農業(yè)無人機對直播水稻雜草防除及減量化用藥效果分析

摘 要 通過農業(yè)無人機、電動噴霧器2種施藥方式將芐嘧·丙草胺、異噁草松等4種常規(guī)藥劑對直播水稻各時期雜草施藥，并對防除效果進行了評價。結果發(fā)現(xiàn)，采用農業(yè)無人機與電動噴霧器對直播水稻各時期雜草施藥均有很好的防治效果，常規(guī)劑量的防效達96.6%～100%，減量20%～30%的防效達95.8%～100%。農業(yè)無人機作業(yè)效率更高，實現(xiàn)了綠色高效、減量控害的目的，適合生產(chǎn)上大面積推廣應用。

關鍵詞 農業(yè)無人機；電動噴霧器；直播水稻；雜草防治；減量控害

中圖分類號：S251；S451.21 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.11.012

余姚市位于浙江省東部寧紹平原地區(qū)，水稻是余姚市種植面積最大的農作物，年種植面積保持在20 000 hm2以上。近年來，隨著農村季節(jié)性勞動力緊張的現(xiàn)實情況和現(xiàn)代農業(yè)輕型耕作制度的推廣，直播水稻面積不斷擴大，已成為余姚市水稻的主要栽培方式，種植面積約占全市水稻種植的50%。直播水稻田塊較平整且水層淺，雜草種子易于萌發(fā)。雜草成災期一般有兩個時段，首次出現(xiàn)在播種后的5～20 d，以禾本科雜草為主，25～40 d開始形成第2個稻田雜草的成災期，以莎草科雜草、闊葉雜草為主[1]，對直播水稻的雜草防除主要有苗前封殺和苗后莖葉除草兩個時期。與移栽稻田相比，直播水稻雜草發(fā)生種類更多、密度更高、為害時間更久、造成損失更重，已成為影響直播水稻產(chǎn)量穩(wěn)定的重要因素之一[2-3]，特別是千金子、稗草等雜草抗性的產(chǎn)生[4-5]，對水稻生產(chǎn)危害很大。由于農戶大劑量、廣泛地使用氰氟草酯等除草藥劑，水稻田雜草抗藥性增加，防效逐年下降，稻田草害加重，甚至引起作物藥害，推廣應用綠色高效的施藥技術勢在必行。

背負式電動、擔架式機動噴霧器等傳統(tǒng)人工施藥方式存在作業(yè)時行走困難、勞動強度大和作業(yè)效率低等問題，已無法滿足日趨規(guī)?；N植水稻生產(chǎn)的需求[6]。農業(yè)無人機作為一種新型農機裝備，具有安全性好、適應性廣、作業(yè)效率高、人工成本低等優(yōu)點[7]，無人機施藥可以提高農藥利用率、減輕勞動強度、提高工作效率，已經(jīng)廣泛應用于防治作物的病蟲草害[8]。與人工施藥方式相比，無人機施藥更安全高效，在添加助劑的情況下，能夠有效提升施藥效果，達到農藥減量增效的效果[9]。目前，國內農業(yè)無人機對直播水稻田雜草防治研究熱點主要在無人機應用與防治藥劑篩選方面[10-14]，而農藥減量化用藥防除直播水稻各時期雜草的研究還很少涉及，因此在高效農機作業(yè)需求與肥藥減量現(xiàn)實要求下，探討農業(yè)無人機對直播水稻各時期雜草的防除效果，可為推廣示范水稻雜草“綠色防控”提供參考。

1 材料與方法

1.1" 試驗地點

試驗在浙江省余姚市陽明街道種植大戶早稻田內進行，水稻品種為甬秈15，栽培方式為水稻直播，浸種催芽后于2023年4月10日播種。栽培措施、肥水管理和非靶標病蟲害防治等田間管理措施一致。

1.2" 施藥器械

啟飛多旋翼無人機A22，杭州啟飛智能科技有限公司生產(chǎn)；3WB d-16A背負式電動噴霧器，臺州市路橋蓬街塑模機械廠生產(chǎn)。

1.3" 試驗藥劑

供試藥劑為萌芽葆（40%芐嘧·丙草胺懸浮劑，浙江吉順植物科技有限公司生產(chǎn)）、廣滅靈（36%異噁草松微囊懸浮劑，美國富美實公司生產(chǎn)）、排草丹[48%滅草松鈉鹽可溶液劑，巴斯夫植物保護（江蘇）有限公司生產(chǎn)]、澳虎（75% 2甲4氯二甲胺鹽水劑，澳大利亞紐發(fā)姆有限公司生產(chǎn)），飛防助劑為濃傲（脂肪酸乙酯維生素E懸乳劑，南非尼勒思科882有限責任公司生產(chǎn)）。

1.4" 試驗設計

試驗設9個處理，不設重復，無人機每667 m²用水量為4 kg，助劑5 mL，飛行高度1.5 m，速度4 m·s^-1，幅寬3 m；電動噴霧器每667 m²用水量為35 kg，具體試驗設計見表1。

2023年4月16日下午第1次施藥，施藥時水稻與雜草均未出苗。天氣晴，平均溫度為21 ℃，最高溫度為27 ℃，最低溫度為15 ℃，東南風3級。

5月27日上午第2次施藥，施藥時水稻處于4～5葉期、雜草處于3～4葉期。天氣多云，平均溫度為22 ℃，最高溫度為25 ℃，最低溫度為19 ℃，東南風2級。

1.5" 調查內容與方法

第1次施藥后20 d（5月6日）調查苗前封草效果，第2次施藥后12 d（6月9日）調查苗后莖葉除草效果，各處理采用“S”型隨機取樣6點，每個點調查0.11 m²，記錄各處理禾本科、闊葉科、莎草科雜草發(fā)生株數(shù)，并在第2次調查時稱取各處理雜草鮮質量，計算雜草株數(shù)防效和鮮質量防效，運用Excel對數(shù)據(jù)進行處理和分析。

株防效=（對照區(qū)雜草數(shù)-處理區(qū)雜草數(shù)）/對照區(qū)雜草數(shù)×100%；

鮮質量防效=（對照區(qū)雜草鮮質量-處理區(qū)雜草鮮質量）/對照區(qū)雜草鮮質量×100%。

每次施藥后3、7 d觀察水稻的長勢，如有藥害，詳細描述藥害癥狀（生長抑制、褪綠、畸形）及發(fā)生的時間，并在每次藥效試驗調查時，觀察藥害變化情況和完全恢復的時間，按目測法分5級確定藥害程度。分級標準：1級，水稻生長正常，無任何受害癥狀；2級，水稻輕微藥害，藥害少于10%；3級，水稻中等藥害，以后能恢復，不影響產(chǎn)量；4級，水稻藥害較重，難以恢復，造成減產(chǎn)；5級，水稻藥害嚴重，不能恢復，造成明顯減產(chǎn)或絕產(chǎn)。

2" 結果與分析

2.1" 各處理對直播水稻的苗前封草效果

第1次施藥后20 d不同施藥方式與封草藥劑對直播水稻苗前雜草的封草效果（見表2），調查時空白對照小區(qū)稗草、耳葉水莧、異型莎草等雜草大量發(fā)生，總株數(shù)達970株·m^-2。農業(yè)無人機與電動噴霧器噴施40%芐嘧·丙草胺100 mL、40%芐嘧·丙草胺70 mL、40%芐嘧·丙草胺100 mL+36%異噁草松30 mL、40%芐嘧·丙草胺70 mL+36%異噁草松21 ml對直播水稻苗前雜草均有很好的封草效果，其中農業(yè)無人機噴施常規(guī)劑量對稗草、耳葉水莧、異型莎草的防效達100%，對總草的防效達100%，用量減少30%對稗草、耳葉水莧、異型莎草的防效達95.6%～100%，對總草的防效達98.8%～99.8%；電動噴霧器噴施常規(guī)劑量對稗草、耳葉水莧、異型莎草的防效達95.7%～100%，對總草的防效達98.0%～100%，用量減少30%對稗草、耳葉水莧、異型莎草的防效達91.1%～100%，對總草的防效達98.8%～99.5%。試驗表明，農業(yè)無人機與電動噴霧器對直播水稻苗前雜草的封草效果相當，且常規(guī)劑量減少30%的情況下防效依然很好。

2.2" 各處理對直播水稻的苗后莖葉除草效果

第2次施藥后12 d不同施藥方式和除草藥劑對直播水稻苗后闊葉、莎草科雜草的株防除和鮮質量防效（見表3、表4）。株防效和鮮質量防效數(shù)據(jù)表明，農業(yè)無人機與電動噴霧器噴施48%滅草松200 mL、48%滅草松160 mL、75% 2甲4氯20 mL、75% 2甲4氯16 mL對直播水稻苗后闊葉、莎草科雜草均有很好的防效，其中農業(yè)無人機噴施常規(guī)劑量對耳葉水莧、陌上菜與異型莎草的防效達96.6%～100%，對苗后總草的防效達97.9%～100%，用量減少20%對耳葉水莧、陌上菜與異型莎草的防效達93.1%～100%，對苗后總草的防效達95.8%～100%；電動噴霧器噴施常規(guī)劑量對耳葉水莧、陌上菜與異型莎草的防效達100%，對苗后總草的防效達100%，用量減少20%對耳葉水莧、陌上菜與異型莎草的防效達100%，對苗后總草的防效達100%，可見農業(yè)無人機對苗后莖葉雜草的防效與電動噴霧器相當，且常規(guī)劑量減少20%的情況下防效依然很高。

2.3" 各藥劑處理對直播水稻的安全性

于施藥后3、7 d進行目測觀察，噴施36%異噁草松后3 d水稻葉片開始有輕微白化現(xiàn)象，葉片失綠，藥后20 d左右完全恢復，對成秧率、后期生長及最后產(chǎn)量均無影響。其他藥劑處理水稻長勢良好，均未出現(xiàn)明顯的藥害癥狀，說明農業(yè)無人機與電動噴霧器噴施供試藥劑在本試驗劑量下對水稻生長均安全。

2.4" 不同施藥方式的作業(yè)效率

調查發(fā)現(xiàn)，農業(yè)無人機平均每小時作業(yè)4 hm²，電動噴霧器平均每小時作業(yè)0.13 hm²，農業(yè)無人機作業(yè)效率約是電動噴霧器的30倍，農業(yè)無人機作業(yè)效率高，具有省工高效的優(yōu)勢，適合大面積推廣應用。

3" 結論與討論

試驗選取了農業(yè)無人機、電動噴霧器2種施藥方式將芐嘧·丙草胺、異噁草松等4種藥劑對直播水稻各時期雜草進行施藥防治，驗證了農業(yè)無人機在直播水稻田各時期雜草防除中的效果，探討了農業(yè)無人機對減藥增效的助推作用。試驗結果表明，農業(yè)無人機與電動噴霧器噴施常規(guī)藥劑對直播水稻田各時期雜草均有很高的防效，常規(guī)藥劑用量可減20%～30%，且對水稻安全。張韞政等在成都市開展農業(yè)無人機防控水直播稻田雜草試驗，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)施藥方式相比，無人機施藥更安全高效，在添加助劑的情況下，能夠有效提升施藥效果，達到農藥減量增效的效果[9]。李春清等在湖北省鐘祥市使用農業(yè)無人機開展水直播稻田一次性除草試驗，發(fā)現(xiàn)無人機作業(yè)對水直播田除草效果好，對水稻安全，藥劑使用量可減30%[11]。上述結果與本試驗結果一致。農業(yè)無人機適合在直播水稻各時期雜草防除中應用，能夠實現(xiàn)安全高效、減量控害的目的，符合綠色高效的種植需求，可以在生產(chǎn)上大面積推廣示范。

參考文獻：

[1] 劉井濤.鹽城地區(qū)直播稻田雜草發(fā)生特點及化學防除技術[J].南方農業(yè)，2022，16（19）：68-71.

[2] 徐慶國， 劉紅梅， 黃豐. 湖南直播稻發(fā)展趨勢與對策探討 [J]. 作物研究， 2015， 29（3）： 296-299.

[3] 張琨， 王新宇， 王志強. 田間雜草的危害及防治技術 [J]. 現(xiàn)代農業(yè)， 2011（9）： 40-41.

[4] 董立堯，陳國奇，李俊，等.我國稻麥連作區(qū)水稻田雜草抗藥性現(xiàn)狀[C]//第十三屆全國雜草科學大會論文摘要集.貴陽：中國植物保護學會雜草學分會，2017.

[5] 吳水祥， 狄蕊， 翟婧， 等. 來施凈與不同藥劑配施對連作晚稻田雜草的防除效果試驗初報 [J]. 上海農業(yè)科技， 2022（4）： 133-134， 139.

[6] 張海艷，蘭玉彬，文晟，等.植保無人機水稻田間農藥噴施的作業(yè)效果[J].華南農業(yè)大學學報，2019，40（1）：116-124.

[7] 洪沛. 巢湖市農業(yè)無人機的應用現(xiàn)狀與發(fā)展對策 [J]. 現(xiàn)代農機， 2023（2）： 1-4.

[8] 袁會珠， 薛新宇， 閆曉靜， 等. 植保無人飛機低空低容量噴霧技術應用與展望 [J]. 植物保護， 2018， 44（5）： 152-158， 180.

[9] 張韞政， 貢常委， 張水容， 等. 成都平原直播稻田雜草群落構成及植保無人機防控效果 [J]. 湖南農業(yè)大學學報（自然科學版）， 2022， 48（5）： 608-612.

[10] 俞才軍， 陳時健， 薛金龍. 460 g·L-1 2甲·滅草松可溶液劑防除水稻直播田雜草藥效試驗簡報 [J]. 上海農業(yè)科技， 2021（3）： 128-129， 132.

[11] 李春清， 王家剛， 林秋菊， 等. 多旋翼植保機對水直播稻田雜草的防除效果 [J]. 湖北植保， 2019（1）： 20-21， 19.

[12] 柏超， 許琴芳， 寧國云， 等. 無人機施藥在水直播稻田雜草防除中的應用效果研究 [J]. 現(xiàn)代農業(yè)科技， 2019（13）： 96-97.

[13] 邵國民， 駱琴， 何信富， 等. 植保無人機防除水稻直播田雜草效果評價 [J]. 中國稻米， 2019， 25（6）： 89-92.

[14] 楊永杰， 張慧泉， 金文涌， 等. 幾種封閉除草劑兩個時期用藥效果對比及其交互作用分析 [J]. 植物保護， 2022， 48（5）： 341-347， 360.

（責任編輯：敬廷桃）