Acoustical Detection of Early Instar Rhynchophorus ferrugineus (Coleoptera: Curculionidae) in Canary Island Date Palm, Phoenix canariensis (Arecales: Arecaceae)

Abstract

The red palm weevil (RPW), Rhynchophorus ferrugineus (Olivier), recently found in Curaçao and Aruba, has become an economically significant palm tree pest in many tropical and subtropical regions. By the time a palm infested with RPW displays visible damage, larvae have destroyed much of the trunk internal structure, typically resulting in tree mortality. Acoustic technology may enable pest managers to detect and treat early RPW infestations before tree mortality, and to reduce unwanted importation and/or exportation of infested palms. Experiments were conducted in Aruba to determine the detectability of sounds produced by early instars in open, urban environments and in enclosures with ca. 10 dB acoustical shielding. To distinguish RPW signals from background noise, recordings first were analyzed to identify larval sound impulse bursts, trains of 7-199 impulses, 3-30-ms in duration, where impulses within the train were separated by less than 0.25 s. For a burst to be considered a larval sound, it was specified that a majority of its impulses must have spectra that match mean spectra (profiles) of known larval sound impulses more closely than profiles of background noise or known nontargeted sound sources. Based on these analyses, RPW larval bursts were detected in > 80% of palm fronds inoculated with neonates the previous day. There were no significant differences between burst rates in enclosed and open environments, but the shielding provided by the enclosure enabled detection of early instars from greater distances. Thus, there is potential to use acoustic technology to detect early RPW infestation in either minimally shielded or open environments. In addition, because late-instar impulses ranged to higher amplitude and had greater diversity of spectral features than with early instars, it may be possible to identify late-instar infestations based on the amplitudes and the diversity of sound features detected.

Resumen: El picudo rojo de las palmas (PRP), Rhynchophorus ferrugineus (Olivier), recientemente encontrado en Curazao y Aruba, se ha convertido en una plaga económicamente importante de palmeras en muchas regiones tropicales y subtropicales. Para cuando una palmera infestada de PRP muestra daños visibles, las larvas ya han destruido un gran parte de la estructura interna del tronco, que tipicamente resulta en la mortalidad de los árboles. La tecnología acústica puede permitir a las personas que trabajan en el control de plagas a detectar y tratar infestaciones tempranas de PRP antes de que los árboles mueran y reducir la importación y / o exportación de palmeras infestadas no deseadas. Se realizaron los experimentos en Aruba para determinar la capacidad de detectar los sonidos producidos por los estadios tempranos en ambientes urbanos abiertos, y en recintos con un escudo acústico de ca. 10 dB. Se analizaron la señales registradas para identificar ráfagas de impulsos de sonidos de las larvas, secuencias de impulsos de 7-199, 3-30 ms de duración, donde los impulsos dentro de la secuencia fueron separados por menos de 0.25 s. Para una ráfaga ser considerada como un sonido larval, se especifica que la mayoría de sus impulsos deben tener espectros que concuerden con el promedio de los espectros de impulsos de sonido en los perfiles de larvas conocidas más estrechamente que los perfiles de ruido de fondo o de fuentes de sonido conocidos de otros organismos. Se detectaron ráfagas de sonido de larvas de PRP en > 80% de hojas de palmas inoculadas el día anterior con larvas recién nacidas. No hubo diferencias significativas entre la tasa de las ráfagas en los ambientes cerrados y abiertos, pero el escudo proporcionado por el recinto permitió la detección de estadios tempranos de mayores distancias. Por lo tanto, existe el potencial de utilizar la tecnología acústica para detectar infestaciones tempranas de PRP en ambientes protegidos o mínimamente abiertos. Además, debido a que los impulsos de los estadíos tardios variaron a una mayor amplitud y había una mayor diversidad de características espectrales que en los estadios tempranos, puede ser posible identificar infestaciones de los estadios tardios basado en la amplitud y la diversidad de características de sonido detectados.

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