植保無(wú)人機(jī)在蔗田化學(xué)除草上的應(yīng)用效果

張小秋，宋修鵬，梁永檢，宋奇琦，覃振強(qiáng)，李楊瑞，吳建明

（1.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究所/中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院甘蔗研究中心/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部廣西甘蔗生物技術(shù)與遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/廣西甘蔗遺傳改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南寧 530007；2.廣西南亞熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，廣西崇左 532415）

0 引言

甘蔗是我國(guó)重要的糖料作物，廣西是我國(guó)甘蔗的主產(chǎn)區(qū)，地處亞熱帶地區(qū)，雨水充沛，高溫與多雨同期，適宜各類蔗田雜草生長(zhǎng)[1]。蔗地行距較大，裸露期長(zhǎng)，雜草生長(zhǎng)迅猛，若防除不及時(shí)，可抑制甘蔗生長(zhǎng)，影響甘蔗分蘗，降低甘蔗產(chǎn)量[2]。當(dāng)雜草密度100 株/m2時(shí)，甘蔗減產(chǎn)達(dá)18.4 t/hm2[3]。甘蔗雜草種類繁多，種類和數(shù)量隨著蔗田的生境、地勢(shì)、季節(jié)、緯度、地區(qū)的不同而有所變化[1]。甲磺草胺、莠去津、三氟啶磺隆、莠滅凈、乙草胺等除草劑對(duì)蔗田雜草具有較好的防除效果，若混配使用可提高防除效果[3-5]。化學(xué)除草劑防治雜草仍是目前最為普遍和有效的方式，具有防治及時(shí)、效率高、成本較低、勞動(dòng)強(qiáng)度低等優(yōu)點(diǎn)[6-7]。

目前，我國(guó)甘蔗除草器械仍以背負(fù)式噴霧器為主，不僅作業(yè)效率低、農(nóng)藥浪費(fèi)嚴(yán)重，而且還會(huì)危及操作者健康安全[8]。近年來(lái)，航空植保機(jī)械得到了快速發(fā)展，特別是小型直升機(jī)的應(yīng)用[9]，其中的植保無(wú)人機(jī)不需要特定的起降地，靈活性好，可及時(shí)有效地控制大面積的病、蟲(chóng)、草害[10]，具有省時(shí)省力省錢、噴灑效果好等優(yōu)點(diǎn)[11]。植保無(wú)人機(jī)近年已用于甘蔗田間病蟲(chóng)害防治[12]，2018 年云南推廣應(yīng)用無(wú)人機(jī)飛防蔗區(qū)螟蟲(chóng)13 334 hm2[13]；植保無(wú)人機(jī)也已成功用于麥田、大豆田、水稻田的雜草防除，可有效控制雜草生長(zhǎng)，防除效果好，對(duì)作物安全[14-16]，但在蔗田雜草防除上的應(yīng)用較少。為明確植保無(wú)人機(jī)在蔗田雜草防除上的效果以及對(duì)甘蔗的安全性，應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)進(jìn)行蔗田苗前封閉除草與苗后雜草防除試驗(yàn)，為大面積推廣應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)防除雜草提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試甘蔗品種：桂糖42號(hào)；供試藥劑：900 g/L 乙草胺乳油低容量施藥專用藥（廣西田園生化股份有限公司）、15%硝磺草酮懸浮劑+38%莠去津懸浮劑（青島翰生生物科技股份有限公司，商品名“玉貝寧1+1”）、飛防助劑（廣西田園生化股份有限公司，商品名“高工效通用助劑”）。

1.2 施藥器械

試驗(yàn)噴霧作業(yè)采用的是廣州極飛科技有限公司提供的3WWDZ-10A 四旋翼電動(dòng)無(wú)人機(jī)，其外形飛行尺寸為：長(zhǎng)1 831 mm×寬1 831 mm×高472 mm，載藥量最大10 L，作業(yè)速度范圍0～8 m/s，作業(yè)高度范圍1～20 m，有效噴幅3～5 m，GNSS RTK 定位系統(tǒng)，離心霧化噴頭，霧化顆粒85～140 μm，噴灑精度±5%。實(shí)際作業(yè)飛行高度3 m，飛行速度3 m/s，藥液量15 L/hm2。

據(jù)奧維云網(wǎng)（AVC）第三季度的推總數(shù)據(jù)顯示，2018年7-9月廚房電器（煙灶消熱嵌入式）整體零售量2435.1萬(wàn)臺(tái)，零售額344.8億元，零售額同比增長(zhǎng)-1.4%，環(huán)比增長(zhǎng)-7.7%。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，油煙機(jī)、燃?xì)庠睢⑾竟?、凈水機(jī)和熱水器，全渠道零售額同比增長(zhǎng)分別為-11.6%、-2.9%、-14.6%、20.7%和-10.8%。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

蔗田苗前封閉除草與苗后雜草防除試驗(yàn)分別在廣西崇左市新和鎮(zhèn)孔香村與沿井村進(jìn)行，試驗(yàn)地塊地勢(shì)開(kāi)闊平坦，面積0.4 hm2，土質(zhì)壤土，種植行距1.2 m，下種日期分別為2019年2月26日、2月20日。

蔗田苗前封閉除草試驗(yàn)于種植后第2 天（2 月28 日）下午15:00 后飛噴900 g/L 乙草胺乳油，用藥量2.25 L/hm2，添加飛防助劑0.45 L/hm2，以不施藥為對(duì)照，面積667 m2。藥效試驗(yàn)期間不動(dòng)土。蔗田苗后雜草防除試驗(yàn)于2019 年4 月9 日下午飛噴15%硝磺草酮懸浮劑+38%莠去津懸浮劑，用藥量分別為3 L/hm2、3.75 L/hm2，添加飛防助劑0.45 L/hm2，以不施藥地塊為對(duì)照，面積667 m2。此時(shí)甘蔗3～4 葉期，高20～30 cm，雜草高15～20 cm，長(zhǎng)勢(shì)旺盛。

1.4 試驗(yàn)田雜草概況

試驗(yàn)地塊長(zhǎng)出的雜草共有15種，屬于菊科的有苦苣菜、黃鵪菜、小飛蓬、野茼蒿、匙葉合冠鼠麴草和泥胡菜，種類最多，其次為禾本科，主要以闊葉草為主，其次還有禾草與莎草，有5 類（酢醬草、香附子、魚(yú)黃草、烏蘞莓、地桃花）屬于多年生雜草（表1）。

表1 試驗(yàn)蔗田雜草種類Table 1 Weed species in sugarcane field

1.5 調(diào)查及數(shù)據(jù)處理方法

綜上所述，機(jī)械電氣一體化技術(shù)屬于一種綜合性技術(shù)，可廣泛以應(yīng)用到多個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，不僅保證了產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，也在一定程度上提升了生產(chǎn)的效率，具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。

貴州茅臺(tái)酒股份有限公司“傳承時(shí)代匠心，鑄就卓越品質(zhì)”的質(zhì)量管理模式基于傳統(tǒng)釀造“順天應(yīng)人、因勢(shì)利導(dǎo)、因時(shí)而動(dòng)”的精神內(nèi)核，以“順應(yīng)天時(shí)”為指導(dǎo)，通過(guò)“敬重匠心”，充分調(diào)動(dòng)人的主觀能動(dòng)性，構(gòu)建卓越績(jī)效管理的價(jià)值創(chuàng)造過(guò)程，制造出優(yōu)質(zhì)、安全、高端的產(chǎn)品，持續(xù)、充分滿足各方需求，最終達(dá)成“崇尚人本”“回報(bào)社會(huì)”的企業(yè)愿景。在保證茅臺(tái)酒釀造人文屬性和產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)茅臺(tái)向標(biāo)準(zhǔn)化、現(xiàn)代化釀造企業(yè)的重大轉(zhuǎn)變，對(duì)釀造行業(yè)具有較好的借鑒意義和示范作用。

觀察無(wú)人機(jī)蔗田苗前封閉除草與苗后雜草防除效果的同時(shí)，觀察甘蔗出苗與生長(zhǎng)情況，發(fā)現(xiàn)無(wú)人機(jī)防治區(qū)與對(duì)照區(qū)甘蔗出苗、蔗株生長(zhǎng)正常，未見(jiàn)甘蔗有藥害癥狀，對(duì)甘蔗安全。

無(wú)人機(jī)苗后雜草防除前的蔗田雜草茂密，長(zhǎng)勢(shì)旺盛，與蔗苗等高，幾乎把蔗苗覆蓋（圖2 A）；防除后15 d，雜草已經(jīng)發(fā)黃干枯死亡，田間基本不見(jiàn)雜草（圖2 B）。施藥區(qū)的單子葉、雙子葉雜草以及總草的株數(shù)與鮮重均顯著地低于對(duì)照區(qū)。對(duì)單子葉雜草的株防效與鮮重防效分別為89.29%、86.31%，對(duì)雙子葉雜草的株防效與鮮重防效分別為99.23%、97.03%，對(duì)總雜草的株防效與鮮重防效分別為96.84%、96.25%（表3）。

2 結(jié)果與分析

2.1 安全性

鮮重防效（%）=(1-處理雜草鮮重/對(duì)照雜草鮮重）×100

防除效率：無(wú)人機(jī)飛噴苗前封閉除草與苗后雜草防除試驗(yàn)地均耗時(shí)20 min，作業(yè)效率49.95 min/hm2。

株防效（%）=(1-處理雜草株數(shù)/對(duì)照雜草株數(shù)）×100；

2.2 防除效果與效率

無(wú)人機(jī)苗前封閉除草后30 d，防治區(qū)沒(méi)有雜草生長(zhǎng)，對(duì)照區(qū)雜草開(kāi)始生長(zhǎng)；封閉除草后50 d，防治區(qū)只見(jiàn)零星雜草生長(zhǎng)（圖1 A），對(duì)照區(qū)雜草生長(zhǎng)旺盛，龍葵、野茼蒿普遍在10 葉以上，且蔗苗長(zhǎng)勢(shì)較防治區(qū)的弱（圖1 B）。施藥區(qū)的單子葉、雙子葉雜草以及總草的株數(shù)與鮮重均顯著地低于對(duì)照區(qū)。單子葉雜草株防效與鮮重防效分別為88.46%、96.68%，雙子葉雜草株防效與鮮重防效分別為90.16、97.99%，總雜草的株防效和鮮重防效分別為89.66%、97.85%（表2）。

圖1 植保無(wú)人機(jī)蔗田苗前封閉除草效果（50 d）Fig.1 Control effects of herbicide sprayed by UAV before germination(spraying for 50 d)

圖2 植保無(wú)人機(jī)蔗田苗后雜草防除效果(15 d)Fig.2 Control effects of herbicide sprayed by UAV at seedlings stage(spraying for 15 d)

表2 植保無(wú)人機(jī)蔗田苗前封閉除草效果（50 d）Table 2 Control effects of herbicide sprayed by UAVbefore germination (spraying for 50 d)

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Excel 2007與SPSS18.0軟件完成分析。

在新時(shí)期，任何企業(yè)與單位的發(fā)展都離不開(kāi)人才的支持?，F(xiàn)代社會(huì)之下，所需求的是具備知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的技術(shù)型人才，不僅要具備專業(yè)的技術(shù)能力，還需要具備優(yōu)良的個(gè)人素質(zhì)。從行政事業(yè)單位的角度來(lái)看，關(guān)鍵崗位的人才配備工作成為了重點(diǎn)，所以在財(cái)務(wù)人員的培養(yǎng)與素質(zhì)提升工作當(dāng)中，可以從多個(gè)角度進(jìn)行改進(jìn)與優(yōu)化。不僅要針對(duì)在崗人員的素質(zhì)進(jìn)行管理，定期組織相關(guān)活動(dòng)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)溝通；另一方面，按照企業(yè)內(nèi)部的發(fā)展規(guī)劃與實(shí)際需求，展開(kāi)后備人才培訓(xùn)工作，重點(diǎn)對(duì)剛?cè)肼毜膯T工展開(kāi)合理培訓(xùn)，輔以合理的激勵(lì)措施，提升隊(duì)伍建設(shè)水平。

在苗前封閉除草后30 d、50 d 和苗后雜草防除15 d 后分別觀察各處理防除田間雜草的效果。每個(gè)小區(qū)采用5 點(diǎn)取樣，每點(diǎn)面積1.44 m2（1.2 m×1.2 m），分別調(diào)查單子葉、雙子葉雜草株數(shù)及50 d（15 d）的鮮重、總重。同時(shí)施藥后不定期觀察各處理蔗株藥害發(fā)生和恢復(fù)生長(zhǎng)情況。

表3 植保無(wú)人機(jī)蔗田苗后雜草防除效果(15 d)Table 3 Control effects of herbicide sprayed by UAV at seedlings stage(spraying for 15 d)

3 討論

蔗田雜草是影響甘蔗產(chǎn)量的重要因素，若不及時(shí)防除可嚴(yán)重影響甘蔗產(chǎn)量。在甘蔗下種6 周后未除草的，甘蔗減產(chǎn)達(dá)16.1%，甘蔗苗期至收獲期均未防除雜草的，甘蔗減產(chǎn)高達(dá)77.2%[17]。雜草通過(guò)直接與甘蔗爭(zhēng)肥、爭(zhēng)水、爭(zhēng)光來(lái)影響甘蔗正常生長(zhǎng)[7]。本試驗(yàn)中未進(jìn)行苗前封閉除草地塊的甘蔗，長(zhǎng)勢(shì)較防治區(qū)的弱，說(shuō)明此時(shí)的雜草生長(zhǎng)已經(jīng)影響甘蔗生長(zhǎng)，需及時(shí)防除。

蕭澗秋將信讀了好幾遍,簡(jiǎn)直已經(jīng)讀出陶嵐寫這信時(shí)的一種幽怨?fàn)顟B(tài),但他還是兩眼不轉(zhuǎn)移地注視著她底秀勁撩草的筆跡上,要推敲到她心之極遠(yuǎn)處一樣。

乙草胺（Acetochlor）是乙酰胺類除草劑，使雜草幼芽、幼根停止生長(zhǎng)，進(jìn)而死亡，在土壤中的持效期45 d左右，對(duì)禾本科雜草的防除效果優(yōu)于闊葉草[5，18]，在甘蔗出苗前用于封閉除草具有較好的防效[19-20]。本試驗(yàn)使用低容量施藥專用藥的乙草胺乳油，應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)低空飛噴高濃度、低水量藥液防除雜草，未發(fā)生藥害，持效期也可達(dá)到45 d以上，說(shuō)明應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)進(jìn)行蔗田苗前封閉除草可取得較好防效。

硝磺草酮是三酮類化合物，主要起觸殺作用，可防治一年生闊葉雜草及禾本科雜草，添加表面活性劑可提高藥效，且高溫利于其藥效發(fā)揮，即使施藥后1 h 降雨，也不影響其藥效[21]。莠去津?yàn)檫x擇性莖葉除草劑，防除一年生闊葉草和禾草，可抑制少數(shù)多年生雜草，具廣譜、持效期長(zhǎng)、對(duì)作物及下茬作物安全的特點(diǎn)[19]。蔗田雜草多以闊葉草和禾草為主，所以使用這兩種除草劑的混配液，能除凈蔗田大多數(shù)的雜草。

應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)噴施農(nóng)藥具有高效、快速、減少農(nóng)藥施用量的特點(diǎn)[22]，植保無(wú)人機(jī)在甘蔗上的作業(yè)效率是人工背負(fù)式噴霧器的14 倍以上，藥液量降低90%[23]。本試驗(yàn)植保無(wú)人機(jī)防治區(qū)0.4 hm2，作業(yè)耗時(shí)僅20 min，作業(yè)效率49.95 min/hm2，且封閉除草效果好、蔗田雜草死亡，說(shuō)明應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)進(jìn)行蔗田化學(xué)除草應(yīng)用效果好。