植保无人机与人工喷雾施药对茶园害虫的防治效果比较

曾锦伟

(漳州市平和县植保植检站,福建 平和 363700)

福建省平和县茶叶种植面积目前已超过2 700 hm2,年产量近1万t。据统计,以茶叶作为主要经济收入来源的茶农已经超过1万户,产值达20亿元,茶产业已成为平和县乡村振兴的重要支柱产业[1]。随着经济快速发展以及大力推进城镇化建设,大批青壮年农民进城务工,农村劳动力大量流失和农技队伍严重短缺,导致农业作业困难、效率低下等问题日益突出,农作物病虫害防治已成为制约农业现代化和农村经济稳定发展的重大难题[2]。

近年来,植保无人机以其灵活的低空喷雾作业以及精准的自动导航技术,有效解决了农村劳动力不足和老龄化严重的问题[3]。但目前的无人机更多应用于水稻、玉米等粮食作物的病虫害防治作业[4,5];关于茶树病虫害无人机防治的研究报道较少[6]。鉴于茶园劳动力的紧张短缺、高山茶园人工施药难以及茶树病虫害施药技术的发展,未来茶园“智能化机器人”将会日益增加,通过植保无人机进行茶园施药将成为未来茶园绿色植保、智能植保的发展趋势[7]。因此,通过开展植保无人机茶园害虫防治试验,可为病虫害无人机防治提供技术借鉴。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地选在福建省漳州市崎岭乡彭溪村一茶园,为多年生茶树,茶树品种为白芽奇兰。试验地为丘陵坡地,肥力水平中等,栽培管理措施较好,土壤类型为红壤,微酸性,pH值4.5～5.5。茶小绿叶蝉和黑刺粉虱重点发生,为夏茶主要害虫。

1.2 试验材料

供试药械为极飞P20-2018款植保无人机(广州),自带2个离心式雾化喷头,相关技术参数见表1。背负式电动喷雾器(工作压力为 0.2～0.4 MPa),台州市路桥明辉电动喷雾器有限公司产品。试验药剂选择北京清源保生物科技有限公司生产的0.6%清源保和7.5%鱼藤酮。

表1 植保无人机技术参数

1.3 试验设计

试验设人工喷雾施药、植保无人机防治和空白区3个处理。其中,药剂对照区为人工喷雾,每667m2用水量30 kg,药剂种类同植保无人机防治区,空白区不做任何防治处理。植保无人机防治区面积6.67 hm2,人工喷雾区面积1.33 hm2,空白区面积0.33 hm2,不设重复,药剂用量参考农药生产厂家推荐的最佳单位用量。试验时间为2022年5～6月,夏茶共喷药3次,具体施药处理见表2。

表2 施药处理

1.4 调查统计

茶小绿叶蝉和黑刺粉虱的调查方法采用随机5点取样法,即每点调查10株茶树,每株按东、西、南、北、中不同方位挂牌固定5个新梢,喷药前记录每个梢顶部固定叶片上的茶小绿叶蝉和黑刺粉虱基数,喷药后7 d、15 d统计各小区标记叶片上的活虫数,得出虫口减退率和防治效果,计算公式如下:

虫口减退率(%)=

防治效果(%)=

2 结果与分析

2.1 安全性

试验期间观察,人工喷药区和植保无人机防治区茶树均生长正常,茶树均未见药害,表明所使用的药剂、用量、以及人工喷雾和植保无人机施药方式,对于防治茶树虫害均是安全的。

2.2 虫害防效

2种施药方式的虫害防治效果对比结果见表3。无人机对茶小绿叶蝉的减退率为72.06%,防治效果为80.91%;人工喷药对茶小绿叶蝉的减退率为75.47%,防治效果为83.24%。无人机对黑刺粉虱的减退率为76.48%,防治效果为85.18%,人工喷药对茶小绿叶蝉的减退率为75.11%,防治效果为84.13%。两者对茶小绿叶蝉和黑刺粉虱都有很好的防治效果。

表3 2种喷药方式对茶小绿叶蝉和黑刺粉虱的防治效果统计

2.3 防治工效比较

不同施药方式防治茶树虫害的费用(施药1次)比较见表4。可以看出植保无人机作业效率是电动喷雾器的25倍,喷雾器施药人工费用降低了20%,防治成本降低了9.7%。

表4 不同施药方式的茶树虫害防治费用比较

3 讨论

植保无人机较电动喷雾器具有效率高、节水节药、喷洒均匀等特点[8,9]。本试验中,植保无人机作业效率是电动喷雾器的25倍,且费用降低了20%,可大幅度降低劳动力成本,防治成本降低了9.7%。

通过对茶小绿叶蝉和黑刺粉虱2种茶园害虫防治方式的喷药测试,发现两者均达到很好的防效,植保无人机的防治效果略高于人工喷雾,并且无人机喷洒雾滴均匀,药剂浓度控制合理,对茶树不产生药物伤害,说明植保无人机可以在茶园上进行使用。由于植保无人机飞防的药剂主要是生物农药,通过连续推广绿色防控技术,从源头减轻了化学药剂的防治压力,大大降低了茶叶的农药残留,无人机防治区的茶叶经检测农残合格率可以达100%,茶叶品质符合出口欧盟、日本的农残限量标准。通过植保无人机+绿色植保的病虫害防治模式,可更好地控制茶园病虫害,减少劳力成本,降低农残,提高茶叶品质,从而带动周边农户增产增收,预计增收50元/667m2。

与传统喷雾方式相比,植保无人机进行茶园作业虽然存在一定的优势[10],但仍有值得探索的地方,一是茶园一般处于山地,地形复杂多样,且部分茶园往往还间种不同树木,造成作业环境复杂、不可控因素增加、风险升高、作业困难;二是因茶园自身特点,茶树病虫害发生隐蔽性强,特别是茶小、黑刺粉虱、螨类聚集在叶子背面,药剂是否能够精准喷洒到位,直接决定了防治效果;三是因茶园土地所有制原因,茶园分散种植,给无人机的规模化喷洒带来难题。因此,在组织措施上,建议扶持培育和因地制宜打造飞防社会化服务组织,组建一支优质的飞防社会化服务队伍,提高植保无人机在茶园上应用的专业化和标准化技术。