Фермеры, выращивающие апельсин, ненавидят этот вредитель не из-за прямого вреда, который наносят насекомые, а потому, что они распространяют еще более опасного врага: палочковидную бактерию Candidatus Liberibacter asiaticus. Бактерии вызывают заболевание, называемое «позеленением цитрусовых», при котором листья деревьев становятся болезненно-желтыми, а плоды становятся горькими и чахлыми.
Лекарства нет, и зараженные деревья обычно умирают в течение нескольких лет.Чтобы остановить распространение болезни, которая, по оценкам, стала причиной потери дохода от апельсинового сока в штате Флорида за период с 2006 по 2012 год в размере 3,63 миллиарда долларов, исследователи из Министерства сельского хозяйства США (USDA) и Университета Флориды (UF) ) разрабатывают вибрационные ловушки, которые перехватывают призывы к спариванию псиллид, чтобы локально взять под контроль свою популяцию.«Путь, который я пытаюсь выбрать, заключается в том, чтобы нарушить спаривание и посылать сигналы, которые либо побеждают самок и приводят самцов в ловушку, либо просто затрудняют общение самцов и самок друг с другом», — сказал Ричард Манкин. , энтомолог-исследователь в Центре медицинской, сельскохозяйственной и ветеринарной энтомологии Министерства сельского хозяйства США в Гейнсвилле, штат Флорида.
Сотрудник этого проекта, Барух Роде, является доктором философии. студентка УФ факультета электротехники и вычислительной техники.Исследователи обсудят конструкцию и работу своего устройства, содержащего пьезоэлектрический зуммер и микрофон, подключенный к микроконтроллеру, на 170-м заседании Американского акустического общества (ASA), которое состоится 2-6 ноября в Джексонвилле, штат Флорида.
Предыдущая работа Манкина в Министерстве сельского хозяйства США заключалась в использовании акустических методов для обнаружения скрытых заражений насекомых, таких как рисовые долгоносики, внутри зерен зерна. Это вызвало у него интерес к полукрылым насекомым, так называемым «настоящим жукам», сказал он, из-за использования ими акустической связи и недавнего возрождения в качестве вредителей из-за постепенного прекращения использования пестицидов после внедрения Bt-кукурузы. популярный генетически модифицированный вариант кукурузы, токсичный для большинства вредителей чешуекрылых (моли).«Вредителей-моль больше нет, но насекомые-полукрылые, которые раньше контролировались также пестицидами, все еще присутствуют, поэтому мы ищем другие варианты борьбы с полукрылыми, такими как псиллиды, которые используют вибрации в своей системе спаривания при общении», — сказал он. он сказал.Хотя за несколько лет до этого при выращивании цитрусовых пестициды были прекращены из-за проблем со здоровьем, Манкин сказал, что «все изменилось, когда нам пришлось по-настоящему копать землю и проводить несколько опрыскиваний каждый год, чтобы ограничить популяцию листоборцев, чтобы мы могли получить апельсин. урожай — и мы все еще пытаемся разработать новые способы решения проблем — потому что мы ожидаем, что через несколько лет псиллиды станут устойчивыми к действующим пестицидам ».
В полуденный зной в апельсиновых рощах псиллиды наиболее активны с 10:00 до 15:00. — самцы псиллидов направляют колебания крыльев вниз по ногам и наружу через соседние веточки и листья. Если ближайшая самка заинтересована, она ответит в течение трети-полсекунды. В этом окне микрофон исследователей обнаруживает входящий мужской вызов, а микроконтроллер отправляет женский ответный вызов через пьезоэлектрический зуммер раньше, чем это смогут сделать любые соседние псиллиды. Когда самец приближается, его зацепляют и обездвиживают на липкой поверхности, откуда его можно забрать во время периодических проверок ловушек.
Хотя устройство еще не было широко протестировано в полевых условиях, по оценке Манкина, каждое устройство будет эффективным на расстоянии двух футов на цитрусовом дереве, при стоимости строительства от 50 до 100 долларов, включая стоимость микроконтроллеров. , которые покупаются у компании Arduino, использующей открытый исходный код.Текущая работа Манкина и его коллег включает в себя включение в программное обеспечение более совершенных алгоритмов «речевой» идентификации и сокращение времени отклика системы, а также поиск способов снижения стоимости конечного устройства. Кроме того, ведутся исследования по оптимизации сигналов, нарушающих связь между деревьями.
«Если вы можете воздействовать на малочисленные группы населения и лечить только изолированные группы, затраты будут немного ниже, и экологический ущерб будет меньше», — сказал он.