植保无人机在槜李病虫害防控中应用的可行性分析

金新梅 方云峰 姚张良

（1嘉兴市农业科学研究院桐乡农业科学研究所植物保护站，桐乡 314500；2 桐乡市石门湾粮油农业发展有限公司，桐乡 314500；3 嘉兴市农业科学研究院，嘉兴 314016）*为通信作者

槜李经济效益较高，是浙江省桐乡市的传统名果，但是病虫害发生严重影响了当地槜李产量。一般情况下，槜李果实发生病虫害后会引起提前落果，故需要在槜李开花后到果实采摘前这一时期进行2～3次病虫害防治工作。由于槜李树体高大，使用背包式喷雾器难以将药液喷到树顶，而常规的担架式喷雾器虽然能够将药液喷到树顶，但是在喷雾时药液易进入施药者的眼睛、口、鼻等，安全隐患较大，且施药者要一直抬头，防治工作辛苦、效率低下。

近年来，植保无人机已在多种作物的病虫害防治中得到了较好应用[1-2]。例如，在小麦生产中，使用植保无人机可较好地防治小麦锈病[3-4]；在玉米生产中，植保无人机可用于草地贪夜蛾的防治[5]和玉米田杂草的防控[6]；在水稻生产中，植保无人机已被较为成熟地应用于病虫害防治[7-9]。因此，若能将植保无人机应用于槜李的病虫害防治中，可能会大大减少人工投入、降低安全隐患，但是，由于槜李经济价值高、试验成本大，目前鲜有关于植保无人机在防治槜李病虫害上应用的相关研究。在此背景下，笔者开展了使用植保无人机防治槜李病虫害与人工防治的防效对比试验，以期为植保无人机在桐乡市槜李病虫害防控中的推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试药剂为20%甲维·甲虫肼悬浮剂（陕西汤普森生物科技有限公司生产）、50%甲基硫菌灵悬浮剂（江苏剑牌农化股份有限公司生产）、1.8%阿维菌素乳油（济南中科绿色生物工程有限公司生产）。供试植保装备为T16 型植保无人机（深圳市大疆创新科技有限公司生产）、CY-D 担架式机动喷雾机（浙江程阳机电有限公司生产）。

1.2 试验设计

试验在浙江省桐乡市梧桐街道桃园村进行。试验地槜李树龄为20年，树高为4～5 m。试验依据施药方式不同，设置植保无人机防治区和人工防治区（采用担架式喷雾器）2个区域，其中，植保无人机防治区的面积约为267 m2，人工防治区的面积约为1 700 m2。试验于2022年5月31日下午施药（此时槜李处于果实膨大期），各药剂用量按照当地常规用量施用。

施药当天试验地天气晴朗，气温为26～28 ℃，微风。植保无人机防治作业时长为7 min54 s，无人机飞行高度距槜李树顶约1.5 m（便于检测植保无人机作业时产生的向下强风对槜李落果的影响），药剂每667 m2兑水量约为10 kg；人工防治作业时长为7 h，药剂每667 m2兑水量约为100 kg。

1.3 调查内容及方法

将水敏纸置于树顶叶下果实附近，分别测试植保无人机防治区和人工防治区的药液沉降，每个区域重复测试3 次。

施药时，在无人机作业范围内目测观察是否有机械作用引起的槜李落果。

于2022年6月16日（此时槜李处于成熟期），在以树干为圆心、半径为2 m 的圆形范围内目测观察落果数量，并将其作为评价病虫害发生情况的指标。

在植保无人机防治区和人工防治区各取3个点，每点随机取1 kg 槜李果实样品用于农药残留检测，农药残留合格标准参考国标[10]。

1.4 数据处理

将原始数据录入Excel，计算平均值和标准误差；采用t 检验进行样本间差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 药液沉降

试验结果表明，植保无人机防治区与人工防治区的药液沉降存在明显差异。由图1可知，植保无人机防治区的平均液滴面积为37 008.73 μ m2，不到人工防治区平均液滴面积的十分之一，植保无人机防治区的液滴面积极显著小于人工防治区。由图2可知，植保无人机防治区的平均覆盖度为1.56%，人工防治区的平均覆盖度为5.32%，两者间差异达极显著水平；植保无人机防治区的平均雾滴数量为40.03 滴/cm2，是人工防治区平均雾滴数量的4 倍多，两者间差异达极显著水平；植保无人机防治区的平均液滴量为0.07 μL/cm2，约为人工防治区平均液滴量的十分之一，两者间差异达极显著水平。

图1 植保无人机防治区和人工防治区液滴大小比较

图2 植保无人机防治区和人工防治区药液沉降对比

2.2 防治效果及安全性评价

在施药时观察发现，植保无人机施药时产生的向下风力不会引起槜李落果，说明采用植保无人机防治槜李病虫害对处于果实膨大期的槜李挂果安全。由图3可知，在成熟期调查，植保无人机防治区与人工防治区的槜李落果数量无显著差异，说明2 种施药方式对槜李病虫害的防治效果相当。此外，植保无人机施药效率高，且其施药方向是自上而下，降低了施药的安全隐患。

图3 两种防治方式中由病虫害引起落果数量对比

图4 两种防治方式中甲基硫菌灵和多菌灵农药残留比较

通过农药残留检测发现，除了甲基硫菌灵和多菌灵之外，植保无人机防治区与人工防治区的槜李果实样品中均没有检测出阿维菌素等其他农药残留，且多菌灵的检出量远低于限制标准（0.5 mg/kg）。值得注意的是，在植保无人机防治区的槜李果实样品中，甲基硫菌灵含量高于多菌灵，而在人工防治区的槜李果实样品中，甲基硫菌灵含量与多菌灵的含量相等，说明人工防治区的槜李果实样品中的甲基硫菌灵已经全部代谢为多菌灵，而植保无人机防治区的槜李果实样品中的甲基硫菌灵没有全部完成代谢，表明植保无人机防治区的槜李果实样品中的甲基硫菌灵代谢速度比人工防治区的槜李果实样品慢。

3 结论与讨论

目前，关于槜李病虫害的种类、发生流行规律等的研究鲜有报道，种植户大多按照经验或依据农资商店推荐进行病虫害防治，在防治时期和防治药剂的选择上缺乏科学依据。本试验结果表明，在槜李果实膨大期采用植保无人机进行病虫害防治，对槜李挂果安全，对病虫害的防治效果与采用人工防治的相当的；同时，采用植保无人机防治时喷施的药液雾滴更细，水敏纸测试中的平均液滴面积、平均覆盖度、平均液滴量均极显著小于人工防治，平均雾滴数量极显著多于人工防治；但是，植保无人机防治区的槜李果实样品中的甲基硫菌灵代谢速度比人工防治区的槜李果实样品慢。

本试验选用的药剂为20%甲维·甲虫肼悬浮剂、50%甲基硫菌灵悬浮剂、1.8%阿维菌素乳油，但防治槜李病虫害的最佳药剂仍有待进一步确定，且植保无人机的飞行参数也需在未来研究中不断改进以提高防治效果。此外，槜李果树结果存在“大小年”（“大年”结果率高，需要疏果以保证果实品质；而“小年”结果率低，果实数量少，无需疏果），2022年是参试槜李果树的“小年”，未来笔者将进一步研究植保无人机施药飞行高度对“大年”槜李花期、幼果期落花和落果的影响，并探索植保无人机在槜李疏果方面的应用。