植保无人机超低容量喷施技术防治水稻纹枯病的药效评价

兰 波,刘方义,徐善忠,黄水金,余 建,杨迎青,李湘民*

(1.江西省农业科学院 植物保护研究所,江西 南昌 330200;2.江西省南昌县农业局 植保站,江西 南昌 330200;3.江西省泰和县农业技术推广中心,江西 泰和 343700;4.江西农业大学 生命科学与工程学院,江西 南昌 330045)

植保无人机超低容量喷施技术防治水稻纹枯病的药效评价

兰 波1,刘方义2,徐善忠3,黄水金1,余 建4,杨迎青1,李湘民1*

(1.江西省农业科学院 植物保护研究所,江西 南昌 330200;2.江西省南昌县农业局 植保站,江西 南昌 330200;3.江西省泰和县农业技术推广中心,江西 泰和 343700;4.江西农业大学 生命科学与工程学院,江西 南昌 330045)

于2016、2017年分别在江西省泰和县和南昌县进行了应用植保无人机超低容量喷施技术防治水稻纹枯病的田间试验。试验结果表明：植保无人机超低容量喷施对水稻纹枯病的防治效果与用药液量呈正相关；在泰和县试验点，在统一施用25%氟环唑悬浮剂420 g/hm2的条件下，无人机用药液15.0 L/hm2的防效(84.20%)显著高于人工电动喷雾药液450.0 L/hm2的防效(81.83%)；在南昌县试验点，在统一施用40%咪铜·氟环唑悬浮剂375 g/hm2的条件下,无人机用药液7.5～15.0 L/hm2的防效为53.73%～69.44%,显著低于人工电动喷雾药液450.0 L/hm2的防效(86.72%)。

植保无人机;超低容量喷施技术;水稻纹枯病；防治效果；田间试验

水稻纹枯病是全球普遍发生的水稻重要病害之一,能侵染水稻叶鞘和叶片引起枯斑,也侵染穗颈、茎秆和叶片,使水稻结实率降低,瘪谷率增加,粒重下降,严重影响水稻的产量和品质,发病田块一般减产10%～30%,严重时产量损失可达50%[1-2]。近年来,由于感病品种的大面积种植、氮素化肥用量的增加以及全球气候条件的变化,水稻纹枯病发生为害逐年加重,尤其在我国南方湖南、广东、广西、江西等地,水稻纹枯病已位居水稻三大病害之首[3-4]。目前,水稻纹枯病防治最有效、最广泛的方法依然是使用化学药剂[5]。

化学农药的长期、大量使用已引起相关学者的高度重视。当前,农药减量增效已成为国家的发展战略。理论上,农药减量存在3个途径：一是非化学防治技术,主要包括生物防治技术、性诱剂技术和栽培防治技术等;二是高效、低毒、低残留农药的研制;三是农药的精准施用技术,其中超低容量喷雾法是农药使用技术的发展趋势[6-7],而无人机是超低容量喷施技术实施的最为理想的农用航空器机械。植保无人机和超低容量喷雾结合的优势在于,农药用量小,防治效果好,对环境的污染轻。为了探索无人植保飞机施药对水稻纹枯病的防控效果,我们于2016、2017年分别在江西省余江县、南昌县进行了植保无人机超低容量喷施技术防治水稻纹枯病的田间试验示范,现将试验示范结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验药剂为25%氟环唑悬浮剂(巴斯夫植物保护有限公司生产)、40%咪铜·氟环唑悬浮剂(江苏辉丰农化股份有限公司生产,商品名:福满美TM)。

供试水稻品种为丰华占、嘉育948。防治对象为水稻纹枯病。

试验使用植保器械:XYX-801型六旋翼植保无人机(深圳市鼎天高科技有限公司生产)；明辉牌3WBD-16型背负式电动喷雾器,工作压力为0.2～0.4 MPa,由浙江台州路桥明辉电动喷雾器有限公司生产。

1.2 示范试验方法

本示范试验共设2个点,分别为泰和县冠朝镇东村村试验点、南昌县泾口乡试验点。2个试验点的栽培管理措施与当地农业生产一致,符合试验要求。

1.2.1 泰和县试验点 共设5个处理,分别为：无人机施药(A1),用25%氟环唑悬浮剂420 g/hm2,用水量7.50 L/hm2;无人机施药(A2),用25%氟环唑悬浮剂420 g/hm2,用水量11.25 L/hm2;无人机施药(A3),用25%氟环唑悬浮剂420 g/hm2,用水量15.00 L/hm2;人工喷施(A4),用25%氟环唑悬浮剂420 g/hm2,用水量450 L/hm2;以空白作对照(CK1)。在2016年9月5日水稻孕穗末期施药1次,在2016年9月20日水稻齐穗期施药1次,共施药2次。供试水稻品种为丰华占。

1.2.2 南昌县试验点 共设5个处理,分别为：无人机施药(B1),用40%咪铜·氟环唑悬浮剂375 g/hm2,用水量7.50 L/hm2;无人机施药(B2),用40%咪铜·氟环唑悬浮剂375 g/hm2,用水量11.25 L/hm2;无人机施药(B3),用40%咪铜·氟环唑悬浮剂375 g/hm2,用水量15.00 L/hm2;人工喷施(B4),用40%咪铜·氟环唑悬浮剂375 g/hm2,用水量450 L/hm2;以空白作对照(CK2)。在2017年6月7日水稻孕穗末期施药1次,在2017年6月19日水稻齐穗期施药1次,共施药2次。供试水稻品种为嘉育948。

1.3 调查和测量方法

1.3.1 气象资料 泰和县试验田第一次施药当天(2016年9月5日)天气多云转小雨,温度24.0～31.0 ℃,平均温度27.5 ℃,相对湿度81%，施药后12 h下小雨;第2次施药当天(9月20)天气多云转晴,温度19.0～27.0 ℃,平均温度23.0 ℃,相对湿度72%,施药后7 d下小雨。南昌县试验田第1次施药当天(2017年6月7日)天气多云,温度22.0～28.0 ℃,平均温度25.0 ℃,相对湿度75%,微风,施药后48 h降雨;第2次施药在6月19日,当日阴转阵雨,温度24.0～27.0 ℃,空气湿度85%；6月下旬南昌县雨日较多,有利于水稻纹枯病的发生。

1.3.2 调查方法、时间和次数

1.3.2.1 调查时间和次数 在第2次施药后10 d调查1次防效，其中泰和县试验点的调查时间为2016年9月30日,南昌县试验点的调查时间为2017年7月29日。

1.3.2.2 调查方法 根据水稻叶鞘和叶片的被害症状程度进行分级,以株为单位,采用对角线5点取样法,每点调查相连5丛,共25丛,记录总株数、病株数和病级数。分级标准如下:0级,全株无病症;1级,第4叶片及其以下叶鞘、叶片发病(以顶叶为第1叶片);3级,第3叶片及其以下叶鞘、叶片发病;5级,第2叶片及其以下叶鞘、叶片发病;7级,剑叶叶片及其以下叶鞘、叶片发病;9级,全株发病、提早枯死。

1.3.2.3 药效计算方法 计算公式如下:

式中:CK为空白对照区药后病情指数;PT为药剂处理区药后病情指数。

2 结果与分析

2.1 泰和县试验点无人机超低容量喷雾法防治水稻纹枯病的效果

从表1可以看出：在统一施用25%氟环唑悬浮剂420 g/hm2的条件下,通过六旋翼植保无人机施用药液7.50(处理A1)、11.25(处理A2)、15.00 L/hm2(处理A3)对水稻纹枯病的防治效果分别为75.06%、80.42%、84.20%,防治效果与施用的药液量呈正相关；通过背负式电动喷雾器施用药液450.00 L/hm2的防治效果为81.83%，与处理A2的防治效果相当，没有显著性差异，但显著高于处理A1的防治效果，又显著低于处理A3的防治效果。说明无人机用药液15.00 L/hm2的防治效果最好,显著高于背负式电动喷雾器用药液450 L/hm2的防治效果。

表1 25%氟环唑超低容量喷雾防治水稻纹枯病的试验结果

注:同列数据后附不同小写字母者表示不同处理间在0.05水平上差异显著。下同。

2.2 南昌县试验点无人机超低容量喷雾法防治水稻纹枯病的效果

由表2可知：在统一施用40%咪铜·氟环唑悬浮剂375 g/hm2的条件下,通过植保无人机施用药液7.50、11.25、15.00 L/hm2对水稻纹枯病的防治效果分别为53.73%、58.81%、69.44%,防治效果与施用的药液量也呈正相关；但是无人机喷施不同药液量对水稻纹枯病的防治效果均显著低于人工电动喷雾施药的防治效果(86.72%);无人机施用3种不同药液量处理之间的防治效果也均存在显著性差异。说明用植保无人机喷施40%咪铜·氟环唑悬浮剂防治水稻纹枯病时，需要进一步加大药液量。

表2 40%咪铜·氟环唑悬浮剂超低容量喷雾防治水稻纹枯病的试验结果

3 讨论

无人机超低容量喷雾技术是目前最先进的农药使用技术。超低容量喷雾可以使雾滴达到80～120 μm甚至更细,喷施时省水省时省工；以水稻病虫害防治而言,传统的喷雾方式所需的药液量一般为225～450 kg/hm2,而采用超低容量喷雾,所需的药液量仅为4.5～7.5 L/hm2。因此,植保无人机超低容量喷雾技术具有喷洒效率高、耗时少、用药量少、施药质量好等优点,是农作物病虫害专业化统防统治的发展方向。近年来,我国在应用无人机超低容量喷雾技术防治农作物病虫害方面也有相关研究报道[8-10]。马书芳[11]开展了应用植保无人机喷施不同药剂防治小麦赤霉病的田间效果试验,结果显示植保无人机喷施药剂对小麦赤霉病具有较好的防治效果,同时大幅度提高了防治效率。吴天长[12]进行了应用植保无人机防治稻飞虱的减量用药试验,试验结果表明,用多旋翼无人机喷洒10%醚菊酯悬浮剂只需常规用药量的80%即可达到理想的防治效果。

本试验研究结果表明,在施用相同药剂、相同剂量的条件下,两个试验点无人机防治水稻纹枯病的效果都与喷施药液量呈正相关,用药液量15.00 L/hm2的防效最好。在泰和试验点,施用25%氟环唑悬浮剂420 g/hm2的条件下,植保无人机喷施不同药液量对水稻纹枯病都有较好的防治效果,其中在用药液量11.25 L/hm2条件下就与人工电动喷雾的防效相当,用药液量15.00 L/hm2的防效要显著高于人工电动喷雾的防效。然而,在泰和试验点第2次施药后10 d田间调查发现,通过植保无人机超低容量喷施技术防治水稻纹枯病的小区中稻株出现了大量的病级较低的新鲜病斑,而在人工电动喷雾防治的小区中没有出现这种情况。究其原因，可能与植保无人机喷施过程中药液沉降到稻株基部较少,对水稻纹枯病后期的再侵染防治效果减弱有关。在南昌县试验点,通过植保无人机超低容量喷施药液的防治效果不理想,喷施最大药液量(15.00 L/hm2)的防效69.44%也显著低于人工电动喷雾的防效86.22%。这可能与喷药当天风力较大有关,无人机在喷施药液过程中产生了药液漂移,药液难以沉积分布到稻株茎基部,从而影响了防治效果。

近年来，植保无人机在农作物病虫害防治方面的应用越来越广泛,但在其推广应用过程中也出现了一些问题，从而影响了防治效果[13-14]。通过本项研究,我们发现使用植保无人机超低容量施药防治水稻纹枯病具有防治效率高的优点,但因施用药液容量低,为了确保防治效果,建议在农药中加入飞防有关助剂,防止药液飘移,增强吸附和渗透作用。今后需要进一步开展多点多年多种作物的田间试验,不断总结大田试验经验,完善管理办法,以准备评价植保无人机超低容量喷施技术对农作物病虫害的防治效果，最终促进该项技术在农作物病虫害防治中推广应用。

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EffectEvaluationofApplyingUltra-low-capacitySprayingTechnologybyPlant-protectionUnmannedAerialVehicletoControlRiceSheathBlight

LAN Bo1, LIU Fang-yi2, XU Shan-zhong3, HUANG Shui-jin1, YU Jian4, YANG Ying-qing1, LI Xiang-min1*

(1. Plant Protection Research Institute, Jiangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanchang 330200, China; 2. Plant Protection Station, Agricultural Bureau of Nanchang County in Jiangxi Province, Nanchang 330200, China; 3. Agricultural Technology Promotion Center of Taihe County in Jiangxi Province, Taihe 343700, China; 4. College of Life Science and Engineering, Jiangxi Agricultural University, Nanchang 330045, China)

Field trials in Taihe county and Nanchang county of Jiangxi province during 2016～2017 were carried out to evaluate the efficiency of applying ultra-low-capacity spraying technology by plant-protection unmanned aerial vehicle to control rice sheath blight. The results showed that the control effect of applying ultra-low-capacity spraying technology by plant-protection unmanned aerial vehicle against rice sheath blight was positively correlated with the dosage of the same fungicide. In the test site of Taihe county, under the condition of uniformly applying 420 g/hm225% Epoxiconazole suspending agent, applying 15.0 L/hm2liquid medicine by unmanned aerial vehicle had the highest control effect (84.20%), which was significantly higher than the control effect (81.83%) of applying 450.0 L/hm2liquid medicine by artificial electric sprayer. In the test site of Nanchang county, under the condition of uniformly applying 375 g/hm240% Prochloraz copper salt·Epoxiconazole suspending agent, the control effect of applying 7.5～15.0 L/hm2liquid medicine by unmanned aerial vehicle was 53.73%～69.44%, which was significantly lower than the control effect (86.72%) of applying 450.0 L/hm2liquid medicine by artificial electric sprayer.

Plant-protection unmanned aerial vehicle; Ultra-low-capacity spraying technology; Rice sheath blight; Control effect; Field trial

2017-07-20

国家重点研发计划项目(2016YFD0200808);江西省水稻产业体系科研专项(JXARS-02-04)。

兰波(1981─),男,副研究员,硕士,研究方向为水稻真菌病害防治。*通讯作者:李湘民。

S435.111.42

A

1001-8581(2017)11-0055-04

(责任编辑:黄荣华)