施药液量对植保无人飞机低容量喷雾防治番茄晚疫病药效的影响

刘玉生，刘妤玲，黄树清，牛彤彤，袁会珠，闫晓静*

(1.农业农村部农药研制与施药技术重点实验室，广西 南宁 530007；2.中国农业科学院植物保护研究所，北京 1001933；3.广西田园生化股份有限公司，广西 南宁 530007)

番茄晚疫病是番茄生产上重大毁灭性病害，由疫霉菌(Phytophthorainfestans(Mont.)DeBary)侵染所致，番茄的叶、茎、花和果实均可被侵染，为害番茄整个生长时期，发病严重时造成茎部腐烂、植株萎蔫和果实变褐色，影响产量和外观品质。该病为低温高湿性病害，当湿度大时，容易迅速流行暴发，对防治的及时性要求很高。目前实际生产中，防治番茄晚疫病仍然以化学药剂防治为主，在杀菌剂使用中，人们对低容量喷雾技术普遍存疑，习惯常规大容量喷雾施药法，喷雾药液把作物叶片打湿打透，不仅费水费工，而且大水量提供了有利于病害发展的高湿环境，防治效果往往不理想。

植保无人飞机低容量喷雾技术是近年来快速发展起来的高效农药使用技术，以其省工、省水、省时、省力等优势受到越来越多的关注[1，2]。水稻、小麦等禾本科矮杆作物的叶面狭窄，叶片基本上是直立型(包括一部分较长叶片的下垂部分)，株冠层是上下通透型，郁闭度不大，植保无人飞机低容量喷雾技术的农药雾滴可以在这种株冠层穿透，有效防治小麦蚜虫、白粉病、稻纵卷叶螟等重要病虫害，并且在水稻、小麦、玉米等主要粮食作物得到了推广应用[3-6]。但是对于叶面平展、郁闭度大的番茄植株，这种植保无人飞机低容量喷雾技术的农药雾滴能否在番茄株冠层沉积分布、施药液量如何设置才能有效防治晚疫病等均需要开展田间实际研究。

本文通过设置不同的飞防亩施药液量梯度处理，飞防药剂减施处理，并设以常规大容量喷雾方法做对照，研究施药液量对植保无人飞机低容量喷雾防治番茄晚疫病的影响。根据作物冠层雾滴分布[7，8]、对番茄晚疫病防效等筛选和判断飞防最佳亩施药液量，以期为番茄晚疫病高效防控提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验药剂 45%戊唑·嘧菌酯悬浮剂、2%氨基寡糖素水剂。

1.2 试验仪器 小型电动单旋翼无人机-XY8D，离心式转盘喷头，药液箱容量10L；人工背负式电动喷雾器(3WBD-20)；雾滴测试卡。

1.3 试验条件 试验地选在广西百色市田阳县百育镇九合村番茄地。田块面积约10 000m2。土壤类型属粘性沙壤土。番茄品种为千禧樱桃小番茄，处于结果盛期(叶面积指数在4～5之间)，株高2m左右，栽培密度为1 800株/667m2。防治对象为番茄晚疫病，初发期。

1.4 试验设计 试验设11个处理，具体(表1)。参照《植保无人飞机喷施农药田间药效试验准则》(大田作物)(征求意见稿)之规定，本试验中的植保无人飞机低容量喷雾试验处理区面积为968m2，长宽为44×22m，周围设保护带[3]；常规大容量喷雾(水量60L/667m2)处理和空白对照小区(CK)的小区面积为99m2，长宽为11×9m。试验处理小区布置(图1)。

在第2次施药前，处理2、处理5和处理10的所有小区中，每个小区随机选3株(选在不同的面和行)，在冠层上外层、中外层、中內膛、下外层、下內膛各布置2张雾滴测试卡，其中一张布在叶片正面，另一张布在叶片背面，施药后10min取下，计数雾滴测试卡上每cm2的雾滴数[9]。

表1 试验药剂和剂量

注：处理1～9添加相等量的飞防助剂，具体为20mL/667m2。

1.5 施药方法 处理1～9采用无人机施药，亩用药液量(表1)，无人机飞行高度为距离番茄冠层顶端1.5m左右，飞行速度1.6m/s。处理10采用传统人工背负式喷雾，用药液量60L /667m2。于2019年12月3日上午8～10点第1次施药，晴 /多云，20℃/10℃，东北风 1～2级；于2019年12月10日上午8～10点第2次施药，晴天，22℃/6℃，东北风 1～2级；试验期间，田块除了人工除草外无其他处理。

1.6 调查时间和方法

1.6.1 调查时间 于2019年12月3日药前进行晚疫病基数调查，第2次药后7、14d调查防治效果，共调查3次。于第2次施药后调查计数雾滴测试卡上每平方厘米的雾滴数。

1.6.2 调查方法及药效计算 参照《植保无人飞机喷施农药田间药效试验准则》(大田作物)(征求意见稿)，植保无人飞机处理区四边分别除去2m边缘区域，剩余部分划分成9等份(九宫格)，随机选择5个调查小区，每个调查区域随机选择5点取样，调查小区面积不小于常规对照处理和空白对照小区面积，(图3)。

每小区随机五点取样，使取样点分布在不同的行或不同的面，每点调查连续的5株，每株从上部第一片全展开的复叶开始，往下调查5片复叶，记录晚疫病发生的复叶个数，按下述公式计算发病率和防治效果。

防效(%)=[1-CK0PT1/(CK1PT0)]100

式中CK0、CK1分别为空白对照区药前、药后病害发生率，PT0、PT1分别为处理区药前、药后病害发生率。

使用DPS统计分析软件中的Duncan’s新复极差法对各处理间防效以及不同部位雾滴密度进行方差分析。

2 结果与分析

晚疫病药效试验结果(表2)。试验结果表明，第2次药后7d，效果最好的依次为处理5、9、7，防效在83.82%～81.56%，三者差异不显著，均显著好于其它处理；效果其次的依次为处理3、10、8、6，防效在75.44%～73.83%，四者差异不显著；处理4和处理2也有较好的防效，分别为65.82%、62.62%，二者差异不显著，但与前后其它处理均达到显著差异水平；效果最差的为处理1，防效41.97%。

第2次药后14d，效果最好的依次为处理9、5、7，防效在85.48%～83.61%，与药后7d相比，保持了很好的稳定性，三者差异不显著，均显著好于其它处理；效果其次的依次为处理3、6、8、10，防效在72.22%～67.26%，其中处理10的防效显著低于处理3，其它处理两两对比差异均不显著；处理4和处理2也有较好的防效，分别为60.12%、58.62%，比药后7d的效果略有下降，二者差异不显著，与前后其它处理均达到差异显著水平；效果最差的依然为处理1，防效38.71%。

表2 不同处理对番茄晚疫病的防治效果

注：表中数据为平均值，同列数据后小写字母不同为0.05水平下差异显著。

雾滴分布测试结果(表3)。测试结果表明，处理2和处理5雾滴在番茄上、中、下外层叶正面的分布均成逐渐递减趋势，分别从21.00个/cm2、51.92个/cm2递减到13.42个/cm2、32.25个/cm2，均达到差异显著水平，对应的叶背面无此规律，反而是下外层叶背雾滴明显比中外层叶背雾滴多；处理10上、中、下外层叶正面均是雾滴连片，无法计数，对应的叶背呈逐渐递减规律，从21.83个/cm2递减到1.42个/cm2，达到差异显著水平；各处理內膛雾滴分布均明显较少，处理2、5、10的雾滴密度范围依次为1.25～4.08个/cm2、4.50～14.25个/cm2、0.50个/cm2～不可计数，其中处理2和处理5的下內膛叶背雾滴密度明显大于同处理内其它內膛部位。

表3 不同喷雾方式杀菌剂雾滴在番茄冠层的沉积分布

注：表中数据为平均值，同列数据后小写字母不同为0.05水平下差异显著。

3 讨论

晚疫病是一种由卵菌纲致病疫霉引起的真菌性病害，危害全球范围的番茄和马铃薯[10]，交叉感染、交互抗药性普遍存在，因此高效省力化防控晚疫病，对番茄、马铃薯等作物生产具有重大意义。本试验从无人机喷雾施药防治番茄晚疫病效果来看，不减药的情况下，施药液量0.5、1L/667m2时均显著低于常规喷雾，2L/667m2时与常规喷雾相当，3～5L/667m2时显著高于常规喷雾，尤其是持效期比常规喷雾更优异，说明无人机喷雾施药液量2L/667m2及以上时防治番茄晚疫病具有较好的可行性。试验得出无人机喷雾施药液量3、4、5L/667m2时效果差异不显著，综合考虑工效、成本、经济价值等方面，建议飞防施药液量以2～3L/667m2为佳。

在飞防减药25%时，施药液量2L/667m2的处理与1L/667m2不减药处理的防效相当，施药液量3、4L/667m2的处理与2L/667m2飞防不减药及常规喷雾不减药处理的防效相当，说明在飞防施药液量3L/667m2或4L/667m2时，减药25%仍可保持常规喷雾的防效水平，且持效性比常规喷雾更好，进一步说明飞防促成农药减施，可行性好，应用价值高。巴秀成[11]、张龙[6]等人研究得出，无人机可以减少杀虫剂用量，速效性差一些，持效性基本相当。而本文得出减量后，对病害的防控速效性相当，持效性更好，推测飞防对病害的防控在速效性、持效性方面均比对虫害的防控更有优势。

比较无人机低容量喷雾与常规大容量喷雾的雾滴在番茄冠层中分布情况得出，在叶片背面雾滴分布，无人机低容量喷雾比常规大容量喷雾有明显的优势。无人机低容量喷雾施药液量3L/667m2比1L/667m2在内膛着药方面更优异，防效也明显更高。常规大容量喷雾虽然施药液量高达60L/667m2，但杀菌剂雾滴在番茄叶片背面沉积分布很少，尤其是番茄株冠层的内膛雾滴沉积很少，其对晚疫病的防治效果也显著不及飞防施药液量3L/667m2的处理。这与周奋启[12]、陈银凤[13]等人在小麦病害上的研究结果是一致的，也与袁会珠[14，15]等人研究雾滴覆盖密度与农药防治效果的关系、农药有效利用率与喷雾技术优化的研究结果是一致的。另外，番茄叶背气孔是叶正面气孔数的3倍以上，叶背面着药，药剂吸收利用率更高。晚疫病菌在叶片正反面均有着生，太阳光下，叶背的病菌扩展和繁殖比叶正面更迅速，因此叶片背面着药，比叶正面着药有更高的药剂利用率。

雾滴在番茄冠层中的分布情况来看，植保无人飞机低容量喷雾在番茄株冠层的上、中、下外层叶正面的雾滴密度呈逐步下降趋势。飞防喷雾的下外层、下内膛的叶背雾滴密度明显高于对应的中外层、中内膛叶背，这反而可能是无人机喷雾比常规喷雾的又一优势，推测无人机喷雾对常发于冠层中下部的病虫害比常规喷雾更高效。

番茄晚疫病发生主要取决于温度和湿度，发病最适相对湿度为100%[16]，也即高湿环境更有利于发病。常规大容量喷雾处理，施药液量高达60L/667m2，田间喷雾作业增加了湿度，给病害侵染提供了更适宜的环境，该论据进一步支撑无人机低容量喷雾防治番茄晚疫病的可行性。

总体来看，番茄结果盛期，株冠层叶面积指数最大，一般为4～5之间，植保无人飞机低容量喷雾施药液量以2～3L为佳，可酌情减施杀菌剂剂量10%～25%，其它生长时期可适当减少亩施药液量，从杀菌剂雾滴分布及对作物的安全性方面考虑，植保无人飞机低容量喷雾防治番茄病虫害的亩施药液量不宜低于2L。