植保無人機超低容量噴施技術防治水稻紋枯病的藥效評價

蘭 波,劉方義,徐善忠,黃水金,余 建,楊迎青,李湘民*

(1.江西省農(nóng)業(yè)科學院 植物保護研究所,江西 南昌 330200;2.江西省南昌縣農(nóng)業(yè)局 植保站,江西 南昌 330200;3.江西省泰和縣農(nóng)業(yè)技術推廣中心,江西 泰和 343700;4.江西農(nóng)業(yè)大學 生命科學與工程學院,江西 南昌 330045)

植保無人機超低容量噴施技術防治水稻紋枯病的藥效評價

蘭 波1,劉方義2,徐善忠3,黃水金1,余 建4,楊迎青1,李湘民1*

(1.江西省農(nóng)業(yè)科學院 植物保護研究所,江西 南昌 330200;2.江西省南昌縣農(nóng)業(yè)局 植保站,江西 南昌 330200;3.江西省泰和縣農(nóng)業(yè)技術推廣中心,江西 泰和 343700;4.江西農(nóng)業(yè)大學 生命科學與工程學院,江西 南昌 330045)

于2016、2017年分別在江西省泰和縣和南昌縣進行了應用植保無人機超低容量噴施技術防治水稻紋枯病的田間試驗。試驗結果表明：植保無人機超低容量噴施對水稻紋枯病的防治效果與用藥液量呈正相關；在泰和縣試驗點，在統(tǒng)一施用25%氟環(huán)唑懸浮劑420 g/hm2的條件下，無人機用藥液15.0 L/hm2的防效(84.20%)顯著高于人工電動噴霧藥液450.0 L/hm2的防效(81.83%)；在南昌縣試驗點，在統(tǒng)一施用40%咪銅·氟環(huán)唑懸浮劑375 g/hm2的條件下,無人機用藥液7.5～15.0 L/hm2的防效為53.73%～69.44%,顯著低于人工電動噴霧藥液450.0 L/hm2的防效(86.72%)。

植保無人機;超低容量噴施技術;水稻紋枯病；防治效果；田間試驗

水稻紋枯病是全球普遍發(fā)生的水稻重要病害之一,能侵染水稻葉鞘和葉片引起枯斑,也侵染穗頸、莖稈和葉片,使水稻結實率降低,癟谷率增加,粒重下降,嚴重影響水稻的產(chǎn)量和品質(zhì),發(fā)病田塊一般減產(chǎn)10%～30%,嚴重時產(chǎn)量損失可達50%[1-2]。近年來,由于感病品種的大面積種植、氮素化肥用量的增加以及全球氣候條件的變化,水稻紋枯病發(fā)生為害逐年加重,尤其在我國南方湖南、廣東、廣西、江西等地,水稻紋枯病已位居水稻三大病害之首[3-4]。目前,水稻紋枯病防治最有效、最廣泛的方法依然是使用化學藥劑[5]。

化學農(nóng)藥的長期、大量使用已引起相關學者的高度重視。當前,農(nóng)藥減量增效已成為國家的發(fā)展戰(zhàn)略。理論上,農(nóng)藥減量存在3個途徑：一是非化學防治技術,主要包括生物防治技術、性誘劑技術和栽培防治技術等;二是高效、低毒、低殘留農(nóng)藥的研制;三是農(nóng)藥的精準施用技術,其中超低容量噴霧法是農(nóng)藥使用技術的發(fā)展趨勢[6-7],而無人機是超低容量噴施技術實施的最為理想的農(nóng)用航空器機械。植保無人機和超低容量噴霧結合的優(yōu)勢在于,農(nóng)藥用量小,防治效果好,對環(huán)境的污染輕。為了探索無人植保飛機施藥對水稻紋枯病的防控效果,我們于2016、2017年分別在江西省余江縣、南昌縣進行了植保無人機超低容量噴施技術防治水稻紋枯病的田間試驗示范,現(xiàn)將試驗示范結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗藥劑為25%氟環(huán)唑懸浮劑(巴斯夫植物保護有限公司生產(chǎn))、40%咪銅·氟環(huán)唑懸浮劑(江蘇輝豐農(nóng)化股份有限公司生產(chǎn),商品名:福滿美TM)。

供試水稻品種為豐華占、嘉育948。防治對象為水稻紋枯病。

試驗使用植保器械:XYX-801型六旋翼植保無人機(深圳市鼎天高科技有限公司生產(chǎn))；明輝牌3WBD-16型背負式電動噴霧器,工作壓力為0.2～0.4 MPa,由浙江臺州路橋明輝電動噴霧器有限公司生產(chǎn)。

1.2 示范試驗方法

本示范試驗共設2個點,分別為泰和縣冠朝鎮(zhèn)東村村試驗點、南昌縣涇口鄉(xiāng)試驗點。2個試驗點的栽培管理措施與當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)一致,符合試驗要求。

1.2.1 泰和縣試驗點 共設5個處理,分別為：無人機施藥(A1),用25%氟環(huán)唑懸浮劑420 g/hm2,用水量7.50 L/hm2;無人機施藥(A2),用25%氟環(huán)唑懸浮劑420 g/hm2,用水量11.25 L/hm2;無人機施藥(A3),用25%氟環(huán)唑懸浮劑420 g/hm2,用水量15.00 L/hm2;人工噴施(A4),用25%氟環(huán)唑懸浮劑420 g/hm2,用水量450 L/hm2;以空白作對照(CK1)。在2016年9月5日水稻孕穗末期施藥1次,在2016年9月20日水稻齊穗期施藥1次,共施藥2次。供試水稻品種為豐華占。

1.2.2 南昌縣試驗點 共設5個處理,分別為：無人機施藥(B1),用40%咪銅·氟環(huán)唑懸浮劑375 g/hm2,用水量7.50 L/hm2;無人機施藥(B2),用40%咪銅·氟環(huán)唑懸浮劑375 g/hm2,用水量11.25 L/hm2;無人機施藥(B3),用40%咪銅·氟環(huán)唑懸浮劑375 g/hm2,用水量15.00 L/hm2;人工噴施(B4),用40%咪銅·氟環(huán)唑懸浮劑375 g/hm2,用水量450 L/hm2;以空白作對照(CK2)。在2017年6月7日水稻孕穗末期施藥1次,在2017年6月19日水稻齊穗期施藥1次,共施藥2次。供試水稻品種為嘉育948。

1.3 調(diào)查和測量方法

1.3.1 氣象資料 泰和縣試驗田第一次施藥當天(2016年9月5日)天氣多云轉小雨,溫度24.0～31.0 ℃,平均溫度27.5 ℃,相對濕度81%，施藥后12 h下小雨;第2次施藥當天(9月20)天氣多云轉晴,溫度19.0～27.0 ℃,平均溫度23.0 ℃,相對濕度72%,施藥后7 d下小雨。南昌縣試驗田第1次施藥當天(2017年6月7日)天氣多云,溫度22.0～28.0 ℃,平均溫度25.0 ℃,相對濕度75%,微風,施藥后48 h降雨;第2次施藥在6月19日,當日陰轉陣雨,溫度24.0～27.0 ℃,空氣濕度85%；6月下旬南昌縣雨日較多,有利于水稻紋枯病的發(fā)生。

1.3.2 調(diào)查方法、時間和次數(shù)

1.3.2.1 調(diào)查時間和次數(shù) 在第2次施藥后10 d調(diào)查1次防效，其中泰和縣試驗點的調(diào)查時間為2016年9月30日,南昌縣試驗點的調(diào)查時間為2017年7月29日。

1.3.2.2 調(diào)查方法 根據(jù)水稻葉鞘和葉片的被害癥狀程度進行分級,以株為單位,采用對角線5點取樣法,每點調(diào)查相連5叢,共25叢,記錄總株數(shù)、病株數(shù)和病級數(shù)。分級標準如下:0級,全株無病癥;1級,第4葉片及其以下葉鞘、葉片發(fā)病(以頂葉為第1葉片);3級,第3葉片及其以下葉鞘、葉片發(fā)病;5級,第2葉片及其以下葉鞘、葉片發(fā)病;7級,劍葉葉片及其以下葉鞘、葉片發(fā)病;9級,全株發(fā)病、提早枯死。

1.3.2.3 藥效計算方法 計算公式如下:

式中:CK為空白對照區(qū)藥后病情指數(shù);PT為藥劑處理區(qū)藥后病情指數(shù)。

2 結果與分析

2.1 泰和縣試驗點無人機超低容量噴霧法防治水稻紋枯病的效果

從表1可以看出：在統(tǒng)一施用25%氟環(huán)唑懸浮劑420 g/hm2的條件下,通過六旋翼植保無人機施用藥液7.50(處理A1)、11.25(處理A2)、15.00 L/hm2(處理A3)對水稻紋枯病的防治效果分別為75.06%、80.42%、84.20%,防治效果與施用的藥液量呈正相關；通過背負式電動噴霧器施用藥液450.00 L/hm2的防治效果為81.83%，與處理A2的防治效果相當，沒有顯著性差異，但顯著高于處理A1的防治效果，又顯著低于處理A3的防治效果。說明無人機用藥液15.00 L/hm2的防治效果最好,顯著高于背負式電動噴霧器用藥液450 L/hm2的防治效果。

表1 25%氟環(huán)唑超低容量噴霧防治水稻紋枯病的試驗結果

注:同列數(shù)據(jù)后附不同小寫字母者表示不同處理間在0.05水平上差異顯著。下同。

2.2 南昌縣試驗點無人機超低容量噴霧法防治水稻紋枯病的效果

由表2可知：在統(tǒng)一施用40%咪銅·氟環(huán)唑懸浮劑375 g/hm2的條件下,通過植保無人機施用藥液7.50、11.25、15.00 L/hm2對水稻紋枯病的防治效果分別為53.73%、58.81%、69.44%,防治效果與施用的藥液量也呈正相關；但是無人機噴施不同藥液量對水稻紋枯病的防治效果均顯著低于人工電動噴霧施藥的防治效果(86.72%);無人機施用3種不同藥液量處理之間的防治效果也均存在顯著性差異。說明用植保無人機噴施40%咪銅·氟環(huán)唑懸浮劑防治水稻紋枯病時，需要進一步加大藥液量。

表2 40%咪銅·氟環(huán)唑懸浮劑超低容量噴霧防治水稻紋枯病的試驗結果

3 討論

無人機超低容量噴霧技術是目前最先進的農(nóng)藥使用技術。超低容量噴霧可以使霧滴達到80～120 μm甚至更細,噴施時省水省時省工；以水稻病蟲害防治而言,傳統(tǒng)的噴霧方式所需的藥液量一般為225～450 kg/hm2,而采用超低容量噴霧,所需的藥液量僅為4.5～7.5 L/hm2。因此,植保無人機超低容量噴霧技術具有噴灑效率高、耗時少、用藥量少、施藥質(zhì)量好等優(yōu)點,是農(nóng)作物病蟲害專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治的發(fā)展方向。近年來,我國在應用無人機超低容量噴霧技術防治農(nóng)作物病蟲害方面也有相關研究報道[8-10]。馬書芳[11]開展了應用植保無人機噴施不同藥劑防治小麥赤霉病的田間效果試驗,結果顯示植保無人機噴施藥劑對小麥赤霉病具有較好的防治效果,同時大幅度提高了防治效率。吳天長[12]進行了應用植保無人機防治稻飛虱的減量用藥試驗,試驗結果表明,用多旋翼無人機噴灑10%醚菊酯懸浮劑只需常規(guī)用藥量的80%即可達到理想的防治效果。

本試驗研究結果表明,在施用相同藥劑、相同劑量的條件下,兩個試驗點無人機防治水稻紋枯病的效果都與噴施藥液量呈正相關,用藥液量15.00 L/hm2的防效最好。在泰和試驗點,施用25%氟環(huán)唑懸浮劑420 g/hm2的條件下,植保無人機噴施不同藥液量對水稻紋枯病都有較好的防治效果,其中在用藥液量11.25 L/hm2條件下就與人工電動噴霧的防效相當,用藥液量15.00 L/hm2的防效要顯著高于人工電動噴霧的防效。然而,在泰和試驗點第2次施藥后10 d田間調(diào)查發(fā)現(xiàn),通過植保無人機超低容量噴施技術防治水稻紋枯病的小區(qū)中稻株出現(xiàn)了大量的病級較低的新鮮病斑,而在人工電動噴霧防治的小區(qū)中沒有出現(xiàn)這種情況。究其原因，可能與植保無人機噴施過程中藥液沉降到稻株基部較少,對水稻紋枯病后期的再侵染防治效果減弱有關。在南昌縣試驗點,通過植保無人機超低容量噴施藥液的防治效果不理想,噴施最大藥液量(15.00 L/hm2)的防效69.44%也顯著低于人工電動噴霧的防效86.22%。這可能與噴藥當天風力較大有關,無人機在噴施藥液過程中產(chǎn)生了藥液漂移,藥液難以沉積分布到稻株莖基部,從而影響了防治效果。

近年來，植保無人機在農(nóng)作物病蟲害防治方面的應用越來越廣泛,但在其推廣應用過程中也出現(xiàn)了一些問題，從而影響了防治效果[13-14]。通過本項研究,我們發(fā)現(xiàn)使用植保無人機超低容量施藥防治水稻紋枯病具有防治效率高的優(yōu)點,但因施用藥液容量低,為了確保防治效果,建議在農(nóng)藥中加入飛防有關助劑,防止藥液飄移,增強吸附和滲透作用。今后需要進一步開展多點多年多種作物的田間試驗,不斷總結大田試驗經(jīng)驗,完善管理辦法,以準備評價植保無人機超低容量噴施技術對農(nóng)作物病蟲害的防治效果，最終促進該項技術在農(nóng)作物病蟲害防治中推廣應用。

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EffectEvaluationofApplyingUltra-low-capacitySprayingTechnologybyPlant-protectionUnmannedAerialVehicletoControlRiceSheathBlight

LAN Bo1, LIU Fang-yi2, XU Shan-zhong3, HUANG Shui-jin1, YU Jian4, YANG Ying-qing1, LI Xiang-min1*

(1. Plant Protection Research Institute, Jiangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanchang 330200, China; 2. Plant Protection Station, Agricultural Bureau of Nanchang County in Jiangxi Province, Nanchang 330200, China; 3. Agricultural Technology Promotion Center of Taihe County in Jiangxi Province, Taihe 343700, China; 4. College of Life Science and Engineering, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China)

Field trials in Taihe county and Nanchang county of Jiangxi province during 2016～2017 were carried out to evaluate the efficiency of applying ultra-low-capacity spraying technology by plant-protection unmanned aerial vehicle to control rice sheath blight. The results showed that the control effect of applying ultra-low-capacity spraying technology by plant-protection unmanned aerial vehicle against rice sheath blight was positively correlated with the dosage of the same fungicide. In the test site of Taihe county, under the condition of uniformly applying 420 g/hm225% Epoxiconazole suspending agent, applying 15.0 L/hm2liquid medicine by unmanned aerial vehicle had the highest control effect (84.20%), which was significantly higher than the control effect (81.83%) of applying 450.0 L/hm2liquid medicine by artificial electric sprayer. In the test site of Nanchang county, under the condition of uniformly applying 375 g/hm240% Prochloraz copper salt·Epoxiconazole suspending agent, the control effect of applying 7.5～15.0 L/hm2liquid medicine by unmanned aerial vehicle was 53.73%～69.44%, which was significantly lower than the control effect (86.72%) of applying 450.0 L/hm2liquid medicine by artificial electric sprayer.

Plant-protection unmanned aerial vehicle; Ultra-low-capacity spraying technology; Rice sheath blight; Control effect; Field trial

2017-07-20

國家重點研發(fā)計劃項目(2016YFD0200808);江西省水稻產(chǎn)業(yè)體系科研專項(JXARS-02-04)。

蘭波(1981─),男,副研究員,碩士,研究方向為水稻真菌病害防治。*通訊作者:李湘民。

S435.111.42

A

1001-8581(2017)11-0055-04

(責任編輯:黃榮華)