適于無人機噴施的花生田苗后除草劑配施技術研究

呂永超陳小姝曲明靜杜 龍*高華援*趙 躍劉海龍王紹倫張志民

(1.吉林省農業科學院花生研究所,吉林 公主嶺136100;2.山東省花生研究所,山東 青島266100)

花生是重要的油料作物和經濟作物,穩定花生產業發展,對確保國家糧油安全具有重要意義[1]。雜草是影響花生優質、高產的重要因素之一,不僅與花生競爭光熱、水肥資源,還為病蟲害蔓延提供適宜環境[2-6]。 因此快速高效防除花生田間雜草,能有效提高花生產量和品質[7]。 目前,花生田雜草防除主要靠化學除草技術[8]。

吉林省花生田常見雜草主要有稗草、狗尾草、馬唐、蒼耳、刺耳菜、莧科雜草、藜、鐵莧菜、苘麻、馬齒莧等[9]。 本試驗根據吉林省花生田雜草常發情況,靶向選擇了苘麻、馬齒莧、牛筋草和馬唐4種主要雜草為施治對象,采用四旋翼無人機攜藥劑噴施,以人工背負式噴霧器噴施除草效果為對照進行試驗,同時選用4種常用花生田除草劑,設置不同組合配比,通過對田間調查雜草數量、花生長勢及產量情況,進而評價不同藥物組合對花生安全性及對雜草防效。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑及試驗田情況

供試品種:吉花22。 供試藥劑:精喹*三氟28%乳油、乙羧氟草醚10%乳油、滅草松480 g/L水劑(巴斯夫)和高效氟吡甲禾靈108 g/L乳油(陶氏益農)。 試驗在吉林省農科院花生試驗田進行,土壤質地為黑鈣土,有機質含量28.5 g/kg,全氮含量1.44 g/kg,有效磷含量17.08 mg/kg,速效鉀含量195 mg/kg,p H 值6.62,肥力中等,墑情良好。

1.2 試驗方法

試驗設2種施藥模式:無人機噴施和人工噴施,設8個處理,4次重復,隨機區組排列。 無人機噴施處理:壟距60 cm,10 行區,行 長40m,小區面積240 m2;人工噴施處理:壟距60 cm,5行區,行長20 m,小區面積60 m2。 相同施藥濃度,無人機噴液量15 L/hm2,人工背負式噴霧器施藥用水量450 L/hm2。 同時設空白對照(不噴施除草劑)和無雜草處理(人工除草),各處理的除草劑種類、組合方式及噴施劑量如表1所示。

1.3 調查與統計方法

參照《農藥田間藥效試驗準則》(二)(GB/T 17980.126-2004)要求進行[10]。

1.3.1 除草效果

采取5點取樣法,每點取1m2,于藥后20d、40d 調查雜草的種類和株數,計算防除效果。

防效/%=(對照組雜草株數-處理組雜草株數)/對照組雜草株數×100

1.3.2 性狀調查

于收獲期各處理采取5株植株,檢測所取樣品的主莖高、側枝長、分枝數、單株莢果數等性狀。

1.3.3 產量調查

收獲期,各處理選取3點、3次重復,每點面積20m2單獨收獲、曬干計產。

1.3.4 安全性調查

觀察有無藥害及藥害恢復情況。

1.3.5 數據統計與分析

采用Excel 2010和DPS 7.05進行數據整理,差異性分析采用鄧肯氏新復極差法(DMRT)。

表1 除草劑種類、配比組合及施藥劑量Table 1 The combinations of herbicides and application dosage

2 結果與分析

2.1 除草效果評價

如表2、表3所示,所選擇的4種除草劑制劑均適宜無人機施藥,其防除效果與傳統人工噴藥處理間無明顯差異。 40d防效調查結果顯示,滅草松480g/L水劑組、高效氟吡甲禾靈108g/L乳油和滅草松+高效氟吡甲禾靈組,無人機噴施后的總體防效要高于人工噴施模式。 不同藥劑及組合中,精喹*三氟28%乳油、高效氟吡甲禾靈108g/L乳油單獨使用時對牛筋草、馬唐防效約87%～97%,但是對苘麻的防除效果不佳,乙羧氟草醚10%乳油、滅草松480g/L 水劑對反枝莧防效均在90%以上。精喹*三氟+高效氟吡甲禾靈的除草劑組合對牛筋草和馬唐的防效高達100%,但并未提升對苘麻的防除效果;滅草松+高效氟吡甲禾靈組合的綜合防效最高,均在90%以上。 28%精喹*三氟乳油300m L/hm2、480g/L滅草松水劑1125m L/hm2與108g/L高效氟吡甲禾靈在桶混后,因滅草松用量遠低于推薦劑量,其對苘麻防效低于480g/L滅草松水劑2250mL/hm2與109g/L 高效氟吡甲禾靈乳油300m L/hm2混用處理。

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2.2 農藝性狀

表4顯示,各處理雜草對花生主莖高、側枝長、分枝數影響不顯著,處理組與無雜草對照組相比,百果質量、百仁質量和出仁率也無顯著差異,但是精喹*三氟28%乳油組、乙羧氟草醚10%乳油組、高效氟吡甲禾靈108g/L 乳油、高效氟吡甲禾靈108g/L 乳油和乙羧氟草醚+高效氟吡甲禾靈5組處理中,花生單株莢果數下降明顯,單株生產力顯著降低。 滅草松480g/L 水劑組下降程度較小,滅草松+高效氟吡甲禾靈組和精喹*三氟+滅草松+高效氟吡甲禾靈組并未出現顯著差異。 結合上述的田間雜草防除效果顯示,防效不佳的處理花生單株莢果數下降顯著,且苘麻的防除效果對單株莢果數的影響最為明顯。

2.3 花生產量

表5所示,精喹*三氟28%乳油、乙羧氟草醚10%乳油、高效氟吡甲禾靈108g/L乳油、精喹*三氟+高效氟吡甲禾靈、乙羧氟草醚+高效氟吡甲禾靈5個處理的花生產量較無雜草對照下降顯著,莢果減產48.5%～69.5%,籽仁減產49.2%～70.2%。滅草松480g/L水劑組相比無雜草對照組產量降幅較小,莢果和籽仁分別降低了20.3%和15.6%。滅草松+高效氟吡甲禾靈組和精喹*三氟+滅草松+高效氟吡甲禾靈組產量基本與對照組持平。測產結果與雜草防除結果和性狀調查結果一致,顯示不同除草劑及組合配比的防除效果存在差異,草害造成花生單株莢果數減少,單株生產力降低,進而減產,其中苘麻的作用效果最為顯著。

2.4 花生安全性調查

觀察結果顯示,各處理的花生未發現藥害癥狀,試驗所選除草劑均可用無人機噴施。

3 結論和討論

目前,化學除草是花生田間雜草防除的主要手段,利用背負式噴霧器或自走式噴霧機是主要的施藥方法。 但人工噴灑作業勞動強度高,對操作人員存在一定危害性,農殘、農藥浪費等問題較嚴重;自走式噴霧機常會對農作物本身產生一定的物理性踩踏創傷而影響產量,且難以應對復雜地形條件,在農藥減施,降低農殘等方面沒有做到良好改善。

近幾年,農用無人機市場逐漸成熟,利用無人機噴施殺蟲劑、殺菌劑已在部分地區成功推廣[12-13],飛防無論在作業效率、防治效果、藥劑減量等方面均顯示出巨大優勢[14-15]。 但是,無人機噴藥屬超低容量噴霧,噴液量低于15 L/hm2,無人機噴施除草劑對作物、非靶標生物的安全性及對雜草防效一直是大家需要謹慎面對的問題。 因此,本研究對利用無人機對花生田苗后雜草進行莖葉噴霧的可行性進行了初步探索。

本試驗結果表明,所有無人機處理小區花生均未出現藥害,其對雜草防效不低于人工噴施處理。但就工作效率而言,無人機施藥是目前最為高效的技術手段,其有效作業寬度可達4～6 m,一般作業飛行速度為3～4 m/s,噴施效率遠高于現有的人工施藥和農機施藥模式[16-17]。 并且,由于噴灑效果的提升,無人機能極大節省藥劑及噴灑用水,顯著降低成本和資源消耗,相關研究證實,無人機噴施成本甚至僅為傳統植保機械作業成本的14%[13],切實做到減施增效,保護生態環境。

4種除草劑及不同配比組合均對花生田間雜草具有一定的防除效果,但由于所作用的雜草科屬不同,不同藥劑和不同組合配比的防除效果存在差異。 花生性狀和產量調查結果顯示,雜草在一定數量內對花生植株的長勢影響并不明顯,對莢果和籽仁品質的影響也不是很大,與前人測試花生田間雜草對花生農藝性狀的影響所獲得的結果基本一致[18-20]。 但本研究顯示田間雜草明顯干擾了單株花生的結果數量,使單株生產力下降,進而造成花生田間減產,且草害越嚴重,減產數量越大。 因試驗地塊苘麻是優勢種群,藥劑對該雜草的防效會明顯影響對雜草的整體防效,對苘麻多發區域,建議使用480 g/L滅草松水劑2250 g/hm2進行防除。

針對苘麻及禾本科雜草發生嚴重的地區,推薦使用480 g/L滅草松水劑2250 g/hm2與108 g/L高效氟吡甲禾靈乳油300 g/hm2混用進行無人機噴霧,其對雜草的綜合防效在90%以上。 本研究中利用無人機噴施除草劑時未添加專用助劑,而無人機工作特點導致的除草劑漂移對周圍非靶標生物的影響尚需做進一步評價,對相關助劑對藥劑漂移的影響也需進行深入研究。