应用大疆植保无人机和电动喷雾器防治水稻稻瘟病对比试验

翟宏伟

（黑龙江省哈尔滨市方正县农业技术推广中心，哈尔滨 150800）

黑龙江省哈尔滨市方正县是水稻生产大县，发展高效、安全的现代生态农业是我县农业现代化建设的重要目标。目前水田农药用量越来越大，作业成本高，且浪费严重，资源有效利用率低，作物产量和质量难以得到保障， 同时带来严重的水土资源污染、生态系统失衡、农产品品质下降等问题，无法适应现代农业发展的要求。

随着科技的发展， 现在的农业生产都趋向机械化， 无人机喷洒农药技术开始广泛应用在农业上面。稻瘟病是水稻生产中的重要病害，患病严重的地块严重减产甚至绝收， 严重威胁着水稻的稳产与高产。 植保无人机喷雾防治水稻稻瘟病是一项新技术，防治中作业效率高，突击能力强，不受作物长势限制，有利于后期作业，具有地面机械不可替代的作用。 我县开展无人机喷洒农药防治水稻稻瘟病技术，筛选出适合无人机施药的药剂，对提高我县农作物病虫害防治机械化水平， 实行统防统治的专业化服务，提高农业资源的利用率，增强突发性大面积病虫害防控能力具有重要的作用。 通过对植保无人机防治稻瘟病的效果进行研究，比较其与人工防治效果的差异，为植保无人机喷雾防治水稻病虫害提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.1.1 植保无人机及喷洒设备介绍 植保无人机选用大疆公司多旋翼植保无人机。 人工喷雾设备选用山东卫士植保机械有限公司背负式电动喷雾器。

1.1.2 试验地基本情况 示范地位于黑龙江省哈尔滨市方正县松南乡东升村谭庆华家稻田地。 供试品种为金秋十月 （粳稻）。 4 月 15 日育苗，5 月25 日插秧， 南北插秧， 株行距为 14.8 cm×30.0 cm，4～6 株 ／穴。

1.2 试验设计

试验处理及设计见表1。

表1 试验处理

1.3 试验条件

① 环境温度：20.3～25.6 ℃ 。

② 环境湿度：83%。

③ 空气流速：0.3 m／s 。

④ 作物生长期： 水稻主茎破口期 （株高90 cm）。

⑤ 植保无人机飞行高度： 距水稻顶部1.5～2.0 m。

⑥ 飞行速度：5 m／s。

⑦ 喷液量：0.8～1.0 L／667 m2， 喷液流量 1 800 ml／min。

⑧ 雾化效果指标： 雾滴数量 30～40 个／cm2，雾滴大小150～200 um。

1.4 试验调查

1.4.1 水稻稻瘟病发病情况调查 在每个处理区随机选择3 个调查点，每调查点对角线5 点取样，每点调查相邻5 穴，共调查25 穴。 记录调查总株数、发病株数、发病级别，植株上稻瘟病发病数量。

穗瘟病病情分级：

0 级：无病；

1 级：每穗损失5%以下（个别枝梗发病）；

3 级： 每穗损失 6%～20%（1／3 左右枝梗发病）；

5 级：每穗损失21%～50%（穗颈或主轴发病、谷粒半瘪）；

7 级：每穗损失51%～70%（穗颈发病、大部瘪谷）；

9 级：每穗损失71%～100%（穗颈发病、造成白穗）。

1.4.2 防治效果的计算 按照防效的公式计算稻瘟病的防治效果。

2 结果

由表2 可见， 植保无人机施药防治水稻稻瘟病在添加助剂的情况下同人工电动喷雾器相比，对水稻穗颈瘟的防治效果大部分略好， 可在生产中应用防治水稻稻瘟病。

由表3 可见， 应用植保无人机施药防治水稻穗颈瘟的小区产量略好于应用人工电动喷雾器的处理， 原因为植保无人机施药可以减少对水稻根系的损伤。

3 结论

（1） 采用植保无人机施药对穗颈瘟有较好的防治效果， 无人机助剂在超低容喷雾能有效对药液进行沉降，增加农药利用率，能有效地防治稻瘟病的发生。使用植保无人机时发现，拔节期至成熟期植保无人机飞行高度以距水稻 1.5～2.0 m 较好。大疆植保无人机大面积使用时，自动模式对田块要求较高，适宜方块形田块。对于不规则田块适宜手动模式， 但存在漏喷现象和转弯处药液量过大情况，与操作手熟练程度和产品程序设计有关，尽量选择自动模式， 同时应注意保证单位面积内农药量和用足水量。

（2） 从防治效果和产量角度推荐使用无人机吡唑醚菌酯60 ml／667 m2+助剂， 从农药减量角度推荐无人机应用生物药剂枯草芽孢杆菌100 ml／667 m2+助剂。

（3） 植保无人机在水稻稻瘟病防治的应用，有利于实现农业生产全程机械化。 植保无人机作业适应能力强，可有效弥补地面作业机械的缺点。水稻生育的中后期，长势繁茂，田间郁闭，对其化控、化防，地面机械作业极易趟倒或压倒植株，或压伤植物根系，且劳动强度大、工作效率低，很难达到统一防治和迅速控制的目的， 而使用飞机作业不仅作业效果及质量好， 而且不破坏土壤物理结构，不影响作物后期生产。 由于气候条件影响，尤其是遇到内涝严重季节， 地面机械无法进行地面作业，此时唯有飞机可以发挥它的独特性能，实现防控作业。在现有生产基础上，如果大幅度提高农田管理水平，前期靠农机，发挥地面机械优势，后期靠飞机，发挥空中航化优势，将农机和飞机相结合，才有真正的全程机械化。

植保无人机在水稻稻瘟病防治的应用， 有利于农业生产节本增效。植保无人机作业方式先进，是现代农业生产节本增效的有效措施。当前，农业生产中普遍存在农药施用量大、利用率低的突出问题，不仅加大了生产成本，还导致农药残留在土

壤和环境中，加速了农村和农田生态环境恶化。飞防作业采用超微量喷洒法，作业时间短，飞机飞行产生的下降气流吹动叶片， 使叶片正反面均能着药，实现了立体防治，防治效果相比人工与机械提高了15%～35%。

表2 穗颈瘟防效调查（9 月11 日）

表3 产量调查

4 植保无人机在农业推广使用的前景分析

4.1 高效安全

植保无人机飞行速度快，规模作业能达到4～10 hm2／h，其作业效率是是传统人工作业的30 倍以上， 尤其在水田作业和应对暴发性病虫害等方面有突出的优势。 植保无人机通过地面遥控或GPS 飞控操作， 喷洒作业人员远距离操作避免暴露于农药下的危险，提高了喷洒作业的安全性。和传统的人工喷药相比，喷药无人机更具有高效、省时、便捷的优势。

4.2 节约水药，降低成本

研究显示， 采用背负式喷雾器施药方法得当的情况下， 农药有效附着率也只能达到15%左右， 这就意味着大量的药液被浪费掉， 流失到土壤、水体和空气中，由此对环境造成了严重污染。植保无人飞机采用低量喷雾技术，雾滴小、喷布均匀，可以节约20%的农药使用量，节约80%的用水量，很大程度降低了资源成本。

4.3 防效显著

植保无人机具有作业高度低，飘移少，可空中悬停等特点， 喷洒农药时旋翼产生的向下气流有助于水稻中下部吸收药液， 防治效果相比传统作业提高15%～35%。

4.4 操作简便

植保无人机整体尺寸小，重量轻，起飞停靠不受地域限制， 操作人员一般经过短期的训练即可掌握要领并执行任务。 高端的无人机甚至可以实现GPS 飞控操作， 按照设定的程序执行任务，从而避免漏喷或重喷。

4.5 人工作业与植保无人机性能比较

农作物植保作业常见的是人工和机械田间作业，相对而言，植保无人机性能优势如表4 所示。首先， 无人机作业效率和效果远远优于田间人工作业和传统机械作业， 并且能够将农药喷洒到作物的根部和茎叶背面， 这是现有植保作业方式无法达到的作业效果；其次，从成本来看，无人机进行植保作业更省药、省水，更环保，可降低资源成本，作业价格为 80～100 元／hm2，不及人工作业价格的1／2；最后，从便利性来看，虽然无人机进行植保作业需要经专业培训的飞控手进行操作，但其适宜绝大多数农田， 且飞控手在施药时远距离进行操作， 避免了田间人工作业或传统机械作业易发生的农药中毒的危险。对于农业大省，无人机植保更能显示其优越性。 由于农作物用药适期仅几天， 田间人工作业或传统植保设备的工作效率低，无法短时间对大面积农田进行植保服务，如果出现虫病灾害突然暴发， 只有植保无人机才能够高效应对病虫的蔓延和迁移。

表4 人工作业和植保无人机性能比较