植保無人機(jī)在玉米田莖葉除草劑噴施中的應(yīng)用研究

岳德成 胡冠芳 韓菊紅 史廣亮 李青梅 柳建偉 姜延軍

摘 要：在隴東旱塬條件下，以4%煙嘧磺隆OD+75%二氯吡啶酸SG+90%莠去津WG作為參試除草劑，試驗(yàn)測(cè)定了植保無人機(jī)在玉米田莖葉除草劑噴施中的應(yīng)用效果。結(jié)果表明：參試除草劑“煙嘧磺隆+二氯吡啶酸+莠去津”及其與飛防助劑“邁飛”的混用配方通過植保無人機(jī)噴施，對(duì)玉米的生長(zhǎng)發(fā)育均無明顯影響。植保無人機(jī)噴施對(duì)玉米田莖葉除草劑“煙嘧磺隆+二氯吡啶酸+莠去津”有顯著的增效和減量效應(yīng)，藥液中添加適量的飛防助劑“邁飛”能明顯提高植保無人機(jī)的噴施效果，可使參試除草劑配方中的4%煙嘧磺隆OD、75%二氯吡啶酸SG和90%莠去津WG的適宜施用量分別降至750mL/hm2、75g/hm2和 525g/hm2，較推薦用量依次減少用藥41.18%、37.5%和76.59%，并能確保控草效果，對(duì)藜、狗尾草和總草的株防效分別達(dá)到99.21%、63.14%和74.26%，鮮重防效分別達(dá)到99.92%、87.10%和94.15%。

關(guān)鍵詞：植保無人機(jī)；玉米田；莖葉處理除草劑；減量效應(yīng)

中圖分類號(hào) S451.22+2；S251 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2018）20-0077-3

玉米已成為甘肅省第一大糧食作物，全省種植面積近100萬hm2，占糧食總種植面積的35%，在保障甘肅地區(qū)糧食安全、增加農(nóng)民收入等方面發(fā)揮了重要作用[1]。雜草是影響玉米產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素，經(jīng)濟(jì)、安全、高效地控制田間雜草的發(fā)生和危害，是生產(chǎn)上亟待解決的問題。當(dāng)前，化學(xué)防除依然是大面積控制玉米田草害的主要手段之一，但現(xiàn)有的噴藥器械仍以傳統(tǒng)的背負(fù)式噴霧器為主，存在藥液霧化程度低、噴霧量大、液滴分布不均勻、藥劑利用率差、工作效率低下等問題，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人身健康構(gòu)成了較大的威脅，也明顯增加了玉米的生產(chǎn)成本。

植保無人機(jī)是近年發(fā)展起來的一種先進(jìn)的植保器械，具有噴灑效果好、噴霧效率高、適用性好、安全系數(shù)高、作物損傷小特別是能夠顯著減少農(nóng)藥施用量等優(yōu)點(diǎn)[2-3]，目前已成功應(yīng)用于小麥、果樹等糧經(jīng)作物田的農(nóng)藥噴施，并取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。但植保無人機(jī)在我國(guó)的研究和應(yīng)用才剛剛起步，其本身的機(jī)械性能、作業(yè)參數(shù)和配套的藥劑及其劑型等還有待深入研究[4]，應(yīng)用中所涉及的作物、有害生物及藥劑種類很狹窄，有關(guān)玉米田除草劑施用方面的研究還鮮有報(bào)道。為此，筆者于2018年度開展了植保無人機(jī)對(duì)玉米田莖葉除草劑的噴施效果試驗(yàn)，以期為除草劑的減量施用提供有效途徑。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況 試驗(yàn)于2018年布設(shè)在平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學(xué)院高平試驗(yàn)站（N35°17′26.63″，E107°29′43.83″），該站海拔1360m，年降水量511.2mm，年蒸發(fā)量1466.55mm，秋季多雨，冬季干燥，春季至初夏少雨多風(fēng)，“十年九旱”是該地區(qū)典型的氣候特點(diǎn)。試驗(yàn)地地塊平整，地力均勻，前茬為高粱；田內(nèi)雜草分布均勻，其主要種類有藜Chenopodium album L.、狗尾草Setaria viridis（L.）Beauv.、反枝莧Amaranthus retroflexus L.、鐵莧菜Acalypha australis L.、打碗花Calystegia hederacea Wall.ex Roxb.、水棘針Amethystea caerulea L.等，以藜和狗尾草占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

1.2 試驗(yàn)材料 參試除草劑為75%二氯吡啶酸可溶粒劑（SG），美國(guó)陶氏益農(nóng)公司生產(chǎn)；90%莠去津水分散粒劑（WG），浙江中山化工集團(tuán)有限公司生產(chǎn)；4%煙嘧磺隆可分散油懸浮劑（OD），江蘇輝豐農(nóng)化股份有限公司生產(chǎn)。噴霧助劑為邁飛，北京廣源益農(nóng)化學(xué)有限責(zé)任公司。植保無人機(jī)型號(hào)為大疆MG-1，甘肅天翼航空科技有限責(zé)任公司提供；背負(fù)式噴霧器型號(hào)為工農(nóng)-16型，臺(tái)州利農(nóng)噴霧器廠生產(chǎn)。玉米品種為先玉335，美國(guó)先鋒良種國(guó)際有限公司育成。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 將玉米田莖葉除草劑“4%煙嘧磺隆OD+75%二氯吡啶酸SG+90%莠去津WG”設(shè)置5個(gè)施用劑量處理、2個(gè)添加助劑處理，另設(shè)空白對(duì)照和人工除草處理，詳見表1。處理隨機(jī)排列，重復(fù)3次，小區(qū)面積378.6m2（6m×63.1m）。

1.4 試驗(yàn)過程 4月中下旬（4月20日），在整地、施肥（尿素300kg/hm2、磷酸二銨225kg/hm2）、旋地和劃分小區(qū)，各小區(qū)間預(yù)留3m的隔離帶；隨后，采用點(diǎn)播器等行距點(diǎn)播玉米，行距50cm，穴距27.5cm，每穴播2粒，玉米定苗時(shí)，每穴選留1株健壯植株，其他管理同大田。玉米6葉期（5月28日），按設(shè)計(jì)的除草劑施用劑量、噴霧器械種類將藥液分小區(qū)均勻噴施到雜草莖葉表面，植保無人機(jī)沿小區(qū)長(zhǎng)邊所指方向飛行，飛行高度60cm，飛行速度6.5m/s，噴幅3m，噴霧量為30kg/hm2，背負(fù)式噴霧器噴霧量為450kg/hm2。施藥當(dāng)日晴天，最高氣溫27.8℃，相對(duì)濕度69%，風(fēng)力小于3級(jí)。人工除草處理區(qū)采取人工方法及時(shí)拔除雜草，使之在玉米全生育期始終處于無雜草危害狀態(tài)，空白對(duì)照區(qū)的雜草任其自然生長(zhǎng)。

1.5 調(diào)查方法 玉米生長(zhǎng)全過程系統(tǒng)觀察藥害狀況，如出現(xiàn)藥害的時(shí)間、癥狀類型及恢復(fù)的時(shí)間等；藥后30d，調(diào)查除草效果，每小區(qū)按斜對(duì)角線3點(diǎn)取樣，樣點(diǎn)面積0.25m2（0.5m×0.5m），同一小區(qū)3樣點(diǎn)的所有雜草拔出后，混合裝入同一個(gè)塑料袋，室內(nèi)分別記載藜、狗尾草及其他雜草的株數(shù)并分別稱取其鮮重。

株防效（%）=[（空白對(duì)照區(qū)雜草株數(shù)-噴施除草劑處理區(qū)雜草株數(shù)）/空白對(duì)照區(qū)雜草株數(shù)]×100；

鮮重防效（%）=[（空白對(duì)照區(qū)雜草鮮重-噴施除草劑處理區(qū)雜草鮮重）/空白對(duì)照區(qū)雜草鮮重）]×100。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析 利用Excel 2007和DPS 7.05統(tǒng)計(jì)軟件分析處理數(shù)據(jù)，用Duncan's氏新復(fù)極差法比較處理間差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 安全性 直觀觀察表明，植保無人機(jī)噴施條件下，參試除草劑各施用劑量及噴霧助劑“邁飛”的添加對(duì)玉米全生育期的生長(zhǎng)發(fā)育均無明顯影響，其株高、莖粗、葉色、長(zhǎng)勢(shì)等莖部性狀及果穗長(zhǎng)、果穗粗、籽粒飽滿度等穗部性狀與人工除草處理基本相同?？梢?，在玉米田采用植保無人機(jī)噴施莖葉除草劑具有良好的安全性。

2.2 對(duì)雜草的防除效果 由表2可知，植保無人機(jī)噴施對(duì)玉米田莖葉除草劑“煙嘧磺隆+二氯吡啶酸+莠去津”有明顯的減量效應(yīng)。當(dāng)其中的4%煙嘧磺隆OD、75%二氯吡啶酸SG和90%莠去津WG施用量分別降至900mL/hm2、105g/hm2和750g/hm2時(shí)，對(duì)狗尾草的株防效、鮮重防效和對(duì)總草的株防效、鮮重防效依然分別高于57%、83%、69%和92%，極顯著高于植保無人機(jī)以較低劑量的“4%煙嘧磺隆OD 750mL/hm2+75%二氯吡啶酸SG 75g/hm2+90%莠去津WG 525g/hm2”配方噴施，也極顯著高于背負(fù)式噴霧器以較高劑量的“4%煙嘧磺隆OD 1200mL/hm2+75%二氯吡啶酸SG 225g/hm2+90%莠去津WG 1200g/hm2”配方噴施；但植保無人機(jī)噴施對(duì)藜的株防效和鮮重防效在參試除草劑各施用劑量間均無顯著差異，分別高于98%和99%，與背負(fù)式噴霧器以較高劑量的“4%煙嘧磺隆OD 1200mL/hm2+75%二氯吡啶酸SG 225g/hm2+90%莠去津WG 1200g/hm2”配方噴施相當(dāng)。

表3表明，參試除草劑通過植保無人機(jī)噴施時(shí)，其藥液中添加噴霧助劑“邁飛”可進(jìn)一步提高控草效果。4%煙嘧磺隆OD 900mL/hm2+75%二氯吡啶酸SG 105g/hm2+90%莠去津WG 750g/hm2+邁飛600mL/hm2對(duì)狗尾草的株防效、鮮重防效和對(duì)總草的株防效、鮮重防效分別達(dá)到66.66%、89.56%、76.14%和94.93%，極顯著高于相同藥劑配方不加邁飛處理；4%煙嘧磺隆OD 750mL/hm2+75%二氯吡啶酸SG 75g/hm2+90%莠去津WG 525g/hm2+邁飛600mL/hm2對(duì)狗尾草的株防效、鮮重防效和對(duì)總草的株防效、鮮重防效分別達(dá)到63.14%、87.10%、74.26%和94.15%，亦極顯著高于相同藥劑配方不加邁飛處理。從統(tǒng)計(jì)學(xué)角度看，較低劑量的“4%煙嘧磺隆OD 750mL/hm2+75%二氯吡啶酸SG 75g/hm2+90%莠去津WG 525g/hm2+邁飛600mL/hm2”配方對(duì)狗尾草和總草的防除效果顯著或極顯著低于較高劑量的“4%煙嘧磺隆OD 900mL/hm2+75%二氯吡啶酸SG 105g/hm2+90%莠去津WG 750g/hm2+邁飛600mL/hm2”配方，但也能有效控制田間雜草的危害。

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明：參試除草劑“煙嘧磺隆+二氯吡啶酸+莠去津”及其與噴霧助劑“邁飛”的混用配方通過植保無人機(jī)噴施，對(duì)玉米的生長(zhǎng)發(fā)育均無明顯影響。植保無人機(jī)噴施對(duì)玉米田莖葉除草劑“煙嘧磺隆+二氯吡啶酸+莠去津”有顯著的增效和減量效應(yīng)，若在藥液中添加適量的飛防助劑“邁飛”有進(jìn)一步提高植保無人機(jī)噴施效果的作用，可使參試除草劑配方中的4%煙嘧磺隆OD、75%二氯吡啶酸SG和90%莠去津WG的適宜施用量分別降至750mL/hm2、75g/hm2和525g/hm2，較推薦劑量[5]（4%煙嘧磺隆OD為1275mL/hm2、75%二氯吡啶酸SG為120g/hm2、90%莠去津WG為2242.5g/hm2）依次減少用藥41.18%、37.5%和76.59%，以長(zhǎng)殘留除草劑莠去津的減量幅度最大?？梢?，藥液中添加噴霧助劑并采用植保無人機(jī)噴施是大幅度減少玉米田莖葉除草劑施用量的有效途徑，具有大面積推廣應(yīng)用的價(jià)值。

天氣狀況、噴藥時(shí)期和無人機(jī)工作參數(shù)等對(duì)莖葉除草劑的作用效應(yīng)和植保無人機(jī)的作業(yè)質(zhì)量均有明顯影響。風(fēng)力超過3級(jí)、飛行高度超過一定限度，霧滴飄移流失較多，加大了相鄰作物受藥害的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重影響霧滴沉降的有效性和均勻性；藥劑噴施過早，田間雜草出苗數(shù)量少，多數(shù)雜草不能著藥，噴施過遲，雜草植株偏大，抗藥性增強(qiáng)，明顯影響藥劑的控草效果；噴霧量和助劑對(duì)植保無人機(jī)作業(yè)效果亦有明顯影響，現(xiàn)有研究認(rèn)為，利用植保無人機(jī)噴施農(nóng)藥時(shí)，宜將噴霧量掌握在7.5～15kg/hm2，并在藥液中添加“邁飛”、“烈鷹”、“百美達(dá)”等飛防專用助劑可充分發(fā)揮藥劑的作用效應(yīng)、顯著降低藥劑的施用量[6-8]。隴東旱塬區(qū)玉米苗期，往往多風(fēng)少雨，氣候干旱，適度降低機(jī)飛高度和增加噴霧量是有效減少霧滴漂移損失，提高霧滴在雜草莖葉表面的沉降密度和分布均一性的主要措施，據(jù)筆者觀察，該地區(qū)的機(jī)飛高度（距離作物頂部）宜掌握在0.5～0.8m，噴霧量（兌水量）宜提高至30kg/hm2左右。

綜合看出，利用植保無人機(jī)噴施莖葉除草劑特別是噴施除草劑與噴霧助劑的混用配方，對(duì)雜草的控制效果確實(shí)可靠，對(duì)玉米的生長(zhǎng)發(fā)育無明顯影響，對(duì)藥劑的減量效應(yīng)顯著，是玉米生產(chǎn)上值得推廣應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)、安全、高效的除草劑噴施新技術(shù)。為了確保植保無人機(jī)的噴施效果，實(shí)際應(yīng)用中要特別注意以下幾點(diǎn)：一要掌握適宜的氣候環(huán)境，最好在無風(fēng)或微風(fēng)的晴好天氣噴施；二要掌握適宜的作業(yè)參數(shù)，無人機(jī)飛行高度不能低于0.5m，也不能超過1m，噴霧量以30kg/hm2為宜；三要采取必要的抗漂移措施，可在藥液中添加適宜的飛防助劑；四要將噴施時(shí)期盡可能安排在大多數(shù)雜草已出苗的時(shí)期，但要避免雜草苗齡過大。

參考文獻(xiàn)

[1]每日甘肅網(wǎng)記者洪文泉，白永萍.玉米已成為甘肅第一大糧食作物玉米生產(chǎn)耕種收綜合機(jī)械化率已超一半[EB/OL].http：//gansu.gansudaily.com.cn/system/2018/04/05/016939416.shtml.

[2]婁尚易，薛新宇，顧偉，等.農(nóng)用植保無人機(jī)的研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)[J].農(nóng)機(jī)化研究，2017（12）：1-6.

[3]趙冰梅，丁麗麗，張強(qiáng)，等.電動(dòng)多旋翼植保無人機(jī)低容量噴霧防治玉米三點(diǎn)斑葉蟬的應(yīng)用研究[J].植物保護(hù)，2018，44（1）：186-189.

[4]王昌陵，宋堅(jiān)利，何雄奎，等.植保無人機(jī)飛行參數(shù)對(duì)施藥霧滴沉積分布特性的影響[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2017，33（23）：109-115.

[5]中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥檢定所.農(nóng)藥登記數(shù)據(jù)[EB/OL].http：//www.icama.org.cn/hysj/index.jhtml，2018-09-04.

[6]何玲，王國(guó)賓，胡韜，等.噴霧助劑及施液量對(duì)植保無人機(jī)噴霧霧滴在水稻冠層沉積分布的影響[J].植物保護(hù)學(xué)報(bào)，2017，44（6）：1046-1052.

[7]張莉，李國(guó)清，婁兵，等.極飛 P20 植保無人機(jī)防治稻飛虱田間藥效試驗(yàn)[J].湖北植保，2018（2）：9-10.

[8]張占英，張莉，劉衛(wèi)國(guó)，等.兩種噴霧助劑對(duì)防治水稻紋枯病藥劑減量增效評(píng)價(jià)[J].湖北植保，2017（5）：20-21.

（責(zé)編：張宏民）