植保无人机与高杆喷雾机防治春玉米苗后杂草效果对比

王建宝，张肖军，高振海，刘 刚

（中化现代农业（陕西）有限公司，陕西 西安 710000）

山西省晋中市平遥县玉米种植面积常年保持在750 万hm2左右，玉米田草害严重且时有发生，杂草防治覆盖率近100%。但是，农村季节性劳力短缺情况日益严重，用工成本大幅上升，传统小型背负式的喷雾器械逐渐不能满足防治需求。在新的时代背景下，大中型植保机械和植保无人机快速发展。王俊伟等（2015）[1]研究发现，旋翼无人施药机和自走式喷杆喷雾机施药处理对小麦蚜虫的平均防效分别为94.7%、84.3%。近几年，农业植保无人机因其使用低量喷雾、有利于减少农药残留、提高农药利用率、降低化学防治对环境的污染、降低对人畜伤害和提升农产品质量而发展迅猛，大有赶超传统农业植保器械的态势[2]，成为防治草害的首选药械，但是部分种植户对无人机以及高杆喷雾机防治草害的应用前景、防治效果等存在较大争议。为此，2020—2021 年，中化现代农业（陕西）有限公司在平遥县宁固示范农场开展了无人机与高杆喷雾机在玉米田3～5 叶期除草效果对比试验。

1 材料与方法

1.1 试验材料

2020 年和2021 年的试验地块为同一块地，位于山西省平遥县宁固镇宁固村222 国道南部，距离中化现代农业（陕西）有限公司平遥技术服务中心2 km，地块平整连片，交通便利。每个试验小区均使用播量相同的同一品种，且每小区8 行，两年的总试验面积均为0.333 hm2。

极目E-A2020 植保无人机喷液指标：采用防漂移喷头，离地高度2 m，喷液量22.5 L/hm2，温度15～27 ℃，空气相对湿度65%～90%，风速小于4 m/s，喷药时避开28 ℃以上高温。

高杆喷雾机喷液指标：采用防漂移喷头，离地高度60 cm，喷液量450 L/hm2，温度15～27 ℃，空气相对湿度65%～90%，风速小于4 m/s，喷药时要避开28 ℃以上高温。

2020 年的试验品种为迪卡159，其种植密度为75 000 株/hm2；播种时间为4 月25 日；底肥为24-12-10中化MAP 配方肥600 kg/hm2；除草剂为35%硝烟莠，使用量2 550 mL/hm2。

2021 年的试验品种为先玉1225，其种植密度为 67 500 株/hm2；播种时间为4 月25 日；底肥为24-12-10中化MAP 配方肥600 kg/hm2；除草剂为35%硝烟莠，使用量2 550 mL/hm2。

1.2 测定项目与方法

除草剂施药时间为玉米植株3～5 叶期，杂草2～4 叶期。在施药前调查1 次，在药后3 d 和7 d 查看玉米安全性和农药速效性，在药后10 d 和20 d 分别调查1 次，计算绝对防效（速效性和持效性）。

1.3 调查方法

采取“S”形取样法，随机取5 点（最好可以定点调查）；每点面积≥0.5 m2，记录总草覆盖度和各类杂草占比。杂草叶龄较小，作物封行前，总草覆盖度是指在样点内杂草自基部目测阴影面积与样方面积的比例；杂草叶龄较大，作物封行后，总草覆盖度是指在样点内杂草自顶部目测阴影面积与样方面积的比例。禾草占比、阔草占比和莎草占比，分别指这3 类杂草在总草中的占比，相加等于100%。

1.4 药效计算方法

药效具体计算方法见公式（1），药效统计因素见表1。

表1 药效统计示例表

式中：P 指防治效果，单位为%；X1指药剂处理区药前杂草数量；X2指药剂处理区药后杂草数量。

2 试验数据与分析

2.1 施药10 d 后杂草防效及对玉米的安全性影响

从两年数据上看，使用高杆喷雾机和无人机进行除草，药后10 d 对杂草的防治效果均在90%以上，其中使用高杆喷雾机除草平均防效94.72%，使用无人机除草平均防效93.12%。药后10 d，高杆喷雾机除草防效要好于无人机除草，具体见表2、表3。目前田间主要是大龄稗草和打碗花暂未死亡。

表2 2020 年药前、药后10 d 效果统计

表3 2021 年药前、药后10 d 效果统计

药前，田间杂草以稗草和灰绿藜为主；药后3 d，玉米有轻微药害，杂草有中毒症状；药后7 d，玉米药害症状消失，部分杂草已经死亡；药后10 d，除部分大龄稗草和田旋花，其余杂草死亡。药后10 d，整体高杆喷雾机除草对玉米产生的药害比例少于无人机除草，具体见表4、表5。

表4 2020 年药害率统计

表5 2021 年药害率统计

2.2 施药20 d 后杂草防效

从两年数据上看，使用高杆喷雾机和无人机进行除草，药后20 d 对杂草的防治效果均在70%以上，其中使用高杆喷雾机除草平均防效79.65%，使用无人机除草平均防效71.77%。药后20 d，高杆喷雾机除草防效要好于无人机除草，具体见表6、表7。高杆喷雾机除草对杂草的反弹控制更好。

表6 2020 年药前、药后20 d 效果统计

表7 2021 年药前、药后20 d 效果统计

2.3 综合评价

药后10 d，使用高杆喷雾机除草平均防效94.72%，使用无人机除草平均防效93.12%，对田间主要是大龄稗草和打碗花防效较差。药后20 d，使用高杆喷雾机除草平均防效79.65%，使用无人机除草平均防效71.77%，高杆喷雾器比无人机防效高7.88%。具体见图1～图4。

图1 2020 年药后10 d 防效

图2 2020 年药后20 d 防效

图3 2021 年药后10 d 防效

图4 2021 年药后20 d 防效

3 结果与讨论

在玉米3～5 叶期、杂草2～4 叶期，使用高杆喷雾机和无人机进行杂草防除，对稗草的防治效果差异不大，对田旋花效果较差，对马唐抑制效果较好、杀死效果较差。从作业效率来看，植保无人机、喷杆式喷雾机的工作效率均显著高于背负式喷雾机，防治成本明显低于背负式喷雾机[3]。使用无人机进行杂草防除，一定要在杂草较小时进行，建议用水量30 L/hm2，在春播玉米区进行使用，打药时间上午10：00 前、下午4：00 后，避开高温和大风天气。

综合评价：从安全及防效性角度，建议选择高杆喷雾机除草，用水量为375 L/hm2；使用无人机除草时，一定要关注草龄、用水量、打药时机、天气情况等。

4 结束语

高杆喷雾机进行玉米田苗后除草作业在安全及防效方面仍然具有优势，大规模种植的农作物应严格按照操作技术规范使用。植保无人机的喷防效率超高，不受地形环境、作物高度影响，广泛适用于大面积农作物的植保喷防[4]。