不同植保機械在水稻病害防治中的應用效果分析

摘要 為探究植保無人機在防治水稻病害中的應用效果，以自走式噴霧機、植保無人機為主要植保機械，以水稻紋枯病和穗頸瘟為試驗對象，設置植保無人機施藥處理、自走式噴霧機施藥處理和對照處理3個處理。結果表明，2種植保機械均能防治2種水稻病害，從防治水稻紋枯病看，2種機械的防治效果均取得了較好的效果，病情指數(shù)分別為0.43和0.25，防效分別達到91.15%和94.86%。從防治穗頸瘟看，自走式噴霧機防治效果最好，病情指數(shù)為0.14，防效達到96.38%。與自走式噴霧機相比，采用植保無人機防治能夠進一步降低防治用時和成本，減少用水，節(jié)省資源，降低藥害風險，更適用于規(guī)模化種植下作物病蟲害的防治。

關鍵詞 水稻；植保機械；農(nóng)業(yè)病害；防治效果

中圖分類號 S435.11；S252.3 文獻標識碼 A

文章編號 1007-7731（2024）05-0080-04

Investigation on the effects of different plant protection machines on pest control of rice

SUN Haoliang1" " ZHANG Fujian2" " HU Shengliang3" " DONG Yuexia4

（1Agricultural Comprehensive Technology Extension Service Center， Gangxi Town， Chongming District，

Shanghai 202150， China;

2Agricultural Technology Extension Center of Chongming District， Shanghai 202150， China;

3Xincun Agricultural Comprehensive Technology Extension Service Center， Chongming District， Shanghai 202150， China;

4Agricultural Science and Technology Service Center， Shanghai 200050， China）

Abstract To explore the effectiveness of plant protection drones in the prevention and control of rice diseases， self-propelled sprayers and plant protection drones were used as the main plant protection machinery， and rice bacterial leaf streak and neck blast were selected as test subjects. Three treatments of plant protection drone treatment， self-propelled sprayer treatment and control treatment were set. The results showed that both types of plant protection machinery could effectively control the two rice diseases. In terms of preventing and controlling rice bacterial leaf streak， both machineries had good control effects compared with the control， with disease index values of 0.43 and 0.25， and control efficiencies of 91.15% and 94.86%， respectively. In terms of preventing and controlling neck blast， the self-propelled sprayer had the best control effect， with a disease index of 0.14 and a control efficiency of 96.38%. Compared to the self-propelled sprayer treatment， the use of plant protection drones can further reduce the time and cost of preventing and controlling rice pests， reduce water usage， save resources， and reduce the risk of poisoning， which is more suitable for the control of crop diseases and pests under large-scale planting.

Keywords rice; plant protection machinery; agricultural disease; prevention and control effect

水稻是重要的糧食作物之一，確保其產(chǎn)量對保障糧食安全至關重要[1-2]。植保是農(nóng)作物生產(chǎn)過程中至關重要的一個環(huán)節(jié)，在這一環(huán)節(jié)植保機械發(fā)揮了關鍵作用[3-4]。植保機械在水稻病害防治中得到了廣泛應用[5-6]。目前，水稻病害植保機械主要分為背負式電動噴霧器、自走式噴霧機和植保無人機三類。其中，背負式電動噴霧器具有輕便、靈活等特點，主要應用于零散地塊的農(nóng)作物病蟲害防治[7]；自走式噴霧機具有高效、精準、勞動強度低的優(yōu)點[8]，但機械行走對地形要求高，且機械作業(yè)過程中會對農(nóng)作物造成一定的破壞，對田塊邊角很難做到全面噴灑，影響農(nóng)作物產(chǎn)量[9]。近年來，隨著科技的發(fā)展和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式不斷創(chuàng)新，植保無人機防治因其作業(yè)效率高、節(jié)水及可規(guī)劃飛行航線等優(yōu)勢在提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效益、保護生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著重要作用[10-11]。隨著科學技術發(fā)展和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程不斷加快，植保無人機在水稻病害防治中得到了廣泛應用。植保無人機在農(nóng)業(yè)防治中的推廣應用，有效改善了傳統(tǒng)噴灑農(nóng)藥機械存在的效率低、用量大和噴灑不均勻等短板，進一步提高了規(guī)?；鳂I(yè)效率，尤其是在農(nóng)業(yè)用工緊缺地區(qū)，很好地解決了農(nóng)忙時用工難的問題。截至2022年，全國植保無人機保有量超過12.1萬架，提高農(nóng)藥利用率30%以上[12]。荀棟等[13]研究發(fā)現(xiàn)，TH80-1型植保無人機施藥7 d后，水稻稻飛虱，稻縱卷葉螟和水稻紋枯病的防效分別達到81.23%、69.32%和76.62%。為探究植保無人機對水稻病害的防治效果，本試驗以植保無人機和常規(guī)自走式噴霧機為試驗機械，探究不同植保機械對水稻紋枯病和穗頸瘟的防治效果，為今后植保無人機在農(nóng)業(yè)防治中的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗對象：水稻紋枯病和穗頸瘟。

供試藥劑：24%井岡毒素水劑，購自武漢科諾生物科技股份有限公司；50%戊唑·嘧菌酯懸浮劑，購自安道麥（北京）農(nóng)業(yè)技術有限公司。

供試品種：南粳46，購自上海崇明種子有限公司。

供試器械：常規(guī)自走式噴霧機，型號為3WPZ-700A（G4）型，產(chǎn)自山東祥瑞農(nóng)林科技有限公司，容量為700 L；植保無人機由上海市圣嘉糧食專業(yè)合作社提供，型號為3WWDZ-40B，產(chǎn)自深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司，容量為40 L。

1.2 試驗地情況

試驗地位于上海市崇明區(qū)港西鎮(zhèn)盤西村，田塊地勢平坦，肥力均勻；前茬為綠肥，2021年4月20日深翻入田，2021年6月2日田間機穴播，基本苗450萬/hm2。

1.3 試驗方法

（1）試驗處理。試驗共設3個處理：植保無人機施藥處理；自走式噴霧機施藥處理；以不噴藥劑防治作對照處理，各小區(qū)隨機區(qū)組排列。

（2）施藥方式。在同一防治時間段分別使用植保無人機、自走式噴霧機施同一配方藥劑防治水稻害。分別于8月19日和8月27日防治紋枯病2次，于水稻破口期8月27日和破口后9月4日防治水稻穗頸瘟2次。植保無人機處理，面積為1.334 0 hm2，用水量30 L/hm2，24%井岡毒素水劑300 mL/hm2，50%戊唑·嘧菌酯懸浮劑240 mL/hm2；自走式噴霧機處理，面積為0.333 5 hm2，用水量450 L/hm2，24%井岡毒素水劑300 mL/hm2，50%戊唑·嘧菌酯懸浮劑240 mL/hm2；對照處理，面積0.066 7 hm2。

（3）施肥情況?；适┚忈尫?50 kg/hm2；分蘗肥分2次施入，第1次施尿素75 kg/hm2，第2次施尿素120 kg/hm2；長粗肥或穗肥施225 kg/hm2水稻專用BB肥。

1.4 調(diào)查內(nèi)容與方法

在水稻生長期間，調(diào)查水稻紋枯病、穗頸瘟病情指數(shù)，計算防治效果，防治效果參照《農(nóng)藥田間藥效試驗準則》中相關公式進行計算[14-15]。

病株率（%）=各級病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100 （1）

病株率防效（%）=（對照區(qū)病株率-處理區(qū)病株率）/對照區(qū)病株率×100 （2）

病情指數(shù)=∑（各級病株數(shù)×各級代表值）/（調(diào)查總株數(shù)×最高級代表值）×100 （3）

防治效果（%）=（對照區(qū)藥后病情指數(shù)－處理區(qū)藥后病情指數(shù)）/（對照區(qū)藥后病情指數(shù)）×100 （4）

病情穩(wěn)定后，每個試驗小區(qū)采用5點取樣法，調(diào)查統(tǒng)計病情指數(shù)和防治效果。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對水稻紋枯病的防效

從表1可以看出，植保無人機和自走式噴霧機處理的水稻紋枯病病株率分別為0.9%和1.3%，病株防效分別為92.31%和88.89%；病情指數(shù)分別為0.43和0.25。從防治效果看，兩者總體的防效較高，植保無人機防效達到91.15%，自走式噴霧機防效達到94.86%，自走式噴霧機處理的防效較植保無人機處理提高了3.71個百分點。

2.2 不同處理對水稻穗頸瘟的防效

如表2所示，植保無人機處理的水稻穗頸瘟病株率為1.4%，病株防效為76.27%；自走式噴霧機處理的病株率為0.5%，病株防效達到91.53%。植保無人機和自走式噴霧機處理的病情指數(shù)分別為0.68和0.14，對水稻穗頸瘟的防治效果分別為82.43%和96.38%，自走式噴霧機處理的防治效果更好。

2.3 不同處理的防治用時和成本

如表3所示，自走式噴霧機防治用時1 025.5 s/hm2，防治成本82.5元/hm2；植保無人機防治用時902.5 s/hm2，防治成本67.5元/hm2。其中，無人機防治用時較少，成本較低，較自走式噴霧機防治用時和防治成本分別降低123 s/hm2和15元/hm2。

3 結論與討論

隨著農(nóng)業(yè)集約化發(fā)展，水稻等糧食作物的規(guī)?；N植面積快速增加，未來水稻種植產(chǎn)業(yè)對植保無人機作業(yè)的需求將大幅提升，具有較好的發(fā)展前景[16-17]。水稻紋枯病是水稻生產(chǎn)上的主要病害之一，防治不及時會影響水稻穩(wěn)產(chǎn)與高產(chǎn)[18]，一般發(fā)生時產(chǎn)量損失可達5%～10%，嚴重發(fā)生時可引起水稻大面積倒伏，產(chǎn)量損失高達20%～50%[19-20]。近年來，水稻生產(chǎn)上紋枯病呈現(xiàn)加重發(fā)生趨勢，在一定程度上影響了水稻的生產(chǎn)安全[21]。周奮啟等[22]研究了植保無人機和自走式噴桿噴霧機對水稻紋枯病的防治效果，發(fā)現(xiàn)在生產(chǎn)實踐中，兩者的防治效果差異不明顯。本試驗也證實了這一結論，植保無人機和自走式噴霧機的防治效果均較好。其病情指數(shù)分別為0.43和0.25，防效達到91.15%和94.86%。

稻瘟病菌引起的稻瘟病是水稻生產(chǎn)上的主要病害之一。水稻前期稻瘟病發(fā)病率較低，主要防治對象為水稻穗頸瘟，特別是水稻破口前防治和破口后的補防非常關鍵，發(fā)病嚴重的地塊可能嚴重減產(chǎn)甚至絕收，制約水稻的穩(wěn)產(chǎn)與高產(chǎn)[23-24]。本試驗結果表明，自走式噴霧機噴施的防治效果較好，病情指數(shù)為0.14，防效達96.38%；植保無人機噴施的防效為82.43%，稍低于自走式噴霧機噴施的防治效果，但綜合防治用時和成本植保無人機更省水，能有效降低成本，提高作業(yè)效率，降低藥害風險。

隨著水稻規(guī)模化種植和農(nóng)村勞動力的流失，作業(yè)效率和人工成本成為制約規(guī)?；a(chǎn)的重要因素。采用無人機防治，可大大節(jié)約時間和成本，用時902.5 s/hm2，防治成本67.5元/hm2，隨著科學技術和人工智能的發(fā)展，將會進一步提高無人機作業(yè)效率，降低成本。

本試驗以植保無人機和常規(guī)自走式噴霧機為試驗機械，探究了不同植保機械對水稻紋枯病和穗頸瘟的防治效果，為今后植保無人機在農(nóng)業(yè)防治中的應用提供參考。

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（責編：何 艷）

基金項目 上海市崇明區(qū)農(nóng)業(yè)科創(chuàng)項目（2022CNKC-02-05）；上海市崇明區(qū)“可持續(xù)發(fā)展科技創(chuàng)新行動計劃”（CK2022-09）。

作者簡介 孫豪良（1984—），男，上海人，碩士，農(nóng)藝師，從事農(nóng)作物植保和栽培研究。

通信作者 董月霞（1977—），女，北京人，農(nóng)藝師，從事植物栽培生態(tài)與環(huán)境調(diào)控研究。

收稿日期 2023-12-08