甘 明
广西壮族自治区国有大桂山林场,广西 贺州 542800
随着桉树人工纯林面积不断扩增,桉树病虫害种类也在逐年增多。做好病虫害防治成为各地保障桉树种植业发展的重要工作之一[1-2]。为提高相关器械在桉树病虫害防治中的应用成效,笔者以广西壮族自治区国有大桂山林场(以下简称大桂山林场)为例,总结不同防治器材的应用优势、劣势及差别。
目前,大桂山林场主要应用背负式喷粉机、风炮机(喷水雾)、无人机(喷水雾)、直升机(喷水雾)等防治桉树病虫害。由表1 可知,大桂山林场在防治桉树病虫害中用得最多的是背负式喷粉机,2022 年喷水雾类防治器械应用面积增多。
表1 2019—2022年大桂山林场桉树病虫害器械防治情况hm2
目前,大桂山林场使用的背负式喷粉机主要有两种,分别为3F-J01 型背负式喷粉机和3WF-20 背负式喷雾喷粉机。
2.1.1 3F-J01 型背负式喷粉机。3F-J01 型背负式喷粉机是一种轻便、灵活、高效的动力植保机械,主要用于大面积喷粉防治作业。
2.1.1.1 基本技术规格。3F-J01 型背负式喷粉机外形尺寸为40 cm×50 cm×80 cm,净质量为11.5 kg。其药箱容积为30 L,水平射程为35 m,喷粉量>6.5 kg/min,驱动机器为单缸风冷二冲程汽油机。3F-J01 型背负式喷粉机使用汽油机油混合油(体积比25∶1)或92 号汽油,启动模式为电子点火、反冲启动,停机模式为油门全闭式停机。
2.1.1.2 主要特点。3F-J01 型背负式喷粉机零部件主要采用全塑结构,整机质量轻、耐腐蚀;其背带、背垫用泡沫塑料制作,减震效果好,背负作业舒适。发动机采用反冲启动,操作方便,工人作业易上手。风机进风口和消声器设有防护罩,使用安全性高。药箱口大,添加药粉方便,喷粉均匀,作业效率高,省药。
2.1.2 3WF-20背负式喷雾喷粉机。
2.1.2.1 基本技术规格。3WF-20背负式喷雾喷粉机外形尺寸为60 cm×40 cm×75 cm,净质量为12.0 kg。其药箱容积为20 L,水平射程≥21 m,水平喷粉量≥3.5 kg/min,驱动机器为单缸、风冷、二冲程汽油机。
2.1.2.2 主要特点。该款机动喷雾喷粉机的汽油机是同类产品中功率最大的,且汽油机带减压阀装置,易启动。整机采用优质镁铝合金等轻型材料,可大大降低劳动强度。缸体倒置,缸头指向风机高压区,采用风机冷却缸体,既保证了汽油机的冷却效果,又降低了整机质量和整机重心。
大桂山林场采购使用的风炮机(喷水雾)主要是3WG-65车载式风送远程喷雾机、3WG-70B 车载式风送远程喷雾机和专业防治公司改装使用的风化远射程雾炮机。
2.2.1 3WG-65、3WG-70B 车载式风送远程喷雾机。
2.2.1.1 基本技术规格。3WG-65 车载式风送远程喷雾机为手动遥控,整机带动力26 kW 三缸柴油机,射程为35~40 m。3WG-70B 车载式风送远程喷雾机为全自动遥控,整机带动力30 kW 柴油发电机组。风机角度调节和旋转采用全自动遥控,射程为35~45 m。
2.2.1.2 主要特点。3WG-65、3WG-70B 车载式风送远程喷雾机可与移动车辆(如货车、农用三轮车、洒水车等)配套使用,喷雾射程可调节,仰角10°~45°可调,水平360°旋转,可任意位置锁定;采用机械传动,自动离合器,油门加大自动结合,易维护,更安全可靠;采用两级风扇,风压适中、风量大、穿透性好,风扇气流可将药雾送至茂密的树林内部,且在叶片翻动时正反面都可附着药物。此外,3WG-65、3WG-70B车载式风送远程喷雾机喷出的细雾均匀,节水节药(用药配比与正常喷药相同,节水节药30%~55%);结构紧凑,体积小,无故障使用时长超过1 500 h;采用柴油动力,工作效率高,损耗低,省油耐用,可开展高强度作业;风送喷雾农药作业效率是普通喷雾机械的20倍以上,8 h实际工作效率在667.67 hm2以上。
2.2.2 风化远射程雾炮机。
2.2.2.1 基本技术规格。大桂山林场主要使用的风化远射程雾炮机型号为3WD2000-80,喷雾量为60~120 L/min,药箱容量为4 m³,水平射程为80 m(无风状态),喷筒俯仰角度为10°~45°,水平旋转角度为320°。
2.2.2.2 主要特点。大桂山林场使用的风化远射程雾炮机采用国产优质柴油发电机组,性能稳定、安全可靠;功力强、射程高(远)、穿透性好;采用自动控制,遥控操作(可在驾驶室内操作),操作简单、安全方便;工作效率高,防治成本低,药剂利用率高、污染小;喷雾机与车体可分离。
2.3.1 基本技术规格。大桂山林场使用的植保无人机主要机型为大疆植保T40,整机质量(含电池)为50 kg,最大喷洒起飞质量为90 kg(海平面附近),最大播撒起飞质量为101 kg(海平面附近),最大可承受风速为6 m/s;作业箱容积满载为40 L,作业载荷满载为40 kg;最大有效喷幅为11 m(相对作业高度2.5 m,飞行速度7 m/s),最高飞行高度为30 m,最远通信距离为5 000 m,最大作业飞行速度为10 m/s,平均每小时可作业21.33 hm2。
2.3.2 主要特点。大疆植保T40 无人机播撒载重提升至50 kg,配备有源相控阵雷达及双目视觉系统,对于复杂场景的绕障及避障能力更强。大疆植保T40无人机具备的双重雾化喷洒系统更适用于粉剂作业及更多果树作业场景,风场更强劲,果树作业穿透性更强;加料口面积最大化,方便快速加料,大大提高了作业效率。
2.4.1 小松鼠(AS350B3E)。
2.4.1.1 基本技术规格。小松鼠(AS350B3E)以高性能、坚实耐用、可靠性高、使用成本低等特点而著称。该机巡航速度为287 km/h,最大航程达665 km,最大续航4 h。
2.4.1.2 主要特点。小松鼠(AS350B3E)直升机装备有先进的3 轴自动驾驶(选装)和双套液晶显示的机体发动机多功能显示系统,使驾驶员可轻松看到机体和发动机参数,减轻了工作负担并提高了安全性;机体、旋翼和无轴承桨毂大量采用复合材料,不仅减轻了飞机质量,提高了飞机强度,还降低了振动频率、噪声,提高了耐腐蚀强度;座舱宽敞且具有多种用途,可快速简便地实现模型构建和重构。
2.4.2 贝尔206。
2.4.2.1 基本技术规格。贝尔206 是一款轻型多用途直升机,机身空质量为883 kg,最大起飞质量为1 451 kg,药箱可承载400 kg,油量可承载400 L,装配喷头20 个,喷幅为50 m。
2.4.2.2 主要特点。贝尔206 具备高性能双叶旋翼系统、484.7 kW 引擎,升力强大、安全可靠;综合操纵杆采用旋转把手及全权数字控制系统,简约、耐用。
背负式喷粉机主要用于防治食叶性害虫和叶斑病、紫斑病、焦枯病等真菌性病害,用药量为7.50~11.25 kg/hm2(粉剂)[3]。从2019年开始,大桂山林场每年用背负式喷粉机防治病虫害的面积都在0.68 万hm2以上。背负式喷粉机是近几年大桂山林场用得最多的防治器械。用背负式喷粉机防治食叶性害虫效果较好,而对于真菌性病害的防治效果主要取决于防治时机。防治时机把握好,则效果也会较好。
根据多年使用情况分析,背负式喷粉机具有以下优点。一是轻便,可灵活应用。尤其是在天气状况不佳的情况下,工作人员可根据实际情况应用背负式喷粉机开展防治工作。二是背负式喷粉机对林区道路没有要求,没有道路也可以开展工作。三是防治食叶性害虫效果明显,投资低。四是工作人员可利用风速提高防治功效,无须走遍整片林地。但是,应用背负式喷粉机也存在不少弊端:在无风或逆风情况下,为了保证防治效果,需要靠人工行走作业,工作量较大;使用毒性强的药粉防治时,对作业工人危害大;可用药粉单一,有时无法做到对症下药,达不到预期的防治效果。
风炮机可用于防治食叶性害虫、刺吸式害虫及常见桉树病害,同时可添加叶面肥和植物生长调节剂,促进林木生长。利用风炮机喷水雾防治病虫害时,喷洒药液量通常为150~300 L/hm2,严重区域喷洒药液量为750~900 L/hm2。
2020年,大桂山林场开始使用风炮机防治桉树病虫害,但实际防治面积并不大、使用率不高,原因有以下几点。一是风炮机喷头需要精细维护,但大桂山林场缺少专业技术人员,导致机器使用过程中问题较多,严重影响防治进度。二是林场大部分林区道路狭窄,雨季的道路条件更差,载有风炮机的农用车无法进出林区,即便能到林地边,也无法上山开展作业。三是风炮机需要与移动车辆(如农用车、皮卡车、货车等)配套使用,但适合爬山的车无法办理行驶证,能办证的车爬山动力不足,且对司机要求高。四是载有风炮机的车辆上山时危险系数太高,车辆配置风炮机后还需配备水箱,水箱装水后车辆易出现受力不均匀的情况,导致安全性不高。五是风炮机射程有限,林场通常山高、坡陡,喷洒区域无法达到全覆盖,实效性不高。然而,风炮机也具备一定的优点:一是喷水量大,水雾均匀;二是在道路条件好的林地,防治效率高,一天可完成53.33 hm2桉树林病虫害防治。
植保无人机可用于食叶性害虫、刺吸式害虫及病害的防治,防治时可添加叶面肥和植物生长调节剂,促进林木生长[4]。
2020 年,大桂山林场开始引进试用植保无人机。2022 年,大桂山林场自主采购了大疆植保T40无人机进行试用。刚引进植保无人机时,药液用量为15.0~22.5 kg/hm2,后来药液用量为60.0~75.0 kg/hm2,一天最多可防治13.33 hm2。
利用植保无人机喷水雾防治有以下优点:一是林地分散、小面积作业时方便;二是可根据林地实际情况调整用药,灵活方便;三是对林区道路要求不高,林区道路畅通即可作业。
但植保无人机在林业病虫害防治中的应用还不成熟,主要弊端有:一是林地自身因素制约,如受信号、磁场等因素影响容易出现炸机事故;二是操作程序不够智能,对操作手要求高;三是作业效率低,按照目前单位用药液量,一天最多作业13.33 hm2,且电池容易出现过热保护,续航能力不强;四是对于小面积、高压线下、信号弱的林地,无法进行防治作业;五是林地内很难找到起降点,植保无人机要求起降点距离林地近,且有平整空地35~40 m2;六是实际操作中做不到药液现配现用,易降低药效。
直升机飞防喷药范围广,可以用于防治食叶性害虫、刺吸式害虫及大部分桉树病害。
2019年,大桂山林场开始引进直升机飞防,到2022年大面积应用直升机,用药液用量普遍从11.3 kg/hm2增加至26.3 kg/hm2。随着单位用药液增多,直升机飞防效果更加明显。
直升机飞防具有以下优势:一是统防统治效果明显,能快速抑制病虫害蔓延趋势;二是防治效率高,一天可防治333~666 hm2,能在很大程度上解决防治时间紧张的问题;三是可做到农药液现配现用,无须考虑农药之间的反应,农药选择更多,既保证了防治效果,又可以节省成本。
直升机飞防也存在一定的劣势:一是准备时间长,既要解决起降点难题,还需要解决次生灾害问题;二是会受地形(冲沟边、山坳)、高压线影响,飞行高度较高,落到树叶上的药液少,防治效果达不到预期;三是小地块、小气候、风向等因素都可能影响防治效果;四是高温时期防治的效果不佳,可能是药液喷洒下来的时候,部分水分已经蒸发,药液可能只能到林木顶梢位置;五是对于虫害严重的林分,只能做到控制虫口密度,做不到彻底消灭虫害。
在林业病虫害防治中,背负式喷粉机是目前应用最普遍、成本最低的一种防治器械,对于防治食叶性害虫效果明显。但其在防治病害时的效果不尽如人意,虽能起到抑制作用,却不能治本。
大多数的桉树林虫害严重区域是冲沟边、水塘边、抚育不到位林地、郁闭度太高不透风林地等。针对食叶性害虫危害比较严重的林地,工作人员应以背负式喷粉机喷粉防治为主。针对病害严重区域,工作人员可根据道路条件选用风炮机或植保无人机喷水雾进行辅助防治。
风炮机喷水雾的药液用量在300~750 L/hm2。单位用药量不变,农药在合理稀释度下稀释比例越大,用水量越多,防治效果越好。用风炮机喷水雾防治,可以保障林木叶片全部附着有药液,从而实现防治覆盖面无死角。林区内道路条件相对较好时,可利用风炮机喷水雾防治。此外,风炮机射程有限,不适宜在较陡的林地应用,要求山势平缓。在无法风炮机防治的地方,工作人员可以利用背负式喷粉机喷粉补喷或者用植保无人机喷水雾补喷,以确保防治无死角,从而保证防治效果。
直升机飞防的最大优势是防治效率高、速度快[5]。直升机飞防是开展统防统治的最佳选择,能在最短时间内降低虫口密度,防止虫害蔓延扩散,且能将病虫害防治与叶面肥喷施相结合。
工作人员可根据林地实际情况,先利用直升机飞防,再对冲沟边、小地块、高压线等区域利用无人机、风炮机或喷粉机进行补充防治,巩固防治效果。
根据大桂山林场的林地实际情况和病虫害发生面积,桉树病虫害防治要以水剂为主,粉剂为辅。①对于高压线多的区域和禁飞区域,工作人员可用风炮机喷水雾防治与背负式喷粉机喷粉防治相结合。②对于养蚕、养蜂、养鱼等区域,工作人员应以背负式喷粉机喷粉防治为主。③对于不适合大型地面机械作业的小地块,工作人员可采用植保无人机与风炮机喷水雾防治。④对于其他不受限的区域,工作人员应以直升机飞防为主,其他器械防治为辅。
在大桂山林场,利用直升机飞防加其他防治器械辅助防治是未来几年林业植保工作的发展方向,但还需要做进一步的药液增量试验,找出不同时期、不同情况下的用药量标准,更好地做到精准防治。大桂山林场也可将“空中抚育”与病虫害防治相结合,在添加叶面肥的基础上开展飞防工作,既减少了抚育成本,又完成了病虫害防治。