麦田植保飞防参数优选及不同增效剂对除草剂的减量效应

李怀胜 艾洪玉 王贺亚 孟玲

摘要：通過研究小麦不同生育期的飞防作业参数和添加不同增效剂对除草剂的减量效应，以期给区域植保无人机麦田飞防和除草剂减量使用提供依据。通过田间雾滴沉降试验，分析小麦主要生育期不同飞防作业参数下的雾滴沉积数量及覆盖面积；采用田间随机区组试验方法，探讨新疆麦田主要除草剂20%双氟·氟氯酯水分散粒剂（WG）减量15%和30%的情况下，添加不同增效剂对麦田杂草的防除效果及对小麦产量等的影响。结果表明，试验用无人机在作业高度1.8 m时，速度3.0 m/s的雾滴数量和覆盖度最高，不同生育期试验的雾滴数量分别为110.36、122.52、125.81、115.47滴/cm²，覆盖度分别为4.86%、4.93%、4.95%、4.89%，超过6 m/s时各不同生育期试验的雾滴数量和覆盖度均显著降低；飞行速度设定为5 m/s时，以高度1.8 m时雾滴数量和覆盖度整体最大，不同生育期试验的雾滴数量分别为152.16、148.36、155.43、154.16滴/cm²，覆盖度分别为3.19%、3.06%、3.23%、3.21%，超过3.0 m时各时期的雾滴数量和覆盖度均显著降低。除草剂减量并添加助剂处理药后35 d的株防效为88.65%～92.56%，其中，添加助剂先正达U伴和红宇燕处理在减量30%条件下与不减量施药处理的杂草株防效差异不显著，其他处理防效均显著优于不减量施药处理的防效；药后50 d的株防效为94.88%～98.05%，鲜重防效为95.37%～98.35%，各处理无显著性差异。综上，在小麦田使用T30电动多旋翼植保无人机进行飞防作业时，应结合实际选择适宜的飞行参数，建议飞行高度1.8～3.0 m，飞行速度3～6 m/s；阔叶杂草防控可选用20%双氟·氟氯酯WG，配合增效剂减量施用，建议用量为73.5 g/hm²+63%激健EC 225 g/hm²，或73.5 g/hm²+迈飞 225 g/hm²，此时可达到有效防除阔叶杂草的效果。

关键词：小麦；飞防参数；增效剂；除草剂；减量效应

中图分类号：S252⁺.3；S451.22⁺1文献标志码：A文章编号：1003-935X（2023）01-0050-07

Optimization of Aerial Protection Parameters in Wheat Fields and Reduction Effect of Different Synergists on Herbicides

LI Huai-sheng¹， AI Hong-yu²， WANG He-ya¹， MENG Ling¹

［1.Institute of Agricultural Sciences，Ninth Division，Xinjiang Production and Construction Corps （Institute of Animal Science），Xinjiang  Emin 834600，China； 2. Institute of Agricultural Sciences，Tacheng 834700，China］

Abstract：This paper studied aerial protection parameters and reduction effect of different synergists on herbicides to give evidence during the different growth period of wheat. We analysised the number and coverage of droplets deposition at the main growth period of wheat under the different aerial protection parameters via the field droplets sedimentation test. We carried out the randomized block experiment，and then also discussed effect of different synergists on weeding and the yield of wheat in fields of Xinjiang when the main herbicide florasulam·halauxifen-methyl 20% WG reduced 15% and 30%. Under the height of unmanned aerial vehicle （UAV） with 1.8 m，the number and coverage of droplets deposition were highest at the speed of 3 m/s. Under the same condition，the number of droplets deposition were 110.36，122.52，125.81，115.47 drops/cm²，and coverage were 4.86%，4.93%，4.95%，4.89% in each growing period. However，they decreased significantly at the speed of more than 6 m/s in each period. When the speed was setted 5 m/s，the number and coverage were highest at 1.8 m. Under this condition，the number were 152.16，148.36，155.43，154.16 drops/cm²，and coverage were 3.19%，3.06%，3.23%，3.21% in each growing period. However，they decreased significantly at the height of more than 3.0 m in each period. After 35 days of application，the plant control effect of the treatment with reducing herbicide and adding additives was 88.65%～92.56%. Among them，the plant control effect of the treatments of reducing herbicide by 30% and adding syngenta U with and red yu yan were not significantly different from the treatment of full application of herbicide，and the other treatments were significantly better than the treatment of full application of herbicide. After 50 days of application，the plant control effects of all treatments were 94.88%～98.05%，and the fresh weight control effects were 95.37%～98.35%. Meanwhile，there was no significant difference in all treatments. In summary，appropriate aerial pretection parameters should be selected in combination with the actual situation，when plant protection UAV with T30 electric multi-rotor was used to fly and pretect in wheat fields. It was recommended that the flight heights were 1.8～3.0 m and the flight speeds were 3～6 m/s. The control of broad-leaved weeds could use florasulam·halauxifen-methyl 20% WG with synergists at the reduction application. The recommended dosage were 73.5 g/hm²+Jijian 63% EC at 225 g/hm²or 73.5 g/hm²+Maifei 225 g/hm²，which could effectively control the broad-leaved weeds in the wheat fields.

Key words：wheat；aerial protection parameter；synergists；herbicides；reduction effect

收稿日期：2022-11-28

基金项目：新疆生产建设兵团财政科技创新人才计划（编号：2021CB065）。

作者简介：李怀胜（1988—），男，甘肃定西人，助理研究员，主要从事作物栽培研究。E-mail：1505421254@qq.com。

塔额垦区是新疆冬春小麦的主要种植区域，常年播种面积维持在100万亩（1 hm²=15亩）左右，主要集中在塔城市、额敏县、裕民县和新疆生产建设兵团第九师。化学农药作为目前作物病虫害最有效的防治手段^［1］，对保证国家粮食安全发挥了重要的作用；据统计，我国每年使用各类农药制剂130万t，且单位面积的农药用量是世界平均水平的2.5 倍^［2］。我国目前推广应用的拖拉机植保器械挂载药箱容积已加大至3 000 L，喷幅达到18～34 m，作业速度可达8～10 km/h^［3-4］，也是塔额垦区小麦病虫草害最主要的防治手段，但是因其体积庞大等因素的限制难以在短时间内对病虫草害实现普遍防治，尤其是小麦生长后期。农用植保无人机因具备安全、高效、环保、省时、省工、省钱等优点，已逐渐成为农作物病虫草害防治新的施药方式，被广泛应用于棉花、小麦、水稻等病虫害防治中^［5-7］。近2年塔额垦区植保无人机应用的发展趋势还停留在初级阶段，在应用过程中还存在着防治效果缺乏数据支撑、缺乏明确的操作规程、与农业生产实际联系不紧密等实际问题。添加增效剂从而减少化学农药的用量是当前化学农药减量施用的重要技术手段之一，试验以当地常用的4种增效剂和主要化学除草剂为研究对象，以期通过试验明确增效剂与除草剂减量的适宜配比。因此，本试验立足塔额垦区麦田病虫害防治的关键时期，利用大疆植保无人机T30开展了飞防参数优选和添加助剂对麦田杂草防控中农药的减量效应研究，以期为植保无人机的大面积应用及化学除草剂的合理减量施用提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

本试验于2022年4月在新疆生产建设兵团第九师农业科学研究所（畜牧科学研究所）团结农场试验基地（83°29′E，46°31′N）进行，试验对象为2021年9月播种的新冬18号冬小麦，播种量为375 kg/hm²，播种方式为机械化条播。供试土壤有机质含量28.442 g/kg，碱解氮含量102.7 mg/kg，速效磷含量47.73 mg/kg，速效钾含量369.72 mg/kg，pH值为7.90。播前基施二胺300 kg/hm²，随水追肥尿素450 kg/hm²，硫酸钾120 kg/hm²。试验期间为区域冬小麦拔节前杂草防除时期，田间主要杂草类型为以播娘蒿（Descurainia sophia）、灰绿藜（Chenopodium glaucum L.）和萹蓄（Polygonum aviculare L.）为主的阔叶杂草，其平均杂草数量25.64株/m²，草龄2～5叶期。

1.2 供试药剂及器械

药剂：20%双氟·氟氯酯（商品名：锐超麦）水分散粒剂（WG），美国陶氏益农生物科学控股有限公司生产。

增效剂：（1）63%激健乳油（EC），成都激健生物科技有限公司生產；（2）先正达U伴，先正达（中国）投资有限公司生产；（3）迈飞，中国化工集团有限公司生产；（4）红宇燕，深圳雨燕智能科技服务有限公司生产。

器械：采用电动多旋翼植保无人机T30进行试验，由深圳市大疆创新科技有限公司生产，喷洒系统配备12个扇形压力喷头，型号为SX11001VS（美国TEEJET公司生产），最大喷洒流量7.2 L/min。

1.3 小麦不同生育期植保无人机作业参数设计

在结合区域预防小麦主要病虫草害以及叶面肥喷洒的基础上，选择区域统防统治拔节前（杂草）、拔节期-孕穗期（条锈病、白粉病）、孕穗期-扬花期（蚜虫、叶面肥）、扬花期-灌浆期（叶锈病、叶面肥）作为研究无人机应用飞防作业参数的关键时期，各时期风速不超过3 m/s。在定高1.8 m的条件下，设置6个不同的飞行速度，分别是3、4、5、6、7、8 m/s；在飞行速度为5 m/s条件下，设置5个不同的飞行高度，分别为1.8、2.2、2.6、3.0、3.4 m。大田内沿预设航线的垂直方向布设采样行，每行的中心采样点位于航线上，左右对称各布置10个采样点，每行共设置21个采样点，行间距为10 m。每个采样点上插1根高1 m的采样杆，将水敏纸通过万向夹夹在采样杆上，每个采样杆夹1张纸卡，调整纸卡的位置使其与小麦叶片冠层高度一致。当药液喷施完，待纸卡上的雾滴干燥后，将其收集于自封袋中，密封，标记编号，带回实验室处理。

1.4 除草效果试验设计

试验药剂选用该区域常用的除草剂20%双氟·氟氯酯（商品名：锐超麦）WG，随机区组试验设计，以当地大田无人机飞防推荐适宜的用药量作为减药基线，设置药液减量处理（-15%和 -30%），选择增效剂4个，处理小区长38 m，宽56 m，共计10个处理（含对照），每个处理重复3次，小区之间设置6 m的间隔区，作业时喷幅宽度为7.5 m，载药量30 L/架次，相对作物高度2.5 m，作业速度5.5 m/s，喷施药液量1.8 L/667 m²。药剂处理及施药情况见表1。

1.5 调查内容及方法

1.5.1 雾滴沉积效果调查调查雾滴沉积覆盖度。覆盖度即纸卡上雾滴所覆盖的面积与纸卡总面积的比值。

1.5.2 除草效果调查 施药前调查杂草种类及数量，每个小区固定调查5点，每点调查1 m²。分别于施药后7、15 d目测观察对小麦生长的影响。施药后35 d调查每个小区的杂草株数，计算株防效，施药后50 d调查统计杂草的数量并称量其鲜重，计算株防效和鲜重防效。

株防效=［1-（对照区药前杂草株数×处理区药后杂草株数）/（对照区药后杂草株数×处理区药前杂草株数）］×100％；

鲜重防效＝（空白对照区杂草鲜重-处理区杂草鲜重）'空白对照区杂草鲜重×100％。

1.6 数据分析

采用Microsoft Excel 2010进行数据整理，运用SPSS 21.0软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 飞行高度1.8 m时不同飞行速度下的药液沉积效果

由表2可知，飞行高度相对作物高度1.8 m时，不同飞行速度下小麦各防控关键时期的雾滴沉积数量和覆盖度不同。其中，均以飞行速度 3 m/s 时的雾滴数量和覆盖度最高，各防控关键时期雾滴数量分别为110.36、122.52、125.81、115.47滴/cm²，覆盖度分别为4.86%、4.93%、4.95%、4.89%；并且飞行速度为3、4、5、6 m/s时，雾滴数量和覆盖度均差异不显著（P＞0.05）。飞行速度为7、8 m/s时，雾滴数量显著低于3、4、5、6 m/s。综上，考虑效益的情况下，建议在定高1.8 m时，小麦各防控关键时期农用植保无人机飞防速度设置在3～6 m/s范围内，此时能获得较多的雾滴数量和确保获得较大的覆盖度。

2.2 飞行速度5 m/s时不同飛行高度下的药液沉积效果

由表3可知，农用植保无人机飞行速度为 5 m/s 时，不同飞行高度下雾滴沉积数量和覆盖度不同，各防控关键时期变化趋势表现一致，均随着飞行高度增高，雾滴数量和覆盖度整体呈现减少趋势，其中以飞行高度1.8 m时整体雾滴数量最高，分别为152.16、148.36、155.43、154.16滴/cm²；覆盖度最大，分别为3.19%、3.06%、3.23%、3.21%。飞型高度1.8、2.2、2.6、3.0 m下，各防控关键期雾滴数量和覆盖度均差异不显著（P＞0.05），飞行高度为3.4 m时，雾滴数量和覆盖度均显著低于其他处理高度。说明飞行高度在1.8～3.0 m范围内，能获得较多的雾滴数量和较大的覆盖度。

2.3 减药条件下添加不同增效剂对阔叶杂草的防效

2.3.1 除草效果评价

试验结果（表4）表明，添加供试的各喷雾助剂对20%双氟·氟氯酯WG具有不同程度的增效作用。药后35 d，当20%双氟·氟氯酯WG较常规用量减量15%时，添加助剂63%激健EC、先正达U伴、迈飞和红宇燕的株防效分别为92.56%、90.62%、91.22%和90.12%，且各处理防除效果显著优于不添加常规用量的处理；当20%双氟·氟氯酯WG较常规用量减量30%时，添加助剂63%激健EC、先正达U伴、迈飞和红宇燕的株防效分别为90.79%、88.74%、90.86%和88.65%，除助剂先正达U伴、红宇燕与常规用量不添加助剂差异不显著外，其余处理差异显著。药后50 d，当20%双氟·氟氯酯WG较常规用量减量15%时，添加助剂63%激健EC、先正达U伴、迈飞和红宇燕的株防效分别为98.05%、95.40%、97.31%和95.32%，鲜重防效分别为98.35%、97.32%、98.18%、97.93%；当20%双氟·氟氯酯WG较常规用量减量30%时，添加助剂63%激健EC、先正达U伴、迈飞和红宇燕的株防效分别为96.39%、94.88%、96.17%和94.89%，鲜重防效分别为96.87%、95.37%、98.09%和96.71%。无论减量15%还是30%，药后50 d添加助剂处理与常规不添加助剂处理的株防效和鲜重防效均差异不显著。

2.3.2 安全性及产量评价

施药后7、15 d各处理小区多数阔叶杂草生长开始被抑制以及黄化，有所差异但并不明显，均表现出较好的防控效果。并且各处理小区的小麦叶色、叶片大小、株高等生长均表现正常，无明显的药害现象。

小麦成熟时室内考种和实收测产结果（表5）表明，与20%双氟·氟氯酯WG单用相比，减量15%、30%后添加不同增效剂，无论是小麦的收获穗数、穗粒数、千粒重，还是实收产量，各处理间均无显著性差异。

3 结论与讨论

植保无人机因安全、高效等优势被广泛应用于农作物田间病虫草害的防控中。多数研究表明，植保无人机在应用过程中不同喷雾因子对雾滴沉积和防治效果影响很大，如喷雾参数、喷雾量、药液量、助剂等^［8-12］。本研究飞防作业参数优选结果与高军等的研究结果^［13］基本一致。高军等的研究表明，应用多旋翼植保无人机飞防作业，对雾滴沉积较为有利的飞行速度为3～5 m/s，飞行高度为1.5～2.0 m^［13］。本研究结果显示，无论是在定高 1.8 m 还是定速5 m/s时，随着飞行速度和高度的增加，各时期的雾滴数和覆盖度均呈现相同趋势，速度超过6 m/s、高度超过3.0 m时雾滴数和覆盖度明显下降。

目前，市场推广的常见喷雾助剂是通过改善药液表面张力、提高渗透性、抗雨水冲刷、防飘移、抗蒸发及抗光解等来提高药剂的作用速度和作用效果^［14-18］，按照化学结构分类，包括植物油类、表面活性剂类、无机盐类、有机硅类和矿物、油类助剂等^［19］。田志慧等对除草剂减量的研究表明，激健可分别降低除草剂使用量20%、40%^［20-21］，本研究中在除草剂减量15%、30%时，添加63%激健EC显著优于习惯用量施药的结果与之一致。本研究中以20%双氟·氟氯酯WG减量15%添加助剂63%激健EC在药后35、50 d的株防效、鲜重防效最高，药后35 d除助剂先正达U伴和红宇燕在20%双氟·氟氯酯WG减量30%条件下与习惯用量杂草株防效不显著外，其他处理显著高于常规用量。在目前农药减量施用的背景下防控麦田阔叶杂草可用20%双氟·氟氯酯WG 73.5 g/hm²+63%激健EC 225 g/hm²，或20%双氟·氟氯酯WG 73.5 g/hm²+迈飞225 g/hm²。

麦田杂草防除可使用电动多旋翼植保无人机T30，在实施无人机飞防作业时，应结合小麦生长实际，选择不同的飞行参数，建议适宜飞行高度为1.8～3.0 m，适宜的飞行速度为3～6 m/s。对新疆塔额盆地冬麦田播娘蒿、灰绿藜等阔叶杂草防除，可选用20%双氟·氟氯酯WG 73.5 g/hm²+63%激健EC 225 g/hm²或20%双氟·氟氯酯WG 73.5 g/hm²+迈飞225 g/hm²，20%双氟·氟氯酯WG用量减少30%，可有效降低化学除草剂的用量。

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