Muestreo Aéreo de Ramas para Detectar Patógenos Forestales
Autores: Perroy, Ryan L.; Meier, Philip; Collier, Eszter; Hughes, Marc A.; Brill, Eva; Sullivan, Timo; Baur, Thomas; Buchmann, Nina; Keith, Lisa M.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Muestreo Aéreo de Ramas para Detectar Patógenos Forestales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Pruebas de diagnóstico
Patógenos forestales
Muestreo aéreo
Ceratocystis lukuohia
Diámetro de rama
Detección de patógenos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Las pruebas de diagnóstico para detectar patógenos forestales requieren la recolección de muestras físicas de árboles afectados, lo que puede ser un desafío en entornos remotos o accidentados. Como alternativa a la recolección tradicional de muestras a nivel del pecho por parte de equipos de campo, examinamos la viabilidad de muestrear y probar material recolectado de ramas de la parte superior del dosel utilizando un pequeño sistema aéreo no tripulado (sUAS). El patógeno de interés en este estudio es Ceratocystis lukuohia, el patógeno fúngico responsable de la marchitez por Ceratocystis de "hi"a, una enfermedad vascular que ha causado una mortalidad generalizada de "hi"a en los bosques nativos de todo el estado de Hawai"i. Para caracterizar el diámetro mínimo de rama necesario para detectar con éxito el patógeno de interés en árboles infectados, probamos 63 muestras de ramas (0.8-9.6 cm de diámetro) recolectadas de árboles talados inoculados con C. lukuohia en la Isla de Hawai"i. Posteriormente, muestreamos aéreamente ramas de diez árboles de "hi"a (Metrosideros polymorpha) sintomáticos utilizando dos sistemas diferentes de muestreo de ramas, el Muestreador de Copas de Árbol de ETH Zurich y el nuevo sistema de muestreo de ramas Kkau introducido en este trabajo, produciendo 29 muestras de ramas con un diámetro máximo de 4.2 cm y una longitud de >2 m. Detectamos con éxito el patógeno fúngico objetivo de las ramas recolectadas y encontramos que el diámetro de la rama, la presencia y condición de las hojas, así como el contenido de humedad de la madera son factores importantes en la detección del patógeno en las ramas muestreadas. Ninguna de las muestras de ramas más pequeñas (aquellas <1 cm de diámetro) dio positivo para C. lukuohia, mientras que el 77% de las muestras de ramas de mayor diámetro (5-10 cm) produjeron resultados positivos. El sistema de muestreo de ramas Kkau es capaz de recuperar ramas de hasta 7 cm de diámetro, proporcionando una capacidad importante para la investigación patogénica que requiere muestras de mayor diámetro para pruebas diagnósticas exitosas. Se obtuvieron resultados de laboratorio inconclusos y/o de no detección de materiales de muestra que estaban demasiado deshidratados o de una rama con hojas asintomáticas, lo que sugiere que hay una ventana temporal óptima para el muestreo.
Descripción
Las pruebas de diagnóstico para detectar patógenos forestales requieren la recolección de muestras físicas de árboles afectados, lo que puede ser un desafío en entornos remotos o accidentados. Como alternativa a la recolección tradicional de muestras a nivel del pecho por parte de equipos de campo, examinamos la viabilidad de muestrear y probar material recolectado de ramas de la parte superior del dosel utilizando un pequeño sistema aéreo no tripulado (sUAS). El patógeno de interés en este estudio es Ceratocystis lukuohia, el patógeno fúngico responsable de la marchitez por Ceratocystis de "hi"a, una enfermedad vascular que ha causado una mortalidad generalizada de "hi"a en los bosques nativos de todo el estado de Hawai"i. Para caracterizar el diámetro mínimo de rama necesario para detectar con éxito el patógeno de interés en árboles infectados, probamos 63 muestras de ramas (0.8-9.6 cm de diámetro) recolectadas de árboles talados inoculados con C. lukuohia en la Isla de Hawai"i. Posteriormente, muestreamos aéreamente ramas de diez árboles de "hi"a (Metrosideros polymorpha) sintomáticos utilizando dos sistemas diferentes de muestreo de ramas, el Muestreador de Copas de Árbol de ETH Zurich y el nuevo sistema de muestreo de ramas Kkau introducido en este trabajo, produciendo 29 muestras de ramas con un diámetro máximo de 4.2 cm y una longitud de >2 m. Detectamos con éxito el patógeno fúngico objetivo de las ramas recolectadas y encontramos que el diámetro de la rama, la presencia y condición de las hojas, así como el contenido de humedad de la madera son factores importantes en la detección del patógeno en las ramas muestreadas. Ninguna de las muestras de ramas más pequeñas (aquellas <1 cm de diámetro) dio positivo para C. lukuohia, mientras que el 77% de las muestras de ramas de mayor diámetro (5-10 cm) produjeron resultados positivos. El sistema de muestreo de ramas Kkau es capaz de recuperar ramas de hasta 7 cm de diámetro, proporcionando una capacidad importante para la investigación patogénica que requiere muestras de mayor diámetro para pruebas diagnósticas exitosas. Se obtuvieron resultados de laboratorio inconclusos y/o de no detección de materiales de muestra que estaban demasiado deshidratados o de una rama con hojas asintomáticas, lo que sugiere que hay una ventana temporal óptima para el muestreo.