植保無人機噴施草銨膦防除非耕地雜草田間藥效評價

陳育民 馮偉明 郝東川 吳穎儀 張均功

摘要：為研究植保無人機噴施草銨膦對非耕地雜草的防除效果及其最適使用濃度，用植保無人機、電動噴霧器對不同雜草莖葉噴施18%草銨膦可溶液劑進行田間藥效試驗，在施藥后7、14、21 d 分別觀察記錄不同雜草的外觀狀態(tài)，并計算株防效、鮮重防效。結(jié)果表明，藥后21 d，植保無人機施藥量為3.0 L/hm2小區(qū)的鮮重防效與電動噴霧器施藥量為4.5 L/hm2的小區(qū)噴霧效果無顯著差異;在相同施藥濃度下，植保無人機的防治效果與電動噴霧器無顯著差異。由此可見，植保無人機對防除非耕地雜草具有良好的效果，可以使用植保無人機施藥量為3.0 L/hm2的草銨膦防除非耕地雜草，藥液使用量為22.5 L/hm2。

關(guān)鍵詞：植保無人機;草銨膦;非耕地雜草;株防效;鮮重防效

中圖分類號：S451.2，S482.4 ?文獻標(biāo)志碼：A ?文章編號：1003-935X（2021）01-0061-06

Abstract：This study assessed the efficacy of glufosinate-ammonium sprayed with plant protection unmanned aerial vehicle （UAV） on weeds and its optimal concentration in a non-cultivated area. The effect of the herbicide on weeds was visually evaluated and recorded 7，14 and 21 days after spraying glufosinate-ammonium 18% SL to foliage with an UAV and an electric sprayer.Efficacy was estimated based on control level and fresh weight. Efficacy based on weight in the district significantly differed when glufosinate-ammonium was sprayed at 3.0 L/hm2 with the UAV compared with spraying at 4.5 L/hm2 with the electric sprayer after 21 days.But there was no significant difference in the efficacy attained between the two spraying equipments at the same concentration. Therefore，glufosinate-ammonium at 3.0 L/hm2 sprayed with the UAV at a total volume of 22.5 L/hm2 effectively controlled weeds in non-cultivated areas.

Key words：plant protection UAV;glufosinate-ammonium;weeds in non-cultivated area;plant control effect;fresh weight control effect

目前，用于防除非耕地雜草的植保施藥器械主要以手動和電動噴霧器為主，不僅工作效率低，而且藥液霧化效果差、噴霧量大，還會造成藥劑沉積、分布不勻，農(nóng)藥有效利用率低，同時會給生態(tài)環(huán)境造成嚴重污染，威脅人們的身體健康[1-2]。植保無人機是近年來發(fā)展的一種先進施藥器械，具有噴灑效果好、防控效率高、防治費用低等優(yōu)點，經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益顯著[3-4]。因此，研究植保無人機噴施草銨膦（glufosinate-ammonium）防除非耕地雜草具有重要意義。由于非耕地雜草的野蠻生長對生產(chǎn)生活造成了嚴重影響，因此，在非耕地雜草防控技術(shù)方面國內(nèi)外專家對此陸續(xù)開展了大量研究，我國也早已在非耕地雜草的綜合防治技術(shù)研究方面做了大量工作，提出了一系列非耕地雜草防治經(jīng)驗與措施，取得了顯著成效。王泰吉等研究發(fā)現(xiàn)，使用300～400 mL/667 m2 41%草甘膦異丙胺鹽水劑兌水30 kg噴霧，防效相當(dāng)于300 mL/667 m2的41%農(nóng)達水劑[5];梅麗娟等應(yīng)用75%甲嘧磺隆水分散粒劑對非耕地雜草進行防除試驗，發(fā)現(xiàn)劑量在45～75 g/667 m2范圍時，防治效果達100%[6];劉祥英等的研究表明，50%氯丙嘧啶酸可溶粒劑（SG）對非耕地闊葉雜草有較好的防治效果[7];黃鑫等研究了20%百草枯可溶粒劑防除非耕地雜草的效果，發(fā)現(xiàn)使用濃度為450～600 g a.i./hm2 時，施藥7 d后對雜草總體防效可達81.06%～92.43%[8];黃永祿等研究發(fā)現(xiàn)，施用18% 2，4-滴微乳劑162.0～202.5 g a.i./hm2 45 d 后，對薇甘菊（Mikania micrantha）的覆蓋度防效達97.74%～100.00%[9];凌進等認為，草銨膦、咪唑煙酸可以替代百草枯和草甘膦防除非耕地雜草[10-11]。不僅僅是單劑，關(guān)于復(fù)配除草劑及植物源除草劑對非耕地雜草的防控研究與應(yīng)用同樣也開展了大量工作，研究發(fā)現(xiàn)，草甘膦與三氯吡氧乙酸[12]、2，4-滴[13]、精喹禾靈·乙羧氟草醚可分散油懸浮劑[14]、麥草畏[15]、2甲4氯復(fù)配均表現(xiàn)為相加或增效作用[16];草銨膦與乙羧氟草醚可分散油懸浮劑[17]、高效氟吡甲禾靈[18]、乙羧氟草醚[19-20]、2甲4氯二甲胺鹽[21]復(fù)配都對非耕地雜草具有良好的防除效果;陳慶華等研究發(fā)現(xiàn)，用304 g/L氨氯吡啶酸·2，4-滴水劑按1 500～2 250 g/hm2 兌水噴霧對非耕地闊葉雜草的防除效果顯著[22]。在植物源農(nóng)藥方面，劉婕等研究發(fā)現(xiàn)，生物源除草劑壬酸對非耕地雜草具有速效性、觸殺性和非選擇性的作用特點[23];姚克兵等研究發(fā)現(xiàn)，植物源除草劑Pure與對照藥劑（20%百草枯水劑用量3 kg/hm2）的鮮重防效無顯著性差異[24];李衛(wèi)等研究了20%辛酸乳油對非耕地雜草的田間防效，結(jié)果表明，使用劑量為64.8～97.2 kg/hm2 的20%辛酸乳油可有效控制非耕地雜草[25]。不同施藥器械對非耕地雜草的防治效果存在一定差異，由于對植保無人機的研究才剛剛起步，雖然植保無人機的理論及應(yīng)用效果已得到了初步驗證，但在田間噴施草銨膦防除非耕地雜草的使用劑量尚無太多參考依據(jù)，為了更好地指導(dǎo)農(nóng)戶科學(xué)、合理地使用植保無人機噴施草銨膦除草劑，提高非耕地雜草的防控能力，筆者在佛山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所周邊進行了植保無人機噴施草銨膦防除非耕地雜草田間藥效評價。接下來要進一步研究植保無人機噴施草銨膦防除非耕地雜草的田間藥效，確定最適施藥濃度，提高非耕地雜草的防治效果，為做好農(nóng)藥減量控害工作提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

18%草銨膦可溶液劑[拜耳作物科學(xué)（中國）有限公司]。

1.2 供試器械

極飛P10-2018款植保無人機（以下簡稱植保無人機），由廣州極飛科技有限公司生產(chǎn);HM-16A型背負式電動噴霧器（廣東省農(nóng)業(yè)廳農(nóng)業(yè)機械推廣鑒定，證號為粵200809，以下簡稱電動噴霧器），工作壓力0.2～0.4 MPa，由中山市合美電器有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗地概況

試驗地選擇在佛山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所田邊荒地進行，試驗時雜草分布均勻，多數(shù)為1年生雜草，主要有馬唐（Digitaria sanguinalis）、牛筋草（Eleusine indica）、稗 （Echinochloa crusgalli）、碎米莎草（Cyperus iria）、狗尾草（Setaria viridis）、霍香薊（Ageratum conyzoides）等。

1.4 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)置5個噴除草劑處理，另設(shè)空白對照，詳見表1。采用隨機區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)面積100 m2。

1.5 施藥時間與方法

于2019年6月14日進行防治，采用植保無人機與電動噴霧器施藥，其中植保無人機為仿地飛行模式，噴幅3 m，飛行高度2.5 m，飛行速度 3 m/s，噴液量22.5 L/hm2。

1.6 氣象數(shù)據(jù)

施藥當(dāng)天天氣晴朗，平均溫度27.43 ℃，平均相對濕度77.83%，降水量0 mm，風(fēng)速0.00～1.01 m/s，平均風(fēng)速0.31 m/s;施藥后24 h內(nèi)無降水，6 月14日至7月5日共降水2.9 mm，雨日共 1 d，溫濕度條件適宜，氣象條件有利于雜草生長。

1.7 調(diào)查方法

每個試驗小區(qū)對角線固定調(diào)查5點，每點0.25 m2，根據(jù)植株外觀分為8級：0級，植株正常生長，未表現(xiàn)出任何不良癥狀;1級，葉片青黃色，無莖稈萎蔫;2級，葉片發(fā)黃褪綠，帶褐色斑點，葉邊緣出現(xiàn)黑褐色;3級，莖稈黃褐色，部分萎蔫;4級，葉片萎蔫并下垂，部分葉片完全卷縮;5級，葉片枯萎并內(nèi)卷，葉尖變白;6級，葉片基本干枯，完全萎蔫;7級，葉片全部枯死，植株死亡。分別在施藥后7、14、21 d觀測判斷各雜草級值，并記錄統(tǒng)計株防效。每次每小區(qū)再隨機選取3點，每點 0.25 m2，測地上部鮮重，統(tǒng)計鮮重防效。計算公式為

株防效=施藥前雜草株數(shù)-施藥后雜草株數(shù)施藥前雜草株數(shù)×100%;

鮮重防效=對照區(qū)雜草鮮重-處理區(qū)雜草鮮重對照區(qū)雜草鮮重×100%。

1.8 數(shù)據(jù)分析

試驗中所有數(shù)據(jù)均由Excel 2010進行計算，應(yīng)用SPSS 19.00數(shù)據(jù)分析軟件進行數(shù)據(jù)分析，Duncan-s多重比較的方法檢驗各處理差異顯著性，顯著性檢驗水平為α=0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理防除非耕地雜草藥后7 d效果

2.1.1 株防效 從表2可以看出，施藥后7 d不同處理對非耕地雜草都有一定防效，其中對馬唐、牛筋草的株防效高于其他雜草，對霍香薊的防效整體較差。電動噴霧器噴施4.5 L/hm218%草銨膦可溶液劑處理（處理5）的平均株防效最高，達75.53%，顯著高于其他處理（P<0.05）。

2.1.2 鮮重防效 從表3可以看出，由于從施藥時間到調(diào)查時間只有7 d，時間間隔短，各個處理的雜草即使出現(xiàn)不同程度的死亡，但大部分水分還未蒸發(fā)。因此，各個處理的鮮重防效相對較低，防效在6.93%～12.66%之間，處理5的防效最高（12.66%），與處理3和處理4無顯著差異。

2.2 不同處理防除非耕地雜草藥后14 d效果

2.2.1 株防效 從表4可以看出，藥后14 d 處理5的平均株防效最高（94.48%），顯著高于其他處理;處理3和處理4的平均株防效分別為87.71%、86.61%，顯著高于處理1和處理2。與藥后7 d相比，各個處理中稗、碎米莎草的株防效均有較大幅度的提高?；粝闼E在植保無人機低濃度噴霧下的株防效只有0.77%，而在高濃度草銨膦噴施后的株防效有明顯提高。

2.2.2 鮮重防效 由表4可知，株防效表現(xiàn)為處理5>處理3>處理4>處理2>處理1，且多數(shù)處理間差異顯著，各個處理的鮮重防效較藥后7 d均有所提高。

2.3 不同處理防除非耕地雜草藥后21 d效果

2.3.1 株防效 施藥21 d后，處理4的平均株防效最高（83.53%），且顯著高于其他處理。其次是處理5，雖然顯著低于處理4，但顯著高于處理1和處理2。前期株防效高的馬唐、牛筋草的株防效出現(xiàn)明顯下降，狗尾草的株防效上升較快，其他種類雜草的變化幅度相對較小。施藥后21 d，馬唐、牛筋草在處理2時的株防效最高，顯著高于其他處理。

2.3.2 鮮重防效 從表5可以看出，藥后21 d鮮重防效表現(xiàn)為處理5>處理4>處理2>處理3>處理1，處理2和處理3、處理3和處理5之間無顯著差異，且都顯著高于處理1。植保無人機 4.5 L/hm2 防治處理的鮮重防效為82.94%，只略小于電動噴霧器4.5 L/hm2處理。

3 結(jié)論與討論

草銨膦是有機磷類滅生性觸殺型除草劑，通過抑制谷氨酰胺合成酶（GS）的活性，導(dǎo)致植物體內(nèi)氮代謝紊亂，造成葉綠體解體，植物光合作用遭到破壞，進而出現(xiàn)葉片枯黃和壞死癥狀，最終導(dǎo)致植物死亡。草銨膦具有活性高、吸收好、對環(huán)境友好等特點[26-29]。非耕地雜草主要是指草坪、機場、公路、鐵路、河道、荒地、荒坡、倉庫、田埂、森林防火隔離帶、邊境防火道等生境中不斷自然繁衍其種族的植物[30]。非耕地雜草不僅影響城市的美觀，也是有害生物寄生的主要場所，并且會對環(huán)境造成一定的破壞。植保無人機是近年來發(fā)展的新型植保施藥器械，具有防治成本低、作業(yè)效率高、藥液霧化效果好、單位面積施藥液量低、適應(yīng)性強、可精準施藥作業(yè)、操作安全等優(yōu)點[31-34]。在生產(chǎn)生活中，由于非耕地雜草生長的場所特殊，坑坑洼洼不利于人工噴霧防治，植保無人機仿地飛行模式可以很好地適應(yīng)高低起伏的地形條件，給非耕地雜草的防治帶來巨大的便利，從而具有廣泛的應(yīng)用前景[35]。本次試驗中所選試驗地的雜草均會定期清除，因此雜草類型主要以1年生禾本科雜草為主，其他多年生闊葉雜草的相關(guān)試驗還需進一步驗證。而此次植保無人機設(shè)置了噴幅為3 m的自動往返飛行模式，在后期調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，往返航線之間約有10 cm寬幅的雜草帶藥液不能覆蓋，容易引起漏噴，特別是在作物病蟲防治時不能全面防治，給有害生物的繁殖提供了喘息的時空條件，易引起短時間內(nèi)有害生物再次猖獗，縮短2次防治的間隔時間，因此可以根據(jù)陳盛德等的植保無人機航空噴施作業(yè)有效噴幅的評定[36]進行試驗評定，加強植保無人機應(yīng)用的軟硬件開發(fā)。

試驗結(jié)果表明，利用植保無人機防除非耕地雜草具有良好的效果，且施藥后14 d隨著施藥濃度的增加，平均株防效、鮮重防效都呈上升趨勢。藥后21 d，在18%草銨膦可溶液劑3.0 L/hm2植保無人機施藥下的平均株防效、鮮重防效還是上升的，且與18%草銨膦可溶液劑4.5 L/hm2電動噴霧器施藥的鮮重防效無顯著差異;18%草銨膦可溶液劑4.5 L/hm2、6.0 L/hm2植保無人機施藥處理的小區(qū)由于前期死亡率比較高，有新的種子萌發(fā)生長，其株防效和平均校正藥效指數(shù)反而下降了，但鮮重防效不受影響。由此可以認為，18%草銨膦可溶液劑3.0 L/hm2植保無人機施藥下與18%草銨膦可溶液劑4.5 L/hm2電動噴霧器施藥的防治效果相當(dāng)，在防除非耕地雜草中可以使用植保無人機施用量為3.0 L/hm2的18%草銨膦可溶液劑，噴液量為22.5 L/hm2。

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