植保無人機施藥對煙田節肢動物群落的影響

張詩萌，丁 波，楊 洪,，楊茂發, *

(1.貴州大學 煙草學院/貴州省煙草品質研究重點實驗室，貴州 貴陽 550025；2.貴州大學 昆蟲研究所/貴州山地農業病蟲害重點實驗室，貴州 貴陽 550025)

烤煙既是我國重要的經濟作物，也是政府財稅和當地農民收入的主要來源之一。貴州省種植烤煙的歷史已有八十年之久，目前已成為全國第二大煙區，常年種植烤煙面積約20萬hm。貴州省獨特的地理環境形成了該地區所特有的節肢動物群落，包括種類繁多的害蟲和天敵，例如給煙葉生產造成較大危害的煙蚜、煙青蟲和斜紋夜蛾等害蟲，以及對煙田害蟲具有控制作用的蚜繭蜂、蜘蛛等天敵。

目前，煙田害蟲的防治仍然以化學防治為主。農藥特別是廣譜類殺蟲劑的大量使用，已對煙田的生態系統產生了一定的影響。已有研究表明，化學農藥的施用對大豆田和茶園等生態區的節肢動物群落均造成了一定的影響，有學者對殺蟲劑使用對煙田節肢動物群落的影響進行了研究。近年來，煙田節肢動物群落的研究主要集中在節肢動物群落的種類調查和多樣性分析研究上，關于施藥方式對煙田節肢動物群落的影響研究仍然較少。

近年來植保無人機技術迅速發展，無人機作業因不受地形和作物高度限制，不僅能提高工作效率和降低人員暴露風險，其噴灑效果還優于傳統的人工噴霧，因而植保飛防代替傳統噴霧器進行田間防治已得到廣泛認可。節肢動物群落的研究一直是害蟲綜合治理中很重要的基礎性工作，但有關無人機施藥對煙田節肢動物群落的影響仍鮮有報道，因此本研究通過比較無人機施藥和人工噴霧器施藥兩種方法，以群落結構的主要特征值和重要害蟲的種群減退率作為評價指標，對煙田節肢動物群落結構的影響進行分析，以期為煙田害蟲的科學防治提供指導。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑及品種

試驗所用藥劑為1.8%阿維菌素乳油(山東魯抗生物農藥有限責任公司)，烤煙品種為云煙87。

1.2 供試儀器

試驗使用植保器械：大疆MG-1p無人機(深圳市大疆創新科技有限公司)、“農德力”3WBD-20C背負式電動噴霧器(臺州市軒信機械有限公司)，工作壓力為0.16～0.40 MPa。

1.3 試驗地點和調查方法

本試驗在安順市西秀區雙堡煙葉站旁邊的煙田進行，選取環境條件基本一致的樣本田，試驗地管理措施與安順煙區煙葉高產優質栽培措施一致，試驗設3個處理(無人機施藥、人工噴霧器施藥和無人機清水對照)，每處理重復3次，每個小區面積330 m，共9個小區。于2021年7月7日施藥，施藥時煙葉正處于現蕾期。施藥前先對煙田節肢動物群落進行調查，施藥后第7天、第14天分別進行調查。所用藥劑比例為水∶阿維菌素為20 L∶26 mL。

田間調查以網捕和樣地取樣相結合的方法。網捕取樣，每小區15網；田間取樣采用平行線10點取樣方法，共調查3行，以1株煙為間隔，每行調查10株，共計30株，調查每株煙草葉片上煙蚜、煙青蟲和斜紋夜蛾幼蟲及主要天敵昆蟲數量。

1.4 數據的處理和分析

..節肢動物群落特征指數計算

群落物種豐富度(species richness)：群落中的物種數，用表示。

種群優勢度(dominance)：以相對密度來表示優勢度，采用Berger-Parker優勢度指數，用表示。

相對密度=(某種物種個體數量/全部生物個體數量)×100

群落多樣性(diversity)：采用shannon-winner多樣性指數(′)，用′表示，式中為第個物種的個體數，為所有物種的個體總數。

′=-∑[ln()]

群落均勻度(evenness)：采用Pielou(1975)定義的均勻性指數，用()表示。

種群數量減退率(%)=[(施藥前種群數量-施藥后種群數量)/施藥前種群數量] ×100

..數據處理和分析

利用Excel電子表格進行數據統計和作圖，采用SPSS 20.0(IBM，美國)軟件進行單因素方差分析，種群減退率數據反正弦轉化后再進行多因素方差分析。

2 結果與分析

2.1 煙田節肢動物群落的組成分析

調查結果顯示，煙田的節肢動物群落包括昆蟲綱和蛛形綱兩大類群。施藥前，昆蟲綱有7目21種昆蟲，其中半翅目6種，鱗翅目2種，直翅目2種，雙翅目4種，膜翅目3種，纓翅目1種，鞘翅目3種；蛛形綱有2種。不同物種間的個體數差異較大(表1)，主要以半翅目害蟲為主，天敵的主要種類為煙蚜繭蜂。施藥后，節肢動物群落的物種數變化不顯著，但是個體數明顯下降(表2)，施藥14天后，鱗翅目、直翅目和纓翅目的物種數和個體數均無。

表1 施藥前煙田節肢動物種類及其優勢度Tab.1 Species and dominance of arthropod in the tobacco field before spraying insecticide

表2 施藥前后煙田節肢動物群落組成比較Tab.2 Comparison of arthropod community composition in tobacco field before and after spraying insecticide

2.2 不同施藥方式對節肢動物群落的影響

通過分析兩種施藥方式對節肢動物群落的影響發現，不同施藥方式處理的種群豐富度、多樣性和均勻度雖略有變化，但是差異不顯著，人工噴霧器施藥和無人機施藥兩種施藥方式之間也無明顯差異(表3)。

表3 不同施藥方式下節肢動物群落特征分析Tab.3 Analysis of arthropod community characteristics under different spraying methods

2.3 煙田主要昆蟲種群數量減退率

由圖1可知，施藥7天后，施藥組和對照組的煙蚜種群數量均有下降，并且無人機施藥方式下的煙蚜種群數量減退率高于人工噴霧器施藥和對照處理，對照組的種群數量減退率最低；施藥14天后，處理組的煙蚜種群數量減退率略高于對照組。

圖1 不同施藥方式對煙蚜的影響Fig.1 The effect of different methods of sprayinginsecticide on Myzus persicae

由圖2可知，施藥7天后，人工噴霧器施藥和無人機施藥處理煙盲蝽的種群數量均有下降，但是對照組的煙盲蝽種群數量增加；施藥14天后，無人機施藥處理的煙盲蝽種群數量減退率高于人工噴霧器施藥，但是對照組的煙盲蝽種群數量仍在增加。

圖2 不同施藥方式對煙盲蝽的影響Fig.2 The effect of different methods of spraying insecticide on Nesidiocoris tenuis

3 結論與討論

研究發現，煙田節肢動物群落具有較高的豐富度，其中害蟲煙蚜在種群數量上占有絕對優勢，但天敵種類的豐富度不高，主要以蚜繭蜂為主；此外，蚊、蠅等中性昆蟲也是煙田節肢動物群落的重要組成部分。與無人機清水對照組相比，兩種施藥方式下節肢動物群落的豐富度、均勻度和多樣性均無明顯差異，可能是各物種間有相互協調的機制，使群落在變動過程中保持相對的穩定性。但是煙蚜的種群數量卻減少，說明化學防治對主要害蟲仍然具有一定的防效。施藥后，無人機施藥方式對煙蚜的防治效果明顯，7天后的種群數量減退率明顯高于人工噴霧器施藥組。施藥14天后，無人機施藥防治煙盲蝽后的種群數量減退率略高于人工噴霧器施藥，因此可得出無人機施藥方式對煙田節肢動物群落無顯著影響，但可明顯控制常見害蟲的種群數量。施藥后，對照組的煙蚜種群數量也明顯下降，14天后對照組和處理組的種群數量減退率均接近100%，推測可能與對照組煙盲蝽種群數量的顯著增加有關，因為煙盲蝽也可捕食煙蚜等小型節肢動物。

無人機施藥方式相比于傳統人工噴霧器施藥方式具有安全系數高，對作物不易損傷等優點，而且人工噴霧器施藥等農事操作造成的煙葉機械損傷是煙草花葉病毒病(TMV)的重要傳播途徑，該病害危害煙草后可造成嚴重的經濟損失，由于無人機施藥可避免與煙草的直接接觸，一定程度上也可以減少煙草花葉病毒的傳播。

綜上所述，無人機施藥和人工噴霧器施藥兩種方式對煙田節肢動物群落的豐富度、多樣性和均勻度等指標的影響均無明顯差異，但是無人機施藥對煙田主要害蟲具有較好的防治效果，不僅能有效避免煙草病害的傳播，還可以節省人力以及減少污染。因此利用無人機施藥防治害蟲可廣泛用于煙草有害生物的綜合防治實踐中。