無人機施藥在水直播稻田雜草防除中的應用效果研究

柏超　許琴芳　寧國云　姚曉明

摘要 ? ?近年來，農(nóng)村勞荒現(xiàn)象凸顯，高效率、低強度的植保無人機作業(yè)服務蓬勃發(fā)展，有關無人機應用的研究不斷深入，但在水直播稻田化學除草方面很少有人涉及。為了探索植保無人機施藥在單季晚稻水直播田雜草防除中的應用效果和安全性，推進植物保護“機器換人”，2018年開展了以擔架式噴霧機為對照，植保無人機施藥防除單季晚稻水直播田雜草試驗。結果表明，應用植保無人機在單晚水直播稻田噴施除草劑防除雜草，其防除效果與擔架式機動噴霧機相近，作業(yè)效率高，噴灑均勻度相對較高，使用300 g/L丙草胺乳油播后1 d封殺和40%氰氟草酯乳油、19%氟酮磺草胺懸浮劑、10%噁唑酰草胺乳油播后15 d莖葉處理，對水稻比較安全，但植保無人機作業(yè)受風力等環(huán)境因子影響較大。

關鍵詞 ? ?水直播稻田雜草;無人機;施藥;防效

中圖分類號 ? ?S451.2;S481+.9 ? ? ? ?文獻標識碼 ? ?A

文章編號 ? 1007-5739（2019）13-0096-02 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

近年來，水直播稻田雜草逐年加重，特別是千金子、稗草等抗性的產(chǎn)生，對水稻生產(chǎn)危害加大，草害是造成水稻減產(chǎn)的主要生物災害之一[1];農(nóng)村勞動力大量轉移，呈現(xiàn)“勞荒”現(xiàn)象，用工成本顯著增加，成為影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要因素[2]，植保無人機作業(yè)服務應運而生。目前，植保無人機的應用理論和農(nóng)作物病蟲害防治應用研究較多，如氣象條件對農(nóng)用飛機航空作業(yè)的影響[3]、無人駕駛直升機航空噴霧參數(shù)對霧滴沉積的影響[4]、無人機低空噴灑在小麥田和玉米田的霧滴沉積分布與吸漿蟲和玉米螟的防治效果[5-6]、N-3型無人直升機施藥方式對稻飛虱和稻縱卷葉螟防治效果的影響[7]、飛行高度對八旋翼無人機噴霧防治小麥白粉病的影響[8]，但在農(nóng)作物草害防除中的應用研究很少涉及。

為了緩解“勞荒”，降低勞動強度，降低用工成本，有效防控水直播稻田雜草，推進植?！皺C器換人”，確保糧食生產(chǎn)安全，以擔架式機動噴霧機施藥（簡稱機防）為對照，開展了植保無人機施藥防治（簡稱飛防）單季晚稻水直播田雜草試驗，進一步探索植保無人機施藥在單季晚稻水直播田雜草防除中的應用效果和安全性。

1 ? ?材料與方法

1.1 ? ?試驗地概況

試驗地點選在水口鄉(xiāng)徐旺村某種糧大戶承包的單季稻田，品種為甬優(yōu)538，栽培方式為水直播，浸種催芽后于6月11日播種。土壤pH值為5.7，土質為丁煞白土，土壤肥力較好，栽培措施、肥水管理和非靶標病蟲害防治等田間管理措施一致。

1.2 ? ?試驗材料

試驗藥劑為300 g/L丙草胺（掃茀特）乳油、10%氰氟草酯（千金）乳油，19%氟酮磺草胺（墾收）懸浮劑、40%氰氟草酯（衛(wèi)稻夫）乳油、10%噁唑酰草胺乳油、10%芐嘧磺隆可濕性粉劑。

試驗采用的設備為植保無人機大疆MG-1S、擔架式機動噴霧機。

1.3 ? ?試驗設計

試驗為大區(qū)試驗，設飛防區(qū)、機防區(qū)、大田飛防示范區(qū)、對照區(qū)，播后1 d第1次施藥進行雜草封殺，播后15 d第2 次施藥進行雜草莖葉處理，各處理試驗設計具體如表1 所示。其中，飛防噴施藥液量為15 L/hm2，機防噴施藥液量為750 L/hm2。

1.4 ? ?調查方法

第1次藥后14 d（6月26日）和第2次藥后20 d（7月16日）2次調查雜草防效。各處理采用“S”形隨機調查6點，每個點調查0.11 m2，清點處理中各種雜草數(shù)量，并在第2次調查時稱取各處理雜草鮮重，計算雜草株數(shù)防效和鮮重防效，不定期觀察對水稻的安全性。

2 ? ?結果與分析

2.1 ? ?施藥質量及安全性

施藥質量受飛手作業(yè)水平的影響較大，若飛手操作的熟練程度低，就極易造成藥液噴施不足或過剩，影響防除效果;施藥質量也易受風力等氣象因素影響，特別是易受陣風影響造成失除片段，田間表現(xiàn)為在無人機噴幅內(nèi)突然出現(xiàn)1～2 m雜草生長片段，分析原因可能是除草劑飄移未達到封殺效果。飛防示范區(qū)采用大面積無人機自主飛行噴施，施藥均勻度相對較高。

飛防區(qū)和機防區(qū)施用丙草胺封殺，在部分低洼積水處出苗率下降;在本試驗莖葉處理藥劑及劑量下，均未發(fā)現(xiàn)明顯的藥害現(xiàn)象。8月2日觀察，播種后15 d用10%噁唑酰草胺乳油1 500 mL/hm2+10%氰氟草酯乳油1 500 mL/hm2莖葉處理的大田飛防示范區(qū)水稻秧苗較其他處理偏矮，但后期生長正常。

2.2 ? ?作業(yè)效率及勞動強度

本試驗對植保無人機和擔架式機動噴霧機的作業(yè)效率進行了計時估算（配藥時間除外），植保無人機噴施作業(yè)效率約為15 min/hm2，擔架式機動噴霧機約為150 min/hm2，飛防作業(yè)效率是機防的10倍左右。飛防噴施作業(yè)1～2人即可操作，而機防噴施作業(yè)需3～4人操作（1人噴施作業(yè)，2～3人輔助移拉輸液皮管和機械管護），且輸液皮管拉動很費體力，飛防可明顯減少用工和降低勞動強度。

2.3 ? ?防除效果

由表2可知，第1次藥后14 d，飛防效果為87.10%～92.47%，機防效果為94.62%～96.77%，由于施藥當天風力的影響，飛防效果略低于機防。由表3可知，第2次藥后20 d，采用40%氰氟草酯乳油2 250 mL/hm2莖葉處理，飛防區(qū)處理F1的株防效、鮮重防效分別為94.29%、92.03%，機防區(qū)處理J1的株防效、鮮重防效分別為93.33%、90.87%;第2次用10%氰氟草酯乳油2 250 mL/hm2莖葉處理，飛防區(qū)處理F2的株防效、鮮重防效分別為93.33%、94.06%，機防區(qū)處理J2的株防效、鮮重防效分別為90.48%、93.33%;第2次用19%氟酮磺草胺懸浮劑150 mL/hm2+10%氰氟草酯乳油1 500 mL/hm2莖葉處理，飛防區(qū)處理F3的株防效、鮮重防效分別為97.14%、96.16%，機防區(qū)處理J3的株防效、鮮重防效分別為97.14%、96.38%。飛防與機防總體效果相近，差異不顯著，其中對千金子和莎草的防效均達到了100%，對鴨舌草等闊葉雜草的防效較差。大田飛防示范區(qū)處理FS的株防效、鮮重防效分別為96.19%、95.87%。

3 ? ?結論與討論

試驗結果表明，水直播稻田播后采用植保無人機和擔架式機動噴霧機噴施300 g/L丙草胺乳油進行土壤封閉處理，均具有較好的雜草封殺效果;但飛手、機手噴藥水平和天氣等因素對封殺效果有一定的影響，特別是飛防易受陣風影響，造成藥液噴施不勻，甚至藥液飄移造成漏噴，影響封草效果，本試驗中表現(xiàn)為在飛防的噴幅中突然出現(xiàn)1～2 m沒有封殺效果的片段。在本試驗劑量下，于播種后15 d采用植保無人機噴施19%氟酮磺草胺懸浮劑、10%氰氟草酯乳油、40%氰氟草酯乳油和10%噁唑酰草胺乳油，對雜草進行莖葉處理，對千金子、莎草等有較好的防效，且對水稻安全。應用植保無人機防除水直播稻田雜草，極大地提高了作業(yè)效率，降低了勞動強度。隨著水稻生產(chǎn)規(guī)?；潭鹊牟粩嗵岣吆娃r(nóng)村勞動力的轉移，植保無人機在水直播稻田雜草防除中將具有廣闊的應用前景。

4 ? ?參考文獻

[1] 董立堯.我國稻麥連作區(qū)水稻田雜草抗藥性現(xiàn)狀[C]//第十三屆全國雜草科學大會論文摘要集.北京：中國植物保護學會雜草學分會，2017.

[2] 殷海善，石莎，秦作霞.勞動力成本上升對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學，2012，40（9）：1003-1005.

[3] 黃麗娟.氣象條件對農(nóng)用飛機航空作業(yè)的影響[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，2009（5）：10.

[4] 張京，何雄奎，宋堅利，等.無人駕駛直升機航空噴霧參數(shù)對霧滴沉積的影響[J].農(nóng)業(yè)機械學報，2012，43（12）：94-96.

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

[6] 高圓圓，張玉濤，張寧，等.小型無人機低空噴灑在玉米田的霧滴沉積分布及對玉米螟的防治效果初探[J].植物保護，2013，39（2）：152-157.

[7] 薛新宇，秦維彩，孫竹，等.N-3型無人直升機施藥方式對稻飛虱和稻縱卷葉螟防治效果的影響[J].植物保護學報，2013，40（3）：273-278.

[8] 楊帥.飛行高度對八旋翼無人機噴霧防治小麥白粉病影響初探[C]//中國植物保護學會“創(chuàng)新驅動與現(xiàn)代植?！保褐袊参锉Ｗo學會第十一次全國會員代表大會暨2013年學術年會論文集.北京：中國植物保護學會，2013.