植保無人機施藥對核桃黑斑蚜和黃刺蛾的田間防效評價

朱曉鋒，徐兵強，宋 博，熊金銘，高冠榮，閆曉靜，阿布都克尤木·卡德爾，楊 森

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西北荒漠作物有害生物綜合治理重點實驗室/特色林果產(chǎn)業(yè)國家地方聯(lián)合工程研究中心，烏魯木齊 830091；2.新疆農(nóng)業(yè)大學，烏魯木齊 830091；3.中國農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所，北京 100193)

0 引 言

【研究意義】農(nóng)業(yè)機械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的基本特征之一，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的內(nèi)在需求[1]。植保無人機不但作業(yè)效率高和節(jié)省人力外，而且可減少農(nóng)藥和水的用量，并克服了藥液流失嚴重的問題，且作業(yè)不受作物長勢和地形的限制[2]。目前植保無人機在棉花、糧食作物方面得到了應(yīng)用[3-8]。但是植保無人機在林果樹上的應(yīng)用研究較少，且主要集中在樹冠等較小的柑橘、茶樹等樹木上[9-11]。核桃栽培歷史悠久，是世界上重要的堅果之一。我國核桃栽培面積和產(chǎn)量均居世界第一。2018年，新疆核桃種植面積已達39.08×104hm2，年產(chǎn)核桃83.68×104t，已成為中國核桃主產(chǎn)區(qū)之一[12]。目前在新疆核桃生產(chǎn)中主要使用大容量、粗霧滴機動高壓噴霧器噴霧防治核桃主要病蟲，由于核桃樹冠高大(樹高多數(shù)在3～10 m)，這種淋洗式的施藥方法作業(yè)強度大，效率低，且用水量大，藥液流失嚴重，土壤環(huán)境和生態(tài)環(huán)境易受到污染和破壞?！颈狙芯壳腥朦c】提高核桃主要害蟲的防控效率，減少勞動強度，實現(xiàn)植保無人機噴霧對新疆核桃主要害蟲核桃黑斑蚜Chromaphisjuglandicola(Kaltenbach)和黃刺蛾Cnidocampaflavescens(Walker)高效防控?！緮M解決的關(guān)鍵問題】田間評價植保無人機噴霧不同藥劑對核桃黑斑蚜和黃刺蛾防控效果，為植保無人機在核桃主要害蟲防治中的合理應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 核桃黑斑蚜

試驗設(shè)在新疆喀什疏勒縣塔仔洪鄉(xiāng)7村核桃園，樹齡15年，樹高8～9 m，株、行距為3 m × 10 m，面積約6 hm2。在試驗地，分別選取4個長勢一致、約0.3 hm2的小區(qū)。

植保無人機使用大疆T16(深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司)，噴頭選用Teejet11001(美國噴霧系統(tǒng)公司)，飛行高度(距樹頂高度)2.0 m，行距4.5 m，用藥液量45 L/ hm2，飛行速度為3.0 m/s。噴霧助劑為倍達通(河北明順農(nóng)業(yè)科技有限公司)，用量為225 mL/ hm2(為總藥液量的0.5%，下同)；指示劑為85%誘惑紅(浙江吉高德色素科技有限公司)，用量為300 g/ hm2，下同。

1.1.2 黃刺蛾

試驗設(shè)在新疆喀什疏勒縣巴合齊鄉(xiāng)2村核桃園，樹齡15年，樹高8～9 m，株、行距配置為3 m × 10 m，面積約4 hm2。在試驗地，分別選取4個長勢一致約0.3 hm2的小區(qū)。

植保無人機、噴頭、飛行高度，行距和指示劑同核桃黑斑蚜試驗，用藥液量30 L/ hm2，飛行速度為4.4 m/s。助劑使用倍達通，用量為150 mL/hm2。

1.2 方 法

1.2.1 核桃黑斑蚜試驗

25%環(huán)氧蟲啶可濕性粉劑(上海生農(nóng)生化制品股份有限公司)，用量300 g/ hm2；70%吡蟲啉水分散粒劑(江蘇長青生物科技有限公司)，用量150 g/hm2；22%噻蟲·高氯氟微囊懸浮-懸浮劑(阿立卡：噻蟲嗪12.6%、高效氯氟氰菊酯9.4%，先正達蘇州作物保護有限公司)，用量375 g/ hm2；以及清水對照處理。

施藥前在每個小區(qū)選擇1株核桃樹作為標準株進行定株調(diào)查，重復3次，在每株樹冠中下層四周和樹干中部不同方位定枝調(diào)查9枝約20 cm的被害枝條，統(tǒng)計枝條內(nèi)葉部核桃黑斑蚜蟲數(shù)，藥后第2、4、6、8、10和14 d再次調(diào)查每枝條內(nèi)核桃黑斑蚜數(shù)量，并統(tǒng)計外圍枝條和內(nèi)部枝條上的校正防治效果。

蟲口減退率(%)=

校正防治效果(%)=

1.2.2 黃刺蛾試驗

22%噻蟲·高氯氟微囊懸浮-懸浮劑(同上)，用量525 g/ hm2；1.2%煙堿·苦參堿乳油(煙堿0.7%、苦參堿0.5%，內(nèi)蒙古帥旗生物科技股份有限公司)，用量為1 050 g/ hm2；3.2% 阿維菌素乳油(東莞市瑞德豐生物科技有限公司)，用量為525 g/ hm2，以及清水對照處理。

施藥前在每個小區(qū)選擇1株核桃樹作為標準株進行定株調(diào)查，重復3次，在每株樹冠中下層東、南、西、北、中 5個方位選擇20枝約40 cm長為害較重的枝條，定枝統(tǒng)計枝條內(nèi)葉部黃刺蛾蟲口基數(shù)；藥后第1、3、5、7、10和14 d再次調(diào)查每枝條內(nèi)黃刺蛾數(shù)量，并統(tǒng)計校正防治效果，計算公式同核桃黑斑蚜防治效果評價。

1.2.3 農(nóng)藥地面流失率測定

噴霧前，在每個小區(qū)選擇3株核桃樹，以樹干為中心，分別在樹干下方、樹冠下方四周和樹冠外(株行間)四周地面均勻設(shè)置1、4、4個定性濾紙。噴霧結(jié)束后，收集濾紙，并裝入自封袋，帶回實驗室測定藥劑沉積量。

將定性濾紙裝入1#自封袋中，加5 mL的蒸餾水洗滌濾紙上的誘惑紅。根據(jù)示蹤劑的標準曲線和樣品的吸光度計算出樣品示蹤劑的濃度，計算沉積量(d)。

d=(c×v)/a，式中d(μg / cm2)為單位面積地面沉積量，c(μg / mL)為示蹤劑濃度，v(mL) 為洗脫液體積；a(cm2)為濾紙面積。

農(nóng)藥地面流失率的計算公式為：

2 結(jié)果與分析

2.1 植保無人機施藥對核桃黑斑蚜的田間防效評價及農(nóng)藥地面流失率檢測

研究表明，在添加噴霧助劑量為0.5%時，植保無人機噴施70%吡蟲啉防治效果較好，藥后第6 d，防治效果為47.63%，與25%環(huán)氧蟲啶處理藥有顯著性差異，藥后14 d防治效果達到最高，為80.37%，與其它2個處理均具有顯著性差異；22%噻蟲·高氯氟防治效果次之，藥后10 d防治效果達到最高，為56.94%；25%環(huán)氧蟲啶防治效果效果較低；3個處理的農(nóng)藥地面流失率均小于10%，分別為9.22%、4.44%和6.66%，不同處理之間的農(nóng)藥地面流失率之間無顯著性差異。表1

表1 植保無人機噴施不同藥劑對核桃黑斑蚜的防治效果及農(nóng)藥地面流失率

在核桃樹園植保無人機噴施70%吡蟲啉后2～14 d對外圍核桃黑斑蚜的防治效果均大于對內(nèi)膛核桃黑斑蚜的防治效果，其中施藥后6～14 d對外圍葉部核桃黑斑蚜的防治效果顯著高于對內(nèi)膛葉部核桃黑斑蚜的防治效果，其最高防治效果分別為96.05%和65.28%；噴施22%噻蟲·高氯氟后4～14 d對外圍核桃黑斑蚜的防治效果也均大于對內(nèi)膛核桃黑斑蚜的防治效果，但二者之間均無顯著性差異，最高防治效果分別為68.57%和49.02%。表2

表2 植保無人機噴施不同藥劑對不同核桃部位核桃黑斑蚜的防治效果

2.2 植保無人機施藥對黃刺蛾的田間防效評價及農(nóng)藥地面流失率檢測

研究表明，在添加噴霧助劑量為0.5%時，植保無人機噴施22%噻蟲·高氯氟、1.2%煙堿·苦參堿和3.2%阿維菌素后，防治效果逐漸升高，施藥5 d后各處理之間的防治效果均無顯著性差異，藥后第10 d各處理防治效果達到最高，分別為98.17%、90.39%和95.46%，藥后第14 d各處理防治效果略有下降；各處理的農(nóng)藥地面流失率分別為8.57%、5.30%和9.59%，3個處理之間無顯著性差異。表3

表3 植保無人機噴施不同藥劑對黃刺蛾的防治效果及農(nóng)藥地面流失率

3 討 論

3.1研究表明，植保無人機噴施不同藥劑對核桃黑斑蚜的防治效果較低，只有70%吡蟲啉對核桃黑斑蚜防治效果較好，最高為80.37%。原因可能有以下幾種：一是核桃黑斑蚜是一種刺吸式害蟲，聚集在核桃葉的背面取食為害，且活動較少[13]；加之核桃葉片較大，植保無人機施藥絕大部分霧滴分布于核桃葉片的正面，因此，藥劑不能直接到核桃黑斑蚜蟲體，只能靠藥劑的內(nèi)吸作用殺死該蟲；二是此次試驗用藥量較少。如據(jù)李廣闊等[14]研究表明，地面人工噴霧25%吡蟲啉5 000倍液對核桃黑斑蚜的防治效果為100%。而實驗地人工噴霧用藥液量約3 000 L/ hm2，由此推算70%吡蟲啉的用藥量約214 g/ hm2，而實驗用量為150 g/ hm2，用藥量減少近30%；三是藥液用量較少。此次試驗藥液用量為45 L/ hm2，由于供試核桃樹冠高大(8～9 m)內(nèi)膛葉郁閉，造成內(nèi)膛葉著藥量較少，對內(nèi)膛核桃黑斑蚜的防治效果較低，最高為65.28%。據(jù)報道影響航空噴施效果的因素有很多，噴頭型號、作業(yè)高度、作業(yè)速度、藥劑濃度、藥劑配方等對霧滴在作物表面的沉積均有影響[15]。研究表明，植保無人機施藥對核桃樹上黃刺蛾的防治效果較高，均在90%以上。因此，可參考研究結(jié)果，利用植保無人機對核桃以及其它果樹(紅棗、杏、蘋果等)的黃刺蛾進行防控。

3.2研究結(jié)果表明，植保無人機在核桃園施藥后，農(nóng)藥地面流失率在10%以內(nèi)；據(jù)前期研究表明，核桃園地面人工噴霧農(nóng)藥地面流失率為23.69%；此外在蘋果園和桃園地面人工噴霧的藥劑地面流失率在29%～ 39%[16]，由此可見，植保無人機施藥可減少農(nóng)藥的地面流失。

3.3研發(fā)航空噴霧霧滴蒸發(fā)抑制劑是改進農(nóng)業(yè)航空噴霧效果的重要手段[6]。在無人機噴霧過程中添加噴霧助劑可以顯著提高霧滴沉積量、有效沉積率和農(nóng)藥利用率，減少農(nóng)藥使用量[17-18]。如在植保無人機噴霧防治棉蚜時，加入總藥液量1.5%的噴霧助劑能增加對棉蚜的防治效果，減少30%的農(nóng)藥用量[4]；在植保無人機防治玉米銹病時，添加噴霧助劑后，在農(nóng)藥減量30%時能夠達到正常用藥量防治效果[19]。在研究中為避免植保無人機在噴霧過程中霧滴飄失和蒸發(fā)的問題，參考何玲等[17]在研究噴霧助劑及施液量對植保無人機噴霧霧滴在水稻冠層沉積分布影響的相關(guān)報道，在各處理噴霧時均加入總藥液量0.5%的倍達通噴霧助劑，因此，此次試驗防治效果應(yīng)為藥劑和噴霧助劑的雙重效果。截至目前還沒有關(guān)于噴霧助劑種類和使用濃度對核桃園植保無人機噴霧效果影響的相關(guān)報道，因此，在今后的研究中應(yīng)加強此方面的研究，為合理應(yīng)用助劑提供依據(jù)。

3.4在研究中植保無人機的施藥參數(shù)為行距4.5 m，速度3.0～4.4 m/s，用藥液量為30～45 L/ hm2，計算其效率為13.5～20.25 m2/s；以每天凈作業(yè)時間為4 h，每天可作業(yè)19.44～29.16hm2/(臺·d)；而地面人工高壓噴槍噴霧作業(yè)效率在1.0～2.0 hm2/(臺·d)，用水量為2 250～3 000 L/hm2。因此，植保無人機的作業(yè)效率為地面人工噴霧的14.58～19.44倍，并可節(jié)約用水2 220～2 955 L/ hm2。植保無人機在作業(yè)效率、節(jié)省用水量方面顯現(xiàn)出極大的優(yōu)勢。

4 結(jié) 論

在核桃園植保無人機噴施70%吡蟲啉以及22%噻蟲·高氯氟、1.2%煙堿·苦參堿、3.2%阿維菌素和噴霧助劑后對核桃黑斑蚜和黃刺蛾的防治效果較好，分別在80%和90%以上，且農(nóng)藥地面流失率低。在新疆核桃生產(chǎn)過程中，可以利用植保無人機對核桃黑斑蚜和黃刺蛾進行防控。