適于無(wú)人機(jī)噴施的花生田苗后除草劑配施技術(shù)研究

呂永超陳小姝曲明靜杜 龍*高華援*趙 躍劉海龍王紹倫張志民

(1.吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院花生研究所,吉林 公主嶺136100;2.山東省花生研究所,山東 青島266100)

花生是重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物,穩(wěn)定花生產(chǎn)業(yè)發(fā)展,對(duì)確保國(guó)家糧油安全具有重要意義[1]。雜草是影響花生優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的重要因素之一,不僅與花生競(jìng)爭(zhēng)光熱、水肥資源,還為病蟲害蔓延提供適宜環(huán)境[2-6]。 因此快速高效防除花生田間雜草,能有效提高花生產(chǎn)量和品質(zhì)[7]。 目前,花生田雜草防除主要靠化學(xué)除草技術(shù)[8]。

吉林省花生田常見雜草主要有稗草、狗尾草、馬唐、蒼耳、刺耳菜、莧科雜草、藜、鐵莧菜、苘麻、馬齒莧等[9]。 本試驗(yàn)根據(jù)吉林省花生田雜草常發(fā)情況,靶向選擇了苘麻、馬齒莧、牛筋草和馬唐4種主要雜草為施治對(duì)象,采用四旋翼無(wú)人機(jī)攜藥劑噴施,以人工背負(fù)式噴霧器噴施除草效果為對(duì)照進(jìn)行試驗(yàn),同時(shí)選用4種常用花生田除草劑,設(shè)置不同組合配比,通過對(duì)田間調(diào)查雜草數(shù)量、花生長(zhǎng)勢(shì)及產(chǎn)量情況,進(jìn)而評(píng)價(jià)不同藥物組合對(duì)花生安全性及對(duì)雜草防效。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑及試驗(yàn)田情況

供試品種:吉花22。 供試藥劑:精喹*三氟28%乳油、乙羧氟草醚10%乳油、滅草松480 g/L水劑(巴斯夫)和高效氟吡甲禾靈108 g/L乳油(陶氏益農(nóng))。 試驗(yàn)在吉林省農(nóng)科院花生試驗(yàn)田進(jìn)行,土壤質(zhì)地為黑鈣土,有機(jī)質(zhì)含量28.5 g/kg,全氮含量1.44 g/kg,有效磷含量17.08 mg/kg,速效鉀含量195 mg/kg,p H 值6.62,肥力中等,墑情良好。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)2種施藥模式:無(wú)人機(jī)噴施和人工噴施,設(shè)8個(gè)處理,4次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列。 無(wú)人機(jī)噴施處理:壟距60 cm,10 行區(qū),行 長(zhǎng)40m,小區(qū)面積240 m2;人工噴施處理:壟距60 cm,5行區(qū),行長(zhǎng)20 m,小區(qū)面積60 m2。 相同施藥濃度,無(wú)人機(jī)噴液量15 L/hm2,人工背負(fù)式噴霧器施藥用水量450 L/hm2。 同時(shí)設(shè)空白對(duì)照(不噴施除草劑)和無(wú)雜草處理(人工除草),各處理的除草劑種類、組合方式及噴施劑量如表1所示。

1.3 調(diào)查與統(tǒng)計(jì)方法

參照《農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則》(二)(GB/T 17980.126-2004)要求進(jìn)行[10]。

1.3.1 除草效果

采取5點(diǎn)取樣法,每點(diǎn)取1m2,于藥后20d、40d 調(diào)查雜草的種類和株數(shù),計(jì)算防除效果。

防效/%=(對(duì)照組雜草株數(shù)-處理組雜草株數(shù))/對(duì)照組雜草株數(shù)×100

1.3.2 性狀調(diào)查

于收獲期各處理采取5株植株,檢測(cè)所取樣品的主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)、分枝數(shù)、單株莢果數(shù)等性狀。

1.3.3 產(chǎn)量調(diào)查

收獲期,各處理選取3點(diǎn)、3次重復(fù),每點(diǎn)面積20m2單獨(dú)收獲、曬干計(jì)產(chǎn)。

1.3.4 安全性調(diào)查

觀察有無(wú)藥害及藥害恢復(fù)情況。

1.3.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用Excel 2010和DPS 7.05進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,差異性分析采用鄧肯氏新復(fù)極差法(DMRT)。

表1 除草劑種類、配比組合及施藥劑量Table 1 The combinations of herbicides and application dosage

2 結(jié)果與分析

2.1 除草效果評(píng)價(jià)

如表2、表3所示,所選擇的4種除草劑制劑均適宜無(wú)人機(jī)施藥,其防除效果與傳統(tǒng)人工噴藥處理間無(wú)明顯差異。 40d防效調(diào)查結(jié)果顯示,滅草松480g/L水劑組、高效氟吡甲禾靈108g/L乳油和滅草松+高效氟吡甲禾靈組,無(wú)人機(jī)噴施后的總體防效要高于人工噴施模式。 不同藥劑及組合中,精喹*三氟28%乳油、高效氟吡甲禾靈108g/L乳油單獨(dú)使用時(shí)對(duì)牛筋草、馬唐防效約87%～97%,但是對(duì)苘麻的防除效果不佳,乙羧氟草醚10%乳油、滅草松480g/L 水劑對(duì)反枝莧防效均在90%以上。精喹*三氟+高效氟吡甲禾靈的除草劑組合對(duì)牛筋草和馬唐的防效高達(dá)100%,但并未提升對(duì)苘麻的防除效果;滅草松+高效氟吡甲禾靈組合的綜合防效最高,均在90%以上。 28%精喹*三氟乳油300m L/hm2、480g/L滅草松水劑1125m L/hm2與108g/L高效氟吡甲禾靈在桶混后,因滅草松用量遠(yuǎn)低于推薦劑量,其對(duì)苘麻防效低于480g/L滅草松水劑2250mL/hm2與109g/L 高效氟吡甲禾靈乳油300m L/hm2混用處理。

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2.2 農(nóng)藝性狀

表4顯示,各處理雜草對(duì)花生主莖高、側(cè)枝長(zhǎng)、分枝數(shù)影響不顯著,處理組與無(wú)雜草對(duì)照組相比,百果質(zhì)量、百仁質(zhì)量和出仁率也無(wú)顯著差異,但是精喹*三氟28%乳油組、乙羧氟草醚10%乳油組、高效氟吡甲禾靈108g/L 乳油、高效氟吡甲禾靈108g/L 乳油和乙羧氟草醚+高效氟吡甲禾靈5組處理中,花生單株莢果數(shù)下降明顯,單株生產(chǎn)力顯著降低。 滅草松480g/L 水劑組下降程度較小,滅草松+高效氟吡甲禾靈組和精喹*三氟+滅草松+高效氟吡甲禾靈組并未出現(xiàn)顯著差異。 結(jié)合上述的田間雜草防除效果顯示,防效不佳的處理花生單株莢果數(shù)下降顯著,且苘麻的防除效果對(duì)單株莢果數(shù)的影響最為明顯。

2.3 花生產(chǎn)量

表5所示,精喹*三氟28%乳油、乙羧氟草醚10%乳油、高效氟吡甲禾靈108g/L乳油、精喹*三氟+高效氟吡甲禾靈、乙羧氟草醚+高效氟吡甲禾靈5個(gè)處理的花生產(chǎn)量較無(wú)雜草對(duì)照下降顯著,莢果減產(chǎn)48.5%～69.5%,籽仁減產(chǎn)49.2%～70.2%。滅草松480g/L水劑組相比無(wú)雜草對(duì)照組產(chǎn)量降幅較小,莢果和籽仁分別降低了20.3%和15.6%。滅草松+高效氟吡甲禾靈組和精喹*三氟+滅草松+高效氟吡甲禾靈組產(chǎn)量基本與對(duì)照組持平。測(cè)產(chǎn)結(jié)果與雜草防除結(jié)果和性狀調(diào)查結(jié)果一致,顯示不同除草劑及組合配比的防除效果存在差異,草害造成花生單株莢果數(shù)減少,單株生產(chǎn)力降低,進(jìn)而減產(chǎn),其中苘麻的作用效果最為顯著。

2.4 花生安全性調(diào)查

觀察結(jié)果顯示,各處理的花生未發(fā)現(xiàn)藥害癥狀,試驗(yàn)所選除草劑均可用無(wú)人機(jī)噴施。

3 結(jié)論和討論

目前,化學(xué)除草是花生田間雜草防除的主要手段,利用背負(fù)式噴霧器或自走式噴霧機(jī)是主要的施藥方法。 但人工噴灑作業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度高,對(duì)操作人員存在一定危害性,農(nóng)殘、農(nóng)藥浪費(fèi)等問題較嚴(yán)重;自走式噴霧機(jī)常會(huì)對(duì)農(nóng)作物本身產(chǎn)生一定的物理性踩踏創(chuàng)傷而影響產(chǎn)量,且難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜地形條件,在農(nóng)藥減施,降低農(nóng)殘等方面沒有做到良好改善。

近幾年,農(nóng)用無(wú)人機(jī)市場(chǎng)逐漸成熟,利用無(wú)人機(jī)噴施殺蟲劑、殺菌劑已在部分地區(qū)成功推廣[12-13],飛防無(wú)論在作業(yè)效率、防治效果、藥劑減量等方面均顯示出巨大優(yōu)勢(shì)[14-15]。 但是,無(wú)人機(jī)噴藥屬超低容量噴霧,噴液量低于15 L/hm2,無(wú)人機(jī)噴施除草劑對(duì)作物、非靶標(biāo)生物的安全性及對(duì)雜草防效一直是大家需要謹(jǐn)慎面對(duì)的問題。 因此,本研究對(duì)利用無(wú)人機(jī)對(duì)花生田苗后雜草進(jìn)行莖葉噴霧的可行性進(jìn)行了初步探索。

本試驗(yàn)結(jié)果表明,所有無(wú)人機(jī)處理小區(qū)花生均未出現(xiàn)藥害,其對(duì)雜草防效不低于人工噴施處理。但就工作效率而言,無(wú)人機(jī)施藥是目前最為高效的技術(shù)手段,其有效作業(yè)寬度可達(dá)4～6 m,一般作業(yè)飛行速度為3～4 m/s,噴施效率遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的人工施藥和農(nóng)機(jī)施藥模式[16-17]。 并且,由于噴灑效果的提升,無(wú)人機(jī)能極大節(jié)省藥劑及噴灑用水,顯著降低成本和資源消耗,相關(guān)研究證實(shí),無(wú)人機(jī)噴施成本甚至僅為傳統(tǒng)植保機(jī)械作業(yè)成本的14%[13],切實(shí)做到減施增效,保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

4種除草劑及不同配比組合均對(duì)花生田間雜草具有一定的防除效果,但由于所作用的雜草科屬不同,不同藥劑和不同組合配比的防除效果存在差異。 花生性狀和產(chǎn)量調(diào)查結(jié)果顯示,雜草在一定數(shù)量?jī)?nèi)對(duì)花生植株的長(zhǎng)勢(shì)影響并不明顯,對(duì)莢果和籽仁品質(zhì)的影響也不是很大,與前人測(cè)試花生田間雜草對(duì)花生農(nóng)藝性狀的影響所獲得的結(jié)果基本一致[18-20]。 但本研究顯示田間雜草明顯干擾了單株花生的結(jié)果數(shù)量,使單株生產(chǎn)力下降,進(jìn)而造成花生田間減產(chǎn),且草害越嚴(yán)重,減產(chǎn)數(shù)量越大。 因試驗(yàn)地塊苘麻是優(yōu)勢(shì)種群,藥劑對(duì)該雜草的防效會(huì)明顯影響對(duì)雜草的整體防效,對(duì)苘麻多發(fā)區(qū)域,建議使用480 g/L滅草松水劑2250 g/hm2進(jìn)行防除。

針對(duì)苘麻及禾本科雜草發(fā)生嚴(yán)重的地區(qū),推薦使用480 g/L滅草松水劑2250 g/hm2與108 g/L高效氟吡甲禾靈乳油300 g/hm2混用進(jìn)行無(wú)人機(jī)噴霧,其對(duì)雜草的綜合防效在90%以上。 本研究中利用無(wú)人機(jī)噴施除草劑時(shí)未添加專用助劑,而無(wú)人機(jī)工作特點(diǎn)導(dǎo)致的除草劑漂移對(duì)周圍非靶標(biāo)生物的影響尚需做進(jìn)一步評(píng)價(jià),對(duì)相關(guān)助劑對(duì)藥劑漂移的影響也需進(jìn)行深入研究。