棉花栽培時的農藥減施與增效技術

常巧真，張洪浩，李 林

（博州農業技術推廣中心，新疆 博樂 833400）

棉花屬于我國重要的支柱性產業，對于全國GDP的增長具有重要意義，在沙漠增綠、農民增收、企業增效以及生態環境改善等多方面都發揮著重要作用。農藥是農業中、防治病蟲害以及調節植物生長所使用的化學調節劑，一直以來，農藥都在棉花的栽培與生長發育中承擔著重要作用，對于實現棉田的高產、穩產有重要意義。但是在栽培實際中，農藥的大量以及不科學施用，反而會加大棉花栽培成本，造成環境污染，影響棉花纖維品質。因此，提出農藥減施與增效技術的應用對于實現棉花栽培的優質、高產有一定參考價值。

1 棉花栽培中化學農藥施用現狀

1.1 化學農藥施用量大

棉花病蟲害種類多且危害性大，而化學農藥則是農民防治棉花病蟲害的主要手段。但是，化學農藥的過量施用卻造成了農產品產量的損失。這與農戶過量、使用農藥、縮短農藥施用間隔期有很大關系。而且這種過量施藥的行為已經成為目前農戶用藥常態。

1.2 化學農藥過量的危害

第一，導致農業面源污染。農藥過量施用導致更多的藥物不能被充分吸收，以各種形式流失到土壤、水與空氣等各種介質中，導致農業面源污染。同時，不科學施用會造成土壤板結，導致農藥殘留量過高，給生態環境埋下潛在威脅隱患。

第二，降低棉花品質。農藥過量使用會導致棉花表面有更多殘留，其它介質中的農藥也會被作物間接吸收，影響到棉花品質。

第三，危害農戶的人身健康。農藥的配備與噴施過程皆會有藥物經呼吸道、皮膚等媒介進入到人體中的隱患，引起慢性中毒或急性中毒。

第四，日漸提高的害蟲抗藥性。隨著農藥施用時間越來越長、用藥量越來越大，會逐漸提高蟲害的抗藥性。

第五，破壞生物的多樣性。施藥的不合理會給昆蟲種群、土壤微生物等非靶標生物帶來危害，或影響到棉田的整體生物群落結構。

1.3 化學農藥施用過量的原因

從客觀上來說，高溫、多雨季節下濕熱的環境有利于病蟲害暴發，需要施用農藥予以防治。

從主觀上來說，很多農民覺得要提高用藥量來保證防治效果。而且有很多農戶在病蟲害防治工作者存在著重治、輕防的想法，只有在病蟲害發生后通過加大施藥量與施藥頻率來進行治療。

1.4 農藥減施與增效技術備受重視

基于當前農產品質量安全以及農業面源污染問題的愈漸突出，我國政府對于過量施用化學農藥的問題關注度、整治力度也越來越大。至此，“農藥減量控害”被認為對于促進我國農業可持續發展具有重要意義。可采用高效的施藥機械來代替劣質噴霧器，多采取綠色防控技術替代化學藥物的使用等來促進農藥減施的行動。當然，如何進一步減少棉花栽培時的農藥施用量，仍然是我國農業綠色發展的重點討論方向。

2 棉花栽培的農藥減施與增效技術

2.1 采取高效的施藥技術

在當前農藥品類與施藥設備的前提條件下，致力于研發更科學的施藥方法，減少農業浪費，提高農藥利用率。

例如推廣藥劑的二次稀釋方法，像是膠懸劑和可濕性粉劑等這類劑型的農藥進行藥液配置時，要求應將少量的水放入小型容器當中，或是通過稀釋使農藥變成母液、母粉等形式，攪拌將其溶于水中，稀釋原本的藥物濃度。這樣做的目的是旨在通過對農藥的二次稀釋來避免藥劑沉淀，保證均勻噴灑。另外，二次稀釋方法與一次配置比較，更容易掌握合理的農藥量，通過嚴稱取藥物，達到藥物減施的目的。同時和一次配置比較，對農藥進行二次稀釋也有利于準確掌握農藥施用量，易于準確的稱量和精準的用藥，從而達到提高農藥施用效率的目的。據實踐經驗總結來看，經過二次稀釋之后得到的農藥產品對于病蟲害的防治效果要更高于不進行二次稀釋的農藥防治效果。特別是在粉劑、水懸及游懸浮劑、水分散粒劑等這一類農藥中，其實際應用效果都會得到更大提升。這一方法的優點在于操作簡單、易掌握、無需過多資金支持，但是缺點是這樣的操作會增多農戶的施藥勞動時間，也就是會耗費一定的勞動力。

優先使用可吸收性強、黏附能力佳的藥劑，或將含有有機硅等表面活性劑類農藥助劑添加到農藥中，這樣一來有利于提高農藥葉面附著效率，減少藥物流失，提高農藥使用效率。如選用高活性農藥氟環唑、嘧菌酯類，相較于一般農藥可減少使用量約60%。再如有機硅等農藥增效劑和農藥助劑，可以增強農藥于棉花植株上的展布、吸附以及滲透能力，可以減少約50%的農藥用水量、約30%的用藥量。以上提到的這些農藥助劑通常價格都比較低，且操作起來也容易掌握，只需要投入少量的資金即可，不需要投入很大的勞動力。

傳統的背負式小型噴霧器，在長時間的應用中我們發現有噴霧均勻性欠佳、重噴和漏噴等問題，因此導致農藥的無端浪費，又及更多的農藥侵及土壤，造成農業面源污染。使用高效施藥機械代替傳統機械，通過對噴霧粒徑大小的良好控制，使得噴施出的農藥屋面更細、更均勻，在空氣中懸浮的時間更長、維持的藥效時間更久，以此來減少單位面積用藥量。

低容量噴霧器、自走式噴桿噴霧劑與植保無人機等皆是目前棉田常用施藥機械，凸顯出有節約勞動力、減少農藥施用量、節約用水等優勢。例如使用普通手動噴霧器，棉田用藥量約為50kg/667m，但使用低容量噴霧器，棉田可節省高達40～49kg/667m。

航空植保技術最早源自美國、日本等發達國家，并已經在很大程度上建立、完善了相關的技術標準體系與技術支持機構，在航空植保機械的應用上，主要是有人駕駛的固定翼飛機，這類飛機配有航空專用噴頭、霧滴漂移控制技術等，技術安全性高、作業效率高，不受作物長勢的限制。我國基于這些經驗的借鑒，充分研發了無人機技術，采用植保無人機的方式進行打藥，既能減少施藥花費、又能提高作業效率。具體分析技術優勢體現在：（1）可以減少藥物使用、節約水資源，無人機在執行作業時，采取的是噴灑方法，尤其是低空噴灑技術，可以節約50%的農藥量與90%的用水量，大幅減小成本的投入；并且無人機作業時，飛行速度快、施藥時間縮短，有利于減少對大氣、對土壤和對農作物造成的進一步危害，尤其是基于北斗導航技術的無人機作業，能實現更精準且均勻地施藥；另外，變量施藥一直以來也是無人機發展的主要技術之一，不同于傳統施藥技術，變量施藥可以實現根據病蟲害發生程度、作物疏密程度等的按需、適量給藥，一方面有利于解決農藥使用過量的問題，另一方面還有利于減少成本投入，總而提高應用效率。（2）針對一些棉田處于不規則地塊，或田內田邊有障礙物的，如電線桿、樹木等，這時無人機技術體現出的重復噴灑和漏噴問題，可以通過避障技術的研究來予以完善，例如基于激光位移傳感器的避障技術，其關鍵技術包括：飛前的自檢、數據自動采集、有效數據塊地提取、障礙物基本參數的計算和障礙物模式識別等；通過室外飛行測試正式該技術能夠檢測到未知環境下的障礙物角度與距離，較準確地判斷植保作業環境中存在的典型障礙物，能夠在飛行過程當中實現動態避障，基本可以確定該技術應用的有效性與可行性。（3）減漂技術，基于射流技術的減漂噴頭目前在無人機中也有廣泛應用，該技術是在噴頭的內部把空氣與藥液混合形成二相流、予以霧化成液滴進行噴灑使用；另外還要一種技術是基于無線傳感器網絡實現的，在這一農田無人機施藥架構中，傳感器把農藥的沉積信息傳輸到無人機控制系統中，系統便可以此作為參考、實時修正飛機的航線，確保噴灑的霧滴可以在最大限度上落到靶標區域范圍內，起到增效減施的作用。

精準的施藥技術具體是指在選擇用藥時，需要結合病蟲害實際發生地塊的病情明確用藥量，再使用高效噴霧技術、變量施藥技術予以精準施藥，實現按需用藥。其中，滴灌施藥技術便是一種精準施藥方法。其流程為：測定發病指數→精準配置藥液→農藥噴灑→噴藥后的檢查→觀察效果。實現農藥使用量減少、農藥使用率的提高。

美國棉花種植大洲Texas聯合使用監控蟲害技術、精準施藥技術，減少了農田用藥量。綜而可見，采取精準施藥技術不僅能夠減少勞動力的投入，而且也能減少農藥的使用成本。但是由于其中涉及對地理信息技術、GPS、實時信息采集與處理系統等新型技術的使用，因此操作要領比較復雜，這也對使用者的綜合素質提出了較高要求，所以在資金的投入上和技術的采納上風險性都要較其他幾種技術高。

2.2 積極采用綠色防控技術

物理防控技術具體是利用了害蟲對于光、熱、電等物理環境條件的趨向性特質展開的病蟲害防治。目前常采取手段有色誘版、色譜、性引誘劑、頻振式殺蟲燈、避雨控病技術等。

在生物防治技術中，抗生素類農藥和天敵生物類化學藥物的應用有增效減施的作用。另外，地膜覆蓋栽培技術的應用也能充分起到增效減施的作用，地膜覆蓋技術有著增溫、保墑與生物增產效應，既能在一定程度上克服氣候因素給棉花生產造成的限制，又能保證棉花全苗、狀苗，促進根系的發育和生長，使棉株生育進程加快，提高棉花產量與效益。在長時間的探索中發現，與普通地膜存在難降解、難回收、破壞土壤結構等問題相比，生物降解地膜作為一種綠色環保技術能夠對棉花農藝性狀產生積極影響。生態降解膜的降解過程：先是降低拉力與伸長率，出現部分小孔，繼續降解后，小孔變為大孔，在地膜斷裂伸長率快要達到零時，地膜會變脆，易于被水浸潤，受到光、熱條件及微生物的作用，地膜最終會被降解成二氧化碳與水，消失不見。

農業防治技術的采取還有：強化對棉花田的耕作管理、采用抗病的新型棉花品種、采取農作物間作套種技術等。其中可以采用有機肥與化肥合理混施的方式來減少化肥使用量，將有機肥與化肥合理配施是增效減施的必然趨勢，有機肥可作為基肥使用，種植前翻耕入土，化肥既可用作基肥、也可用作追肥，隨水沖施。一般在具體應用上，可選擇減施肥料總量的10%、20%和30%，并配施與其等量的生物有機肥。土壤養分作為棉花生長的主要營養來源，生物有機肥施入土壤后其自身含有大量能夠被作物吸收、利用的養分，并能促進土壤中固持養分的釋放，綜而使土壤養分含量增加。認為是生物有機肥施入了土壤中，一方面得益于其自身所含的有益微生物，另一方面是得益于生物有機肥自身所含有的營養成分可以促進土壤微生物的增殖，從而增多土壤中的微生物數量，由微生物分泌的酸類物質釋放到土壤中，增加了土壤固持的養分量。

2.3 調整種植結構、有優先選擇節藥型品種

不同作物間病蟲害發生情況也不同，一些品種的棉花單位面積對藥物的需求量本就是高于其他棉花品種的，而若是這些用藥需求量高的棉花作物種植比例加大時，顯然也會增多總體藥物使用量。所以，識別有嚴重農業面源有嚴重污染的區域、農藥施用強度非常高的區域等，有必要引導這些區域的農戶施用節藥型棉花品種，顯著減少化學農藥的施用量。

3 結論

針對過量施用化學農藥造成對環境及個體健康的危害，采取農藥減施與增效技術非常迫切，在棉花栽培中通過采取高效施藥機械、精準施藥技術、綠色防控技術、選用節藥型作物品種等方法來實現農藥減量施與增效有重要意義。