寧波地區(qū)甬優(yōu)系列雜交稻病蟲害的植保無人機防治技術試驗與示范

許燎原，翟婧，顧國偉，張曉萌，鄭勝龍

(1.寧波市農業(yè)技術推廣總站，浙江 寧波 315012； 2.余姚市農業(yè)技術推廣服務總站，浙江 余姚 315400；3.寧波市鄞州區(qū)種植業(yè)管理服務站，浙江 寧波 315100)

近年來，隨著無人機技術的快速發(fā)展，基于植保無人機的農作物病蟲害防治工作持續(xù)推進，飛機替代人工防治病蟲害成為可能。這有助于提升病蟲害防治效率和統(tǒng)防統(tǒng)治工作的實施質量，可有效解決病蟲害防治工作勞動力短缺的問題，大大解放農村勞動力[1-2]。甬優(yōu)系列雜交稻是寧波當?shù)剡x育的水稻品種，近年來種植面積越來越大，2018年僅寧波地區(qū)種植面積就達2.67萬hm2，同時在浙江、江蘇、湖北和江西等地也都進行了推廣種植，推廣面積達33.3萬hm2。甬優(yōu)系列雜交稻普遍具有髙稈、粗壯，田間生物量大、郁閉等特點，特別是甬優(yōu)6號、甬優(yōu)12等超級稻品種，由于稻稈高、葉硬挺，病蟲害的防治難度要高于常規(guī)水稻品種，尤其是在其生長后期，人工噴藥難度更大。為了明確植保無人機對甬優(yōu)系列雜交稻病蟲害的防控效果，設置不同的飛行參數(shù)和添加助劑等處理，開展田間測試和大田示范，以期為今后大規(guī)模利用植保無人機開展甬優(yōu)系列雜交稻病蟲害防治提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 供試藥械

430 g·L-1戊唑醇懸浮劑(果葉清)，寧波三江益農化學有限公司；34%乙多·甲氧蟲懸浮劑(斯品諾)，美國陶氏益農公司；19%啶氧·丙環(huán)唑懸浮劑(法砣)，美國陶氏益農公司；40%吡蚜酮·呋蟲胺水分散粒劑(威得利)，浙江威爾達化工有限公司；5%阿維菌素乳油(禾喜)，廣西田園生化股份有限公司；高效植物油助劑懷農特，Oro Agri International Ltd.。

植保無人機機型為大疆MG-1P，飛行模式為全自動，最大載液量為10 L，由浙江浙農飛防科技服務有限公司提供并實施田間操作。MH-D16-3型背負式電動噴霧器(浙江濛花噴霧器有限公司)和HD-22H/HD-30H擔架式噴霧器(諸暨市海道機械有限公司)由試驗田大戶提供并實施田間操作。

1.2 供試田塊概況

1.2.1 試驗田塊

試驗設在余姚市田螺山農機服務專業(yè)合作社單季稻田內進行，水稻品種為甬優(yōu)12，機插時間為2018年6月12日，長勢中等。噴藥時水稻處于孕穗末期即將破口，田間紋枯病已經發(fā)生，程度較輕。

1.2.2 示范田塊

植保無人機全程防治水稻主要病蟲害的示范點設在寧波市鄞州區(qū)姜山鎮(zhèn)蔡廊橋村連作晚稻田內，水稻品種為甬優(yōu)1540，機插時間為2018年7月18日，長勢中等。

1.3 處理設計

1.3.1 植保無人機不同飛防參數(shù)對水稻紋枯病的防治效果試驗

共設置7個處理：處理1，每667 m2無人機噴灑430 g·L-1戊唑醇懸浮劑20 mL，飛行高度2 m，用水量1 L；處理2，每667 m2無人機噴灑430 g·L-1戊唑醇懸浮劑20 mL+懷農特助劑1 mL，飛行高度2 m，用水量1 L；處理3，每667 m2無人機噴灑430 g·L-1戊唑醇懸浮劑20 mL，飛行高度1.5 m，用水量1 L；處理4，每667 m2無人機噴灑430 g·L-1戊唑醇懸浮劑20 mL，飛行高度2 m，用水量1.5 L；處理5，每667 m2無人機噴灑430 g·L-1戊唑醇懸浮劑20 mL，飛行高度2 m，用水量2 L；處理6，每667 m2電動噴霧器噴灑430 g·L-1戊唑醇懸浮劑20 mL，用水量40 L；處理7，清水對照。各處理下植保無人機的飛行速度均設置為4 m·s-1。每處理3次重復，共21個小區(qū)，每個小區(qū)面積333.5 m2。

于2018年8月29日紋枯病發(fā)生初期施藥，配藥采用2次稀釋法，即將藥劑首先加入少量清水中配成母液，混合均勻后再加入清水配成藥液，然后開始作業(yè)。施藥時為多云天氣，氣溫25～34 ℃，東南風3～4級。試驗期間各處理區(qū)田間管理措施一致。

1.3.2 全程植保無人機防治水稻主要病蟲害示范試驗

田間設4個大區(qū)示范：示范試驗1，無人機常規(guī)藥量+懷農特助劑100倍量；示范試驗2，無人機減量10%+懷農特助劑100倍量；示范試驗3，無人機減量15%+懷農特助劑100倍量；示范試驗4，擔架式噴霧器常規(guī)藥量。植保無人機飛防參數(shù)設置為飛行高度1.5 m，每667 m2用水量第1次為1 L，第2和第3次為1.5 L，速度4 m·s-1。擔架式噴霧器由試驗田大戶實施田間操作，每667 m2用水量50 L。每大區(qū)面積800 m2，試驗期間各大區(qū)田間管理措施一致。

共進行3次藥劑防治。第1次防治時間為8月6日，主要防治二化螟，每667 m2施用34%乙多·甲氧蟲懸浮劑30 mL+5%阿維菌素乳油100 mL；第2次防治時間為8月28日，防治二化螟、稻縱卷葉螟、紋枯病等水稻病蟲害，每667 m2施用34%乙多·甲氧蟲懸浮劑30 mL+5%阿維菌素乳油100 mL+19%啶氧·丙環(huán)唑懸浮劑70 mL；第3次防治時間為9月26日，主要防治稻飛虱、二化螟和紋枯病等水稻病蟲害，每667 m2施用34%乙多·甲氧蟲懸浮劑30 mL+5%阿維菌素乳油100 mL+19%啶氧·丙環(huán)唑懸浮劑70 mL+40%吡蚜酮·呋蟲胺水分散粒劑15 g。

天氣狀況：第1次施藥，多云，氣溫27～36 ℃，東南風3～4級。第2次施藥，多云，氣溫26～32 ℃，東南風3～4級。第3次施藥，多云，氣溫20～25 ℃，東北風4～5級。

1.4 調查方法

1.4.1 植保無人機不同飛防參數(shù)對水稻紋枯病的防治效果試驗

分別于9月10日(藥后12 d)和9月18日(藥后20 d)調查水稻紋枯病的發(fā)生情況。采用5點取樣法，每點平行跳躍式取樣10叢，每小區(qū)調查50叢水稻，記錄紋枯病的發(fā)病叢數(shù)、株數(shù)和級別，計算各處理紋枯病的病情指數(shù)和防效。在SPSS 19.0上對試驗數(shù)據(jù)進行方差分析，對防效有顯著差異的處理，采用Duncan新復極差法進行多重比較。

紋枯病分級標準：0級，全株無??；1級，第4片葉及其以下各葉鞘、葉片發(fā)病(以頂葉為第1片葉)；3級，第3片葉及以下的葉鞘、葉片發(fā)?。?級，第2片葉及以下的葉鞘、葉片發(fā)?。?級，劍葉葉鞘或劍葉葉片發(fā)?。?級，全株發(fā)病，提早枯死。

1.4.2 全程植保無人機防治水稻主要病蟲害示范試驗

分別于8月15日(第1次施藥后9 d)調查二化螟發(fā)生情況，9月6日(第2次施藥后9 d)調查二化螟和紋枯病發(fā)生情況，10月11日(第3次施藥后15 d)調查紋枯病和稻曲病發(fā)生情況。每處理隨機調查3點，每點調查50叢，記錄株數(shù)、二化螟為害枯心株數(shù)、病株數(shù)和病穗數(shù)，計算枯心率、病株率和病穗率。水稻成熟期全田實割測產，計算各大區(qū)實際產量。

2 結果與分析

2.1 植保無人機不同飛防參數(shù)對水稻紋枯病的防治效果

試驗結果(表1)表明，施藥后12 d在用藥量相同的情況下，背負式電動噴霧器的防效為89.8%，與處理4和處理5無顯著性差異。無人機防治處理中，當飛行高度同為2 m時，每667 m2用水量分別為2 L和1.5 L的處理5和處理4的防效分別為72.8%和71.5%，每667 m2用水量為1 L的處理1的防效為52.7%，三者差異不顯著。無人機防治處理中，每667 m2用水量同為1 L的處理3(飛行高度1.5 m)和處理1(飛行高度2 m)的防效分別為43.7%和52.7%，兩者之間無顯著差異。高效植物油助劑懷農特有增效作用，在相同的飛防參數(shù)下，防效由處理1 的52.7%提高至處理2的58.8%，但差異不顯著。

表1 不同處理對水稻紋枯病的防治效果

注：同列數(shù)據(jù)后無相同字母的表示差異顯著(P<0.05)。

施藥后20 d各處理的防效表現(xiàn)與前相似。在用藥量相同的情況下，背負式電動噴霧器的防效為90.4%，與處理4和處理5無顯著性差異。無人機防治處理中，飛行高度同為2 m時，每667 m2用水量分別為2 L和1.5 L的處理5和處理4的防效分別為72.7%和73.9%，每667 m2用水量為1 L的處理1的防效為56.3%，三者差異不顯著。無人機防治處理中，每667 m2用水量同為1 L的處理3(飛行高度1.5 m)和處理1(飛行高度2 m)的防效分別為57.0%和56.3%，兩者之間無顯著差異。高效植物油助劑懷農特有增效作用，在相同的飛防參數(shù)下，防效由處理1的56.3%提高至處理2的68.5%，但差異仍未達到顯著水平。

2.2 全程植保無人機防治水稻主要病蟲害示范效果

示范結果(表2)表明，在藥前病蟲害為害情況基本一致的情況下，植保無人機施藥區(qū)(示范試驗1～3)內的二化螟、紋枯病和稻曲病的受害情況要低于擔架式噴霧器防治處理(示范試驗4)。經田間目測和調查，二化螟防治3次后田間整體發(fā)生較輕，擔架式噴霧器防治處理零星有白穗，無人機防治處理幾乎無白穗；紋枯病第1次防治在發(fā)病初期，第2次防治處于發(fā)病高峰期，經2次防治，病情得到有效控制，各無人機防治處理的平均株病率低于擔架式噴霧器防治處理。無人機防治稻曲病亦具有較好的效果，各無人機防治處理的平均病穗率低于擔架式噴霧器防治處理。無人機防治處理中，農藥使用量減少10%處理與常量處理的控害效果相近，均優(yōu)于減量15%處理。12月3日實割產量，各處理之間產量差異不大。

表2 2018年鄞州區(qū)全程植保無人機防治水稻主要病蟲害的示范效果

3 小結與討論

植保無人機霧化效果較常規(guī)植保器械好，藥液能均勻地附著在水稻葉片表面。但由于植保無人機用水量少，在后期防治甬優(yōu)系列高稈水稻下部病蟲害時，有可能因藥液接觸不到靶標病蟲而出現(xiàn)防效差的現(xiàn)象[3]。在本次試驗、示范中，植保無人機施藥能有效控制二化螟、紋枯病和稻曲病等水稻主要病蟲害，與背負式電動噴霧器和擔架式噴霧器等常規(guī)植保器械相比，防治效果無明顯差異，對稻曲病的防效甚至超過常規(guī)植保噴霧器。試驗結果顯示，植保無人機防治甬優(yōu)系列雜交稻后期紋枯病的效果與2個因素密切相關：一是用水量，二是助劑，提高用水量或加入助劑均有明顯增效作用。另外，示范試驗結果顯示，在防治藥劑減量10%的情況下，防效沒有明顯變劣。另外，本試驗還表明，飛行高度降低之后，對防效幾乎無影響。建議在甬優(yōu)系列雜交稻病蟲害開展飛防時，特別是在后期，要加大施藥時的用水量和添加助劑(也可使用專用的飛防藥劑)，以確保防治效果。

試驗示范結果表明，植保無人機可替代常規(guī)植保器械開展水稻病蟲害防治。與常規(guī)植保器械相比，植保無人機的應用可以解決農村勞動力緊張、人工成本高和施藥效率低等問題，具有廣闊的應用前景。