植保無人機與常規(guī)機械玉米田作業(yè)效果對比研究

玉米是我國主要的糧食作物，玉米螟、黏蟲、南方銹病等病蟲害是影響玉米產量的主要因素。隨著經濟的發(fā)展，農村勞動力出現結構性短期，勞動力成本大幅度上上升，加上玉米中后期植株高大、田間溫度高，缺乏有效的防治機械，導致玉米中后期病蟲害基本無人防治。隨著我國無人機行業(yè)發(fā)展迅速，植保無人機可以用于玉米田防治中后期病蟲害。因此，掌握植保無人機與常規(guī)機械作業(yè)在病蟲害防效上的差異，具有非常重要的現實意義，可以為制定玉米后期病蟲害防治方案提供科學依據，更好地促進無人機的推廣，提升玉米病蟲害機械化防治水平。

一、試驗材料

（一）試驗田概況

試驗田位于博愛縣孝敬鎮(zhèn)，周邊玉米規(guī)?；N植，試驗田病蟲害發(fā)生較均勻，試驗小區(qū)的玉米品種、栽培管理條件一致。

（二）試驗作物及對象

試驗作物為玉米，品種為粒收1號。試驗對象為黏蟲、棉鈴蟲、玉米螟。

（三）試驗機械

單旋翼油動無人機（型號：3WQF120-12型智能懸浮植保機，廠家：安陽全豐航空植保科技有限公司）

（四）對照機械

自走式噴桿噴霧機（型號：3WPZ-700 c，廠家：青州泰達機械有限公司），背負式電動噴霧器（16L）。

（五）試驗藥劑

3%甲維·氟鈴脲乳油，安陽全豐生物科技有限公司；4.5%高效氯氟氰菊酯乳油，安陽全豐生物科技有限公司；5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽乳油，河北中天邦正科技股份有限公司；20%除蟲脲懸浮劑，安陽全豐生物科技有限公司；30%戊唑醇懸浮劑，安陽全豐生物科技有限公司；全豐烈鷹飛防助劑，安陽全豐生物科技有限公司。

二、試驗設計和安排

（一）小區(qū)安排

設植保無人機油動單旋翼防治、人工常規(guī)防治、空白對照3個處理，無重復。各處理按順序排練，處理間用隔離行隔開，隔離行寬8 m。苗期對照機械為自走式噴桿噴霧機，植保無人機和人工常規(guī)防治處理各3333 m2，空白對照667 m2；灌漿初期植保無人機處理和空白對照各3333 m2，人工常規(guī)防治區(qū)667 m2。

（二）試驗藥劑及用量

1.苗期。每667 m2用3%甲維·氟鈴脲乳油30 mL+4.5%高效氯氟氰菊酯乳油50 mL +全豐烈鷹飛防助劑1 mL，植保無人機處理區(qū)每667 m2噴液量0.8 L，常規(guī)防治區(qū)每667 m2噴液量20 L。

2.灌漿期。每667 m2用5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽乳油15 mL+20%除蟲脲懸浮劑20 mL +全豐烈鷹飛防助劑1 mL。植保無人機處理區(qū)每667 m2噴液量1.2 L，常規(guī)防治區(qū)每667 m2噴液量30 L。

（三）施藥時間及方法

苗期，6月23日施藥1次，施藥當日多云，氣溫22～34 ℃，微風，藥后8 h內無雨。7月16日出現暴雨，導致玉米大面積倒伏，后逐漸恢復。灌漿初期，8月24日施藥，施藥1次，當日多云轉晴，氣溫22～33 ℃，微風，藥后8 h內無雨。

三、調查方法

（一）調查時間和次數

1.苗期共調查4次，6月23日調查藥前基數，6月26日、6月30日、7月3日分別調查藥后3 d、藥后7 d、藥后10 d各小區(qū)被害株數。

2.灌漿期共調查3次，8月23日調查藥前基數，8月31日、9月7日分別藥后調查害蟲存活數。9月13日調查畝穗數，穗粒數，采集玉米穗，曬干后測千粒質量。

（二）調查方法

1.苗期。固定雙對角線5點取樣，每點調查100株，共500株，調查玉米被害的植株數量。

2.灌漿期。固定雙對角線5點取樣，每點調查50株，共250株，調查玉米螟、棉鈴蟲、桃蛀螟、黏蟲等害蟲數量。

（三）產量調查方法

每個處理選擇3個原樣點，調查畝穗數和穗粒數，每點調查11行玉米行長，計算行距，調查51株玉米距離，計算株距，通過行距和株距計算畝穗數。調查穗粒數，選擇有代表性的玉米行，每5穗取1穗，共30穗，計算平均穗粒數。所取玉米穗曬干后，測千粒質量。

表1 不同機械作業(yè)對玉米苗期蟲害防效

表2 不同機械作業(yè)對玉米灌漿期蟲害防效

（四）計算方法

被害株增長率（%）=（藥后玉米被害株數-藥前玉米被害株數）/藥前玉米被害株數×100

防效（%）＝（對照被害增加率-處理被害增加率）/對照被害增長率×100

減退率（%）＝（藥前蟲口密度-藥后蟲口密度）/藥前蟲口密度×100

校正防效（%）＝[1-（處理區(qū)藥后活蟲數×對照區(qū)藥前活蟲數）/（處理區(qū)藥前活蟲數×對照區(qū)藥后活蟲數）]×100

每667 m2產量（kg）＝畝穗數×穗粒數×千粒質量×0.000001

四、結果與分析

（一）苗期作業(yè)效果

由表1可知，植保無人機防治和自走式機械防治玉米苗期害蟲效果均比較理想。藥后3 d、藥后7 d、藥后10 d，飛防區(qū)玉米株被害防效分別達81.25、85%、86.57%，較自防區(qū)防效分別低了6.25個百分點、5個百分點、4.48個百分點。藥后7 d和藥后10 d，飛防區(qū)和自防區(qū)玉米被害株率僅增加不到2個百分點，說明玉米害蟲基本不再為害玉米，得到了防治的目的，株被害率防效理想。雖然苗期植保無人機作業(yè)防效略低于自走式噴桿噴霧機，但同樣達到了控制害蟲的目的，無大型機械作業(yè)時，可以用植保無人機對玉米苗期害蟲進行防治。

（二）灌漿期作業(yè)效果

由表2可知，灌漿期施時害蟲有玉米螟、棉鈴蟲、桃蛀螟、黏蟲等，由于害蟲種類多、發(fā)生趨勢不同、世代重疊嚴重等原因，造成灌漿期不論使用何種機械施藥對害蟲整體防效不太理想，植保無人機施藥14 d后防效最高，達65.44%，僅比人工自防區(qū)低1.21個百分點。藥后7 d和藥后14 d，植保無人機和常規(guī)背負式噴霧器施藥對害蟲整體防效無明顯區(qū)別，植保無人機可代替人工在玉米后期進行防治害蟲。

（三）對產量的影響

由表3可知，不同機械施藥對玉米產量影響明顯，無人機飛防理論每667 m2產量達607.39 kg，較不防區(qū)增產50.37 kg，增長率9.04%；自防區(qū)每667 m2產量609.13 kg，較不防區(qū)增長9.36%。飛防區(qū)與自防區(qū)理論每667 m2產量低了1.75 kg，差別不明顯。

五、結論與討論

表3 不同機械施藥對玉米產量的影響

植保無人機在玉米田用于害蟲防治，苗期防治害蟲，株防效可達85%，防效略低于當地常規(guī)機械施藥效果；灌漿期防治害蟲，防效達65%，與常規(guī)機械施藥效果相當。同時，植保無人機飛防可提高玉米產量9.04%，效果明顯。植保無人機可用于玉米田對害蟲進行防治，尤其遇雨、田間泥濘，大型植保機械無法下地時，植保無人機可以發(fā)揮優(yōu)勢，及時進行作業(yè)。