植保无人机对小麦田间主要病虫害的防治效果

邵益栋， 夏秋霞， 荣 利， 张 权

(江阴市农业技术推广中心， 江苏 江阴 214431)

近年来，随着种植业规模化发展，植保无人机已逐渐成为农业生产中一种重要的现代新型农机装备。如江阴市近年来植保无人机保有量不断增加，作业面积逐年扩大，对促进粮食稳产增收的效果明显。据统计，江阴市2019年新增植保无人机21架，2020年新增33架，截止2020年底全市保有62架；2021年植保无人机在小麦穗期防治病虫作业面积达2 400 hm2，约占全市小麦总种植面积的30%。为探明植保无人机对小麦穗期主要病虫害的防治效果、作业效率和安全性，笔者等于2021年4—5月在江阴市青阳镇桐岐村进行植保无人机田间防治试验，以期为生产上推广应用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验小麦品种为扬麦25。供试药剂有40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂(江苏省溧阳中南化工有限公司)、50%吡蚜酮可湿性粉剂(江苏克胜集团股份有限公司)。施药机械有LS-18V型18 L背负式电动喷雾器(台州市椒江禹通农业机械厂)、AS-800型动力喷雾机(宁波奥晟机械有限公司)、3HH-36担架式机动喷雾机[华辉动力机械(南通)有限公司]、3WWDZ-15A型电动四旋翼植保无人机(东莞极飞无人机科技有限公司)。

1.2 试验地概况

试验地地势平坦，肥水管理一致，小麦播期为2020年11月25日，播种方式为浅旋耕，播种量300 kg/hm2，长势较好。

1.3 试验设计

试验共8个处理(表1)，不设重复。于小麦扬花初期(4月13日)第一次施药(50%吡蚜酮可湿性粉剂150 g/hm2+40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂600 g/hm2)，4月20日第二次施药(40%丙硫菌唑·戊唑醇悬浮剂600 g/hm2)，施药当日均为晴好天气。供试机械均由种植大户操作，背负式电动喷雾器、动力喷雾机、担架式机动喷雾机均按常规操作，3WWDZ-15A型电动四旋翼飞行高度2.2～2.5 m。

表1 不同施药机械田间防治小麦病虫害试验方案

1.4 指标调查及作业效率分析

1.4.1 安全性调查 药后每5 d观察1次试验药剂对小麦的安全性。

1.4.2 防效调查 蚜虫防效于第一次施药后16 d(4月29日)调查虫情，每处理调查30点，每点调查10株，计数麦蚜数量，计算有蚜株率、百株蚜量和防治效果。赤霉病、白粉病防效于第二次施药后22 d(5月12日)发病基本稳定时调查病情。赤霉病每处理调查5点，每点调查100穗，记载发病穗数和病穗严重度，计算病穗率、病穗防效、病情指数和病指防效。白粉病每处理调查5点，每点调查20株，每株调查最上部2片叶，记载发病株数和病叶严重度，计算病叶率、病叶防率、病情指数和病指防效。

1.4.3 作业效率 根据实际作业情况和市场价格，比较不同植保施药机械的日作业面积、用人数和人工成本。

2 结果与分析

2.1 安全性

经观察，各处理区小麦生长正常，表明供试药剂在设计用量水平下，不同植保施药机械施药对小麦生长无明显不良影响，未产生药害。

2.2 防治效果

从表2看出，第一次施药后16 d，处理1小麦蚜虫的防效最高，蚜量防效达92.31%；处理3其次，为60.26%；其余处理防效均不理想。对小麦主要病虫害适期用药1次，3WWDZ-15A型电动四旋翼植保无人机对小麦蚜虫的防效不理想，且明显低于LS-18V型18 L背负式电动喷雾器和3HH-36担架式机动喷雾机。

表2 不同处理小麦蚜虫、赤霉病和白粉病的防治效果

第二次施药后22 d，处理4～处理7小麦赤霉病的病穗防效分别为94.44%、97.22%、94.44%、91.67%，病指防效分别为95.12%、96.34%、91.46%、90.24%；处理1～处理3的防效相对较差。3WWDZ-15A型电动四旋翼植保无人机4个处理对小麦赤霉病的防效总体较好，且优于其他3种施药器械，其中，喷幅3.5 m处理的病穗防效和病指防效均在94%以上。

第二次施药后22 d，处理2小麦白粉病的防效最好，病指防效达98.34%；处理1其次，为98.13%；处理5第三，为96.15%；处理7第四，为94.48%；处理3、处理4、处理6的防效相对较差。3WWDZ-15A型电动四旋翼植保无人机对水量27 kg/hm2、喷幅3.5 m和对水量22.5 kg/hm2、喷幅4.5 m处理较理想，病指防效均达94%以上，略次于LS-18V型18 L背负式电动喷雾器和AS-800型动力喷雾机。

2.3 作业效率

从表3看出，日作业面积处理4>处理7>处理5>处理3>处理6>处理2>处理1。总体上，3WWDZ-15A型电动四旋翼植保无人机的日作业面积最大，3HH-36担架式机动喷雾机其次，AS-800型动力喷雾机、LS-18V型18 L背负式电动喷雾器最低；从用工数看，处理3最多，处理4～处理7次之，处理1、处理2最少；从人工成本看，处理1、处理2较高，处理3次之，处理4～处理7最低。

表3 不同施药机械田间防治小麦病虫害的作业效率

总体而言，3WWDZ-15A型电动四旋翼植保无人机的作业效率高。

3 结论与建议

3.1 结论

试验结果表明，适期用药1次，3WWDZ-15A型电动四旋翼植保无人机对小麦蚜虫的防效不理想。适期用药2次，3WWDZ-15A型电动四旋翼植保无人机对小麦赤霉病的防效总体较好，其中，喷幅3.5 m处理的病穗防效和病指防效均在94%以上；对水量27 kg/hm2、喷幅3.5 m和对水量22.5 kg/hm2、喷幅4.5 m对小麦白粉病的防效较好，病指防效均达94%以上。3WWDZ-15A型电动四旋翼植保无人机作业效率高，具有节水省工省时等特点，且不损伤小麦植株，深受种植户特别是规模种植户的欢迎，具有较好的推广价值。

3.2 植保无人机使用建议

3.2.1 对水量要适宜 植保无人机在江阴市推广已有3年以上，根据近2年调查，无论在作物生长前期、中期还是后期，农户用无人机防治的对水量普遍在15～18 kg/hm2，导致中下部病虫害发生危害重，如2020年本地褐飞虱大发生，大部分田块因对水量不足而防效不佳。结合生产实践和有关研究结果[4-5]，植保无人机对水量以22.5～27 kg/hm2为宜，如中下部病虫害发生轻，取下限，反之则取上限，以兼顾防效和作业效率。

3.2.2 降低使用成本 目前，植保无人机使用存在以下问题：一是电池使用成本高。电池续航时间普遍较短，一般8～14 min，为保证作业需要，每台植保无人机需配置4～8块电池，每块电池售价3 000元左右，正常充放电保养情况下一般使用寿命为1～2年，电池使用成本明显较高。二是购机成本偏高。以载药量10 L左右的电动多旋翼植保无人机为例，每台市场售价约5.5万元，本地农机购置和作业补贴2.5万元左右，农户实际购买价格约3万元。三是由于机器老化、配件难以购买，无人机产品一般只能使用2～3年，导致使用成本增加。为此，建议生产厂家研发性价比高、使用寿命长的电池，及时更新和生产软硬件，保证机型配件的升级换代。另外，要加大农机购置和作业补贴，逐步降低广大农户的使用成本。

3.2.3 避免产生药害 在风力较大情况下植保无人机作业易产生漂移，特别是喷洒麦田除草剂时会对周边油菜、蚕豆等作物产生不同程度药害。因此，麦田除草剂尽可能不使用植保无人机进行喷洒；按照植保无人机抗风程度作业，作业时一般风力不宜超过5级；适当降低飞防高度，并加入沉降剂减少药剂漂移。