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Agricoltura moderna
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Gli agricoltori del Sunshine State hanno visto la loro parte di parassiti devastanti. C'è l'invasiva psilla degli agrumi asiatica (Diaphorina citri), un vettore per i batteri che causano la famigerata malattia dell'inverdimento degli agrumi, che sta attraversando gli aranceti dello stato, costando alla Florida circa 4,5 miliardi di dollari in perdita di produzione economica e più di 8, 000 posti di lavoro in soli cinque anni. E se ciò non bastasse, la psilla patata/pomodoro (Bactericera cockerelli), così chiamato per essere portatore di una malattia che rovina quei raccolti e altri, è stata avvistata su camion che trasportavano merci oltre i confini della Florida:un'infestazione in attesa di accadere.
Per fermare una tale infestazione, centinaia di ispettori statali in Florida gestiscono linee di trappole per vedere quali insetti vengono introdotti nello stato. Gli sforzi più comuni di monitoraggio della psillide utilizzano trappole appiccicose realizzate con una colla chiamata "groviglio". Le trappole adesive richiedono frequenti viaggi da parte degli ispettori per rimuovere gli insetti, e spesso i campioni sono troppo danneggiati per svolgere un lavoro molecolare o genetico significativo.
Ma i ricercatori ora stanno impiegando la tecnologia di stampa 3D per costruire aggeggi molto più complicati.
“Queste stampanti ci consentono di progettare e creare subito le trappole. C'è meno ritardo tra un'idea e quando qualcosa viene effettivamente realizzato, "dice Tony Dickens, un tecnico della FDACS. "E ora possiamo provare a fare qualsiasi cosa possiamo immaginare."
“Queste stampanti ci consentono di progettare e creare subito le trappole. E ora possiamo provare a fare qualsiasi cosa possiamo immaginare.'
Trevor Smith, Scienziato FDACS e capo del progetto di stampa 3D, sottolinea che le trappole adesive non contengono conservanti, il che significa che è necessaria una raccolta costante per ottenere informazioni utili sulla ricerca molecolare o genetica. Le nuove trappole stampate in 3D sembrano funzionare meglio per il monitoraggio delle malattie perché gli insetti possono essere recuperati da un serbatoio di conservante. Ciò significa che i ricercatori possono testare più facilmente la presenza dei batteri che causano l'inverdimento degli agrumi, zebra chip e malattia dell'inverdimento delle foglie.
“Intrappolare e mantenere intatta la qualità dell'insetto, in modo da poter isolare il DNA e rilevare l'agente patogeno, è importantissimo, "dice Judith Brown, un professore di scienze vegetali presso l'Università dell'Arizona. Brown conduce ricerche sia sulla psilla asiatica degli agrumi che sulla psilla patata/pomodoro, ma non è coinvolto nel progetto di stampa 3D.
"Vorresti essere in grado di avere un test molto sensibile per sapere esattamente quali psillidi ospitano quei batteri e da dove provengono, " lei dice. “Se aspetti fino a quando inizi a vedere i sintomi nella pianta, allora è troppo tardi. Sono già stati contagiati".
La speranza è che queste nuove trappole forniscano un monitoraggio più mirato per le psillidi, in quanto sono studiati anche per la biologia dell'insetto. Prima che la FDACS acquistasse la stampante meno di un anno fa, i disegni erano abbastanza semplici ”“ per esempio, un cilindro forato nella parte superiore e una tenda per ombreggiare i fori. Il team ha anche lavorato con nuovi design realizzando trappole a mano, che ha richiesto loro di cercare vari negozi per trovare materiali esistenti.
Ora, una volta disegnata la trappola su un computer, qualcuno colpisce appena stampa. La plastica viene quindi posizionata strato per strato ”“ “come una pistola per colla a caldo, ” dice Dickens ”“ per fare i pezzi che andranno a formare la trappola per insetti. I nuovi design includono caratteristiche come rami finti che ingannano gli insetti. Come un insetto si arrampica lungo i rami finti, cade in uno dei piccoli fori della trappola ed entra subito in una pozza di conservanti. Inoltre, le trappole stampate in 3D non catturano tanti insetti indesiderati, quindi viene speso meno tempo per l'ordinamento delle psillidi dal raggio totale.
“Una volta che conosci il comportamento del parassita bersaglio, poi puoi adattare la trappola all'insetto, "dice Smith. “È mezza arte, metà biologia.”
Il tecnico Tony Dickens attacca una trappola per insetti 3-D su un albero. / Per gentile concessione di Joshua Reid Carswell del Dipartimento dell'agricoltura e dei servizi ai consumatori della Florida.
L'USDA e lo stato della Florida cofinanziano il progetto. Smith dice che la stampante 3D, il software e i materiali per le trappole sono "sorprendentemente convenienti". Il prezzo della stampante era di circa $ 2300 e le trappole costavano da $ 5 a $ 10 l'una. Il gruppo di ricerca in crescita "" attualmente un team di quattro "" prevede di acquistare una stampante più grande entro la fine dell'anno.
I migliori progetti di trappole per psillidi sono in fase di test in laboratorio e presso il Florida Citrus Arboretum a Winter Haven, Florida. I test pilota aiuteranno a determinare la risposta degli insetti. Per esempio, la trappola deve attirare la psillide per entrare, ma poi l'insetto non deve poter uscire.
Forma, colore, luci e prodotti chimici possono essere manipolati per attirare gli insetti. Proprio adesso, le trappole sono gialle, perché il colore sembrava funzionare bene come attrattivo della psillide con trappole appiccicose. Il gruppo sta sperimentando anche le luci a LED nei progetti, utilizzando diversi colori e luminosità. Le psillidi hanno la tendenza a strisciare verso l'alto dall'ombra alla luce del sole, quindi la luce che filtra attraverso i fori dall'interno del cilindro potrebbe aiutarli a cadere nella trappola. Anche altri gruppi di ricerca indipendenti stanno esaminando possibili attrattivi chimici per le psillidi.
I risultati dei test pilota saranno disponibili tra qualche mese. Una volta che il disegno della trappola della psillide è stato inchiodato, gli scienziati sperano di espandersi ad altri tipi di insetti invasivi e forse anche di collaborare con un importante produttore di trappole per produrre i loro progetti.
Le psillidi potrebbero ancora incontrare la loro corrispondenza.
