植保无人机喷施虫螨腈防治茶小绿叶蝉效果评价

郭华伟 姚惠明 唐美君 肖强

摘要：研究比较了植保无人机与背负式喷雾器喷施虫螨腈（Chlorfenapyr）防治茶小绿叶蝉（Empoasca onukii Matsuda）的田间防效、农药残留动态和作业效率。结果表明，植保无人机和背负式喷雾器在施药后7 d的防效分别为73.3%和84.5%，两者防效相当;两种喷施方式下虫螨腈在鲜叶中消解动态无差异，半衰期分别为3.9 d和4.2 d;植保无人机的作业效率是背负式喷雾器的14.1倍。植保无人机喷施虫螨腈防治小绿叶蝉防效良好，且安全省力。

关键词：植保无人机;茶小绿叶蝉;防效;农药残留;工效

Evaluation of the Effect of Chlorfenapyr Sprayed by

Plant Protection UAV on Empoasca onukii Matsuda

GUO Huawei， YAO Huiming， TANG Meijun， XIAO Qiang*

Tea Research Institute， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Hangzhou 310008， China

Abstract： Now plant protection UAV has been widely used for flying defense， This study compared the field control efficiency， pesticide residue dynamics and work efficiency of plant protection UAV and electrostatic knapsack sprayerspraying chlorfenapyr to control Empoasca onukii Matsuda. The results show that the control efficacies of plantprotection UAV and knapsack sprayer were 73.3% and 84.5% 7 days after spraying， which  were equvalent. Under thetwo spraying methods， there was no difference in the dissipation dynamics of chlorfenapyr in fresh leaves， and thehalf-life were 3.9 days and 4.2 days. In addition， the work efficiency of plant protection UAV was 14.1 times higher than that of backpack sprayer. The plant protection UAV spraying chlorfenapyr has a good control effect on Empoascaonukii Matsuda， and it is safe and labor-saving.

Keywords： plant protection UAV， Empoasca onukii Matsuda， control effect， pesticide residues， work efficiency

近年来，随着农业生产劳动力不足的问题日益突显，“机器换人”作为农业现代化、自动化过程中的一个重要环节，逐渐进入大家的视野。2017年9月，农业农村部办公厅等联合发文引导植保无人飞机规范应用试点工作，我国植保无人机飞防面积进一步提高，作业对象除了水稻、玉米和小麦等主要粮食作物外，还涉及棉花、苹果、柑橘、葡萄、油菜、茶叶等多种经济作物。王明等[1]研究了植保无人机低空低容量喷雾在茶园的雾滴沉积分布，以及喷施吡虫啉对茶小绿叶蝉的防治效果比较，但对于茶园使用植保无人机防治后可能的农药残留风险、工效提升等，目前未见相关报道。

茶小綠叶蝉（Empoasca onukii Matsuda）在我国各产茶区普遍发生，以成虫、若虫吸取汁液为害茶树嫩叶层，造成芽叶失水、生长迟缓，焦边和焦叶，严重影响茶叶产量和品质，是茶园化学防治的主要靶标害虫。虫螨腈是德国巴斯夫公司开发的吡咯类广谱杀虫杀螨剂，对茶小绿叶蝉和茶树螨类均有较好防效，是茶园药剂更替的推荐用药[2]。本研究选择虫螨腈为试验药剂，比较植保无人机低空低容量喷雾与传统常规常量喷雾对茶小绿叶蝉的防治效果和工效差异，以及虫螨腈在茶树鲜叶中的消解动态，为植保无人机在茶园中的科学应用提供依据。

一、材料与方法

1. 试验材料

施药器械：MG-1P植保无人机（深圳市大疆创新科技有限公司），3WBJ多功能电动背负式喷雾器（苏州稼乐植保机械科技有限公司）。

试验药剂：240 g/L虫螨腈悬浮剂（巴斯夫欧洲公司），助剂：迈飞（植物油类）飞防专用助剂（北京广源益农化学有限责任公司）。

2. 试验地情况

试验地为山坡地条栽茶园，茶树品种为龙井43，树高115 cm，茶园覆盖率85%以上。各处理的茶园管理方式和茶树长势基本一致。

3. 试验设计

植保无人机低空低容量喷雾（以下简称无人机喷施）：作业速度1.5～2.0 m/s，作业高度为距茶树蓬面1.5 m，喷幅3 m，每667 m2用水量2 L。飞手人工操控喷施。

电动背负式喷雾器常量喷雾（以下简称人工喷施）：传统常规喷雾，每667 m2用水量50 L。

（1）田间防效试验

试验于2018年6月21日茶小绿叶蝉发生高峰期进行。试验共设4个处理（表1）。每个处理茶园内随机定点标记一段10 m长的茶行作为1个调查小区，即为1个调查重复，每处理设3次重复。

分别在喷药前和喷药后3 d、喷药后7 d，按《农药田间药效试验准则》（GB/T 17980.56—2004）要求，于清晨露水未干时随机调查小区内100张嫩叶，检查叶片背面茶小绿叶蝉若虫活虫数，计算虫口减退率和防治效果。

（2）虫螨腈在茶树鲜叶中的残留消解动态试验

按240 g/L虫螨腈悬浮剂的田间推荐最高使用剂量每667 m2 施药25 mL（每公顷需要90 g有效成分的药剂剂量），设置无人机喷施和人工喷施2个处理。

分别在喷施前、喷施后1 h，喷施后1、3、5、7、11、15 d，由同一人按一芽三叶标准随机采摘鲜叶。每个样品采摘的数量不少于1 kg，每个处理每次采集3个样品（即3个重复）。样品采集后置于-20℃的冰柜中贮存，待所有样品收集完整后，委托中国农业科学院茶叶研究所农产品质量安全研究中心进行虫螨腈残留量测定。

（3）工效比较

在田间防治效果试验施药时，记录每个处理的实际喷药时间、用水量，参考本地茶树病虫害的实际防治情况和用工成本，计算无人机施药与人工施药的成本。

4. 统计分析

使用DPS 12.01软件对药效试验结果进行统计分析，采用Duncan's法分析各处理间的差异显著性。使用Excel软件分析虫螨腈在茶树鲜叶中的消解动态和半衰期。

二、结果与分析

1. 无人机喷施虫螨腈对茶小绿叶蝉的防效

无人机喷施虫螨腈对茶小绿叶蝉的田间防效见表2。从表中可知，施药后3 d，无人机喷施虫螨腈的田间防治效果为54.3%，显著低于无人机喷施虫螨腈+迈飞80.2%的防效和人工喷施虫螨腈81.7%的防效;施药后7 d，3个处理的防效分别为73.3%、81.3%和84.5%，处理间无显著差异。从田间防效的结果看，无人机喷施后速效性略逊于人工防治，但两者的最终防治效果相当。

2. 无人机喷施虫螨腈的残留消解动态

虫螨腈在茶树鲜叶中的消解残留动态见表3。从表中可以看出，在无人机喷施和人工喷施2种施药方式下，虫螨腈在茶树鲜叶中的残留量随着采摘时间延长而降低。无人机喷施虫螨腈的初始沉积量为13.257 mg/kg，略高于人工施药的12.343 mg/kg，但两者差异不显著（P = 0.349 4）;施药后11 d，两种施药方式下虫螨腈的消解率均达到90%以上;施药后15 d，无人机喷施虫螨腈和人工施药的最终残留量分别为0.667 mg/kg和0.727 mg/kg，远低于国家标准《食品中农药最大残留限量》（GB 2763—2019）中规定的20 mg/kg的最大残留限量（MRL）。虫螨腈在茶树鲜叶中消解较快，无人机施药下消解半衰期为3.9 d，人工施药下为4.2 d。这表明在相同剂量下，无人机施药后的农药残留降解动态与人工施药的是基本一致的。

3. 无人机喷施的工效

将喷施工效的试验数据按防治面积1 hm2进行折算，对比分析了无人机喷施和人工喷施的用时、用水及防治成本，结果（表4）显示，人工喷施的用时是无人机喷施的14.1倍，用水量是无人机喷施的24倍，防治成本是无人机喷施的1.4倍。按每天有效工作时间6 h计，无人机喷施每天可防治9.94 hm2茶园，人工喷施每天仅能防治0.70 hm2茶园。无人机喷施防治具有工效高、用水少和防治成本低的特点。

三、小结与讨论

试验采用植保无人机低空低容量喷施和人工常量喷施两种方式，以单位面积喷施相同剂量（每667 m2使用20 mL制剂）虫螨腈悬浮剂防治茶小绿叶蝉，结果表明，药后3 d植保无人机喷施的防治效果低于人工喷施，但药后7 d防效与人工喷施相当;添加飞防助剂迈飞后，药后3 d和7 d植保无人机喷施的防效均与人工喷施无差异。总体来看，植保无人机喷施虫螨腈防治茶小绿叶蝉效果良好，与人工喷施差异不大。

植保无人机喷施效果有高于人工喷施的报道[3]，也有低于人工喷施的报道[4]，这与作物、喷施作业的参数和作物生长环境等诸多因素有关。本试验中药后3 d植保无人机喷施的防治效果显著低于人工喷施，分析可能由无人机喷雾均匀性不够引起。茶园主要分布在山坡地，高低起伏波动大，试验地高低落差最大达15 m。而目前植保无人机主要靠飞手人工操作飞机作业，可能存在重复喷、漏喷的问题，从而影响防治效果。另外，植保无人飞机喷雾是一种低容量喷雾技术，雾滴更细也更易气化。试验当天喷药时间在13：00—14：00，高温条件下雾滴容易挥发，从而导致防治效果降低。添加了飞防专用助剂后，防治效果则有明显提升。

本研究表明，在单位面积同等施药剂量下，植保无人機喷施与人工常规喷施虫螨腈的消解动态无显著差异。江仕龙等[5]研究用静电喷雾器喷施虫螨腈后的残留降解动态，药后9 d虫螨腈消解率为86.59%，这与本研究无人机喷雾和人工喷雾的结果趋势一致。在安全间隔期后采摘鲜叶，植保无人机喷施不会导致茶叶农药残留超标。

从全国范围来看，植保无人机防治具有作业效率高、对人安全等优点，有利于缓解当前劳动力紧张的矛盾，但同时也存在农药雾滴飘移严重，药害风险大、防效不稳定等问题[6]。如在茶园中推广应用植保无人机，今后应加强植保无人机仿地模式的开发，提高喷雾的均匀性，以及飞防专用农药剂型和助剂的研发，以适应茶园山地地貌，确保植保无人机在茶园的防治效果和安全性。

参考文献

[1] 王明， 王希， 何玲， 等.  植保无人机低空低容量喷雾在茶园的雾滴沉积分布及对茶小绿叶蝉的防治效果[J]. 植物保护， 2019， 45（1）： 62-68，  87.

[2] 罗宗秀， 苏亮， 陈宗懋.  茶园农药须注意更新换代[J]. 中国茶叶， 2018， 40（3）： 36-38.

[3] 程应德， 郑在武， 张超， 等. 植保无人机结合飞防助剂施药防治水稻纹枯病的效果[J]. 中国植保导刊， 2019， 39（6）： 74-75.

[4] 曹诗红， 陶亚群， 朱祚亮， 等. 极飞P20植保无人机在柑桔上的应用研究[J]. 湖北植保， 2018（5）： 21-23.

[5] 江仕龙， 江健， 刘霞， 等. 几种农药在茶叶上的残留动态[J]. 山地农业生物学报， 2015， 34（1）： 28-31.

[6] 袁会珠， 薛新宇， 闫晓静， 等. 植保无人飞机低空低容量喷雾技术应用与展望[J]. 植物保护， 2018， 44（5）： 152-158， 180.