植保無人機防治水稻二化螟和稻縱卷葉螟的效果研究

袁秋生，黃 洪，唐 濤

（1.邵陽縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，湖南 邵陽 422100；2. 湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所，湖南 長沙 410125）

氯蟲苯甲酰胺（chlorantraniliprole）是美國杜邦公司于2000年研發(fā)的一種新型雙酰胺類殺蟲劑，主要作用于魚尼丁受體（ryanodine receptors，RyRs）[1]。大量田間試驗結(jié)果表明，采用背負式手動或電動噴霧器噴施氯蟲苯甲酰胺可高效防治小菜蛾（Plutella xylostellaL. ）[2]、甜菜夜蛾（Spodoptera exiguaHübner）[3]、草地貪夜蛾[Spodoptera frugiperda（J. E. Smith）][4]、番茄潛葉蛾[Tuta absoluta（Meyrick）][5]、二化螟（ChilosuppressalisWalker）[6]及稻縱卷葉螟（Cnaphalocrocis medinalisGuenée）[6]等鱗翅目害蟲。然而，隨著我國農(nóng)村勞動力資源的短缺，人工噴施農(nóng)藥不僅費時費力、成本高，而且用水量大、農(nóng)藥利用率和作業(yè)效率均較低。為此，亟需尋求一種緩解當(dāng)前農(nóng)村勞動力緊缺局勢且高效低成本的施藥新技術(shù)。

農(nóng)業(yè)航空技術(shù)具備作業(yè)效率高、作業(yè)質(zhì)量好、作業(yè)適應(yīng)性廣、作業(yè)成本低及應(yīng)付突發(fā)能力強等特點[7]，而且伴隨著農(nóng)用植保無人機的迅猛發(fā)展[8]，我國農(nóng)作物病蟲草害防治已進入超低量、精準(zhǔn)化、全天候及智能化模式。王龍江等[9]的研究表明，合理添加植物油助劑有利于提高植保無人機噴霧的霧滴密度和沉積量，可顯著提高2.3%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽（emamectin benzoate）ME對辣椒薊馬的防治效果。王志慧等[10]指出，采用植保無人機噴施34%乙多·甲氧蟲（spinetoram·methoxyfenozide）SC或200 g/L氯蟲苯甲酰胺SC防治玉米螟（Ostrinia furnacalisGuenée）時，根據(jù)農(nóng)藥種類及性質(zhì)等合理搭配使用增效劑（激健、輝豐及歐克森）或飛防專用助劑（邁道），可實現(xiàn)農(nóng)藥的減量增效。孫梅梅等[11]研究發(fā)現(xiàn)，添加助劑懷農(nóng)特對植保無人機噴施34%乙多·甲氧蟲SC防治葉部害蟲稻縱卷葉螟具有較好的增效作用，且可減少用藥量15%，而對于根部鉆蛀型害蟲二化螟則不具有明顯的增效作用。以上結(jié)果說明采用植保無人機噴施農(nóng)藥防治農(nóng)作物害蟲時，助劑對其藥效的發(fā)揮有著重要影響。然而，目前尚未見藥械及助劑對氯蟲苯甲酰胺防治水稻二化螟和稻縱卷葉螟的田間藥效的評價報道。為此，筆者于2019年對比研究了2種藥械（植保無人機和背負式電動噴霧器）及2種助劑（邁飛和懷農(nóng)特）對氯蟲苯甲酰胺防治水稻二化螟和稻縱卷葉螟效果的影響，旨在為探索有效控制2種害蟲的輕簡化及精準(zhǔn)化施藥技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試水稻品種為皖稻153，5月31日直播，大田播種量為30.0 kg/hm2。

供試藥劑為35%氯蟲苯甲酰胺WDG（奧得騰，美國富美實公司），助劑有飛防專用增效劑邁飛[12]（北京廣源益農(nóng)化學(xué)有限責(zé)任公司）和植物油助劑懷農(nóng)特（5% d-檸檬烯SL，奧羅阿格瑞國際有限公司），均為市場購買。

藥械包括四旋翼植保無人機（極飛P20，廣州極飛科技股份有限公司）和背負式電動壓縮噴霧器（福老大牌3WBD-16HBA型，浙江臺州市路橋福達噴霧器廠），均為市場購買。四旋翼植保無人機參數(shù)設(shè)置為霧滴粒徑83 μm，飛行速度1.0 m/s，飛行高度1.5 m，噴幅2.0 m，噴頭直徑60 mm。背負式電動壓縮噴霧器工作壓為0.2～0.4 MPa，單彎噴頭。

1.2 試驗方法

試驗于2019年在湖南省長沙縣春華鎮(zhèn)官塘村稻田（東經(jīng)113°17'08''，北緯28°14'28''）進行。試驗設(shè)5個大區(qū)處理，處理1～3采用植保無人機莖葉均勻噴霧，分別用30%氯蟲苯甲酰胺WDG 30 g/hm2+邁飛225 mL/hm2、30%氯蟲苯甲酰胺WDG 30 g/hm2+懷農(nóng)特150 mL/hm2及30%氯蟲苯甲酰胺WDG 30 g/hm2對水13.5 L/hm2；處理4用30%氯蟲苯甲酰胺WDG 30 g/hm2，對水450 L/hm2采用背負式電動噴霧器莖葉均勻噴霧；處理5為空白對照，不施用殺蟲劑，采用背負式電動噴霧器噴施等量清水。每處理重復(fù)3次，隨機區(qū)組排列。植保無人機處理區(qū)面積為720.0 m2，人工噴霧處理區(qū)面積為180.0 m2。為防止植保無人機施藥時藥劑漂移，區(qū)間筑田埂且留有2.5 m寬隔離帶，而試驗區(qū)四周保留2.0 m寬保護行。于田間二化螟2齡幼蟲盛發(fā)期和稻縱卷葉螟蛾高峰期（7月20日）施藥1次，此時田間水稻處于分蘗末期。

1.3 田間蟲害調(diào)查及藥效計算

分別于7月27日（藥后7 d，拔節(jié)期）、8月3日（藥后14 d，孕穗中期）以及8月10日（藥后21 d，孕穗中期）調(diào)查防治效果。每個大區(qū)平行跳躍式取樣10點，每點調(diào)查0.25 m2，共查2.5 m2內(nèi)水稻分蘗數(shù)、被害株數(shù)（枯心株）、葉片數(shù)及被害葉數(shù)（卷葉數(shù)）。

藥效計算按以下公式進行：

其中，CK為空白對照區(qū)藥后枯心率或卷葉率，PT為施藥區(qū)藥后枯心率或卷葉率。

1.4 數(shù)據(jù)分析

利用Microsoft Excel 2010與SPSS Statistics 19.0版數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件對試驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，以單因素ANOVA的Duncan's新復(fù)極差法（未對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，Levene's test結(jié)果表明數(shù)據(jù)滿足方差齊次性的要求）對水稻二化螟及稻縱卷葉螟的防治效果進行差異顯著性分析[6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 對二化螟的防治效果

由表1可知，單用35%氯蟲苯甲酰胺WDG 30 g/hm2時，背負式電動噴霧器處理防治水稻二化螟的效果較好，藥后7～21 d的防治效果為84.31%～94.69%，顯著優(yōu)于植保無人機處理（防治效果為75.26%～85.20%）。采用植保無人機噴施35%氯蟲苯甲酰胺WDG 30 g/hm2時，添加飛防專用助劑邁飛225 mL/hm2、懷農(nóng)特150 mL/hm2處理防治二化螟的效果分別為80.71%～89.15%、82.29%～91.14%。以上結(jié)果表明，添加助劑邁飛或懷農(nóng)特后，明顯提升了氯蟲苯甲酰胺飛防處理對二化螟的控制效果，其中添加懷農(nóng)特的效果更優(yōu)，但最高防治效果仍略低于背負式電動噴霧器處理。

表1 不同藥劑對二化螟的防治效果 （%）

2.2 對稻縱卷葉螟的防治效果

由表2可知，單用35%氯蟲苯甲酰胺WDG 30 g/hm2時，背負式電動噴霧器處理對水稻稻縱卷葉螟的控制效果優(yōu)異，藥后7～21 d的防治效果高達93.02%～96.44%，遠高于植保無人機處理（防治效果為81.80%～87.83%）。采用植保無人機噴施35%氯蟲苯甲酰胺WDG 30 g/hm2時，添加飛防專用助劑邁飛225 mL/hm2、懷農(nóng)特150 mL/hm2處理對稻縱卷葉螟的防治效果分別達86.49%～92.30%、88.33%～93.58%。以上結(jié)果表明，添加助劑邁飛或懷農(nóng)特后，顯著提高了氯蟲苯甲酰胺飛防處理對稻縱卷葉螟的控制效果，其中添加懷農(nóng)特的效果更優(yōu)，但最高防治效果仍略低于背負式電動噴霧器處理。

表2 不同處理對稻縱卷葉螟的防治效果 （%）

3 結(jié)論與討論

二化螟和稻縱卷葉螟是水稻生產(chǎn)上常見的2種害蟲，前者通過幼蟲鉆蛀為害水稻莖稈，而后者通過幼蟲取食為害水稻葉片；生產(chǎn)過程中若防治不及時或不得當(dāng)，極易造成水稻減產(chǎn)。長期以來，化學(xué)防治是防控水稻二化螟和稻縱卷葉螟的主要措施[6]，而人工噴施或撒施高效、安全與環(huán)境兼容性好的殺蟲劑則是實現(xiàn)化學(xué)防治的首要且有效途徑。筆者前期研究發(fā)現(xiàn)，采用乙基多殺菌素（spinetoram）與阿維菌素（abamectin）混合噴施可高效防治稻縱卷葉螟，同時可兼治二化螟[13]；水稻移栽后5～10 d，撒施一次1.5%氯蟲·噻蟲嗪（chlorantraniliprole·thiamethoxam）GR，間隔40 d再補施一次，可有效控制二化螟、稻縱卷葉螟及稻飛虱危害[14]。然而，人工施藥費時費力、效率低且成本高，不利于大面積水稻病蟲害防治的及時、高效和快捷作業(yè)。

自2008年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部南京農(nóng)業(yè)機械化研究所研制出首架Z-3N型植保無人機以來，我國植保無人機相關(guān)研究呈井噴式發(fā)展，植保無人機的服務(wù)范圍日益拓展，服務(wù)作業(yè)量逐年增長，形成了“生產(chǎn)—銷售—服務(wù)”的成熟產(chǎn)業(yè)鏈[8]。因此，植保無人機作為一種重要的新型植保作業(yè)機具[15]，在蔬菜[9]、玉米[10]、小麥[16]、棉花[17]及水稻[11,18-20]等農(nóng)作物病蟲草害防治方面具有廣闊的應(yīng)用前景[21]。薛新宇等[18]認為，通過N-3型無人直升機進行低空、低量及高濃度噴霧，其霧滴穿透性較強，適合于防控水稻生長中后期的稻飛虱與稻縱卷葉螟。孫娟等[19]研究發(fā)現(xiàn)，極飛P20植保無人機的施藥參數(shù)組合（飛行高度—飛行速度—噴液量）對施用25%甲維·茚蟲威（emamectin benzoate·indoxacarb）WDG 45 g/hm2+48%苯甲·嘧菌酯（difenoconazole·azoxystrobin）SC 216 g/hm2+80%烯啶·吡蚜酮（nitenpyram·pymetrozine）WDG 96 g/hm2防治稻縱卷葉螟及紋枯病的效果存在較大影響；其中以飛行高度1.8 m+速度3 m/s+噴液量12 L/hm2或飛行高度1.5 m+速度5 m/s+噴液量15 L/hm2的效果最佳，對稻縱卷葉螟和紋枯病的防治效果分別為94.1%和93.5%～95.6%，與噴施同種等量農(nóng)藥的背負式電動噴霧器處理無顯著差異。以上結(jié)果表明，植保無人機可替代傳統(tǒng)的人工噴霧防治水稻病蟲害，它不僅能確保藥效，還能大幅度降低勞動強度、減少噴液量、提高施藥效率。

當(dāng)前，以植保無人機為載體輔以配套的專用藥劑及助劑的超低容量施藥技術(shù)漸已成為研究熱點。荀棟等[20]報道稱，采用TH80-1植保無人機超低容量（噴液量7.5 L/hm2）噴施200 g/L氯蟲苯甲酰胺SC 30 g/hm2+懷農(nóng)特150 mL/hm2防治稻縱卷葉螟，藥后7～14 d的保葉效果為69.32%～87.33%，與傳統(tǒng)大容量（噴液量480 L/hm2）人工噴霧的防效相當(dāng)（保葉效果為70.20%～85.77%）。筆者采用極飛P20植保無人機（噴液量13.5 L/hm2）噴施35%氯蟲苯甲酰胺WDG 30 g/hm2+懷農(nóng)特150 mL/hm2防治稻縱卷葉螟，藥后7～14 d的防治效果為88.33%～93.58%，顯著低于采用背負式電動噴霧器處理（防治效果分別為93.02%～96.44%），但明顯優(yōu)于荀棟等[20]報道的效果。此外，姚毅等[22]的研究結(jié)果表明，GL300N大疆MG-1P植保無人機（噴液量22.5 L/hm2）噴施200 g/L氯蟲苯甲酰胺SC 30 g/hm2防治稻縱卷葉螟與二化螟，藥后7～21 d的防治效果為96.84%～99.36%和95.94%～98.41%，明顯優(yōu)于筆者采用極飛P20植保無人機（噴液量13.5 L/hm2）噴施35%氯蟲苯甲酰胺WDG 30 g/hm2防治稻縱卷葉螟及二化螟的效果。由此可見，采用植保無人機噴施氯蟲苯甲酰胺防治二化螟與稻縱卷葉螟時，植保無人機的型號、噴液量[23]及以上2種害蟲的抗藥性水平均可能不同程度地影響該藥劑的防治效果。

綜上所述，在水稻生產(chǎn)實踐中，為降低施藥人工成本、減輕勞動強度、節(jié)省用水量及提高施藥效率，建議采用植保無人機噴施35%氯蟲苯甲酰胺WDG 30 g/hm2+懷農(nóng)特150 mL/hm2，以有效控制對雙酰胺類殺蟲劑無抗性的二化螟及稻縱卷葉螟危害。