施藥液量對植保無人飛機低容量噴霧防治番茄晚疫病藥效的影響

劉玉生，劉妤玲，黃樹清，牛彤彤，袁會珠，閆曉靜*

(1.農業(yè)農村部農藥研制與施藥技術重點實驗室，廣西 南寧 530007；2.中國農業(yè)科學院植物保護研究所，北京 1001933；3.廣西田園生化股份有限公司，廣西 南寧 530007)

番茄晚疫病是番茄生產上重大毀滅性病害，由疫霉菌(Phytophthorainfestans(Mont.)DeBary)侵染所致，番茄的葉、莖、花和果實均可被侵染，為害番茄整個生長時期，發(fā)病嚴重時造成莖部腐爛、植株萎蔫和果實變褐色，影響產量和外觀品質。該病為低溫高濕性病害，當濕度大時，容易迅速流行暴發(fā)，對防治的及時性要求很高。目前實際生產中，防治番茄晚疫病仍然以化學藥劑防治為主，在殺菌劑使用中，人們對低容量噴霧技術普遍存疑，習慣常規(guī)大容量噴霧施藥法，噴霧藥液把作物葉片打濕打透，不僅費水費工，而且大水量提供了有利于病害發(fā)展的高濕環(huán)境，防治效果往往不理想。

植保無人飛機低容量噴霧技術是近年來快速發(fā)展起來的高效農藥使用技術，以其省工、省水、省時、省力等優(yōu)勢受到越來越多的關注[1，2]。水稻、小麥等禾本科矮桿作物的葉面狹窄，葉片基本上是直立型(包括一部分較長葉片的下垂部分)，株冠層是上下通透型，郁閉度不大，植保無人飛機低容量噴霧技術的農藥霧滴可以在這種株冠層穿透，有效防治小麥蚜蟲、白粉病、稻縱卷葉螟等重要病蟲害，并且在水稻、小麥、玉米等主要糧食作物得到了推廣應用[3-6]。但是對于葉面平展、郁閉度大的番茄植株，這種植保無人飛機低容量噴霧技術的農藥霧滴能否在番茄株冠層沉積分布、施藥液量如何設置才能有效防治晚疫病等均需要開展田間實際研究。

本文通過設置不同的飛防畝施藥液量梯度處理，飛防藥劑減施處理，并設以常規(guī)大容量噴霧方法做對照，研究施藥液量對植保無人飛機低容量噴霧防治番茄晚疫病的影響。根據作物冠層霧滴分布[7，8]、對番茄晚疫病防效等篩選和判斷飛防最佳畝施藥液量，以期為番茄晚疫病高效防控提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗藥劑 45%戊唑·嘧菌酯懸浮劑、2%氨基寡糖素水劑。

1.2 試驗儀器 小型電動單旋翼無人機-XY8D，離心式轉盤噴頭，藥液箱容量10L；人工背負式電動噴霧器(3WBD-20)；霧滴測試卡。

1.3 試驗條件 試驗地選在廣西百色市田陽縣百育鎮(zhèn)九合村番茄地。田塊面積約10 000m2。土壤類型屬粘性沙壤土。番茄品種為千禧櫻桃小番茄，處于結果盛期(葉面積指數(shù)在4～5之間)，株高2m左右，栽培密度為1 800株/667m2。防治對象為番茄晚疫病，初發(fā)期。

1.4 試驗設計 試驗設11個處理，具體(表1)。參照《植保無人飛機噴施農藥田間藥效試驗準則》(大田作物)(征求意見稿)之規(guī)定，本試驗中的植保無人飛機低容量噴霧試驗處理區(qū)面積為968m2，長寬為44×22m，周圍設保護帶[3]；常規(guī)大容量噴霧(水量60L/667m2)處理和空白對照小區(qū)(CK)的小區(qū)面積為99m2，長寬為11×9m。試驗處理小區(qū)布置(圖1)。

在第2次施藥前，處理2、處理5和處理10的所有小區(qū)中，每個小區(qū)隨機選3株(選在不同的面和行)，在冠層上外層、中外層、中內膛、下外層、下內膛各布置2張霧滴測試卡，其中一張布在葉片正面，另一張布在葉片背面，施藥后10min取下，計數(shù)霧滴測試卡上每cm2的霧滴數(shù)[9]。

表1 試驗藥劑和劑量

注：處理1～9添加相等量的飛防助劑，具體為20mL/667m2。

1.5 施藥方法 處理1～9采用無人機施藥，畝用藥液量(表1)，無人機飛行高度為距離番茄冠層頂端1.5m左右，飛行速度1.6m/s。處理10采用傳統(tǒng)人工背負式噴霧，用藥液量60L /667m2。于2019年12月3日上午8～10點第1次施藥，晴 /多云，20℃/10℃，東北風 1～2級；于2019年12月10日上午8～10點第2次施藥，晴天，22℃/6℃，東北風 1～2級；試驗期間，田塊除了人工除草外無其他處理。

1.6 調查時間和方法

1.6.1 調查時間 于2019年12月3日藥前進行晚疫病基數(shù)調查，第2次藥后7、14d調查防治效果，共調查3次。于第2次施藥后調查計數(shù)霧滴測試卡上每平方厘米的霧滴數(shù)。

1.6.2 調查方法及藥效計算 參照《植保無人飛機噴施農藥田間藥效試驗準則》(大田作物)(征求意見稿)，植保無人飛機處理區(qū)四邊分別除去2m邊緣區(qū)域，剩余部分劃分成9等份(九宮格)，隨機選擇5個調查小區(qū)，每個調查區(qū)域隨機選擇5點取樣，調查小區(qū)面積不小于常規(guī)對照處理和空白對照小區(qū)面積，(圖3)。

每小區(qū)隨機五點取樣，使取樣點分布在不同的行或不同的面，每點調查連續(xù)的5株，每株從上部第一片全展開的復葉開始，往下調查5片復葉，記錄晚疫病發(fā)生的復葉個數(shù)，按下述公式計算發(fā)病率和防治效果。

防效(%)=[1-CK0PT1/(CK1PT0)]100

式中CK0、CK1分別為空白對照區(qū)藥前、藥后病害發(fā)生率，PT0、PT1分別為處理區(qū)藥前、藥后病害發(fā)生率。

使用DPS統(tǒng)計分析軟件中的Duncan’s新復極差法對各處理間防效以及不同部位霧滴密度進行方差分析。

2 結果與分析

晚疫病藥效試驗結果(表2)。試驗結果表明，第2次藥后7d，效果最好的依次為處理5、9、7，防效在83.82%～81.56%，三者差異不顯著，均顯著好于其它處理；效果其次的依次為處理3、10、8、6，防效在75.44%～73.83%，四者差異不顯著；處理4和處理2也有較好的防效，分別為65.82%、62.62%，二者差異不顯著，但與前后其它處理均達到顯著差異水平；效果最差的為處理1，防效41.97%。

第2次藥后14d，效果最好的依次為處理9、5、7，防效在85.48%～83.61%，與藥后7d相比，保持了很好的穩(wěn)定性，三者差異不顯著，均顯著好于其它處理；效果其次的依次為處理3、6、8、10，防效在72.22%～67.26%，其中處理10的防效顯著低于處理3，其它處理兩兩對比差異均不顯著；處理4和處理2也有較好的防效，分別為60.12%、58.62%，比藥后7d的效果略有下降，二者差異不顯著，與前后其它處理均達到差異顯著水平；效果最差的依然為處理1，防效38.71%。

表2 不同處理對番茄晚疫病的防治效果

注：表中數(shù)據為平均值，同列數(shù)據后小寫字母不同為0.05水平下差異顯著。

霧滴分布測試結果(表3)。測試結果表明，處理2和處理5霧滴在番茄上、中、下外層葉正面的分布均成逐漸遞減趨勢，分別從21.00個/cm2、51.92個/cm2遞減到13.42個/cm2、32.25個/cm2，均達到差異顯著水平，對應的葉背面無此規(guī)律，反而是下外層葉背霧滴明顯比中外層葉背霧滴多；處理10上、中、下外層葉正面均是霧滴連片，無法計數(shù)，對應的葉背呈逐漸遞減規(guī)律，從21.83個/cm2遞減到1.42個/cm2，達到差異顯著水平；各處理內膛霧滴分布均明顯較少，處理2、5、10的霧滴密度范圍依次為1.25～4.08個/cm2、4.50～14.25個/cm2、0.50個/cm2～不可計數(shù)，其中處理2和處理5的下內膛葉背霧滴密度明顯大于同處理內其它內膛部位。

表3 不同噴霧方式殺菌劑霧滴在番茄冠層的沉積分布

注：表中數(shù)據為平均值，同列數(shù)據后小寫字母不同為0.05水平下差異顯著。

3 討論

晚疫病是一種由卵菌綱致病疫霉引起的真菌性病害，危害全球范圍的番茄和馬鈴薯[10]，交叉感染、交互抗藥性普遍存在，因此高效省力化防控晚疫病，對番茄、馬鈴薯等作物生產具有重大意義。本試驗從無人機噴霧施藥防治番茄晚疫病效果來看，不減藥的情況下，施藥液量0.5、1L/667m2時均顯著低于常規(guī)噴霧，2L/667m2時與常規(guī)噴霧相當，3～5L/667m2時顯著高于常規(guī)噴霧，尤其是持效期比常規(guī)噴霧更優(yōu)異，說明無人機噴霧施藥液量2L/667m2及以上時防治番茄晚疫病具有較好的可行性。試驗得出無人機噴霧施藥液量3、4、5L/667m2時效果差異不顯著，綜合考慮工效、成本、經濟價值等方面，建議飛防施藥液量以2～3L/667m2為佳。

在飛防減藥25%時，施藥液量2L/667m2的處理與1L/667m2不減藥處理的防效相當，施藥液量3、4L/667m2的處理與2L/667m2飛防不減藥及常規(guī)噴霧不減藥處理的防效相當，說明在飛防施藥液量3L/667m2或4L/667m2時，減藥25%仍可保持常規(guī)噴霧的防效水平，且持效性比常規(guī)噴霧更好，進一步說明飛防促成農藥減施，可行性好，應用價值高。巴秀成[11]、張龍[6]等人研究得出，無人機可以減少殺蟲劑用量，速效性差一些，持效性基本相當。而本文得出減量后，對病害的防控速效性相當，持效性更好，推測飛防對病害的防控在速效性、持效性方面均比對蟲害的防控更有優(yōu)勢。

比較無人機低容量噴霧與常規(guī)大容量噴霧的霧滴在番茄冠層中分布情況得出，在葉片背面霧滴分布，無人機低容量噴霧比常規(guī)大容量噴霧有明顯的優(yōu)勢。無人機低容量噴霧施藥液量3L/667m2比1L/667m2在內膛著藥方面更優(yōu)異，防效也明顯更高。常規(guī)大容量噴霧雖然施藥液量高達60L/667m2，但殺菌劑霧滴在番茄葉片背面沉積分布很少，尤其是番茄株冠層的內膛霧滴沉積很少，其對晚疫病的防治效果也顯著不及飛防施藥液量3L/667m2的處理。這與周奮啟[12]、陳銀鳳[13]等人在小麥病害上的研究結果是一致的，也與袁會珠[14，15]等人研究霧滴覆蓋密度與農藥防治效果的關系、農藥有效利用率與噴霧技術優(yōu)化的研究結果是一致的。另外，番茄葉背氣孔是葉正面氣孔數(shù)的3倍以上，葉背面著藥，藥劑吸收利用率更高。晚疫病菌在葉片正反面均有著生，太陽光下，葉背的病菌擴展和繁殖比葉正面更迅速，因此葉片背面著藥，比葉正面著藥有更高的藥劑利用率。

霧滴在番茄冠層中的分布情況來看，植保無人飛機低容量噴霧在番茄株冠層的上、中、下外層葉正面的霧滴密度呈逐步下降趨勢。飛防噴霧的下外層、下內膛的葉背霧滴密度明顯高于對應的中外層、中內膛葉背，這反而可能是無人機噴霧比常規(guī)噴霧的又一優(yōu)勢，推測無人機噴霧對常發(fā)于冠層中下部的病蟲害比常規(guī)噴霧更高效。

番茄晚疫病發(fā)生主要取決于溫度和濕度，發(fā)病最適相對濕度為100%[16]，也即高濕環(huán)境更有利于發(fā)病。常規(guī)大容量噴霧處理，施藥液量高達60L/667m2，田間噴霧作業(yè)增加了濕度，給病害侵染提供了更適宜的環(huán)境，該論據進一步支撐無人機低容量噴霧防治番茄晚疫病的可行性。

總體來看，番茄結果盛期，株冠層葉面積指數(shù)最大，一般為4～5之間，植保無人飛機低容量噴霧施藥液量以2～3L為佳，可酌情減施殺菌劑劑量10%～25%，其它生長時期可適當減少畝施藥液量，從殺菌劑霧滴分布及對作物的安全性方面考慮，植保無人飛機低容量噴霧防治番茄病蟲害的畝施藥液量不宜低于2L。