Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Environment

Bilimsel kahve Berry matkap izleme Hawaii Protokolü: bir Model için kahve Agroecosystems dünya çapında

doi: 10.3791/57204 Published: March 19, 2018

Summary

Kahve berry matkap ve ana bitki dynamics kapsamlı izleme invaziv bu haşere yönetimini geliştirmek için peyzaj düzey verileri toplamak için esastır. Burada, bilimsel kahve berry matkap hareketi, istila, ölüm, kahve bitki fenoloji, hava durumu ve Çiftlik Yönetimi uygulama kaydı mobil elektronik veri üzerinden izlenmesi için bir iletişim kuralı mevcut.

Abstract

Kahve berry matkap (CBB) için kahve bitkileri dünya çapında en yıkıcı böcek zararlı olduğunu. Yakalama ve dinamikleri ve invaziv bu böcek haşere etkisini hem de kendi ana bitki gelişimi türdeş olmayan bir manzara karşısında miktarının hedefleniyor bilimsel bir izleme Protokolü geliştirdik. Bu kapsamlı izleme sistemi zamanında coğrafi referanslı veri toplama CBB hareketi, kahve berry istila, mantar Beauveria bassianatarafından ölüm ve kahve bitki fenoloji mobil elektronik veri kayıt yoluyla taşıdır uygulama. Bu elektronik veri toplama sistemi yerleşik Küresel Konumlama sistemleri aracılığıyla coğrafi referanslı olmak kayıt alana sağlar ve bir ağ hava istasyonları ve kayıtları çiftlik yönetimi uygulamaları tarafından desteklenmektedir. CBB ve ana bitki dinamikleri kapsamlı izleme Araştırma yönetimi uygulamalarını geliştirmek peyzaj düzey verileri toplamak için Hawaii bir alan çapında projesinin önemli bir parçasıdır. Özelleştirilmiş entegre haşere yöneticiliği (IPM) için sürücü olacaktır ki dünyanın diğer bölgelerinde son derece değişken çevre ve sosyo-ekonomik faktörler deneyim kahve agroecosystems de bu iletişim kuralı, uygulanmasında yarar CBB nüfus yönetin.

Introduction

Kahve Berry matkap (Hypothenemus hampei Ferrari) büyük kahve nin bölgelerinde dünya1,2bulundu invaziv bir böcek zararlı olduğunu. Bu küçük böceğin yaşam döngüsünün içinde zor pestisit spreyler ile denetlemek için yapım bir kahve berry tohumu zamanını. Yetişkin kadın kahve berry merkezi disk üzerinden ve nerede üreme için galerileri oluşturur tohum içine bir delik sıkıyor. Larvalar geliştirdikçe, onlar kahve çekirdeği ve verim ve kalite3sonraki kayıplar için doğrudan zarar endosperm beslenir. Dolaylı zarar, fermantasyon ve tadilat kahve lezzet4neden olabilir fasulye mantar ve patojenler oyuncusunun da oluşabilir.

İlk Ağustos 2010 yılında Hawai'i adada algılandığı CBB5 ve neredeyse tüm Kona Kahve ~ 800 çiftliklerin hızla yayılan ve Ka'u bucak, kendi kahve ürünleri6,7 sınıf kalitesi dünyaca ünlü iki alanda . Kötü yönetilen ve yönetilmeyen çiftlikleri istila düzeyde %90 değeri, büyük ekonomik kayıplar aşan olabilir. Hawaii, tahmini ekonomi genelinde etkisi CBB nedeniyle yaklaşık 21 $ metredir her yıl8. CBB Hawaii Adası'na ilk yana yayılmaya devam etmiştir ve son zamanlarda komşu Hawaii Adaları Oahu (2014) ve Maui (2016) tespit edildi. Kauai tek kahve üreten Island Hawaii CBB tarafından etkilenmemiş kalır, ama kahve adanın 3000 dönümlük bu son derece dağıtıcı pest için son derece savunmasız.

Tarihsel olarak, endosulfan ve chlorpyrifos gibi sentetik böcek öldürücüler denetimine CBB pek çok ülkede kullanılmaktadır. Ancak, bu böcek insan ve çevre9toksisitesi gibi böcek ilacı direnci10, kanıt ile ilgili endişeleri bu maddelerin kullanımı pek çok ülkede yasaklı olma sonuçlandı. Şu anda, çoğu kahve bölgelerinde kontrol CBB bir IPM yaklaşım güveniyor. İPMs genellikle bir arada sanitasyon uygulamaları (örneğin, pruning ve şerit malzeme çekme), biyolojik denetimleri (örneğin, yırtıcı böcekler veya parasitoids sürümü) ve biopesticides uygulama içerir (örneğin, Entomopatojen mantar B. bassiana)11,12. Mevcut öneriler CBB yönetimi Hawaii için de düzenli alan alkol baited tuzaklar ve "otuz ağaç örnekleme yöntemi" kullanarak izlemeyi Cenicafé13,14tarafından geliştirilen öneririz. Bu örnekleme yöntem rasgele bir şube en az 45 yeşil çilek vardır orta gölgelik seçme ve infeste ve sigara musallat çilek sayılması içerir. Bu işlem bir zikzak desen hektar (2.5 dönüm) başına 30 ağaçlar toplam araziyi tekrarlanır ve yüzde istila tahmin etmek için kullanılır.

Birçok bu IPM uygulamasını Hawaii, iklim, topografya aşırı heterojenite kahve yetiştiricileri tarafından kabul ediliyor ve adalarda kültürel uygulamalar gerektiren iken o IPM her konum için özelleştirilmiş olabilir. Özelleştirilmiş IPM gelişimi kahve agroecosystems, kahve haşere Biyoloji ve çevre temel unsurları içeren bir izleme programı üzerinde bağlıdır. Biz kapsamlı bir alan çapında proje yönetimi uygulamaları bildirmek için peyzaj düzey verileri toplayan Hawaii bir parçası olarak CBB ve ana bitki dinamikleri izleme hayata geçirdik. Bu iletişim kuralı diğer kahve agroecosystems dünya çapında kullanılabilir ve bu son derece değişken çevre ve sosyo-ekonomik faktörler CBB nüfus yönetmek özelleştirilmiş IPM gerektiren deneyim özellikle yararlı olacaktır.

Protocol

Not: İspanyolca çeviri iletişim kuralı ek dosya 1sağlanır.

1. örnekleme bölgelerini kahve alanları içinde tanımlar

  1. Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS) enstrüman kullanarak izlenecek için kahve alanının çevre araştırması. Bir küresel bilgi sistemi (CBS) alan koordinatları almak ve kahve alan haritası oluşturmak.
  2. Alan "bölgeler" (Yani, çokgenler), her 335 m2hakkında bölün. Bunlar alanın karşısındaki bir sistematik rastgele örnekleme tasarımı sağlamak için kullanılır.

2. elektronik bir sisteme bir veri toplama uygulaması oluşturma

  1. Bir elektronik veri toplama platformu kullanarak oluşturduğunuz bir veri toplama uygulaması aşağıdaki bağlantılı veritabanlarına oluşur: tuzaklar, bölgeleri, Site hizmeti, hava istasyonları ve yönetimi.
    Not: Bu veritabanları iletişim kuralının tüm sonraki adımlar toplama ve veri organizasyonu için kullanılacaktır.
  2. Tuzaklar veritabanı için alanlar 'site adı', 'tuzak numarası', 'dağıtım tarihi', 'alan teknisyen adı', 'dağıtım fotoğraf' ve GPS koordinatları her tuzak için bir bağlantı oluşturun.
  3. Bölgeleri veritabanı için 'site adı' ve 'numarası, bir bağlantı ile her bölge görüntüleme coğrafi referanslı site haritası bölge' için alanları oluşturun.
  4. Site hizmeti veritabanı için 'site adı', 'tarihi', 'alan teknisyen adı' ve 'site bilgileri' için alanları oluşturun. Site hizmeti veritabanı içinde aşağıdakilerden oluşan iç içe geçmiş veritabanları oluşturun.
    1. Tuzağı hizmeti kayıt tuzak tuzak catch (bir bağlantı ile ilgili tuzak dağıtım üst tuzakları veritabanı kaydında), sayı fotoğrafı içerir ve sayısı tuzak.
    2. Bölge hizmeti için kayıt fenoloji fotoğraf dahil, dut istila değerlendirme (toplam sayısı yeşil çilek, musallat yeşil çilek, yeşil meyveler B. bassianave kuru üzüm ile) ve üst ilgili bölge kaydı için bir bağlantı Bölgeleri veritabanı; Bu kaydı da örneklenen her ağaç için GPS koordinatları içerir.
    3. Hava tahmin istasyonu Servisi kayıt site adı, Tarih, veri indirme ve pil kontrolü için içerir.
    4. Laboratuar teknisyeni adı, Tarih ve CBB pozisyon (AB veya CD) ve mortalite Kategori (canlı, diğer nedenler veya Beauveria bassianaölü ölü) her disseke berry için kaydetmek için Berry diseksiyon içerir.
  5. Havadurumu İstasyonları veritabanı için alanlar 'site adı', 'istasyonu numarası', 'dağıtım tarihi', 'alan teknisyen adı', 'dağıtım fotoğraf' ve GPS koordinatları her hava istasyonu için bir bağlantı oluşturun.
  6. Yönetim veritabanı için 'site adı', 'Tarih' ve 'type' Yönetimi uygulama alanları oluşturun.

3. hazırlamak ve tuzaklar CBB hareketi izlemek için dağıtma

  1. Her alandaki CBB hareketi izlemek için gerekli tuzakları sayısını belirleyin.
    Not: Küçük alanlar için 5 tuzakları her alanı için tuzak yoğunluğu yaklaşık (~0.5 ha) ve büyük alanlar için 10 tuzakları (~ 1 ha)15.
  2. Bir raptiye kullanmadan, drenaj delik dolgu çizgi üstü bir dizi seyreltme paslar öldürmek çözüm önlemek için her tuzak koleksiyonu Kupası'nda olun. Huni tuzakları üreticinin talimatlarına göre bir araya getirin.
  3. 1 L 200 mL propilen glikol ve 800 mL su oluşan öldürmek çözüm hazırlamak. Ardından, metanol: etanol 3:1 çözümünün oluşan bir cezbedici karışımı hazırlayın. Cezbedici 40 mL plastik yarı geçirgen çanta (2 milyon, 3 inç x 4 inç) ve taşıma için bir kapsayıcı yerine içine dökün.
    Not: Yarı geçirgen çanta CBB çeken açık şişeleri daha iyi performans için gösterilen ve ayrıca alt elüsyon oranları16nedeniyle lures doldurmak için daha az sık sık ziyaret gerekir.
    Dikkat: Metanol ve etanol son derece yanıcı sıvılar vardır, inhale veya yutulur zehirlidir ve cildi ve gözü tahriş edici vardır. Bu kimyasalların iyi havalandırılmış bir odada eldiven, göz koruması ve koruyucu giysiler giyen süre ele alınmalıdır.
  4. Tuzaklar rastgele alanın karşısındaki onları dağıtarak dağıtın. Tuzaklar 0,5 - 1,5 m zemin, yer ve koridorlar temizleyin. Kazık etkili tuzaklar ağaçlar arasında güvenliğini sağlamak için kullanılabilir. Site adı ve tuzak numarası kalıcı marker ile her tuzak için gelecekteki kimlik yazın.
  5. Dolgu bindirme koleksiyonu bardak 100 mL ile glikol çözüm öldürmek ve bardak sıkıca yerine vida. Her cezbedici çanta bir ataş iliştirin ve çantayı kapanın ortasına kanca için ataş kullanın.
  6. Elektronik veri toplama platformu ile donatılmış bir taşınabilir aygıt kullanarak, tuzaklar veritabanına gidin ve site, tarihi, tuzak numarası ve bir fotoğraf tuzak oluşan yeni bir dağıtım kaydı oluşturun.
    Not: Her alan içinde tuzak konumunu otomatik olarak GPS üzerinden mobil cihaza kaydedilir.

4. servis tuzakları

  1. Alan vardıklarında, Site hizmeti veritabanı elektronik sistem içinde gidin ve site adı, Tarih ve alan teknisyen adından oluşan yeni bir site hizmet kaydı oluşturun.
    Not: Tuzak dağıtımdan sonra yürütülen iki hafta ve her iki hafta sonra ilk tuzak hizmetidir. Daha yüksek çözünürlükte tuzak yakalarsam veri isteniyorsa, tuzak bir haftalık bakım yapılabilir, her ne kadar iki haftada örnekleme genel hareket eğilimleri (şekil 1) sezon boyunca yakalamak için yeterli olduğunu unutmayın.
  2. Tuzak alanını bulun. Bir plastik konteyner üzerine ince hasır el elek (Kafes boyutu 0.8 - 1.0 mm) yerleştirin ve elek ile toplama Kupası öldürmek çözüm dökün. Öldürmek çözüm geri toplama kupasına aktarmak ve yaklaşık tüm CBB koleksiyonu cup sayfasından kaldırılır sağlamak için sıvı homoseksüel.
  3. Yeni site hizmeti kayıt içinde Tuzağı hizmeti veritabanına gidin ve yeni bir tuzak hizmet kaydı oluşturun. İlgili tuzak numarasını girin ve site adı ve tuzak numarası arka planda elek fotoğraf. Fotoğraf için tuzak hizmet kaydı kaydedin.
  4. Bir kaşık veya metal spatula kullanarak, tüm böcekler % 70 etanol ile dolu bir şişe içine Kepçe. Etiket şişeyi sitesi, Tarih ve tuzak numarası.
  5. Koleksiyon fincan taze öldürmek çözüm ve vida geri tuzak üzerine tekrar doldur. Bir kez başına ay yıkama koleksiyonu Kupası sabunlu su ile dışarı durulama ve taze öldürmek çözüm ile değiştirin. Aynı zamanda cezbedici ve çanta ayda veya gerektiği gibi değiştirin.

5. servis bölgeleri bitki fenoloji için

  1. Site hizmet kaydı içinde Bölge hizmeti veritabanına gidin ve yeni bir bölge servis kaydı oluşturun. Bağlantılı bölgeleri veritabanındaki site haritasından bir örnekleme dilimi seçin.
  2. Örnekleme önyargı önlemek için rasgele bir ağaçtan ise bölgedeki döküm gözler aşağı sadece ağaçların üsleri görülebilir seçin. Seçilen ağacın önünde duran, rastgele göğüs yüksekliği çevresinde yan dal seç. Seçili dalı üzerine bir cetvel cetvel herhangi bir üreme (düğümler, tomurcukları, çiçek, meyve) kameranın görüş alanı üzerinden engellemediği emin küçük.
  3. Tek bir fotoğraf cetvel ve hedef dala tamamı görünür sağlama al. Tüm ağaç ikinci bir fotoğrafını çekin; içinde belgili tanımlık fotoğraf mümkün olduğu kadar orta düzey gölgelik elde etmeye çalışmak. Her iki fenoloji fotoğraf Bölge servis kaydı kaydedin.

6. Servis alanları yeşil çilek hasar değerlendirmeler için

  1. Fenoloji için kullanılan şube gibi görünüyor eğer > 30 yeşil meyveler, en az olan meyveler üzerinde şube sayısını saymak bezelye boyutu (~0.6 cm) ve daha büyük yeşil ışık sarı-yeşil renkli (BBCH ölçek 77-8517) için. Bu sayı Bölge Servisi kayıt girin.
    Not: Şube kullandıysanız fenoloji < yeşil çilek, gelişigüzel ile hedef bölgedeki bir ağaçtan bir yanal şubesine göğüs yüksekliği hakkında seçin 30 > gibi görünüyor 30 yeşil çilek görünür. Seçim önyargı önlemek için uzaktan bunu.
  2. Ayrıca Bölge hizmet kaydı yeşil çilek dalda CBB tarafından istila sayısını girin. Musallat çilek genellikle orta yuvarlak yüzey içinde bulunan küçük bir delik olacak; CBB olabilir ya da deliğe görünür olmayabilir.
  3. Yeşil musallat meyveleri ile görünür sayısını girin B. bassiana mantar beyaz. Mantar CBB üzerinde görülebilir ve/veya giriş deliği çevreleyen.
    Not: Daha fazla deneyleri bu özel ilgi ise mantar türü tanımlamak için gerekli olabilir.
  4. Kuru üzüm (kurutulmuş meyveler) şube girin. Bu bilgi yönetimi uygulamaları (örneğin, şerit alır) ve CBB istila arasındaki ilişkileri anlamak için kullanılabilir.
  5. Üç musallat yeşil meyveler dalından toplamak; Bu laboratuara geri alınır ve berry içindeki CBB konumunu değerlendirmek için disseke.
    Not: yeşil musallat çilek elde edilebilir--dan diğer dallar ise bölgedeki hasar değerlendirmesi için kullanılan şube varsa < 3 yeşil çilek dolu.
  6. Bir plastik konteyner ve etiketi, tarihi ve site ile musallat yeşil meyveleri yerleştirin. Laboratuvara geri gönderilmesi kadar buz soğutucuda konteyner saklayın.
    Not: İdeal olarak, 1-3 gün içinde en fazla yaşayanlar CBB sağlamak için toplama çilek disseke.
    1. Çilek (gerektiği gibi) 14 ° C laboratuarda az hiçbir ölüm (S. Fortna & R. Hollingsworth, kişisel iletişim) ile üç güne kadar saklayın.
  7. Fenoloji için adımları yineleyin ve her örnekleme bölge hasar Değerlendirmeler berry.
    Not: Yaklaşık 25 dalları büyük çiftlikler için örnek (~ 1 ha), ve ~ 15 şube küçük çiftlikler için örnek (~0.5 ha). Gruptakiler için 75 yeşil musallat meyveleri büyük çiftlikleri ve küçük çiftliklerden 45 her örnekleme tarihte toplanmalıdır. Yılın bazı bölgelerinde sırasında bu sayı çilek toplamak mümkün olmayabilir. Bu durumda, en az büyük çiftlikler için 50 yeşil çilek toplamaya çalışın (~ 1 ha) ve küçük çiftlikler için 30 yeşil çilek (~0.5 ha).

7. her tuzağına CBB saymak

  1. Bir plastik konteyner üzerinde bir kaba hasır el elek (Kafes boyutu ~1.5 mm) yerleştirin ve koleksiyon şişe gelen böcekleri elek içine boşaltın. Kullanım bir yıkama şişe şişe dışında tüm içeriği almak için su ile dolu.
  2. Elek elek mümkün olduğunca aracılığıyla çok sayıda küçük böcekler zorlayarak, içeriği sprey yıkama şişe kullanın. Bu büyük böcekler ve küçük böcekleri örnek üzerinden ayrılması için enkaz izin verir ve yanlışlıklar CBB hacimsel tahminlerinde sınırlar. Büyük böcekler ve enkaz atma ve elek durulayın.
  3. Bir ince hasır el elek (Kafes boyutu ~1.0 mm) ikinci bir plastik konteyner üzerinde yerleştirin ve ilk konteyner içeriğini ince hasır el elek dökün.
  4. Daha--dan birkaç yüz CBB varsa devam 7,6 adıma atlayın. Daha az birkaç yüz CBB iseniz, ince gözenekli elek aşırı su kaldırmak için kağıt havlu üzerine yerleştirin. Elek ters çevirin ve tüm içeriği şeffaf plastik bir kapak üzerine dokunun. Eğer onlar birlikte clumped ve kuru kadar oturmak izin etrafında böcekler bir boya fırçası ile yayıldı.
  5. Daha az birkaç yüz CBB iseniz, bir ince uçlu fırça veya benzer alet çeşitli böcekler geniş olan satırlara böcekleri hattına kullanın ve ışık mikroskobunda sayım başlar. Böcekleri toplam sayısını ve "CBB" ve "diğer" kategorisi ayrı.
  6. Daha--dan birkaç yüz CBB varsa CBB metal bir spatula kullanarak bir 10 mL şırınga ince gözenekli elek aktarın. Fırlatma sütun şırınga yerleştirin ve böcekleri ezmek değil dikkatli olurken hafif bir direnç hissedilir kadar aşağı doğru hafifçe bastırın. Şırınga üzerinde en hacimsel değeri kaydedin.
  7. Yukarıda açıklanan protokolünü kullanarak hacimsel örnekten sayısı 200 böcekleri. Aşağıdaki denklemler diğer böcekleri örnek karşı CBB sayısını belirlemek için kullanın.
    1. CBB count kullanarak tahmin:
      Örnek = (# CBB ÷ 200) x ∂ için toplam CBB tahmin x (şırıngada ölçülen mL).
      Not: Burada ∂ = böcekler/mL sayısı. ∂ tahmini her bölge için yapılması önerilir; Hawaii Adası'nda 1033 değeri ölçüldü.
    2. Diğer count kullanarak tahmin:
      "Diğer" beetle tahmin için örnek = toplam (# diğer ÷ 200) x ∂ (şırıngada ölçülen mL) x.
  8. Tuzak sayısı tamamlandığında ilgili Tuzağı hizmeti kayda gidin ve CBB ve diğer böcekler sayısını girin.

8. puanı fenoloji fotoğrafları

  1. Kahve fenoloji fotoğraf veri koleksiyon uygulamadan dışa aktarın. Fotoğraf açın ve şube ile ekli cetvel bulun. Bu şube için birini puan.
    1. Düğüm (ek puan dal yaprak) sayısı puanı.
    2. Varlığı ya da yokluğu olgunlaşmamış tomurcukları, olgun tomurcukları, mumlar, açık çiçekler ve PIN kafaları puan.
    3. Bezelye büyüklüğünde yeşil çilek, olgunlaşmamış yeşil çilek, olgun yeşil çilek, çilek rengi biraz gösterilen, tam olarak olgunlaşmış meyveler ve kuru üzüm sayısı puanı.

9. teşrih çilek CBB konumu belirlemek için

  1. Soğuk hava deposu dışarı musallat yeşil çilek al ve oda sıcaklığında berry diseksiyon işlemine devam etmeden önce 10-15 dakika ısıtmak izin. Bu kurtarma süresini CBB doğru bir şekilde ölü ya da diri olarak değerlendirilmesi önemlidir.
    Not: Musallat çilek diseksiyon belirlenecek Yetişkin CBB konumunu sağlar. Dişi penetrasyon berry içine başlattı ancak değil AB gösterir pozisyon endosperm ulaştı; pozisyon CD dişi endosperm13girdiğini gösterir.
  2. Bir neşter ya da benzer alet kullanmadan, bir dilim berry ile böceği konumu olarak bir ön değerlendirme Merkezi diske paralel olun. Ardından, sığ dilimleri bir dizi dikey Merkez disk yapmak ve CBB AB veya CD olup olmadığını belirlemek için giriş deliğin etrafında konumlandırın.
  3. AB ve CD Kategoriler "canlı", "ölü Beauveria bassianatarafından", "ölü tarafından diğer nedenler" ve "eksik böceği" alt bölümlere. Eğer yetişkin ölü ya da diri belirsiz ise, mikroskop ile yakınlaştırma ve dans edenlerin bacaklarını hareket için.
  4. Su ya da alkol ile bir çanak içine bireyler sayılan yer. Bu ne sayıldı ve laboratuara kaçan yetişkin böcekler engeller izlemek için yardımcı olur.
  5. Bir site için diseksiyonlarının tamamlandığında, ilgili site hizmet kaydı Berry diseksiyon veritabanında gidin ve her kategoride CBB toplam sayısını girin.
  6. Disseke örnekleri bir kapsayıcısına getirin ve elden çıkarma önce 72 h için dondurma.

10. servis manuel Havadurumu İstasyonları

Not: Hava istasyonları el ile veri indirme gerektiren servis verilen iki haftalık ya da aylık veri indirme ve tüm sensörleri düzgün çalıştığından emin olmak için olabilir. CBB Biyoloji anlamak için dikkate almak önemlidir hava değişkenleri yağış, nem, hava ve toprak sıcaklığı, güneş radyasyonu, omnivor aktif radyasyon (PAR), toprak nemi ve rüzgar hızı/yönü içerebilir.

  1. El ile hava istasyonları alanını bulun. Elektronik sistem, ilgili Site hizmeti kaydı açın ve Meteoroloji istasyonu hizmeti veritabanına gidin. Yeni bir hava durumu istasyonu ilgili hava istasyonu dağıtım kayıtla ilişkili kayıt hizmet oluşturun.
  2. Su geçirmez bir Servisi doğrudan veri logger ve veri indirmek için laptop bağlamak için kullanın. Hava durumu istasyonunun veri indirilmiş kayıt hizmet içinde not edin.
  3. El ile veri Afganların edildikten sonra onlar (yağış logger yeniden başlatılan olması gerekli değil) ayarlarının doğru olduğundan emin olmak için güneş ve sıcaklık/nem kaydediciler yeniden başlatın. Pil düzeyini denetleyin ve gerekirse değiştirin. Not Bu yapılmıştır elektronik sistemde alın.
  4. Laboratuara döndükten sonra tam hava dikiş en son verileri ekleyip meta veri kaydı güncelleştirmek.

11. kayıt yönetimi uygulamaları

Not: Bilgi yönetimi uygulamaları CBB etkinlik ve nüfus boyutlarda desen anlamak için kullanılabilir. İlgili yönetim uygulamalarını içerebilir (ancak bunlarla sınırlı değildir): B. bassiana mantar pyrethins veya diğer böcek öldürücüler, budama, İlaçlama, İlaçlama ot yönetimi, malzeme çekme, kiraz malzeme çekme, zemin, vbkuru üzüm kaldırma şerit.

  1. Yönetim veritabanı, site adı, Tarih ve yürütülen Yönetimi uygulama türü ile yeni bir yönetim kaydı oluşturun.

Representative Results

Biz yukarıda açıklanan izleme protokolü üzerinden alınabilir sonuçları türü temsilcisi çeşitli kahve çiftlikleri örneklerden raporu. CBB hareketi kalıpları içinde ve arasında alanları belirlemek için belirli bir tuzak için toplam yakalama günlük yakaladı CBB sayısını tahmin etmek için dağıtım beri gün sayısına göre ayrılabilir. Günlük yakaladı CBB sayısı sonra CBB ortalama sayısı (ortalama ± SEM; grubun tamamında tuzak günlük ücret yakaladı belirlemek için tüm tuzaklar genelinde ortalama Şekil 2). Tuzak catch veri en yüksek uçuş etkinliği18süreler anlaması için kullanılabilir ve ayrıca budama ve B. bassiana spreyler gibi doğrudan Yönetimi Etkinlikler için kullanılabilir. Yüzde istila berry hasar Değerlendirmeler alanında elde edilen yüksek istila süreler en yüksek uçuş etkinliği19ile aynı tarihte eğer belirlemek için tuzak catch verilerle karşılaştırıldığında. Bu bilgiler tuzaklar CBB etkinliğini izleme kontrol tedbirleri bilgilendirmek için yeterli olup olmadığını karar vermek için önemlidir. Berry diseksiyonlarının CBB konumlarını belirlemek için laboratuvar yetiştiricileri bilgilendirmek için kullanılabilir ne zaman sprey B. bassiana (> % CBB AB pozisyon14' te 5) uygulamaları için. CBB konum bilgilerini de birlikte hasar Değerlendirmeler alanında üretilen hotspot haritalarla yetiştiricileri B. bassiana olması gereken yerde alan içinde yaklaşık yerlerin (şekil 3) püskürtülür bilgilendirmek için kullanılabilir.

Faktörler CBB istila katılan kapsamlı bir görünümünü CBB pozisyonlar, ölüm tarafından B. bassiana, bitki fenoloji, veri derleme tarafından alınabilir ve yönetim uygulamaları. Şekil 4' te gösterilen örnek grupta ise daha sonra sezonunda disseke çilek çoğunluğu CBB CD konumunda barındırılan CBB AB pozisyonda musallat çilek büyüyen sezon erken disseke çoğunluğu ev sahipliği yaptı. Berry üretiminde bir zirve, kiraz hasat yedi mermi geç Temmuz Aralık (şekil 4) kaydedildi. Son olarak, B. bassiana yedi uygulamaları, yaklaşık bir ay aralıklarla sezon boyunca aralığı 0'dan - gözlenen CBB mortalite ile yapılmıştır %23 (şekil 4). Son olarak, her ne kadar hava veri burada, sıcaklık, nem, ek takdim edilmemiştir ve yağış bilgi-ecek beğenmek CBB istila desen ve B. bassiana etkinliğini kahve çiftliklerde sürüş faktörler daha fazla ilgili bilgiler sağlar.

Figure 1
Resim 1 . (± SEM) demek CBB yakalanmış başına günlük haftalık iki haftalık aralıklarla karşı yapılan örnekleme için tuzak. Günlük bu ortalama tuzak yakalama rastgele grubun tamamında yayılmış beş huni tuzakları sayılır. Daha fazla aşırı inişli çıkışlıydı haftalık örnekleme yakalanır ve genel eğilimleri arasında iki aralıklarla benzer olmakla birlikte iki haftada örnekleme, bu tepeler biraz daha sonra görünür. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 2
Resim 2 . (± SEM) demek CBB yakaladı tuzak günlük başına. Günlük bu ortalama tuzak yakalama rastgele grubun tamamında yayılmış dokuz huni tuzakları sayılır. CBB uçuş etkinliği iki büyük tepeler 2016-2017 büyüyen sezonunda bu çiftlikte (Mart ve Aralık) görülebilir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 3
Şekil 3 . CBB istila etkin noktaları. Bu harita örnek kahve grubundan 14 Haziran 2017 izleme anket sırasında gözlenen CBB istila etkin noktaları gösterir. Her kırmızı daire boyutunu örneklenen dal yeşil musallat çilek sayısı orantılıdır. Bu örnek gruptaki toplam 25 şube örneklenmiş ve bir aralığı 0 - 36 musallat yeşil çilek şube gözlenen. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Figure 4
Şekil 4 . CBB istila bir örnek kahve çiftliğinde kapsamlı bir görünümünü. CBB bulunduğu disseke yeşil meyveler (dişi penetrasyon berry içine başlattı ancak endosperm ulaşmamış) AB veya CD (dişi endosperm girmiştir) olarak tanımlanır. CBB mortalite (via B. bassiana mantar), kahve bitki fenoloji (çilek şube başına ortalama sayı) ve çiftlik yönetimi uygulamaları (B. bassiana spreyler ve kiraz alır) ayrıca 2016 kahve büyüyen sezon için görüntülenir. Bu rakam daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için buraya tıklayınız.

Discussion

Burada açıklanan izleme Protokolü araştırma CBB ve kontrol stratejileri bu invaziv kahve haşere karşı önemli bir parçası olarak hizmet verebilir. Bu izleme Protokolü uygulamaya özetlenen bu makale ve beraberindeki video sürecinin her aşamasında optimize etmek için bir çaba Hawaii Adası'nda mevsim büyüyen 2016 ve 2017 kahve koydum. Böylece, önemli unsurlarından biri CBB nüfus dinamikleri takip ve en etkili ucuz malzemeler protokolü her adım için belirlenmiştir ve veri CBB harekette toplanan sayısal sağlamıştır, istila, ölüm, kahve bitki fenoloji, hava ve çiftlik yönetimi bilgilendirmek ve geçerli denetim stratejileri geliştirmek için kullanılabilir.

Bu protokolünde, optimum sonuçlar sağlamak için takip edilmesi gereken önemli adımlar vardır. İlk olarak, huni tuzakları Tekdüzen bir yükseklikte kurmak olmalıdır ve ağaçlar arasında konumlandırılmış. Bu cezbedici yeterince havada dağınık ve böcekler her yönden tuzak erişebilirsiniz sağlayacaktır. İkinci olarak, aynı kafes boyutu ile elekler kullanmak gereklidir (kaba-mesh elek ≈ 1.5 mm ve ince gözenekli elek ≈ 1.0 mm) CBB hacimsel tahminler için tutarlı sonuçlar sağlamak için izleme süresi boyunca. Üçüncü olarak, CBB oranı diğer böcekler her tuzağına karşı tuzaklar arasında ve büyüyen sezon boyunca önemli ölçüde değişebilir ve bu nedenle tuzak sayısı verileri gürültü en aza indirmek için bu oranlar tahmin etmek gereklidir. Onlar sonra çilek 14 ° C'de diseksiyon kadar muhafaza edilmelidir laboratuvara gönderilmesi kadar buz soğutucuda dördüncü, musallat çilek depolanması gerekir. Nemli bir ortamda depolama CBB ortaya çıkması çilek20neden olur. Son olarak, kobaylık toplama CBB maksimum yaşayanlar sağlamak için 1-3 gün içinde yapılmalıdır. Çilek için uzun süre soğuk sıcaklıklarda saklanır CBB ölüm meydana gelebilir.

Ek adımlar gerekli olabilir araştırma için olan girişimler burada (CBB predator bereket izlemeörneğin,) dahil değildir. Zaman, kaynakları ve/veya ekipman faktörler sınırlama var Eğer değişiklikler bu protokol için de yapılabilir. 3:1 metanol: etanol oluşan tuzak cezbedici bir 1:1 metanol: etanol çözüm karşılaştırılabilir sonuçlar21ile değiştirilebilir. Sabunlu su da propilen glikol için tuzaklar22öldürmek çözüm olarak yerine olabilir. İçin tahminler CBB (örneğin, daha--dan birkaç yüz tuzak başına) çok sayıda yığın tabanlı tahminler CBB yerine hacimsel tahminleri yerine olabilir. Örneğin, tek bir CBB ortalama kuru ağırlığının yüksek çözünürlüklü bir Skala ile belirlenebilir. % 70 etanol içinde toplanan CBB o zaman olabilir bir fırında kurutulmuş ve tuzak başına CBB sayısı tahmin etmek için ağırlığını koydu. Değiştirilmiş bir hacimsel tahmin da tüm CBB bir tuzak öldürmek çözüm ile birlikte mezun silindir içine koyarak ve içeriği sağlayan alt22' ye yerleşmek için yapılabilir. Bir kez yerleşmiş, CBB tarafından dolu silindir hacmi kaydetti olabilir ve 1 mL için dönüştürme faktörü CBB toplam sayısı tuzak yakalanmış tahmin etmek için belirlenebilir. Son olarak, kendi çiftlikleri samimi bir bilgisine sahip ve bu izleme Protokolü CBB istila ve hareketi tahmin etmek için kullanan kahve yetiştiricileri fenoloji belgeleyen ve dalları üzerinde kuru üzüm sayılması dahil adımları atlayın isteyebilirsiniz.

İki potansiyel bu protokol burada kayda değer sınırlamalardır. İlk olarak, göğüs yüksekliği şubelerinde örnekleme istila ağaç gölgelik daha yüksek başlayabilir Çiçeklenme erken ürün yakalamak değil. Ancak, gözlemler bu Çiçeklenme erken ürün genel verim kahve çiftliklerde Hawaii çok küçük bir yüzdesi için hesapları göstermektedir. İkinci olarak, bizim protokol içinde istila hesaplarında yeşil çilek ve böylece Mayıs tam olarak sadece yakalamak tahminleri berry hasar renk break ve olgun çilek sayısı yüksek olduğunda (Eylül - Aralık Hawaii).

İzleme Protokolü burada sunulan CBB geçerli olarak kullanımda olan izleme diğer protokoller üzerinden birçok farklı avantajı vardır. İlk olarak, bir zikzak desen yapılan örnekleme göre daha da örnekleme için sistematik rastgele örnekleme tasarımı sağlar. Bu örnekleme tasarımı berry hasar boyunca belirli bir alanda daha iyi tahminler için izin verir ve etkin noktaları tespit etmek için potansiyel artar. İkinci olarak, kahve agroecosystems (örneğin, fenoloji, hava değişkenler ve yönetim uygulamaları) için gerekli olan öğeleri izleme Protokolü dahil invaziv böcek zararlıları arasında dinamiklerini anlayışımızı geliştirmek olacaktır, onların ana bitkiler ve çeşitli çevresel faktörler. Üçüncü olarak, gerçek zamanlı veri hızlı ve verimli bir şekilde girmiş ve bir veritabanına organize bir mobil elektronik veri koleksiyon uygulama alan araştırmaları sırasında kullanımına izin verir ve ayrıca diğer otomatik kahve gibi algılama yöntemleri izleme için ilgili olabilir Uzaktan algılama23. Bir başka önemli yararı, veri toplama bu yöntemin detaylı istila raporları zamanında yönetimi öneriler yetiştiricileri için geçirilmesine izin kolaylıkla üretilen var. Son olarak, gerçek zamanlı veri CBB biyoloji, kahve bitki fenoloji, hava durumu ve yönetim üzerinde toplanan yönetim planları konumu büyüyen belirli bir kahve için özelleştirmek için kullanılan tahmin modelleri geliştirilmesi dahil olmak.

Disclosures

Raporlanacak hiçbir çıkar çatışması var.

Acknowledgments

GIS yöntemleriyle dron görüntülerini kahve çiftlikleri yanı sıra yardım sağlamak için orman Bremer için minnettarız. Bir önceki taslak üzerinde Thomas Mangine, Matthew Mueller, Lindsey Hamilton, Shannon Wilson, Briana McCarthy ve Mehana sahın-Halpern film üretimi konusunda yardım almak için ve iki adsız yorumcular yorumlar için teşekkür ederim. Bu eser USDA-ARS tarafından finanse edildi. Görüşleri, bulgular, sonuç veya öneriler Bu yayında ifade yazarlar vardır ve mutlaka USDA görüşlerini yansıtmamaktadır. USDA bir fırsat eşitliği sağlayıcı ve işveren olduğunu.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
funnel trap CIRAD Brocap trap
propylene glycol Better World Manufacturing, Inc.
methanol Fisher Scientific or similar supplier CAUTION: Methanol is highly flammable, is toxic if inhaled or ingested, and is a skin and eye irritant. Wear gloves, eye protection, and protective clothing, and only use in well-ventilated rooms.
ethanol Fisher Scientific or similar supplier CAUTION: Ethanol is highly flammable, is toxic if inhaled or ingested, and is a skin and eye irritant. Wear gloves, eye protection, and protective clothing, and only use in well-ventilated rooms.
polypropylene resealable bags (2 Mil 3 x 4") Uline or similar supplier S-1292
thumbtack Widely available For making drainage holes in funnel trap
paperclips Widely available For attaching lure bag to traps
galvanized wire (12 gauge) Widely available For attaching funnel trap to stakes
wire cutter Widely available
tomato stakes Widely available
permanent marker Widely available
mobile device Apple or other supplier iPad or smartphone equipped with camera
waterproof case Widely available For mobile device
data collection application Fulcrum or similar software
GNSS Surveyor Bad Elf ~1-meter positioning accuracy
1 mm mesh hand sieve Widely available
1.5 mm mesh hand sieve Widely available
20 mL glass scintillation vials Widely available
label maker Widely available
label tape Widely available
metal lab spatula Widely available
scrub brush Widely available
dish soap Widely available
binder clip Widely available
ruler Widely available
plastic tupperware Widely available
cooler Widely available
ice pack Widely available
wash bottle Widely available
papertowels Widely available
fine-tipped paintbrush Widely available
light microscope Leica or similar supplier
clear plastic lid Widely available
tally counter Widely available
10 mL syringe Widely available
fine-tipped forceps Widely available
scalpel or razor blade Widely available
freezer Widely available
waterproof data shuttle HOBO by Onset Computer Corp. U-DTW-1
PAR Sensor with 3m Cable HOBO by Onset Computer Corp. S-LIA-M003
Temp/RH Sensor (12-bit) w/ 2m Cable HOBO by Onset Computer Corp. S-THB-M002
Solar Radiation Shield HOBO by Onset Computer Corp. RS3
Extra-Large Solar Panel 6 Watts HOBO by Onset Computer Corp. SOLAR-6W
Rain Gauge (0.2mm) with 2m Cable HOBO by Onset Computer Corp. S-RGB-M002
Smart Temp Sensor 12-bit w/ 2m Cable HOBO by Onset Computer Corp. S-TMB-M002
Soil Moisture - 10HS HOBO by Onset Computer Corp. S-SMD-M005
Silicon Pyranometer Sensor w/3m Cable HOBO by Onset Computer Corp. S-LIB-M003
Light Sensor Bracket HOBO by Onset Computer Corp. M-LBB
NDVI Light Sensor Bracket HOBO by Onset Computer Corp. M-NDVI
Complete 3M Tripod kit HOBO by Onset Computer Corp. M-TPA-KIT
RX3000 3G Remote Monitoring Station HOBO by Onset Computer Corp. RX3003-00-01
Global Limited Plan - RX3000 T2 4-hr HOBO by Onset Computer Corp. SP-806

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Jaramillo, J., Borgemeister, C., Baker, P. Coffee berry borer Hypothenemus hampei (Coleoptera: Curculionidae): searching for sustainable control strategies. Bull. Entomol. Res. 96, 223-233 (2006).
  2. Vega, F. E., Infante, F., Johnson, A. J. The genus Hypothenemus, with emphasis on H. hampei, coffee berry borer. Bark beetles, biology and ecology of native and invasive species . Vega, F. E., Hofstetter, R. W. 11, First, Elsevier. London, UK. Chapter 11 427-494 (2015).
  3. ISO. Green coffee -Defect reference chart. International Standard ISO 10470. 15 (2004).
  4. Wegbe, K., Cilias, C., Decazy, B., Alauzet, C., Dufour, B. Estimation of production losses caused by the coffee berry borer (Coleoptera: Scolytidae) and calculation of an economic damage threshold in Togolese coffee plots. J. Econ. Entomol. 96, 1473-1478 (2003).
  5. Burbano, E., Wright, M., Bright, D. E., Vega, F. E. New record for the coffee berry borer, Hypothenemus hampei, in Hawaii. J. Insect Sci. 11, (1), 117 (2011).
  6. Kinro, G. A Cup of Aloha: The Kona Coffee Epic. University of Hawaii Press. (2003).
  7. Teuber, R. Geographical indications of origin as a tool of product differentiation: The case of coffee. J. Int. Food Agribus. Mark. 22, (3-4), 277-298 (2010).
  8. Leung, P. S., Kawabata, A. M., Nakamoto, S. T. Estimated economy-wide impact of CBB for the crop years 2011/12 and 2012/13. Brief report at request of Hawaii Congressional Delegation. 2 (2014).
  9. Baker, P. S., Jackson, J. A. F., Murphy, S. T. Natural Enemies, natural allies. Project completion report of the integrated management of coffee berry borer project, CFC/ICO/02 (1998-2002). The commodities press. CABI commodities. Egham UK and Cenicafé, Chinchiná, Colombia. (2002).
  10. Brun, L. O., Marcillaud, C., Gaudichon, V., Suckling, D. M. Endosulfan resistance in Hypothenemus hampei (Coleoptera: Scolytidae) in New Caledonia. J. Econ. Entomol. 82, 1311-1316 (1989).
  11. Vega, F. E., Infante, F., Castillo, A., Jaramillo, J. The coffee berry borer, Hypothenemus hampei (Ferrari) (Coleoptera: Curculionidae): a short review, with recent findings and future research directions. Terr. Arthropod Rev. 2, 129-147 (2009).
  12. Aristizábal, L. F., Johnson, M., Shriner, S., Hollingsworth, R., Manoukis, N. C., Myers, R., Bayman, P., Arthurs, S. P. Integrated pest management of coffee berry borer in Hawaii and Puerto Rico: Current status and prospects. Insects. 8, 123 (2017).
  13. Bustillo, A. E., Cardenas, M. R., Villalba, D., Orozco, J., Benavides, M. P., Posada, F. J. Manejo integrado de la broca del café Hypothenemus hampei(Ferrari) en Colombia. Cenicafé. Chinchiná, Colombia. 134 (1998).
  14. Kawabata, A. M., Nakamoto, S. T., Curtiss, R. T. Recommendations for Coffee Berry Borer Integrated Pest Management in Hawai'i 2016. Insect Pests. IP-41, (2017).
  15. Aristizábal, L. F., Jiménez, M., Bustillo, A. E., Trujillo, H. I., Arthurs, S. P. Monitoring coffee berry borer, Hypothenemus hampei (Coleoptera: Curculionidae), populations with alcohol baited funnel traps in coffee farms in Colombia. Fla. Entomol. 98, (1), 381-383 (2015).
  16. Messing, R. H. The coffee berry borer (Hypothenemus hampei) invades Hawaii: Preliminary investigations on trap responses and alternate hosts. Insects. 3, (1), 640-652 (2012).
  17. Arcila-Pulgarín, J., Buhr, L., Bleiholder, H., Hack, H., Meier, U., Wicke, H. Application of the extended BBCH scale for the description of the growth stages of coffee (Coffea spp). Ann. Appl. Biol. 141, (1), 19-27 (2002).
  18. Mathieu, F., Brun, L. O., Frérot, B. Factors related with native host abandonment by the Coffee Berry Borer Hypothenemus hampei (Ferrari) (Coleoptera: Scolytidae). J. Appl. Entomol. 121, 175-180 (1997).
  19. Pereira, A. E., Vilela, E. F., Tinoco, R. S., de Lima, J. O. G., Fantine, A. K., Morais, E. G. F., Franca, C. F. M. Correlation between numbers captured and infestation levels of the Coffee Berry-borer, Hypothenemus hampei: A preliminary basis for an action threshold using baited traps. Int. J. Pest. Manage. 58, (2), 183-190 (2012).
  20. Baker, P. S., Ley, C., Balbuena, R., Barrera, J. F. Factors affecting the emergence of Hypothenemus hampei (Coleoptera: Scolytidae) from coffee berries. Bull. Entomol. Res. 82, 145-150 (1992).
  21. Dufour, B. P., Frérot, B. Optimization of coffee berry borer, Hypothenemus hampei Ferrari (Col., Scolytidae), mass trapping with an attractant mixture. J. Appl. Entomol. 132, 591-600 (2008).
  22. Aristizábal, L. F., Shriner, S., Hollingsworth, R., Arthurs, S. Flight activity and field infestation relationships for coffee berry borer in commercial coffee plantations in Kona and Ka'u districts, Hawaii. J. Econ. Entomol. 110, (6), 2421-2427 (2017).
  23. Gaertner, J., Genovese, V. B., Potter, C., Sewake, K., Manoukis, N. C. Vegetation classification of Coffea on Hawaii Island using Worldview-2 satellite imagery. J. App. Remote Sensing. 11, 046005 (2017).
Bilimsel kahve Berry matkap izleme Hawaii Protokolü: bir Model için kahve Agroecosystems dünya çapında
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Johnson, M. A., Hollingsworth, R., Fortna, S., Aristizábal, L. F., Manoukis, N. C. The Hawaii Protocol for Scientific Monitoring of Coffee Berry Borer: a Model for Coffee Agroecosystems Worldwide. J. Vis. Exp. (133), e57204, doi:10.3791/57204 (2018).More

Johnson, M. A., Hollingsworth, R., Fortna, S., Aristizábal, L. F., Manoukis, N. C. The Hawaii Protocol for Scientific Monitoring of Coffee Berry Borer: a Model for Coffee Agroecosystems Worldwide. J. Vis. Exp. (133), e57204, doi:10.3791/57204 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter