无人机施药防治南疆棉田不同发生程度蚜虫效果及关键时期

李鹏飞，冯宏祖，王兰，张怡雯，白顺心

（塔里木大学农学院/ 南疆农业有害生物综合治理兵团重点实验室/ 农业农村部阿拉尔作物有害生物科学观测实验站/南疆特色果树高效优质栽培与深加工技术国家地方联合工程实验室，新疆 阿拉尔 843300）

棉业是新疆最具特色的农业产业之一，全疆有50%的农民从事棉花种植产业[1]。 2020 年棉花播种面积和产量分别占全国的78.9%和87.3%[2]。 蚜虫Aphisspp.是危害棉花的重要害虫[3]，近几年发生尤为严重。 棉花蚜虫主要以成蚜、若蚜在棉花叶背面刺吸汁液危害，使叶片产生卷曲和皱缩，有时可直接造成蕾铃脱落[4-6]。因蚜虫危害而造成的棉花产量损失为每666.7 m230～50 kg， 占产量的10%～20%[7]。 传统施药方式的化学防治虽能控制棉花蚜虫的危害，但容易出现用药频繁、量大、混乱等问题[8]，导致其防治难度加大，防治成本不断提高；并且传统的施药方式因受药械、人力、物力和财力等条件的限制，难以达到短时间大面积普遍防治的要求。植保无人机因其作业高度低、自动化程度高、防治病虫害效果好、运行成本低、安全等优点，在农业生产中有较大的应用前景[9]。 目前无人机施药防治棉花蚜虫研究主要集中在药剂和助剂的筛选以及飞行参数的优化[10]，如：刘明云等[11]选用10%（质量分数，下同）氟啶虫酰胺及其与20%噻虫嗪等药剂混配进行无人机施药，对棉花蚜虫均具有较好的防治效果（防效）；王喆等[12]研究了采用大疆MG-1S型无人机喷施不同杀虫剂+ 助剂对棉花蚜虫的防效，并对无人机飞防的经济效益进行了分析。 但关于无人机施药防治不同发生程度棉花蚜虫的效果和关键时期的研究较少。 为此，2021 年在南疆开展无人机施用不同药剂对不同发生程度棉花蚜虫的防治试验，以明确无人机施药防治棉花蚜虫的关键时期，在最大限度减少化学农药使用量的同时取得良好效果，从而为棉花蚜虫的防治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地设在新疆塔里木大学农学教学科研实践基地（阿拉尔），地势平坦，管理水平较高。

1.2 试验材料

棉花品种为新陆中73 号，2021 年4 月19 日播种。

药剂：50 g·L-1双丙环虫酯可分散液剂 （登记证号：PD20190012）， 巴斯夫欧洲公司生产；35%氟啶·啶虫脒水分散粒剂 （登记证号：PD20182811），陕西恒田生物农业有限公司生产；39%螺虫·噻嗪酮悬浮剂（登记证号：PD20182784），山东一览科技有限公司生产；乙氧基改性聚三硅氧烷，济南中科绿色生物工程有限公司生产。

施药器械：AGRAS T30 植保无人机，由深圳市大疆创新科技有限公司生产， 整机质量36.15 kg，作业载荷30 kg，携带16 个SX11001VS 喷头，最大喷洒流量7.2 L·min-1，有效喷幅4～9 m，雾化粒径130～250 μm。

1.3 试验设计

每种药剂共设4 个处理区，分别是棉花蚜虫轻度发生区 （0%＜蚜害指数≤25%）、 中度发生区（25%＜蚜害指数≤50%）、重度发生区（50%＜蚜害指数≤75%）和极严重发生区（75%＜蚜害指数≤100%）。 根据蚜虫发生程度和药剂的田间推荐使用剂量分别设定3 种药剂的不同质量浓度处理 （表1），以清水为对照。每个处理按照总药液量的0.7‰添加乙氧基改性聚三硅氧烷。 每个处理重复3 次，每个小区的面积为850 m2，小区随机区组排列。

表1 不同处理药剂防治棉花蚜虫田间施药剂量

1.4 施药方法

试验于2021 年7 月23 日施药，施药时棉花正处于铃期。 无人机作业参数：飞行高度2.6 m，飞行速度3.5 m·s-1，每666.7 m2用药液1.5 L。施药当天为晴天，平均气温24.61 ℃，风速5.1 m·s-1。

1.5 调查与统计方法

每小区分别按“Z”字形选取10 个调查样点，以每个样点为中心，连续调查10 株，并挂牌标记。 以挂牌棉株顶部5 片叶中受害最严重的叶片为标准叶， 参照国家标准 《 棉花抗病虫性评价技术规范第2 部分：蚜虫》[13]在施药前1 d 调查蚜害级别（分级标准见表2），计算蚜害指数（i）确定棉花蚜虫发生程度； 参照国家标准《农药田间药效试验准则（二） 第75 部分：杀虫剂防治棉花蚜虫》[14]，每株挂牌棉株固定上部3 片有蚜叶片，在施药前调查虫口基数，施药后1、3、7、14 d 调查活虫数，采用其中式（1）和式（2）分别计算虫口减退率和防效，同时在试验期间观察药剂对作物生长发育的影响。

表2 棉花叶片蚜害程度分级标准

2 结果与分析

2.1 50 g·L-1 双丙环虫酯可分散液剂对不同发生程度棉花蚜虫的防效

从表3 空白对照区虫口减退率可知，试验调查期间未施药区蚜虫数量快速增长。

表3 空白对照区虫口减退率

田间防治试验结果（表4）表明，即便根据棉花蚜虫发生程度相应增加了用药剂量，50 g·L-1双丙环虫酯可分散液剂在药后1 d、3 d、7 d、14 d 对不同发生程度棉花蚜虫的防效仍表现为轻度发生＞中度发生＞重度发生＞极严重发生。 其中，在药后3 d、7 d，50 g·L-1双丙环虫酯可分散液剂对轻度发生棉花蚜虫的防效分别为83.79%、87.30%，对中度发生棉花蚜虫的防效分别为82.85%和85.72%。

表4 50 g·L-1 双丙环虫酯可分散液剂对不同发生程度棉花蚜虫的田间防治效果（防效）

2.2 35%氟啶·啶虫脒水分散粒剂对不同发生程度棉花蚜虫的防效

35%氟啶·啶虫脒水分散粒剂在药后1 d、3 d、7 d、14 d 对不同发生程度棉花蚜虫的防效也随着棉花蚜虫发生程度的增加而降低， 表现为轻度发生＞中度发生＞重度发生＞极严重发生（表5）。 药后3 d、7 d，35%氟啶·啶虫脒水分散粒剂对轻度发生棉花蚜虫的防效分别为79.17%和86.46%，对中度发生棉花蚜虫的防效分别为78.76%和84.25%。药后14 d，35%氟啶·啶虫脒水分散粒剂对不同发生程度棉花蚜虫的防效均有所下降。

表5 35%氟啶·啶虫脒水分散粒剂对不同发生程度棉花蚜虫的田间防治效果（防效）

2.3 39%螺虫·噻嗪酮悬浮剂对不同发生程度棉花蚜虫的防效

在增加用药剂量的前提下，39%螺虫·噻嗪酮悬浮剂对不同发生程度棉花蚜虫的防效仍表现为轻度发生＞中度发生＞重度发生＞极严重发生（表6）。药后3 d、7 d，39%螺虫·噻嗪酮悬浮剂对轻度发生棉花蚜虫的防效分别为81.18%和87.23%，对中度发生棉花蚜虫的防效分别为80.55%和85.73%。药后14 d，39%螺虫·噻嗪酮悬浮剂对棉花蚜虫的防效有所降低，但对不同发生程度棉花蚜虫的防效仍表现为轻度发生＞中度发生＞重度发生＞极严重发生。

表6 39%螺虫·噻嗪酮悬浮剂对不同发生程度棉花蚜虫的田间防治效果（防效）

3 讨论与结论

棉花蚜虫是新疆棉花的主要害虫之一，由于种群异质性大，适应力强，增殖迅速，极易暴发成灾[15]，偏重发生年份需化学防治5～8 次，多的高达10 次以上[16]。 大量使用化学农药污染环境，而且对棉花蚜虫产生极大的选择压力， 加速抗药性发展，同时传统人工喷雾或机力喷雾药剂使用量大、流失严重，且受人力、物力、药械等限制，在短时间内防治棉花蚜虫的矛盾日益突出[17]，不能及时对棉花蚜虫进行防治，往往错过防治适期，导致出现防效差、防治成本高的现象， 而无人机施药作业效率高、劳动强度低、适应性强、灵活、施药效果好、节药、节水、省工、成本低，能够解决上述问题。

本研究结果表明：无人机施用3 种药剂（双丙环虫酯可分散液剂、 氟啶·啶虫脒水分散粒剂和螺虫·噻嗪酮悬浮剂） 在推荐剂量下对不同发生程度的棉花蚜虫均有较好的防效，均表现为轻度发生＞中度发生＞重度发生＞极严重发生；随着棉花蚜虫发生程度的加重，这3 种药剂的用药量也相应地增加，但防效反而降低，说明棉蚜防治的关键时期在轻度和中度发生期， 当棉花蚜虫的发生程度重时，即使增加农药的使用量， 也不会获得更好的防效，反而增加防治成本。建议在棉花蚜虫轻度和中度发生时通过无人机施药防治，以达到高效防治和减少成本的双重目标。