农用植保无人机在水稻主要病虫害防治中的应用

陆凉夏，徐彩萍，陆宗明，周 斌，吴桂成

（昆山市耕地质量与植物保护站，江苏 昆山 215300）

随着昆山农业现代化进程的加快，农作物病虫草害的机械化防治水平也一直不断向前推进，从无到有、从低效的手动喷雾到现代化的高效植保机械，农业机械不断在更新，更快、更省力的施药机械越来越受广大农户们的欢迎。农用植保无人机作为一种新型的植保机械，因其省工、节本、高效，得到种植大户的欢迎。因近几年在昆山市场上，出现了植保无人机租用服务公司，也有部分专业服务组织和农户自行购买使用，全市植保无人机的作业面积正在逐年扩大，越来越被广大种植户接受，前景广阔。对此，为进一步明确植保无人机在农作物病虫害防治中的应用效果，昆山市耕地质量与植物保护站开展植保无人机与不同施药器械对水稻主要病虫害防治效果的对比试验，提供科学依据，从而更科学、更合理的推广运用植保无人机[1-3]。

1 材料与方法

1.1 试验地点及条件

试验设在昆山市张浦镇姜杭基地，地理位置为北纬31.25°，东经120.93°。试验田块为砂壤土，肥力中等，前茬种植小麦，试验水稻主要品种为南粳46，播种方式为机插秧，示范区面积为25.67 hm2。

1.2 试验材料

植保无人机：羽人植保无人机，十字形8 旋翼结构，单机作业5.33～10 hm2/h、一次载药20 L，约防治1.33 hm2。常规植保机：工农36型担架式机动喷雾机。

试验药剂：试验过程中使用的药剂和剂量均以昆山市耕地质量与植物保护站每期发布的病虫情报中的推荐药剂和剂量为准，不同施药器械使用的药剂和剂量保持一致。

1.3 试验设计

根据水稻病虫害具体发生情况于7 月28 日、8 月8 日、8月22日和9月1日进行4次总体防治。试验设3个处理：植保无人机施药田、常规植保机施药田和不施药对照田，每个处理不设重复，共3 个小区，每个小区面积为0.33 hm2，随机区组排列。

1.4 调查方法

本次试验调查的水稻主要病虫害为稻飞虱、稻纵卷叶螟、水稻大螟和水稻纹枯病，调查方法如下：

稻飞虱：每次施药后10 d 进行一次调查，10 月初进行一次最终调查。调查采用随机取样法，每个处理区选取10 个点，每个点5 穴，拍打稻丛基部使飞虱掉入白瓷盘，不分飞虱种类和龄期，记录飞虱总量。

稻纵卷叶螟：每次施药后10 d 再进行一次调查，调查采用随机取样法，每个处理区选取20 个点，每个点剪取半穴水稻，带回室内检查，记录卵块和幼虫数。10 月初进行1 次最终调查，调查采用随机取样法，每个处理区选取20个点，每个点10穴，记录上三叶白叶数。

水稻大螟：10 月初进行一次最终调查，调查采用随机取样法，每个处理区选取10 个点，每个点调查20 穴，记录总穗数和白穗数。

水稻纹枯病：每次施药后10 d 进行一次调查，10 月初进行一次最终调查。采用随机取样法，每个处理区选取10 个点，每个点10穴，记录总株数和病株数。

1.5 防效计算方法

杀虫防效（%）=（对照区虫量-处理区虫量）×100/对照区虫量

白叶率（%）=调查白叶数×100/调查总叶数

保叶效果（%）=（对照区白叶率-处理区白叶率）×100/对照区白叶率

白穗率（%）=调查白穗数×100/调查总穗数

白穗防效（%）=（对照区白穗率-处理区白穗率）×100/对照区白穗率

病株率（%）=调查病株数×100/调查总株数

病株防效（%）=（对照区病株率-处理区病株率）×100/对照区病株率

2 结果与分析

2.1 防效结果分析

不同药械施药后防治效果见表1～表4。

稻飞虱：由表1 结果显示，植保无人机施药对稻飞虱的4次防效分别为99.07%、97.14%、97.38%、92.63%，最终调查防效为83.57%；常规植保机施药对稻飞虱的4 次防效分别为93.02%、99.05%、98.69%、97.89%，最终调查防效为96.43%。两种施药方法对稻飞虱的防治效果都是显著的。对比两种施药方法，第一次药后防效植保无人机高于常规植保机，其余三次药后防效常规植保机均高于植保无人机。从最终调查结果得知，常规植保机施药对稻飞虱的防治效果比植保无人机更好。

表1 不同药械施药对稻飞虱防治效果Tab.1 Control effects of different insecticides on rice planthopper

稻纵卷叶螟：由表2结果显示，植保无人机施药对稻纵卷叶螟的4次防效分别为85.71%、100%、87.5%、95%；常规植保机施药对稻纵卷叶螟的4 次防效分别为78.57%、87.5%、87.5%、85%。对比2 种施药方法，第3 次药后防效相同，其余3次药后防效植保无人机均高于常规植保机。从最终的保叶效果来看，两者防效显著，植保无人机药后保叶效果为98.67%，常规植保机保叶效果为97.79%，植保无人机略高于常规植保机。

表2 不同药械施药对稻纵卷叶螟防治效果Tab.2 Control effects of different chemical and mechanical application on rice leaf roller

水稻大螟：由表3结果显示，植保无人机药后白穗防效为48.16%，显著低常规植保机的73.9%。

表3 不同药械施药对水稻大螟防治效果Tab.3 Control effects of different chemical and mechanical application on rice borer

水稻纹枯病：由表4结果显示，植保无人机施药对水稻纹枯病的四次防效分别为84.09%、68.1%、88.34%、77.08%；常规植保机施药对水稻纹枯病的4 次防效分别为84.09%、91.04%、94.23%、82.28%。对比2 种施药方法，第一次药后防效相同，其余3 次常规植保机的防效均好于植保无人机。从最终调查结果来看，常规植保机的药后防效为98.07%，高于植保无人机的89.78%。

表4 不同药械施药对水稻纹枯病防治效果Tab.4 Control effects of different chemical and mechanical application on rice sheath blight

2.2 安全性结果分析

施药过程中受强风影响（第一次施药当天气象局资料显示为4 级东南风），施药略有不均匀；施药收尾时剩余药液集中一点喷洒导致部分区域浓度过高，产生药害；施药过程中由于药剂细度不够堵塞喷头导致施药中断。

3 结论与讨论

从本次试验结果来看，植保无人机对于稻纵卷叶螟有较好的防治效果且由于常规植保机。对水稻大螟、稻飞虱及水稻纹枯病的防效则低于常规植保机，其中对水稻大螟的防效不理想，与常规植保机对比差距较大。因水稻上多种病虫并发，大田上一次用药，兼治多种病虫，所以考虑无人机的特点，对于稻田前期病虫如白背飞虱、二代纵卷叶螟、纹枯病等可使用植保无人机进行防治，对于中后期的水稻病虫害，因水稻分蘖封行后，田间郁蔽度增大，考虑水稻后期病虫害如水稻大螟、褐飞虱、纹枯病等都在基部发生危害，如药液少则不利于水稻下部病虫接解到药液，所以建议后期病虫害防治使用载水量大的机动喷雾机，而不使用植保无人机。

农用植保无人机因其使用时省工节本、防效好、用量少、农药利用率高等特点，深受农户欢迎，但实际在使用过程中，施药均匀度因雾点细受施药时风力影响很大，对药剂细度要求也高，否则会堵塞喷头严重影响施药进度。另外，无人机价格较高，专业维修点少，不建议种植面积小的农户购买使用，可向植保服务组织租赁使用，并由专职的无人机操作人员来进行喷药防治。一些集体农场、专业合作社或种植面积较大农户（6.7 hm2以上）可进行采购，特别是植保专业化服务组织，更要大力提高植保无人机的保有量，进一步扩展社会化服务面积，规范操作植保无人机，进一步提升全市农业现代化水平[4-5]。

2021 年，昆山市水稻主要病虫害总体发生程度偏轻，部分数据之间差异对比不明显。另外，农药植保无人机对小麦主要病虫草害以及在杂草防控方面的效果如何，还需在今后不断通过试验进行深入研究。

随着现代农业的不断发展，特别是农药的科学合理使用，既要提高农药利用率以减少药量，又要确保防控效率，使用植保无人机防治农作物病虫草害将是未来农业的发展方向。为此，在今后要继续摸索无人机在农作物病虫草害防治中的应用技术，为进一步推行“绿色植保”理念，助力农业高质量发展奠定基础。