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ARS News Service
Agricultural Research Service, USDA
Jesús García, (301) 504-1627, jgarcia@ars.usda.gov
January 5, 2001
Agricultural Research Service scientists and colleagues have adapted
acoustic techniques-- commonly used by engineers to predict mechanical
failures--to detect insects hidden in soil and the interior of plants.
Researchers at ARS laboratories in Gainesville and Ft. Pierce, Fla.,
and Corvallis, Ore., and colleagues at Auburn University, University of
Florida and Montana State University have collaborated on the development of
an acoustic technique that uses sensitive instruments like
accelerometers, soil-probe electret microphones and piezoelectric disks to pinpoint
insect
locations. These sensors convert vibrations into electrical signals.
Because insect pests often reside within plant structures and in soil,
they can be hard to detect. As a result, field searches often include a
visual inspection followed by digging, removal of the root mass or flushing
with water, all of which are damaging to the plant. So researchers have
been trying to find a less destructive way of determining the incidence of
insect infestations.
The scientists conducted tests using a variety of insects and soil
conditions in Florida, Oregon and Puerto Rico. The kinds of insects
used--like the wheat stem sawfly and weevils that attack the roots of
orange trees and ornamental plants--were chosen for their economic importance
and variations in size.
The portable acoustic sensors were found to detect insects within 180
seconds over distances of 10-30 cm, depending on the composition of
the soil and peak frequencies of the sound pulses. Those sound pulses were then
averaged to create profiles for each insect.
Since background noises such as wind, airplanes and motor vehicles
often interfere with researchers' ability to accurately determine the
presence of an insect, acoustic profiles were developed for them as well. Those
profiles were then used to conduct tests that compared acoustically predicted
infestations with insects found in the soil at recording sites. Under
laboratory or ideal field conditions--with low levels of low-frequency
background noise--insects within 30 cm were detected 100 percent of
the time. Under adverse conditions in the field, the technique was 75
percent reliable.
This inexpensive and nondestructive pest-monitoring method may prove
useful to growers intent on using integrated pest management systems to
lessen the impact of a variety of insect pests on farm productivity. ARS is the
U.S. Department of Agriculture's chief scientific research agency.
Scientific contact: Richard W. Mankin, ARS Center for Medical,
Agricultural, and Veterinary Entomology, Gainesville, Fla., phone (352) 374-5774,
fax (352) 374-5781, rmankin@gainesville.usda.ufl.edu.
La escucha
secreta de los insectos en el suelo y en las plantas
Servicio Noticiero del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en ingles)
5 de enero 2001
Jesús García, (301) 504-1627, jgarcia@ars.usda.gov
Los científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en
inglés) y colegas han adaptado las técnicas acústicas usadas comúnmente por
los ingenieros para predecir las fallas mecánicas. Estas técnicas
acústicas ayudan a detectar los insectos escondidos en el suelo y en el interior
de las plantas.
Los investigadores en los laboratorios de ARS en Gainesville y Ft.
Pierce, Florida, y Corvallis, Oregon, y colegas de la Universidad de Auburn,
Universidad de la Florida y la Universidad Estatal de Montana, han
colaborado en el desarrollo de la técnica acústica que utiliza
instrumentos sensibles para localizar la posición del insecto. Estos sensores
convierten vibraciones a señales eléctricas.
Los insectos residen a menudo dentro de las estructuras de las plantas
y en el suelo, y por esta razón, son difíciles de detectar. Consecuentemente,
las búsquedas en el campo a veces incluyen un examen visual seguido
por excavaciones, el removimiento de la raíz o enjuagar con agua, las
cuales son perjudiciales a la planta. Por esto, los investigadores han intentado
encontrar una manera menos destructiva para determinar la incidencia
de las infestaciones del insecto.
Los científicos condujeron pruebas usando diferentes variedades de
insectosy condiciones de suelo en la Florida, Oregon y Puerto Rico. Las
clases de insectos utilizadas -- tales como el insecto "wheat stem sawfly" y
gorgojos que atacan las raíces de los árboles de naranja y las plantas
ornamentales -- fueron elegidos por su importancia económica y por sus
diferentes tamaños.
Los detectores acústicos portátiles detectaron los insectos en el
plazo de 180 segundos sobre distancias de 10-30 centímetros, dependiendo en la
composición del suelo y las frecuencias de los pulsos de sonido. Esos
pulsos de sonido entonces fueron convertidos a un promedio para crear
perfiles para cada insecto.
Ya que otros ruidos - tales como el viento, aviones, y los vehículos -
a veces interfieren con la capacidad de los investigadores para determinar
exactamente la presencia de un insecto, los perfiles acústicos fueron
convertidos para los ruidos también. Esos perfiles entonces fueron
utilizados para conducir pruebas que compararon las infestaciones
predichas por la técnica acústica con los insectos encontrados en el suelo en
los sitios ya estudiados. Bajo condiciones ideales en el campo y
aboratorio -- con niveles bajos de ruido-- los insectos a 30 centímetros
fueron detectados 100 por ciento del tiempo. Bajo condiciones adversas en
el campo, la técnica era 75 por ciento confiable.
Este método barato y no destructivo para vigilar pestes podrá ser útil
a los cultivadores para reducir el impacto del insecto en la productividad
de la granja. ARS es la agencia principal de investigación científica del
Departamento de Agricultura de los Estados Unidos.
Contacto científico: Richard W. Mankin, ARS Center for Medical,
Agricultural, and Veterinary Entomology, Gainesville, Fla., teléfono
(352) 374-5774, fax (352) 374-5781, rmankin@gainesville.usda.ufl.edu.
USDA news release
N3229 |
