不同植保機械對水稻蟲害防治效果研究*

孫豪良 ， 張福建

（1.上海市崇明區港西鎮農業綜合技術推廣服務中心，上海 202150；2.上海市崇明區農業技術推廣中心，上海 202150）

0 引言

水稻是人類重要的糧食作物之一，全世界超過一半的人口以稻米為主食[1]。據統計，2018 年，全球水稻種植面積達1.67 億hm2，較1961 年的1.15 億hm2增長了44.9%[2]。中國是水稻產量第一的大國，種植面積常年達3 000萬hm2，產量約2億t，全國一半以上人口以稻米為主食[3]。然而，隨著水稻種植面積的擴大，病蟲害也隨之增多，不利于水稻穩定生產。目前，生產上主要利用化學農藥等手段進行防治，但也帶來了環境污染問題，如農藥殘留、病蟲害抗藥性增強等[4]。據報道，我國每年農藥原藥使用量超過30 萬t，這些農藥的大量使用，嚴重制約了農業可持續發展[5]。因此，在保障農產品質量安全的前提下，探索適合精準施用的農藥、農藥施用方法與施用機械對國家提出的糧食安全、保障人們生活水平具有重要意義。

植保機械的產生是農業高質量發展的必然產物，其對病蟲害的防治作用顯著[6]。目前，水稻生產方面常用的植保施藥機械主要分為背負式電動噴霧器、自走式噴霧機、植保無人機三種。研究發現，背負式電動噴霧器施藥作業面積占比高，難以滿足專業化、規?；男滦枨螅瑢ν话l性大面積病蟲害的應對能力較差，不是理想的施藥措施。而自走式噴霧機不僅能夠減輕勞動強度，還可以提高工作效率，是安全、可靠、高效的施藥機械[7]。如利用自走式噴霧機可以提高麥田闊葉雜草的防效及安全性[8]。但其對作業環境有較大的要求，特別是受栽培方式、土壤和水源條件等影響較大[9]。近年來，植保無人機成為施藥研究熱點，極大地提高了作業效率。張顧旭等[10]研究發現，與背負式電動噴霧器施藥相比，使用植保無人機施藥可在節省用水量（96.7%）和防治雜草的同時，有效減少農業面源污染。

上海圍繞“高效、低碳、生態”的綠色發展方向，持續推進水稻機械化發展，全市水稻整地、收獲環節機械化水平接近100%，但植保作業環節機械化水平不足30%，無人機、自走式機械等高效植保作業面積較少[11]。在水稻生產規模化、病蟲害突發多發、人工成本日益攀升的今天，這種作業方式嚴重威脅到了水稻生產安全和農民切實利益。因此，必須提高植保機械化水平，建設“環境友好型、資源節約型”都市現代農業，才能促進全市農業可持續發展。

基于以上問題和現狀，本試驗以背負式電動噴霧器、常規自走式噴霧機、大疆植保無人機為試驗機械，探究不同植保機械對水稻蟲害防治的效果，旨在為今后水稻高效栽培提供理論指導。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗對象：稻縱卷葉螟（C n a p h a l o c r o c i smedialis）；稻飛虱（褐飛虱Nilaparvata lugens、白背飛虱Sogatellafurcifera、灰飛虱Laodelphax striatellus）。

供試藥劑：200 g/L 氯蟲苯甲酰胺懸浮劑，購買自上海生農生化制品股份有限公司；50%吡蚜酮可濕性粉劑，購買自江蘇克勝集體股份有限公司。

供試品種：南粳46，購買自上海崇明種子有限公司。

供試器械：背負式電動噴霧器、常規自走式噴霧機、大疆植保無人機由上海市圣嘉糧食專業合作社提供，設備名稱、型號、生產廠家及容量如表1所示。

表1 施藥設備具體情況

1.2 試驗地情況

試驗地位于上海市崇明區港西鎮盤西村，地勢平坦，肥力均勻；前茬為綠肥，2021 年4 月20 日深翻入田，6月2日進行田間機穴播，基本苗30萬/畝。

1.3 試驗設計

試驗處理：試驗共設4 個處理，分別為背負式電動噴霧器施藥處理、自走式噴霧機施藥處理、植保無人機施藥處理、對照處理（CK），各個小區隨機組排列。

施藥方式：在同一防治時間段分別使用背負式電動噴霧器、自走式噴霧機、大疆植保無人機用同一藥劑配方噴施，防治水稻蟲害。其中，植保無人機用水量3 L/畝，背負式電動噴霧器用水量35 L/畝，自走式噴霧機用水量30 L/畝，具體防治處理、面積、用水量和藥劑配方如表2 所示。

表2 不同施藥方式、面積、用水量及藥劑配方

施肥情況：基肥施緩釋肥30 kg/畝；分蘗肥分兩次施，一次施尿素5 kg/畝，一次施尿素8 kg/畝；長粗肥或穗肥施15 kg/畝的水稻專用BB肥。

1.4 調查內容與方法

在水稻生長期間，調查水稻稻縱卷葉螟和稻飛虱的畝蟲量，并參考祁琰等[5]的方法，計算防治效果。具體的病害調查內容及方法如表3所示。

表3 水稻病害調查內容及方法

2 結果與分析

2.1 不同處理對稻縱卷葉螟的防效

防效統計結果如表4 所示，可以看出，通過田間調查，用藥6 天后，背負式電動噴霧器、自走式噴霧機和植保無人機處理后的蟲量分別為3.1 萬頭/畝、0.6 萬頭/畝和2.1 萬頭/畝；用藥10 天后，背負式電動噴霧器、自走式噴霧機和植保無人機處理后的蟲量分別為2.26 萬頭/畝、0.47 萬頭/畝和1.2 萬頭/畝，蟲量隨著施藥時間的推移存在下降趨勢，而CK 組蟲量呈現上升趨勢。從防治效果看，用藥6 天后，背負式電動噴霧器對稻縱卷葉螟的防效達到了71.40%，自走式噴霧機的防效達到了94.46%，植保無人機的防效達到80.63%；用藥10 天后，背負式電動噴霧器對稻縱卷葉螟的防效達到79.15%，自走式噴霧機的防效達到95.66%，植保無人機的防效達到88.93%。其中，自走式噴霧機處理的防效最高，與背負式電動噴霧器和植保無人機處理相比，藥后10 天的防效分別增加了16.51%和6.73%。

表4 不同植保機械對稻縱卷葉螟的防治效果

2.2 不同處理對稻飛虱的防效

如表5 所示，用藥6 天后，背負式電動噴霧器處理后蟲量為8.7 萬頭/畝，對稻飛虱的防效達到67.54%；自走式噴霧機處理后蟲量為11.3 萬頭/畝，對稻飛虱的防效達到57.84%；植保無人機處理后蟲量為9.9 萬頭/畝，對稻飛虱的防效達到63.06%。與對照組相比，3 種處理對稻飛虱的防效差異較小。而用藥10 天后，背負式電動噴霧器處理、自走式噴霧機處理、植保無人機處理后的蟲量分別為7.5 萬頭/畝、7.9 萬頭/畝、9.4 萬頭/畝；對稻飛虱的防效分別為72.01%、70.52%、64.93%；與對照組相比，背負式電動噴霧器處理效果最好。

表5 不同植保機械對稻飛虱的防治效果

2.3 不同防治處理的用時和成本

如表6 所示，背負式電動噴霧器處理用時1 320 s/畝，防治成本26 元/畝；自走式噴霧機處理用時68.4 s/畝，防治成本5.5 元/畝；植保無人機處理用時60.2 s/畝，防治成本4.5 元/畝。其中，無人機處理用時最少，成本最低，較背負式電動噴霧器處理和自走式噴霧機處理的使用時間和防治成分別降低1 259.8s、8.2 s和21.5元、1元。

表6 不同植保機械防治用時和成本對比

3 討論

糧食安全是國家安全和人們生活水平提高的基礎。目前，我國受農藥污染的耕地面積平均達到1 400 萬hm2左右[12]。因地制宜，加快推進植保施藥機械更新換代，充分發揮農業機械在病蟲害防治方面的作用，是促進農業可持續發展和保護生態環境的重要手段[13]。

稻縱卷葉螟是一種具有遠距離遷飛能力的昆蟲，主要危害水稻葉片葉肉，影響水稻光合作用，造成水稻減產[14]。水稻一旦發生稻縱卷葉螟蟲害，可能會導致減產10%～20%，嚴重時期甚至達到60%以上[15]。杜正朕[16]研究發現，稻縱卷葉螟對水稻生理參數變化影響明顯，隨著生育期和蟲害等級的加深，水稻葉片的各種光合參數、SPAD 值、葉面積指數等生理指標均會發生一定程度的變化。劉建鳳等[17]研究了自走式噴桿噴霧機和擔架式機動噴霧機對稻縱卷葉螟的防治效果，在生產實踐中發現，開展大面積施藥時，應推廣防效和工效相對較高的自走式噴桿噴霧機。本試驗也證實了這一點，在用藥6 天、10 天后，與對照組相比，自走式噴霧機的防治效果最好，分別為處理后蟲量0.6 萬頭/畝，防效94.46%和處理后蟲量0.47萬頭/畝，防效95.66%。

另有研究發現[18]，中國稻飛虱直接來自越南紅河三角洲，包括褐飛虱、白背飛虱和灰飛虱；其主要危害水稻葉鞘和莖稈的汁液，嚴重時，會導致水稻倒伏，從而造成減產[19-20]。而應用植保機械施藥在有效防治稻飛虱蟲害的同時，能夠提高稻田作業效率，從而保障水稻產量[21]。本試驗研究表明，在用藥6 天、10 天時，與對照組相比，背負式電動噴霧器防治效果最好，分別為處理后蟲量8.7 萬頭/畝，防效67.54%和處理后蟲量7.5 萬頭/畝，防效72.01%。

此外，隨著土地規?；腿斯こ杀镜纳仙?，作業效率和人工成本逐漸成為制約規模化生產的重要因素。雖然背負式電動噴霧器和自走式噴霧機相對來說效果更好，但采用無人機防治大大節約了時間和成本，平均用時60.2 s/畝，防治成本4.5 元/畝，隨著科學技術的發展，將會進一步縮短用時，降低成本。