無人機(jī)施藥防治南疆棉田不同發(fā)生程度蚜蟲效果及關(guān)鍵時期

李鵬飛，馮宏祖，王蘭，張怡雯，白順心

（塔里木大學(xué)農(nóng)學(xué)院/ 南疆農(nóng)業(yè)有害生物綜合治理兵團(tuán)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/ 農(nóng)業(yè)農(nóng)村部阿拉爾作物有害生物科學(xué)觀測實(shí)驗(yàn)站/南疆特色果樹高效優(yōu)質(zhì)栽培與深加工技術(shù)國家地方聯(lián)合工程實(shí)驗(yàn)室，新疆 阿拉爾 843300）

棉業(yè)是新疆最具特色的農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)之一，全疆有50%的農(nóng)民從事棉花種植產(chǎn)業(yè)[1]。 2020 年棉花播種面積和產(chǎn)量分別占全國的78.9%和87.3%[2]。 蚜蟲Aphisspp.是危害棉花的重要害蟲[3]，近幾年發(fā)生尤為嚴(yán)重。 棉花蚜蟲主要以成蚜、若蚜在棉花葉背面刺吸汁液危害，使葉片產(chǎn)生卷曲和皺縮，有時可直接造成蕾鈴脫落[4-6]。因蚜蟲危害而造成的棉花產(chǎn)量損失為每666.7 m230～50 kg， 占產(chǎn)量的10%～20%[7]。 傳統(tǒng)施藥方式的化學(xué)防治雖能控制棉花蚜蟲的危害，但容易出現(xiàn)用藥頻繁、量大、混亂等問題[8]，導(dǎo)致其防治難度加大，防治成本不斷提高；并且傳統(tǒng)的施藥方式因受藥械、人力、物力和財力等條件的限制，難以達(dá)到短時間大面積普遍防治的要求。植保無人機(jī)因其作業(yè)高度低、自動化程度高、防治病蟲害效果好、運(yùn)行成本低、安全等優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有較大的應(yīng)用前景[9]。 目前無人機(jī)施藥防治棉花蚜蟲研究主要集中在藥劑和助劑的篩選以及飛行參數(shù)的優(yōu)化[10]，如：劉明云等[11]選用10%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，下同）氟啶蟲酰胺及其與20%噻蟲嗪等藥劑混配進(jìn)行無人機(jī)施藥，對棉花蚜蟲均具有較好的防治效果（防效）；王喆等[12]研究了采用大疆MG-1S型無人機(jī)噴施不同殺蟲劑+ 助劑對棉花蚜蟲的防效，并對無人機(jī)飛防的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了分析。 但關(guān)于無人機(jī)施藥防治不同發(fā)生程度棉花蚜蟲的效果和關(guān)鍵時期的研究較少。 為此，2021 年在南疆開展無人機(jī)施用不同藥劑對不同發(fā)生程度棉花蚜蟲的防治試驗(yàn)，以明確無人機(jī)施藥防治棉花蚜蟲的關(guān)鍵時期，在最大限度減少化學(xué)農(nóng)藥使用量的同時取得良好效果，從而為棉花蚜蟲的防治提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在新疆塔里木大學(xué)農(nóng)學(xué)教學(xué)科研實(shí)踐基地（阿拉爾），地勢平坦，管理水平較高。

1.2 試驗(yàn)材料

棉花品種為新陸中73 號，2021 年4 月19 日播種。

藥劑：50 g·L-1雙丙環(huán)蟲酯可分散液劑 （登記證號：PD20190012）， 巴斯夫歐洲公司生產(chǎn)；35%氟啶·啶蟲脒水分散粒劑 （登記證號：PD20182811），陜西恒田生物農(nóng)業(yè)有限公司生產(chǎn)；39%螺蟲·噻嗪酮懸浮劑（登記證號：PD20182784），山東一覽科技有限公司生產(chǎn)；乙氧基改性聚三硅氧烷，濟(jì)南中科綠色生物工程有限公司生產(chǎn)。

施藥器械：AGRAS T30 植保無人機(jī)，由深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司生產(chǎn)， 整機(jī)質(zhì)量36.15 kg，作業(yè)載荷30 kg，攜帶16 個SX11001VS 噴頭，最大噴灑流量7.2 L·min-1，有效噴幅4～9 m，霧化粒徑130～250 μm。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計

每種藥劑共設(shè)4 個處理區(qū)，分別是棉花蚜蟲輕度發(fā)生區(qū) （0%＜蚜害指數(shù)≤25%）、 中度發(fā)生區(qū)（25%＜蚜害指數(shù)≤50%）、重度發(fā)生區(qū)（50%＜蚜害指數(shù)≤75%）和極嚴(yán)重發(fā)生區(qū)（75%＜蚜害指數(shù)≤100%）。 根據(jù)蚜蟲發(fā)生程度和藥劑的田間推薦使用劑量分別設(shè)定3 種藥劑的不同質(zhì)量濃度處理 （表1），以清水為對照。每個處理按照總藥液量的0.7‰添加乙氧基改性聚三硅氧烷。 每個處理重復(fù)3 次，每個小區(qū)的面積為850 m2，小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列。

表1 不同處理藥劑防治棉花蚜蟲田間施藥劑量

1.4 施藥方法

試驗(yàn)于2021 年7 月23 日施藥，施藥時棉花正處于鈴期。 無人機(jī)作業(yè)參數(shù)：飛行高度2.6 m，飛行速度3.5 m·s-1，每666.7 m2用藥液1.5 L。施藥當(dāng)天為晴天，平均氣溫24.61 ℃，風(fēng)速5.1 m·s-1。

1.5 調(diào)查與統(tǒng)計方法

每小區(qū)分別按“Z”字形選取10 個調(diào)查樣點(diǎn)，以每個樣點(diǎn)為中心，連續(xù)調(diào)查10 株，并掛牌標(biāo)記。 以掛牌棉株頂部5 片葉中受害最嚴(yán)重的葉片為標(biāo)準(zhǔn)葉， 參照國家標(biāo)準(zhǔn) 《 棉花抗病蟲性評價技術(shù)規(guī)范第2 部分：蚜蟲》[13]在施藥前1 d 調(diào)查蚜害級別（分級標(biāo)準(zhǔn)見表2），計算蚜害指數(shù)（i）確定棉花蚜蟲發(fā)生程度； 參照國家標(biāo)準(zhǔn)《農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則（二） 第75 部分：殺蟲劑防治棉花蚜蟲》[14]，每株掛牌棉株固定上部3 片有蚜葉片，在施藥前調(diào)查蟲口基數(shù)，施藥后1、3、7、14 d 調(diào)查活蟲數(shù)，采用其中式（1）和式（2）分別計算蟲口減退率和防效，同時在試驗(yàn)期間觀察藥劑對作物生長發(fā)育的影響。

表2 棉花葉片蚜害程度分級標(biāo)準(zhǔn)

2 結(jié)果與分析

2.1 50 g·L-1 雙丙環(huán)蟲酯可分散液劑對不同發(fā)生程度棉花蚜蟲的防效

從表3 空白對照區(qū)蟲口減退率可知，試驗(yàn)調(diào)查期間未施藥區(qū)蚜蟲數(shù)量快速增長。

表3 空白對照區(qū)蟲口減退率

田間防治試驗(yàn)結(jié)果（表4）表明，即便根據(jù)棉花蚜蟲發(fā)生程度相應(yīng)增加了用藥劑量，50 g·L-1雙丙環(huán)蟲酯可分散液劑在藥后1 d、3 d、7 d、14 d 對不同發(fā)生程度棉花蚜蟲的防效仍表現(xiàn)為輕度發(fā)生＞中度發(fā)生＞重度發(fā)生＞極嚴(yán)重發(fā)生。 其中，在藥后3 d、7 d，50 g·L-1雙丙環(huán)蟲酯可分散液劑對輕度發(fā)生棉花蚜蟲的防效分別為83.79%、87.30%，對中度發(fā)生棉花蚜蟲的防效分別為82.85%和85.72%。

表4 50 g·L-1 雙丙環(huán)蟲酯可分散液劑對不同發(fā)生程度棉花蚜蟲的田間防治效果（防效）

2.2 35%氟啶·啶蟲脒水分散粒劑對不同發(fā)生程度棉花蚜蟲的防效

35%氟啶·啶蟲脒水分散粒劑在藥后1 d、3 d、7 d、14 d 對不同發(fā)生程度棉花蚜蟲的防效也隨著棉花蚜蟲發(fā)生程度的增加而降低， 表現(xiàn)為輕度發(fā)生＞中度發(fā)生＞重度發(fā)生＞極嚴(yán)重發(fā)生（表5）。 藥后3 d、7 d，35%氟啶·啶蟲脒水分散粒劑對輕度發(fā)生棉花蚜蟲的防效分別為79.17%和86.46%，對中度發(fā)生棉花蚜蟲的防效分別為78.76%和84.25%。藥后14 d，35%氟啶·啶蟲脒水分散粒劑對不同發(fā)生程度棉花蚜蟲的防效均有所下降。

表5 35%氟啶·啶蟲脒水分散粒劑對不同發(fā)生程度棉花蚜蟲的田間防治效果（防效）

2.3 39%螺蟲·噻嗪酮懸浮劑對不同發(fā)生程度棉花蚜蟲的防效

在增加用藥劑量的前提下，39%螺蟲·噻嗪酮懸浮劑對不同發(fā)生程度棉花蚜蟲的防效仍表現(xiàn)為輕度發(fā)生＞中度發(fā)生＞重度發(fā)生＞極嚴(yán)重發(fā)生（表6）。藥后3 d、7 d，39%螺蟲·噻嗪酮懸浮劑對輕度發(fā)生棉花蚜蟲的防效分別為81.18%和87.23%，對中度發(fā)生棉花蚜蟲的防效分別為80.55%和85.73%。藥后14 d，39%螺蟲·噻嗪酮懸浮劑對棉花蚜蟲的防效有所降低，但對不同發(fā)生程度棉花蚜蟲的防效仍表現(xiàn)為輕度發(fā)生＞中度發(fā)生＞重度發(fā)生＞極嚴(yán)重發(fā)生。

表6 39%螺蟲·噻嗪酮懸浮劑對不同發(fā)生程度棉花蚜蟲的田間防治效果（防效）

3 討論與結(jié)論

棉花蚜蟲是新疆棉花的主要害蟲之一，由于種群異質(zhì)性大，適應(yīng)力強(qiáng)，增殖迅速，極易暴發(fā)成災(zāi)[15]，偏重發(fā)生年份需化學(xué)防治5～8 次，多的高達(dá)10 次以上[16]。 大量使用化學(xué)農(nóng)藥污染環(huán)境，而且對棉花蚜蟲產(chǎn)生極大的選擇壓力， 加速抗藥性發(fā)展，同時傳統(tǒng)人工噴霧或機(jī)力噴霧藥劑使用量大、流失嚴(yán)重，且受人力、物力、藥械等限制，在短時間內(nèi)防治棉花蚜蟲的矛盾日益突出[17]，不能及時對棉花蚜蟲進(jìn)行防治，往往錯過防治適期，導(dǎo)致出現(xiàn)防效差、防治成本高的現(xiàn)象， 而無人機(jī)施藥作業(yè)效率高、勞動強(qiáng)度低、適應(yīng)性強(qiáng)、靈活、施藥效果好、節(jié)藥、節(jié)水、省工、成本低，能夠解決上述問題。

本研究結(jié)果表明：無人機(jī)施用3 種藥劑（雙丙環(huán)蟲酯可分散液劑、 氟啶·啶蟲脒水分散粒劑和螺蟲·噻嗪酮懸浮劑） 在推薦劑量下對不同發(fā)生程度的棉花蚜蟲均有較好的防效，均表現(xiàn)為輕度發(fā)生＞中度發(fā)生＞重度發(fā)生＞極嚴(yán)重發(fā)生；隨著棉花蚜蟲發(fā)生程度的加重，這3 種藥劑的用藥量也相應(yīng)地增加，但防效反而降低，說明棉蚜防治的關(guān)鍵時期在輕度和中度發(fā)生期， 當(dāng)棉花蚜蟲的發(fā)生程度重時，即使增加農(nóng)藥的使用量， 也不會獲得更好的防效，反而增加防治成本。建議在棉花蚜蟲輕度和中度發(fā)生時通過無人機(jī)施藥防治，以達(dá)到高效防治和減少成本的雙重目標(biāo)。