We appreciate the assistance of Chris Parker who daily scanned the plants and Curtis Hubbard who maintained the plants in the greenhouse.

1. Establecer TSSM colonias en Pinto Beans <ol><li> Frijoles pintos de plantas, Phaseolus vulgaris L., en bandejas de plástico (56 x 28 x 5 cm 3) que contienen tierra para macetas en el invernadero como se muestra en la Figura 1. </li><li> Etiquetar las bandejas con la marca palos según el tratamiento y la replicación. </li><li> Establecer y mantener la temperatura del invernadero a 90 ° F y 70% de humedad relativa. </li><li> Cultivan granos a una etapa foliar de 1-2 trifoliada 10 como se muestra en la Figura 2. </li><li> Recoger los ácaros de las plantas de algodón infestadas naturalmente con los ácaros mediante la eliminación de hojas infestadas. </li><li> deja de algodón infectado lugar de araña roja de judías pintas tan a menudo como sea necesario hasta que todas las plantas de las bandejas están infestados con numerosos TSSMs. </li></ol><img alt="Figura 1" src="/files/ftp_upload/54314/54314fig1.jpg" /> Figura 1: Granos de siembra de Pinto en plásticobandejas. Habas de Pinto semillas se plantaron en bandejas de plástico (56 x 28 x 5 cm 3) en el invernadero y se regaron diariamente. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54314/54314fig1large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 2" src="/files/ftp_upload/54314/54314fig2.jpg" /> Figura 2: judías pintas con hojas trifoliadas. La primera hoja verdadera que se forma después de que los cotiledones emergen de la tierra es la hoja simple o unifoliados. hojas posteriores son la hojas trifoliadas con puntas denticulados. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54314/54314fig2large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> 2. Transferencia TSSM a plantas de algodón <ol><li> Crecer de No Bt (no modificado genéticamente) plantas de algodón a 4-5 verdadera etapa de hoja en bandejas de plástico (56 x 28 x 5 cm) en el invernadero como se especifica en el paso 1.3 y se muestra en la Figura 3. </li><li> Transferencia de colonias de araña roja de frijoles pintos sobre las plantas jóvenes de algodón en el 4-5 etapa de hoja verdadera. <ol><li> De transferencia 3 masas de ácaros de araña para las plantas ligeramente infestadas. Nota: A niveles muy altos de infestación, los ácaros araña formar masas o las cápsulas 11 y se encuentran colgando en puntas de las hojas como se ve en la figura 4. <ol><li> Colocar un recipiente debajo de la punta de la hoja de judía pinta que contienen masas TSSM. </li><li> Cortar puntas de las hojas de judía pinta con las tijeras, lo que permite masas TSSM caer en la bandeja como se muestra en las figuras 5 y 6. </li><li> Girar pan boca abajo sobre plantas de algodón y masas grifo TSSM sobre plantas de algodón cultivadas en bandejas de plástico, como se muestra en la Figura 7. Nota: Cada bandeja contenía ~ 100 plantas de algodón. </li><li> Aleatoriamente extendido 3 masas de TSSM sobre las plantas de algodón. </li></ol></li><li> Transferir 20 masas para mídialil plantas infestadas. <ol><li> Colocar un recipiente debajo de la punta de la hoja de judía pinta que contienen masas TSSM. </li><li> Cortar puntas de las hojas de frijol pinto con unas tijeras, lo que les permite caer en la sartén. </li><li> Recoger 20 masas en la sartén. </li><li> Voltee el recipiente boca abajo sobre las plantas de algodón y tocar a cabo masas TSSM Onto ~ 100 plantas de algodón planteadas en el invernadero. </li></ol></li><li> Transferir 40 veces la masa de las plantas infestadas. <ol><li> Colocar un recipiente debajo de la punta de la hoja de judía pinta que contienen masas TSSM. </li><li> Cortar puntas de las hojas de frijol pinto con unas tijeras, lo que les permite caer en la sartén. </li><li> Recoge 40 veces la masa en la sartén. </li><li> Voltee el recipiente boca abajo sobre las plantas de algodón, tocar a cabo masas TSSM Onto ~ 100 plantas de algodón y se extendió de forma aleatoria. </li></ol></li></ol></li></ol><img alt="figura 3" src="/files/ftp_upload/54314/54314fig3.jpg" /> Figura 3. Las plantas de algodón con 4-5 etapa de hoja verdadera. The cotiledones emergen de la tierra como estructuras semejantes a hojas orientadas opuestas entre sí sobre el vástago de la planta de semillero. La meristemo apical emerge a través de los cotiledones y formar las primeras hojas verdaderas. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54314/54314fig3large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 4" src="/files/ftp_upload/54314/54314fig4.jpg" /> Figura 4. masas TSSM colgando de una hoja de frijol trifoliada. TSSM vive en colonias y cuando lleguen a las poblaciones de alta densidad, que forman masas o estructuras de cápsula similar y se congregan en las puntas de las hojas para la dispersión. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54314/54314fig4large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 5" src="/files/ftp_upload/54314/54314fig5.jpg" /> Figura puntas de las hojas de frijol pinto 5. corte que contienen una masa TSSM con unas tijeras. puntas de las hojas trifoliadas de frijol que contienen masas TSSM se eliminaron con unas tijeras para que infestan las plantas de algodón. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54314/54314fig5large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> <img alt="Figura 6" src="/files/ftp_upload/54314/54314fig6.jpg" /> Figura 6. masas TSSM en puntas de las hojas de frijol colocados dentro de la olla. Cuando se encontraron número suficiente de puntas de las hojas de frijol trifoliadas con TSSM en las plantas de ensayo, que se retiran y se colocan dentro de la olla. Estas muestras se utilizaron para infestar categorías de tratamiento: ligera, mediana y pesada que recibió 3, 20 y 40 masas de TSSM, respectivamente. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54314/54314fig6large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> </a&gt; <img alt="Figura 7" src="/files/ftp_upload/54314/54314fig7.jpg" /> Figura 7. Volviendo pan al revés. Las sartenes que contienen puntas de las hojas de frijol trifoliadas con TSSM dieron un vuelco en el dosel de algodón para infestar las plantas de ensayo. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54314/54314fig7large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> 3. Las plantas de escaneo TSSM infestado de algodón con el sensor óptico multiespectral <ol><li> Montar horizontalmente el sensor óptico sobre el bastidor de efecto invernadero aproximadamente 7 pies por encima del suelo, como se muestra en la Figura 8. Establecer la distancia entre el escáner y la copa de la planta a los 36&quot; . Use un nivel de carpintero para asegurarse de que el sensor se encuentra en posición horizontal. </li><li> Coloque las bandejas no infestadas de plantas de algodón en un carrito con ruedas de empuje. </li><li> Activar el interruptor del sensor y empuje lentamente la cart bajo el sensor hasta que la bandeja pasa completamente el cabezal del sensor, como se muestra en la Figura 8. Apague el interruptor. Retraer el carro. </li><li> Repita el paso 3.3 tres veces, para un total de 3 repeticiones. </li><li> Repita este procedimiento para todas las bandejas de algodón. </li><li> Repetir la búsqueda en el Día 1, Día 5, Día 6, Día 7, Día 9, Día 10, Día 12, Día 13 y el Día 14 después del tratamiento (DAT). La exploración siempre que el NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) Los valores 12. Transmitir los valores de NDVI a y almacenar en un PC de bolsillo que luego se pueden descargar a un ordenador en formato de texto. NOTA: NDVI se calculó a partir de la siguiente ecuación: NDVI = (NIR - RED) / (NIR + RED), donde el rojo y NIR son los valores de reflectancia espectral (0-255) en el rojo y el infrarrojo cercano espectros en 660 y 770 nm, respectivamente. </li></ol><img alt="Figura 8" src="/files/ftp_upload/54314/54314fig8.jpg" /> Figura 8. Un musensor óptico ltispectral utilizado para medir cuantitativamente la salud de las plantas de algodón infestadas con diferentes niveles de densidad de TSSM. El carro de empuje ruedas con las plantas de ensayo se atravesó lentamente bajo la cabeza del sensor para obtener los valores de reflectancia espectral. a es la cabeza del sensor; b es PC de bolsillo; c es compartimiento de la batería y los puertos de entrada / salida; d es RS-232 cable de datos en serie y E es el papel del arte para proporcionar fondo uniforme. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54314/54314fig8large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a> 4. Análisis de los datos <ol><li> Obtener los valores máximos NDVI utilizando el procedimiento Proc Means 13. Calcular el porcentaje de reducción en los valores de NDVI para cada día de la observación utilizando Día 0 como valor de referencia. Analizar los datos utilizando el procedimiento PROC GLM medidas repetidas &lt;sup class = &quot;xref&quot;&gt; 13. NOTA: Las medias se separaron utilizando el Test de Rango Múltiple de Duncan a P = 0,05. Medias con las mismas letras en minúscula no fueron significativamente diferentes. </li><li> Realizar ilustraciones gráficas de los datos 14 como se muestra en la Figura 9. </li></ol><img alt="Figura 9" src="/files/ftp_upload/54314/54314fig9.jpg" /> Figura reducción 9. Porcentaje o cambio en NDVI respecto a días después del tratamiento. software JMP se utilizó para ilustrar gráficamente la relación funcional entre el cambio por ciento en NDVI relativa a los días de muestreo (DAT). <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54314/54314fig9large.jpg" target="_blank">Haga clic aquí para ver una versión más grande de esta figura.</a>

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The authors have nothing to disclose.

, pruebas de eficacia insecticida Convencionalmente realizados en el campo incluyen varios tratamientos de la químico aplicado a diferentes velocidades y en comparación con un control sin tratar. Acaricidas con diferentes perfiles de toxicidad contra etapas instar y adultos de TSSM se evalúan para determinar si los daños causados ​​por ellos podría ser reducida por el tratamiento químico. muestras TSSM se recogen y se llevaron al laboratorio en el que se examinan bajo el microscopio y las distintas etapas de TSSM se cuentan y registran. Es de importancia crítica para tomar muestras adecuadas de la planta huésped para determinar el daño en cada tratamiento y diferenciarlos con precisión estadísticamente aceptable. El número de muestras que se requieren para diferenciar los tratamientos entre sí depende del perfil de distribución del organismo. distribución muy desigual de la TSSM conduce a una considerable cantidad de variación entre las áreas de la muestra, y muchas plantas Hay que tomar muestraspara asegurar la reproducibilidad de las estimaciones de la población. Sin embargo, el presupuesto, la mano de obra, tiempo y precisión estadística son factores importantes que inciden en las técnicas de muestreo. Corresponde al investigador para asignar los recursos disponibles de manera óptima para llevar a cabo el muestreo con el menor costo, pero con más precisión. Los entomólogos en lugar de etapas TSSM contando Visualmente la puntuación de los daños en base a una escala de ningún daño a diferentes niveles de daño. Por ejemplo, algunos investigadores propusieron muestreo binomial, donde sólo la proporción de hojas infestadas se puntuó más que el número de ácaros de araña por hoja 9, 19. Otros estiman daños por TSSM sobre el algodón en base a una escala del índice hoja enrojecimiento, que varió de punteado y enrojecimiento a la extensa enrojecimiento de dosel de la vegetación 19. Estos métodos son arbitrarias, anecdótica y sesgada por la percepción individual del grado de daño.Se requiere una evaluación más robusta y cuantitativa de los daños causados ​​por TSSM para evaluar y separar los tratamientos con precisión estadística. El sensor óptico multiespectral basado en tierra que parece ser una herramienta de muestreo mejorado para determinar cuantitativamente el daño infligido por TSSM y para separar los tratamientos con mayor precisión que el sistema de puntuación daño visual adoptada por muchos investigadores. Sin embargo, los investigadores han informado de que la teledetección hiperespectral intensivo de datos proporcionado numerosas firmas espectrales para identificar y detectar las tensiones de los cultivos y las características del dosel en comparación con la teledetección multiespectral que es menos intensivo de datos con dos longitudes de onda 20, 21. El uso de un espectrómetro hiperespectral, Reisig y Godfrey encontraron que el NIR de reflectancia longitud de onda ≈850 nm como un espectro informativo en distinguir artrópodo infestado-de algodón no infestada 22. En este estudio, hemos demostrado que los valores de reflectancia multiespectrales (NIR valor ser ≈770 nm) con sólo dos bandas espectrales fueron capaces de identificar y caracterizar las plantas de algodón infestadas con diferentes densidades de TSSM. Además, hemos informado anteriormente que el sensor óptico multiespectral no sólo eficazmente separados plantas de algodón infestadas con muy diversas categorías de densidad de TSSM, pero también mostraron que spiromesifen fue más eficaz que la abamectina en el control de TSSM en algodón principios de la temporada en el invernadero a una mitad tasa de la dosis de etiqueta más baja 23. El sensor óptico multiespectral podría ser montado en una plataforma de investigación móvil y los valores de reflectancia se podría obtener a partir de las áreas tratadas de las marquesinas de vegetación sin la subjetividad humana. acaricidas datos de eficacia por lo tanto se pueden obtener sin mucho trabajo humano. Los datos de NDVI se pueden cargar fácilmente en el ordenador y analizados mediante estadística comercialsoftware. Un receptor GPS también puede ser montado en la plataforma móvil para recoger las coordenadas del GPS con el fin de generar un mapa de daños del campo. Uso de las firmas de reflectancia multiespectrales de la copa de la planta, el sensor óptico multiespectral proporciona un medio rápido y rentable de identificación y cuantificación de estrés de la planta. Por otra parte, un área mucho mayor del campo puede ser cubierto en menos tiempo con mayor resolución espacial de copa de la planta en comparación con de exploración de campo tradicional. Es importante recordar que el nivel de daño umbral para TSSM sobre el algodón es variable de una región a otra en los Estados Unidos. Por ejemplo, el daño TSSM sería más alto en un entorno árido tal como en California en comparación con la región Midsouth donde las precipitaciones y alta humedad a menudo prevalecen 24. Por lo tanto, la pérdida de rendimiento debido a los daños TSSM será variable y así es el umbral de daño. Sin embargo, los informes de Mississippi, Arkansas y Tennessee revelan que el nivel de umbralpara TSSM en algodón parece ser cuando de 30 a 50% de las plantas están infestadas y las poblaciones están aumentando activamente 5. Además, las plantas cultivadas en el campo están expuestos a múltiples tensiones que incluyen tensiones de agua y la alimentación de los herbívoros artrópodos y las interacciones entre estas actividades puede reducir sustancialmente la productividad de plantas y es probable que influir umbral de daño. El TSSM puede reducir la conductancia estomática, fotosíntesis y la tasa de transpiración en algodón 25. Las plantas que crecen en el invernadero están influenciados por la radiación UV y la luz que hace influir significativamente en función de los estomas, la fotosíntesis y la morfología del dosel 26, 27 y probablemente podría tener un efecto aditivo sobre el estrés de la planta. Sin embargo, TSSM es capaz de radiación UV evitando al tener acceso a hábitat protegido de la radiación solar en la superficie inferior de la copa de la planta 28, 29 &lt;/ sup&gt;, 30, donde reside. La altura del sensor óptico encima del dosel objetivo y la orientación del sensor con respecto a la diana son factores importantes que afectaron significativamente los valores de reflectancia obtenidos por el sensor óptico multiespectral 31. Por ejemplo, cuando la plataforma de investigación móvil atraviesa a través de un campo de cultivo fila como cuando dosel de algodón está abierto, el sensor es probable que produzca resultados diferentes dependiendo de la orientación del sensor, o bien paralelos o perpendiculares a la fila. Es también probable que el suelo y otros materiales de fondo pueden influir mucho en las lecturas del sensor, especialmente cuando el sensor está orientado perpendicular a la fila. Con el fin de obtener la máxima respuesta del sensor, la cabeza del sensor debe ser orientado en línea con y directamente por encima de las filas. Aunque es más probable que recoger vuelta orientar el haz de luz perpendicular a las filassuelo reflectancia del suelo, esto puede ser aceptable, sin embargo, cuando dosel de algodón se cierra con vegetación. Además, los operadores deben seguir las recomendaciones del fabricante en un rango de altura de funcionamiento de 81-122 cm y la orientación de la cabeza del sensor en línea con el objetivo de obtener una respuesta máxima de señal. Es importante cargar la batería del sensor antes de su uso o que se debe mantener enchufado para evitar la solución de problemas. Nivel de batería baja es probable que produzca lecturas erróneas.

De dos manchas ácaro araña, Tetranychus urticae (Koch) es una plaga polífago y cosmopolita de muchos campo y las plantas hortícolas 1, 2. Vive correas dentro en colonias en la superficie inferior de la planta 3, 4. Se ha pasado de ser un final de temporada a una plaga de inicio de temporada en el Medio-Sur de Estados Unidos en la última década 5. TSSM fue el 5º plaga más dañina de algodón y causó una pérdida estimada de 57,441 pacas de algodón y la reducción de 0,167% en el rendimiento en los Estados Unidos en 2011 6, 7. Su ciclo de vida corto y de alta fecundidad y la determinación del sexo haploide-diploide combinado con la capacidad de digerir y desintoxicar xenobióticos han exacerbado el desarrollo de resistencia a los pesticidas 8. En la actualidad, acaricidas se mantienen como la juntamecanismo de control ólo fiable para la supresión de T. urticae. Por lo tanto, los entomólogos de campo evalúan constantemente acaricidas actualmente disponibles y de nuevo desarrollo para la eficacia. La estimación de los daños causados ​​por los ácaros araña se lleva a cabo normalmente al anotar el daño en una escala subjetiva, debido a la dificultad para contar manualmente los ácaros. Algunos realizó muestreo binomial, donde sólo la proporción de hojas infestadas se puntuó más que el número de ácaros de araña por hoja 9. Una escala de índice de hoja enrojecimiento, que varió de punteado y enrojecimiento a la extensa enrojecimiento de la vegetación, se utilizó como criterio en la estimación de daños. El patrón de distribución espacial de T. urticae sobre el algodón se ajustaba a un patrón de distribución agrupada 9. Los ácaros se distribuyen en el follaje de algodón de escasa a fuertemente agrupadas y permanecen así en condiciones de campo. Tal patrón de distribución COUrogó a su pequeño tamaño, la movilidad y la reproducción prolífica hace enumeración de TSSM difícil. Se necesitan técnicas alternativas fiables para la evaluación de la densidad de ácaros con el fin de evaluar cuantitativamente la eficacia de los acaricidas contra TSSM. El objetivo de este estudio fue para separar plantas de algodón dañados por diferentes densidades de TSSM mediante el uso de un sensor multiespectral óptica. Nuestra intención era determinar si el sensor óptico basado en tierra podría clasificar y separar las plantas de algodón sanas de los perjudicados por los ácaros.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="698">
	<tbody>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">GreenSeeker&#160;</td>
			<td style="width:128px;">Trimble Ag. Division</td>
			<td style="width:119px;">Model 505</td>
			<td style="width:235px;">Red NDVI sensor</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;"></td>
			<td style="width:128px;">Westminster, CO</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Pinto beans</td>
			<td style="width:128px;">Producer&#39;s Co-op., Bryan, TX</td>
			<td style="width:119px;">Not applicable</td>
			<td>Free choice item</td>
		</tr>
		<tr height="81">
			<td height="81" style="height:81px;width:216px;">Deltapine cotton seeds</td>
			<td style="width:128px;">Brazos Bottom Crop Care, Caldwell, TX77836</td>
			<td style="width:119px;">Not applicable</td>
			<td>436 RR; NonBt &#38; RoundUp&#160;</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;"></td>
			<td style="width:128px;"></td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Ready</td>
		</tr>
		<tr height="41">
			<td height="41" style="height:41px;width:216px;">Plastic trays&#160;</td>
			<td style="width:128px;">BWI, Schulenberg, TX</td>
			<td style="width:119px;">FG1020NL7</td>
			<td>56 x 28 cm</td>
		</tr>
		<tr height="61">
			<td height="61" style="height:61px;width:216px;">Label sticks</td>
			<td style="width:128px;">Gempler&#39;s, Janesville, WI 53547</td>
			<td style="width:119px;">Item # 151276</td>
			<td>Durable spike-style pot markers</td>
		</tr>
		<tr height="61">
			<td height="61" style="height:61px;width:216px;">4-wheel Garden push cart</td>
			<td style="width:128px;">Farm Tek, Dyersville, IA 52040</td>
			<td style="width:119px;">Item # 108676</td>
			<td>61 x 122 cm</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

remote sensing evaluation of two-spotted spider mite damage on greenhouse cotton

The objective of this study was to evaluate a ground-based multispectral optical sensor as a remote sensing tool to assess foliar damage caused by the two-spotted spider mite (TSSM), Tetranychus urticae Koch, on greenhouse grown cotton. TSSM is a polyphagous pest which occurs on a variety of field and horticultural crops. It often becomes an early season pest of cotton in damaging proportions as opposed to being a late season innocuous pest in the mid-southern United States. Evaluation of acaricides is important for maintaining the efficacy of and preventing resistance to the currently available arsenal of chemicals and newly developed control agents. Enumeration of spider mites for efficacy evaluations is laborious and time consuming. Therefore, subjective visual damage rating is commonly used to assess density of spider mites. The NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) is the most widely used statistic to describe the spectral reflectance characteristics of vegetation canopy to assess plant stress and health consequent to spider mite infestations. Results demonstrated that a multispectral optical sensor is an effective tool in distinguishing varying levels of infestation caused by T. urticae on early season cotton. This remote sensing technique may be used in lieu of a visual rating to evaluate insecticide treatments.

El sensor emite luz roja e infrarroja y esto a su vez la luz se refleja de vuelta de la copa de la planta. La luz reflejada sirve como una medida cuantitativa de la visible y las bandas del infrarrojo cercano del espectro electromagnético y se registra numéricamente como NDVI (Normalized Índice de Diferencia de vegetación) lectura. Los valores de NDVI varían de 0 a 0,99. Cuanto mayor sea el NDVI leer más sano es el follaje de la planta. La vegetación sana absorbe la luz visible y refleja la luz infrarroja cercana y la vegetación poco saludable refleja más luz visible y la luz menos en el infrarrojo cercano. NDVI sirve como un sustituto para la actividad fotosintética y esta propiedad espectral es altamente correlacionada con la radiación fotosintéticamente activa 15, 16, 17, 18. Los valores muy bajos de NDVI (0,1 y por debajo) corresponde a las zonas áridas de roca oarena, mientras que los valores moderados (0,2 a 0,3) representan arbusto y pastizales y valores altos (0,6 a 0,8) indican vegetación templado y tropical. Las medidas de reflectancia se obtuvieron en condiciones de iluminación durante el día en las regiones de color rojo y del infrarrojo cercano del espectro. NDVI se calculó a partir de la siguiente ecuación: NDVI = (NIR - RED) / (NIR + RED), donde el rojo y NIR son los valores espectrales de reflectancia (0-255) en los espectros de color rojo y del infrarrojo cercano a 660 y 770 nm, respectivamente. La reflectancia registros de sensor los valores de cada 100 mseg. Las lecturas máximas NDVI vaciados de una matriz de valores de NDVI tomadas cada vez por el sensor se utilizaron en los análisis para minimizar la reflectancia de fondo y para proporcionar valores numéricos consistentemente repetibles. El análisis de varianza de los datos reveló que no se observaron diferencias significativas en el porcentaje de reducción en NDVI entre la ligera, medially y fuertemente infestada de plantas de algodón en comparación con el control no tratado (F = 436,4; P &lt;0,0001; df = 3, 32). Los valores de NDVI que describen vigor de la planta durante el período de ensayo varió significativamente entre los días de observación (F = 1398,2; P &lt;0,0001; df = 8, 256). Además, el porcentaje de reducción en los valores de NDVI se correlacionó inversamente a los tratamientos durante el período de observación (DAT), pero rara vez tendía a desviarse de este patrón e interactuar significativamente con DAT (F = 201,5; P &lt;0,0001; df = 24, 256) . Los criterios de la prueba MANOVA para ningún efecto DAT fue significativa, así (λ de Wilk = 0,00913; F = 339,0; P &lt;0,0001; df = 8, 25). Del mismo modo, la interacción entre DAT y el tratamiento fue significativa (λ de Wilk = 0,00101; F = 29,8; P &lt;0,0001; df = 24, 73). La Figura 9 muestra el porcentaje de cambio en vigor de la planta como se demuestra por los valores del NDVI durante el período de observación. A por positivocambio ciento en valor NDVI indica el cultivo de plantas saludables, mientras que un valor negativo indica que el vigor de la planta ha disminuido desde que se realizó la primera medición (es decir Día 0). Las plantas de control no infestadas mostraron un aumento de crecimiento vegetativo en todo el curso del estudio, mientras que las plantas infestadas-TSSM mostraron degradación en la salud con el tiempo. La media de la separación de los tratamientos mostrados en la Tabla 1 revela que no hay diferencia definible en porcentaje de reducción en NDVI entre categorías de tratamiento (luz, medianos y pesados) y el control se observó hasta el Día 5 cuando las clases de infestación se desviaron significativamente de la de control y permanecieron mayoritariamente de modo a partir de entonces . Estos datos demuestran que el sensor óptico puede ser utilizado eficazmente en lugar de muestreo manual de trabajo intensivo para evaluar la eficacia del tratamiento contra acaricidas sobre el algodón. <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td colspan = &quot;10&quot;&gt; días después del tratamiento (DAT) </td></tr><tr><td> La infestación Categoría </td><td> 1 </td><td> 5 </td><td> 6 </td><td> 7 </td><td> 9 </td><td> 10 </td><td> 12 </td><td> 13 </td><td> 14 </td></tr><tr><td> Controlar </td><td> 1,18 ± 0.33A </td><td> 2,70 ± 0.40A </td><td> 4,0 ± 0.36a </td><td> 3,94 ± 0.37a </td><td> 3,68 ± 0.53a </td><td> 2,57 ± 0.42A </td><td> 2,96 ± 0.47a </td><td> 3,48 ± 0.38a </td><td> 3,08 ± 0.22A </td></tr><tr><td> Ligero </td><td> -0.13 ± 0.13b </td><td> -0.71 ± 0.29b </td><td> -0,65 ± 0.28b </td><td> -2,02 ± 0.47b </td><td> -5,68 ± 0.72b </td><td> -11,17 ± 0.94b </td><td> -15,73 ± 1.76b </td><td> -19,54 ± 1.68b </td><td> -24,9 ± 1.90b </td></tr><tr><td> Medio </td><td> -1,83 ± 0.42c </td><td> -7,06 ± 0.63c </td><td> -9,61 ± 0.53c </td><td> -10,39 ± 0.57c </td><td> -17,06 ± 0,80c </td><td> -26,92 ± 0.72c </td><td> -33,84 ± 0.96c </td><td> -37,05 ± 1.14c </td><td> -41,74 ± 0.73c </td></tr><tr><td> Pesado </td><td> -0,97 ± 0.58bc </td><td> -11,76 ± 0.29d </td><td> -13,83 ± 0.86d </td><td> -15,20 ± 0.63d </td><td> -25,0 ± 1.0d </td><td> -34,63 ± 0.54d </td><td> -39,07 ± 0.94d </td><td> -42,68 ± 0,62 D </td><td> -46,71 ± 0,63 </td></tr></tbody></table> Tabla 1: porcentaje de reducción en Max NDVI después de las plantas de algodón se infestaron con diferentes número de grupos o masas de TSSM. Las plantas de algodón cultivadas en bandejas de plástico en el invernadero se infestaron con tres categorías de densidad de araña roja. Categoría Light recibió 3 masas o grupos de TSSM por bandeja, categoría mediano recibió 20 masas por bandeja y la categoría pesada recibió 40 masas por bandeja. Las medias se separaron de control de acuerdo con Mult de DuncanEl Test de Rango IPLE (P = 0,05). Las medias seguidas por la misma letra minúscula no fueron significativamente diferentes en el nivel 5% de probabilidad.

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Remote Sensing Evaluation of Two-spotted Spider Mite Damage on Greenhouse Cotton

Este manuscrito describe un sensor óptico multiespectral que detecta eficazmente daños al algodón temporada temprana infestadas artificialmente con densidades variables de las poblaciones de araña roja de dos manchas.

Evaluación a distancia de detección de manchas de dos daños araña roja de algodón de efecto invernadero

The objective of this study was to evaluate a ground-based multispectral optical sensor as a remote sensing tool to assess foliar damage caused by the ...

remote-sensing-evaluation-two-spotted-spider-mite-damage-on

Research

JoVE Journal

Environment

8.5K vistas.  USDA-ARS, SPARC-AATRU.  Este manuscrito describe un sensor óptico multiespectral que detecta eficazmente daños al algodón temporada temprana infestadas artificialmente con densidades variables de las poblaciones de araña roja de dos manchas. 

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Evaluation of Integrated Anaerobic Digestion and Hydrothermal Carbonization for Bioenergy Production

Lignocellulosic biomass is one of the most abundant yet underutilized renewable energy resources. Both anaerobic digestion (AD) and hydrothermal carbonization (HTC) are promising technologies for bioenergy production from biomass in terms of biogas and HTC biochar, respectively. In this study, the combination of AD and HTC is proposed to increase overall bioenergy production. Wheat straw was anaerobically digested in a novel upflow anaerobic solid state reactor (UASS) in both mesophilic (37 &#176;C) and thermophilic (55 &#176;C) conditions. Wet digested from thermophilic AD was hydrothermally carbonized at 230 &#176;C for 6 hr for HTC biochar production. At thermophilic temperature, the UASS system yields an average of 165 LCH4/kgVS&#160;(VS: volatile solids) and 121 L CH4/kgVS&#160;at mesophilic AD over the continuous operation of 200 days. Meanwhile, 43.4 g of HTC biochar with 29.6 MJ/kgdry_biochar was obtained from HTC of 1 kg digestate (dry basis) from mesophilic AD. The combination of AD and HTC, in this particular set of experiment yield 13.2 MJ of energy per 1 kg of dry wheat straw, which is at least 20% higher than HTC alone and 60.2% higher than AD only.

A novel Upflow Anaerobic Solid State (UASS) reactor was used for biogas production from fibrous feedstock. Digestate from UASS reactor was hydrothermally carbonized into HTC biochar in a pressurized batch reactor. The integration of the two bioenergy concepts was applied in this study to increase overall bioenergy production.

Evaluación de la gestión integrada de Digestión Anaerobia y carbonización hidrotermal para la producción de bioenergía

Lignocellulosic biomass is one of the most abundant yet underutilized renewable energy resources. Both anaerobic digestion (AD) and hydrothermal ...

Investigación

Medio ambiente

Application of Two-spotted Spider Mite Tetranychus urticae for Plant-pest Interaction Studies

The two-spotted spider mite, Tetranychus urticae, is a ubiquitous polyphagous arthropod herbivore that feeds on a remarkably broad array of species, with more than 150 of economic value. It is a major pest of greenhouse crops, especially in Solanaceae and Cucurbitaceae (e.g., tomatoes, eggplants, peppers, cucumbers, zucchini) and greenhouse ornamentals (e.g., roses, chrysanthemum, carnations), annual field crops (such as maize, cotton, soybean, and sugar beet), and in perennial cultures (alfalfa, strawberries, grapes, citruses, and plums)1,2. In addition to the extreme polyphagy that makes it an important agricultural pest, T. urticae has a tendency to develop resistance to a wide array of insecticides and acaricides that are used for its control3-7.
T. urticae is an excellent experimental organism, as it has a rapid life cycle (7 days at 27 &#176;C) and can be easily maintained at high density in the laboratory. Methods to assay gene expression (including in situ hybridization and antibody staining) and to inactivate expression of spider mite endogenous genes using RNA interference have been developed8-10. Recently, the whole genome sequence of T. urticae has been reported, creating an opportunity to develop this pest herbivore as a model organism with equivalent genomic resources that already exist in some of its host plants (Arabidopsis thaliana and the&#160;tomato Solanum lycopersicum)11. Together, these&#160;model organisms could provide insights into molecular bases of plant-pest interactions.
Here, an efficient method for quick and easy collection of a large number of adult female mites, their application on an experimental plant host, and the assessment of the plant damage due to spider mite feeding are described. The presented protocol enables fast and efficient collection of hundreds of individuals at any developmental stage (eggs, larvae, nymphs, adult males, and females) that can be used for subsequent experimental application.

Application of Two-spotted Spider Mite Tetranychus urticae for Plant-pest Interaction Studies

Protocols for efficient preparation of homogenous samples of spider mites, infestation of experimental plants, and assessment of plant damage, as required for studies of plant-pest interaction were developed.

Aplicación de descubierto en dos de Spider Mite<em&gt; Tetranychus urticae</em&gt; Estudios interacción planta-plaga

The two-spotted spider mite, Tetranychus urticae, is a ubiquitous polyphagous arthropod herbivore that feeds on a remarkably broad array of species, with ...

Integrated Field Lysimetry and Porewater Sampling for Evaluation of Chemical Mobility in Soils and Established Vegetation

Potentially toxic chemicals are routinely applied to land to meet growing demands on waste management and food production, but the fate of these chemicals is often not well understood. Here we demonstrate an integrated field lysimetry and porewater sampling method for evaluating the mobility of chemicals applied to soils and established vegetation. Lysimeters, open columns made of metal or plastic, are driven into bareground or vegetated soils. Porewater samplers, which are commercially available and use vacuum to collect percolating soil water, are installed at predetermined depths within the lysimeters. At prearranged times following chemical application to experimental plots, porewater is collected, and lysimeters, containing soil and vegetation, are exhumed. By analyzing chemical concentrations in the lysimeter soil, vegetation, and porewater, downward leaching rates, soil retention capacities, and plant uptake for the chemical of interest may be quantified. Because field lysimetry and porewater sampling are conducted under natural environmental conditions and with minimal soil disturbance, derived results project real-case scenarios and provide valuable information for chemical management. As chemicals are increasingly applied to land worldwide, the described techniques may be utilized to determine whether applied chemicals pose adverse effects to human health or the environment.

Field lysimetry and porewater sampling allow researchers to evaluate the fate of chemicals applied to soils and established vegetation. The goal of this protocol is to demonstrate how to install required instrumentation and collect samples for chemical analysis during integrated field lysimetry and porewater sampling experiments.

Lysimetry Integrado de campo y toma de muestras de agua intersticial para la Evaluación de la Movilidad de Química en Suelos y Vegetación Establecido

Potentially toxic chemicals are routinely applied to land to meet growing demands on waste management and food production, but the fate of these chemicals ...

Measurement of Greenhouse Gas Flux from Agricultural Soils Using Static Chambers

Measurement of greenhouse gas (GHG) fluxes between the soil and the atmosphere, in both managed and unmanaged ecosystems, is critical to understanding the biogeochemical drivers of climate change and to the development and evaluation of GHG mitigation strategies based on modulation of landscape management practices. The static chamber-based method described here is based on trapping gases emitted from the soil surface within a chamber and collecting samples from the chamber headspace at regular intervals for analysis by gas chromatography. Change in gas concentration over time is used to calculate flux. This method can be utilized to measure landscape-based flux of carbon dioxide, nitrous oxide, and methane, and to estimate differences between treatments or explore system dynamics over seasons or years. Infrastructure requirements are modest, but a comprehensive experimental design is essential. This method is easily deployed in the field, conforms to established guidelines, and produces data suitable to large-scale GHG emissions studies.

This article showcases the static chamber-based method for measurement of greenhouse gas flux from soil systems. With relatively modest infrastructure investments, measurements may be obtained from multiple treatments/locations and over timeframes ranging from hours to years.

Medición de Flujo de Gas de efecto invernadero procedentes de los suelos agrícolas Usando cámaras estáticas

Measurement of greenhouse gas (GHG) fluxes between the soil and the atmosphere, in both managed and unmanaged ecosystems, is critical to understanding the ...

Integrating Remote Sensing with Species Distribution Models; Mapping Tamarisk Invasions Using the Software for Assisted Habitat Modeling (SAHM)

Early detection of invasive plant species is vital for the management of natural resources and protection of ecosystem processes. The use of satellite remote sensing for mapping the distribution of invasive plants is becoming more common, however conventional imaging software and classification methods have been shown to be unreliable. In this study, we test and evaluate the use of five species distribution model techniques fit with satellite remote sensing data to map invasive tamarisk (Tamarix spp.) along the Arkansas River in Southeastern Colorado. The models tested included boosted regression trees (BRT), Random Forest (RF), multivariate adaptive regression splines (MARS), generalized linear model (GLM), and Maxent. These analyses were conducted using a newly developed software package called the Software for Assisted Habitat Modeling (SAHM). All models were trained with 499 presence points, 10,000 pseudo-absence points, and predictor variables acquired from the Landsat 5 Thematic Mapper (TM) sensor over an eight-month period to distinguish tamarisk from native riparian vegetation using detection of phenological differences. From the Landsat scenes, we used individual bands and calculated Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Soil-Adjusted Vegetation Index (SAVI), and tasseled capped transformations. All five models identified current tamarisk distribution on the landscape successfully based on threshold independent and threshold dependent evaluation metrics with independent location data. To account for model specific differences, we produced an ensemble of all five models with map output highlighting areas of agreement and areas of uncertainty. Our results demonstrate the usefulness of species distribution models in analyzing remotely sensed data and the utility of ensemble mapping, and showcase the capability of SAHM in pre-processing and executing multiple complex models.

Integrating Remote Sensing with Species Distribution Models; Mapping Tamarisk Invasions Using the Software for Assisted Habitat Modeling SAHM

We demonstrate the utility of remotely sensed data and the newly developed Software for Assisted Habitat Modeling (SAHM) in predicting invasive species occurrence on the landscape. An ensemble of predictive models produced highly accurate maps of tamarisk (Tamarix spp.) invasion in Southeastern Colorado, USA when assessed with subsequent field validations.

La integración de Teledetección con especies modelos de distribución; Mapeo Tarayes invasiones Uso del software de Modelado asistido Hábitat (SAHM)

Early detection of invasive plant species is vital for the management of natural resources and protection of ecosystem processes. The use of satellite ...

Methodology for Developing Life Tables for Sessile Insects in the Field Using the Whitefly, Bemisia tabaci, in Cotton As a Model System

Life tables provide a means of measuring the schedules of birth and death from populations over time. They also can be used to quantify the sources and rates of mortality in populations, which has a variety of applications in ecology, including agricultural ecosystems. Horizontal, or cohort-based, life tables provide for the most direct and accurate method of quantifying vital population rates because they follow a group of individuals in a population from birth to death. Here, protocols are presented for conducting and analyzing cohort-based life tables in the field that takes advantage of the sessile nature of the immature life stages of a global insect pest, Bemisia tabaci. Individual insects are located on the underside of cotton leaves and are marked by drawing a small circle around the insect with a non-toxic pen. This insect can then be observed repeatedly over time with the aid of hand lenses to measure development from one stage to the next and to identify stage-specific causes of death associated with natural and introduced mortality forces. Analyses explain how to correctly measure multiple mortality forces that act contemporaneously within each stage and how to use such data to provide meaningful population dynamic metrics. The method does not directly account for adult survival and reproduction, which limits inference to dynamics of immature stages. An example is presented that focused on measuring the impact of bottom-up (plant quality) and top-down (natural enemies) effects on the mortality dynamics of B. tabaci in the cotton system.

Methodology for Developing Life Tables for Sessile Insects in the Field Using the Whitefly, Bemisia tabaci, in Cotton As a Model System

Life tables allow quantification of the sources and rates of mortality in insect populations and contribute to understanding, predicting and manipulating population dynamics in agroecosystems. Methods for conducting and analyzing cohort-based life tables in the field for an insect with sessile immature life stages are presented.

Metodología para el desarrollo de tablas de vida para los insectos sésiles en el campo de la mosca blanca, Bemisia tabaci, en algodón como un modelo de sistema de

Life tables provide a means of measuring the schedules of birth and death from populations over time. They also can be used to quantify the sources and ...

Preparation of DMMTAV and DMDTAV Using DMAV for Environmental Applications: Synthesis, Purification, and Confirmation

Dimethylated thioarsenicals such as dimethylmonothioarsinic acid (DMMTAV) and dimethyldithioarsinic acid (DMDTAV), which are produced by the metabolic pathway of dimethylarsinic acid (DMAV) thiolation, have been recently found in the environment as well as human organs. DMMTAV and DMDTAV can be quantified to determine the ecological effects of dimethylated thioarsenicals and their stability in environmental media. The synthesis method for these compounds is unstandardized, making replicating previous studies challenging. Furthermore, there is a lack of information about storage techniques, including storage of compounds without species transformation. Moreover, because only limited information about synthesis methods is available, there may be experimental difficulties in synthesizing standard chemicals and performing quantitative analysis. The protocol presented herein provides a practically modified synthesis method for the dimethylated thioarsenicals, DMMTAV and DMDTAV, and will help in the quantification of species separation analysis using high performance liquid chromatography in conjunction with inductively coupled plasma mass spectrometry (HPLC-ICP-MS). The experimental steps of this procedure were modified by focusing on the preparation of chemical reagents, filtration methods, and storage.

Preparation of DMMTAV and DMDTAV Using DMAV for Environmental Applications: Synthesis, Purification, and Confirmation

This article presents modified experimental protocols for dimethylmonothioarsinic acid (DMMTAV) and dimethyldithioarsinic acid (DMDTAV) synthesis, inducing dimethylarsinic acid (DMAV) thiolation through mixing of DMAV, Na2S, and H2SO4. The modified protocol provides an experimental guideline, thereby overcoming limitations of the synthesis steps that could have caused experimental failures in quantitative analysis.

Preparación de DMMTAV y DMDTAV usando DMAV para usos ambientales: síntesis, purificación y confirmación

Dimethylated thioarsenicals such as dimethylmonothioarsinic acid (DMMTAV) and dimethyldithioarsinic acid (DMDTAV), which are produced by the metabolic ...

Evaluating Dryocosmus Kuriphilus-induced Damage on Castanea Sativa

Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu has become a major pest for Castaneasativa since its arrival in Europe. Its galling activity results in the formation of different gall types and prevents the development of normal shoots. Repeated and uncontrolled attacks cause, besides the production of galls and the attendant gall-related reduction in leaf area, progressive corruption of the branch architecture, including the death of branch parts, and an increase in dormant bud activation. Thus far, there have been few attempts to quantify branch architecture damage. Further, the different methods for assessing infestation degree (MAID) that have been developed focus only on the galls' presence and abundance.
Using the leaf area to sapwood area relationship as a green biomass indicator, we developed in a previous study a damage composite index (DCI) that takes into account the most important branch architectural features, allowing for realistic damage assessment during the entire epidemic process. 
The aim of this study is to present this novel method and highlight differences in the damage description with respect to other broadly used indices. Results show how the DCI depicts branch damage better, especially during the epidemic peak, compared to MAID, which tend to underestimate it. We conclude by suggesting how to properly evaluate the overall impact of the pest by means of our composite damage index, the infestation degree using classic methods, and crown transparency evaluations.

Evaluating Dryocosmus Kuriphilus-induced Damage on Castanea Sativa

It is common practice to assess the damage caused by Dryocosmus kuriphilus by considering the abundance of galls alone rather than by also taking related branch corruption into consideration. We propose a composite damage index that takes into account the most important branch features, thus enabling more realistic damage assessment.

Evaluación de Dryocosmus Kuriphilus-inducida por daño en Castanea Sativa

Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu has become a major pest for Castaneasativa since its arrival in Europe. Its galling activity results in the formation of ...

Use of Principal Components for Scaling Up Topographic Models to Map Soil Redistribution and Soil Organic Carbon

Landscape topography is a critical factor affecting soil formation and plays an important role in determining soil properties on the earth surface, as it regulates the gravity-driven soil movement induced by runoff and tillage activities. The recent application of Light Detection and Ranging (LiDAR) data holds promise for generating high spatial resolution topographic metrics that can be used to investigate soil property variability. In this study, fifteen topographic metrics derived from LiDAR data were used to investigate topographic impacts on redistribution of soil and spatial distribution of soil organic carbon (SOC). Specifically, we explored the use of topographic principal components (TPCs) for characterizing topography metrics and stepwise principal component regression (SPCR) to develop topography-based soil erosion and SOC models at site and watershed scales. Performance of SPCR models was evaluated against stepwise ordinary least square regression (SOLSR) models. Results showed that SPCR models outperformed SOLSR models in predicting soil redistribution rates and SOC density at different spatial scales. Use of TPCs removes potential collinearity between individual input variables, and dimensionality reduction by principal component analysis (PCA) diminishes the risk of overfitting the prediction models. This study proposes a new approach for modeling soil redistribution across various spatial scales. For one application, access to private lands is often limited, and the need to extrapolate findings from representative study sites to larger settings that include private lands can be important.

Landscape processes are critical components of soil formation and play important roles in determining soil properties and spatial structure in landscapes. We propose a new approach using stepwise principal component regression to predict soil redistribution and soil organic carbon across various spatial scales.

Uso de componentes principales para el escalado de modelos topográficos a mapa de redistribución de la tierra y el suelo de carbono orgánico

Landscape topography is a critical factor affecting soil formation and plays an important role in determining soil properties on the earth surface, as it ...

Studying Neurobehavioral Effects of Environmental Pollutants on Zebrafish Larvae

Recent years more and more environmental pollutants have been proved neurotoxic, especially at the early development stages of organisms. Zebrafish larvae are a preeminent model for the neurobehavioral study of environmental pollutants. Here, a detailed experimental protocol is provided for the evaluation of the neurotoxicity of environmental pollutants using zebrafish larvae, including the collection of the embryos, the exposure process, neurobehavioral indicators, the test process, and data analysis. Also, the culture environment, exposure process, and experimental conditions are discussed to ensure the success of the assay. The protocol has been used in the development of psychopathic drugs, research on environmental neurotoxic pollutants, and can be optimized to make corresponding studies or be helpful for mechanistic studies. The protocol demonstrates a clear operation process for studying neurobehavioral effects on zebrafish larvae and can reveal the effects of various neurotoxic substances or pollutants.

A detailed experimental protocol is presented in this paper for the evaluation of neurobehavioral toxicity of environmental pollutants using a zebrafish larvae model, including the exposure process and tests for neurobehavioral indicators.

Estudio de los efectos neuroconductuales de los contaminantes ambientales en las larvas de peces cebra

Recent years more and more environmental pollutants have been proved neurotoxic, especially at the early development stages of organisms. Zebrafish larvae ...