植保无人机喷施26%噻酮·异噁唑悬浮剂与38%莠去津悬浮剂混配剂防除春玉米田杂草效果

2023-11-20缪建锟杨皓闫晗褚晋徐晗白元俊董海李志强

杂草学报 2023年2期

缪建锟杨皓闫晗褚晋徐晗白元俊董海李志强

繆建锟，杨皓，闫晗，等. 植保无人机喷施26%噻酮·异噁唑悬浮剂与38%莠去津悬浮剂混配剂防除春玉米田杂草效果［J］. 杂草学报，2023，41（2）：72-77.

doi：10.19588/j.issn.1003-935X.2023.02.0010

摘要：为明确植保无人机喷施26%噻酮·异噁唑悬浮剂与38%莠去津悬浮剂混配剂对春玉米田杂草的防效，并筛选出植保无人机防治玉米田杂草的最佳作业参数，2021年在辽宁东港开展了植保无人机喷施除草剂防除春玉米田杂草田间试验。结果表明，植保无人机喷施除草剂对杂草的防效均显著高于人工喷雾处理；无人机用水量由15 L/hm2增加到30 L/hm2时，防效显著增加；雾滴直径对防效的影响不明显；减药20%并使用1%迈飞飞防助剂处理的防效与正常剂量处理防效相当。与空白对照相比，植保无人机喷雾处理玉米增产17.96%～20.42%，与人工喷雾处理无显著差异。推荐在春玉米2.5～3.0叶期、杂草子叶至2叶期，采用植保无人机施用26%噻酮·异噁唑悬浮剂117 mL/hm2 和38%莠去津悬浮剂1 140 mL/hm2（或减药20%+1%迈飞助剂），植保无人机作业参数设置为作业高度2.0 m，作业间距3.0 m，流速1.08 L/min，速度2.0 m/s，用水量 30 L/hm2，雾滴直径150 μm，能有效防除春玉米田主要杂草。

关键词：春玉米田；植保无人机；杂草；噻酮·异噁唑；莠去津；防除效果

中图分类号：S451.22+2 文献标志码：A 文章编号：1003-935X（2023）02-0072-06

Control Effect of Thiencarbazone-Methyl·Isoxaflutole 26% SC Mixed with Atrazine 38% SC Sprayed by Plant Protection UAV on Weed in Corn Fields

MIU Jian-kun1，YANG Hao1，YAN Han1，CHU Jin1，XU Han1，BAI Yuan-jun2，DONG Hai1，LI Zhi-qiang1

（1.Institute of Plant Protection，Liaoning Academy of Agricultural Sciences，Shenyang 110161，China；

2.Liaoning Rice Research Institute，Shenyang 110101，China）

Abstract：In 2021，we designed to evaluate control effect of thiencarbazone-methyl·isoxaflutole 26% SC mixed with atrazine 38% SC sprayed by unmanned aerial vehicle （UAV） on weeds in corn fields of Donggang City，and selected the optimal operation parameters of UAV. The results showed that control effect of the herbicides sprayed by UAV were better than that of artificial spraying treatment. When the water consumption increased from 15 L/hm2 to 30 L/hm2，the

收稿日期：2022-10-12

基金项目：辽宁省农业科学院基本科研业务费项目（编号：2021HQ1903）。

作者简介：缪建锟（1981—），男，陕西榆林人，博士，助理研究员，从事水稻病害及防控研究。E-mail：mjkkx@163.com。

通信作者：李志强，研究员，从事水稻病虫害及综合防控研究。E-mail：lnsylzq@163.com。

control effect had a significant improvement. The effect of droplet diameter on the prevention efficiency was not obvious. The UAV treatments with 20% herbicide reduction and 1% adjuvants addition had equally effect with normal treatment. Compared with the blank control，the yield of UAV treatments increased by 16.31%-20.42% with no significant difference from that of artificial spraying treatment. It is recommended that the mixture hebicides sprayed by UAV at the 2.5-3.0 leaves stage of corn and the cotyledon-2 leaves stage of weeds，with thiencarbazone-methyl·isoxaflutole 26% SC 117 mL/hm2 and atrazine 38% SC 1 140 mL/hm2（or the reduction of herbicides 20% and the addition of Maifei adjuvants 1%）. The main weeds could be controlled efficiently in spring maize field when the UAV parameters were setted as working height of 2.0 m，working interval of 3.0 m，flow velocity of 1.08 L/min，speed of 2.0 m/s，water consumption of 30 L/hm2，and droplet diameter of 150 μm.

Key words：the spring corn field；unmanned aerial vehicle；weed；control effect

玉米是我国粮食作物中种植面积最大的农作物［1-3］。2014—2018年间，辽宁省玉米种植面积由230万 hm2增至271万 hm2［4-5］。杂草是影响玉米生产的重要因素之一，杂草与玉米争夺光照、水分、养分和空间，并且是某些病虫的越冬场所和寄主，影响玉米产量和质量［3］。因此，田间杂草管理对玉米稳产增收起到决定性作用［1-3］。目前，防除玉米田杂草最常用、最有效的方法仍然是利用化学除草剂，如莠去津、烟嘧磺隆、异噁唑草酮等，这些除草剂可防除禾本科杂草和阔叶杂草，但现有除草剂喷施仍以传统人工喷药为主［6-9］。

近年来，农村劳动力紧缺、老龄化严重及用工成本不断上升，而植保无人机因成本低、效率高、适合大面积作业等优点，在我国的发展呈井喷趋势。我国无人机在植物保护方面的应用发展迅猛，农作物病虫害飞防面积迅速扩大［10］。但是植保无人机航化作业发展时间短，尚未形成一套完整、成熟的作业技术标准，防效整体稳定性较差［11-12］。虽然在玉米田已有杀虫剂、杀菌剂用无人机飞防的报道，但是除草剂应用还处于起步阶段［13］。由于喷施过程中飘散的除草剂对非靶标区其他作物极易产生药害，且影响药效，因此采用无人机喷施除草剂时对于飞行参数的确定及外界条件要求更高。2017年拜耳公司推出了新型除草剂26%噻酮·异噁唑悬浮剂，截至2019年4月累计推广28.67万hm2，均为人工喷洒。为了明确26%噻酮·异噁唑悬浮剂利用植保无人机对春玉米田杂草的安全性以及防除效果，并筛选最适无人机作业参数，于2021年在辽宁省东港市开展了利用植保无人机喷施26%噻酮·异噁唑悬浮剂和38%莠去津悬浮剂混用防除春玉米田杂草的田间试验，以期提高除草效果，为春玉米田杂草专业化和标准化统防统治提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

试验地设置在辽宁省东港市十字街镇小楼房村（39°9′85″N，124°07′45″E）。试验地为壤性土，肥力中等偏上，地势平坦，田间杂草分布均匀，主要有稗属杂草（Echinochloa spp.）、鸭跖草（Commelina communis）、田旋花（Convolvulus arvensis）和藜（Chenopodium album）等，小区内的杂草发生量为52～78株/0.25 m2。2021年5月10日机械播种玉米，栽培密度为4 500株/667 m2。底肥、追肥等管理均等同于正常生产田。

1.2 试验材料

供试春玉米品种为辽单565，由辽宁省农业科学院玉米所提供。

供试药剂：26%噻酮·异噁唑悬浮剂（SC）［拜耳作物科学（中国）有限公司］、38%莠去津悬浮剂（SC）（侨昌现代农业有限公司）；迈飞飞防专用助剂（北京广源益农化学有限责任公司）。

施药器械：四旋翼电动无人机（广州极飞科技有限公司），型号为P20，设置飞行高度2.0 m，作业间距3.0 m，流速1.08 L/min，采用GPS定位飞行模式。HD-400背负式手动喷雾器（新加坡利农公司），容量16 L，配除草剂专用扇形喷头，喷雾压力为450 kPa。

1.3 试验处理与设计

试验设10个处理（表1），每个处理小区长度为30 m，宽度为12 m，面积为360 m2，3次重复，各处理随机排列，空白对照区、人工处理区均与药剂处理区设置宽2 m的缓冲区。

1.4 施药时间与方法

按照试验方案的设计，配制不同浓度药液，按照作业参数进行飞行喷施操作，无人机每次施药后用清水冲洗器械。于2021年5月28日凌晨进行施药，此时春玉米2.5～3.0叶期，杂草子叶至2叶期，当日天气晴，平均温度15.8 ℃，相对湿度75.3%，风速 0.3 m/s。试验处理除供试除草剂外，不使用其他除草剂，病虫害及水肥管理等农事操作正常进行。人工喷雾按照GB/T 17980.42—2000《农药田间药效试验准则（一）除草剂防治玉米地杂草》［14］进行。

1.5 调查内容及方法

安全性调查：在每次施药后1、3 、5、15 d调查对玉米植株的药害情况。記录药害的类型和程度，同时，准确描述作物的药害症状，如褪绿、矮化、畸形等。

药效调查：施药后15、30 d调查药剂对玉米田杂草的株数防效，并在药后30 d同时调查杂草鲜重防效。每个处理小区调查3点，每个小区以长中心线为标准线，中点及左右两侧3 m，各取1点为调查点，每个点面积0.25 m2，具体调查标准参照GB/T 17980.42—2000《农药田间药效试验准则（一）除草剂防治玉米地杂草》［14］要求进行，计算防效。

产量调查：春玉米田收获前进行考种测产。每个处理小区取5点，每点收获10 m2玉米，测量含水量并称重，按照14%玉米标准含水量折算产量。

1.6 数据处理

数据用 Excel 2019和IBM SPSS Statistics 24软件进行统计分析，用Duncans新复极差分析法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 对作物安全性

施药后1、3、5、15 d连续观察，各供试药剂处理区、对照药剂处理区玉米均未出现药害症状。

2.2 除草效果

2.2.1 无人机与人工喷雾对杂草防除效果比较

植保无人机在不同飞行参数下喷施26%噻酮·异噁唑SC和38%莠去津SC混配剂对春玉米田杂草的施药后15、30 d的杂草株防效和鲜重防效见表2至表4。施药后30 d杂草鲜重综合防效结果（表4）表明，植保无人机喷施药剂处理1～7对稗草、鸭跖草、田旋花和藜等杂草的鲜重综合防效分别为91.0%～98.1%，人工喷雾处理8、处理9对杂草的鲜重防效分别为88.2%和87.3%，可见植保无人机对杂草的防效均显著高于人工喷雾处理。

2.2.2 不同用水量对防效的影响

随用水量的增加，防效逐渐增加，其中处理3对杂草的药后 30 d 鲜重防效为98.1%；处理3对杂草的防效比处理1和处理2的分别高出6.8、3.5百分点（表4）。

2.2.3 不同雾滴直径对防效的影响

处理2（150 μm）、处理4（200 μm）、处理5（285 μm）对杂草药后30 d鲜重防效分别为94.6%、94.4%、93.8%，不同雾滴直径对防效的影响不显著（表4）。

2.2.4 助剂对防效的影响

处理3与处理6（减药20%后加入1%迈飞助剂）对杂草药后30 d的鲜重防效分别为98.1%和97.6%，两者差异不显著，但均显著高于相应的人工喷雾（处理8和处理9）（表4）。

2.3 产量测定

植保无人机喷施供试药剂26%噻酮·异噁唑SC 117 mL/hm2和38%莠去津SC 1 140 mL/hm2混配剂防除杂草的7个处理与2个人工喷雾处理对玉米产量的影响差异不显著。但各施药处理与空白对照相比玉米产量显著增加，增产率在16.31%～20.42%之间（表5）。

3 结论与讨论

利用植保无人机喷施26%噻酮·异噁唑SC和38%莠去津SC混配剂防除春玉米田杂草试验结果表明，植保无人机施药对杂草防效显著好于人工喷雾处理；植保无人机用水量由15 L/hm2增加到 30 L/hm2 时，防除效果显著增加；雾滴直径对防效影响差异不显著；减药20%并加入1%助剂处理和相应正常剂量处理的防效差异不显著。与空白对照相比，施药处理增产率最高达到20.42%。最终推荐在春玉米 2.5～3.0叶期、杂草子叶至2叶期施药1次，使用26%噻酮·异噁唑SC 117 mL/hm2和38%莠去津SC 1 140 mL/hm2，或减药20%+1%飞防专用助剂，用水量30 L/hm2，无人机作业参数设置为作业高度2.0 m，速度2.0 m/s，间距3.0 m，流速 1.08 L/min，雾滴直径150 μm，能有效防除春玉米田杂草。

田间试验是检验施药效果最直接的方法，最终确定最佳作业参数，不仅能提高防效，还能降低农药使用量和使用成本，便于标准化统防统治作业。无人机飞行高度和飞行速度对雾滴平均沉积量有显著影响，随着飞行高度和速度的增加，雾滴沉积量在逐渐下降［15］。王维国等研究确定水稻、小麦无人机防除最佳的飞行高度为2 m［16-17］。袁会珠等的研究结果表明，药剂的防效与用水量呈正相关，增加用水量能显著提高雾滴密度，而雾滴密度高低与病虫害的防除效果呈正相关［18］，本研究的试验结果也证明了用水量增加能提高防效。在用药量及用水量相同的情况下，雾滴直径越小，雾滴数量就越多，防治效果越好，除草剂的生物最佳粒径在 100～300 μm 之间［15］。本试验结果表明，3种不同雾滴直径处理对杂草的防效并没有显著差异，原因可能是由于试验的雾滴直径范围为150～285 μm，均在无人机喷施除草剂最佳雾滴粒径范围内。何玲等的研究结果表明，添加助剂不仅能显著提高药液黏度，还能显著提高雾滴沉积量，无人机加助劑处理防效高于未加助剂处理［19］，本试验通过减少20%药剂并加入1%飞防助剂的防效与正常剂量药剂防效相当，也验证了上述结论，并且达到减药保效的效果，通过田间调查发现还有进一步减药的潜力。以本试验为例，无人机施药成本：噻酮·异噁唑18元/亩（1亩=667 m2），莠去津6元/亩，无人机施药费用6元/亩，合计30元/亩。人工施药成本：噻酮·异噁唑18元/亩，莠去津6元/亩，每亩地2壶水，水的单价为8元/壶，需16元，合计40元/亩。与人工喷雾相比，使用无人机施药成本从 40元/亩降低到30元/亩，为农民减少10元/亩投入。

使用植保无人机防除玉米田杂草报道［13］极少，主要是因为超低容量施药、药剂浓度高、易受外界环境因素的影响［12，20-21］，而且还与除草剂的类型与剂型［22］以及飞行参数的设定［20］密切相关，稍有不慎极易造成防效下降或产生药害［22-25］。因此，本研究利用无人机对春玉米田杂草防除的试验结果可为今后无人机规范化作业提供一定的科学依据。

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