TH80-1植保无人机施药对水稻主要病虫害的防治效果研究

荀 栋，张 兢，何可佳，杨浩娜,刘 洋，曹 佳，周 庆

（1. 湖南农业大学植物保护学院，湖南 长沙 410128；2. 汨罗市植保植检站，湖南 汨罗414400；3. 湖南大方植保有限公司，湖南 长沙 410128）

TH80-1植保无人机施药对水稻主要病虫害的防治效果研究

荀 栋1,2，张 兢2，何可佳1,3，杨浩娜1,刘 洋1，曹 佳1，周 庆2

（1. 湖南农业大学植物保护学院，湖南 长沙 410128；2. 汨罗市植保植检站，湖南 汨罗414400；3. 湖南大方植保有限公司，湖南 长沙 410128）

为了研究TH80-1型植保无人机对水稻中后期主要病虫害稻飞虱、稻纵卷叶螟和水稻纹枯病的防治效果及应用前景，进行了植保无人机低空低容量喷雾和人工电动喷雾器大容量喷雾两种不同施药方式田间药效试验。结果表明，在水稻分蘖后期，在相同的药剂配方条件下，TH80-1型植保无人机施药后 3、7、14 d，对稻飞虱的防治效果为70.83%、81.23%、91.04%，对稻纵卷叶螟的保叶效果为66.76%、69.32%、87.33%；施药后7、14 d对水稻纹枯病的防治效果为76.62%、91.22%，该施药方式对水稻中后期主要病虫害防治效果显著，并且均优于传统人工喷雾器喷洒防治效果。

TH80-1型植保无人机； 水稻病虫害； 稻飞虱； 稻纵卷叶螟；水稻纹枯病；防治效果

水稻是我国的主要粮食作物之一，种植面积广、病虫害种类多，特别是水稻中后期病虫害，对水稻产量影响大[1]。稻纵卷叶螟（Cnaphalocrocis medinalis Guenee）、稻飞虱是水稻中后期主要害虫，稻纵卷叶螟啃食水稻中部叶片，造成卷叶苞，被害苞呈白枯色，为害严重时整个稻田白叶累累；稻飞虱则以成虫和若虫群集于水稻基部刺吸汁液，严重时造成大面积“穿孔”。水稻纹枯病（Pellicularia sasakii）是水稻中后期的主要病害，该病在高温高湿的条件下快速发生，严重时造成水稻不能正常抽穗，形成“卡颈”[2-3]。水稻生长中后期株叶茂盛，病虫害发生严重，常规喷洒农药，药液很难达到水稻中下部，导致防治效果差，甚至病虫成灾，严重影响产量。同时造成人工田间作业时行走困难、劳动强度大[4]，采用大容量喷洒不仅浪费农药，还对施药人员和生态环境造成严重危害[5]，且对暴发性病虫害也难以开展及时有效的防治，造成严重损失。

近年来利用无人直升机喷施农药的植保无人机快速发展，湖南大方植保有限公司联合湖南拓航农业发展有限公司开发出具有自主知识产权的TH80-1型植保无人机，与传统的人工喷雾器相比，植保无人机具有作业效率高、喷洒药液量少、劳动强度低等特点，是实现快速规模化水稻病虫害专业化统防统治新型的植保药械[6]。但是，植保无人机作为一项新型施药技术，在病虫害防治过程中还受到雾滴均匀度、雾滴粒径、雾滴沉积密度、气象环境等一系列条件影响，直接决定田间防治效果是否到达防治标准。秦维彩等[7]研究了无人直升机喷雾参数对玉米冠层雾滴沉积分布的影响，确立了作业高度为7 m时，喷洒效果与沉积效果最佳。高圆圆等[8]研究了小型无人机低空喷洒在小麦田的雾滴沉积分布及对小麦吸浆虫的防治效果，Af-811在超低容量喷雾时对小麦吸浆虫的防治效果达到了86.1%。但植保无人机防治田间水稻病虫害的效果还鲜有报道，为此进行了TH80-1植保无人机施药方式对水稻中后期病虫害防治效果试验，以期为植保无人机田间施药作业提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试药剂：20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂（美国杜邦公司）；20%吡虫啉可溶液剂（山东联合农药化工股份有限公司）；27.8% 噻呋·己哇醇悬浮剂（浙江博仕达作物科技有限公司）；怀农特高效植物油助剂（美国奥罗阿格瑞国际有限公司）。

喷洒设备：TH80-1植保无人机（湖南大方植保有限公司，长沙拓航农业发展有限公司），喷头型号：离心旋转式喷头，转速9 600 r/min，平均雾滴粒径88.60 μm；3WBD-16HBA背负式喷雾器（山东卫士），喷头型号：液力切向进液式双喷头，d=1.6 mm，平均雾滴粒径176.67 μm。

水稻及病虫害：水稻品种为“湘早籼45号”，4月12日抛栽，抛栽密度为2.1万蔸/667m2，9～10万株基本苗/667m2。虫害：稻纵卷叶螟、稻飞虱；病害：水稻纹枯病。

1.2 方 法

1.2.1 试验设置 试验在湖南省汨罗市古培镇三港村10组稻田中进行，试验区面积1.2 hm2，为规则矩形，排灌方便，肥力中等，有机质含量2.3%，pH值5.9，田块周围没有建筑物和电杆电线。将田块分为3个小区，中间设置隔离带，植保无人机施药区0.5 hm2，人工喷雾区0.5 hm2，空白对照区与隔离带共0.2 hm2。

植保无人机施药：TH80-1型植保无人机，飞行速度3 m/s，飞行高度（离冠层） 1 m 喷幅：分蘖后期4 m ，流量（喷雾电机电压） 9.6 V（控制在0.4～0.6 L/ min药液）；施药液量7.5 L/hm2。

人工喷雾：3WBD-16HBA背负式电动喷雾器喷雾，喷头为双扇形喷头，喷头流量：1 L/min，工作压力为0.2～0.4× 106pa ，人工行走速度0.6 m/s，药液量480.0 L/hm2

1.2.2 药剂配方 喷洒时间2014年6月15日上午8：00～9：00，天气晴，温度6.3℃，相对湿度82%，风速0.8 m/s。喷药方案见表1。

1.2.3 调查方法 稻飞虱：采用平行多点跳跃取样法调查每小区施药前、施药后3、7和14 d虫口基数。调查时田间保持5 cm浅水层，每平行跳跃选取10个点，每点2 丛，摇动或拍打稻丛，统计稻丛间水面漂浮的飞虱数。不区分稻飞虱种类和虫龄，计算总稻飞虱防效 。稻飞虱的调查、记载参考农药田间药效试验准则[9]。防治效果按照公式计算：

虫口减退率（%） =（施药前活虫数-施药后活虫数）/施药前活虫数×100

防治效果（%）=（施药区虫口减退率-对照区虫口减退率）/（100-对照区虫口减退率）×100

稻纵卷叶螟：每小区采用平行跳跃式取样法取50丛，调查每小区施药前、施药后 3、7 d 和 14 d虫口基数；调查时统计总叶片数，采下所有虫苞，带回实验室检查记录残留活虫数。稻纵卷叶螟的调查、记载参考农药田间药效试验准[10]。

卷叶率（%）=调查卷叶数/调查总叶数×100；

防治效果（%）=（空白区卷叶率-处理区药后卷叶率/空白区卷叶率×100

杀虫效果（%）=（处理区虫口减退率-空白区虫口减退率）/（100-空白区虫口减退率）对照区活虫数×100

水稻纹枯病：采用对角线5点取样法，选取5个点，每点5丛，以株单位调查每小区施药前、施药后7、14 d发病情况。发病分级如下。0级：全株无病；1级：第4叶片及其以下各叶鞘、叶片发病（以剑叶为第1片叶）；3级：第3叶片及其以下各叶鞘、叶片发病； 5级：第2叶片及其以下各叶鞘、叶片发病；7级：剑叶叶片及其以下各叶鞘、叶片发病； 9级：全株发病，提早枯死。

病情指数=∑（各级发病株数 ×相应病级数）/（调查总株数×9）×100

防治效果（%）=[（对照区病情指数-处理区病情指数）/对照区病情指数] ×100

1.2.4 数据统计分析 数据用Excel 2003和IBM SPSS Statistics 19 软件进行统计分析。田间数据以平均数±标准误表示，Duncan 氏新复极差分析法进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 安全性

施药后1、3、7、14 d对比观察，未发现施药对水稻正常生长造成不良影响，表明TH80-1植保无人高浓度药液低空喷雾对水稻生长安全。

2.2 防治效果

2.2.1 稻飞虱防治效果 采用人工背负喷雾器喷洒20%吡虫啉300 mL/hm2，药液量480.0 L，防治稻飞虱，施药后 3、7、14 d的虫口减退率分别为86.91%、 94.47%、 94.56%；TH80-1型植保无人机施药量7.5 L，施药后3、7、14 d虫口减退率分别为85.10%、94.91%、96.60%（表2），对比表明，人工喷雾防治稻飞虱杀虫速效性与植保无人机施药效果接近。从整体防效来看，施药14 d后，植保无人机施药对飞虱防治效果为91.04%，人工喷雾防治效果85.68%，两者均达到较好的防治效果，但植保无人机施药比人工喷雾高5.36个百分点。

2.2.2 稻纵卷叶螟防治效果 植保无人机和人工喷雾器喷洒23.5 %氯虫苯甲酰胺10 mL/hm2，药液量为1∶64，防治稻纵卷叶螟的防治效果如表3，结果表明，施药后3、7、14 d植保无人机防治稻纵卷叶螟杀虫效果分别低于人工喷雾5.31、1.53、0.88个百分点，但随着时间推移，杀虫效果逐渐接近。从保叶效果看，TH80-1植保无人机施药后14 d保叶效果为87.33%，比人工喷雾高1.56个百分点。总体来说两种方法防治效果显著，杀虫效果人工喷雾高于植保无人机施药，保叶效果植保无人机施药优于人工喷雾，总体防治效果植保无人机施药优于人工喷雾。

2.2.3 水稻纹枯病的防治效果 植保无人机和人工喷雾以120 mL/hm2喷洒27.8%噻呋·己哇醇防治水稻纹枯病的效果如表4，两种喷洒方式防治效果均达到87.39 %以上，防治效果显著。施药14 d后植保无人机施药的防治效果为92.22 %，比人工喷雾高3.21个百分点。

2.3 产量测定

7月16日收割后测产，植保无人机防区、人工防治区、空白对照区产量分别为6 780、6 570、5 415 kg/ hm2，与空白区相比较，植保无人机防区增产25.2%，人工防治增产21.3%，增产效果显著，植保无人机防区比人工防治区高3.9个百分点。

3 小结与讨论

试验在相同的作业条件下，使用相同的药剂配方，采用TH80-1植保无人机超低容量喷雾和3WBD-16HBA电动喷雾器大容量人工喷雾两种不同的施药方式对早稻中后期病虫害稻飞虱、稻纵卷叶螟和纹枯病进行防治。通过对防治效果进行评价和分析，结果显示水稻分蘖后期，植保无人机超低容量喷雾对水稻安全，对水稻分蘖后期主要病虫害稻飞虱、稻纵卷叶螟、水稻纹枯病的整体防效达到91.6%，防治效果显著，增产25.2%，防治效果和增产效果均优于传统大容量人工喷雾。

植保无人机具有作业效率高、防治效果好、劳动强度低、对作物安全的特点，特别是对水稻中后期病虫害防治效果显著，能彻底解决水稻中后期病虫害防治困难或延误防治时间等问题，从而避免对水稻产量造成严重损失。同时随着农村土地流转，农业合作社、家庭农场的普遍成立，植保无人机将逐渐向全民化、平民化方向发展，在农业生产中推广应用。

[1] 王艳青. 近年来中国水稻病虫害发生及趋势分析[J]. 中国农学通报，2006，22（ 2）： 343-343.

[2] 张先华. 水稻中后期病虫害的防治策略研究[J].现代农业科技，2004，（5）：18-19.

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[4] 薛新宇，秦维彩，孙 竹，等. N-3 型无人直升机施药方式对稻飞虱和稻纵卷叶螟防治效果的影响[J]. 植物保护学报， 2013， 40（3）：273-278.

[5] 华小梅，江希流.我国农药环境污染与危害的特点及控制对策[J].环境科学研究，2000，13（ 3）：40-43.

[6] 薛新宇，梁 建，傅锡敏. 我国航空植保技术的发展前景[J]. 中国农机化， 2008，（5）： 72-74.

[7] Qin W， Xue X， Zhou L， et al. Effects of spraying parameters of unmanned aerial vehicle on droplets deposition distribution of maize canopies [J]. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering， 2014， 30(5): 50-56.

[8] 高圆圆，张玉涛，张 宁，等. 小型无人机低空喷洒在小麦田的雾滴沉积分布及对小麦吸浆虫的防治效果初探[J]. 作物杂志，2013，（2）：139-142.

[9] 中华人民共和国农业部农药检定所. GB/T 17980．4-2000农药田间药效试验准则（一）杀虫剂防治水稻飞虱[S].北京：中国标准出版社，2000.

[10] 中华人民共和国农业部农药检定所. GB/T 17980. 2-2000农药田间药效试验准则（一）杀虫剂防治稻纵卷叶螟[S]. 北京：中国标准出版社，2000.

（责任编辑：高国赋）

Control Efficacies of TH80-1 Plant Protection UAV Spraying Method on Main Diseases and
Insect Pests of Rice

XUN Dong1,2，ZHANG Jing2，HE Ke-jia1,3，YANG Hao-na1，LIU Yang1，CAO Jia1，ZHOU Qing2

（1. College of Plant Protection, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, PRC; 2. Miluo Plant Protection and Quarantine Station, Miluo 414400, PRC; 3. Dafang Plant Protection Limited Company, Changsha 410128, PRC）

In order to study the effcacy and application prospect of TH80-1 plant protection UAV in controlling main disease and insect pests, such as planthopper, Cnaphalocrocis medinalis and Pellicularia sasakii of rice at the middle and late stage, a feld experiment was conducted with two different spraying methods, low fying plant protection UAV spraying at a small volume and power sprayers spraying at a large volume by manual work. The results showed that with the same reagent combination at rice late tillering stage, the control effcacy in 3, 7 and 14 d after TH80-1 UAV spraying pesticides were 70.83%, 81.23% and 91.04%, respectively on planthopper, and the leaf protection effcacy were 66.76%, 69.32% and 87.33%, respectively on Cnaphalocrocis medinalis Guenée. The control effcacy in 7 and 14 d after TH80-1 UAV spraying agricultural chemicals were 76.62% and 91.22%, respectively on Pellicularia sasakii. The control effects were remarkable on main diseases and insect pests of rice at the middle and late stage, and were superior to the effects of spraying agricultural chemicals with traditional sprayers by manual work.

TH80-1 plant protection UAV; diseases and insect pests of rice; planthopper; Cnaphalocrocis medinalis; Pellicularia sasakii; control effect

S511

A

1006-060X（2015）08-0039-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2015.08.013

2015-04-18

荀 栋（1988-），男，湖南汨罗市人，硕士研究生，主要从事农作物病虫害防治和植保飞防技术研究。

何可佳