Wijziging en toepassing van een bladblazer-vac voor Field Sampling geleedpotigen
Summary
Beoordeling van de geleedpotige overvloed in gewassen is van cruciaal belang voor het onderzoek naar de populatiedynamiek en de soorten interacties. Hier beschrijven we de modificatie en toepassing van een bladblazer-vac voor afzuiging bemonstering van geleedpotigen in rijst.
Abstract
Rijstvelden gastheer van een grote diversiteit aan geleedpotigen, maar het onderzoeken van hun populatiedynamiek en interacties is uitdagend. Hier beschrijven we de modificatie en toepassing van een bladblazer-vac voor afzuiging bemonstering van geleedpotigen populaties in rijst. Bij gebruik in combinatie met een behuizing, toepassing van deze bemonsteringsinrichting biedt absolute ramingen van de populaties van geleedpotigen nummers per gestandaardiseerde bemonsteringsplaats. De bemonstering efficiëntie hangt sterk af van de duur bemonstering. In een volwassen rijstoogst, twee minuten sampling in een behuizing van 0,13 m 2 levert meer dan 90% van de geleedpotigen bevolking. Het apparaat maakt het ook mogelijk bemonstering van geleedpotigen woning op het water of de bodem in rijstvelden, maar het is niet geschikt voor het bemonsteren van snel vliegende insecten, zoals roofzuchtig Odonata of groter hymenopterous sluipwespen. De gemodificeerde blower-vac is eenvoudig te construeren en goedkoper en gemakkelijker te hanteren dan de traditionele zuigkracht sampling apparaten, zoals D-vac. De lage kosten maakt het gewijzigde blower-vac ook toegankelijk voor onderzoekers in ontwikkelingslanden.
Introduction
Herhaalde evaluatie van de rijkdom en diversiteit van de plantenetende en entomophagous geleedpotigen in gewassen nodig is voor ecologische studies van de populatiedynamiek en de interactie tussen soorten, met inbegrip van de studie van biologische bestrijding. Rijst is een belangrijke hoofdvoedsel, met een hoog potentieel voor de biologische bestrijding van geleedpotigen entomophagous 1,2, maar die kan worden verstoord door insecticiden 3. De diversiteit van geleedpotigen in rijstgewassen kan hoog zijn, en soorten geleedpotigen bezetten verschillende gewassen strata (bv grond, stam, luifel, bloemen), verschillen in de wijze van beweging (bijvoorbeeld, lopen, springen, vliegen) en foerageergebied strategie (bv zittend zuigende insecten, jagen roofdieren en bloem een bezoek aan bestuivers) 4.
Er is een groot aantal geleedpotige steekproeven, elk met sterke en zwakke punten. Zo kan valkuil vallen worden gebruikt om de grond levende geleedpotigen proeven, maar bieden activiteitsafhankelijke Relatieve bevolkingsschattingen 5,6. Sweep netten kunnen worden gebruikt om snel vliegende insecten proeven in de kruin 7-9, maar geven relatieve schattingen van geleedpotigen overvloed. De beat plaat methode kan worden gebruikt om de plant woning geleedpotige door bemonsteren en biedt absolute ramingen van geleedpotigen overvloed, maar niet effectief in overstroomd akkers te gebruiken materialen rijstvelden 10.
Zuigkracht bemonstering, wanneer uitgevoerd in combinatie met een behuizing die een gestandaardiseerde omgeving van het veld, biedt absolute ramingen van de dichtheden van plantaardige woning geleedpotigen. Deze werkwijze kan ook worden gebruikt in ondergelopen rijst. Monsters kunnen worden opgeslagen voor latere verwerking en identificatie. De Dietrick vacuüm (D-vac) 11 is de eerste commercieel ontwikkelde zuigkracht sampler. Hoewel D-stofzuigers nog steeds veel gebruikt 12-14, ze zijn relatief duur, hebben een beperkte zuigkracht 15 en zijn relatief zwaar, waardoor ze moeilijk maakthandvat in ondergelopen rijstvelden 16. Arida en Heong 16 ontwikkelde een zuigkracht sampler met behulp van een benzine aangedreven bladblazer-vac, en dit prototype werd verder verfijnd door Domingo en Schoenly 17. Voordelen van de blazer-vac zuig sampler vergeleken met de D-vac zijn dat het veel goedkoper en gemakkelijker te hanteren.
Hoewel de blower-vac zuig-sampling methode is gebruikt in tal van ecologische studies 18-23, de instructies voor de wijziging ervan en de toepassing nog niet duidelijk beschreven. Hier presenteren we een videogebaseerde, gedetailleerde beschrijving van de modificatie en toepassing van een benzine bladblazer-vac voor afzuiging bemonstering van geleedpotigen populaties in ondergelopen rijstvelden. De wijziging is geïnspireerd door Arida en Heong 16 en Domingo en Schoenly 17, maar het ontwerp is verder vereenvoudigd ten opzichte van deze originele publicaties, het vergemakkelijken van de bouw en het gebruik.
Protocol
Representative Results
Discussion
Zuigkracht bemonstering is één van de vele mogelijke manieren om geleedpotigen gemeenschappen proeven in gewassen. Voor wetenschappelijk onderzoek in rijst systemen, zuig sampling is een geschikte optie, omdat de werkwijze voorziet in absolute ramingen van de geleedpotigen dichtheden, het is niet-destructief, en – in tegenstelling tot de visuele tellingen – maakt het mogelijk verzamelen en opslaan van monsters voor latere verwerking. In vergelijking met in de handel verkrijgbare D-vac, de blazer-vac is kleiner, lichter en gemakkelijker te hanteren in (nat) rijstvelden en ook makkelijker te combineren met een behuizing. Bijvoorbeeld een ventilator-vac weegt ongeveer 6 kg, terwijl de rugzak D-vac model, voorgesteld als de internationale standaard voor bemonstering insect, een gewicht 12 kg 11. Belangrijker is dat de bemonstering rendement van de ventilator-vac hoger is dan de D-vac 16,17, terwijl de kosten van de blazer-vac minder is. De modificatie van een bladblazer-vac in een zuig- sampler vereist geen speciale vaardigheden of apparatuuren duurt minder dan een uur nadat alle extra onderdelen zijn verzameld. De ventilator-vac hier beschreven eenvoudiger te construeren en bedienen dan versies eerder beschreven in de literatuur 16,17 en de benodigde onderdelen (tabel 1) zijn standaard bouwmaterialen die op grote schaal beschikbaar zijn. Dit maakt de blower-vac ook toegankelijk voor onderzoekers met kleine budgetten in ontwikkelingslanden.
De kracht en verplaatsing van de motor bepaalt de zuigkracht van de ventilator-vac. Hier adviseren wij een machine met een vermogen tussen 0,7-1,2 kW en een cilinderinhoud tussen de 25-35 cc, dat passend is voor de bemonstering van de plant woning geleedpotige gemeenschap in rijst. De lengte van de flexibele kunststof slang en de diameter van de zuigmondje deel (leiding 7) zijn essentieel voor een goede prestatie bemonstering. Een slang die te lang is zal de zuigkracht te verminderen, terwijl een slang die te kort is zal lastig om te gebruiken tijdens de bemonstering. Evenzoeen mond deel met te grote diameter zal de zuigkracht te verminderen, terwijl een diameter die te klein is, de bemonstering efficiëntie verminderen vanwege het kleine oppervlak. De bemonstering efficiëntie hangt sterk af van de duur bemonstering. Wanneer de bemonstering gedurende het groeiseizoen wordt uitgevoerd, kan de bemonsteringsduur moet worden aangepast aan de omvang van de installatie, structuur en plantdichtheid een vergelijkbaar niveau van efficiëntie te handhaven. Sampling efficiëntie moet worden gecontroleerd door een zorgvuldige visuele inspectie van de afgesloten ruimte na de bemonstering. Als er nog steeds geleedpotigen aanwezig zijn, moet de duur van de bemonstering worden verhoogd. De aanbevolen bemonstering looptijden voor rijst gewassen in de vegetatieve fase is 1 minuut en in de reproductieve en rijping fasen het is 2 minuten.
Suction meting met de blazer-vac kan worden uitgevoerd in overstroomd gebied, maar alternatieve methoden, zoals valkuil en bemonstering plaat net niet haalbaar stilstaand water. De ventilator-vac kan ookgebruikt om de geleedpotige gemeenschap proeven op het wateroppervlak van de overstroomde rijstvelden (bijv roofzuchtige water bugs), als de machine in staat te zuigen in een beetje water is. Het is echter niet aan te raden voor het bemonsteren van aquatische geleedpotigen als de motor kan stoppen wanneer de mond deel diep wordt ingebracht in het water en de luchtstroom wordt geblokkeerd. Afgezien van rijst, kan de ventilator-vac ook worden gebruikt in andere gewassen en niet gewassen habitat, zolang de hoogte en de structuur van de vegetatie maakt juiste plaatsing van de behuizing 25.
Onze blower-vac zuig-sampling methode is non-destructief. Bijna alle geleedpotigen opgevangen in de steekproef net overleefde, met inbegrip van die zachte organen zoals muggen en waterjuffers. De toepassing van deze methode heeft echter een aantal beperkingen en nadelen. De ventilator-vac moet worden bediend door twee personen. Die de ventilator-vac in het veld zal leiden tot enige overlast, en daarom is deze werkwijze onderschattenverstoring gevoelige soorten zoals sprinkhanen. Snelle en abrupte plaatsing van de ruimte een relatief ongestoorde gebied in de voorwaartse bewegingsrichting kan deze mogelijke vertekening te beperken. Het lawaai van de blower-vac machine kan ook verstoren, en bemonstering 's nachts in woongebieden wordt niet aanbevolen. De werkwijze is niet geschikt voor het bemonsteren van zeer mobiele vliegende insecten, zoals roofzuchtig Odonata of groter hymenopterous parasitoïden. Zoals bij elke bemonsteringsmethode, de combinatie van de ventilator-vac met andere methoden, zoals sweep nettosteekproef of destructieve oogsten van planten, kan een vollediger en afweging van de arthropoden door 26 verschaffen.
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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.
Materials
| 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 | |
Referências
- Dale, D., Heinrichs, E. A. . Biology and management of rice insects. , (1994).
- Settle, W. H., et al. Managing tropical rice pests through conservation of generalist natural enemies and alternative prey. Ecology. 77 (7), 1975-1988 (1996).
- Heong, K. L., Schoenly, K. G., Haskell, P. T., McEwen, P. . Ecotoxicology. , 381-403 (1998).
- Schellhorn, N. A., Bianchi, F., Hsu, C. L. Movement of entomophagous arthropods in agricultural landscapes: links to pest suppression. Annu Rev Entomol. 59, 559-581 (2014).
- Zou, Y., Feng, J., Xue, D., Sang, W., Axmacher, J. C. A comparison of terrestrial arthropod sampling methods. J Resour Ecol. 3 (2), 174-182 (2012).
- Saska, P., et al. Temperature effects on pitfall catches of epigeal arthropods: a model and method for bias correction. J Appl Ecol. 50 (1), 181-189 (2013).
- Vander Werf, W., Evans, E. W., Powell, J. Measuring and modelling the dispersal of Coccinella septempunctata (Coleoptera : Coccinellidae) in alfalfa fields. Eur J Entomol. 97 (4), 487-493 (2000).
- Rashid, T., Johnson, D. T., Bernhardt, J. L. Sampling rice stink bug (Hemiptera : Pentatomidae) in and around rice fields. Environ Entomol. 35 (1), 102-111 (2006).
- Sarwshri, G. Aboveground arthropod pest and predator diversity in irrigated rice (Oryza sativa L.) production systems of the Philippines. J Trop Agr. 45 (1/2), 1-8 (2007).
- Wade, M. R., et al. Temporal variation in arthropod sampling effectiveness: the case for using the beat sheet method in cotton. Entomol Exp Appl. 120 (2), 139-153 (2006).
- Dietrick, E. J. An Improved Backpack Motor Fan for Suction Sampling of Insect Populations. J Econ Entomol. 54 (2), 394-395 (1961).
- Munyaneza, J. E., Crosslin, J. M., Upton, J. E., Buchman, J. L. Incidence of the beet leafhopper-transmitted virescence agent phytoplasma in local populations of the beet leaf hopper, Circulifer tenellus, in Washington State. J Insect Sci. 10 (1), 1-10 (2010).
- Finke, D. L., Denno, R. F. Intra-guild predation relaxes natural enemy impacts on herbivore populations. Ecol Entomol. 28 (1), 67-73 (2003).
- Koss, A. M., Snyder, W. E. Alternative prey disrupt biocontrol by a guild of generalist predators. Biol Control. 32 (2), 243-251 (2005).
- Elliott, N. C., et al. D-vac sampling for predatory arthropods in winter wheat. Biol Control. 38 (3), 325-330 (2006).
- Arida, G., Heong, K. Blower-Vac: a new suction apparatus for sampling rice arthropods. Int. Rice Res. New. 17, 30-31 (1992).
- Domingo, I., Schoenly, K. An improved suction apparatus for sampling invertebrate communities in flooded rice. Int. Rice Res. New. 23 (2), 38-39 (2012).
- Moorman, C. E., Plush, C. J., Orr, D. B., Reberg-Horton, C. Beneficial Insect Borders Provide Northern Bobwhite Brood Habitat. PLoS ONE. 8 (12), e83815 (2013).
- Bambaradeniya, C. N. B., et al. Biodiversity associated with an irrigated rice agro-ecosystem in Sri Lanka. Biodivers Conserv. 13 (9), 1715-1753 (2004).
- Whitehouse, M. E. A., Wilson, L. J., Fitt, G. P. A comparison of arthropod communities in transgenic Bt and conventional cotton in Australia. Environ Entomol. 34 (5), 1224-1241 (2005).
- Schoenly, K. G., et al. Fallowing did not disrupt invertebrate fauna in Philippine low-pesticide irrigated rice fields. J Appl Ecol. 47 (3), 593-602 (2010).
- de Kraker, J., van Huis, A., van Lenteren, J. C., Heong, K. L., Rabbinge, R. Identity and relative importance of egg predators of rice leaffolders (Lepidoptera : Pyralidae). Biol Control. 19 (3), 215-222 (2000).
- Hu, Y., et al. A comparative study on population development patterns of Sogatella furcifera between tropical and subtropical areas. J Asia-Pacif Entomol. 17 (4), 845-851 (2014).
- Schoenly, K. G., Domingo, I. T., Barrion, A. T. Determining optimal quadrat sizes for invertebrate communities in agrobiodiversity studies: A case study from tropical irrigated rice. Env Entomol. 32 (5), 929-938 (2003).
- Marcos, T., Mew, T. W., Borromeo, E., Hardy, B., et al. . Exploiting Biodiversity for Sustainable Pest Management. , 23-24 (2001).
- Kraker, d. J., Huis, v. A., Heong, K. L., Lenteren, v. J. C., Rabbinge, R. Population dynamics of rice leaffolders (Lepidoptera: Pyralidae) and their natural enemies in irrigated rice in the Philippines. Bull Entomol Res. 89 (5), 411-421 (1999).
