宁波地区甬优系列杂交稻病虫害的植保无人机防治技术试验与示范

许燎原，翟婧，顾国伟，张晓萌，郑胜龙

(1.宁波市农业技术推广总站，浙江 宁波 315012； 2.余姚市农业技术推广服务总站，浙江 余姚 315400；3.宁波市鄞州区种植业管理服务站，浙江 宁波 315100)

近年来，随着无人机技术的快速发展，基于植保无人机的农作物病虫害防治工作持续推进，飞机替代人工防治病虫害成为可能。这有助于提升病虫害防治效率和统防统治工作的实施质量，可有效解决病虫害防治工作劳动力短缺的问题，大大解放农村劳动力[1-2]。甬优系列杂交稻是宁波当地选育的水稻品种，近年来种植面积越来越大，2018年仅宁波地区种植面积就达2.67万hm2，同时在浙江、江苏、湖北和江西等地也都进行了推广种植，推广面积达33.3万hm2。甬优系列杂交稻普遍具有髙秆、粗壮，田间生物量大、郁闭等特点，特别是甬优6号、甬优12等超级稻品种，由于稻秆高、叶硬挺，病虫害的防治难度要高于常规水稻品种，尤其是在其生长后期，人工喷药难度更大。为了明确植保无人机对甬优系列杂交稻病虫害的防控效果，设置不同的飞行参数和添加助剂等处理，开展田间测试和大田示范，以期为今后大规模利用植保无人机开展甬优系列杂交稻病虫害防治提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 供试药械

430 g·L-1戊唑醇悬浮剂(果叶清)，宁波三江益农化学有限公司；34%乙多·甲氧虫悬浮剂(斯品诺)，美国陶氏益农公司；19%啶氧·丙环唑悬浮剂(法砣)，美国陶氏益农公司；40%吡蚜酮·呋虫胺水分散粒剂(威得利)，浙江威尔达化工有限公司；5%阿维菌素乳油(禾喜)，广西田园生化股份有限公司；高效植物油助剂怀农特，Oro Agri International Ltd.。

植保无人机机型为大疆MG-1P，飞行模式为全自动，最大载液量为10 L，由浙江浙农飞防科技服务有限公司提供并实施田间操作。MH-D16-3型背负式电动喷雾器(浙江濛花喷雾器有限公司)和HD-22H/HD-30H担架式喷雾器(诸暨市海道机械有限公司)由试验田大户提供并实施田间操作。

1.2 供试田块概况

1.2.1 试验田块

试验设在余姚市田螺山农机服务专业合作社单季稻田内进行，水稻品种为甬优12，机插时间为2018年6月12日，长势中等。喷药时水稻处于孕穗末期即将破口，田间纹枯病已经发生，程度较轻。

1.2.2 示范田块

植保无人机全程防治水稻主要病虫害的示范点设在宁波市鄞州区姜山镇蔡廊桥村连作晚稻田内，水稻品种为甬优1540，机插时间为2018年7月18日，长势中等。

1.3 处理设计

1.3.1 植保无人机不同飞防参数对水稻纹枯病的防治效果试验

共设置7个处理：处理1，每667 m2无人机喷洒430 g·L-1戊唑醇悬浮剂20 mL，飞行高度2 m，用水量1 L；处理2，每667 m2无人机喷洒430 g·L-1戊唑醇悬浮剂20 mL+怀农特助剂1 mL，飞行高度2 m，用水量1 L；处理3，每667 m2无人机喷洒430 g·L-1戊唑醇悬浮剂20 mL，飞行高度1.5 m，用水量1 L；处理4，每667 m2无人机喷洒430 g·L-1戊唑醇悬浮剂20 mL，飞行高度2 m，用水量1.5 L；处理5，每667 m2无人机喷洒430 g·L-1戊唑醇悬浮剂20 mL，飞行高度2 m，用水量2 L；处理6，每667 m2电动喷雾器喷洒430 g·L-1戊唑醇悬浮剂20 mL，用水量40 L；处理7，清水对照。各处理下植保无人机的飞行速度均设置为4 m·s-1。每处理3次重复，共21个小区，每个小区面积333.5 m2。

于2018年8月29日纹枯病发生初期施药，配药采用2次稀释法，即将药剂首先加入少量清水中配成母液，混合均匀后再加入清水配成药液，然后开始作业。施药时为多云天气，气温25～34 ℃，东南风3～4级。试验期间各处理区田间管理措施一致。

1.3.2 全程植保无人机防治水稻主要病虫害示范试验

田间设4个大区示范：示范试验1，无人机常规药量+怀农特助剂100倍量；示范试验2，无人机减量10%+怀农特助剂100倍量；示范试验3，无人机减量15%+怀农特助剂100倍量；示范试验4，担架式喷雾器常规药量。植保无人机飞防参数设置为飞行高度1.5 m，每667 m2用水量第1次为1 L，第2和第3次为1.5 L，速度4 m·s-1。担架式喷雾器由试验田大户实施田间操作，每667 m2用水量50 L。每大区面积800 m2，试验期间各大区田间管理措施一致。

共进行3次药剂防治。第1次防治时间为8月6日，主要防治二化螟，每667 m2施用34%乙多·甲氧虫悬浮剂30 mL+5%阿维菌素乳油100 mL；第2次防治时间为8月28日，防治二化螟、稻纵卷叶螟、纹枯病等水稻病虫害，每667 m2施用34%乙多·甲氧虫悬浮剂30 mL+5%阿维菌素乳油100 mL+19%啶氧·丙环唑悬浮剂70 mL；第3次防治时间为9月26日，主要防治稻飞虱、二化螟和纹枯病等水稻病虫害，每667 m2施用34%乙多·甲氧虫悬浮剂30 mL+5%阿维菌素乳油100 mL+19%啶氧·丙环唑悬浮剂70 mL+40%吡蚜酮·呋虫胺水分散粒剂15 g。

天气状况：第1次施药，多云，气温27～36 ℃，东南风3～4级。第2次施药，多云，气温26～32 ℃，东南风3～4级。第3次施药，多云，气温20～25 ℃，东北风4～5级。

1.4 调查方法

1.4.1 植保无人机不同飞防参数对水稻纹枯病的防治效果试验

分别于9月10日(药后12 d)和9月18日(药后20 d)调查水稻纹枯病的发生情况。采用5点取样法，每点平行跳跃式取样10丛，每小区调查50丛水稻，记录纹枯病的发病丛数、株数和级别，计算各处理纹枯病的病情指数和防效。在SPSS 19.0上对试验数据进行方差分析，对防效有显著差异的处理，采用Duncan新复极差法进行多重比较。

纹枯病分级标准：0级，全株无病；1级，第4片叶及其以下各叶鞘、叶片发病(以顶叶为第1片叶)；3级，第3片叶及以下的叶鞘、叶片发病；5级，第2片叶及以下的叶鞘、叶片发病；7级，剑叶叶鞘或剑叶叶片发病；9级，全株发病，提早枯死。

1.4.2 全程植保无人机防治水稻主要病虫害示范试验

分别于8月15日(第1次施药后9 d)调查二化螟发生情况，9月6日(第2次施药后9 d)调查二化螟和纹枯病发生情况，10月11日(第3次施药后15 d)调查纹枯病和稻曲病发生情况。每处理随机调查3点，每点调查50丛，记录株数、二化螟为害枯心株数、病株数和病穗数，计算枯心率、病株率和病穗率。水稻成熟期全田实割测产，计算各大区实际产量。

2 结果与分析

2.1 植保无人机不同飞防参数对水稻纹枯病的防治效果

试验结果(表1)表明，施药后12 d在用药量相同的情况下，背负式电动喷雾器的防效为89.8%，与处理4和处理5无显著性差异。无人机防治处理中，当飞行高度同为2 m时，每667 m2用水量分别为2 L和1.5 L的处理5和处理4的防效分别为72.8%和71.5%，每667 m2用水量为1 L的处理1的防效为52.7%，三者差异不显著。无人机防治处理中，每667 m2用水量同为1 L的处理3(飞行高度1.5 m)和处理1(飞行高度2 m)的防效分别为43.7%和52.7%，两者之间无显著差异。高效植物油助剂怀农特有增效作用，在相同的飞防参数下，防效由处理1 的52.7%提高至处理2的58.8%，但差异不显著。

表1 不同处理对水稻纹枯病的防治效果

注：同列数据后无相同字母的表示差异显著(P<0.05)。

施药后20 d各处理的防效表现与前相似。在用药量相同的情况下，背负式电动喷雾器的防效为90.4%，与处理4和处理5无显著性差异。无人机防治处理中，飞行高度同为2 m时，每667 m2用水量分别为2 L和1.5 L的处理5和处理4的防效分别为72.7%和73.9%，每667 m2用水量为1 L的处理1的防效为56.3%，三者差异不显著。无人机防治处理中，每667 m2用水量同为1 L的处理3(飞行高度1.5 m)和处理1(飞行高度2 m)的防效分别为57.0%和56.3%，两者之间无显著差异。高效植物油助剂怀农特有增效作用，在相同的飞防参数下，防效由处理1的56.3%提高至处理2的68.5%，但差异仍未达到显著水平。

2.2 全程植保无人机防治水稻主要病虫害示范效果

示范结果(表2)表明，在药前病虫害为害情况基本一致的情况下，植保无人机施药区(示范试验1～3)内的二化螟、纹枯病和稻曲病的受害情况要低于担架式喷雾器防治处理(示范试验4)。经田间目测和调查，二化螟防治3次后田间整体发生较轻，担架式喷雾器防治处理零星有白穗，无人机防治处理几乎无白穗；纹枯病第1次防治在发病初期，第2次防治处于发病高峰期，经2次防治，病情得到有效控制，各无人机防治处理的平均株病率低于担架式喷雾器防治处理。无人机防治稻曲病亦具有较好的效果，各无人机防治处理的平均病穗率低于担架式喷雾器防治处理。无人机防治处理中，农药使用量减少10%处理与常量处理的控害效果相近，均优于减量15%处理。12月3日实割产量，各处理之间产量差异不大。

表2 2018年鄞州区全程植保无人机防治水稻主要病虫害的示范效果

3 小结与讨论

植保无人机雾化效果较常规植保器械好，药液能均匀地附着在水稻叶片表面。但由于植保无人机用水量少，在后期防治甬优系列高秆水稻下部病虫害时，有可能因药液接触不到靶标病虫而出现防效差的现象[3]。在本次试验、示范中，植保无人机施药能有效控制二化螟、纹枯病和稻曲病等水稻主要病虫害，与背负式电动喷雾器和担架式喷雾器等常规植保器械相比，防治效果无明显差异，对稻曲病的防效甚至超过常规植保喷雾器。试验结果显示，植保无人机防治甬优系列杂交稻后期纹枯病的效果与2个因素密切相关：一是用水量，二是助剂，提高用水量或加入助剂均有明显增效作用。另外，示范试验结果显示，在防治药剂减量10%的情况下，防效没有明显变劣。另外，本试验还表明，飞行高度降低之后，对防效几乎无影响。建议在甬优系列杂交稻病虫害开展飞防时，特别是在后期，要加大施药时的用水量和添加助剂(也可使用专用的飞防药剂)，以确保防治效果。

试验示范结果表明，植保无人机可替代常规植保器械开展水稻病虫害防治。与常规植保器械相比，植保无人机的应用可以解决农村劳动力紧张、人工成本高和施药效率低等问题，具有广阔的应用前景。