應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)釋放稻螟赤眼蜂防治水稻二化螟技術(shù)研究

李青超，趙秀梅，王立達(dá)，劉 悅，蘭 英，劉 洋，韓業(yè)輝，王連霞

(黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院，黑龍江齊齊哈爾 161006)

黑龍江省是我國(guó)重要的水稻種植基地，2020年黑龍江省水稻種植面積近400萬(wàn)hm2，比2019年增加7.5%。同時(shí)黑龍江省也是全國(guó)最大、最重要的粳稻主產(chǎn)區(qū)，粳稻產(chǎn)量占全國(guó)50%以上，在保障口糧安全方面起到了舉足輕重的作用[1]。水稻二化螟是水稻生產(chǎn)上的主要蟲(chóng)害，且發(fā)生面積呈逐年增加趨勢(shì)，2020年黑龍江省平均百稈活蟲(chóng)1.4頭，常年為害面積超過(guò)100萬(wàn)hm2，造成水稻減產(chǎn)約45萬(wàn)t，經(jīng)濟(jì)損失約13.95億元[2]。目前生產(chǎn)中水稻二化螟主要依靠化學(xué)農(nóng)藥防治，不僅大量殺傷天敵，破壞生態(tài)環(huán)境，抗藥性問(wèn)題日益突出，還嚴(yán)重威脅人畜健康[3]。陳洪凡等[4]證實(shí)了稻螟赤眼蜂對(duì)水稻二化螟卵的寄生能力較強(qiáng)，可有效控害。研究表明水稻田釋放赤眼蜂防治二化螟，能夠顯著降低蟲(chóng)口基數(shù)，具有較好的防效[5]。黃志農(nóng)等[6]研究表明，在水稻二化螟中等或偏輕發(fā)生年份，大面積釋放稻螟赤眼蜂對(duì)水稻二化螟防治效果達(dá)60%～70%。長(zhǎng)期以來(lái)水田釋放赤眼蜂一直依靠人工，不僅釋放效率低，且隨著人工費(fèi)用日益增長(zhǎng)，防治投入的成本也越來(lái)越高[7]。應(yīng)用無(wú)人機(jī)投放稻螟赤眼蜂，具有高效、快速、低成本、投放精準(zhǔn)均勻的特點(diǎn)，可在各種復(fù)雜的地形中投放[8]。筆者應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)投放稻螟赤眼蜂防治水稻二化螟，解決了傳統(tǒng)人工放蜂的弊端，旨在為該技術(shù)大面積推廣應(yīng)用提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料稻螟赤眼蜂蜂卡采用米蛾卵(小卵)繁育，球形水田放蜂器采用秸稈復(fù)合材料制成，防水透氣，下半部重上半部輕，可漂浮于水面，球體直徑處可擰開(kāi)，上半部有6個(gè)3 mm×3 mm出蜂口，由北京闊野田園生物技術(shù)有限公司提供。植保無(wú)人機(jī)，型號(hào)JF-S15-TD，內(nèi)置球形水田放蜂器投放裝置，由沈陽(yáng)金豐春航空科技有限公司提供。

1.2 方法試驗(yàn)于2021年6月10日—7月21日在齊齊哈爾市泰來(lái)縣克利鎮(zhèn)進(jìn)行，水稻品種為齊粳10。稻螟赤眼蜂蜂卡裝入球形水田放蜂器，選擇晴朗無(wú)風(fēng)天氣，采用無(wú)人機(jī)距離水稻田上方15 m處投放，每個(gè)試驗(yàn)單元均勻投放球形放蜂器，分3次平均釋放，每次釋放間隔5 d。各處理水稻栽培方式和管理?xiàng)l件基本一致，整個(gè)生育期不噴施農(nóng)藥。

1.2.1不同放蜂量對(duì)水稻二化螟的防治效果。采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，試驗(yàn)因素為稻螟赤眼蜂釋放量，設(shè)4個(gè)處理，處理A 15萬(wàn)頭/hm2，處理B 30萬(wàn)頭/hm2，處理C 45萬(wàn)頭/hm2，處理D 60萬(wàn)頭/hm2，設(shè)置不放蜂空白對(duì)照(CK)，每個(gè)處理3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)放蜂器投放數(shù)量30個(gè)，對(duì)照距離放蜂處理上風(fēng)處850 m，共計(jì)15個(gè)試驗(yàn)單元，每個(gè)試驗(yàn)單元面積1 hm2。

1.2.2放蜂器投放數(shù)量對(duì)水稻二化螟的防治效果。采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，試驗(yàn)因素為放蜂器投放數(shù)量，設(shè)4個(gè)處理，處理A 30 個(gè)/hm2，處理B 60 個(gè)/hm2，處理C 90 個(gè)/hm2，處理D 120 個(gè)/hm2，每個(gè)處理3次重復(fù)，每重復(fù)稻螟赤眼蜂釋放量為45萬(wàn)頭/hm2，設(shè)置不放蜂空白對(duì)照(CK)，對(duì)照距離放蜂處理上風(fēng)處850 m，共計(jì)15個(gè)試驗(yàn)單元，每個(gè)試驗(yàn)單元面積1 hm2。

1.2.3放蜂量和放蜂器投放數(shù)量對(duì)水稻二化螟的防治效果。采用二因素完全隨機(jī)化設(shè)計(jì)，試驗(yàn)因素A為放蜂量，設(shè)2個(gè)水平，A130萬(wàn)頭/hm2，A245萬(wàn)頭/hm2，試驗(yàn)因素B為放蜂器投放數(shù)量,設(shè)2個(gè)水平，B190 個(gè)/hm2，B2120 個(gè)/hm2。共計(jì)4個(gè)處理，即A1B1、A1B2、A2B1、A2B2，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)，設(shè)置不放蜂空白對(duì)照(CK)，對(duì)照距離放蜂處理上風(fēng)處850 m，共計(jì)15個(gè)試驗(yàn)單元，每個(gè)試驗(yàn)單元面積1 hm2。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法寄生率和防治效果：最后一次投放放蜂器之后第10天，每個(gè)試驗(yàn)單元采用5點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)10穴，共計(jì)50穴水稻。調(diào)查水稻二化螟卵塊數(shù)、被寄生卵塊數(shù)，計(jì)算卵塊寄生率和校正寄生率；水稻收獲前調(diào)查白穗數(shù)，計(jì)算白穗率和防治效果。

卵塊寄生率=被寄生卵塊數(shù)/調(diào)查總卵塊數(shù)×100%

校正寄生率=(放蜂區(qū)寄生率-對(duì)照區(qū)寄生率)/(1-對(duì)照區(qū)寄生率)×100%

防治效果=(對(duì)照區(qū)白穗率-防治區(qū)白穗率)/對(duì)照區(qū)白穗率×100%

產(chǎn)量和挽回產(chǎn)量損失率：在水稻收獲期，采用“Z”字型取樣法，每個(gè)試驗(yàn)單元調(diào)查5點(diǎn)，每點(diǎn)選擇分蘗較好、株高整齊的水稻10穴，共計(jì)50穴，測(cè)量50穴水稻的占地面積，并脫粒稱重，計(jì)算產(chǎn)量和挽回產(chǎn)量損失。

產(chǎn)量(kg/hm2)=50穴水稻脫粒重×(1 hm2/50穴水稻占地面積)

挽回產(chǎn)量損失=(放蜂區(qū)產(chǎn)量-對(duì)照區(qū)產(chǎn)量)/對(duì)照區(qū)產(chǎn)量×100%

1.4 數(shù)據(jù)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2019軟件進(jìn)行處理和作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同放蜂量對(duì)水稻二化螟的防治效果由圖1可知，處理A、B、C、D對(duì)水稻二化螟的卵塊寄生率分別為20.2%、32.2%、63.5%和60.4%，校正寄生率分別為15.9%、28.6%、61.5%和58.0%，防治效果分別為29.9%、22.8%、60.4%和67.1%。其中處理C的寄生率和校正寄生率最高，分別為63.5%和61.5%，與處理D差異不顯著，但與處理A和B差異顯著，處理D的防治效果最高為67.1%，與處理C差異不顯著，但與處理A和B差異顯著。對(duì)照(CK)寄生率為5.3%，說(shuō)明自然條件下水稻田有赤眼蜂的存在，但數(shù)量很少，寄生率很低，不能有效控制水稻二化螟數(shù)量。由此可知，植保無(wú)人機(jī)釋放稻螟赤眼蜂30萬(wàn)和45萬(wàn)頭/hm2均可以達(dá)到較為理想的控害效果。

注：不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。 Note:Different lowercases indicated significant difference between different treatments at 0.05 level.圖1 放蜂量對(duì)水稻二化螟卵塊寄生率、校正寄生率和防治效果Fig.1 The parasitism rate, corrected parasitism rate and control effect of the amount of wasps released on the egg mass of Chilo suppressalis

2.2 放蜂器投放數(shù)量對(duì)水稻二化螟的防治效果由圖2可知，隨著放蜂器投放數(shù)量的增加，各處理卵塊寄生率、校正寄生率和防治效果逐漸增加，處理A、B、C、D對(duì)水稻二化螟的卵塊寄生率分別為41.6%、46.8%、59.6%和67.5%，校正寄生率分別為38.2%、43.9%、57.4%和65.3%，防治效果分別為32.9%、39.9%、63.4%和70.5%。其中處理D的卵塊寄生率、校正寄生率最高，分別為67.5%和65.3%，與處理A、B、C均差異顯著，處理D防治效果最高為70.5%，與處理C差異不顯著，但與處理A、B差異顯著。由此可知，無(wú)人機(jī)投放放蜂器數(shù)量120 個(gè)/hm2可達(dá)到較為理想的控害效果。

注：不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。 Note:Different lowercases indicated significant difference between different treatments at 0.05 level.圖2 放蜂器投放數(shù)量對(duì)水稻二化螟卵塊寄生率、校正寄生率和防治效果Fig.2 Parasitic rate, corrected parasitism rate and control effect of the number of bee droppers on rice stem borer eggs

2.3 放蜂量和放蜂器投放數(shù)量對(duì)水稻二化螟的防治效果由圖3可知，處理A1B1、A1B2、A2B1、A2B2的卵塊寄生率分別為51.2%、61.4%、62.8%和68.3%，校正寄生率分別為47.7%、58.5%、60.0%和65.8%，相對(duì)防效分別為40.7%、44.4%、67.7%和71.4%。其中處理A2B2的卵塊寄生率和校正寄生率最高，分別為68.3%與65.8%，和處理A1B2和A2B1差異不顯著，但與處理A1B1差異顯著，處理A2B2的相對(duì)防效最高為71.4%，與處理A2B1差異不顯著，但與處理A1B1和A1B2差異顯著。由此可知，無(wú)人機(jī)釋放稻螟赤眼蜂放蜂量45萬(wàn)頭/hm2，放蜂器投放數(shù)量90或120 個(gè)/hm2可以達(dá)到較為理想的控害效果。

注：不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。 Note:Different lowercases indicated significant difference between different treatments at 0.05 level.圖3 放蜂量和放蜂器投放數(shù)量對(duì)水稻二化螟卵塊寄生率、校正寄生率和防治效果Fig.3 Parasitism rate, corrected parasitism rate and control effect of the number of wasps released and the number of wasps released

2.4 產(chǎn)量和挽回產(chǎn)量損失率由圖4可知，各處理比對(duì)照(CK)均有不同程度的增產(chǎn)，處理A1B1、A1B2、A2B1、A2B2的產(chǎn)量分別為10 871.7、10 915.1、11 186.4和11 173.6 kg/hm2，挽回產(chǎn)量損失率分別為3.0%、3.4%、6.0%和5.8%，處理A2B1和A2B2的產(chǎn)量和挽回產(chǎn)量損失率差異不顯著，但與處理A1B1、A1B2差異顯著。由此可知，植保無(wú)人機(jī)釋放稻螟赤眼蜂放蜂量45萬(wàn)頭/hm2，放蜂器投放數(shù)量90和120 個(gè)/hm2，水稻增產(chǎn)幅度相對(duì)較大，挽回產(chǎn)量損失相對(duì)較多。

注：不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。 Note:Different lowercases indicated significant difference between different treatments at 0.05 level.圖4 產(chǎn)量和挽回產(chǎn)量損失率Fig.4 Yield and recovery yield loss rate

3 討論

該研究結(jié)果表明，植保無(wú)人機(jī)釋放稻螟赤眼蜂30萬(wàn)頭/hm2對(duì)水稻二化螟的相對(duì)防效較為理想，研究結(jié)果與張振鐸等[9]相符；放蜂器投放數(shù)量120 個(gè)/hm2相對(duì)防效最高，研究結(jié)果與任奎升等[10]相近；稻螟赤眼蜂放蜂量45萬(wàn)頭/hm2，放蜂器投放數(shù)量90 個(gè)/hm2對(duì)水稻二化螟的相對(duì)防效較為理想為67.7%，該結(jié)果與肖衛(wèi)平等[11]的結(jié)果一致，產(chǎn)量和挽回產(chǎn)量損失率最高，分別為11 186.4 kg/hm2和6.0%。

水稻田釋放稻螟赤眼蜂對(duì)二化螟有較好的防治效果，是稻田防治二化螟的重要生物防治措施，可減少化學(xué)藥劑的使用，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，對(duì)稻田的生態(tài)平衡具有重要意義[12]。該試驗(yàn)受2個(gè)關(guān)鍵因素的影響，一是水稻二化螟發(fā)生期要精準(zhǔn)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，蜂卵相遇才能達(dá)到最好的效果，二是赤眼蜂田間存活時(shí)間、存活率和寄生能力受天氣影響[13]。植保無(wú)人機(jī)投放赤眼蜂平均日作業(yè)能力133 hm2，較傳統(tǒng)人工釋放效率高20倍，放蜂效率高，節(jié)約時(shí)間，降低人工成本，可以短時(shí)間內(nèi)大面積精準(zhǔn)均勻釋放稻螟赤眼蜂[14]，適合大面積推廣應(yīng)用，但其防控效果是否優(yōu)于人工釋放還有待進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)釋放稻螟赤眼蜂防治水稻二化螟，推薦田間稻螟赤眼蜂釋放量45萬(wàn)頭/hm2，放蜂器投放數(shù)量90 個(gè)/hm2，防治效果為67.7%，產(chǎn)量和挽回產(chǎn)量損失率分別為11 186.4 kg/hm2和6.0%。