無人機噴施殺蟲劑防治玉米鱗翅目害蟲效果研究

高德良，莊占興，宋化穩，劉鈺，李麗莉，張思聰

（1.山東省農藥科學研究院，山東 濟南 250100；2.山東省農業科學院植物保護研究所，山東 濟南 250100）

玉米是我國重要的糧食作物，也是重要的飼料和工業原料來源，在國民經濟發展中起到非常重要的作用［1，2］。隨著玉米種植面積的擴大及種植方式的改變，玉米田鱗翅目害蟲的種類不斷增多，危害程度加重，優勢種群數量發生變化。近年來，玉米螟、棉鈴蟲、粘蟲和桃蛀螟等在玉米田混合發生的現象愈加普遍，其鉆蛀玉米莖稈、穗軸及籽粒，特別是玉米生長后期穗蟲危害嚴重，籽粒的破損易引致多種真菌穗腐病發生，對玉米產量和品質造成嚴重影響［3，4］。

目前玉米生產中害蟲防治仍依賴于化學防治措施，過量化學農藥的使用不僅破壞生態環境、造成產品污染，而且加速害蟲抗藥性發展。同時，人工施藥存在農藥職業暴露風險，施藥人員暴露于某些農藥與某些疾病的發病率之間存在正相關性，長時間持續地接觸農藥會導致生殖細胞突變、神經性功能障礙以及其他慢性疾病［5，6］。而且，玉米為高稈密植作物，生長后期植株高大，田間郁閉、高溫、空氣流通性差，人工噴藥存在諸多不便，施藥效率低下，防治效果難以得到較好的保障。雖有玉米田大型自走式噴霧機械、熱力煙霧機等投入使用，但是受限因素較多，仍無法滿足玉米生長中后期病蟲害防治需求［7］。

近年來，植保無人機迅速發展，植保飛防代替傳統噴霧器進行田間防治已被廣泛認可，其不受地形、作物高度限制，在提高作業效率、降低人員暴露風險的同時，還可以達到比人工噴霧更好的噴灑效果［8］。本研究通過植保無人機施藥開展生物農藥金龜子綠僵菌、甜菜夜蛾核型多角體病毒以及化學農藥甲維鹽、虱螨脲、氯蟲苯甲酰胺對玉米田鱗翅目害蟲的大區防治效果評價，以期為玉米田害蟲的綠色飛防技術應用提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗藥劑：100億孢子／克金龜子綠僵菌油懸浮劑，重慶重大生物技術發展有限公司生產；10億PIB／mL甜菜夜蛾核型多角體病毒懸浮劑，江西新龍生物科技股份有限公司生產；5%甲維鹽微乳劑，江蘇邦盛生物科技有限責任公司生產；5%虱螨脲乳油，江蘇中旗科技股份有限公司生產；5%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑，美國富美實公司生產。

試驗藥械：TTA天途M6E六旋翼農業植保無人機［北方天途航空技術發展（北京）有限公司產品］，配備2個扇形噴頭，噴幅4～6 m，有效載荷10 L，作業高度和速度可以根據作業要求調控。飛機、飛手及其它配套設備均由章丘德地得農資有限公司提供。

1.2 試驗設計

試驗于2019年8月22日在山東省濟南市章丘區龍山鎮權莊村玉米田進行。試驗地面積約10 hm2，為承包土地集中種植，地勢平坦，周圍沒有建筑、樹木及高壓線等障礙物。玉米品種為登海605。試驗地共分11個小區，小區形狀為矩形（168 m×40 m），小區面積約6 667 m2。小區間設隔離保護帶，以防止霧滴飄移影響。每架次噴施一個小區，施藥液量 12 L／hm2，噴頭流量 850 mL／min，行駛速度 3 m／s，飛行高度距玉米頂部1.5 m，噴幅4 m。飛機沿小區長軸方向飛行，采用定位系統對每個小區進行精確定位，保證噴幅的精確對接，避免重噴和漏噴。試驗共設10個飛防處理和一個空白對照，具體設計見表1。

1.3 測定指標

施藥28 d后分別對各處理區進行取樣剖稈，調查玉米植株被害情況。各處理均分為5個重復調查區，每重復區4點取樣，每點剖稈調查5株，每處理總計調查100株。分別記錄被害株數、蟲孔數、鱗翅目幼蟲種類及各自活蟲數，計算被害株率、蟲孔率、被害株減退率、蟲孔減退率、蟲口減退率及防治效果［9-11］。

被害株率（%）＝被害株數／調查總株數×100；

蟲孔率（%）＝蟲孔數／調查總株數×100；

被害株減退率（%）＝（空白對照區被害株率-藥劑處理區被害株率）／空白對照區被害株率×100；

蟲孔減退率（%）＝（空白對照區蟲孔率-藥劑處理區蟲孔率）／空白對照區蟲孔率×100；

蟲口減退率（%）＝（空白對照區活蟲數-藥劑處理區活蟲數）／空白對照區活蟲數×100；

防治效果（%）＝（被害株減退率＋蟲孔減退率＋蟲口減退率）／3×100。

1.4 數據分析

利用Microsoft Excel 2007和DPSv7.05統計軟件分析處理數據，用Duncan’s新復極差法進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 各藥劑對玉米受害的控制效果

10億PIB／mL甜菜夜蛾核型多角體病毒懸浮劑（處理4、處理5和處理6）和5%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑（處理10）控制效果較為突出，被害株減退率均達50%以上，蟲孔減退率達 69.84% ～80.95%；100億孢子／克金龜子綠僵菌油懸浮劑150 mL（666.7m2用量，下同）處理和5%甲維鹽微乳劑＋5%虱螨脲乳油30 mL處理蟲孔減退率也達60%左右（表2）。

2.2 各藥劑對玉米鱗翅目害蟲發生的控制效果

由表3看出，對照區以玉米螟和棉鈴蟲為主（51、64頭／百株），兼有少量的桃蛀螟（6頭／百株）、粘蟲（4頭／百株）和高粱條螟（1頭／百株）。10億PIB／mL甜菜夜蛾核型多角體病毒懸浮劑（處理4、處理5和處理6）和5%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑（處理10）對玉米螟的控制效果較好，蟲口減退率均達92%以上。各藥劑對棉鈴蟲的控制效果不理想，只有10億PIB／mL甜菜夜蛾核型多角體病毒懸浮劑75、100 mL處理和5%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑20 mL處理蟲口減退率達到了50%以上。10億PIB／mL甜菜夜蛾核型多角體病毒懸浮劑75、100 mL處理和5%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑20 mL處理對玉米田鱗翅目害蟲的總體控制情況較為突出，蟲口減退率均達70%以上，分別為70.63%、77.78%和75.40%；其次依次為10億PIB／mL甜菜夜蛾核型多角體病毒懸浮劑50 mL處理、5%甲維鹽微乳劑＋5%虱螨脲乳油30 mL處理、100億孢子／克金龜子綠僵菌油懸浮劑150 mL處理，蟲口減退率分別為61.11%、57.94%和51.59%。

表2 各藥劑對玉米受害的控制效果

表3 各藥劑對玉米鱗翅目害蟲發生的控制效果

2.3 各藥劑對玉米鱗翅目害蟲的防治效果

100億孢子／克金龜子綠僵菌油懸浮劑100、125、150 mL處理防治效果分別為 23.85%、37.74%和47.36%，5%甲維鹽微乳劑＋5%虱螨脲乳油 10、20、30 mL處理防治效果分別為37.07%、45.37%和55.26%，兩種藥劑各劑量處理對玉米鱗翅目害蟲危害防治效果均不理想（圖1）。10億PIB／mL甜菜夜蛾核型多角體病毒懸浮劑50、75、100 mL處理和5%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑20 mL處理防治效果分別為60.90%、69.08%、75.26%和70.65%，防治效果相對較好。不同藥劑處理間的被害株減退率、蟲孔減退率、蟲口減退率和防治效果等指標趨勢基本一致。

圖1 各藥劑對玉米鱗翅目害蟲的防治效果

2.4 作物安全性

田間試驗過程中各處理均未見明顯藥害發生，說明各試驗藥劑在供試劑量下對玉米安全可靠。

3 討論與結論

鱗翅目害蟲玉米螟、棉鈴蟲、桃蛀螟是玉米上的主要蛀莖害蟲［12］。玉米螟為玉米上的第一大害蟲，一般年份可造成春玉米減產10%左右，大發生年份可使夏玉米減產30%以上［13］。隨著氣候變化及種植結構的調整，棉鈴蟲、桃蛀螟對夏玉米危害呈加重趨勢，逐漸成為玉米穗期的優勢害蟲［14-17］。本研究試驗區玉米穗期害蟲以棉鈴蟲和玉米螟為主，棉鈴蟲的發生量高于玉米螟，分別占鱗翅目害蟲發生總量的50.79%和40.48%。棉鈴蟲主要發生部位為雌穗，玉米螟在莖稈和雌穗上均有發生。

傳統化學農藥因農藥殘留、害蟲抗性、環境影響等問題逐步被選擇性禁用，而一些微生物農藥以其選擇性高、對人畜無害、對環境污染小、不易產生抗藥性等特點被推向市場且備受青睞［18］。本研究結果顯示，微生物農藥甜菜夜蛾核型多角體病毒對玉米鱗翅目害蟲的防治效果優于甲維鹽和虱螨脲的混配組合，與當前普遍用于防治鱗翅目害蟲的化學農藥氯蟲苯甲酰胺效果相當。甜菜夜蛾核型多角體病毒對玉米螟的控制尤為突出，蟲口減退率達92%以上。10億PIB／mL甜菜夜蛾核型多角體病毒懸浮劑100 mL劑量下對玉米鱗翅目害蟲危害防治效果達75.26%，優于其它化學藥劑處理。金龜子綠僵菌對玉米鱗翅目害蟲的控制效果不及甜菜夜蛾核型多角體病毒，但與化學藥劑甲維鹽和虱螨脲的混配組合基本相當。

隨著人們對農作物綠色防控要求的增加，生物農藥配合高效率、安全的機械化施藥技術勢必被逐漸接受和推廣應用，并成為以后農業植保的主要手段。行走式機械仍存在用藥量大、藥劑利用率低、工作效率低、施藥者接觸農藥幾率大等問題。植保無人機是目前最為先進的農業航空施藥器械，具有噴灑效果好、噴霧效率高、適用性好、安全系數高（人藥、人機分離）、對作物損傷小以及顯著減少農藥施用量等優點［19-21］。飄逸控制技術是目前農業航空植保的核心問題，應加大針對不同作業條件、機型風場結構、作物冠層特征差異等的模型研究，及飛防專用制劑和助劑的研發推廣，提高噴施霧滴的抗蒸發、抗飄逸性，以不斷提升航空植保的農藥利用效率。同時，高效綠色生物農藥的研發推廣工作仍需提速，以跟進改善農業生態環境、推進農業綠色發展的腳步。