植保無人飛機施藥防治（zhì）農作物病蟲害研究進展（上）

  植保無人飛機因具有（yǒu）作業效（xiào）率高、適用性好、節水、節藥和省工等（děng）優點在農作物病蟲害防治中發揮著越來越重（chóng）要的作用。植保（bǎo）無人飛機噴霧已成為病蟲（chóng）害快速（sù）、高效（xiào）的防治作業模式。植保（bǎo）無人飛機作為新興的施（shī）藥器械，其防治作物病蟲害的可行（háng）性、施藥參（cān）數（shù）和噴霧質量是人們（men）最為關注的方麵。目前，植保無人飛機（jī）施藥已被廣泛應用於（yú）大田（tián）作物（玉米、水稻、小麥等）和經濟作物（棉花、煙草、茶樹、果樹等）病蟲（chóng）草害的防治，主要防治對象包括玉米螟、稻飛虱、稻縱卷（juàn）葉（yè）螟、水稻紋枯病、蚜蟲、小麥白粉病等常見病蟲害和闊葉類及（jí）禾（hé）本科雜（zá）草（cǎo）。通過對（duì）中國知網和Web of science等數據庫查詢，發現2013—2023年發（fā）表的（de）植保無人飛機施藥對作物病蟲害防治效果研究相關論文共216篇（圖1）。由圖1可以看出，關於植保無人飛機施藥防治作物病蟲害研究主（zhǔ）要集中在水稻、小麥和玉米三大主糧作物以及棉花上，其中關於植（zhí）保無人（rén）飛機（jī）施藥防治水稻病蟲害的論文最多（88篇），其次是植保無人飛機施藥防治小麥病蟲害的論文（49篇）、防治玉米病蟲草害的論（lùn）文（35篇）和防治棉花病蟲害的論文（wén）（17篇）。另外，植保無人飛機防治其他作物（柑橘、蘋果、核桃、茶樹、煙草、油菜和大豆）病蟲害（hài）的論文共27篇。國家（jiā）航（háng）空（kōng）植保科技創新聯盟從2016年開始聯合全國農（nóng）業（yè）技術推廣服務中心、科（kē）研單位和中國優勢植保無人飛機生產企業、製劑企業、助（zhù）劑企業針對航空植保（bǎo）關注的病蟲害防控問題開展全國性聯合試驗。據統計，2016—2022年共開展聯合試驗63次，涉及全國16個省（shěng）市，測試了20種無人飛機機型、160多種藥劑和10多（duō）種助劑。調查了（le）植保（bǎo）無人飛機施藥防治水稻、小麥、玉米（mǐ）、花生、馬鈴薯、柑橘、蘋果、茶樹等作物病蟲害情況以及棉花脫葉效果。全國飛防聯合試驗中涉及的病蟲害主要有（yǒu）小麥白粉病、赤黴病和蚜蟲；稻瘟病、水稻紋枯病和稻飛虱；玉米（mǐ）大小斑病和（hé）草地貪夜蛾；柑（gān）橘（jú）紅蜘蛛和柑橘木虱；茶小綠葉蟬和茶（chá）尺蠖；馬鈴薯晚疫病；花生葉（yè）斑病；煙草棉鈴蟲。

圖1

本文綜述了（le）飛防相關文獻和全國（guó）飛防聯合試驗（yàn）中植保無人（rén）飛機施藥（yào）在（zài）不同作物病蟲草害防治中的藥劑選擇、防治（zhì）效果及影響因素，為明確植保（bǎo）無人飛機施藥防治作物病蟲害的可行性和推動航空植保快速、健康發展提（tí）供理論和技（jì）術支撐。

1、植保無人機施（shī）藥對小（xiǎo）麥病蟲害的防治效果（guǒ）。

小麥是世界上重要的糧食作物，種植麵積約（yuē）占全球穀物的30.7%，居世界穀物（wù）種植麵積（jī）之首。中國作為世界上最大的（de）小麥生產基地，種植麵積和產（chǎn）量均居世界首位。小麥病蟲害（hài）的發生對小麥（mài）產（chǎn）量和品質安全造成嚴重威脅。2022年，我國小麥蟲害發生麵積達1 950.22萬hm²次，其中發生最為嚴重的蟲害是蚜蟲和紅蜘蛛（zhū）；小麥主要（yào）病害發生麵積達1 746.22萬（wàn）hm²次，其中赤黴病、白粉病和（hé）葉鏽病是小麥中最為常見的三大（dà）病害。目前，植保無人（rén）飛機施藥主要用於（yú）小麥白粉病、赤黴病、葉鏽病和蚜蟲的防治（表1）。

  1.1 植保無人飛機施藥（yào）對小麥白粉（fěn）病的防治效果。

  2013年，楊帥（shuài）等（děng）首（shǒu）次發（fā）表了植（zhí）保無人飛機防治小麥白粉病的結果（guǒ）。該團隊在（zài）探究飛行高度（dù）對小麥白粉病（bìng）防（fáng）治效果的（de）影響時發現，使用八旋翼植保無人飛（fēi）機在距離小麥高度（dù）0.5 m處噴施6%戊唑醇超低容量液劑，對乳熟期小麥白粉病的防治效果最好，防效達70.9%，與使用地麵背負式噴霧器施（shī）藥對小麥白粉病的防效基本相當，但植保無人飛機的施藥液量僅為1 L，而地麵施藥器械的施藥液量為（wéi）30 L，用水量大大降低，且作業效率極大提升。孔肖等探究了不同濃度丙（bǐng）環唑和醚（mí）菌酯對小麥白粉病的防效，表明用量為1 L/667 m²的情況下，使（shǐ）用八旋翼無人飛機噴（pēn）施250 g/L丙環唑乳油和50%醚菌（jun1）酯（zhǐ）水分散粒劑，藥後7 d的防效分別為90.2%和84.5%。巴秀成等研究（jiū）發（fā）現，在推薦劑量下，噴施30%肟菌·戊唑醇（chún）懸浮劑（jì）對小麥白粉病的防效為73.1%，顯著高於30%己唑醇懸浮劑的防效（xiào）（50%）。然而，程善（shàn）閩等的研究發現，使用單旋翼植保（bǎo）無人飛機在噴施48%氰烯菌酯（zhǐ）·戊（wù）唑醇懸浮劑7 d後，對小麥白粉（fěn）病的防效（xiào）僅為41.16%，低於自（zì）走式噴杆噴霧機對小麥白（bái）粉病的防效（72.90%）和彌霧機對（duì）小麥白粉病的防效（72.86%），說明在正確選擇藥劑的情況下，多（duō）旋翼植保無人（rén）飛機對小麥（mài）白粉病（bìng）的防效範圍在79.6%～90.2%之間，優於單旋翼的防治效果，且與地麵施藥器械（xiè）防治效（xiào）果（guǒ）相當。

  1.2 植保（bǎo）無（wú）人飛機施藥對小麥（mài）赤黴病的防治（zhì）效果。

  在植保無人飛機（jī）防治小（xiǎo）麥赤黴病的過程中，勞曉梅等使用大疆T20植（zhí）保（bǎo）無人飛機，在飛行高（gāo）度2 m，速度5 m/s，噴（pēn）幅3 m，用量1 L/667 m²的條件（jiàn）下噴施20%氟唑（zuò）菌酰羥胺懸浮劑，對（duì）小麥赤黴病的防效可達78.7%；陳土雲等在相同的飛（fēi）行參數下以5種藥劑（jì）進行試驗後發現，植（zhí）保無人飛機噴施30%丙（bǐng）硫菌唑可分散油懸浮劑，對小麥赤黴（méi）病的防（fáng）效最好，防效可達93.5%。王維國等用極飛P20植（zhí）保無人飛機噴（pēn）施30%丙硫菌（jun1）唑懸浮劑600 g/hm²和75%丙硫菌唑幹懸浮劑300 g/hm²，對（duì）赤黴病（bìng）的防效均在90%以上，明（míng）顯（xiǎn）優於其他藥劑，尤其是噴施75%丙硫菌（jun1）唑水分散粒劑，防效可達93.07%。潘凡在探究不同施藥器械（xiè）噴施（shī）48%氰烯菌酯·戊唑醇懸浮劑對小麥赤黴病的防效（xiào）及毒素殘留時（shí）發現，無人飛機噴施的持效期最長，防治（zhì）效果最好（hǎo），且藥劑殘（cán）留量低於我國農藥最低殘留限量標準。

  上述研究表明（míng），植保無人飛機對小麥赤黴病的防效範圍在78.7%～93.5%之間，藥（yào）劑殘留量低於我國農藥（yào）最低殘留限量標準。因此，植保無人飛機在防治小麥灌漿揚花（huā）期赤黴病的過程中，推（tuī）薦在（zài）高度2 m，速度5 m/s的施藥條件下噴施丙硫菌唑、氰烯菌酯（zhǐ）或氟唑菌酰羥胺等殺菌（jun1）劑進行2次防治，以便取得（dé）較（jiào）好的（de）防治效果。

  1.3 植保無人飛機施藥對小麥蚜蟲的防治效果。

  針對不同的藥劑（jì），巴秀成等利用多旋翼植保無人飛機噴施氯氟氰菊酯和吡蟲啉對蚜蟲進行防（fáng）治，藥後7 d防效（xiào）可達到95%。Sun等（děng）利用極（jí）飛P20植保無人飛機在飛行高度1.5 m，速度3 m/s的情況下噴施40%氧樂果乳（rǔ）油，對蚜蟲的防效可以到（dào）90%以上。

  針對不同的施藥參數，沈麗麗等研究（jiū）發現，植保無人飛機用量為2 L/667 m²效果（guǒ）要（yào）優於1.5 L/667 m²，噴施37%噻蟲胺·聯苯菊酯（zhǐ）懸浮（fú）劑，6 d後的防效為91.31%，略差於自走式噴杆噴（pēn）霧機的防（fáng）效（99.92%）。張武雲等的研究同樣表明，利用（yòng）植保無人飛機噴施70%吡蟲啉水（shuǐ）分散粒（lì）劑，對蚜蟲7 d後（hòu）的防效為82.44%，略低於地麵傳統噴霧器械（89.22%）。蒙豔華等采用全豐3WQF120-12型單（dān）旋翼植保無人飛機，通過篩選不同的飛行參數，發現在飛行高度（dù）1 m，速度3 m/s，噴施總（zǒng）流量1.7 L/min情況下，噴施33%氯氟·吡蟲啉懸浮劑對小（xiǎo）麥蚜蟲的防治效（xiào）果可（kě）達（dá）89.44%。Wang等通過對植保（bǎo）無人飛（fēi）機施藥液量（liàng）分別（bié）為9、16.8、28.1 L/hm²和（hé）粗細2種噴頭進行組合試（shì）驗，發現在防治小麥蚜蟲時（shí），采用高施液量28.1 L/hm²、粗噴頭（tóu）噴施33%氯氟氰菊酯·吡蟲啉（lín）懸浮劑，對小麥蚜蟲防治效果顯著，且與地麵傳統噴霧器（qì）械相（xiàng）當，防治效果均為90%左（zuǒ）右（yòu）。

  綜（zōng）上所述，植保無人飛機在施藥液量大於16.8 L/hm²及合適的（de）施藥參數條件下噴施（shī）吡蟲啉、氯氟氰菊酯、氧樂果等藥劑，對蚜蟲（chóng）的防效範圍在82.4%～91.3%之間。

  1.4 植保無人飛機“一噴三防”對小麥病蟲害的防治（zhì）效果（guǒ）。

  2017年，在河南省新鄉市開展小麥“一噴三防”全國飛防聯合試驗中，試驗（yàn）人員使用植保無人飛機噴施600 g/L吡蟲啉（lín）懸浮劑、45%咪鮮胺水乳劑和30%戊唑醇懸浮劑（jì），發現（xiàn）在登記（jì）用量和（hé）減量20%條（tiáo）件下，對（duì）小麥蚜蟲均具有較好的防效，為85%。

  2、植保（bǎo）無人飛機施藥對（duì）水稻病蟲害（hài）的防治效果。

  中國是世界第一水（shuǐ）稻生產大國，水稻種（zhǒng）植麵積占全世界的20%，產量卻占世（shì）界的40%，為世界糧食產量作出重（chóng）大貢獻，但每年（nián）病蟲害的發生對水稻的品質和產量造成嚴重威（wēi）脅。

  一方麵，種植環境惡劣增加病蟲（chóng）害發生概率；另一方（fāng）麵，外來病蟲（chóng）害（hài）的不斷入侵導（dǎo）致病蟲害種類逐（zhú）年增多。劉萬才等通過對近十年來農作物病蟲害危害造成的損失進行統計分析，發現水稻上最為嚴重的病蟲害有（yǒu）水稻紋枯病（bìng）、稻縱卷葉螟（míng）、稻飛虱、二化螟、稻（dào）瘟病等。目（mù）前，植保無人飛機主要應用於防（fáng）治水稻（dào）稻瘟病、紋枯病等病害和稻飛虱、稻（dào）縱卷葉螟等害蟲（表2）。

  2.1 植保無人飛機施（shī）藥對水稻稻（dào）瘟（wēn）病的防治（zhì）效果。

  針對不同施藥器械（xiè）對水稻稻瘟病的防治效果，繆建錕等研究（jiū）發（fā）現噴施（shī）30%肟菌·戊唑醇懸（xuán）浮劑，在作業高度2 m，間距4 m，速度2.9 m/s，用水量1.5 L/667 m2且未加助劑的情況（kuàng）下防效（xiào）為（wéi）73.22%，添加助（zhù）劑後最高（gāo）防效可達89.79%，顯著高於（yú）人工噴霧器（qì）械（64.19%）。郭永旺等同樣用植保無人飛機（jī）噴施30%肟菌·戊唑醇懸浮劑，在添（tiān）加助劑的情況下最高防效可達87.40%，得出相近的結果。

  以上研究（jiū）表明（míng），使用（yòng）植保無（wú）人飛機噴（pēn）施（shī）30%肟菌·戊唑醇懸浮劑，在合適的施藥（yào）參數條件下添加助劑，對水（shuǐ）稻稻瘟病（bìng）具有良好的防（fáng）治（zhì）效果，防效範（fàn）圍在73.2%～89.8%之間。

  2.2 植保無人飛機施藥對水稻紋枯（kū）病的防治效果。

  針對不同的（de）植保器械，王利民等（děng）利用大疆T20四旋翼植保無人（rén）飛機噴施23%醚菌·氟環唑懸浮（fú）劑和30%噻呋·戊唑醇懸浮劑進行2次防（fáng）治，對水稻紋枯病防效均在70%以上，與地麵噴霧防治效果相當。葛金萍通過（guò）大疆MG-1S和大疆T16噴施24%噻呋酰胺懸浮劑並（bìng）添加飛防助（zhù）劑，對紋枯病的株防效分別為85.84%和78.95%，低（dī）於傳統地麵機動噴（pēn）霧器對水稻紋枯病的防治效（xiào）果（90.55%）。陸涼夏和唐中興等同樣發現植保無人飛機對水稻紋枯病的防效要略低於（yú）常規植保機械。

  以上研（yán）究表明，植保無人飛（fēi）機對水稻紋枯病的防效範圍在70.0%～85.8%之間。綜合來講，植保無人飛機在防治（zhì）水稻葉部、穗部病害時，防治效果略優於傳統地（dì）麵噴霧;在防治中下部病害如水稻紋枯病時，地麵施藥處理的防效略（luè）優於飛防處理。

  2.3 植（zhí）保無人飛機（jī）施藥對水稻蟲害的防治（zhì）效果。

  稻縱卷葉螟和稻飛虱（灰飛虱、褐飛虱和白背（bèi）飛虱）是水稻上影響最大、為害最為嚴重的2種（zhǒng）害蟲，對整個稻田（tián）昆蟲群落起決定性作（zuò）用，也是水稻害蟲防治的主要對象。

  針對植（zhí）保無人飛（fēi）機對水稻害蟲的防治效果，陸世忠等采（cǎi）用大疆MG-1P植保無人（rén）飛機（jī）在飛行速度4.5 m/s，相對高度1.8 m，噴幅4 m，噴（pēn）液量1.5 L/667 m²的情況下，噴施5.7%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑和3%茚（yìn）蟲威超低容量液（yè）劑，藥後14 d對稻縱卷葉螟防效為88.60%～96.74%。韋敏超等使用大疆T16植保無（wú）人飛機噴施10%吡蟲·噻嗪（qín）酮懸浮劑和240 g/L噻呋酰胺懸浮劑，施藥後14 d對稻縱卷葉螟和（hé）稻飛虱的防效分別為86.2%和89.5%，可達到與地麵施藥器械相（xiàng）當的防治效果。唐中興等在研究植保（bǎo）無人飛機對水稻病蟲害防（fáng）治效果時發（fā）現（xiàn），使用酰胺類藥劑在添加助劑和農藥常規用量情況下，植保無人飛機對水稻二化螟和稻飛虱的防效均在90%左右。

  針對不（bú）同施藥器械，Qin等對比了使用植保無（wú）人飛機與擔架式噴霧（wù）器噴施480 g/L毒死蜱乳油的防效情況，藥後3～10 d植保無人飛機的防效為74.0%～92.0%，殺（shā）蟲效果（guǒ）和持效期均優於擔架式（shì）噴霧器。Chen等通過探究不同粒（lì）徑的（de）噴頭對稻飛虱的防（fáng）治（zhì）效果時發現，在（zài）相同（tóng）的施藥參數（shù）下，細粒徑噴頭的霧滴密度和防治效果要明顯優於粗粒（lì）徑噴頭，在分蘖開花期噴施48%毒死蜱乳油，藥後7 d對稻飛虱的防效在90%左右。

  上述研究（jiū）表明，針對水（shuǐ）稻害蟲，使用植保無人飛機噴施48%毒死蜱乳油、3%茚蟲威超低容量（liàng）液（yè）劑和240 g/L噻呋酰胺懸（xuán）浮劑，在合適的施藥參數下，對水稻蟲害的防效範圍在74.0%～96.7%之間。

  2.4 植保無人飛（fēi）機防治水稻（dào）病蟲害全國飛防聯合試驗防（fáng）治效果。

  2018年6—8月，在植（zhí）保無人飛（fēi）機防治水稻病蟲害全國飛防聯合試驗中，應用全豐3WQFTX-10、全豐3WQF120-12、高科S40-E、極飛P20、天途M6E 5種植保無人飛機機型（xíng），噴施27%三環·已唑醇懸浮劑、氨基酸水溶（róng）肥、40%氯蟲·噻蟲嗪水分（fèn）散粒劑（jì）、75%肟菌·戊唑醇水分（fèn）散粒劑、35%氯（lǜ）蟲苯甲酰胺水分散粒劑、250 g/L嘧菌酯懸浮劑、22%春雷（léi）·三環唑懸浮劑、40%嘧菌·戊唑醇（chún）懸浮（fú）劑、10%溴氰蟲酰胺懸浮劑9種藥劑進行2次防治：第1次藥後9 d，各藥劑處理區水稻（dào）枯心病防效均在80%以上；第2次藥後24 d，紋枯（kū）病防效均在70%以上（shàng）。各處理均可以對水稻枯心病和水稻紋枯病起到良好的防治作用，整個試（shì）驗過程中水稻植株未出現藥害現象。

  2019年7—8月，在植保無人飛（fēi）機防治水稻病（bìng）蟲害全國飛防聯（lián）合試驗中，先後進（jìn）行2次施（shī）藥，第（dì）2次藥後25 d，各藥劑處理區水稻紋（wén）枯病（bìng）防治效（xiào）果在80.03%～91.85%之間，穗頸瘟（wēn）防治效果在80.93%～94.01%之間，二化螟防治效果在87.82%～100.00%之間。收獲時，空白對照區產量（liàng）為570 kg/667 m²，藥劑處理區在580～621 kg/667 m²之間（jiān），增產率高（gāo）達8.97%。在各（gè）藥劑處理區2次施藥，對水（shuǐ）稻病蟲害起到了良好的防控作用，增產明（míng）顯，且在整個試驗過程中（zhōng）未（wèi）出（chū）現藥害現象。

  2.5 植保無人飛（fēi）機施藥對水稻病蟲害防治的減施增效作用效益評估。

  目前，在農（nóng）業生產中，為保證防治效果，大多植保無人飛機施藥量與（yǔ）地麵噴霧器械相當。2021年，閆曉靜等通過對已報道的植（zhí）保（bǎo）無人飛機在水稻（dào）田的減量增效作用梳理匯總分析並進行效益（yì）評估。結果顯（xiǎn）示，技（jì）術簡（jiǎn）易性的效益增量最（zuì）大，為6.53%；農藥利用率（lǜ）次之，效益增量為4.25%；隨後依次是產量和防效均為1.96%，化學農藥用量1.85%，成本效益為1.81%。

  以上結果表明，植保無人（rén）飛機在作業過程中（zhōng）大（dà）大提高了工作效率，也顯著提升了農藥利用率（lǜ）。此外，植保無人飛機在減量、增效、提產、成本效益（yì）等方麵也有一定的（de）促進作用。

文章來源：《現代農藥》2023年第3期