植保無人機在玉米田莖葉除草劑噴施中的應用研究

岳德成 胡冠芳 韓菊紅 史廣亮 李青梅 柳建偉 姜延軍

摘 要：在隴東旱塬條件下，以4%煙嘧磺隆OD+75%二氯吡啶酸SG+90%莠去津WG作為參試除草劑，試驗測定了植保無人機在玉米田莖葉除草劑噴施中的應用效果。結果表明：參試除草劑“煙嘧磺隆+二氯吡啶酸+莠去津”及其與飛防助劑“邁飛”的混用配方通過植保無人機噴施，對玉米的生長發育均無明顯影響。植保無人機噴施對玉米田莖葉除草劑“煙嘧磺隆+二氯吡啶酸+莠去津”有顯著的增效和減量效應，藥液中添加適量的飛防助劑“邁飛”能明顯提高植保無人機的噴施效果，可使參試除草劑配方中的4%煙嘧磺隆OD、75%二氯吡啶酸SG和90%莠去津WG的適宜施用量分別降至750mL/hm2、75g/hm2和 525g/hm2，較推薦用量依次減少用藥41.18%、37.5%和76.59%，并能確保控草效果，對藜、狗尾草和總草的株防效分別達到99.21%、63.14%和74.26%，鮮重防效分別達到99.92%、87.10%和94.15%。

關鍵詞：植保無人機；玉米田；莖葉處理除草劑；減量效應

中圖分類號 S451.22+2；S251 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2018）20-0077-3

玉米已成為甘肅省第一大糧食作物，全省種植面積近100萬hm2，占糧食總種植面積的35%，在保障甘肅地區糧食安全、增加農民收入等方面發揮了重要作用[1]。雜草是影響玉米產量和質量的重要因素，經濟、安全、高效地控制田間雜草的發生和危害，是生產上亟待解決的問題。當前，化學防除依然是大面積控制玉米田草害的主要手段之一，但現有的噴藥器械仍以傳統的背負式噴霧器為主，存在藥液霧化程度低、噴霧量大、液滴分布不均勻、藥劑利用率差、工作效率低下等問題，對生態環境和人身健康構成了較大的威脅，也明顯增加了玉米的生產成本。

植保無人機是近年發展起來的一種先進的植保器械，具有噴灑效果好、噴霧效率高、適用性好、安全系數高、作物損傷小特別是能夠顯著減少農藥施用量等優點[2-3]，目前已成功應用于小麥、果樹等糧經作物田的農藥噴施，并取得了顯著的經濟、社會效益。但植保無人機在我國的研究和應用才剛剛起步，其本身的機械性能、作業參數和配套的藥劑及其劑型等還有待深入研究[4]，應用中所涉及的作物、有害生物及藥劑種類很狹窄，有關玉米田除草劑施用方面的研究還鮮有報道。為此，筆者于2018年度開展了植保無人機對玉米田莖葉除草劑的噴施效果試驗，以期為除草劑的減量施用提供有效途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗區概況 試驗于2018年布設在平涼市農業科學院高平試驗站（N35°17′26.63″，E107°29′43.83″），該站海拔1360m，年降水量511.2mm，年蒸發量1466.55mm，秋季多雨，冬季干燥，春季至初夏少雨多風，“十年九旱”是該地區典型的氣候特點。試驗地地塊平整，地力均勻，前茬為高粱；田內雜草分布均勻，其主要種類有藜Chenopodium album L.、狗尾草Setaria viridis（L.）Beauv.、反枝莧Amaranthus retroflexus L.、鐵莧菜Acalypha australis L.、打碗花Calystegia hederacea Wall.ex Roxb.、水棘針Amethystea caerulea L.等，以藜和狗尾草占絕對優勢。

1.2 試驗材料 參試除草劑為75%二氯吡啶酸可溶粒劑（SG），美國陶氏益農公司生產；90%莠去津水分散粒劑（WG），浙江中山化工集團有限公司生產；4%煙嘧磺隆可分散油懸浮劑（OD），江蘇輝豐農化股份有限公司生產。噴霧助劑為邁飛，北京廣源益農化學有限責任公司。植保無人機型號為大疆MG-1，甘肅天翼航空科技有限責任公司提供；背負式噴霧器型號為工農-16型，臺州利農噴霧器廠生產。玉米品種為先玉335，美國先鋒良種國際有限公司育成。

1.3 試驗設計 將玉米田莖葉除草劑“4%煙嘧磺隆OD+75%二氯吡啶酸SG+90%莠去津WG”設置5個施用劑量處理、2個添加助劑處理，另設空白對照和人工除草處理，詳見表1。處理隨機排列，重復3次，小區面積378.6m2（6m×63.1m）。

1.4 試驗過程 4月中下旬（4月20日），在整地、施肥（尿素300kg/hm2、磷酸二銨225kg/hm2）、旋地和劃分小區，各小區間預留3m的隔離帶；隨后，采用點播器等行距點播玉米，行距50cm，穴距27.5cm，每穴播2粒，玉米定苗時，每穴選留1株健壯植株，其他管理同大田。玉米6葉期（5月28日），按設計的除草劑施用劑量、噴霧器械種類將藥液分小區均勻噴施到雜草莖葉表面，植保無人機沿小區長邊所指方向飛行，飛行高度60cm，飛行速度6.5m/s，噴幅3m，噴霧量為30kg/hm2，背負式噴霧器噴霧量為450kg/hm2。施藥當日晴天，最高氣溫27.8℃，相對濕度69%，風力小于3級。人工除草處理區采取人工方法及時拔除雜草，使之在玉米全生育期始終處于無雜草危害狀態，空白對照區的雜草任其自然生長。

1.5 調查方法 玉米生長全過程系統觀察藥害狀況，如出現藥害的時間、癥狀類型及恢復的時間等；藥后30d，調查除草效果，每小區按斜對角線3點取樣，樣點面積0.25m2（0.5m×0.5m），同一小區3樣點的所有雜草拔出后，混合裝入同一個塑料袋，室內分別記載藜、狗尾草及其他雜草的株數并分別稱取其鮮重。

株防效（%）=[（空白對照區雜草株數-噴施除草劑處理區雜草株數）/空白對照區雜草株數]×100；

鮮重防效（%）=[（空白對照區雜草鮮重-噴施除草劑處理區雜草鮮重）/空白對照區雜草鮮重）]×100。

1.6 數據統計分析 利用Excel 2007和DPS 7.05統計軟件分析處理數據，用Duncan's氏新復極差法比較處理間差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 安全性 直觀觀察表明，植保無人機噴施條件下，參試除草劑各施用劑量及噴霧助劑“邁飛”的添加對玉米全生育期的生長發育均無明顯影響，其株高、莖粗、葉色、長勢等莖部性狀及果穗長、果穗粗、籽粒飽滿度等穗部性狀與人工除草處理基本相同。可見，在玉米田采用植保無人機噴施莖葉除草劑具有良好的安全性。

2.2 對雜草的防除效果 由表2可知，植保無人機噴施對玉米田莖葉除草劑“煙嘧磺隆+二氯吡啶酸+莠去津”有明顯的減量效應。當其中的4%煙嘧磺隆OD、75%二氯吡啶酸SG和90%莠去津WG施用量分別降至900mL/hm2、105g/hm2和750g/hm2時，對狗尾草的株防效、鮮重防效和對總草的株防效、鮮重防效依然分別高于57%、83%、69%和92%，極顯著高于植保無人機以較低劑量的“4%煙嘧磺隆OD 750mL/hm2+75%二氯吡啶酸SG 75g/hm2+90%莠去津WG 525g/hm2”配方噴施，也極顯著高于背負式噴霧器以較高劑量的“4%煙嘧磺隆OD 1200mL/hm2+75%二氯吡啶酸SG 225g/hm2+90%莠去津WG 1200g/hm2”配方噴施；但植保無人機噴施對藜的株防效和鮮重防效在參試除草劑各施用劑量間均無顯著差異，分別高于98%和99%，與背負式噴霧器以較高劑量的“4%煙嘧磺隆OD 1200mL/hm2+75%二氯吡啶酸SG 225g/hm2+90%莠去津WG 1200g/hm2”配方噴施相當。

表3表明，參試除草劑通過植保無人機噴施時，其藥液中添加噴霧助劑“邁飛”可進一步提高控草效果。4%煙嘧磺隆OD 900mL/hm2+75%二氯吡啶酸SG 105g/hm2+90%莠去津WG 750g/hm2+邁飛600mL/hm2對狗尾草的株防效、鮮重防效和對總草的株防效、鮮重防效分別達到66.66%、89.56%、76.14%和94.93%，極顯著高于相同藥劑配方不加邁飛處理；4%煙嘧磺隆OD 750mL/hm2+75%二氯吡啶酸SG 75g/hm2+90%莠去津WG 525g/hm2+邁飛600mL/hm2對狗尾草的株防效、鮮重防效和對總草的株防效、鮮重防效分別達到63.14%、87.10%、74.26%和94.15%，亦極顯著高于相同藥劑配方不加邁飛處理。從統計學角度看，較低劑量的“4%煙嘧磺隆OD 750mL/hm2+75%二氯吡啶酸SG 75g/hm2+90%莠去津WG 525g/hm2+邁飛600mL/hm2”配方對狗尾草和總草的防除效果顯著或極顯著低于較高劑量的“4%煙嘧磺隆OD 900mL/hm2+75%二氯吡啶酸SG 105g/hm2+90%莠去津WG 750g/hm2+邁飛600mL/hm2”配方，但也能有效控制田間雜草的危害。

3 結論與討論

試驗結果表明：參試除草劑“煙嘧磺隆+二氯吡啶酸+莠去津”及其與噴霧助劑“邁飛”的混用配方通過植保無人機噴施，對玉米的生長發育均無明顯影響。植保無人機噴施對玉米田莖葉除草劑“煙嘧磺隆+二氯吡啶酸+莠去津”有顯著的增效和減量效應，若在藥液中添加適量的飛防助劑“邁飛”有進一步提高植保無人機噴施效果的作用，可使參試除草劑配方中的4%煙嘧磺隆OD、75%二氯吡啶酸SG和90%莠去津WG的適宜施用量分別降至750mL/hm2、75g/hm2和525g/hm2，較推薦劑量[5]（4%煙嘧磺隆OD為1275mL/hm2、75%二氯吡啶酸SG為120g/hm2、90%莠去津WG為2242.5g/hm2）依次減少用藥41.18%、37.5%和76.59%，以長殘留除草劑莠去津的減量幅度最大。可見，藥液中添加噴霧助劑并采用植保無人機噴施是大幅度減少玉米田莖葉除草劑施用量的有效途徑，具有大面積推廣應用的價值。

天氣狀況、噴藥時期和無人機工作參數等對莖葉除草劑的作用效應和植保無人機的作業質量均有明顯影響。風力超過3級、飛行高度超過一定限度，霧滴飄移流失較多，加大了相鄰作物受藥害的風險，嚴重影響霧滴沉降的有效性和均勻性；藥劑噴施過早，田間雜草出苗數量少，多數雜草不能著藥，噴施過遲，雜草植株偏大，抗藥性增強，明顯影響藥劑的控草效果；噴霧量和助劑對植保無人機作業效果亦有明顯影響，現有研究認為，利用植保無人機噴施農藥時，宜將噴霧量掌握在7.5～15kg/hm2，并在藥液中添加“邁飛”、“烈鷹”、“百美達”等飛防專用助劑可充分發揮藥劑的作用效應、顯著降低藥劑的施用量[6-8]。隴東旱塬區玉米苗期，往往多風少雨，氣候干旱，適度降低機飛高度和增加噴霧量是有效減少霧滴漂移損失，提高霧滴在雜草莖葉表面的沉降密度和分布均一性的主要措施，據筆者觀察，該地區的機飛高度（距離作物頂部）宜掌握在0.5～0.8m，噴霧量（兌水量）宜提高至30kg/hm2左右。

綜合看出，利用植保無人機噴施莖葉除草劑特別是噴施除草劑與噴霧助劑的混用配方，對雜草的控制效果確實可靠，對玉米的生長發育無明顯影響，對藥劑的減量效應顯著，是玉米生產上值得推廣應用的經濟、安全、高效的除草劑噴施新技術。為了確保植保無人機的噴施效果，實際應用中要特別注意以下幾點：一要掌握適宜的氣候環境，最好在無風或微風的晴好天氣噴施；二要掌握適宜的作業參數，無人機飛行高度不能低于0.5m，也不能超過1m，噴霧量以30kg/hm2為宜；三要采取必要的抗漂移措施，可在藥液中添加適宜的飛防助劑；四要將噴施時期盡可能安排在大多數雜草已出苗的時期，但要避免雜草苗齡過大。

參考文獻

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（責編：張宏民）