Vurdering af leddyr overflod i afgrøder er afgørende for at undersøge populationsdynamik og vekselvirkninger mellem arter. Her beskriver vi ændring og anvendelse af en løvblæser-vac for suge sampling af leddyr i ris.
Rismarker vært for en stor mangfoldighed af leddyr, men undersøger deres populationsdynamik og interaktioner er udfordrende. Her beskriver vi ændring og anvendelse af en løvblæser-vac for suge prøvetagning af leddyr befolkninger i ris. Ved anvendelse i kombination med et kabinet, anvendelse af denne sampling enhed giver absolutte skøn over populationer af leddyr som numre pr standardiseret prøvetagning område. Prøveudtagningen effektivitet afhænger kritisk af varigheden prøvetagning. I en moden ris afgrøde, en to-minutters prøvetagning i et kabinet på 0,13 m 2 giver mere end 90% af leddyr befolkning. Anordningen tillader også prøvetagning af leddyr bolig på vandoverfladen eller jorden i rismarker, men det er ikke egnet til prøveudtagning hurtigt flyvende insekter, såsom aggressiv Odonata eller større hymenopterous snyltehvepse. Den modificerede blæser-vac er enkel at konstruere, og billigere og nemmere at håndtere end traditionelle suge sampling enheder, såsom D-vac. De lave omkostninger gør det modificerede blæser-vac også tilgængelige for forskere i udviklingslandene.
Der er behov for gentagen vurdering af mangfoldighed og diversitet af fytofage og entomophagous leddyr i afgrøder til økologiske studier af populationsdynamik og vekselvirkninger mellem arter, herunder studiet af biologisk bekæmpelse. Ris er en stor basisfødevarer, med et stort potentiale for biologisk bekæmpelse af entomophagous leddyr 1,2, men som kan forstyrres af insekticider 3. Mangfoldigheden af leddyr i ris afgrøder kan være høj, og leddyrarter besætte forskellige afgrøde lag (f.eks jord, stamceller, baldakin, blomster), adskiller sig i form for bevægelse (f.eks, gåture, spring, flyvende) og fouragering strategi (f.eks siddende sugende insekter, jagt rovdyr og blomster besøger bestøvere) 4.
Der er en bred vifte af leddyr prøvningsteknikker, hver med styrker og svagheder. For eksempel kan faldgrube fælder anvendes til at prøve jord-boligen leddyr, men giver aktiviteten-afhængig relative befolkning anslår 5,6. Sweep redskaber kan anvendes til at prøve hurtigt flyvende insekter i canopy 7-9, men giver relative estimater af leddyr overflod. Den rytmen ark metode kan bruges til at prøve anlægget-boligen leddyr samfund og giver absolutte overslag over leddyr overflod, men det kan ikke bruges effektivt i oversvømmede marker såsom rismarker 10.
Suge prøveudtagning, når den udføres i kombination med et kabinet, der dækker et standardiseret område af marken, giver absolutte skøn over tætheder af plante-boligen leddyr. Denne fremgangsmåde kan også anvendes i oversvømmede ris. Prøver kan opbevares til senere behandling og identifikation. Den Dietrick vakuum (D-vac) 11 er den første kommercielt udviklede suge sampler. Selvom D-støvsugere stadig er meget udbredt 12-14, er de relativt dyre, har en begrænset sugekraft 15 og er relativt tunge, hvilket gør dem svære athåndtag i oversvømmede rismarker 16. Arida og Heong 16 udviklet en suge sampler ved hjælp af en benzindrevet løvblæser-vac, og denne prototype blev yderligere forfinet af Domingo og Schoenly 17. Fordele ved blæseren-vac sugning sampler sammenlignet med D-vac er, at det er meget billigere og lettere at håndtere.
Selv om der er anvendt blæseren-vac suge prøveudtagningsmetode i mange økologiske undersøgelser 18-23, vejledningen til ændringer og anvendelse er ikke blevet klart beskrevet. Her præsenterer vi en video-baseret, detaljeret beskrivelse af ændringen og anvendelsen af en benzin-drevne løvblæser-vac for suge prøvetagning af leddyr befolkninger i oversvømmede rismarker. Ændringen er inspireret af Arida og Heong 16 og Domingo og Schoenly 17, men designet er blevet yderligere forenklet i forhold til disse oprindelige publikationer, lette konstruktion og brug.
Suge sampling er en af mange mulige metoder til at prøve leddyr samfund i afgrøder. For videnskabelig forskning i ris systemer, suge prøvetagning er en hensigtsmæssig løsning, da metoden giver absolutte overslag over leddyr tætheder, det er ikke-destruktiv, og – i modsætning til visuelle tæller – tillader indsamling og opbevaring af prøver til senere behandling. Sammenlignet med den kommercielt tilgængelige D-vac, blæseren-vac er mindre, lettere og nemmere at håndtere i (oversvømmet) rismarker og også lettere at kombinere med et kabinet. For eksempel, en blæser-vac vejer omkring 6 kg, mens rygsæk D-vac model, præsenteret som den internationale standard for insekt prøvetagning, har en vægt 12 kg 11. Vigtigere, prøvetagning effektiviteten af blæseren-vac er højere end den D-vac 16,17, mens omkostningerne af blæseren-vac er mindre. Ændringen af en løvblæser-vac i et sug sampler kræver ikke særlige evner eller udstyrog tager mindre end en time efter alle ekstra dele er blevet indsamlet. Blæseren-vac beskrevet her er nemmere at bygge og drive end versioner tidligere er beskrevet i litteraturen 16,17, og de nødvendige dele (tabel 1) er standard byggematerialer, der er bredt tilgængelige. Dette gør blæseren-vac også tilgængelige for forskere med små budgetter i udviklingslandene.
Kraften og forskydning af motoren bestemmer sugekraft blæserens-vac. Her anbefaler vi en maskine med en effekt mellem 0,7-1,2 kW og en forskydning mellem 25-35 cc, der er passende for prøvetagning planten-bolig leddyr samfund i ris. Længden af den fleksible plastslange og diameteren af den sugende mund del (røret 7) er afgørende for en god prøveudtagning ydeevne. En slange, der er for lang vil reducere sugeeffekt, hvorimod en slange, der er for kort, vil være besværligt at bruge under prøveudtagning. Tilsvarendeen mund del med for stor en diameter vil reducere sugeeffekt, hvorimod en diameter, der er for lille vil reducere sampling effektivitet på grund af den lille overflade. Prøveudtagningen effektivitet afhænger kritisk af varigheden prøvetagning. Hvis prøveudtagning udføres i hele vækstsæsonen, skal måske justeres til anlægget størrelse, struktur og beplantning tæthed for at opretholde et tilsvarende niveau for effektivitet varigheden prøvetagning. Sampling effektivitet bør kontrolleres ved omhyggelig visuel inspektion af det lukkede område efter prøveudtagningen. Hvis der stadig er leddyr stede, skal varigheden prøvetagning øges. De anbefalede prøvetagning varigheder for ris afgrøder i den vegetative fase er 1 minut og i de reproduktive og modning stadier det er 2 minutter.
Suge sampling med blæseren-vac kan udføres i oversvømmede områder, mens alternative metoder, såsom faldgrube og slå plade prøveudtagning er ikke muligt i stillestående vand. Blæseren-vac kan også værebruges til at prøve den leddyr samfund på vandoverfladen af oversvømmede rismarker (f.eks røveriske vand bugs), som maskinen er i stand til at suge i noget vand. Imidlertid er det ikke anbefales til prøveudtagning akvatiske leddyr som motoren kan holde op med at køre, når munden del er indsat dybt i vandet og luftstrømmen er blokeret. Bortset fra ris, kan blæseren-vac også anvendes i andre afgrøder og ikke-afgrøder levested, så længe højden og struktur vegetationen tillader korrekt placering af indeslutningen 25.
Vores blæser-vac sug sampling metoden er ikke-destruktiv. Næsten alle leddyr indsamlet i prøvetagning netto overlevede, herunder de bløde organer såsom myg og vandnymfer. Anvendelsen af denne metode har imidlertid nogle begrænsninger og ulemper. Blæseren-vac skal betjenes af to personer. Regnskabsmæssig blæseren-vac i marken vil resultere i nogle forstyrrelser, og derfor er denne metode kan undervurderemiljøfølsomme arter såsom græshopper. Hurtig og pludselige placering af kabinettet i et relativt uforstyrret område i fremadgående bevægelsesretning kan begrænse denne potentielle bias. Den knald af blæseren-vac maskine kan også forårsage forstyrrelser, og prøveudtagning natten i boligområder kan ikke anbefales. Metoden er ikke egnet til prøveudtagning meget mobile flyvende insekter, såsom aggressiv Odonata eller større hymenopterous snyltehvepse. Som med enhver prøveudtagningsmetode, kombinationen af blæseren-vac med andre metoder, såsom sweep netto sampling eller destruktiv høst af planter, kan give en mere fuldstændig og balanceret vurdering af leddyr samfund 26.
The authors have nothing to disclose.
The investigations were financially supported by the Division for Earth and Life Sciences of the Netherlands Organization for Scientific Research (grant 833.13.004), the Sci-Tech Landing Projection of Higher Education of Jiangxi Province (KJLD14030) and The Cultivation Plan for Young Scientists of Jiangxi Province (Jinggang star 20153BCB23014). We thank Daomeng Fu, Zhigang Li and Xiaolong Huang for their help in producing the movie.
Machine | |||
Leaf blower-vac | We used Oleo-Mac BV300, Made in Italy | Power: 1.0 kW, Displacement: 30.5 cc, Max air volume: 720 m³/h, Max air speed: 70 m/sec, Weight: 4.5 kg, Diameter of suction mouth: 113 mm | There are many different brands and models available. For comparable performance, the specifications concerning power and air speed should be similar to those presented here. |
Additional parts for modification | |||
PVC pipe 1 | Outer ø of end connected to the machine: 112 mm, Inner ø of end connected to PVC pipe 2: 110 mm | This is the cover of a ø 110 mm PVC pipe | |
PVC pipe 2 | Outer ø: 110 mm, Length: 10 cm | Normal outer ø 110 mm PVC pipe; to connect PVC pipe 1 and 3 | |
PVC pipe 3 | Inner ø of big end: 110 mm, Inner ø of small end: 50 mm | PVC ø 110 mm to ø 50 mm downpipe reducer | |
PVC pipe 4 | Outer ø: 50 mm, Length: 5 cm | Normal ø 50 mm PVC pipe; to connect PVC pipe 3 and 5 | |
PVC pipe 5 | Inner ø: 50 mm and 32 mm, Outer ø of small part: 38 mm | PVC ø 50 mm to ø 32 mm downpipe reducer | |
Hose | Outer ø: 40 mm | Wire-fortified, flexible plastic hose | |
Metal gauze | Mesh ø: 1 mm, ø: 60 mm | Prevent the sampling net from being sucked into the machine | |
PVC pipe 6 | Outer ø of small end: 38 mm, Inner ø of big end: 63 mm | PVC ø 32 mm to ø 63 mm reducer | |
PVC pipe 7 | Outer ø: 63 mm, Length: 25 cm | Normal outer ø 63mm PVC pipe | |
U-PVC glue | U-PVC glue; to connect PVC parts | ||
Metal clamp hoops (2) | Flexible between ø 35 mm – 51 mm | To connect the hose with the PVC pipes | |
Thread seal tape | Width: 18mm | Seal the hose-PVC connections | |
Screws (3) | Length: 25mm | To connect PVC pipe 1 with the suction mouth of the machine | |
Sampling net and enclosure | |||
Sampling net | Mesh size ø: 0.3 mm, Width of the mouth: 10 cm, Height: 30 cm | The sampling net has a conical shape. | |
Bucket | Bottom ø: 40 cm, Volume: 50 L | Cut the bottom | |
Nylon sleeve | Mesh size ø: 0.3 mm, Length: 1 m | To cover the bucket as enclosure |