Visualisere effekten av plantevernmidler mot sykdom vektor Mosquitoes innen

Environment
 

Summary

Effekten av folkehelsen plantevernmidler målretting ordensforstyrrelser og sykdom-vector insekter er ikke ensartet over forskjellige økologiske soner. Her presenterer vi et system av teknikker bruker fange vektor insekter som voktere for plantevernmidler effekt for å utlede elektroniske kart støtter standard evalueringen av plantevernmidler over flere miljøer.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations

Britch, S. C., Linthicum, K. J., Aldridge, R. L., Golden, F. V., Walker, T. W. Visualizing Efficacy of Pesticides Against Disease Vector Mosquitoes in the Field. J. Vis. Exp. (145), e58440, doi:10.3791/58440 (2019).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Effekten av folkehelsen plantevernmidler målretting ordensforstyrrelser og sykdom-vector insekter som mosquitoes, sand fluer og skitt-formering fluer er ikke ensartet over økologiske soner. For å best beskytte offentlige og veterinary sunnhet fra disse insekter, må miljømessige begrensningene av plantevernmidler undersøkes for å informere effektiv bruk av de mest aktuelle plantevernmidler formuleringer og teknikker. Vi har utviklet et forskningsprogram vurdere kombinasjoner av plantevernmidler, plantevernmidler program utstyr og programmet teknikker i hot-tørre ørkenen, varmt og fuktig tropisk, varm og kjølig temperert og urbane steder å utlede plantevernmidler bruk retningslinjer spesifikke mål insekt og miljø. Til disse utviklet vi et system av protokoller for å støtte effektiv, kostnadseffektiv, bærbare og standardisert evaluering av et variert utvalg av plantevernmidler og utstyr over flere miljøer. I kjernen av disse protokollene er bruken av en rekke små bur med koloni-bakside sentinel mygg (voksne og immatures) og sand fluer (voksne), strategisk arrangert i naturlige habitater og utsatt for plantevernmidler spray. Romlige og tidsmessige mønstre av plantevernmidler effekt er avledet fra prosent dødelighet i sentinel bur, deretter kartlagt og visualisert i et geografisk informasjonssystem. Kart over sentinel dødelighetsdata kan sammenlignes statistisk evaluere relativ effekten av et plantevernmiddel på tvers av flere miljøer eller studere flere plantevernmidler i ett enkelt miljø. Protokoller kan endres for å imøtekomme ulike scenarier, blant annet, for eksempel den loddrette retningen for sentinels i kalesjen habitater eller samtidige testing av bakken og luftkamper Programmetoder.

Introduction

Effekten av folkehelsen plantevernmidler målretting ordensforstyrrelser og sykdom-vector insekter som mosquitoes, sand fluer og skitt-formering fluer er ikke ensartet over ørkenen, tropiske, temperert, eller urban økologiske soner1. Visse viktige arter i disse tre gruppene av insekter er viktige vektorer av parasitter, virus, filarial ormer og bakterier som forårsaker betydelig sykdommer i mennesker, dyr og husdyr over hele verden. For å best beskytte offentlige og veterinary sunnhet, må miljømessige begrensningene av plantevernmidler undersøkes for å informere effektiv bruk av de mest aktuelle plantevernmidler formuleringer og teknikker. Folkehelsen plantevernmidler produsenter kreves ikke av US Environmental Protection Agency å angi forventede effekten av en formulering gjennom en rekke miljøer eller målet insekter, men disse plantevernmidler brukes for mygg og vektor over flere økologiske soner i USA og verden.

Vi har utviklet et forskningsprogram evaluere tallrike kombinasjoner av plantevernmidler og plantevernmidler program utstyr og teknikker i hot-tørre ørkenen, varmt og fuktig tropisk, varm og kjølig temperert og urbane steder, for å utlede plantevernmidler bruk retningslinjene gjelder for målet insekt og miljø1. I dette programmet evaluerer vi plantevernmidler at målet voksen stadier av mygg og sand fluer (adulticides) og umodne stadier av mygg (larvicides) bruker plantevernmidler program utstyr som er hånd gjennomført, lastebil eller fly-montert, og installert i fast steder. Deretter fire store utendørs plantevernmidler program teknikker evalueres: (1) svært lav volum (ULV) eller termiske fog aerosol plass spray av adulticides designet for rask knockdown av målet, (2) en variant av den første teknikken i som flytende larvicides brukes med ULV eller termiske fog for kort - eller langsiktige undertrykking av umodne stadier av målet insekter, (3) tid misting spray fra faste steder for å slå tilbake eller drepe og (4) lavt volum (LV) kald tåke sprayer av resterende sprøytemidler designet gjelder langvarig giftig eller frastøtende belegg på en rekke naturlig eller kunstig underlag. Presenteres her er detaljert metoder for å gjennomføre teknikker (1) og (2) ovenfor. Metoder for (3) vil bli presentert i separate studier, og teknikker i (4) er beskrevet kort i tidligere publikasjoner2,3,4.

For å oppnå dette komplekse forskningsprogram, utviklet vi et system av protokoller for å støtte effektiv, kostnadseffektiv, bærbare og repeterbare/standardiserte vurdering av aerosol adulticide og larvicide teknikker med mangfoldig plantevernmidler/utstyr kombinasjoner på tvers av flere miljøer. I kjernen av disse protokollene er bruken av koloni-bakside sentinel mygg (voksne og immatures) og sand fluer (voksne) til å angi romlige og tidsmessige mønstre av plantevernmidler effekt. Ved adulticide programmer finnes sentinel voksen mygg eller sand fluer i små engangs disponibel bur distribuert i strukturerte matriser gjennom målområdet og et ubehandlet kontroll. For larvicide programmer fordeles tilsvarende liten engangs disponibel kopper for å samle sprayet larvicide dråper for senere innføring av vann og sentinel koloni-bakside umodne mygg. Neste, vi registrere prosent dødelighet i sentinel bur, eller prosent voksen utvikling i sentinel kopper, på angitte intervaller etter spray og bruke disse dataene til å produsere elektronisk kart av romlige og tidsmessige effekt i en geografisk informasjonssystem (GIS) som kan kvantitativt forhold mellom og miljøer.

Bruke sentinel burene av kolonien oppdratt evaluere plantevernmidler effekt i feltet er en langvarig etablert praksis5,6, og bruker tomme plast sentinel kopper for innsamling sprayet larvicide fremstår i litteraturen7 . Elektronisk kartlegging av effekt å visualisere romlige og tidsmessige mønstre av dødelighet er imidlertid nyskapning som forbedrer undersøkelse av dødelighet ellers presentert i flat tabellformater. Også høy gjennomstrømning buret lasting og modulære bur distribusjon systemet kan tilpasses til ulike scenarier beskrives her er unikt for vårt program. Andre forskningsprogrammer tilnærming evaluering av plantevernmidler anvendelser innen annerledes. Dagens populære metoder ta fanger og analysere fargestoff-merket plantevernmidler dråper fra spray i feltet på spinning glass lysbilder8 eller akryl stenger9, som er en veletablert produserer prosessdata som kan tilordnes elektronisk og visualisert.

En ulempe er at dråpestørrelse tetthet målinger fra samlingen media er bare beregnet fra en liten andel av den totale kolleksjonen overflaten, med software-baserte mikroskopi av synsfelt som er dessverre svært subjektive. Også kart over dropleten fordelingen og tetthet ikke fullt illustrerer plantevernmidler effekt, fordi forutsetningen er at tilstedeværelsen av en terskelverdi for antall dråper av en viss størrelse automatisk viser målet insekt dødelighet. Denne forutsetningen høyde ikke for dødelighet fra fordamping produkter fra dråper gjennom målområdet som kan også forårsake dødelighet10, eller at et lavere antall dråper eller andre slippverktøy størrelser kan drepe noen del av målet individer. Den opprinnelige begrunnelse10,11,12 er at en aerosol plantevernmidler er utformet til impinge små dråper aktivt fly målet insekter. Imidlertid foreslår våre observasjoner i feltet, inkludert reduksjoner i naturlige populasjoner etter sprøyting når målet insekter ikke aktivt flyr, at dråper eller fordamping produkter fra dråper er nå målene som ikke flyr, men heller skjult i hvile refugia (upublisert data 2011). Også, vi har observert i analyse av et felt spray program (via samtidige slippverktøy fange, plantevernmidler virkestoffet fangst og sentinel bur) at kartene dropleten fordelingen, virkestoffet distribusjon og dødelighet ikke er overensstemmende ( upubliserte data 2010).

En annen populær adgang å evaluere plantevernmidler effekt distribuerer sentinel bur i et rutenett avgrenset i et flatt blir det skåret ned homogen uten hindringer plantevernmidler skyen, og under nær ideelle meteorologiske forhold (f.eks konsekvent vind < 10 mph og vind retning vinkelrett spray linjen). Likevel, andre tilnærming ved å måle effekten med sentinels i vinden tunneler14. Disse tilnærmingene gi ett perspektiv på plantevernmidler effekt, men er mindre sannsynlig å realisere operative effekt under ikke-ideelle feltforhold (heterogene habitater med hindringer til plantevernmidler flyt og variabel hvis ikke under sub-optimale havner). Søker bevis til støtte for absolutt effekt er ikke realistisk. Ellers er sjelden ideelle, og velge formuleringer basert på tester i vinden tunneler eller direkte program i utvikling parker kan være misvisende.

I vår forskning bruker vi naturlig feltet nettsteder og gitt havner (men ikke regn eller ekstreme vær som er utenfor grensene av operative program). Dette er trolig mer informative for operative vektor kontroll når observere rimelig effekt i plantevernmidler formulering til tross for dårlig miljøforhold og heterogene habitat hindringer til plantevernmidler flyt. Mulig er det anbefalt å supplere sentinel insekt dødelighetsdata med før - og etter - surveillance naturlig mål insekt befolkninger i behandling og kontroll, som en bro mellom kontrollert eksponering og skjønte eksponering for den fokal plantevernmidler. Overvåking av naturlige populasjoner er imidlertid ikke tilstrekkelig til å fastslå om plantevernmidler program produserer dødelighet i en populasjon av mål eller om målet insekter faktisk flytte fra målområdet etter oppdager møtende plantevernmidler aerosoler.

Uansett advarsler til vurderingen av plantevernmidler spray i feltet beholder elektronisk kartlegging av dødelighetsdata i GIS (i motsetning til flat presentasjonen dødelighet data i tabeller) kvantitative attributtene kan strenge sammenligning over prøvelser og gir også en rask, visuell vurdering. Med data i GIS, forskere kan sette grenser for plantevernmidler effekt og visualisere relative evnen til en fokal plantevernmidler over flere miljøer, eller de kan sammenligne egenskapene til flere plantevernmidler i ett enkelt miljø over en rekke søknad utstyr og teknikker.

Protocol

Merk: Denne protokollen er skrevet spesielt for feltforsøk rettet mot voksne mygg. Informasjon om endringer som er nødvendig for umodne mygg, andre voksne sentinel insekt arter og unike scenarier er inkludert i diskusjonen.

1. sentinel insekt oppdrett og Sentinel bur forberedelser

  1. Konstruere voksen sentinel burene
    1. Bestemme antall sentinel cages trengs for feltforsøk ved behandling og kontroll områder og antall gjentak planlagt, og deretter legge 5% for å kompensere for tap som følge av skade eller uvanlig dødelighet (se trinn 2.1). Forberede 5 x 5 i tyll mesh ruter (2 per sentinel bur) bruker en rullende disk cutter og rettlinjet skjærebrett med bulk tyll yardage. Store tyll maske ruter i grupper på 50 i 1 qt gjenlukkbare plastposer.
    2. Klargjør sentinel burene ved forsiktig skyve flatt papp diskene av bunnen av nye ½ pt papp iskrem kopper opprette åpent 2 x 3 i sylindere. For hver kopp, fjerne papp diskene av 2 lokk opprette åpne rammer (1 i hver ende av sylinderen). Sikre en tyll mesh square til den ene enden av sylinderen ved overlapping det under rammen som rammen blir tett monteres på sylinderen.
    3. Hver sentinel bur, feste en krok og loop kabelstrips til en gummi band og sikre gummistrikk rundt rammen som er på plass. Bag sentinel merdene i grupper på 50, med en egen pose som inneholder 50 rammer og en pose med 50 tyll mesh firkanter.
      Merk: Tyll mesh størrelsen skal være minimum gapet størrelse inneholder bestemt sentinel arter plasseres i buret. For eksempel krever Aedes aegypti mygg mindre maske størrelse enn Culex quinquefasciatus mygg.

Figure 1
Figur 1: Sentinel bur forberedelse. (A) vises her er to personell lasting sentinel bur med anaesthetized mygg spredt på store hvite ark. Papirbunken av tyll maske ruter i forgrunnen klar for plassering på venter åpne sentinel merdene bør bemerkes. (B) vises flere lastet sentinel bur, venter på plasseringen av 10% sukrose bomull baller og omstillingen av gummistrikk. (C) vises sentinel bur i en kjøler, klar for distribusjon i feltet. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

  1. Planlegging og oppdrett kolonien insekter
    1. For sentinel insekter, velger du en art som er mest hensiktsmessig for miljø, sesongen og medisinsk trussel i plasseringen der rettssaken skal foregå. Vurdere kolonien evner og utviklingstid til voksen for at arter; for eksempel vurdere hvis kolonien vil kunne gi antall prøver trengs av sentinel bur i tidsrammen.
    2. For alle oppdrett, sikre befolkningen oppdrett burene holdes i et kontrollert miljø, og er stor nok for mange voksne planlagt, og at en fôring og rengjøring regime er etablert og nøye fulgt for å redusere senere stress-relatert dødelighet som vil forvirre feltforsøk effekt. For omfattende feltforsøk, Planlegg å bak sekvensiell grupper i separate godt merket befolkningen bur.
    3. Bruk bare kvinnelige mygg i sentinel bur, helst 3-5 d etter eclosion. Mygg pupae kan være sexed under en dissecting omfang eller atskilt fysisk bruke glass pupal skilletegn for å redusere sortering innsats med voksne i sentinel Cage lasting trinn.
      Merk: En koloni må kunne levere dobbelt så mange mygg planlagt for bruk i sentinel bur, fordi bare kvinner brukes for voktere. Bruk 10 voksne kvinner for hver sentinel bur, så dette tallet er rask å laste, rask teller dødelighet og lett å avgjøre om noen har rømt. Det er viktig å tilbake-plan fra foreslåtte SprayDate slik at 3-5 dag-gamle voksen mygg. 3-5 d spredning gir imidlertid noe margin i tilfelle Vær tak hindrer sprøyting.
  2. Lasting sentinel burene
    1. Forbered en CO2 kammer ved foring bunnen av en ny ½ gal plast mat beholderen med bomull baller. Direkte ene enden av en 6-fot lang polyuretan rør (¼ tomme diameter) i bomull baller gjennom en tettsittende hull slo lavt i ene beholderen. Feste av 20 lb CO2 flasker med en regulator til den andre enden av røret og plasser lokket løst på beholderen å tillate gass å unnslippe etter spre gjennom bomull baller og sirkulerer gjennom beholderen. Tape røret til bordplaten å hindre lett kammeret trakk eller banket på gulvet. Angi en strømningsrate passer for arten brukes (start på ~ 7 L/min og lage tilpasningene etter behov).
    2. Forberede 10% sucrose løsning i en ny ½ gal plast mat container og senke 100 bomull baller så de blir fullstendig mettet. Utforme sentinel merdene fra trinn 1.1 i porsjoner med 25 eller 50 som plassen tillater, med tyll mesh rutene og miste rammer på hånden i nærheten.
    3. Fjerne mygg fra befolkningen buret med en mekanisk aspirator i stand til å kanalisere mygg direkte til flyttbare ventilert samling rør. Mer enn ~ 10 mygg bør være aspirated inn hver rør, og ingen flere rør enn kan behandles etter 10 min skal fylles for å redusere stress. Sted 2-4 rør om gangen i CO2 kammeret og Still et tidsur for en 4 minutters eksponering til anaesthetize myggen for påfølgende sexing og overføring til sentinel burene.
    4. Når tidtakeren Klokkemusikk, fjerne alle rør fra CO2 kammer og nøye riste ut anaesthetized mygg fra rør for å splitte dem jevnt over hvitt 11.5 x 17 - i arket. Angi tidtakeren for 4 min, som er omtrent så lang tid før myggen blir aktive igjen. Bruke en pistol aspirator15,16 eller myk insekt pinsetter å plukke ut grupper av 20 voksne hunner og umiddelbart plassere dem i venter åpne sentinel burene. Når alle kvinner er plukket ut av anaesthetized for satsvis, bruke en separat mekanisk aspirator for å samle alle gjenværende mannlige myggen som vil bli ødelagt av frysing.
    5. Som hver venter åpne sentinel får bur en bunke med 20 voksne kvinnelige mygg, felle en tyll mesh torget med en ramme over den åpne øvre enden av buret sylinder, og trykk ned for å fullføre sentinel buret montering. Når tyll er på plass, pivotere gummistrikk slik at den ligger over begge mesh endene av sentinel byrået, med krok og loop kabelstrips posisjonert mot siden av sylinderen. Klem flertallet av 10% sucrose løsning av en bomullsdott slik at det er fortsatt fuktig, like før poenget med fritt drypper, og forsiktig brette bomullsdott under gummistrikk mot tyll mesh på én side av sentinel buret , lett tilgjengelig for myggen.
    6. Gjenta trinn 1.3.3-1.3.5 til alle sentinel merdene er lastet.
      Merk: Buret lasting prosedyren bør inneholde minst to personell: en å gjennomføre alle mygg trinnene og å gjennomføre alle bur håndtering skritt.
  3. Lasting sentinel bur kjølere
    1. Forberede en 48-qt isolert piknik kjøligere hver 45-50 sentinel bur (avhengig av merke/størrelsen på kjøligere) ved å plassere en våt 18 x 24 in bomull håndkle nederst dekket av en 13-gal høye kjøkken søppel pose. Det våt håndkleet bør være vridde ut til punktet av metning men ikke dryppende. Brett og ordne den 13-gal bag å dekker kjøligere og minst 3 i nederst på alle sider.
    2. Last kjøligere ved forsiktig å plassere sentinel bur i stablet lag med bomull baller grossist. Avhengig av merke på kjøligere, bør det være om 10-12 burene per og 4-5 lag. Hvis mulig, forskyves litt hvert lag slik at en bur ikke dekker helt buret nedenfor for å fremme luftstrøm. Dekker det øverste laget med en andre 13-gal søppel pose (kastet som bunnen søppel posen) og spre andre våte håndklær på denne vesken.
    3. Bruk duct tape feste en foldet stykke papp en front hjørne av overleppen av den kjøligere, slik at lokket er støttet åpne ca 3/8 i å fremme luften utveksling og hindre overoppheting. I hver kjøligere Inkluder 1-qt gjenlukkbare plastpose med 10 ekstra bomull baller dynket i 10% sucrose løsning, og en egen pose med 5 ekstra gummistrikk og 5 krok og loop kabel-bånd (disse komponentene er noen ganger tapt fra sentinel bur under distribusjon i feltet). Hele tiden i kjølere i feltet lab, toppen av sukrose løsningen i alle bomull baller på bur nødvendig bruker en dropper og 10% sukrose løsning lagret i en robust beholder.
      Merk: Denne metoden, typisk kolonien mygg kan lastet inn sentinel bur og lagret i kjølere 24 til 28 h før bruk i feltforsøk.
  4. Transport sentinel bur kjølere til feltet
    1. Under transport til feltet nettstedet holde sentinel bur kjølere i kjøretøy med aircondition men beskyttes mot direkte sollys. I feltet steder i milde til varme tempererte miljøer, kan kjølere stablet ute for å aklimatisere eller holdt i biler med aircondition running; men i begge tilfeller kjølere direkte sollys. Se for noen omgivelsesforhold utendørs som kan påvirke sentinels i kjølere (f.eks., bilen eksos, søppel branner, etc.)
    2. I ekstrem varme omgivelser, holde kjølere biler med aircondition running direkte sollys, men acclimatize sentinels gradvis til utendørs vilkårene før distribusjon til behandlingsområdet for å unngå død av sjokk. I alle miljøer, Vurder å teste en eller to kjølere av sentinel burene å avgjøre hvor lenge de kan stå eller hvor raskt de kan bli akklimatisert lokale utendørs forhold.

2. utarbeidelse av feltet området

  1. Etablere området sentinel rutenett og kontroll
    1. Velg et arbeidsområde som gir nok plass for spredning av planlagte plantevernmidler program (antenne, lastebil eller bærbar) med en klar bane for bevegelsen av spray enheten og fjern bosetninger eller aktivitet. Hvis mulig, Inkluder et utvalg av vegetasjon og generell heterogenitet habitat å utfordre spray penetrasjon.
    2. Utforme et rutenett av stedene for sentinel bur som fanger variasjoner i avstand fra sprøyta, avstand langs spray, vegetasjon/hindringer spray penetrasjon, og høyden over bakken. Bruke en 300 ft måler tape hjul for å merke praktisk intervaller sprøyta og langs spray; Bruk for eksempel multipler av 25 ft intervaller.
    3. Produsere et kart over rutenettet ved å merke opp en utskrift av et satellittbilde med en klar nummerering koden for sentinel bur steder og distribuere det til laget. Mulig få GPS-koordinater for hvert bur sted eller på minst koordinatene til fremtredende som senere kan brukes for registrering poeng for å bygge en romlig sammenhengende kart i GIS.
    4. Merke sentinel bur rutenettet steder på bakken med flagging tape, glød stokker eller feste flagg. Plantevernmidler spray er ofte utført på skumring eller natt: prøver å fjerne ulike turstier til alle sentinel steder, inkludert ekstra flagging bånd og/eller glød stokker for å markere farer tur. eller andre betydelige hindringer.
    5. Installere sentinel buret montering polakker i bakken i henhold til rutenettet design og klart etiketten hver stang med en kode for sin unike posisjon med en permanent penn. Minst 48 inches av stangen skal over bakken. Hvis habitat ikke gir naturlig vegetasjon/hindring utfordringer til plantevernmidler spray spredning, kan du vurdere å plassere en 1 ft3 pappeske på siden toppen åpen ved siden av hver sentinel bur Pol, å gi en ekstra sentinel beliggenhet simulert refugia. Luftstrømmen gjennom boksen kan justeres ved å bore ½-i hull i én eller flere sider, og boksene skal være merket med en unik posisjon med en permanent penn.
    6. Hvis det er en risiko for maur angriper sentinel mygg, installere sentinel buret montering polakkene gjennom et hull i tettsittende midt i en 18 x 18 - i lim gulvet fliser, med den klebrige siden vendt oppover for å fange maur før de kan nå voktere. 1 ft3 boksene fra trinn 2.1.5 kan også plasseres på det klissete siden slik fliser å hindre maur, og også å holde boksene sted i sterk vind.
    7. Etablere en motvind kontroll område (bestående av en lignende habitat og meteorologi som behandlingsområdet) for distribusjon av ubehandlet kontroll sentinel burene utsettes for miljøet på polakkene og/eller i 1 ft3 boksene for samme mengde tid som voktere i behandlingsområdet. En bestemt team av personell med egne kjølere av sentinel burene burde være dedikert til håndtering alle kontroll voktere.
    8. Ressurser tillater det, design en fordeling av aktuelle feller gjennom området og områder i nærheten området kontrollområder å gjennomføre overvåking av lokale naturlige bestander av mygg nærmest for arten valgt i 1.2.1. Begynn dagen eller over natten overvåking, avhengig av arten, under ett eller flere av 12-24 h perioder før spray forsøkene er å ta plass. Fortsette overvåking gjennom spray prøvelser, etterfulgt av overvåking for én eller flere perioder etter spray prøvelser.

Figure 2
Figur 2: forberede feltet område med sentinel bur polakker. To scenarier sentinel bur staver distribuert i (A) Irrigert tropisk microhabitat i en hot-tørre regionen og (B) hot-tørre ørkenen. (A), tre typer sentinel apparater vises: "stigen" til venstre er en serie av bomull bånd mellom PVC-rør å fange plantevernmidler på ulike høyder over bakken; pole i midten er for sentinel mygg burene; og Polen til høyre støtter en lysbilde spinner å fange plantevernmidler dråper. (B) det er en lignende bomull bånd å fange plantevernmidler, men det bør bemerkes at høyre støtte fra apparatet i forgrunnen i åpne dobler som en sentinel bur stang (sentinel buret festet rundt en tredjedel av veien ned); derimot er apparatet i bakgrunnen plassert slik at båndet og sentinel buret (angitt med gul pil) er skjermet i vegetasjon. Flyet i bakgrunnen gjennomfører en ULV plantevernmidler spray. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

  1. Praktisere sikkerhet
    1. Opprette et kommunikasjonssystem blant spray team, behandlingen området sentinel håndtering teamet, kontroll området sentinel håndtering team, etc., via mobiltelefoner (stemme/tekst) eller håndholdte radioer.
    2. Levere personlig verneutstyr (PVU) til alle medarbeidere som er passende for sine roller og passer for plantevernmidler formulering og programmet utstyret.
    3. Etablere et plantevernmidler lagring og miksing/lasting beskyttet med sekundær containment og fylt med nødutstyr, som spader og/eller brannslukkingsapparater for termiske fog programmer, håndklær inneholder søl eller drypper, avfall beholdere, ren vann, førstehjelp rekvisita og bærbare eyewash stasjoner. Viktigst, etablere protokoller i tilfeller av søl eller eksponering av personell for kjemikalier.
  2. Merking av sjøsprøyt linjen og opptak meteorologi
    1. Kontroller at spray linjen er klar og at hindringer identifiseres og tydelig merket med flagging tape feste flagg og/eller glød stokker for kjøring eller hånd bære programmer. For antenne programmer, kan du gjøre alle nødvendige ordninger med lufttrafikkontrollen.
    2. Grunnleggende lengden på spray linjen tilsvare størrelsen på rutenettet; imidlertid angi start og stopp poeng godt-før og godt etter rutenettet. Legge til ca 10% av grunnleggende lengden på spray linjen i begynnelsen og slutten å øke muligheten for hele rutenettet utsettes, gitt uunngåelig Skift og feil i vinden mønstre (se representant resultater).
    3. Mulig forventer store vind SKIFT, definere alternative spray linjene og utformingsrutenett sentinel være informative fra begge spray retninger. Operatoren spray bør være forberedt på å stoppe sprøyting kort hvis vinden begynner å vindkast dårlig eller skifter plutselig, som kan skape en sikkerhetsrisiko. Operatøren kan gjenoppta sprøyting når det passer, og rettssaken fortsatt produsere brukbare effekt data så lenge kontroller beholdes i miljøet for en lignende lengre.
    4. Sett minst en værstasjon med en data-brenner stand til å måle temperaturen, relativ fuktighet, vindhastighet og vindretningen i området og en annen i kontrollen området. Også sette opp en enkel vind indikator bånd (ca 2-3 ft av lyse fargede flagging tape) på en ekstra sentinel bur stang i lys av spray operatør og laget å øke generelle betingelsene. For antenne programmer, bør flyet ideelt sett være kan rapportering meteorologi utgivelsen høyde.
      Merk: Samarbeide med et universitet, offentlig helseorganisasjon, mygg og vektor kontrollen distrikt eller andre byrå med kunnskapene om foreslått å gjennomføre feltforsøk, slik at eksisterende partnerskap og overenskomster med grunneiere eller land forvaltere kan bli bygget på, og bidra til å utvikle forskningsprogrammet. Eksisterende partnerskapene oversette nettstedet sikkerhet, langsiktig bruk, og i noen tilfeller, kritisk buy-in og aksept av allmennheten. Med strukturert rister er det enkelt for lokale samarbeidspartnere å utvikle egne nummerering/merking ordninger for rask og repeterbare distribusjon, samlingen og dødeligheten sjekker av sentinel burene. Når rutenettet, spray linjen, og meteorologi er konfigurert, kan materialet stå på plass (for eksempel overnatting til praktisk spray tid eller om det er været tak).
      FORSIKTIG: Pappesker kan deformere når våt hvis det regner, og sterk vind kan flytte tunge selvklebende gulvfliser.

3. Bruk Sentinel merdene

  1. Bestemme på forhånd plasseringen av sentinel burene på hvert sentinel punkt i rutenettet som høyden på buret montering pole (inkludert flere høyde, hvor man kan plasseres nederst i Polen og en annen øverst), eller om burene er plassert jeg n 1 ft3 bokser.
  2. Tilordne 2 person sentinel bur distribusjon lag: en kjøligere og en annen for å trekke ut sentinel bur etter behov. Alternativt tilordne individer og plassere flere merder avhengig av miljøet og størrelsen på rutenettet. Alltid ta ekstra sentinel bur i tilfelle en faller ned eller gikk på, tyll er revet eller en er tapt mens du flytter gjennom nettet.
  3. Per posisjonering regimet som beskrevet i trinn 3.1, bruk krok og loop kabel-tie å påføre sentinel bur til polakkene og at bomull baller med 10% sucrose løsning er fortsatt på plass under gummistrikk. Plasser burene på sine sider i boksene 1 ft3 slik at begge tyll mesh ender er loddrett på bakken. Retning av burene på polakkene kan angis på forhånd; for eksempel, vindretning slik at mesh tyll sider er i tråd med planlagte spray retning og forventet. I varme ørkenen miljøer, vinkel merdene på polakkene slik at insekter er ikke i direkte sollys og kan flytte inn i skyggen av siden av bur sylinderen.
  4. I både behandling og kontroll områder, klart etiketten hver sentinel bur med en permanent penn som det er satt på plass med to informasjonssekvenser: (1) pole og/eller unike-boksen plasserer koden for senere kartlegging i GIS og (2) før spray dødelighet for senere korreksjon spray-indusert dødelighet eller dødelighet av eksponering for miljøet uansett spray. For eksempel hvis pre spray dødelighet er null, skrive "pre-0"; Hvis 2 eksemplarer er død, skriv "pre-2", osv.

Figure 3
Figur 3: plassering av sentinel bur innendørs og utendørs. Eksempler på polet plasseringer og 1 ft3 bokser (A) inne i et simulert landlig residens, (B) utendørs i et simulert nabolag, og (C) i en dato palmelund i en hot-tørre sone. Også vist er klissete flisene under boksen og sentinel buret plassert i open i (A), og sentinel bur pole pin presset gjennom klebrig ruten ved siden av boksen i (B) for å redusere angrep av maur bur sentinel. Kryssfiner kvadrat med oppreist PVC mount til venstre for boksen i (A) er en støtte for en lysbilde spinner. En lignende apparater kan brukes til å støtte en sentinel bur stang å tillate plassering av voktere med varierende høyder. Også vist er lysbildet verdisettingsboksen med lysbilder på en montering til venstre for sentinel bur pole og (B)-boksen. (C) vises en high-low plassering av to sentinel merder undersøke bevegelse av plantevernmidler på ulike nivåer. Toppen av åpnet sentinel buret kjøligere er bare synlig i forgrunnen. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Merk: Avhengig av størrelsen på rutenettet, sikre det er tilstrekkelig personell til å distribuere alle bur i en passende tid å minimere miljøeffekter på sentinel dødelighet. Det kan være nødvendig å gjennomføre praksis går med Tom merdene for å fastslå om det finnes nok personell. Det er forutsatt at det blir uunngåelig noen spredning i eksponeringstiden for sentinel burene miljøet, på grunn av oppsett tid med angitt antall burene per person. Stor sentinel rutenett (f.eks for noen antenne programmer), planer om å koordinere flere lag i flere biler å plassere sentinel merdene innenfor en rimelig tidsramme. Det er uunngåelig at noen dødelighet vil skje over sentinel bur mygg befolkningen, så det må regnskapsføres med forsiktig bur merking før miljømessige eksponering utenfor kjølere og før plantevernmidler.

4. gjennomføre programmet plantevernmidler

  1. Tilordne en timekeeper spore program spray varighet (start/stopp ganger) og holde timene benytter en stoppeklokke, klokke eller digitale video med datoen frimerker. Timekeeper kan også tilordnes en skriver å fange flere viktige variabler inkludert tiden på som sentinel bur implementeringen er fullført, fly, kjøring, walking hastighet, programmet enheten strømningshastighet, plantevernmidler konsentrasjon og fortynningsmiddel, spray tid, holder tid, tid som Cage samling er fullført og generelt habitat observasjoner.
  2. Forbereder plantevernmidler program utstyret per produsent retningslinjer og laste plantevernmidler (og fortynner om nødvendig), bruker minimumsbeløpet for å dekke målområdet pluss en forhåndsbestemt beløp til kontoen spray linje volumer og plantevernmidler reservoaret sump å hindre kavitasjon under spray. Ikke overstige programmet priser på plantevernmidler etiketten og ikke bruker plantevernmidler ikke godkjent av det amerikanske Environmental Protection Agency, med mindre en eksperimentell bruk tillatelsen gjelder for plasseringen av feltet rettssaken er sikret.
  3. Opprette en tilstrekkelig etter spray hold tid at plantevernmidler spray plume å spre seg i hele sentinel bur rutenettet før sentinel merdene er samlet. Hold tid er basert på en balansert vurdering av habitat/vegetasjon tetthet, havner (spesielt ekstrem varme eller vind), programmet enhet, modus (antennen bakken kjøretøy, bærbar), mål insekt og plantevernmidler formulering, og kreve foreløpige forsøk å utvikle effektivt.
  4. Når sentinel burene er merket og deployert i både behandling og kontroll, og alle nøkkelpersonell har kommunisert beredskap har operatoren spray gjennomføre en siste sjekk på vindhastighet og retning og starte antenne, bakken eller bærbare sprøyta plantevernmidler program fra den angitte spray eller alternative spray linjer etter behov. Angi de flygende, kjører eller til fots hastigheter avhengig av programmet enheten flyt og plantevernmidler etiketten rate.
  5. Når programmet spray er fullført, har timekeeper markere begynnelsen på hold tid og varsle alle 1-2 min før hold tid skal gå, slik at alle kan gå i posisjon og forberede innsamling sentinel merdene.
    FORSIKTIG: Observere alle forholdsregler angitt på plantevernmidler etiketten i tillegg til standard plantevernmidler applikatoren beste praksis. Plantevernmidler programmer bør utføres av en sertifisert plantevernmidler applicator, hvis mulig, ytterligere sertifisering i kategorien folkehelsen plantevernmidler. Før programmet spray sikre at alt personell er motvind side av modulen eller i biler med aircondition på recirculate hvis de må være i målområdet, og/eller har riktig PPE. Kontroller alle sentinel bur kjølere er lukket og at inne lukket biler parkert motvind side av programmet spray har aircondition på recirculate.

Figure 4
Figur 4: kjøretøy montert termiske fog sprøyting et rutenett varme tørre equatorial beliggenhet. En lastebil montert ULV sprøyta kjøring langs en spray regi plantevernmidler spray gjennom et rutenett av sentinel merdene i et åpent felt (A). Ligner på figur 2, hver sentinel posisjon er utstyrt med en andre stang å støtte en bomull bånd å samle plantevernmidler dråper for senere analyse med gasskromatograf/massespektrometri. Nærbilder av sentinel bur (B) i varme tempererte omgivelser før spray og (C) i hot-tørre omgivelser etter spray. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

5. samle Sentinel merdene og opptak dødelighet

  1. Bruk samme sentinel bur lagene samle bur i hele rutenettet når hold tid har gått. Alt personell håndtering etter spray burene burde ha disponibel nitrilhansker for å redusere menneskelig kontakt med plantevernmidler. Tilbake etter spray bur til beskyttende miljøet av sentinel bur kjølere så snart som mulig, lagret i en kul bil direkte sollys, og tilbake til laboratoriet for behandling av så snart som mulig.
  2. I både behandling og kontroll områder er det viktig å registrere etter spray dødelighet på hver sentinel bur med en permanent penn som det er samlet inn. Etter spray dødelighet teller bør inkludere alle døde mygg i buret, og dette tallet bør være skrevet direkte tilstøtende "pre" greven, men sirklet tydelig nok for å skille den fra pre-eksponering dødelighet teller. Senere, trekkes før telling fra post teller å få faktiske dødeligheten fra eksponering for plantevernmidler (området) eller miljø (kontroll område). Ikke forsøk å gjennomføre dette regnestykket innen mens skynder å samle sentinel burene.
  3. Forsøk å returnere sentinel bur til lab arbeidsområdet i 6 h etter spray slik at 6t dødelighet greven kan registreres. I laboratoriet, overføre alle bur i plast brett, forkaster alle gummi band, krok og loop kabler bånd og bomull baller. Hver skuff bør holde ca 20 sentinel burene lagret med mesh tyll parallelt med bakken. Plassere en ny 10% sukrose løsning bomullsdott på alle bur og dekke hver skuff med en ny fuktig bomull håndkle, lik de som brukes i sentinel bur kjølere. Stable magasinene på en lab-benken eller i en inkubator bruker ½-i PVC rør-avstandsstykker. Lagre skuffene med bur fra behandlingsområder godt atskilt eller i forskjellige inkubatorer som kontrollerer bur skuffer.
  4. At this Point, overføre pre og post spray dødelighetsdata fra hver buret til dataskjemaer som 6t dødelighet greven gjennomført: en person kledd disponibel nitrilhansker bør ta sentinel burene av skuffene ett og ett for hver bur, ropte 1) unike lokasjonskode, deretter 2) før teller og den umiddelbare post tellingen lese fra buret i seg selv, etterfulgt av 3) nåværende 6t teller observert direkte. En annen person skal registrere disse dataene på ferdig skjemaer har en rad for hver unike posisjonskode fra rettssaken (tabell 1). Gjenta denne prosessen på 12t og 24 timer etter spray, lagre skuffene i stabile forhold mellom dødelighet teller.
  5. Når 24 h dødelighet opptellingen er fullført, fryse alle skuffer sentinel buret å drepe alle prøvene, og deretter utføre endelige teller hver buret for å få et nøyaktig multiplum for beregning av prosent dødelighet. Hvis en prøve mangler i et bur, ser rett under den i skuffen, hvor det kan ha tørket ut og falt gjennom. Kast alle sentinel bur, bomullshåndklær og plast søppel pose liners i forseglet søppelsekker i normal søppel, og grundig rydde alle kjølere og skuffer med såpe og vann og air-dry dem i direkte sollys.
    Merk: Larver brett avstandsstykker er lett gjort fra lager PVC-rør, med et hakk kutt i hver ende, så de ikke ruller av skuffene. Mellomrom lar stabling av larver skuffer å spare plass i biler, inkubatorer eller laboratorium benker. For enkelte felt områder, kan det ikke være mulig å gå tilbake til laboratoriet innen 6 timer; i så fall, overføre bur fra kjølere til skuffer i feltet ved hjelp av over protokollen og materialer og stable dem nøye i det klimatiserte kjøretøyet. Innspillingen dødelighet i hver bur straks etter spray hold tid, og ca 6 h, 12t og 24 timer etter spray vil gi informasjon om knockdown (kortsiktige) vs langtidseffekter av plantevernmidler.

Figure 5
Figur 5: behandling sentinel bur etter spray. To scenarier for overføring etter spray bur i stablet skuffer under 6 h dødelighet sjekken: (A) på et hotellrom i en ekstern feltet område og (B) i praktisk parkering mye tilbake til laboratoriet fra en Fjern feltet område. Merk PVC avstandsstykkene i innfelt bilde i (A), fuktig håndklær dekker burene fastsatt i skuffer i de viktigste bildet av (A), og et eksempel av en unik beliggenhet og pre og sirkel etter spray dødelighet kommentert på sentinel bur i innfelt bilde i (B). Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

6. behandling, analysere og kartlegge dødelighet

  1. Overføre alle hånd-innspilte dødelighet dataene fra skjemaene i en elektronisk regneark og beregne 4 nye kolonner for etter spray, 6 h, 12t og 24 h dødelighet (alle korrigert for pre spray dødelighet).
  2. Korrigere alle behandling område dødelighetsdata for kontroll dødelighet i 4 flere nye kolonner ved hjelp av Abbott korreksjon17: beregne en mener kontroll dødelighet på tvers av alle kontroll voktere for hver tidsperiode som dødelighet var registrert (dvs. etter spray, 6 h, 12t og 24 h; alle korrigert for pre spray dødelighet), og bruke dette at Abbott-rette dødeligheten i hver behandling området sentinel bur for hver tilhørende tidsperiode. Terskelen for akseptabel kontroll dødelighet kan avgjøres tilfeldig basert på arten av sentinel mygg brukes, men bør ikke overstige 25%18.
  3. I et geografisk informasjon system kart alle unike sentinel bur steder ved hjelp av GPS-data samlet i trinn 2.1.3 og opprette 4 kolonner for Abbott-korrigert dødelighet for 4 dødeligheten tidsperioder i tabellen attributtet for disse stedene. Opprette en interpolert dekning for dødelighet for hver av 4 dødeligheten tidsperioder mellom alle unike sentinel steder i behandlingsområdet. Legge disse interpolert dekning til kartet og bruk en strukket fargesøylen på et blått til rødt spekter orientert lav (blå) til høy (rød).
  4. Forbedre kart over behandlingsområdet med en underliggende satellittbilde og legge sentinel bur posisjoner (skille behandling og kontroll voktere), spray linje, kjører retning, skala bar, Nord-pil, interpolert dødelighet rampen fargenøkkel, å symboler og en detaljert tittel med dato, habitat type, plantevernmidler og fortynner brukes, program-utstyr som brukes, og målrette arter. Eksportere et kartbilde for hver dødelighet tidsperiode overflate.
  5. Legg Meteorologisk informasjon som en innfelt graf og inkluderer en separat vind rose (polar tomt) til vinden, vindhastighet og variasjon i hele spray perioden. Også gi separat meteorologiske data for utgivelsen høyde ved antenne programmer.
  6. Vise data fra naturlige lokalbefolkningen som en indeks av antallet hunner av hver art samlet per felle per natt. Utdataene en serie med grafer partisjonert etter plassering (tilknytning til området, i området og i kontrollen området) og perioden (samplet før, under eller etter spray forsøkene) og plassere dem separat som insets i de viktigste GIS tilordnes viser på naturlige populasjoner over tid, tilstøtende til og fra programmet plantevernmidler.

Representative Results

Her er representativt resultatene presentert to upubliserte feltstudier som inkludert kjernen av metodene beskrevet ovenfor. I disse studiene, to aspekter ved adulticide effekt mot sentinel sykdom vektor insekter ble undersøkt.

Den første studien (upubliserte data 2010-2012) undersøkt om fortynner kan påvirke effekten av plantevernmidler mot mosquitoes i en hot-tørre ørken miljø brukes med en termisk tåke enhet. Vi gjennomførte tre separate programmer med en synergized permethrin adulticide kan bli utvannet enten olje eller vann. Hvert av programmene ble gjennomført med en lastebil-monterte termiske fog generator med en annen fortynner: vann, BVA13 mineralolje eller diesel. Deretter et rutenett av minst 20 sentinel mygg burene satt på staker i et åpent tørre-land område (figur 6) ble brukt og meteorologi ble spilt inn med en bærbar Vær opptaker.

Den andre studien (upubliserte data 2011) undersøkt den relative effekten av en enkelt plantevernmidler formulering brukt samtidig med to typer sprøyter (ULV og termiske fog) i et varmt equatorial sted mot sand fluer. Vi brukte to tilstøtende rutenett av 25 sentinel sand fly burene satt på staker i lav gress-forb habitat av ulik tetthet i et stort felt i en het ekvator dalen bassenget (figur 7). Meteorologi ble spilt inn med en bærbar Vær opptaker plassert mellom de to rutenettene. En lastebil gjennomført ULV enheten og en annen bar termiske fog generatoren, og begge initiert spray retning spray på samme tid, hver flytte fra øst til vest med en hastighet passer til etikett-angitte programmet hastighet og strømningshastighet på den sprøyta.

I begge feltstudier, etter en 10-minutters holder tid etter spray, samlet vi alle sentinel bur fra behandling og kontroll områder, samtidig starte prosessen med å spille etter spray dødelighet. Prosent dødelighetsdata ble deretter kodet, korrigert for observert bakgrunn kontroll sentinel dødelighet og plassert i en GIS dekning bestående av georeferert poeng tilsvarer plasseringen av sentinel merdene i behandlingen området rutenettet (figur 6 og figur 7). Den ideelle situasjonen der plantevernmidler spray produserer en 100% drepe hele målområdet, er realistisk terskelen for akseptabel effekten av en plantevernmidler vilkårlig. Forventningene til effekten kan variere med avstand fra sprøyta (f.eks sette en grense for 95% dødelighet 50 ft fra spray linjen, med 80% dødelighet på 250 ft).

Resultatene fra begge representant studier viser naturlig spekteret av positive til negative resultater, fordi fargesøylen representerer områder av 0-100% dødelighet (se farge ramper i figur 6 og figur 7). Alle dødelighetsdata i behandlingsområdet er normalisert av bakgrunnen dødeligheten i ubehandlet kontrollen området til en terskel 25% kontroll dødelighet18over som ville har forkastet på grunn av overdreven miljømessige eller koloni effekter på dødelighet. Nytten av elektronisk kartlegging tilnærming for å visualisere dødelighet er tydelig her: forskeren og (senere) leseren kan kjapt forstå den relative effekten av fokal plantevernmidler og løsningsmidler (figur 6) eller fokal plantevernmidler sprøyter (figur 7) mot mygg eller sand fluer, henholdsvis. Det er verdifullt å sammenligne figur 6 den underliggende dødelighetsdata som tradisjonelt ville bli presentert i tabellform (tabell 2) og krever mye mer intern conceptualization, med samsvar økt potensial for feil, av forsker og leser både. Elektroniske kart, Letter hvis supplert med meteorologiske data og en satellitt bilde base dekning, også rask vurdering av potensielle virkninger av habitat på plantevernmidler søknadene. Det bør bemerkes at innfelt vind rose diagrammet i figur 7 har en vind vinkelen som passer perfekt vinkelen på romlige dødelighet i vest rutenettet viser at spray lastebilen skal ha begynt lenger øst slik at plantevernmidler ville ha en mulighet til å nå alle sentinel burene. Hvis dødelighet er bare blitt vurdert i tabellform, kan det være lett å gå glipp av denne svakheten i eksperimentell design og tilordne en lavere totale effekten til det plantevernmidler program utstyret, partisk av nullverdier dødelighet fra områder ikke kontaktet av den plantevernmidler.

I vår erfaring produserer flertallet av plantevernmidler programmer innen en stigning på dødelighet gjennom målet området sentinel merdene, som automatisk viser at programmet var gyldig. Men hvis null dødelighet observeres under behandlingsområdet og spray hendelsen er gyldig (dvs. spray skyen beveger seg gjennom sentinel målområdet er observert), kan det konkluderes at plantevernmidler ikke er effektivt med at arter hastigheten brukes, i miljøet, og med at program-utstyr. Selvfølgelig, er dette gitt at plantevernmidler bunken ikke er utløpt eller er lagret feilaktig. På den annen side, noen antenne plantevernmidler programmer spesielt kan produsere ingen synlig eller synlig spray Sky påvirker målområdet, og null dødelighet gjennom voktere kan bety at spray savnet målområdet. Det anbefales å forutse dette scenariet ved å sette opp en rekke ekstra sentinel bur som braketter innvirkning målområdet et stykke motvind og vindretningen (f.eks 50 ft intervaller for minst én skjærer bredde i hver retning) så som noen indikasjon på touchdown av plantevernmidler kan merkes hvis målet er savnet.

Figure 6
Figur 6: representativt interpolert sentinel bur dødelighetsdata fra en feltforsøk i hot-tørre ørkenen forhold målgruppe myggen. Denne serien av spray, ble den termiske fog plantevernmidler sprøyta, plantevernmidler og miljø holdt konstant, varierer blant plantevernmidler fortynningsmiddel å (A) vann, (B) diesel og (C) BVA 13 mineralolje over tre forsøkene. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Figure 7
Figur 7: representativt interpolert sentinel bur dødelighetsdata fra en feltforsøk i hot-Ekvatorial forhold målretting sand fluer. I dette to samtidige spray programmer plantevernmidler og miljø ble holdt konstant, men plantevernmidler sprøyta var forskjellig mellom de to rutenettene: termisk tåke (Vest rutenett) og svært lavt volum (ULV, Øst rutenett). Merk at vindretningen angitt i vind rose diagrammet perfekt samsvarer med vinkelen på romlige dødelighet i vest rutenettet viser at spray lastebilen skal ha begynt lenger øst slik at plantevernmidler ville ha en mulighet til å nå alle sentinel burene. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

PROSJEKT:
ØKOLOGISKE ZONE:
STED:
FELTET OMRÅDE:
DATO FOR PROGRAMMET:
SPRAY UTSTYR:
PLANTEVERNMIDLER FORMULERING:
FORTYNNER:
SENTINEL INSEKT ARTER:
LIV STADIUM AV SENTINELS:
DØDELIGHET SJEKKER
[kopiert direkte fra sentinel bur; dataene observert i feltet] [observert fra sentinel bur lagret i skuffer]
Sentinel bur kode nei. PRE DØDE nei. DØD POST-SPRAY/HOLD TID nei. DEAD 6 t etter SPRAY nei. DØD 12 hr etter SPRAY nei. DØD 24 timer etter SPRAY
Området A1
A2
A3
A4
A5
B1
B2
B3
B4
B5
C1
C2
C3
C4
C5
D1
D2
D3
D4
D5
E1
E2
E3
E4
E5
Kontroll-området Kontroll 1
Control 2
Kontroll 3
Kontroll 4
Kontroll 5
Kontroll 6
Kontroll 7
Kontroll 8
Kontroll 9
Kontroll 10

Tabell 1: prøve dødelighet dataskjema. Skjemaet har områder for generell informasjon om feltforsøk i øverst til venstre, som er avgjørende for å behandle data fra flere feltprosjekter. Hoveddelen av skjemaet har mellomrom før og etter spray dødelighet (både hentes direkte fra sentinel merdene), gjennom senere 6 h og 12 h 24 h kontrollene. Håndskrevne dataene i dette skjemaet er inngått en lignende elektronisk regneark, med ekstra kolonner korrigere dødelighetsdata pre spray døde og korrigere spray område dødelighet for noen miljømessig-indusert dødelighet i kontrollen området.

PROSENT DØDELIGHET (ABBOTT-KORRIGERT)
Sentinel bur kode (A) Aqualuer + vann (B) Aqualuer + Diesel (C) Aqualuer + BVA13
A1 1 0.78 0.54
A2 1 1 0,05
A3 1 0.29 0
A4 1 0,04 0,03
A5 1 0,04 0
B1 1 0,79 0
B2 1 0,82 0
B3 1 0,15 0
B4 1 0,21 0,15
B5 1 0 0
C1 1 0.93 0
C2 1 0.71 0,01
C3 1 0,32 0
C4 1 0.26 0
C5 1 0.46 0
D1 1 0,67 0
D2 0.78 0.24 0,01
D3 0,97 0,5 0
D4 1 0,27 0,03
D5 1 0,33 0
E1 1 0,82 -
E2 1 0,88 -
E3 1 1 -
E4 1 0,79 -
E5 1 0.78 -

Tabell 2: underliggende dødelighetsdata brukes til å opprette interpolert effekt kartet i Figur 6 . Det bør bemerkes at noen romlig informasjon kan fanges i denne tabellen. for eksempel kan dette gjøres ved å skille rader og kolonner etter avstanden fra sprøyta og avstand langs spray, henholdsvis. Imidlertid ville tidsmessige endringer i dødelighet tilsvarer umiddelbart etter spray, 4 h etter spray og 12 h etter spray, for eksempel kreve en mer kompleks tabell eller flere tabeller. Tilsvarende er separate tabeller for hver fortynningsmiddel benyttes i forsøkene nødvendig for klarhet hvis tabellene er partisjonert av rom og tid.

Discussion

Kombinerer den klassiske sentinel bur tilnærmingen med elektronisk kartlegging av interpolert dødelighet data er et unikt og mektig metoden for å evaluere plantevernmidler i feltet, og støtter sammenlignende plantevernmidler effekt studier over flere miljøer og ulike konfigurasjoner av plantevernmidler og programmet teknikker. Selv om grunnleggende sentinel bur metoden ikke er ny, er effekten av sentinel bur dødelighet mønstre i GIS en fremgang bidrar til dypere analyse av mønstre av flyten av aerosol plantevernmidler spray. Interpolering av punkt målinger av plantevernmidler effekt i en fargekodet kartdekningen ligner legge røyk effusions til en vindtunnel visualisere luftstrømmen rundt en bil, og det er en stor forbedring for rapportering romlige og tidsmessige dødelighet data i en rekke tabeller.

Noen deler av plantevernmidler spray kan ses med det blotte øye, og plantevernmidler dråper fra usynlig deler av spray kan hentes på glass lysbilder eller andre medier som som sentinel bur, er veletablert protokoller. Fordamping produkter fra dråper og dråper seg kan tatt med bomull bånd og analyseres med en gasskromatograf/masse spektrometer, som gir enda mer informasjon om skjebnen til en plantevernmidler spray. Imidlertid kan realiserte effekten av spray og romlige mønstre for faktiske plantevernmidler-indusert dødelighet i målområdet (som kan inkludere både slippverktøy og fordamping produktkomponenter) bare definitivt måles ved sentinel insekter.

Videre kan den timelige komponenten effekt bare definitivt måles ved en rekke Dødelighet observasjoner i sentinel insekter som fange kvantifisert indekser av rask knockdown versus langsiktige sykelighet og dødelighet på målet arter. Igjen, en serie interpolert fargekodede kart kan brukes å tydelig visualisere utviklingen av post spray dødelighet over tid, med en eksplisitt romlige komponent, slik at en rekke tabeller ikke er kunne kommunisere til en leser. En rekke kart kan være animert i en løkke til å reprodusere fremdriften spray og dens virkning på sentinel insekter, ytterligere styrke forståelsen av effekten ikke bare for en enkelt prøve, men i sammenligninger mellom plantevernmidler, teknikker, program utstyr, mål insekter og økologiske soner.

For høyeste kvalitet dødelighet dataene i denne metoden bør stor forsiktighet tas hele start-til-avslutning håndtering og observasjoner av sentinel insekter. Eksponeringstid og betingelser for sentinel insekter i miljøet over både behandling og kontroll områder før plantevernmidler spray bør være likeverdig som praktisk. Denne eksponeringen bør inneholde en periode av acclimation å forholdene og en uniform hold tid etter spray for både behandling og kontroll insekter. Observasjoner av dødelighet før spray, etter hold tid (dvs. under henting av burene), og for de angitte periodene etter spray nøye skal spores på dataskjemaer. Omsorg bør også tas hente alle voktere fra feltet før avreise for laboratoriet. Kontroll og behandling sentinel bur skal være fysisk atskilt i protokollen. Pålitelig observasjoner av bakgrunnen baseline-dødelighet fra kontroll merdene hele utpekt perioder er avgjørende for riktig rettelse av observerte dødelighet i sonen behandling. Nøyaktig, presis, sammenlignbare og meningsfull effekt kart kan bare oppnås fra høykvalitets dødelighet inndata til geografisk informasjonssystemet.

Metoden sentinel insekt er naturlig fleksibel være relevant i en rekke scenarier - overalt en liten bur kan plasseres, dødelighet data kan hentes. For eksempel har vi gjennomført plantevernmidler forsøk med sentinel bur plassert i og rundt simulert urbane og landlige bygninger10 og amerikanske militære telt (upubliserte data 2017-2018), i tillegg til flere scenarier i ørkenen, tempererte og tropiske vegetasjon19,20,21,22 [inkludert løfting burene opptil 60 fot i furu kalesjen å måle loddrett dødelighet etter en stor antenne program (upubliserte data 2011-2017)]. Hvis bakken er for vanskelig å plassere sentinel bur polakkene eller er foretrukket å plassere dem på betong eller asfalt områder, enkel står eller betong blokker kan konstrueres for å støtte polakkene. Scenarier å undersøke sprayet flytende larvicides kan protokollen endres for å plassere tomme plast disponibel 1 qt kopper å fange larvicide på sentinel steder. Disse koppene kan senere fylles med vann og mygg larver å måle effekten av programmet7,23,24,25. Bruke gulvfliser med det klissete siden opp holde kopper på plass i vind og holde lokk i nærheten raskt cap og samle følgende etter spray holdetid. Kopper kan eventuelt igjen på plass til Vær naturlig eller igjen åpen i et kontrollert miljø å undersøke levetiden til en gjentagende larvicide behandling.

For å undersøke slippverktøy tetthet og slippverktøy spectra hele modulen, lysbilde spinnere kan plasseres nær sentinel insekt stillinger - skjønt utøve forsiktighet som virvelen fra spinning lysbilder ikke påvirker flyten av plantevernmidler spray til den Sentinel insekter. Lik tilordning dødelighet, flere kolonner i tabellen attributt for sentinel steder kan legges for slippverktøy og fargestoff parametere å utlede interpolert dekning. Merk at legge slippverktøy samling aspekter vil kreve en økning i antall personell i feltet med dedikerte team for eksempel nøye samle lysbilder og hjelpe operatoren spray med fargestoff tilsetningsstoffer. Med ekstra materiale og team av personell, disse metodene kan slås for å gjennomføre samtidige studier bruker larver og voksne voktere, flere program moduser (antennen, bakken, bærbar), eller plantevernmidler side-ved-side (se representant resultater).

Selv om den viktigste protokollen ble skrevet for mygg, har vi vellykket gjennomført feltforsøk med sand fluer og skitt-formering flyr som voktere med kun mindre modifikasjoner til sentinel bur og generelle protokollen. For eksempel er det ikke praktisk å sex voksen sand fluer eller skitt avl flyr slik at blandet-sex bunker brukes i sentinel bur, da dette vil redusere belastningen på kolonien fordi færre prøver trengs enn når man arbeider med mygg. For sand fluer, må veldig finmasket brukes for sentinel merdene; Videre sand fluer er ikke anaesthetized, men i stedet lagt med aspirators direkte i ferdigmonterte burene gjennom en gummi rift limt over et hull i siden av sylinderen.

Figure 8
Figur 8: flere scenarier demonstrere fleksibilitet av sentinel. Sentinel protokollen for å undersøke plantevernmidler effekt i feltet er svært fleksible, som vist i sentinel burene heiste intervaller på opptil 60 fot gjennom furu baldakin (A) og en åpen nærområdet (B) å undersøke evne antenne ULV plantevernmidler spray til å trenge kalesjen. Sentinel systemet kan enkelt justeres for å undersøke larvicide spray målretting umodne mygg stadier bruke engangs plast koppene for å fange dråper (C) innendørs og (D) utendørs i et simulert urbane området. Klikk her for å se en større versjon av dette tallet.

Metoden for effekt-tilordning er naturlig fleksibel fordi den er basert på interpolasjon som er en standard prosess i de fleste GIS programmer26. Vanligvis bruker interpolering kjente data på sett beregne data på nærliggende unsampled poeng. Det finnes flere typer interpolering teknikker27 som kan velges basert på romlige spredning og tetthet av dødelighet punktdataene. Vi har brukt omvendt avstand vekting (IDW), som tilordner høyere statistiske vekt til kjente data fra poeng nærmere til ukjent poeng blir beregnet. Feilsøking for feltet del av metoden er sentrert på kontroll sentinel dødelighet (dvs. hvis dødelighet > 25% i kontroller, og det er sikkert at programmet ikke bydde innvirkningen kontrollen området, noe i miljøet enn plantevernmidler forårsaker dødelighet, som vil forvirre analyse; deretter må rettssaken gjentas eller flyttet til en annen plassering). Vanligste sikkerhetsproblemene i kartlegging delen av metoden er produksjon av kvalitet datatabeller i GIS, så det er viktig å nøye lime inn data slik at retten data er justert med riktig poeng (leser rammen) og riktig merke kolonner for hver dødelighet tid periode, plantevernmidler, søknad utstyr, osv.

Metoden sentinel insekt er ikke designet for å være et absolutt mål på effekten. Snarere gir metoden deg muligheten til å sammenligne relative effekten av et plantevernmiddel (under et gitt miljø, søknad utstyr, fortynner, målet insekt og teknikk) til samme plantevernmidler under ulike forhold eller sammenligne forskjellige plantevernmidler under like forhold. Metoden inneholder ikke plantevernmidler slippverktøy eller virkestoffet fange, men apparatene for å undersøke disse aspektene kan enkelt plasseres i rutenettet ved sentinel burene. Metoden sentinel bur måle ikke effekten av plantevernmidler spray mot vektor insekter fly, som er mulig, men ikke praktisk28. Det finnes en livlig strid om typen mesh på sentinel bur effekter målinger av plantevernmidler spray effekt14,29,30,31. Dette er imidlertid ikke enormt relevant for vår målsetting om å undersøke relative effekten av en formulering over miljøer eller flere formuleringer innen et miljø (som kan utføres ved hjelp av en standard bur med en standard maske).

For eksempel en fersk studie sammenlignet sentinel bur dødelighet resultater over tre lignende antenne plantevernmidler program eksperimenter atskilt med tiår, hver med forskjellige sentinel bur metoder med resultater tilsvarende10. Tilsvarende finnes kontroversen over om å overføre sentinel insekter til "ren" bur (dvs. bur som ikke har blitt sprayet). Igjen, data fra sentinel insekt dødelighet anses relative og ikke absolutte er ikke opptatt med flere dødsfall som skyldes sentinel insekter kontakter plantevernmidler følge bur og mesh. Faktisk i naturskjønne omgivelser, vil plantevernmidler spray også følge naturlige overflater som mål insekter kan kontakte. Vi har tidligere funnet at dødeligheten indusert fra håndtering mygg, inkludere CO2- eller kald-basert anaesthetization, kan overskride dødeligheten ved å kontakte et plantevernmiddel som kunne ha vært tilstede på bur (upubliserte data 2008). En annen begrensning er at relevans og anvendbarhet av sentinel bur dødelighet resultater i naturlige lokalbefolkningen i målet insekt fortsatt ikke blir fullt kjent; nærmere genealogically i koloni-bakside sentinel insektene er imidlertid til den lokale fiskearter, sterkere anvendelse av effekt kartene er for lokale befolkninger.

I fremtiden varianter av denne metoden, ville det være gunstig å inkludere endringer for å imøtekomme plantevernmidler programmer med ubemannet antenne systemer (UAS). Løpende utvikling med UAS bruk operative vektor kontroll inkluderer plantevernmidler programmer (i spesielt larvicide formuleringer mot umodne mygg habitat) over og gjennom svært utilgjengelige steder. For å få relevant informasjon fra sentinel forsøk, må sentinel insekt stasjoner plasseres gjennom utilgjengelige steder i størst grad mulig. Et eksempel på relevant informasjon tester evnen til UAS effektivt å nå et bestemt område med larvicide, med bare line-of-sight føring av en operatør som ikke direkte observere målområdet. Dette scenariet krever utvikling av andre UAS å distribuere og hente sentinel burene eller larvicide samling kopper og andre til posten meteorologi plassene utilgjengelig mål. Dødelighetsdata fra et slikt scenario kan analyseres på GIS som med etablerte scenarier, med ekstra funksjoner som effekter av naturlige hindringer, microhabitat og micrometeorology som kan avvike fra slike effekter under mer standard programmer med lastebil, fly eller bærbare sprøyter. Avanserte funksjoner av GIS som visualisering av 3-dimensjonale innskuddene dødelighet fra forbedret sentinel plassering i loddrette og vannrette rutenett er også muligheter for både standard og nye søknad teknologi.

Disclosures

Forfatterne har ingen konflikter av interesse å avsløre.

Acknowledgments

Vi vil gjerne takke forskere og teknikere på Coachella Valley Mosquito og vektor kontrollen distrikt og den amerikanske hæren medisinsk forskning Direktoratet-Kenya for ekspert produksjon av kolonien insekt eksemplarer og samarbeid på feltstudier produserer upubliserte dataene presenteres i representant resultatene. Denne forskningen ble støttet av den amerikanske Department of Agriculture (USDA) - Agricultural Research Service og amerikanske Department of Defense (DoD) distribuert krigen - Fighter Protection programmet (DWFP). Omtale av varemerker eller kommersielle produkter i denne publikasjonen er utelukkende å gi informasjon, og innebærer ikke anbefaling eller oppfordring av USDA, DoD eller DWFP. USDA er like muligheter leverandøren og arbeidsgiver.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Bioassay racks:
plastic tube lid Visipak 192224
1.25-in PVC coupler SCH-40 Lowes PVC 00100 0800
1/4-in OD brass rod K&S Engineering 1165
Name Company Catalog Number Comments
Bioassays:
FDA silicone o-rings S-500-70 Alltek seal and packing PA-2127-12
fine screening Walmart 40310-0000-063 white T-310
cotton balls Fisher Brand Large cotton balls (non-sterile)
plastic tubes Visipak 775674
regulator Norgren R83-200-RNEA
reguilator gauge Wika Instrument Corp 4315031
CO2 canister 20 lb capacity
CO2 chamber Mainstays Modified tupperware container (16 cup)
1/4-in tygon tubing
maglite aspirator and tubes Bioquip 2809D D-cell maglite aspirator
modified PVC pipe for o-rings Lowes PVC 07112 0600 SCH-40 pipe modified by cutting tool on inner surface to accommodate bioassay tube
Pupal separator John W. Hock Co. 5412
Name Company Catalog Number Comments
Field sentinel cages:
1/2 pt cardboard can body Neptune 295
1/2 pt cardboard cup lid Neptune 295A
coarse screening Walmart 41721-0540-063 white T-1721
Velcro cable ties 8-in x 1/2-in Velcro Brand VEL91140
rubber band National Institutes for the Blind 7510-01-058-9974
cotton balls Fisher Brand Large cotton balls (non-sterile)
PVC spacers Lowes PVC 04010 0600 Modified by cutting into 18-in length pieces and cutting half off of the end (lengthwise)
Tray totes Blue Ridge Thermalforming 400-3N-WHT-ABS
Name Company Catalog Number Comments
Field bioassay set-up equipment:
60-in tread-in post Jeffers.com T8T4
1 ft3 cardboard boxes USP S-18344
Deli cups WNA Inc. APCOMBO16
18-in x 18-in linolium tiles Lowes LSS4307BPS
Name Company Catalog Number Comments
Sentinel cage transport:
48 qt Island Breeze cooler Igloo
16-in x 19-in. terry towels Ability One 7920-01-454-1150
garbage bags 13 gal (kitchen size)

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics