TH80-1植保無人機(jī)施藥對(duì)水稻主要病蟲害的防治效果研究

荀 棟，張 兢，何可佳，楊浩娜,劉 洋，曹 佳，周 慶

（1. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2. 汨羅市植保植檢站，湖南 汨羅414400；3. 湖南大方植保有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

TH80-1植保無人機(jī)施藥對(duì)水稻主要病蟲害的防治效果研究

荀 棟1,2，張 兢2，何可佳1,3，楊浩娜1,劉 洋1，曹 佳1，周 慶2

（1. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2. 汨羅市植保植檢站，湖南 汨羅414400；3. 湖南大方植保有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

為了研究TH80-1型植保無人機(jī)對(duì)水稻中后期主要病蟲害稻飛虱、稻縱卷葉螟和水稻紋枯病的防治效果及應(yīng)用前景，進(jìn)行了植保無人機(jī)低空低容量噴霧和人工電動(dòng)噴霧器大容量噴霧兩種不同施藥方式田間藥效試驗(yàn)。結(jié)果表明，在水稻分蘗后期，在相同的藥劑配方條件下，TH80-1型植保無人機(jī)施藥后 3、7、14 d，對(duì)稻飛虱的防治效果為70.83%、81.23%、91.04%，對(duì)稻縱卷葉螟的保葉效果為66.76%、69.32%、87.33%；施藥后7、14 d對(duì)水稻紋枯病的防治效果為76.62%、91.22%，該施藥方式對(duì)水稻中后期主要病蟲害防治效果顯著，并且均優(yōu)于傳統(tǒng)人工噴霧器噴灑防治效果。

TH80-1型植保無人機(jī)； 水稻病蟲害； 稻飛虱； 稻縱卷葉螟；水稻紋枯??；防治效果

水稻是我國(guó)的主要糧食作物之一，種植面積廣、病蟲害種類多，特別是水稻中后期病蟲害，對(duì)水稻產(chǎn)量影響大[1]。稻縱卷葉螟（Cnaphalocrocis medinalis Guenee）、稻飛虱是水稻中后期主要害蟲，稻縱卷葉螟啃食水稻中部葉片，造成卷葉苞，被害苞呈白枯色，為害嚴(yán)重時(shí)整個(gè)稻田白葉累累；稻飛虱則以成蟲和若蟲群集于水稻基部刺吸汁液，嚴(yán)重時(shí)造成大面積“穿孔”。水稻紋枯?。≒ellicularia sasakii）是水稻中后期的主要病害，該病在高溫高濕的條件下快速發(fā)生，嚴(yán)重時(shí)造成水稻不能正常抽穗，形成“卡頸”[2-3]。水稻生長(zhǎng)中后期株葉茂盛，病蟲害發(fā)生嚴(yán)重，常規(guī)噴灑農(nóng)藥，藥液很難達(dá)到水稻中下部，導(dǎo)致防治效果差，甚至病蟲成災(zāi)，嚴(yán)重影響產(chǎn)量。同時(shí)造成人工田間作業(yè)時(shí)行走困難、勞動(dòng)強(qiáng)度大[4]，采用大容量噴灑不僅浪費(fèi)農(nóng)藥，還對(duì)施藥人員和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害[5]，且對(duì)暴發(fā)性病蟲害也難以開展及時(shí)有效的防治，造成嚴(yán)重?fù)p失。

近年來利用無人直升機(jī)噴施農(nóng)藥的植保無人機(jī)快速發(fā)展，湖南大方植保有限公司聯(lián)合湖南拓航農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TH80-1型植保無人機(jī)，與傳統(tǒng)的人工噴霧器相比，植保無人機(jī)具有作業(yè)效率高、噴灑藥液量少、勞動(dòng)強(qiáng)度低等特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)快速規(guī)?；静∠x害專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治新型的植保藥械[6]。但是，植保無人機(jī)作為一項(xiàng)新型施藥技術(shù)，在病蟲害防治過程中還受到霧滴均勻度、霧滴粒徑、霧滴沉積密度、氣象環(huán)境等一系列條件影響，直接決定田間防治效果是否到達(dá)防治標(biāo)準(zhǔn)。秦維彩等[7]研究了無人直升機(jī)噴霧參數(shù)對(duì)玉米冠層霧滴沉積分布的影響，確立了作業(yè)高度為7 m時(shí)，噴灑效果與沉積效果最佳。高圓圓等[8]研究了小型無人機(jī)低空噴灑在小麥田的霧滴沉積分布及對(duì)小麥吸漿蟲的防治效果，Af-811在超低容量噴霧時(shí)對(duì)小麥吸漿蟲的防治效果達(dá)到了86.1%。但植保無人機(jī)防治田間水稻病蟲害的效果還鮮有報(bào)道，為此進(jìn)行了TH80-1植保無人機(jī)施藥方式對(duì)水稻中后期病蟲害防治效果試驗(yàn)，以期為植保無人機(jī)田間施藥作業(yè)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試藥劑：20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑（美國(guó)杜邦公司）；20%吡蟲啉可溶液劑（山東聯(lián)合農(nóng)藥化工股份有限公司）；27.8% 噻呋·己哇醇懸浮劑（浙江博仕達(dá)作物科技有限公司）；懷農(nóng)特高效植物油助劑（美國(guó)奧羅阿格瑞國(guó)際有限公司）。

噴灑設(shè)備：TH80-1植保無人機(jī)（湖南大方植保有限公司，長(zhǎng)沙拓航農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司），噴頭型號(hào)：離心旋轉(zhuǎn)式噴頭，轉(zhuǎn)速9 600 r/min，平均霧滴粒徑88.60 μm；3WBD-16HBA背負(fù)式噴霧器（山東衛(wèi)士），噴頭型號(hào)：液力切向進(jìn)液式雙噴頭，d=1.6 mm，平均霧滴粒徑176.67 μm。

水稻及病蟲害：水稻品種為“湘早秈45號(hào)”，4月12日拋栽，拋栽密度為2.1萬(wàn)蔸/667m2，9～10萬(wàn)株基本苗/667m2。蟲害：稻縱卷葉螟、稻飛虱；病害：水稻紋枯病。

1.2 方 法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)置 試驗(yàn)在湖南省汨羅市古培鎮(zhèn)三港村10組稻田中進(jìn)行，試驗(yàn)區(qū)面積1.2 hm2，為規(guī)則矩形，排灌方便，肥力中等，有機(jī)質(zhì)含量2.3%，pH值5.9，田塊周圍沒有建筑物和電桿電線。將田塊分為3個(gè)小區(qū)，中間設(shè)置隔離帶，植保無人機(jī)施藥區(qū)0.5 hm2，人工噴霧區(qū)0.5 hm2，空白對(duì)照區(qū)與隔離帶共0.2 hm2。

植保無人機(jī)施藥：TH80-1型植保無人機(jī)，飛行速度3 m/s，飛行高度（離冠層） 1 m 噴幅：分蘗后期4 m ，流量（噴霧電機(jī)電壓） 9.6 V（控制在0.4～0.6 L/ min藥液）；施藥液量7.5 L/hm2。

人工噴霧：3WBD-16HBA背負(fù)式電動(dòng)噴霧器噴霧，噴頭為雙扇形噴頭，噴頭流量：1 L/min，工作壓力為0.2～0.4× 106pa ，人工行走速度0.6 m/s，藥液量480.0 L/hm2

1.2.2 藥劑配方 噴灑時(shí)間2014年6月15日上午8：00～9：00，天氣晴，溫度6.3℃，相對(duì)濕度82%，風(fēng)速0.8 m/s。噴藥方案見表1。

1.2.3 調(diào)查方法 稻飛虱：采用平行多點(diǎn)跳躍取樣法調(diào)查每小區(qū)施藥前、施藥后3、7和14 d蟲口基數(shù)。調(diào)查時(shí)田間保持5 cm淺水層，每平行跳躍選取10個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)2 叢，搖動(dòng)或拍打稻叢，統(tǒng)計(jì)稻叢間水面漂浮的飛虱數(shù)。不區(qū)分稻飛虱種類和蟲齡，計(jì)算總稻飛虱防效 。稻飛虱的調(diào)查、記載參考農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則[9]。防治效果按照公式計(jì)算：

蟲口減退率（%） =（施藥前活蟲數(shù)-施藥后活蟲數(shù)）/施藥前活蟲數(shù)×100

防治效果（%）=（施藥區(qū)蟲口減退率-對(duì)照區(qū)蟲口減退率）/（100-對(duì)照區(qū)蟲口減退率）×100

稻縱卷葉螟：每小區(qū)采用平行跳躍式取樣法取50叢，調(diào)查每小區(qū)施藥前、施藥后 3、7 d 和 14 d蟲口基數(shù)；調(diào)查時(shí)統(tǒng)計(jì)總?cè)~片數(shù)，采下所有蟲苞，帶回實(shí)驗(yàn)室檢查記錄殘留活蟲數(shù)。稻縱卷葉螟的調(diào)查、記載參考農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)[10]。

卷葉率（%）=調(diào)查卷葉數(shù)/調(diào)查總?cè)~數(shù)×100；

防治效果（%）=（空白區(qū)卷葉率-處理區(qū)藥后卷葉率/空白區(qū)卷葉率×100

殺蟲效果（%）=（處理區(qū)蟲口減退率-空白區(qū)蟲口減退率）/（100-空白區(qū)蟲口減退率）對(duì)照區(qū)活蟲數(shù)×100

水稻紋枯病：采用對(duì)角線5點(diǎn)取樣法，選取5個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)5叢，以株單位調(diào)查每小區(qū)施藥前、施藥后7、14 d發(fā)病情況。發(fā)病分級(jí)如下。0級(jí)：全株無??；1級(jí)：第4葉片及其以下各葉鞘、葉片發(fā)?。ㄒ詣θ~為第1片葉）；3級(jí)：第3葉片及其以下各葉鞘、葉片發(fā)?。?5級(jí)：第2葉片及其以下各葉鞘、葉片發(fā)??；7級(jí)：劍葉葉片及其以下各葉鞘、葉片發(fā)?。?9級(jí)：全株發(fā)病，提早枯死。

病情指數(shù)=∑（各級(jí)發(fā)病株數(shù) ×相應(yīng)病級(jí)數(shù)）/（調(diào)查總株數(shù)×9）×100

防治效果（%）=[（對(duì)照區(qū)病情指數(shù)-處理區(qū)病情指數(shù)）/對(duì)照區(qū)病情指數(shù)] ×100

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 數(shù)據(jù)用Excel 2003和IBM SPSS Statistics 19 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。田間數(shù)據(jù)以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)誤表示，Duncan 氏新復(fù)極差分析法進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 安全性

施藥后1、3、7、14 d對(duì)比觀察，未發(fā)現(xiàn)施藥對(duì)水稻正常生長(zhǎng)造成不良影響，表明TH80-1植保無人高濃度藥液低空噴霧對(duì)水稻生長(zhǎng)安全。

2.2 防治效果

2.2.1 稻飛虱防治效果 采用人工背負(fù)噴霧器噴灑20%吡蟲啉300 mL/hm2，藥液量480.0 L，防治稻飛虱，施藥后 3、7、14 d的蟲口減退率分別為86.91%、 94.47%、 94.56%；TH80-1型植保無人機(jī)施藥量7.5 L，施藥后3、7、14 d蟲口減退率分別為85.10%、94.91%、96.60%（表2），對(duì)比表明，人工噴霧防治稻飛虱殺蟲速效性與植保無人機(jī)施藥效果接近。從整體防效來看，施藥14 d后，植保無人機(jī)施藥對(duì)飛虱防治效果為91.04%，人工噴霧防治效果85.68%，兩者均達(dá)到較好的防治效果，但植保無人機(jī)施藥比人工噴霧高5.36個(gè)百分點(diǎn)。

2.2.2 稻縱卷葉螟防治效果 植保無人機(jī)和人工噴霧器噴灑23.5 %氯蟲苯甲酰胺10 mL/hm2，藥液量為1∶64，防治稻縱卷葉螟的防治效果如表3，結(jié)果表明，施藥后3、7、14 d植保無人機(jī)防治稻縱卷葉螟殺蟲效果分別低于人工噴霧5.31、1.53、0.88個(gè)百分點(diǎn)，但隨著時(shí)間推移，殺蟲效果逐漸接近。從保葉效果看，TH80-1植保無人機(jī)施藥后14 d保葉效果為87.33%，比人工噴霧高1.56個(gè)百分點(diǎn)?？傮w來說兩種方法防治效果顯著，殺蟲效果人工噴霧高于植保無人機(jī)施藥，保葉效果植保無人機(jī)施藥優(yōu)于人工噴霧，總體防治效果植保無人機(jī)施藥優(yōu)于人工噴霧。

2.2.3 水稻紋枯病的防治效果 植保無人機(jī)和人工噴霧以120 mL/hm2噴灑27.8%噻呋·己哇醇防治水稻紋枯病的效果如表4，兩種噴灑方式防治效果均達(dá)到87.39 %以上，防治效果顯著。施藥14 d后植保無人機(jī)施藥的防治效果為92.22 %，比人工噴霧高3.21個(gè)百分點(diǎn)。

2.3 產(chǎn)量測(cè)定

7月16日收割后測(cè)產(chǎn)，植保無人機(jī)防區(qū)、人工防治區(qū)、空白對(duì)照區(qū)產(chǎn)量分別為6 780、6 570、5 415 kg/ hm2，與空白區(qū)相比較，植保無人機(jī)防區(qū)增產(chǎn)25.2%，人工防治增產(chǎn)21.3%，增產(chǎn)效果顯著，植保無人機(jī)防區(qū)比人工防治區(qū)高3.9個(gè)百分點(diǎn)。

3 小結(jié)與討論

試驗(yàn)在相同的作業(yè)條件下，使用相同的藥劑配方，采用TH80-1植保無人機(jī)超低容量噴霧和3WBD-16HBA電動(dòng)噴霧器大容量人工噴霧兩種不同的施藥方式對(duì)早稻中后期病蟲害稻飛虱、稻縱卷葉螟和紋枯病進(jìn)行防治。通過對(duì)防治效果進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析，結(jié)果顯示水稻分蘗后期，植保無人機(jī)超低容量噴霧對(duì)水稻安全，對(duì)水稻分蘗后期主要病蟲害稻飛虱、稻縱卷葉螟、水稻紋枯病的整體防效達(dá)到91.6%，防治效果顯著，增產(chǎn)25.2%，防治效果和增產(chǎn)效果均優(yōu)于傳統(tǒng)大容量人工噴霧。

植保無人機(jī)具有作業(yè)效率高、防治效果好、勞動(dòng)強(qiáng)度低、對(duì)作物安全的特點(diǎn)，特別是對(duì)水稻中后期病蟲害防治效果顯著，能徹底解決水稻中后期病蟲害防治困難或延誤防治時(shí)間等問題，從而避免對(duì)水稻產(chǎn)量造成嚴(yán)重?fù)p失。同時(shí)隨著農(nóng)村土地流轉(zhuǎn)，農(nóng)業(yè)合作社、家庭農(nóng)場(chǎng)的普遍成立，植保無人機(jī)將逐漸向全民化、平民化方向發(fā)展，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。

[1] 王艷青. 近年來中國(guó)水稻病蟲害發(fā)生及趨勢(shì)分析[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，22（ 2）： 343-343.

[2] 張先華. 水稻中后期病蟲害的防治策略研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2004，（5）：18-19.

[3] 劉見平，熊繼東， 張松柏，等. 30% 愛苗乳油對(duì)水稻中后期病害防治效果試驗(yàn)總結(jié)[J]. 湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，（1）：50-53.

[4] 薛新宇，秦維彩，孫 竹，等. N-3 型無人直升機(jī)施藥方式對(duì)稻飛虱和稻縱卷葉螟防治效果的影響[J]. 植物保護(hù)學(xué)報(bào)， 2013， 40（3）：273-278.

[5] 華小梅，江希流.我國(guó)農(nóng)藥環(huán)境污染與危害的特點(diǎn)及控制對(duì)策[J].環(huán)境科學(xué)研究，2000，13（ 3）：40-43.

[6] 薛新宇，梁 建，傅錫敏. 我國(guó)航空植保技術(shù)的發(fā)展前景[J]. 中國(guó)農(nóng)機(jī)化， 2008，（5）： 72-74.

[7] Qin W， Xue X， Zhou L， et al. Effects of spraying parameters of unmanned aerial vehicle on droplets deposition distribution of maize canopies [J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering， 2014， 30(5): 50-56.

[8] 高圓圓，張玉濤，張 寧，等. 小型無人機(jī)低空噴灑在小麥田的霧滴沉積分布及對(duì)小麥吸漿蟲的防治效果初探[J]. 作物雜志，2013，（2）：139-142.

[9] 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所. GB/T 17980．4-2000農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則（一）殺蟲劑防治水稻飛虱[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000.

[10] 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所. GB/T 17980. 2-2000農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則（一）殺蟲劑防治稻縱卷葉螟[S]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2000.

（責(zé)任編輯：高國(guó)賦）

Control Efficacies of TH80-1 Plant Protection UAV Spraying Method on Main Diseases and
Insect Pests of Rice

XUN Dong1,2，ZHANG Jing2，HE Ke-jia1,3，YANG Hao-na1，LIU Yang1，CAO Jia1，ZHOU Qing2

（1. College of Plant Protection, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC; 2. Miluo Plant Protection and Quarantine Station, Miluo 414400, PRC; 3. Dafang Plant Protection Limited Company, Changsha 410128, PRC）

In order to study the effcacy and application prospect of TH80-1 plant protection UAV in controlling main disease and insect pests, such as planthopper, Cnaphalocrocis medinalis and Pellicularia sasakii of rice at the middle and late stage, a feld experiment was conducted with two different spraying methods, low fying plant protection UAV spraying at a small volume and power sprayers spraying at a large volume by manual work. The results showed that with the same reagent combination at rice late tillering stage, the control effcacy in 3, 7 and 14 d after TH80-1 UAV spraying pesticides were 70.83%, 81.23% and 91.04%, respectively on planthopper, and the leaf protection effcacy were 66.76%, 69.32% and 87.33%, respectively on Cnaphalocrocis medinalis Guenée. The control effcacy in 7 and 14 d after TH80-1 UAV spraying agricultural chemicals were 76.62% and 91.22%, respectively on Pellicularia sasakii. The control effects were remarkable on main diseases and insect pests of rice at the middle and late stage, and were superior to the effects of spraying agricultural chemicals with traditional sprayers by manual work.

TH80-1 plant protection UAV; diseases and insect pests of rice; planthopper; Cnaphalocrocis medinalis; Pellicularia sasakii; control effect

S511

A

1006-060X（2015）08-0039-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.08.013

2015-04-18

荀 棟（1988-），男，湖南汨羅市人，碩士研究生，主要從事農(nóng)作物病蟲害防治和植保飛防技術(shù)研究。

何可佳