Comparison of techniques to survey populations of cereal aphids (Homoptera: Aphididae) in winter cereals during autumn and spring with special consideration of sample size

Abstract

Cereal aphid populations (Homoptera: Aphididae) in winter wheat and winter barley were evaluated in the autumn and early spring of two subsequent vegetation periods (2004/ 2005 and 2005/2006) by D-VAC mobile suction sampler, visual counts, and plant sampling in order to compare the efficiency of different cereal aphid survey techniques. Plant sampling (i.e. collecting whole plants from fields for evaluation in laboratory) generally detected the highest numbers of instars per m² and enabled the most accurate aphid classifications while additionally permitting further laboratory analysis (e.g. immunosorbent assays). Visual counts (in situ) were most effective for producing quick, rough estimates of overall population density. D-VAC, which detected the lowest numbers of aphids/m², was the least effective technique and was determined to be unsuitable for cereal aphid monitoring in autumn crops. Coefficients of variation confirmed this trend for the three sampling techniques. The minimum sample sizes required for estimation of aphid populations at different levels of precision (50%, 30%, 20% and 5%) were determined using different calculation methods (FENG and NOWIERSKI 1992; GREENWOOD and ROBINSON 2006) based on visual count data. The results of this study have important implications for the selection of appropriate techniques for surveying cereal aphid populations in winter wheat and winter barely in autumn and early spring.

Zusammenfassung

Getreideblattlauspopulationen (Homoptera: Aphididae) wurden im Herbst und zeitigem Frühjahr zwei aufeinander folgender Vegetationsperioden (2004/2005 und 2005/2006) in Winterweizen- und Wintergerstenschlägen mit Hilfe einer mobilen Saugfalle (D-VAC), mit visuellen Zählungen und mit Pflanzenproben bonitiert, um die jeweilige Effizienz der un-terschiedlichen Erfassungstechniken für Getreideblattläusen zu vergleichen. Pflanzenproben (d.h. das Sammeln ganzer Pflanzen im Feld zur Bonitierung im Labor) erbrachte die höchste Anzahl Blattläuse pro m² und erlaubte ihre genaueste Bestimmung. Darüber hinaus können mit dieser Methode weitere Analysen (z.B. Immunosorbent-Reaktionen wie ELISA) durchgeführt werden. Visuelle Bonitierungen (in situ) waren besonders effektiv, um eine schnelle, grobe Einschätzung der allgemeinen Populationsdichte zu erhalten. Der D-VAC, mit dem die geringste Anzahl an Blattläusen pro m² entdeckt wurde, zeigte die geringste Effizienz und wurde folglich als unbrauchbar für das Monitoring von Blattläusen in halmlosen Getreidekulturen bestimmt. Die Variationskoeffizienten be-stätigten diese Ergebnisse bezüglich der drei Erfassungstech-niken. Minimale Stichprobengrö?n, die zur Schätzung von etreideblattlauspopulationen benötigt werden, wurden für verschiedene Präzisionsniveaus (50%, 30%, 20% und 5%) berechnet. Für diese auf den visuellen Zähldaten basierend Berechnungen wurden unterschiedliche methodische Ansätze (FENG and NOWIERSKI 1992; GREENWOOD and ROBINSON 2006) benutzt. Die Ergebnisse der Studie haben besondere Bedeu-tung für die Wahl der geeigneten Erfassungstechnik für Getreideblattlauspopulationen im Winterweizen und Winter-gerste im Herbst und zeitigem Frühjahr.