劉 琴張 濱孟 琳蒲小平
(1.淄博市數字農業農村發展中心 山東淄博255000;2.淄博市農業機械事業服務中心 山東淄博255000)
蚜蟲是小麥生長后期的重點防治對象,發生時間比較集中、繁殖迅速,一旦防治不及時就會造成較大損失,但在小麥生長后期,由于植株生長比較密閉,地面施藥機械難以進田操作,使用背負式噴霧器效率低下、工作繁重,近幾年出現的智能懸浮植保機正好解決了這一難題。智能懸浮植保機具有一般手動、機動藥械所無法比擬的快速、靈活、高效的特性,同時又具有比農用有人駕駛飛機(如淄博市目前常用的A2C農用飛機)更易于在局部連片發生的病蟲害的農田中進行防治作業,具有顯著的安全、高效、靈活等優點,是值得深入研究、開發利用的新型植保機具之一。本試驗針對小麥穗期害蟲,開展了新器械的相關試驗,為藥械防治病蟲提供技術支撐和科學依據。
1.1.1 試劑和指示劑 600 g/L吡蟲啉懸浮劑+20%馬氰乳油(安陽全豐航空植保科技有限公司);農藥噴霧指示劑誘惑紅(浙江吉高德色素科技有限公司);助劑(安陽全豐航空植保科技有限公司)。
1.1.2 試驗儀器 3WQF125-16型智能懸浮植保機(安陽全豐航空植保科技有限公司),飛機具體參數參見表1;手動噴霧器;風速儀(北京中西遠大科技有限公司);溫濕度儀(深圳市華圖電氣有限公司);UV2100型紫外-可見分光光度計(萊伯泰科有限公司),卡羅米特紙卡、濾紙、自封袋、剪刀、注射器、濾膜等。

表1 3WQF125-16型智能懸浮植保機主要性能參數
1.1.3 試驗條件 試驗地點在淄博市桓臺縣睦和村桓臺益農種植農民專業合作社的流轉田內,小麥連片種植150畝,種植品種為濟南17,試驗田統一管理,小麥長勢良好。
試驗開展時間為2020年5月7日,穗蚜正處于始發期。環境溫度20.6℃,環境濕度60.5%,風速0.5 m/s,飛機飛行速度4 m/s,飛行高度2 m,噴幅4 m。
1.2.1 指示劑誘惑紅標準曲線的繪制 準確稱取誘惑紅(精確至0.0002 g)于10 mL容量瓶中,用蒸餾水定容,即得到質量濃度分別為0.5 mg/L、1.0 mg/L、5.0 mg/L、10.0 mg/L、20.0 mg/L的誘惑紅標準溶液。分別用紫外分光光度計于波長514 nm處測定其吸光度值,每個濃度連續測定3次。取吸光度平均值對誘惑紅標準溶液濃度作標準曲線。
1.2.2 霧滴密度分布情況 在進行田間小區試驗時,通過改變飛機流量及通過添加助劑,從而使各小區小麥植株上形成不同的霧滴密度及沉積分布。噴霧開始前,分別在試驗處理區與噴霧帶相垂直的線上,將試驗桿從噴幅中心線向兩邊各布置4點,每點間隔1 m(圖1),同時,將卡羅米特紙卡和濾紙分別布置到小麥的穗部、旗葉、倒1葉及地面等不同位置(圖2),噴霧結束后計數紙卡上每平方厘米的霧滴數,即為霧滴密度(個/cm2)。

圖1 紙卡的布置及試驗模擬

圖2 紙卡在小麥上的布置模擬
1.2.3 霧滴沉積分布的測定 試驗開始前,將一定量的誘惑紅作為指示劑加入到配置好的藥液中,藥液中添加的誘惑紅的量為500 g/hm2。田間小區試驗結束30 min后,收集試驗濾紙,放入自封袋中,進行藥液沉積分布的測定。測定時向自封袋中加入5 mL蒸餾水,震蕩洗滌10 min,根據“1.2.1”中測定的標準曲線進一步計算洗滌液中誘惑紅的質量濃度,計算誘惑紅在小麥植株上的沉積分布情況。
1.2.4 不同處理霧滴有效沉積率 田間小區試驗結束30 min后,在布置試驗桿的位置取整株小麥苗,共取24點,每點取小麥苗10株,將每點的小麥放入自封袋內,進行藥液沉積量的測定與計算。測定時向自封袋中加入50 mL蒸餾水,震蕩洗滌10 min,使誘惑紅完全溶解于水中。用紫外分光光度計測定洗滌液在514 nm處的吸光度值(A)。
根據預先測定的誘惑紅的質量濃度與吸光值的標準曲線,計算洗滌液中誘惑紅的質量濃度,繼而計算每點的誘惑紅總沉積量。隨機選取10個1 m2的試驗范圍,調查該范圍內的小麥株數,計算平均數,通過“試驗面積÷小麥株數”即可得到每株小麥所占的面積。通過“單位面積的施藥量×每株小麥的面積”即可得到每株小麥的理論施藥量,最后由公式(1)計算出小麥田智能懸浮植保機噴霧霧滴的有效沉積率。

1.2.5 防效調查 施藥前調查蚜蟲基數,施藥后7 d調查蚜蟲數。用公式(2)計算防效。

1.2.6 試驗設計 試驗共分置7個處理,各處理編號見表2。處理1~處理6為智能懸浮植保機低空低量噴霧處理,其中,處理1、處理3、處理5分別為不添加助劑處理,處理2、處理4、處理6為添加1%的助劑處理;處理7為電動噴霧器處理。試驗時,處理1~處理6通過改變噴頭流量進而改變畝施藥液量。試驗小區面積12 m×60 m,每小區之間間隔10 m保護行。

表2 不同試驗處理情況
試驗結果見表3、圖3。處理1~處理6為智能懸浮植保機低空低量施藥。處理1施藥液量為800 mL/畝,在作物的穗部、旗葉、倒1葉及地面不同部位的霧滴密 度 分 別 為26.4個/cm2、20.7個/cm2、9.2個/cm2、9.8個/cm2,處理3施藥液量為1000 mL/畝,在作物的穗部、旗葉、倒1葉及地面不同部位的霧滴密度分別為32.3個/cm2、22.8個/cm2、11.4個/cm2、14.2個/cm2,處理5施藥液量為1100 mL/畝,在作物的穗部、旗葉、倒1葉及地面不同部位的霧滴密度分別為40.4個/cm2、25.1個/cm2、14.2個/cm2、17.6個/cm2。由試驗結果可以看出,霧滴密度受到施藥液量的影響,在相同的噴霧情況下,霧滴密度與施藥液量具有正相關關系,同時田間施藥量為800 mL/畝時,葉片穗部的霧滴密度即可達到26.4個/cm2,基本能滿足田間施藥的標準,起到較好的防治效果。

表3 產草量測定結果

表3 小麥不同位置的霧滴密度情況(單位:個/cm2)

圖3 智能懸浮植保機噴灑霧滴在小麥冠層的沉積密度分布情況
通過分析添加助劑的處理發現,添加1%助劑對霧滴密度的增加具有一定的影響。處理2、處理4、處理6為添加1%的助劑處理,其中處理2施藥液量為800 mL/畝,在作物的穗部、旗葉、倒1葉及地面不同部位的霧滴密度分別為29.3個/cm2、21.3個/cm2、10.0個/cm2、9.6個/cm2,處理4施藥液量為1000 mL/畝,在作物的穗部、旗葉、倒1葉及地面不同部位的霧滴密 度 分 別 為36.8個/cm2、24.6個/cm2、13.8個/cm2、14.8個/cm2,處理6施藥液量為1100 mL/畝,在作物的穗部、旗葉、倒1葉及地面不同部位的霧滴密度分別 為44.7個/cm2、29.3個/cm2、16.0個/cm2、18.6個/cm2。分別與處理1、處理3、處理5相比,在作物的不同部位霧滴密度增加,但是在5%的顯著性水平上差異不顯著。分析原因可能是由于添加助劑改變了溶液的黏度、表面張力、霧滴粒徑等性質,使得沉積到作物上的霧滴密度增加,但是具體原因還需要進一步試驗分析。
手動噴霧器施藥液量為30 L/畝,顯著高于智能懸浮植保機處理,其在作物穗部、旗葉、倒1葉及地面不同部位置霧滴密度分別為118.6個/cm2、68.9個/cm2、32.7個/cm2、39.2個/cm2,在整個植株的不同位置霧滴密度顯著高于智能懸浮植保機處理。
智能懸浮植保機低空低量施藥在噴灑過程中,噴霧均勻性受到操作者操作及外界環境條件的影響較大,此次試驗智能懸浮植保機低空低量噴灑,霧滴在作物上、中、下部的變異系數范圍為11.4%~51.9%。
試驗結果參見表4、圖4。處理1~處理6為智能懸浮植保機低空低量施藥,處理7為手動噴霧器施藥。從圖4可以看出,添加1%助劑的試驗處理2在小麥穗部、旗葉、倒1葉及地面的沉積量分別為2.90μg/cm2、1.60μg/cm2、0.31μg/cm2、0.53μg/cm2,而未添加助劑的試驗處理1在小麥穗部、旗葉、倒1葉及地面的沉積 量 分 別 為2.20μg/cm2、1.30μg/cm2、0.26μg/cm2、0.50μg/cm2。由試驗結果可看出,添加助劑對霧滴在植株上的沉積具有提高作用,但在5%的顯著性水平上差異不顯著,試驗結果與霧滴密度的處理情況相吻合。與處理1、處理2相似,處理4、處理6分別與處理3、處理5相對比,霧滴在植株上的沉積量有所增加,但是在5%的顯著性水平下差異不顯著。

表4 莖葉比測定結果

表4 智能懸浮植保機噴灑霧滴在小麥冠層的沉積分布情況(單位:μg/cm2)

圖4 不同處理情況下,智能懸浮植保機噴灑霧滴在小麥冠層的沉積分布情況
處理1、處理3、處理5及處理2、處理4、處理6相對比發現,在一定范圍內,增加施藥液量對于霧滴在小麥不同位置的沉積量沒有明顯影響。
處理7為手動噴霧器處理,霧滴在小麥穗部、旗葉、倒1葉及地面的沉積量分別為2.40μg/cm2、1.50μg/cm2、0.28μg/cm2、0.94μg/cm2,低于其他處理,其中在上部的沉積量在5%的顯著性水平上顯著低于處理2、處理4、處理6。通過結合霧滴密度分析,由于電動噴霧器噴施藥液量較大,霧滴容易流失,引起在小麥上部的沉積量要少于智能懸浮植保機低空低量處理。
由表5可知,處理1~處理6為智能懸浮植保機低空低量噴霧處理,其中處理2、處理4、處理6為添加1%的助劑處理,霧滴沉積率分別為48.1%、45.2%、46.9%,顯著高于處理1、處理3、處理5的沉積率。處理7為電動噴霧器處理,霧滴在小麥冠層的沉積率為33.7%,沉積率最低,通過對霧滴密度分布及沉積分布的分析可知,由于手動噴霧器施液藥量較大,容易造成霧滴在葉片表面的流失,造成沉積率低的現象,而智能懸浮植保機施藥作為先進的施藥技術,具有沉積率高、作業效率快、用水量少等多個優點。

表5 不同處理霧滴有效沉積率
不同試驗處理采用相同的試驗藥劑及相同的有效成分量。試驗7 d后調查的防效結果見表6。

表6 不同試驗處理噴施藥劑對小麥蚜蟲防治效果的影響
試驗結果表明,7個處理都能達到較好的防治效果,智能懸浮植保機施藥與手動噴霧都能達到較好的防治效果,防效都大于85%。而田間施藥,當施藥液量為800 mL/畝,添加助劑時能夠有效的控制小麥田蚜蟲,起到良好的效果;同時低施藥液量具有利于提高作業效率、減少浪費、降低防治成本等優點。
本次試驗主要是通過研究不同施藥液量及添加助劑的情況下,霧滴在小麥冠層的沉積密度及沉積分布情況,為確定智能懸浮植保機低空低量最佳施藥液量及助劑的添加提供理論指導。試驗表明,施藥液量的增加與霧滴密度的增加具有正相關關系,而霧滴密度的增加有利于防治田間病蟲害。本次試驗結果表明,當施藥液量為800 mL/畝時,對小麥蚜蟲具有較好的防治效果,考慮到智能懸浮植保機防治成本及施藥效率等問題,所以應當在實現滿意防效下采用最低施藥液量即可。
同時試驗結果表明,智能懸浮植保機低空低量施藥,添加助劑對于霧滴密度及沉積量具有增加作用,但是與未添加助劑的處理差異不顯著。為此需要進一步試驗研究如何通過提高助劑的添加量,進一步增加霧滴在小麥冠層的沉積量,減少霧滴的漂移及揮發。
隨著科技的進步,新型的植保機械不斷推出,智能懸浮植保機低空低量噴霧作為先進的施藥技術,在研究中還具有較多的研究空白。如何科學的施藥,在保證防治效果的同時,降低農藥使用量、提高作業效率,仍然是研究的重要方向;同時,研制合適的助劑,助劑的添加能夠改變藥劑的理化性質,提高霧滴的沉積量,以及在靶標作物上的鋪展性,如何合理的添加助劑、提高霧滴的沉積率、避免藥劑的流失,也是智能懸浮植保機低空低量施藥研究的重要方向。