寧波地區甬優系列雜交稻病蟲害的植保無人機防治技術試驗與示范

許燎原，翟婧，顧國偉，張曉萌，鄭勝龍

(1.寧波市農業技術推廣總站，浙江 寧波 315012； 2.余姚市農業技術推廣服務總站，浙江 余姚 315400；3.寧波市鄞州區種植業管理服務站，浙江 寧波 315100)

近年來，隨著無人機技術的快速發展，基于植保無人機的農作物病蟲害防治工作持續推進，飛機替代人工防治病蟲害成為可能。這有助于提升病蟲害防治效率和統防統治工作的實施質量，可有效解決病蟲害防治工作勞動力短缺的問題，大大解放農村勞動力[1-2]。甬優系列雜交稻是寧波當地選育的水稻品種，近年來種植面積越來越大，2018年僅寧波地區種植面積就達2.67萬hm2，同時在浙江、江蘇、湖北和江西等地也都進行了推廣種植，推廣面積達33.3萬hm2。甬優系列雜交稻普遍具有髙稈、粗壯，田間生物量大、郁閉等特點，特別是甬優6號、甬優12等超級稻品種，由于稻稈高、葉硬挺，病蟲害的防治難度要高于常規水稻品種，尤其是在其生長后期，人工噴藥難度更大。為了明確植保無人機對甬優系列雜交稻病蟲害的防控效果，設置不同的飛行參數和添加助劑等處理，開展田間測試和大田示范，以期為今后大規模利用植保無人機開展甬優系列雜交稻病蟲害防治提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 供試藥械

430 g·L-1戊唑醇懸浮劑(果葉清)，寧波三江益農化學有限公司；34%乙多·甲氧蟲懸浮劑(斯品諾)，美國陶氏益農公司；19%啶氧·丙環唑懸浮劑(法砣)，美國陶氏益農公司；40%吡蚜酮·呋蟲胺水分散粒劑(威得利)，浙江威爾達化工有限公司；5%阿維菌素乳油(禾喜)，廣西田園生化股份有限公司；高效植物油助劑懷農特，Oro Agri International Ltd.。

植保無人機機型為大疆MG-1P，飛行模式為全自動，最大載液量為10 L，由浙江浙農飛防科技服務有限公司提供并實施田間操作。MH-D16-3型背負式電動噴霧器(浙江濛花噴霧器有限公司)和HD-22H/HD-30H擔架式噴霧器(諸暨市海道機械有限公司)由試驗田大戶提供并實施田間操作。

1.2 供試田塊概況

1.2.1 試驗田塊

試驗設在余姚市田螺山農機服務專業合作社單季稻田內進行，水稻品種為甬優12，機插時間為2018年6月12日，長勢中等。噴藥時水稻處于孕穗末期即將破口，田間紋枯病已經發生，程度較輕。

1.2.2 示范田塊

植保無人機全程防治水稻主要病蟲害的示范點設在寧波市鄞州區姜山鎮蔡廊橋村連作晚稻田內，水稻品種為甬優1540，機插時間為2018年7月18日，長勢中等。

1.3 處理設計

1.3.1 植保無人機不同飛防參數對水稻紋枯病的防治效果試驗

共設置7個處理：處理1，每667 m2無人機噴灑430 g·L-1戊唑醇懸浮劑20 mL，飛行高度2 m，用水量1 L；處理2，每667 m2無人機噴灑430 g·L-1戊唑醇懸浮劑20 mL+懷農特助劑1 mL，飛行高度2 m，用水量1 L；處理3，每667 m2無人機噴灑430 g·L-1戊唑醇懸浮劑20 mL，飛行高度1.5 m，用水量1 L；處理4，每667 m2無人機噴灑430 g·L-1戊唑醇懸浮劑20 mL，飛行高度2 m，用水量1.5 L；處理5，每667 m2無人機噴灑430 g·L-1戊唑醇懸浮劑20 mL，飛行高度2 m，用水量2 L；處理6，每667 m2電動噴霧器噴灑430 g·L-1戊唑醇懸浮劑20 mL，用水量40 L；處理7，清水對照。各處理下植保無人機的飛行速度均設置為4 m·s-1。每處理3次重復，共21個小區，每個小區面積333.5 m2。

于2018年8月29日紋枯病發生初期施藥，配藥采用2次稀釋法，即將藥劑首先加入少量清水中配成母液，混合均勻后再加入清水配成藥液，然后開始作業。施藥時為多云天氣，氣溫25～34 ℃，東南風3～4級。試驗期間各處理區田間管理措施一致。

1.3.2 全程植保無人機防治水稻主要病蟲害示范試驗

田間設4個大區示范：示范試驗1，無人機常規藥量+懷農特助劑100倍量；示范試驗2，無人機減量10%+懷農特助劑100倍量；示范試驗3，無人機減量15%+懷農特助劑100倍量；示范試驗4，擔架式噴霧器常規藥量。植保無人機飛防參數設置為飛行高度1.5 m，每667 m2用水量第1次為1 L，第2和第3次為1.5 L，速度4 m·s-1。擔架式噴霧器由試驗田大戶實施田間操作，每667 m2用水量50 L。每大區面積800 m2，試驗期間各大區田間管理措施一致。

共進行3次藥劑防治。第1次防治時間為8月6日，主要防治二化螟，每667 m2施用34%乙多·甲氧蟲懸浮劑30 mL+5%阿維菌素乳油100 mL；第2次防治時間為8月28日，防治二化螟、稻縱卷葉螟、紋枯病等水稻病蟲害，每667 m2施用34%乙多·甲氧蟲懸浮劑30 mL+5%阿維菌素乳油100 mL+19%啶氧·丙環唑懸浮劑70 mL；第3次防治時間為9月26日，主要防治稻飛虱、二化螟和紋枯病等水稻病蟲害，每667 m2施用34%乙多·甲氧蟲懸浮劑30 mL+5%阿維菌素乳油100 mL+19%啶氧·丙環唑懸浮劑70 mL+40%吡蚜酮·呋蟲胺水分散粒劑15 g。

天氣狀況：第1次施藥，多云，氣溫27～36 ℃，東南風3～4級。第2次施藥，多云，氣溫26～32 ℃，東南風3～4級。第3次施藥，多云，氣溫20～25 ℃，東北風4～5級。

1.4 調查方法

1.4.1 植保無人機不同飛防參數對水稻紋枯病的防治效果試驗

分別于9月10日(藥后12 d)和9月18日(藥后20 d)調查水稻紋枯病的發生情況。采用5點取樣法，每點平行跳躍式取樣10叢，每小區調查50叢水稻，記錄紋枯病的發病叢數、株數和級別，計算各處理紋枯病的病情指數和防效。在SPSS 19.0上對試驗數據進行方差分析，對防效有顯著差異的處理，采用Duncan新復極差法進行多重比較。

紋枯病分級標準：0級，全株無病；1級，第4片葉及其以下各葉鞘、葉片發病(以頂葉為第1片葉)；3級，第3片葉及以下的葉鞘、葉片發病；5級，第2片葉及以下的葉鞘、葉片發病；7級，劍葉葉鞘或劍葉葉片發病；9級，全株發病，提早枯死。

1.4.2 全程植保無人機防治水稻主要病蟲害示范試驗

分別于8月15日(第1次施藥后9 d)調查二化螟發生情況，9月6日(第2次施藥后9 d)調查二化螟和紋枯病發生情況，10月11日(第3次施藥后15 d)調查紋枯病和稻曲病發生情況。每處理隨機調查3點，每點調查50叢，記錄株數、二化螟為害枯心株數、病株數和病穗數，計算枯心率、病株率和病穗率。水稻成熟期全田實割測產，計算各大區實際產量。

2 結果與分析

2.1 植保無人機不同飛防參數對水稻紋枯病的防治效果

試驗結果(表1)表明，施藥后12 d在用藥量相同的情況下，背負式電動噴霧器的防效為89.8%，與處理4和處理5無顯著性差異。無人機防治處理中，當飛行高度同為2 m時，每667 m2用水量分別為2 L和1.5 L的處理5和處理4的防效分別為72.8%和71.5%，每667 m2用水量為1 L的處理1的防效為52.7%，三者差異不顯著。無人機防治處理中，每667 m2用水量同為1 L的處理3(飛行高度1.5 m)和處理1(飛行高度2 m)的防效分別為43.7%和52.7%，兩者之間無顯著差異。高效植物油助劑懷農特有增效作用，在相同的飛防參數下，防效由處理1 的52.7%提高至處理2的58.8%，但差異不顯著。

表1 不同處理對水稻紋枯病的防治效果

注：同列數據后無相同字母的表示差異顯著(P<0.05)。

施藥后20 d各處理的防效表現與前相似。在用藥量相同的情況下，背負式電動噴霧器的防效為90.4%，與處理4和處理5無顯著性差異。無人機防治處理中，飛行高度同為2 m時，每667 m2用水量分別為2 L和1.5 L的處理5和處理4的防效分別為72.7%和73.9%，每667 m2用水量為1 L的處理1的防效為56.3%，三者差異不顯著。無人機防治處理中，每667 m2用水量同為1 L的處理3(飛行高度1.5 m)和處理1(飛行高度2 m)的防效分別為57.0%和56.3%，兩者之間無顯著差異。高效植物油助劑懷農特有增效作用，在相同的飛防參數下，防效由處理1的56.3%提高至處理2的68.5%，但差異仍未達到顯著水平。

2.2 全程植保無人機防治水稻主要病蟲害示范效果

示范結果(表2)表明，在藥前病蟲害為害情況基本一致的情況下，植保無人機施藥區(示范試驗1～3)內的二化螟、紋枯病和稻曲病的受害情況要低于擔架式噴霧器防治處理(示范試驗4)。經田間目測和調查，二化螟防治3次后田間整體發生較輕，擔架式噴霧器防治處理零星有白穗，無人機防治處理幾乎無白穗；紋枯病第1次防治在發病初期，第2次防治處于發病高峰期，經2次防治，病情得到有效控制，各無人機防治處理的平均株病率低于擔架式噴霧器防治處理。無人機防治稻曲病亦具有較好的效果，各無人機防治處理的平均病穗率低于擔架式噴霧器防治處理。無人機防治處理中，農藥使用量減少10%處理與常量處理的控害效果相近，均優于減量15%處理。12月3日實割產量，各處理之間產量差異不大。

表2 2018年鄞州區全程植保無人機防治水稻主要病蟲害的示范效果

3 小結與討論

植保無人機霧化效果較常規植保器械好，藥液能均勻地附著在水稻葉片表面。但由于植保無人機用水量少，在后期防治甬優系列高稈水稻下部病蟲害時，有可能因藥液接觸不到靶標病蟲而出現防效差的現象[3]。在本次試驗、示范中，植保無人機施藥能有效控制二化螟、紋枯病和稻曲病等水稻主要病蟲害，與背負式電動噴霧器和擔架式噴霧器等常規植保器械相比，防治效果無明顯差異，對稻曲病的防效甚至超過常規植保噴霧器。試驗結果顯示，植保無人機防治甬優系列雜交稻后期紋枯病的效果與2個因素密切相關：一是用水量，二是助劑，提高用水量或加入助劑均有明顯增效作用。另外，示范試驗結果顯示，在防治藥劑減量10%的情況下，防效沒有明顯變劣。另外，本試驗還表明，飛行高度降低之后，對防效幾乎無影響。建議在甬優系列雜交稻病蟲害開展飛防時，特別是在后期，要加大施藥時的用水量和添加助劑(也可使用專用的飛防藥劑)，以確保防治效果。

試驗示范結果表明，植保無人機可替代常規植保器械開展水稻病蟲害防治。與常規植保器械相比，植保無人機的應用可以解決農村勞動力緊張、人工成本高和施藥效率低等問題，具有廣闊的應用前景。