植保無(wú)人機(jī)噴霧對(duì)棗樹主要害蟲防治效果評(píng)價(jià)

徐兵強(qiáng)，宋 博，熊金銘，高冠榮，閆曉靜，樊丁宇，朱曉鋒*

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)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(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，特色林果產(chǎn)業(yè)國(guó)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(xué)，烏魯木齊 830091；3. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，北京 100193；4. 新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院園藝作物研究所，烏魯木齊 830091)

我國(guó)是紅棗種植大國(guó)，產(chǎn)量占世界紅棗供給的90%以上。2009-2015年我國(guó)紅棗種植面積每年都有所增加，2015年的種植面積達(dá)到近300萬(wàn)ha(劉金愛和劉麗紅, 2018)。自2012年以來(lái)新疆紅棗產(chǎn)量一直位居全國(guó)第一，2015年占全國(guó)總產(chǎn)量的37.8%(胡蕓莎等, 2016)。從新疆紅棗種植的分布區(qū)域來(lái)看，南疆已成為新疆乃至全國(guó)棗生產(chǎn)主栽區(qū)，也是棗栽培的最適宜區(qū)之一(吳翠云等, 2016)。新疆棗樹上發(fā)生的蟲害主要有截形葉螨TetranychustruncatusEhara、棗癭蚊ContariniadatifoliaJiang、棗球蠟蚧Eulecaniumgigantea(Shinji)、桃小食心蟲CarposinaniponensisWalsingham等(李蘭等, 2010; 成玲玉等, 2014; 朱新帥等, 2014; 何穩(wěn)穩(wěn)等, 2018)，其中截形葉螨和棗癭蚊發(fā)生最為普遍。如棗癭蚊危害一般年份產(chǎn)量損失20%～30%(克熱曼·賽米等, 2013)。目前生產(chǎn)上主要使用大容量、粗霧滴機(jī)動(dòng)高壓噴霧器噴霧防治紅棗主要病蟲，這種作業(yè)方式用水量大、效率低，土壤環(huán)境和生態(tài)環(huán)境易受到污染和破壞。

近年來(lái)植保無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用備受人們關(guān)注，與傳統(tǒng)田間人工施藥作業(yè)相比，植保無(wú)人機(jī)采用超低劑量噴霧方式作業(yè)，具有作業(yè)效率高、勞動(dòng)強(qiáng)度低、施藥人員安全系數(shù)高、適用性高、作物損傷小等優(yōu)點(diǎn)(郭永旺等, 2014; 蒙艷華等, 2014; 劉浩蓬等, 2016)。作為一種新型的植保機(jī)械，植保無(wú)人機(jī)在農(nóng)藥噴灑及病蟲害防治方面的優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯，已經(jīng)逐步成為小麥、玉米、水稻、果樹等作物及農(nóng)林病蟲害防治的首選施藥方式(胡紅巖等, 2018)。目前，植保無(wú)人機(jī)噴施作業(yè)技術(shù)在水稻、小麥、玉米等作物上的應(yīng)用趨于成熟，但對(duì)果園噴霧作業(yè)的研究尚淺，難以滿足林果產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展的迫切需求。棗樹作為新疆主栽果樹之一，已是新疆第二大林果產(chǎn)業(yè)。本試驗(yàn)利用多旋翼植保無(wú)人機(jī)在紅棗園進(jìn)行噴施作業(yè)，評(píng)價(jià)對(duì)紅棗主要害蟲的防控效果，為紅棗主要害蟲安全高效防控提供應(yīng)用依據(jù)，以滿足新疆乃至全國(guó)紅棗產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)需求。

1 材料與方法

1.1 棗癭蚊防治試驗(yàn)

試驗(yàn)地概況：試驗(yàn)設(shè)在新疆喀什疏勒縣巴合齊鄉(xiāng)12村，2007年定植棗樹，株高70～90 cm，冠幅為60～80 cm，品種為駿棗，株、行距配置為1 m×6 m，面積約10 ha的棗園。在供試棗園內(nèi)，選取長(zhǎng)勢(shì)一致，約0.3 ha為1個(gè)小區(qū)，共選4個(gè)小區(qū)。

飛行參數(shù)：植保無(wú)人機(jī)使用大疆T16(深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司)，噴頭選取Teejet11001(美國(guó)噴霧系統(tǒng)公司)，飛行高度(距樹頂高度)2 m，行距4.5 m，用藥液量15 L/hm2，飛行速度為5.8 m/s。助劑使用甲基化植物油(倍達(dá)通，河北明順農(nóng)業(yè)科技有限公司)，用量為0.075 L/hm2(為總藥液量的0.5%，下同)。

試驗(yàn)設(shè)置：農(nóng)藥使用量按照地面常規(guī)噴霧農(nóng)民常用劑量(或推薦使用劑量)使用，以藥液用量1 500 L/hm2為準(zhǔn)。處理1：25%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；處理2：70%吡蟲啉水分散粒劑(陜西上格之路生物科技有限公司)，用量150 g/hm2；處理3：22%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(dá)蘇州作物保護(hù)有限公司)，用量375 g/hm2；以清水為對(duì)照。

防治效果調(diào)查：藥后第1、3、5、7天，分別在每小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取3株棗樹，在每株棗樹不同方位隨機(jī)采集被害葉，帶回室內(nèi)在顯微鏡下統(tǒng)計(jì)被害葉內(nèi)棗癭蚊幼蟲的死亡數(shù)及活蟲數(shù)，每株棗樹統(tǒng)計(jì)蟲量在100頭以上，之后計(jì)算死亡率和防治效果，計(jì)算公式如下。

1.2 棗樹截形葉螨防治試驗(yàn)

試驗(yàn)地概況：試驗(yàn)設(shè)在新疆喀什疏附縣吾庫(kù)薩克鄉(xiāng)4村，2005年定植、長(zhǎng)勢(shì)一致的棗園，株高5～6 m，冠幅3～4 m，品種為灰棗，株、行距配置為1 m×6 m，面積約15 ha，每小區(qū)面積約0.3 ha。

飛行參數(shù)：植保無(wú)人機(jī)使用大疆T16，噴頭選取Teejet11001，飛行高度2 m，行距4.5 m，飛行速度為5.0 m/s，用藥液量22.5 L/hm2。助劑使用甲基化植物油，用量為0.1125 L/hm2。

試驗(yàn)設(shè)置：農(nóng)藥使用量按照地面常規(guī)噴霧農(nóng)民常用劑量(或推薦使用劑量)的70%使用，以藥液用量1 500 L/hm2為準(zhǔn)。處理1：30%乙唑螨腈懸浮劑(寶卓，沈陽(yáng)科創(chuàng)化學(xué)品有限公司)，用量262.5 g/hm2；處理2：45%螺蟲·乙螨唑懸浮劑(30%螺蟲乙酯、15%乙螨唑，東莞市瑞德豐生物科技有限公司)，用量105.0 g/hm2；處理3：1.8%阿維菌素乳油(天津漢邦植物保護(hù)有限公司)+20%雙甲脒乳油(青島凱源祥化工有限公司)，用量345 g/hm2+525 g/hm2；以清水為對(duì)照。

防治效果調(diào)查：藥前在每個(gè)小區(qū)選擇3株棗樹，將每株棗樹樹冠分為東、西、南、北4個(gè)方位和上、下2層，共8個(gè)采樣點(diǎn)。每采樣點(diǎn)定1枝約20 cm的枝條，調(diào)查枝條內(nèi)截形葉螨的蟲量。藥前調(diào)查蟲口基數(shù)(700頭以上)，藥后1、3、5、7、9、13 d再次調(diào)查每枝條內(nèi)截形葉螨數(shù)量，并統(tǒng)計(jì)防治效果。

1.3 霧滴密度測(cè)定

在上述小區(qū)內(nèi)分別選取3株棗樹，每株設(shè)8個(gè)采樣點(diǎn)(具體設(shè)置見1.2防治效果調(diào)查)，每采樣點(diǎn)布置霧滴覆蓋密度測(cè)試卡。噴霧結(jié)束后，收取霧滴覆蓋密度測(cè)試卡，帶回實(shí)驗(yàn)室利用“DePosit scan”軟件(美國(guó)農(nóng)業(yè)部)測(cè)定霧滴覆蓋密度。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

數(shù)據(jù)處理利用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對(duì)棗癭蚊的防治效果

通過(guò)植保無(wú)人機(jī)噴施不同藥劑，統(tǒng)計(jì)不同處理?xiàng)棸`蚊防治效果及霧滴覆蓋密度，25%環(huán)氧蟲啶、70%吡蟲啉2個(gè)處理對(duì)棗癭蚊的防治效果較好，施藥后3 d，防治效果均達(dá)到85%以上，與處理3(22%噻蟲·高氯氟)有顯著性差異；施藥后5 d，處理1和2的防治效果達(dá)到最高，分別為87.73%和89.74%，與處理3有顯著性差異；施藥后7 d，各處理防治效果略有下降，其中25%環(huán)氧蟲啶防治效果最高為83.26%，與22%噻蟲·高氯氟處理有顯著性差異。通過(guò)分析棗樹樹冠霧滴覆蓋密度可知，3個(gè)處理的平均霧滴覆蓋密度分別為25.42個(gè)/cm2、23.71個(gè)/cm2和26.25個(gè)/cm2，三者之間無(wú)顯著性差異。綜上所述在紅棗實(shí)際生產(chǎn)中可以應(yīng)用25%環(huán)氧蟲啶和70%吡蟲啉進(jìn)行植保無(wú)人機(jī)防控棗癭蚊，且防治效果較好，可達(dá)85%以上。(表1)

表1 植保無(wú)人機(jī)噴施不同藥劑對(duì)棗癭蚊的防治效果

1.5 對(duì)截形葉螨的防治效果

植保無(wú)人機(jī)噴施藥劑后，棗樹截形葉螨數(shù)量均有不同程度下降；其中噴施30%乙唑螨腈和45%螺蟲·乙螨唑后，截形葉螨數(shù)量下降較大，最高達(dá)98.20%，其蟲口減退率與噴施1.8%阿維菌素+20%雙甲脒和清水對(duì)照有顯著差異，但2個(gè)處理之間的蟲口減退率無(wú)顯著性差異；噴施1.8%阿維菌素+20%雙甲脒藥劑后截形葉螨蟲口減退率較低，最大蟲口減退率為46.40%，但與清水對(duì)照處理均有顯著性差異；而清水對(duì)照處理在施藥后截形葉螨數(shù)量逐漸升高，藥后9 d，蟲口數(shù)量增加36.56%。(表2)

表2 植保無(wú)人機(jī)施藥后截形葉螨蟲口變化情況

隨著時(shí)間推移，各處理防治效果逐漸增加，其中30%乙唑螨腈和45%螺蟲·乙螨唑?qū)棙浣匦稳~螨防治效果較好；施藥后5 d，30%乙唑螨腈防治效果達(dá)79.12%，藥后7 d為88.87%，藥后13 d防治效果達(dá)到最高，為98.64%，與1.8%阿維菌素+20%雙甲脒處理均有顯著性差異，但與45%螺蟲·乙螨唑處理無(wú)顯著性差異；藥后9 d 45%螺蟲·乙螨唑?qū)棙浣匦稳~螨的校正防治效果為84.14%，藥后13 d達(dá)到最高，為93.95%，與1.8%阿維菌素+20%雙甲脒處理均有顯著性差異，但與30%乙唑螨腈處理無(wú)顯著性差異；1.8%阿維菌素+20%雙甲脒處理防治效果較差，最高防治效果為58.73%；3個(gè)處理平均霧滴覆蓋密度分別為20.03個(gè)/cm2、13.86個(gè)/cm2和19.62個(gè)/cm2，三者之間無(wú)顯著性差異。(表3)

表3 植保無(wú)人機(jī)噴施不同藥劑對(duì)截形葉螨的防治效果

綜上所述在紅棗實(shí)際生產(chǎn)中可以應(yīng)用30%乙唑螨腈和45%螺蟲·乙螨唑進(jìn)行植保無(wú)人機(jī)防控棗樹截形葉螨，且防治效果較好，可達(dá)90%以上。

2.3 無(wú)人機(jī)施藥在棗樹不同方位的霧滴覆蓋均勻度及防治效果

通過(guò)植保無(wú)人機(jī)噴施藥劑后，在乙唑螨腈處理中，不同方位霧滴覆蓋密度間存在差異顯著性，樹冠南部葉片霧滴密度為42.92個(gè)/cm2，顯著大于樹冠東部、西部和北部葉片霧滴覆蓋密度，藥后第5天南部截形葉螨的防治效果最高，為88.71%，顯著大于對(duì)樹冠北部葉螨的防治效果，但施藥7 d后，各方位防治效果無(wú)顯著性差異，藥后13 d各方位截形葉螨防治效果達(dá)到最高，在95%以上；在阿維菌素+雙甲脒處理中，樹冠西部葉片的霧滴覆蓋密度最高，為33.37個(gè)/cm2，與樹冠北部葉片的霧滴覆蓋密度有顯著性差異，藥后9 d，樹冠西部截形葉螨的防治效果最高，為75.36%，與樹冠北部葉螨的防治效果仍有顯著性差異；而在螺蟲·乙螨唑處理中各方位的霧滴覆蓋密度和防治效果均無(wú)顯著性差異，藥后13 d各方位防治效果達(dá)到最高，均在90%以上(表4)。

表4 不同處理不同方位截形葉螨的防治效果和霧滴覆蓋密度

續(xù)表4 Continued table 4

3 結(jié)論與討論

在供試飛行參數(shù)條件下，25%環(huán)氧蟲啶(用藥量為300 g/hm2)、70%吡蟲啉(用藥量為150 g/hm2)對(duì)棗癭蚊的防治效果可達(dá)85%以上，最高可達(dá)89.74%；30%乙唑螨腈(用藥量為262.5 g/hm2)和45%螺蟲·乙螨唑(用藥量為105 g/hm2)對(duì)不同方位棗樹截形葉螨的防治效果可在90%以上，平均防治效果最高達(dá)98.64%。由此可知，植保無(wú)人機(jī)使用上述藥劑完全可以應(yīng)用于紅棗生產(chǎn)中對(duì)棗癭蚊和棗樹截形葉螨的防控，并能起到良好的防治效果。而22%噻蟲·高氯氟和1.8%阿維菌素+20%雙甲脒不宜用于植保無(wú)人機(jī)施藥防治棗癭蚊和棗樹截形葉螨。

與傳統(tǒng)地面噴霧相比，植保無(wú)人機(jī)除作業(yè)效率高、節(jié)約人力物力外，還可節(jié)約農(nóng)藥使用量和用水量，且作業(yè)不受作物長(zhǎng)勢(shì)和地形的限制(婁尚易等, 2017)。在本研究中植保無(wú)人機(jī)飛行參數(shù)為行距4.5 m，飛行速度為5.0～5.8 m/s，用藥液量在15.0～22.5 L/hm2，由此計(jì)算植保無(wú)人機(jī)作業(yè)效率為22.5～26.1 m2/s；以每天凈作業(yè)時(shí)間以4 h為計(jì)，每天可作業(yè)32.40～37.58 hm2/臺(tái)·天；而地面人工高壓噴槍噴霧作業(yè)效率在2～3 hm2/臺(tái)·天，用藥液量在1 500～2 250 L/hm2。植保無(wú)人機(jī)的作業(yè)效率為地面人工噴霧的12.56～16.20倍，并可節(jié)省水量1 485～2 227.5 L/hm2。由此可知在紅棗病蟲害防治中植保無(wú)人機(jī)在作業(yè)效率、節(jié)省用水量方面也顯現(xiàn)出極大的優(yōu)勢(shì)。據(jù)上述結(jié)果，植保無(wú)人機(jī)噴霧對(duì)棗癭蚊和截形葉螨也取得了良好的防治效果(分別可達(dá)89.74%和98.64%)。因此，植保無(wú)人機(jī)在防治紅棗主要害蟲方面，必將受到紅棗種植者的喜愛，其應(yīng)用前景廣闊。

影響航空噴施效果的因素有很多，如機(jī)型、噴嘴型號(hào)、噴霧壓力、噴施角度、環(huán)境因素、作業(yè)高度、作業(yè)速度、藥劑配方、藥劑濃度等因素都會(huì)影響霧滴在植物表面的分布(廖娟等, 2015)。而在截形葉螨防治試驗(yàn)中，同處理不同棗樹方位間的霧滴沉積密度存在顯著性差異現(xiàn)象，主要原因可能是樹形、長(zhǎng)勢(shì)的影響，但這一推測(cè)還有待進(jìn)一步研究。

在防治棗樹截形葉螨試驗(yàn)中，農(nóng)藥使用量按照地面常規(guī)噴霧農(nóng)民常用劑量(或推薦使用劑量)的70%使用，其防治效果仍達(dá)90%以上，最高可達(dá)98.64%，防治效果良好?？赡苡幸韵聨讉€(gè)原因：一是在植保無(wú)人機(jī)噴霧時(shí)添加了飛防助劑；二是植保無(wú)人機(jī)噴霧提高了農(nóng)藥利用率；三是植保無(wú)人機(jī)噴霧高濃度農(nóng)藥更有利于藥劑發(fā)揮對(duì)害蟲的殺滅效果。這與何玲(2017)、高賽超(2018)等所做的在無(wú)人機(jī)施藥過(guò)程中添加助劑可以減少霧滴飄移、提高農(nóng)藥利用率、減少農(nóng)藥使用量結(jié)果是一致的。類似的研究結(jié)果還有，在植保無(wú)人機(jī)防控棉蚜?xí)r，加入總藥液量1.5%的飛防助劑能增加防治效果，并能減少30%的農(nóng)藥用量(趙冰梅等, 2017)；在植保無(wú)人機(jī)防治玉米銹病時(shí)添加助劑后，在減量30%時(shí)達(dá)到正常用藥量的防治效果(張龍等, 2018)；王明等報(bào)道植保無(wú)人機(jī)噴霧農(nóng)藥利用率要比傳統(tǒng)的大容量噴霧的農(nóng)藥利用率高9.7%～24.5%(王明等, 2019)。但是，高濃度農(nóng)藥是否更有利于對(duì)害蟲的防治，還有待進(jìn)一步研究。