Diseño, desarrollo y validación de un sistema para detección y alerta temprana de duponchelia fovealis (lepidoptera: crambidae) en condiciones de campo

Abstract

"Los insectos plaga afectan directamente el rendimiento de los cultivos e incluso causan su pérdida total, esto genera en pérdidas económicas que afectan gravemente la subsistencia de la población, por tal motivo, resulta importante detectar estas plagas a tiempo a fin de establecer un método de control sobre su actividad (Zhang et al. 2018). El manejo oportuno de las plagas puede evitar de manera eficaz la pérdida económica de los cultivos (Wang et al. 2022), entre los métodos utilizados en la agricultura se encuentra el monitoreo una técnica que permite obtener información sobre estos organismos como: la detección temprana, densidad de la población, establecimiento de umbrales de acción, efectividad de tratamientos, predicción de brotes (Jones, 1998; Barrera et al., 2006; Cardoso et al., 2022; Batz et al., 2023) En el caso específico de palomillas plaga, el método de monitoreo más efectivo que actualmente se utiliza, implica el uso de trampas cebadas con feromona sexual sintética determinada para cada especie que se desea capturar (Brambila y Stocks, 2010; Cruz Esteban y Rojas, 2021). No obstante, llevar a cabo esta tarea implica contar con personal capacitado y dedicado únicamente a realizarla, esto genera dificultades relacionadas con el tiempo requerido de ejecución, particularmente en grandes superficies destinadas a la producción en donde las primeras capturas pueden pasar desapercibidas (Bashir et al. 2014; Devi & Roy, 2017). Aunado a esto, errores y estimaciones equivocadas que ocurren cuando la percepción e interpretación por parte del equipo técnico al momento de realizar la actividad generan un control inadecuado de la plaga que evidencia una limitación importante de este método cultural de identificación (Sütő, 2021). La detección de plagas asistida por computadoras durante los últimos años es utilizada para el monitoreo de estos organismos mediante la implementación sensores, donde destaca principalmente, el uso de cámaras digitales (Tian et al. 2020) de manera conjunta con el uso de algoritmos de procesamiento que permite la identificación y conteo automático de insectos plaga capturados en diferentes sistemas de trampeo donde estos dispositivos son adaptados (Qiao et al. 2008; Barbedo, 2020). Una limitación actual de este tipo de técnicas radica en el requerimiento de bases de datos específicas como soporte para la completa automatización de los modelos, por esta razón, el análisis de algunos de los sistemas creados no puede ser efectuado correctamente ya que depende de la colecta manual para la confirmación sobre la presencia de la plaga objetivo (Espinoza et al. 2016; Liu et al. 2017; Moerkens et al. 2019). Sin embargo, diversas investigaciones mencionan que realizar un seguimiento de las poblaciones de insectos plaga mediante sistemas automatizados es recomendable para prevenir brotes de manera temprana y eficiente (Solis-Sánchez et al. 2011; Liu et al. 2017a; Rustia et al. 2020; Zhong et al. 2018). El uso potencial de sistemas de trampeo a los cuales se les ha adaptado un modelo de procesamiento de imágenes para el conteo automático de palomillas plaga, permite tener una mayor precisión en la detección temprana y el conteo eficiente de estos organismos organismos en cortos periodos de tiempo (Rigakis et al., 2021; Čirjak et al., 2022; Flórián et al., 2023). El desarrollo de trampas equipadas con un sistema de captura de imágenes y un procesador de algoritmo permitirá emitir alertas automáticas al registrar un número determinado de plagas de palomillas macho capturadas. Además, el diseño y la implementación de este tipo de sistemas facilitaría la obtención sobre la ecología de las especies monitoreadas, así como el análisis de la frecuencia de capturas en intervalos de tiempo. Por lo que la presenta investigación tiene por objetivo diseñar, desarrollar y validar un sistema para la detección y alerta temprana de Duponchelia fovealis Zeller (Lepidoptera: Crambidae). El insecto utilizado como modelo es estudio es una especie reportada en México como plaga transitoria en el cultivo de fresa (Fragaria x ananassa Duchensne ex Rozier) con relevancia económica por los daños causados durante su estadio larval, alimentándose preferencialmente de la corona (Rodríguez-Vázquez et al., 2023). El sistema propuesto permitirá adquirir información sobre la presencia y dinámica poblacional de D. fovealis a partir de imágenes digitales, donde el algoritmo acoplado a este sensor detectará y contabilizará los especímenes machos capturados y será capaz de emitir un mensaje de alerta en el momento de las primeras capturas o un umbral determinado"