高效植保机械的应用研究

龚智峰，吴仪帆，堵一鸣

（1.嘉定区农机技术推广站，上海市 201800；2.上海市农业机械鉴定推广站，上海市 201601）

0 引言

随着生产专业化和集约化程度的提高，水稻种植全程病虫害机械化防治也成为新时期水稻种植者的迫切要求。近几年来，逐步推广应用的高效植保机械如自走式喷杆喷雾机、植保飞防无人机，可在全程防控水稻病虫害中能够发挥很好的作用。因此，开展高效植保机械在水稻全程病虫害防治中的应用技术研究显得尤为必要[1]。

1 试验背景

在嘉定区外冈镇水稻无人农场周泾基地，开展高效植保机械特性试验，对无人驾驶植保车、常规植保车、飞防无人机、担架式植保机的作业效率、作业质量、防治效果等作业指标进行对比。

2 作业效率对比试验

2.1 试验概况

试验时间：2023年8月18～19日。

试验地点：嘉定区外冈无人农场周泾基地。

试验机具：久保田3WP-600自走式喷杆喷雾机（加装无人驾驶系统）、丸山3WP-500自走式喷杆喷雾机（人工驾驶）、大疆T40无人机、3HH-36担架式植保机。

2.2 试验结果与分析

经记录和计算（具体数据见表1），无人驾驶植保车作业效率为2.15 hm2/h，常规植保车作业效率为2.57 hm2/h，飞防无人机作业效率为3.41 hm2/h，担架式植保车作业效率为2.53 hm2/h。由于考虑到无人驾驶植保车仍处在应用测试阶段，因此并未开至最大速度。从试验结果来看，植保车与担架式植保机效率相近，飞防无人机效率最高。如综合考虑用工成本的因素的话，无人驾驶植保车有一定的优势[2-3]。

表1 不同植保机械效率对比

3 雾化效果对比试验

3.1 试验背景

在作业效率试验的同时进行雾化效果的测试。试验田土壤类型为潮泥，水稻生长情况正常、飞防无人机分别采用2 L、4 L两种流量、无人驾驶植保车在30 L/667m2的流量下，取3个位置水稻、各取上、中、下3个位置用水敏试纸对喷洒雾滴进行收集。

3.2 试验结果与分析

无人机飞防植保试验后雾滴测试卡进行回收，将雾滴测试卡做好标记扫描进计算机后，经雾滴分析软件自动分析计算，得到相关数据进行分析，相关数据见表2和表3。

表2 无人植保飞机2L流量下雾化效果分析

表3 无人植保飞机4L流量下雾化效果分析

考虑到无人驾驶植保车并未对末端喷洒系统做相关改造，因此喷洒系统和常规植保车是一致的，所以选取了一种进行雾滴测试。试验后雾滴测试卡共回收9张，5张雾滴显示状态比较好。将雾滴测试卡做好标记扫描进计算机后，经雾滴分析软件自动分析计算，得到相关数据进行分析，相关数据见表4。

表4 自走式植保车30L流量下雾化效果

无人机飞防植保在2 L情况下平均雾化在96.92 µm、上部在106.4 µm、中部在101.96 µm、下部在91.316 µm。4 L情况下平均雾化在105.08 µm、上部在114.25 µm、中部在104.78 µm、下部在99.2 µm。由此两组数据可知，上部、中雾化效果差距不大，4 L流量下根部雾化效果更好。自走式植保车数据平均值在114 µm。均达到最佳雾滴粒径30～150 µm的农艺要求。

4 不同植保机械防治效果对比

4.1 作物与靶标

供试作物：水稻（南粳46）。

防治对象：稻纵卷叶螟（Cnaphalocrocis medinalis Guenee）。

施药器械：大疆植保无人机、亿丰丸山自走式喷雾机。

防治药剂：30%茚虫威WG 8 g/667m2（南通施壮化工有限公司生产）。

4.2 试验田概况

试验设在上海市嘉定区外冈镇。试验田土壤类型为潮泥，田间肥力、栽培措施较一致，前茬紫云英。水稻播种方式为翻耕机插秧稻。2021年5月5日浸种，6月2日插秧，水稻栽培密度为1.6万穴/667m2。于8月20日进行稻纵卷叶螟防治，施药时水稻处于拔节孕穗期，田间卷叶率为4.8%，虫量为6 400头/667m2。试验实施前未使用任何杀虫剂防治稻纵卷叶螟，施药时同时添加75%戊唑·嘧菌酯WP 15 g/667m2防治水稻纹枯病，其它农事照常规。

4.3 试验处理与设计

本试验设8个处理，3次重复，清水对照区面积200 m2（表5）。

表5 试验处理设计

4.4 试验条件与方法

防治稻纵卷叶螟试验于2023年8月20日上午7时施药，所有处理均每667 m2用30%茚虫威WG 8g（CK除外）。施药当天多云，施药时风力3级，平均温度29.5℃，最高温度32℃，最低温度27℃。药后第4天和第7天有小雨，平均温度29.4℃。

4.5 调查内容与方法

4.5.1取样方法。调查采用平行跳跃法取样，每个处理3个重复，每个重复随机取3个点，每点8穴，共24穴。此试验共调查4次，分别于药前、药后3天、7天、14天分别调查记录各考察点内卷叶数和活虫数。

4.5.2统计方法。各处理区药效差异性比较，采用Abbott校正公式计算；各处理区之间药效差异性比较，采用邓肯氏新复极差（DMRT）法对试验数据进行统计，按P=0.05标准进行显著性检验。

4.6 试验结果与分析

结果表明（表6、表7），使用两种施药器械喷施30%茚虫威WG 8 g/667m2防治稻纵卷叶螟，流量是影响药效速效性的关键因素，使用同种施药器械，流量越高，农药速效性越好，但药后14天防效各处理杀虫防效差异不显著（P＞0.05），均能达到优良水平。使用自走式植保机流量30 L/667m2处理（处理2），药后3天、7天和14天卷叶和杀虫防效（%）分别为66.7、81、82.9（卷叶防效）；88.3、100、100（杀虫防效）。与使用自走式植保机流量15 L/667m2处理（处理1）相比，其中药后3天与7药后天的卷叶防效分别提高了59.1%和34%，差异显著（P＜0.05）。使用大疆T40植保无人机流量3 L/667m2处理（处理6），药后3天、7天和14天卷叶和杀虫防效（%）分别为60.2、65.5、88.8（卷叶防效）；100、93.2、100（杀虫防效），其防效与使用大疆T40植保无人机流量2 L/667m2处理（处理5）相近。与其他相同施药器械处理相比（处理3、处理4），其药后3天的卷叶防效有所提高，但差异不显著（P＞0.05），其药后3天杀虫防效分别提高43.5%（处理3）和35.3%（处理4），差异显著（P＜0.05）。在对比使用不同施药器械喷施30%茚虫威WG 8 g/667m2防治稻纵卷叶螟的防效时，使用自走式植保机流量30 L/667m2的处理2与使用大疆T40植保无人机流量3 L/667m2处理（处理6）相比，其药后3天、7天和14天卷叶与杀虫防效均相仿。

表6 无人机防治水稻中期稻纵卷叶螟的卷叶防效

表7 无人机防治水稻中期稻纵卷叶螟的杀虫防效

5 结论

1）无人驾驶植保车作业效率为2.15 hm2/h，常规植保车作业效率为2.57 hm2/h，飞防无人机作业效率为3.41 hm2/h，担架式植保车作业效率为2.53 hm2/h。由于考虑到无人驾驶植保车仍处在应用测试阶段，因此并未开至最大速度。从试验结果来看，植保车与担架式植保机效率相近，飞防无人机效率最高。如综合考虑用工成本的因素的话，无人驾驶植保车有一定的优势[4]。

2）植保车和飞防无人机作为目前主流的高效植保机具，两者的喷洒的雾化效果均达到农艺上最佳雾滴粒径的技术要求。

3）植保车和飞防无人机在施药效果方面，针对稻纵卷叶螟进行了对比试验，不论是防卷叶效果还是防虫效果，两者防效相仿，差异并不显著。