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Cientistas da Flórida, atormentados por pragas, projetam armadilhas impressas em 3D para insetos

Os agricultores do Estado do Sol já viram sua cota de pragas devastadoras. Há o psilídeo cítrico asiático invasivo (Diaphorina citri), um vetor de bactérias que causam a infame doença do greening dos citros, que está destruindo os laranjais do estado, custando à Flórida cerca de US $ 4,5 bilhões em perda de produção econômica e mais de 8, 000 empregos durante apenas um período de cinco anos. E se isso não fosse ruim o suficiente, o psilídeo de batata / tomate (Bactericera cockerelli), assim chamado por transmitir uma doença que destrói essas plantações e outras, foi vista em caminhões transportando mercadorias pelas fronteiras da Flórida:uma infestação esperando para acontecer.

Para deter tal infestação, centenas de inspetores estaduais na Flórida montam armadilhas para ver quais insetos estão sendo introduzidos no estado. Os esforços de monitoramento de psilídeos mais comuns usam armadilhas pegajosas feitas com uma cola chamada “tanglefoot”. Armadilhas pegajosas requerem viagens frequentes de inspetores para remover insetos, e muitas vezes os espécimes estão muito danificados para fazer qualquer trabalho molecular ou genético significativo.

Mas os pesquisadores agora estão empregando tecnologia de impressão 3-D para construir engenhocas muito mais complicadas.

“Essas impressoras nos permitem projetar e criar as armadilhas imediatamente. Há menos defasagem entre uma ideia e quando algo é realmente feito, ”Diz Tony Dickens, técnico do FDACS. “E agora podemos tentar fazer quase tudo o que podemos imaginar.”

‘Essas impressoras nos permitem projetar e criar as armadilhas imediatamente. E agora podemos tentar fazer quase tudo que podemos imaginar. '

Trevor Smith, Cientista da FDACS e chefe do projeto de impressão 3-D, aponta que as armadilhas pegajosas não contêm conservante, o que significa que você precisa de coleta constante para obter informações úteis de pesquisa molecular ou genética. As novas armadilhas impressas em 3D parecem funcionar melhor para o monitoramento de doenças porque os insetos podem ser recuperados de um reservatório de conservante. Isso significa que os pesquisadores podem testar mais facilmente a presença da bactéria que causa o greening dos cítricos, chip de zebra e doença de esverdeamento das folhas.

“Capturar e manter a qualidade do inseto intacta, de modo que você possa isolar o DNA e detectar o patógeno, é super importante, ”Diz Judith Brown, professor de ciências vegetais na Universidade do Arizona. Brown conduz pesquisas sobre o psilídeo cítrico asiático e o psilídeo da batata / tomate, mas não está envolvido no projeto de impressão 3-D.

“Você gostaria de poder fazer um teste muito sensível para saber exatamente quais psilídeos estão abrigando aquela bactéria e de onde vêm, " ela diz. “Se você esperar até começar a ver os sintomas na planta, então é tarde demais. Eles já foram infectados. ”

A esperança é que essas novas armadilhas forneçam um monitoramento mais direcionado para psilídeos, como eles também são projetados para a biologia do inseto. Antes de o FDACS adquirir a impressora, há menos de um ano, os designs eram bastante simples ”“ por exemplo, um cilindro com orifícios na parte superior e um toldo para sombrear os orifícios. A equipe também trabalhou com novos designs ao fazer armadilhas à mão, o que os obrigou a pesquisar várias lojas para encontrar os materiais existentes.

Agora, uma vez que a armadilha é desenhada em um computador, alguém simplesmente clica em imprimir. O plástico é então colocado camada por camada ”“ “como uma pistola de cola quente, ”Dickens diz” “para fazer as peças que irão formar a armadilha de insetos. Os novos designs incluem recursos como galhos falsos que enganam os insetos. Enquanto um inseto sobe pelos galhos falsos, ele cai em um dos pequenos orifícios da armadilha e imediatamente entra em uma piscina de conservantes. As armadilhas impressas em 3D também não pegam tantos insetos indesejados, portanto, menos tempo é gasto separando os psilídeos do transporte total.

“Depois de saber o comportamento da praga alvo, então você pode ajustar a armadilha para o inseto, ”Smith diz. “É meio arte, meia biologia. ”

O técnico Tony Dickens instala uma armadilha 3-D para insetos em uma árvore. / Cortesia de Joshua Reid Carswell do Departamento de Agricultura e Serviços ao Consumidor da Flórida.

O USDA e o estado da Flórida co-financiam o projeto. Smith diz que a impressora 3-D, o software e os materiais para as armadilhas são “surpreendentemente acessíveis”. O preço da impressora era de cerca de US $ 2.300 e as armadilhas custavam US $ 5 a US $ 10 cada para serem feitas. O crescente grupo de pesquisa ”“ atualmente uma equipe de quatro ”“ planeja comprar uma impressora maior até o final do ano.

Os melhores designs de armadilhas para psilídeos estão sendo testados em laboratório e no Florida Citrus Arboretum em Winter Haven, Flórida. Os testes piloto ajudarão a determinar a resposta do inseto. Por exemplo, a armadilha deve atrair o psilídeo para entrar, mas então o inseto não deve ser capaz de sair.

Forma, cor, luzes e produtos químicos podem ser manipulados para atrair insetos. Agora mesmo, as armadilhas são amarelas, porque a cor parecia funcionar bem como um atrativo de psilídeo com armadilhas pegajosas. O grupo também está testando luzes LED nos projetos, usando cores e brilho diferentes. Os psilídeos têm tendência a rastejar para cima da sombra à luz do sol, portanto, a luz que brilha pelos orifícios de dentro do cilindro pode ajudá-los a cair na armadilha. Outros grupos de pesquisa independentes também estão examinando possíveis atrativos químicos para psilídeos.

Os resultados dos testes-piloto estarão disponíveis em alguns meses. Uma vez que o projeto da armadilha psilídea é pregado, os cientistas esperam expandir para outros tipos de insetos invasores e talvez também fazer parceria com um grande fabricante de armadilhas para produzir seus projetos.

Os psilídeos ainda podem encontrar seu par.


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