño de la planta, la estructura y la densidad de siembra para mantener un nivel de eficiencia similar. la eficiencia del muestreo se debe comprobar mediante una inspección visual cuidadosa del área cerrada después del muestreo. Si todavía hay artrópodos actualidad, la duración del muestreo debe ser aumentada. Las duraciones de muestreo recomendados para los cultivos de arroz en la etapa vegetativa es de 1 minuto y en las etapas reproductivas y de maduración es de 2 minutos.
toma de muestras de succión con el soplador-vac puede llevarse a cabo en los campos inundados, mientras que los métodos alternativos, como la trampa y toma de muestras de hoja de vencer no son factibles en el agua estancada. El soplador-vac también puede serutilizado para probar la comunidad de artrópodos en la superficie del agua de los arrozales inundados (por ejemplo, insectos depredadores de agua), ya que la máquina es capaz de aspirar un poco de agua. Sin embargo, no se recomienda para el muestreo de artrópodos acuáticos ya que el motor puede dejar de funcionar cuando la parte de la boca se inserta profundamente en el agua y el flujo de aire está bloqueado. Aparte de arroz, el soplador-vac también se puede utilizar en otros cultivos y hábitats no cultivada, siempre que la altura y la estructura de la vegetación permite la colocación adecuada de la caja 25.
Nuestro método de muestreo de succión del ventilador-vac no es destructivo. Casi todos los artrópodos recogidos en la red de muestreo sobrevivieron, incluyendo aquellos cuerpos blandos, como los mosquitos y caballitos del diablo. La aplicación de este método, sin embargo, tiene algunas limitaciones e inconvenientes. El soplador-vac necesita ser operado por dos personas. Llevar el soplador-vac en el campo dará lugar a alguna perturbación, y por lo tanto este método puede subestimarlas especies sensibles a las perturbaciones tales como los saltamontes. colocación rápida y brusca de la carcasa en una zona relativamente sin problemas en la dirección de avance de movimiento puede limitar este sesgo potencial. El fuerte ruido de la máquina sopladora-aspiradora también puede causar perturbación, y el muestreo por la noche en zonas residenciales no se recomienda. El método no es adecuado para el muestreo de insectos voladores de gran movilidad, tales como odonatos depredadores o parasitoides himenópteros más grandes. Al igual que con cualquier método de muestreo, la combinación de la soplante-vac con otros métodos, tales como barrido de muestreo de redes o la cosecha destructiva de las plantas, puede proporcionar una evaluación más completa y equilibrada de la comunidad de artrópodos 26.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Machine | |||
| Leaf blower-vac | We used Oleo-Mac BV300, Made in Italy | Power: 1.0 kW, Displacement: 30.5 cc, Max air volume: 720 m³/hr, Max air speed: 70 m/sec, Weight: 4.5 kg, Diameter of suction mouth: 113 mm | There are many different brands and models available. For comparable performance, the specifications concerning power and air speed should be similar to those presented here. |
| Additional parts for modification | |||
| PVC pipe 1 | Outer ø of end connected to the machine: 112 mm, Inner ø of end connected to PVC pipe 2: 110 mm | This is the cover of a ø 110 mm PVC pipe | |
| PVC pipe 2 | Outer ø: 110 mm, Length: 10 cm | Normal outer ø 110 mm PVC pipe; to connect PVC pipe 1 and 3 | |
| PVC pipe 3 | Inner ø of big end: 110 mm, Inner ø of small end: 50 mm | PVC ø 110 mm to ø 50 mm downpipe reducer | |
| PVC pipe 4 | Outer ø: 50 mm, Length: 5 cm | Normal ø 50 mm PVC pipe; to connect PVC pipe 3 and 5 | |
| PVC pipe 5 | Inner ø: 50 mm and 32 mm, Outer ø of small part: 38 mm | PVC ø 50 mm to ø 32 mm downpipe reducer | |
| Hose | Outer ø: 40 mm | Wire-fortified, flexible plastic hose | |
| Metal gauze | Mesh ø: 1 mm, ø: 60 mm | Prevent the sampling net from being sucked into the machine | |
| PVC pipe 6 | Outer ø of small end: 38 mm, Inner ø of big end: 63 mm | PVC ø 32 mm to ø 63 mm reducer | |
| PVC pipe 7 | Outer ø: 63 mm, Length: 25 cm | Normal outer ø 63 mm PVC pipe | |
| U-PVC glue | U-PVC glue; to connect PVC parts | ||
| Metal clamp hoops (2) | Flexible between ø 35 mm - 51 mm | To connect the hose with the PVC pipes | |
| Thread seal tape | Width: 18mm | Seal the hose-PVC connections | |
| Screws (3) | Length: 25 mm | To connect PVC pipe 1 with the suction mouth of the machine | |
| Sampling net and enclosure | |||
| Sampling net | Mesh size ø: 0.3 mm, Width of the mouth: 10 cm, Height: 30 cm | The sampling net has a conical shape. | |
| Bucket | Bottom ø: 40 cm, Volume: 50 L | Cut the bottom | |
| Nylon sleeve | Mesh size ø: 0.3 mm, Length: 1 m | To cover the bucket as enclosure | |
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