植保無人機(jī)與常規(guī)機(jī)械玉米田作業(yè)效果對(duì)比研究

玉米是我國主要的糧食作物，玉米螟、黏蟲、南方銹病等病蟲害是影響玉米產(chǎn)量的主要因素。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村勞動(dòng)力出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性短期，勞動(dòng)力成本大幅度上上升，加上玉米中后期植株高大、田間溫度高，缺乏有效的防治機(jī)械，導(dǎo)致玉米中后期病蟲害基本無人防治。隨著我國無人機(jī)行業(yè)發(fā)展迅速，植保無人機(jī)可以用于玉米田防治中后期病蟲害。因此，掌握植保無人機(jī)與常規(guī)機(jī)械作業(yè)在病蟲害防效上的差異，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，可以為制定玉米后期病蟲害防治方案提供科學(xué)依據(jù)，更好地促進(jìn)無人機(jī)的推廣，提升玉米病蟲害機(jī)械化防治水平。

一、試驗(yàn)材料

（一）試驗(yàn)田概況

試驗(yàn)田位于博愛縣孝敬鎮(zhèn)，周邊玉米規(guī)模化種植，試驗(yàn)田病蟲害發(fā)生較均勻，試驗(yàn)小區(qū)的玉米品種、栽培管理?xiàng)l件一致。

（二）試驗(yàn)作物及對(duì)象

試驗(yàn)作物為玉米，品種為粒收1號(hào)。試驗(yàn)對(duì)象為黏蟲、棉鈴蟲、玉米螟。

（三）試驗(yàn)機(jī)械

單旋翼油動(dòng)無人機(jī)（型號(hào)：3WQF120-12型智能懸浮植保機(jī)，廠家：安陽全豐航空植保科技有限公司）

（四）對(duì)照機(jī)械

自走式噴桿噴霧機(jī)（型號(hào)：3WPZ-700 c，廠家：青州泰達(dá)機(jī)械有限公司），背負(fù)式電動(dòng)噴霧器（16L）。

（五）試驗(yàn)藥劑

3%甲維·氟鈴脲乳油，安陽全豐生物科技有限公司；4.5%高效氯氟氰菊酯乳油，安陽全豐生物科技有限公司；5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽乳油，河北中天邦正科技股份有限公司；20%除蟲脲懸浮劑，安陽全豐生物科技有限公司；30%戊唑醇懸浮劑，安陽全豐生物科技有限公司；全豐烈鷹飛防助劑，安陽全豐生物科技有限公司。

二、試驗(yàn)設(shè)計(jì)和安排

（一）小區(qū)安排

設(shè)植保無人機(jī)油動(dòng)單旋翼防治、人工常規(guī)防治、空白對(duì)照3個(gè)處理，無重復(fù)。各處理按順序排練，處理間用隔離行隔開，隔離行寬8 m。苗期對(duì)照機(jī)械為自走式噴桿噴霧機(jī)，植保無人機(jī)和人工常規(guī)防治處理各3333 m2，空白對(duì)照667 m2；灌漿初期植保無人機(jī)處理和空白對(duì)照各3333 m2，人工常規(guī)防治區(qū)667 m2。

（二）試驗(yàn)藥劑及用量

1.苗期。每667 m2用3%甲維·氟鈴脲乳油30 mL+4.5%高效氯氟氰菊酯乳油50 mL +全豐烈鷹飛防助劑1 mL，植保無人機(jī)處理區(qū)每667 m2噴液量0.8 L，常規(guī)防治區(qū)每667 m2噴液量20 L。

2.灌漿期。每667 m2用5%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽乳油15 mL+20%除蟲脲懸浮劑20 mL +全豐烈鷹飛防助劑1 mL。植保無人機(jī)處理區(qū)每667 m2噴液量1.2 L，常規(guī)防治區(qū)每667 m2噴液量30 L。

（三）施藥時(shí)間及方法

苗期，6月23日施藥1次，施藥當(dāng)日多云，氣溫22～34 ℃，微風(fēng)，藥后8 h內(nèi)無雨。7月16日出現(xiàn)暴雨，導(dǎo)致玉米大面積倒伏，后逐漸恢復(fù)。灌漿初期，8月24日施藥，施藥1次，當(dāng)日多云轉(zhuǎn)晴，氣溫22～33 ℃，微風(fēng)，藥后8 h內(nèi)無雨。

三、調(diào)查方法

（一）調(diào)查時(shí)間和次數(shù)

1.苗期共調(diào)查4次，6月23日調(diào)查藥前基數(shù)，6月26日、6月30日、7月3日分別調(diào)查藥后3 d、藥后7 d、藥后10 d各小區(qū)被害株數(shù)。

2.灌漿期共調(diào)查3次，8月23日調(diào)查藥前基數(shù)，8月31日、9月7日分別藥后調(diào)查害蟲存活數(shù)。9月13日調(diào)查畝穗數(shù)，穗粒數(shù)，采集玉米穗，曬干后測(cè)千粒質(zhì)量。

（二）調(diào)查方法

1.苗期。固定雙對(duì)角線5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)調(diào)查100株，共500株，調(diào)查玉米被害的植株數(shù)量。

2.灌漿期。固定雙對(duì)角線5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)調(diào)查50株，共250株，調(diào)查玉米螟、棉鈴蟲、桃蛀螟、黏蟲等害蟲數(shù)量。

（三）產(chǎn)量調(diào)查方法

每個(gè)處理選擇3個(gè)原樣點(diǎn)，調(diào)查畝穗數(shù)和穗粒數(shù)，每點(diǎn)調(diào)查11行玉米行長，計(jì)算行距，調(diào)查51株玉米距離，計(jì)算株距，通過行距和株距計(jì)算畝穗數(shù)。調(diào)查穗粒數(shù)，選擇有代表性的玉米行，每5穗取1穗，共30穗，計(jì)算平均穗粒數(shù)。所取玉米穗曬干后，測(cè)千粒質(zhì)量。

表1 不同機(jī)械作業(yè)對(duì)玉米苗期蟲害防效

表2 不同機(jī)械作業(yè)對(duì)玉米灌漿期蟲害防效

（四）計(jì)算方法

被害株增長率（%）=（藥后玉米被害株數(shù)-藥前玉米被害株數(shù)）/藥前玉米被害株數(shù)×100

防效（%）＝（對(duì)照被害增加率-處理被害增加率）/對(duì)照被害增長率×100

減退率（%）＝（藥前蟲口密度-藥后蟲口密度）/藥前蟲口密度×100

校正防效（%）＝[1-（處理區(qū)藥后活蟲數(shù)×對(duì)照區(qū)藥前活蟲數(shù)）/（處理區(qū)藥前活蟲數(shù)×對(duì)照區(qū)藥后活蟲數(shù)）]×100

每667 m2產(chǎn)量（kg）＝畝穗數(shù)×穗粒數(shù)×千粒質(zhì)量×0.000001

四、結(jié)果與分析

（一）苗期作業(yè)效果

由表1可知，植保無人機(jī)防治和自走式機(jī)械防治玉米苗期害蟲效果均比較理想。藥后3 d、藥后7 d、藥后10 d，飛防區(qū)玉米株被害防效分別達(dá)81.25、85%、86.57%，較自防區(qū)防效分別低了6.25個(gè)百分點(diǎn)、5個(gè)百分點(diǎn)、4.48個(gè)百分點(diǎn)。藥后7 d和藥后10 d，飛防區(qū)和自防區(qū)玉米被害株率僅增加不到2個(gè)百分點(diǎn)，說明玉米害蟲基本不再為害玉米，得到了防治的目的，株被害率防效理想。雖然苗期植保無人機(jī)作業(yè)防效略低于自走式噴桿噴霧機(jī)，但同樣達(dá)到了控制害蟲的目的，無大型機(jī)械作業(yè)時(shí)，可以用植保無人機(jī)對(duì)玉米苗期害蟲進(jìn)行防治。

（二）灌漿期作業(yè)效果

由表2可知，灌漿期施時(shí)害蟲有玉米螟、棉鈴蟲、桃蛀螟、黏蟲等，由于害蟲種類多、發(fā)生趨勢(shì)不同、世代重疊嚴(yán)重等原因，造成灌漿期不論使用何種機(jī)械施藥對(duì)害蟲整體防效不太理想，植保無人機(jī)施藥14 d后防效最高，達(dá)65.44%，僅比人工自防區(qū)低1.21個(gè)百分點(diǎn)。藥后7 d和藥后14 d，植保無人機(jī)和常規(guī)背負(fù)式噴霧器施藥對(duì)害蟲整體防效無明顯區(qū)別，植保無人機(jī)可代替人工在玉米后期進(jìn)行防治害蟲。

（三）對(duì)產(chǎn)量的影響

由表3可知，不同機(jī)械施藥對(duì)玉米產(chǎn)量影響明顯，無人機(jī)飛防理論每667 m2產(chǎn)量達(dá)607.39 kg，較不防區(qū)增產(chǎn)50.37 kg，增長率9.04%；自防區(qū)每667 m2產(chǎn)量609.13 kg，較不防區(qū)增長9.36%。飛防區(qū)與自防區(qū)理論每667 m2產(chǎn)量低了1.75 kg，差別不明顯。

五、結(jié)論與討論

表3 不同機(jī)械施藥對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

植保無人機(jī)在玉米田用于害蟲防治，苗期防治害蟲，株防效可達(dá)85%，防效略低于當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)機(jī)械施藥效果；灌漿期防治害蟲，防效達(dá)65%，與常規(guī)機(jī)械施藥效果相當(dāng)。同時(shí)，植保無人機(jī)飛防可提高玉米產(chǎn)量9.04%，效果明顯。植保無人機(jī)可用于玉米田對(duì)害蟲進(jìn)行防治，尤其遇雨、田間泥濘，大型植保機(jī)械無法下地時(shí)，植保無人機(jī)可以發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，及時(shí)進(jìn)行作業(yè)。