《Environmental Science & Technology》：Optimizing Control Strategies for the Cotton Whitefly Bemisia tabaci: Insights from Individual-Based Modeling
编辑推荐：
本综述通过整合毒代动力学-毒效动力学（TKTD）模型与动态能量预算（DEB）理论的个体模型（IBM），系统阐述了新型杀虫剂Spidoxamat对烟粉虱（Bemisia tabaci）种群控制的优化策略。研究揭示了在28.5°C最大生长温度下，二次施药时间窗（7-14天）与温度调控的效应半衰期（1.5-5.5天）的协同作用机制，为农业害虫精准防控提供了理论范式。
引言
烟粉虱（Bemisia tabaci）作为全球性农业害虫，通过直接取食和传播植物病毒对棉花等作物造成严重威胁。传统化学防治策略虽依赖新烟碱类杀虫剂和昆虫生长调节剂，但抗药性问题日益突出。本研究通过构建动态能量预算理论驱动的毒代动力学-毒效动力学模型，首次实现了对烟粉虱未成熟阶段死亡率及成虫繁殖力影响的量化评估，为精准施药提供了新范式。
材料与方法
研究采用温室试验与田间验证相结合的方法。在（25±1）°C、60%相对湿度条件下，以 Sudan 敏感品系（SUD-S）为对象，通过叶片残留试验评估了 Spidoxamat WG 4.8 在 1.5~24 g/ha 剂量下对烟粉虱卵孵化率、若虫死亡率及成虫产卵量的影响。采用苹果表皮穿透试验量化了 10~300 L/ha 喷液体积的渗透动力学，并基于 Delphi 12 平台开发了包含温度校正的个体模型，模拟了巴西、印度和巴基斯坦九大田间试验点的种群动态。
结果
毒代动力学-毒效动力学模型参数拟合显示，未成熟阶段致死效应与成虫繁殖抑制共享相同主导速率常数（k=0.042 d–1），对应 23°C 下效应半衰期约 5.5 天。模型成功预测了单次施药后 7 天达峰值效能（55%~95%），二次施药可将防控持续时间延长 2~3 周。温度是核心调控因子：在 30°C 高温下，效应半衰期缩短至 1.5 天，二次施药最佳窗口推迟至 12~18 天；而低温（<28°C）下，7~14 天间隔即可实现>90%种群抑制率。模型验证表明，88%的田间观测数据落在预测值 20%偏差范围内。
讨论
本研究通过毒代动力学-毒效动力学-个体模型耦合框架，揭示了 Spidoxamat 通过抑制乙酰辅酶A羧化酶（ACC）干扰脂质生物合成的双重作用机制：快速抑制成虫繁殖（0.6 天延迟）与渐进性若虫致死（3.7 天延迟）。研究建议采用“作用机制窗口期”策略，在同一世代内进行多次同机制杀虫剂施用，既可规避抗药性发展，又能通过温度自适应施药日历最大化防控效能。该模型框架可扩展至其他刺吸式害虫的系统治理，为智慧农业提供了决策支持工具。
