小型植保無人機(jī)防治稻縱卷葉螟田間試驗(yàn)

丁紹偉++郭可婧++曾培青++鄭璐++李厚塬++徐俊++黃明強(qiáng)

摘要 本文通過大田試驗(yàn)研究了小型植保無人機(jī)對水稻稻縱卷葉螟蟲的防治效果。結(jié)果表明，小型植保無人機(jī)農(nóng)藥噴灑耗時和用藥量分別為人工的1/16和2/3，稻縱卷葉螟防治效果大于85%，比人工噴灑的防治效果提高16個百分點(diǎn)以上，為小型植保無人機(jī)在水稻等農(nóng)作物農(nóng)藥噴灑上的推廣應(yīng)用提供試驗(yàn)依據(jù)。

關(guān)鍵詞 小型植保無人機(jī)；防治效率；稻縱卷葉螟

中圖分類號 S252.3；S435.11 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）07-0115-01

Field Experiment on Control Efficiency of Rice Leaf Roller with Small Unmanned Aerial Vehicle

DING Shao-wei GUO Ke-jing ZENG Pei-qing ZHENG Lu LI Hou-yuan XU Jun HUANG Ming-qiang *

（College of Chemistry & Environment，Minnan Normal University，Zhangzhou Fujian 363000）

Abstract The field experiment was conducted to study the control efficiency of rice leaf roller with small plant protection unmanned aerial vehicle.The results indicated that the spraying time and dosage by small plant protection unmanned aerial vehicle was only 1/16 and 2/3 of traditional manual operation，respectively.The control efficiency of rice leaf roller with small plant protection unmanned aerial vehicle was larger than 85%，and increased by more than 16 percentage point when compared with manual spraying.The experiment provides experimental basis for the popularization and applica-tion of small plant protection unmanned aerial vehicle in rice and other agricultural pesticides spraying.

Key words small plant protection unmanned aerial vehicle；control efficiency；rice leaf roller

赤湖鎮(zhèn)地處福建省漳州市漳浦縣東南沿海，東臨臺灣海峽，介于汕頭、廈門2個經(jīng)濟(jì)特區(qū)之間。全鎮(zhèn)耕地面積逾2 000 hm2，其中水田約1 160 hm2。水稻是該鎮(zhèn)主要的糧食作物，常年水稻種植面積866.7 hm2。稻縱卷葉螟，別稱刮青蟲，是該鎮(zhèn)水稻產(chǎn)區(qū)的主要害蟲之一，以幼蟲為害水稻，綴葉成縱苞，躲藏其中取食上表皮及葉肉，僅留白色下表皮。苗期受害影響水稻正常生長，甚至枯死；分蘗期至拔節(jié)期受害，分蘗減少，植株縮短，生育期推遲；抽穗到齊穗期受害，影響開花結(jié)實(shí)，空殼率提高，千粒重下降[1]，產(chǎn)量降低。水稻種植期間稻縱卷葉螟蟲害發(fā)生面積0.67萬公頃次以上，采用人工農(nóng)藥噴灑防治壓力較大。

小型植保無人機(jī)外形尺寸小，重量輕，操控靈活，是近年來興起的新型病蟲害防治器械，一經(jīng)出現(xiàn)就顯示出較強(qiáng)的優(yōu)勢和良好的發(fā)展前景，非常適合于中小田塊的病蟲害防治或是大田塊局部的精準(zhǔn)施藥。小型植保無人機(jī)具有效率高、效果好、立體性強(qiáng)、不損傷作物、勞動強(qiáng)度低、成本低、節(jié)約用水用藥等優(yōu)點(diǎn)，能有效解決目前農(nóng)村勞動力不足的問題，是農(nóng)業(yè)節(jié)本增效、農(nóng)作物病蟲害專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治的新發(fā)展[2-7]，為水稻集約化、規(guī)?；N植提供技術(shù)支持。為了解、驗(yàn)證小型植保無人機(jī)施藥防治水稻病蟲害的效果，在漳浦縣赤湖鎮(zhèn)萬安農(nóng)場進(jìn)豐農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社開展稻縱卷葉螟防治田間試驗(yàn)，以期為小型植保無人機(jī)的進(jìn)一步推廣應(yīng)用提供試驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況

合作社耕地地勢平坦，土壤為砂壤土，耕作層土壤的有機(jī)質(zhì)含量1.6%，堿解氮128 mg/kg，有效磷42 mg/kg，有效鉀58 mg/kg，pH值6.2，土壤肥力中等，地力較均勻。水稻種植品種為福興1A，3月15—18日播種，一季稻栽培。施肥情況為基肥施40%復(fù)合肥300 kg/hm2，追肥施尿素225 kg/hm2。

八旋翼10 L小型植保無人機(jī)由漳州金米科技有限公司提供。該無人機(jī)采用蓄電池作為動力電能，續(xù)航時間20 min，標(biāo)準(zhǔn)空載重量20 kg，有效載荷8 kg，最大起飛重量30 kg。該機(jī)旋翼直徑400 mm，機(jī)寬980 mm，機(jī)高400 mm，噴頭4個；最大飛行速度6 m/s，農(nóng)藥噴灑飛行速度4 m/s；噴灑幅度4～6 m，操控長度100 m以內(nèi)。施藥飛行高度為2～3 m。10 L背負(fù)式手動噴霧器由萬安農(nóng)場進(jìn)豐農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社提供。防治稻縱卷葉螟的農(nóng)藥由該合作社配制，用量為50%吡蚜酮150 g/hm2、20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑150 mL/hm2和30%己唑醇240 g/hm2。每次施藥時均加入沉降劑和粘著劑，用水稀釋到15 L/hm2。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

試驗(yàn)共設(shè)置3個處理：①小型植保無人機(jī)連片施藥0.33 hm2（無人機(jī)組）；②背負(fù)式手動噴霧器施藥0.33 hm2（人工組）；③空白對照0.07 hm2，不施藥。試驗(yàn)組每組重復(fù)3次，空白對照不設(shè)重復(fù)。

1.3 試驗(yàn)方法

2016年5月7日，在水稻抽穗期稻縱卷葉螟防治適期施藥，萬安農(nóng)場進(jìn)豐農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社組織小型植保無人機(jī)和背負(fù)式手動噴霧器進(jìn)行對比施藥試驗(yàn)，按照無人機(jī)操作要求及稻田間自然分隔界限。

1.4 調(diào)查及計算方法

在施藥后第7天和第14天調(diào)查，每667 m2水稻試驗(yàn)地采取五點(diǎn)取樣共調(diào)查水稻25叢，統(tǒng)計卷葉率、百叢蟲量，與對照組卷葉率、百叢蟲量比較，以百叢蟲量計算相對防治效果[1-3]。農(nóng)藥藥效計算方法如下：

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

防治效果（%）=（對照組百叢蟲量-處理區(qū)百叢蟲量）/對照區(qū)百叢蟲量×100。

2 結(jié)果與分析

為了比較小型植保無人機(jī)和人工農(nóng)藥噴灑的效率，表1記錄了不同試驗(yàn)處理所用的噴灑時間和農(nóng)藥用量。傳統(tǒng)的人工背負(fù)式手動噴灑0.33 hm2水稻約耗時480 min，消耗農(nóng)藥約4 800 mL。而小型植保無人機(jī)從起飛到噴灑后降落，噴灑0.33 hm2水稻僅需30 min，使用農(nóng)藥約3 200 mL。相比于傳統(tǒng)的人工噴灑，小型植保無人機(jī)采用多個噴頭在高空飛行噴灑，噴灑幅度大，操控長度寬，具有較高的噴灑效率，耗時少（僅為人工的1/16），且用藥量少（僅為人工使用量的2/3）。因此，采用小型植保無人機(jī)進(jìn)行農(nóng)藥噴灑能夠大量節(jié)約人工和農(nóng)藥成本。

5月14日，即農(nóng)藥噴灑后第7天，萬安農(nóng)場進(jìn)豐農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社組織開展試驗(yàn)調(diào)查，各試驗(yàn)處理對稻縱卷葉螟的防治效果如表2所示。調(diào)查結(jié)果表明，小型植保無人機(jī)試驗(yàn)處理的水稻卷葉率低于0.8%，百叢蟲量少于5頭，稻縱卷葉螟防治效果大于90%。小型植保無人機(jī)處理明顯優(yōu)于背負(fù)式手動噴霧器，防效增加16個百分點(diǎn)以上。由表3可知，農(nóng)藥噴灑后第14天（5月21），手動噴霧器試驗(yàn)組水稻的卷葉率上升到4%，蟲量達(dá)到30頭/百叢，稻縱卷葉螟防治效果低于70%。而小型植保無人機(jī)試驗(yàn)處理的水稻則保持較低的卷葉率（小于2%）和蟲量（少于15頭/百叢）及較高的防治效果（大于85%）。與人工噴灑相比，小型植保無人機(jī)噴灑更均勻，幾乎每株作物都能噴灑到農(nóng)藥。同時旋翼產(chǎn)生的向下氣流有助于增加霧流對作物的穿透性，防治效果更好。

綜上所述，萬安農(nóng)場進(jìn)豐農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社小型植保無人機(jī)防治水稻稻縱卷葉螟田間試驗(yàn)效果顯著。該合作社常年需組織20余人，出動10臺手動噴霧器噴灑農(nóng)藥，66.7 hm2水稻一般需要4～5 d，如果遇到雨日，噴灑時間還會推遲。2016年組織小型植保無人機(jī)進(jìn)行農(nóng)藥噴灑，1 d即完成施藥，而且施藥質(zhì)量高、效果好，充分體現(xiàn)了小型植保無人機(jī)施防能力強(qiáng)的特點(diǎn)及優(yōu)勢。在水稻集中成片的種植區(qū)，小型植保無人機(jī)可以大面積推廣使用。

3 結(jié)論

水稻稻縱卷葉螟防治田間試驗(yàn)表明小型植保無人機(jī)具有噴灑效率高、耗時少、用藥量少、施藥質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)，是農(nóng)作物病蟲害專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治的發(fā)展方向。但小型植保無人機(jī)仍需進(jìn)一步開展多點(diǎn)多年多作物各類試驗(yàn)，不斷總結(jié)大田試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，完善管理辦法，促進(jìn)小型植保無人機(jī)在農(nóng)作物農(nóng)藥噴灑中推廣應(yīng)用。

4 參考文獻(xiàn)

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