不同植保机械喷雾雾滴沉积分布对小麦病害的防治效果

周奋启+董红刚+陈银凤+耿跃+左希+袁林泽+康晓霞+徐蕾+潘志文+李群

摘要：通過比较自走式喷杆喷雾机、无人植保飞行器、背负式弥雾机3种植保机械喷雾在小麦上的农药雾滴沉积分布，分析其对小麦病害防治效果的影响。结果表明，自走式喷杆喷雾机雾滴沉积密度和雾滴覆盖率都较高，是植保飞行器的8～10倍，自走式喷杆喷雾机雾滴沉积密度为136.19～167.53个/cm2，雾滴覆盖率为12.96%～28.13%，雾滴覆盖率上部与中部高于下部叶片。对小麦病害防治效果较好，小麦纹枯病病指防效达61.60%，赤霉病防效达71.43%，白粉病防效达78.02%。植保飞行器喷雾在小麦上、中、下部位的雾滴沉积密度分别为14.28、13.15、18.42个/cm2，雾滴覆盖率分别为2.45%、2.08%、1.46%，植保飞行器喷雾在小麦上、中、下部雾滴分布均匀。植保飞行器喷雾对小麦病害防效较好，纹枯病病指防效达63.26%～75.20%，赤霉病病指防效达85.71%，白粉病病指防效达70.33%。背负式弥雾机喷雾在小麦上的雾滴沉积密度为81.21～147.12个/cm2，雾滴覆盖率为7.26%～28.76%，总体表现为上部>中部>下部，且差异性显著。

关键词：雾滴沉积密度；雾滴覆盖率；自走式喷杆喷雾机；植保飞行器；防治效果

中图分类号：S491；S435.12 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2017）12-2275-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2017.12.019

Control Effect of Spray Droplets Deposition Distribution of Different Plant Protection Machinery on Wheat Diseases

ZHOU Fen-qi1，DONG Hong-gang1，CHEN Yin-feng1，GENG Yue1，ZUO Xi1，YUAN Lin-ze2，

KANG Xiao-xia2，XU Lei1，PAN Zhi-wen1，LI Qun2

（1.Plant Protection and Quarantine Station of Hanjiang，Yangzhou 225009，Jiangsu，China；

2.Agricultural Committee of Hanjiang，Yangzhou 225001，Jiangsu，China）

Abstract： Through comparative of the pesticide droplets deposit deposition of three kinds of spray equipments（self-propelled spray boom sprayer，eppo aircraft and knapsack power mistduster），the effects of different kinds of spray equipments in controlling wheat disease were analyzed. The results indicated that the droplets deposition density and droplets coverage of self-propelled spray boom sprayer was 136.19～167.53/cm2 and droplets coverage was 12.96%～28.13%，which generally higher 8～10 times than that of eppo aircraft. Droplets coverage on the upper and middle parts leaves were higher than that on the lower part leaves. This spray equipment had better control efficacy in controlling wheat disease which had 61.60% control effect for wheat sheath blight disease，71.43% control effect for wheat scab and 78.02% control effect for wheat powdery mildew. The droplets deposition density and of eppo aircraft was 14.28，13.15，18.42/cm2，and droplets coverage was 2.45%，2.08%，1.46% respectively in upper，middle and lower part of wheat plant. The spray deposition of eppo aircraft was uniform in different parts of wheat plant and had better control efficacy in controlling wheat disease which had 63.26%～75.20% control effect for wheat sharp eyespot，85.71% control effect for wheat scab and 70.33% control effect for wheat powdery mildew. The droplets deposition density and droplets coverage of self-propelled spray boom sprayer was 81.21～147.12/cm2 and droplets coverage was 7.26%～28.76%，which aggregate performance had significant difference upper part>middle part>lower part.

Key words： droplets deposition density； droplets coverage； self-propelled spray boom sprayer； eppo aircraft； control effect

当前，农业已进入了一个全新的发展阶段，现代农业的发展模式、经营方式、劳动力状况等，都发生了重大变化[1]。随着农业适度规模种植不断推广，土地流转力度不断加大，专业合作社、家庭农场和种植大户的数量及规模也在扩大，传统一家一户式分散防治农作物病虫害的方式正在改变。病虫害防治中新型高效植保机械也相应产生，高效、省力的自走式喷杆喷雾机及无人植保飞行器正在逐步替代质量差、效率差、效果差的老式施药器械。以前在化学防治过程中经常出现的问题也正在逐步改变，如施药机械发展相对滞后、农药有效利用率低、喷洒均匀度差、效果差、高残留、防治不及时、中毒隐患等[2-6]。发展以工作效率高、人力投入少、处理面积大为特征的高工效使用技术成为缓解中国病虫草害防治压力、推动农业现代化发展的迫切需求。近几年江苏省扬州市邗江区大力推广现代植保机械，从2013年开始引进新型植保机械，到目前为止，已拥有88台（架）。

从自走式喷杆喷雾机、无人植保飞行器、背负式弥雾机3种植保机械喷雾在小麦上的农药雾滴沉积分布入手，比较3种机械喷雾对农作物病害的防治效果，为更好地推广现代植保机械提供技术支撑，为大面积病害防治提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试小麦品种为宁麦13。试验在江苏省扬州市邗江区槐泗镇许巷村种植大户姜德林种植基地进行，面积40 hm2，田块整齐，试验田前茬为水稻，肥力中等，水源充足，排灌方便，试验期间水肥正常管理。

供试机械为狼山WFB-18型背负式机动弥雾机（10 L），南通黄海药械有限公司生产；JKB18C井关自走式喷杆喷雾机（500 L），常州东风井关农业机械有限公司生产；靖江柯林多旋翼植保飞行器（5 L），靖江柯林航空警用装备有限公司生产。

供试药剂为300 g/L苯甲·丙环唑乳油（爱苗）、22%噻虫·高氯氟微囊悬浮剂（阿立卡），由先正达公司提供；25%氰烯菌酯悬浮剂，由江苏省农药研究所股份有限公司提供。

1.2 试验设计

试验设4个处理，不设重复，机械施药区设1.0 hm2，对照区设0.1 hm2。自走式喷杆喷雾机施药区设0.7 hm2，用水量300 L/hm2；飞行器施药区设0.3 hm2，用水量19 L/hm2；背负式机动弥雾机施药区设0.1 hm2，用水量为300 L/hm2。

2015年4月22日（小麦抽穗扬花期）上午施药，天气晴到多云，日均溫21 ℃。自走式喷杆喷雾机和多旋翼植保飞行器均由种植大户操作，行驶速度（3.5 m/s）和高度（0.5～1.0 m）均按照平时施药情况操作，调查时避开保护行。

1.3 调查方法与数据统计

1.3.1 雾滴沉积分布测定 喷雾开始前，在每个小区设10个雾滴采集样点，每个点布上、中、下3个雾滴测试卡（水敏纸），分别与小麦旗叶、倒二叶、倒三叶对应。喷雾结束后，分别收集各处理不同位置的雾滴测试卡，采用Deposit Scan软件处理雾滴测试卡，记录不同处理各冠层位置雾滴沉积密度。

1.3.2 病害调查与方法 病害药前调查发病基数，每小区五点取样，每点50株，记录病株数、病级数；药后15 d、定型后调查，并计算防效。调查方法及分级标准参照文献[7]。

调查病株数及病指级数，计算病株率、病指及其防效。病株率=病株数/调查总株数×100%；病指=∑（各级发病株数×级数）/（调查总株数×最高级数）×100%。

数据用Excel 2003及DPS软件[8]进行统计分析，田间试验数据以平均数表示，采用Duncan's新复极差法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 不同植保机械喷雾农药在小麦叶片雾滴沉积分布比较

利用图像分析软件Deposit Scan计算水敏纸单位面积上雾滴体积中径（VMD）、雾滴密度和雾滴覆盖率，结果见表1。

2.1.1 不同植保机械喷雾农药雾滴体积中径在小麦叶片上的分布比较 有研究表明，雾滴的体积中径大小对减小施药量并达到良好的防治效果具有重要影响[9]。农药雾滴大小会直接改变药剂对昆虫的毒力，而且雾滴粒径的改变还会影响雾滴在靶标上的沉积密度及沉积行为。徐德进等[10]研究表明在水稻分蘖期、孕穗期、扬花期用雾滴粒径较小的弥雾机喷雾，雾滴沉积率明显高于用手动喷雾器粗雾滴喷雾。朱金文等[11，12]研究表明当雾滴VMD减小，毒死蜱和氟虫腈药液在水稻叶片上沉积量增加。由表1可知，雾滴体积中径在655.43～2 417.40 μm，总体表现为自走式喷杆喷雾机>背负式弥雾机>植保飞行器，上部叶片>中部叶片>下部叶片，雾滴体积中径在不同植保机械、不同小麦部位分布差异性不显著。

2.1.2 不同植保机械喷雾农药雾滴沉积密度在小麦叶片上的分布比较 农药在植株上的雾滴覆盖率、雾滴的分布沉积与病虫害防效有直接的关系[13，14]。雾滴沉积密度能直接反映植保机械喷雾农药在植株上的沉积量。从小麦上、中、下不同部位进行分析比较，由表1可知，在小麦上部叶片中，自走式喷杆喷雾机雾滴沉积密度为156.18个/cm2，背负式弥雾机雾滴沉积密度为147.12个/cm2，植保飞行器雾滴沉积密度为14.28个/cm2，其中背负式弥雾机与自走式喷杆喷雾机雾滴沉积密度差异不显著，植保飞行器雾滴沉积密度显著低于上述两种机械。在小麦中部叶片中，自走式喷杆喷雾机雾滴沉积密度为167.53个/cm2，背负式弥雾机雾滴沉积密度为125.02个/cm2，植保飞行器雾滴沉积密度为13.15个/cm2，3种机械的雾滴沉积密度差异性显著，且植保飞行器与其他两种机械差异极显著。在小麦下部叶片中，自走式喷杆喷雾机雾滴沉积密度为136.19个/cm2，背负式弥雾机雾滴沉积密度为81.21个/cm2，植保飞行器雾滴沉积密度为18.42个/cm2，3种机械的雾滴沉积密度差异性极显著。

从不同机械角度进行分析，背负式喷雾在小麦上部和中部叶片上的雾滴沉积密度显著高于下部雾滴沉积密度。植保飞行器和自走式喷杆喷雾机喷雾在小麦上、中、下部叶片上的雾滴沉积密度差异均不显著。

2.1.3 不同植保机械喷雾农药雾滴覆盖率在小麦叶片上的分布比较 由表1可知，在小麦上部叶片上，自走式喷杆喷雾机喷雾雾滴覆盖率为28.13%，背负式弥雾机雾滴覆盖率为28.76%，植保飞行器雾滴覆盖率为2.45%，背负式弥雾机与自走式喷杆喷雾机雾滴覆盖率差异不显著，植保飛行器雾滴覆盖率极显著低于上述两种机械。在小麦中部叶片上，自走式喷杆喷雾机雾滴覆盖率为20.16%，背负式弥雾机雾滴覆盖率为16.06%，植保飞行器雾滴覆盖率为2.08%，背负式弥雾机与自走式喷杆喷雾机雾滴覆盖率差异不显著，植保飞行器雾滴覆盖率显著低于上述两种机械。在小麦下部叶片上，自走式喷杆喷雾机喷雾雾滴覆盖率为12.96%，背负式弥雾机雾滴覆盖率为7.26%，植保飞行器雾滴覆盖率为1.46%，自走式喷杆喷雾机雾滴覆盖率显著高于植保飞行器，而背负式弥雾机与其他两种机械的雾滴覆盖率差异不显著。

从机械角度进行分析，背负式喷雾机在小麦上部叶片上的雾滴覆盖率显著高于小麦中部和下部叶片上的雾滴覆盖率，中部与下部叶片上的雾滴覆盖率差异不显著。植保飞行器喷雾在小麦上、中、下部叶片上的雾滴覆盖率差异不显著。自走式喷杆喷雾机喷雾在小麦上部叶片上的雾滴覆盖率显著高于下部，而中部与上、下部叶片上的雾滴覆盖率差异不显著。

从表2可知，3种植保机械与小麦上、中、下不同部位之间的交互作用不显著。说明不同植保机械喷雾的雾滴沉积与小麦上、中、下部位关系不大。不同植保机械之间的雾滴沉积密度和覆盖率差异极显著。

2.2 不同植保机械喷雾对小麦病害的防治效果

3种不同植保机械施用30%苯甲·丙环唑（爱苗）乳油300 mL/hm2防治小麦纹枯病，防治效果见表3。由表3可知，药后15 d 3种植保机械对小麦纹枯病的病株率防效为39.92%～42.93%，病指防效为56.85%～63.97%，差异不显著。药后30 d，3种植保机械对小麦纹枯病的病株率防效为53.13%～62.50%，差异不显著；病指防效为61.60%～75.20%，植保飞行器喷雾对小麦纹枯病的防效显著高于自走式喷杆喷雾机及背负式弥雾机。

3种不同植保机械防治小麦白粉病施用30%苯甲·丙环唑（爱苗）乳油300 mL/hm2，防治小麦赤霉病施用25%氰烯菌酯悬浮剂1 500 mL/hm2，防治效果见表4。由表4可知，试验田小麦赤霉病、白粉病发生情况较轻，3种植保机械喷雾小麦赤霉病病株率防效为71.43%～85.71%，病指防效为71.43%～85.71%，防效差异不显著。3种植保机械喷雾小麦白粉病防治效果较好，病株率防效在56.25%～68.75%之间，差异不显著；病指防效在70.33%～78.02%之间，防效差异不显著。

3 小结与讨论

农药使用技术发展特别是施药机械发展相对滞后，在开展病虫草害防治的过程中仍存在诸多问题，制约了中国病虫草害防治水平的发展[6]。大部分地区仍普遍采用大雾滴、大容量的喷雾方法喷洒农药，农药有效利用率低，喷洒出去的农药只有20%～30%能够沉积在目标靶区，大部分农药流失、飘移到环境中，不仅浪费了资源，增加了农民负担，而且还造成了农产品中作物药害、残留超标、环境污染等负面影响[15-20]。农药在田间施用时，药剂常因为雾滴沉积分布状况不理想而不能充分发挥药效。目前，转变农业发展形式，进行土地流转，如规模种植、植保专业合作社、家庭农场正在蓬勃发展，新型植保机械进入推广发展阶段。因此，对3种不同植保机械喷雾农药雾滴在小麦不同部位的沉积分布研究，对于农药雾滴是否能够更好沉积到病虫害的靶标部位具有重要的指导意义。

自走式喷杆喷雾机有工效高、喷幅宽、喷雾均匀、用水量足等优点。陈万权等[21]研究表明，采用泰山-18BC型机动喷雾机防治麦蚜，施药剂量与农药沉积量呈正相关，农药沉积量与药效相关程度更高，并发现麦株穗部药液沉积分布最高，药效随着农药沉积量的增加而明显提高。本试验结果表明，自走式喷杆喷雾机雾滴沉积密度和雾滴覆盖率都较高，是植保飞行器的8～10倍，自走式喷杆喷雾机雾滴沉积密度为136.19～167.53个/cm2，雾滴覆盖率为12.96%～28.13%，雾滴覆盖率上部与中部高于下部叶片，因其用水量较大（300 L/hm2），对小麦病害防治效果较好，小麦纹枯病病指防效达61.60%，赤霉病防效达71.43%，白粉病防效达78.02%。

植保飞行器施药技术具有工效高、不受地形、环境等因素限制的优点。通过对AF-811无人直升机田间试验分析了不同喷头、飞行高度处理下，雾滴在禾本科作物冠层的沉积分布规律，即施用2.5%联苯菊酯37.5 g/hm2，微量喷雾（ULV）使用离心式雾化喷头喷洒在小麦冠层雾滴沉积密度为12.4个/cm2、5.7个/cm2、3.3个/cm2时，对小麦吸浆虫防治效果为81.6%，采用液力式喷头对小麦吸浆虫防治效果为75.5%[22，23]。杨帅[24]研究飞行高度对八旋翼飞行器喷雾防治小麦白粉病，当飞行高度为0.5 m时，雾滴的沉积密度最大，在上部叶片的雾滴沉积密度为（24.9±1.6）个/cm2，但随着飞行高度的增加，雾滴沉积密度有所下降，当飞行高度为2 m时，上部叶片的雾滴沉积密度仅为（6.0±0.2）个/cm2，对小麦白粉病防效在57%～70%。本试验喷雾药液量为1.5 L/667 m2，植保飞行器喷雾在小麦上、中、下部位叶片上的雾滴沉积密度分别为14.28、13.15、18.42个/cm2，雾滴覆盖率分别为2.45%、2.08%、1.46%。植保飞行器喷雾在小麦上、中、下部雾滴分布均匀，这与植保飞行器机翼旋转产生较强的下压气流有关，下压气流有利于雾滴沉降和减少雾滴漂移，对作物植株而言，有利于其叶片的展开，穿透作物冠层，使雾滴能沉降在作物基部，提高防治效果。植保飞行器喷雾对小麦病害防效较好。随着高度的增加，植保飞行器施药的防治效果降低，高度为2 m时已不能达到防治需求。高度的增加导致了下旋气流吹送雾滴作用的减弱，同时作物冠层内部的叶片遮挡也降低雾滴的穿透性，从而影响了防治效果。因此，建议植保飞行器喷雾防治病虫害时，飞行高度控制在0.5～1.0 m，使用超低容量制剂或加入雾滴蒸发抑制剂、沉降剂等对防效有一定的提高。

崔丽等[25]研究机动背负式喷雾器施用70%吡虫啉水分散粒剂防治小麦蚜虫的雾滴沉积密度与防效的关系表明，当采用70%吡虫啉水分散粒剂低浓度喷雾时，雾滴在小麦上的沉积密度越大，防治效果越好。本试验结果表明，背负式弥雾机喷雾在小麦叶片上的雾滴沉积密度为81.21～147.12个/cm2，雾滴覆盖率为7.26%～28.76%，总体表现为上部>中部>下部叶片，且差异性显著。若在小麦或水稻生长后期施药，稻麦密度大的情况下，农药雾滴在作物基部沉积较少，对纹枯病等病害防治会有一定的影响，因此，在稻麦后期防治要保证用水量充足。

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