不同技术水平下甜椒作物中烟粉虱（Bemisia tabaci）的序贯抽样计划

《Crop Protection》：Sequential sampling plan for Bemisia tabaci in bell pepper crops under different levels of technology

　　

甜椒（Capsicum annuum L.）是全球消费量最大的蔬菜之一，其管理采用不同的技术水平。烟粉虱Bemisia tabaci（半翅目Hemiptera：粉虱科Aleyrodidae）是其最重要的害虫之一，可造成高达100%的损失。抽样计划是综合害虫管理（integrated pest management, IPM）项目的重要组成部分，必须针对每种作物进行调整。抽样计划可分为固定抽样计划（fixed sampling plan, FSP）和序贯抽样计划（sequential sampling plan, SSP）。序贯抽样计划通常具有更低的抽样成本和时间。本研究的目的是为采用高、中、低技术水平管理的甜椒作物中的B. tabaci开发并验证序贯抽样计划（SSPs）。这些SSPs在63个商业甜椒田进行了验证。针对高、中、低技术水平作物，SSPs决策所需的最小样本量分别为12、10和9个。在超过90%的田中，SSPs和常规抽样计划（conventional sampling plan, CSPs）支持相同的决策。使用SSPs使抽样时间减少了80%以上。因此，本研究中开发的SSPs有望被纳入IPM项目，因为它们能带来正确、快速且低成本的决策。

**论文解读：不同技术水平下甜椒作物中烟粉虱（Bemisia tabaci）的序贯抽样计划**

**1. 研究背景与问题**

甜椒（Capsicum annuum L.）作为全球广泛种植的茄科蔬菜，其果实富含维生素和抗氧化物质，具有重要经济价值。然而，烟粉虱（Bemisia tabaci，半翅目Hemiptera：粉虱科Aleyrodidae）是甜椒作物上最具破坏性的害虫之一，通过吸食韧皮部汁液、注射毒素、分泌蜜露引发煤污病以及传播植物病毒，可导致高达100%的产量损失。目前，多数甜椒种植仍依赖定期喷施农药的日历式防治，但该方法成本高、易产生抗药性且对非靶标生物有害。因此，开发基于害虫密度的决策系统——抽样计划，成为综合害虫管理（integrated pest management, IPM）的核心环节。

现有抽样计划分为固定抽样计划（fixed sampling plan, FSP）和序贯抽样计划（sequential sampling plan, SSP）。FSP需采集固定数量的样本后决策，耗时较长；SSP则通过动态决策范围（不防治、继续采样或防治）在田间实时判断，能显著降低采样次数、时间和成本。尽管已有针对B. tabaci在甜椒上的固定抽样计划，但尚未开发出适用于不同技术水平的SSP。不同技术水平的甜椒种植系统（高、中、低技术层级）在产量、产值、灌溉方式、投入品使用等方面差异显著，导致经济阈值（economic threshold）不同（高技术层级阈值更低）。因此，研究人员旨在为不同技术水平的甜椒作物分别开发并验证针对B. tabaci的SSP，以期实现快速、准确且低成本的决策，论文发表在《Crop Protection》。

**2. 主要技术方法**

研究人员于2023-2024年在巴西米纳斯吉拉斯州的Vi?osa和Coimbra地区，选取63个商业甜椒田（品种Magali，株行距1×0.5 m，垂直引线系统，滴灌）作为样本队列来源。关键技术方法包括：（1）基于序贯概率比检验（sequential probability ratio test, Wald, 1992）确定SSP的决策上下限，采用负二项分布公共聚集参数k=0.3339（来自Lima et al., 2024），Ⅰ类错误和Ⅱ类错误均设为0.15；（2）经济阈值设置为高、中、低技术层级分别为每样本1、2、4头成虫（对应m0和m1分别为阈值的50%和100%）；（3）通过操作特征曲线（operational characteristic curve, OC）和平均样本数曲线（average sample number curve, ASN）进行理论验证；（4）通过田间比较SSP与已建立的固定抽样计划（Lima et al., 2025）的决策一致性进行实地验证，记录决策类型、样本数和采样时间节省比例。

**3. 研究结果**

**3.1 序贯抽样计划的决策限**
对于高、中、低技术层级，SSP的决策下限临界密度（m0）和上限临界密度（m1）分别为每样本0.5和1.0头、1.0和2.0头、2.0和4.0头B. tabaci成虫。决策限曲线的斜率分别为0.70、1.40和2.78；下截距（h0）和上截距（h1）分别为-7.76和7.76、-12.97和12.97、-23.37和23.37。达到决策所需的最小样本数分别为12、10和9个。

**3.2 基于OC和ASN曲线的验证**
在高、中技术层级下，当害虫密度低（
**3.3 基于甜椒田实地采样的验证**
在63个田中，SSP与固定抽样计划（FSP）的决策一致性：高技术层级田块中90%一致，决策基于12-17个样本，节省采样时间83.76%；中技术层级田块中90%一致，决策基于10-16个样本，节省时间85.90%；低技术层级田块中100%一致，决策基于9-18个样本，节省时间87.55%。所有田块中，B. tabaci密度范围为0-58.08头/样本，其中66.67%-71.43%的田块密度低于经济阈值。

**4. 讨论与结论**

讨论部分指出，SSP的正向特征在于决策所需样本数较少（9-18个），且在极端密度下（远低于或远高于阈值）所需样本数更少，接近最小样本数，从而快速、低成本地支持决策。与固定抽样计划相比，SSP虽因样本数较少而使得密度估计的最大误差较高（41.63%-58.87% vs. 20%），但在90%以上的田块中做出了正确决策，且节省了超过80%的采样时间和成本（例如，10公顷田块每次采样成本从2.28美元降至0.45美元）。因此，SSP在技术、科学和经济层面均具有优势，有助于减少不必要的农药使用、延缓抗药性发展，并促进IPM在甜椒作物中的推广应用。

**研究结论翻译：**
总之，本研究中开发的序贯抽样计划有望被纳入甜椒作物中B. tabaci的综合管理项目，因为它们能够实现准确、快速且低成本的决策。