植保無人飛機施藥防治農作物病蟲害研究進展（上）

  植保無人飛機因具有作業效率高、適用（yòng）性好、節水、節藥和省工等優（yōu）點在農作物病蟲害防治中發揮著越來越重（chóng）要的作用。植保無人飛機噴霧已成為病蟲害快速、高效的防治作業模式。植保（bǎo）無人飛機作為新興的施藥器械，其防治作物病蟲害的可行性、施藥參數和噴霧質量（liàng）是人們最為關注的方麵。目前（qián），植保無人飛機施藥已被（bèi）廣泛應（yīng）用於大田作物（玉米、水稻（dào）、小麥等）和經濟作物（wù）（棉花、煙草、茶樹、果樹等）病蟲草害的防治，主要防治對象（xiàng）包（bāo）括玉米螟、稻飛虱、稻縱卷（juàn）葉螟、水稻紋枯病、蚜蟲、小麥白粉病等常見病蟲害和闊葉類及（jí）禾本科雜草（cǎo）。通過對中（zhōng）國知網和Web of science等數據庫查詢，發現2013—2023年發表（biǎo）的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（yóu）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（zhōng）在水稻、小麥（mài）和玉米三大主糧作物以及棉花上，其中關於植保無人飛機施藥防治水稻病（bìng）蟲害的論文最多（88篇（piān）），其次是植保無人飛機施藥防治小麥病蟲害的論文（49篇（piān））、防治玉（yù）米病（bìng）蟲草害的論文（35篇）和防治（zhì）棉花（huā）病蟲害的（de）論文（17篇）。另（lìng）外（wài），植保無人飛機（jī）防（fáng）治其他作物（柑橘、蘋果、核桃、茶樹、煙草、油菜和大豆）病蟲害的論文共27篇。國家航空植保科技創新聯盟從2016年開始聯合全國農業（yè）技術推廣服務中心、科研單位和中（zhōng）國優勢植保無人飛機生產企（qǐ）業、製劑企業、助劑企業針對航空植保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（shè）及全國16個（gè）省市，測試了20種無人（rén）飛機機型、160多種藥劑（jì）和10多（duō）種助（zhù）劑。調查了植保無人飛機施藥防治水稻（dào）、小麥、玉米（mǐ）、花生、馬鈴薯、柑橘、蘋果、茶樹等作（zuò）物病蟲害情況以及棉花脫葉效果。全國飛防（fáng）聯合試驗中涉及（jí）的（de）病蟲害主要有小（xiǎo）麥白（bái）粉病、赤黴病和蚜蟲；稻瘟病、水稻紋枯病和稻飛（fēi）虱；玉（yù）米大（dà）小斑病和草地貪夜蛾；柑橘紅蜘蛛和柑（gān）橘木虱；茶小綠葉蟬和茶尺蠖；馬鈴薯晚疫病；花生葉（yè）斑病；煙草棉鈴蟲。

圖（tú）1

本文綜（zōng）述了飛防相關文獻（xiàn）和全國飛防聯合試驗（yàn）中植（zhí）保無人飛（fēi）機施藥在不同作物病蟲草害防治中的藥劑選擇、防治效果及影響因素（sù），為明確植保無人飛機施藥防治（zhì）作物病蟲害的可行性和推動航空植保快速、健康發展提（tí）供理論和技術支撐。

1、植保無人（rén）機施藥對小麥病蟲害的防（fáng）治效果。

小麥是世界上重要的糧食作物，種植麵積約占全球穀物的30.7%，居世界穀物種植麵積之（zhī）首。中國作為世（shì）界上最大的小麥生產基地（dì），種植麵積（jī）和產量均居世界首位。小麥病蟲害的發生（shēng）對小麥產量和品質安全造成嚴重威脅（xié）。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；小麥主（zhǔ）要病害發生麵積達1 746.22萬hm²次，其中（zhōng）赤黴病、白粉病和（hé）葉鏽病（bìng）是小麥中最為常見的三大病害。目前，植保無人（rén）飛機施藥主要用於小麥白粉病、赤黴病、葉鏽病和蚜蟲的防（fáng）治（表1）。

  1.1 植保無人飛機（jī）施藥（yào）對小麥白粉病的防治效果。

  2013年，楊帥等首次發表了植保無人（rén）飛機（jī）防治小（xiǎo）麥白粉病（bìng）的結果。該團隊在探究飛行高度對小麥白粉病防治效果的影響時發現，使用（yòng）八旋翼植保無人飛機在距離小（xiǎo）麥高度0.5 m處噴（pēn）施6%戊唑醇超低（dī）容量液劑，對乳熟期小（xiǎo）麥白粉病的防治效（xiào）果（guǒ）最好（hǎo），防效達70.9%，與使用地麵背負式噴霧器施藥對小麥白粉（fěn）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（xiè）的施藥液（yè）量為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（bú）同濃度丙環唑和醚菌酯對小麥白粉病的防效，表明用量為1 L/667 m²的情況下，使用八旋翼無人飛機噴（pēn）施250 g/L丙環唑乳油和50%醚菌酯水（shuǐ）分散粒劑，藥後7 d的防效分別為90.2%和84.5%。巴秀成等研究發現，在推薦劑量下，噴施30%肟菌·戊唑醇懸浮劑對小麥白粉病的防效為73.1%，顯著高於30%己（jǐ）唑醇懸浮劑的防效（50%）。然而，程善閩等的研究（jiū）發現，使用單旋翼植保（bǎo）無人飛機在噴施48%氰烯菌酯（zhǐ）·戊唑醇懸浮劑7 d後（hòu），對小麥白粉病的防效僅為41.16%，低於自走式噴（pēn）杆噴霧機對小麥白粉病的防效（72.90%）和彌霧機對小麥白粉病的防效（xiào）（72.86%），說明在正確選擇藥劑（jì）的（de）情況下，多旋翼植保無人飛機對小麥白粉（fěn）病的（de）防效（xiào）範圍在79.6%～90.2%之間，優於單旋翼的防治效果，且與地麵施（shī）藥器械防治效果（guǒ）相當。

  1.2 植保無人飛機施藥對小麥赤黴病的防治效果。

  在植保無（wú）人（rén）飛機防治小麥赤黴病（bìng）的過程中，勞曉梅等使用大疆T20植保無人飛機，在飛行高度2 m，速度5 m/s，噴幅3 m，用量1 L/667 m²的條件下噴施20%氟唑菌酰羥胺懸浮劑，對小麥赤黴病（bìng）的防效可達78.7%；陳土雲等在相同的飛行參數下以5種藥劑進（jìn）行試驗（yàn）後發現，植保無人飛機噴施30%丙硫（liú）菌唑可分（fèn）散油懸浮劑，對小麥（mài）赤黴病的防效最好，防效可達93.5%。王維國等用極飛P20植保無人（rén）飛機噴施30%丙硫菌唑懸浮劑（jì）600 g/hm²和75%丙硫菌唑幹（gàn）懸浮劑300 g/hm²，對赤黴病的防（fáng）效（xiào）均在90%以上，明顯優於其他藥劑，尤其（qí）是噴施75%丙硫菌唑水分（fèn）散粒劑，防效可達93.07%。潘凡在探究不同施藥器械（xiè）噴施48%氰烯（xī）菌酯·戊唑醇懸（xuán）浮劑對小（xiǎo）麥赤黴病的防效及毒素殘留時發現，無人飛機（jī）噴施（shī）的持效期最長，防治效果最好，且藥劑殘留量低於我國農藥最低殘留限量標準。

  上述研究表明，植保（bǎo）無人飛機對小麥赤黴病（bìng）的防效範圍在78.7%～93.5%之間（jiān），藥劑殘留量低於我國農藥最低殘留限量（liàng）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（chéng）中，推薦在高度2 m，速度5 m/s的施藥條件下噴施丙硫菌唑（zuò）、氰烯菌酯（zhǐ）或氟唑菌酰羥胺等殺菌劑進行2次防治，以便取（qǔ）得較好的防治效果。

  1.3 植保無人飛機施藥對小麥蚜蟲的防治效（xiào）果。

  針對不同（tóng）的藥劑，巴秀成等利用（yòng）多旋翼植保無人（rén）飛（fēi）機噴（pēn）施氯氟氰菊酯和吡蟲啉對蚜蟲進行防治，藥後7 d防效可達到95%。Sun等利用極飛P20植保無人飛機在飛（fēi）行高度1.5 m，速度3 m/s的情（qíng）況下噴施40%氧樂果乳油，對蚜蟲的防效可以到90%以上。

  針對不同的施藥參數，沈麗麗等研究發現，植保（bǎo）無人飛機用量為2 L/667 m²效果要優於1.5 L/667 m²，噴施37%噻蟲（chóng）胺·聯苯菊酯懸浮劑，6 d後的防效為91.31%，略（luè）差於（yú）自（zì）走式噴杆噴（pēn）霧機的防效（99.92%）。張武雲（yún）等的研究同樣表明，利用植保無人飛機噴施70%吡蟲啉水分散粒劑，對蚜蟲7 d後的防效為82.44%，略（luè）低於地麵傳統噴霧（wù）器械（89.22%）。蒙豔（yàn）華等采用全（quán）豐3WQF120-12型單旋翼植保無人飛機，通過篩（shāi）選不（bú）同的飛行參數，發現在飛行高（gāo）度1 m，速度3 m/s，噴施總（zǒng）流量1.7 L/min情況下，噴施（shī）33%氯（lǜ）氟·吡蟲啉（lín）懸浮劑對小麥蚜（yá）蟲的防治效（xiào）果可達89.44%。Wang等（děng）通過對植保（bǎo）無人飛機施藥液量分別為9、16.8、28.1 L/hm²和粗細2種噴頭（tóu）進行組合試驗，發現在（zài）防治小（xiǎo）麥蚜蟲（chóng）時，采用高施（shī）液量28.1 L/hm²、粗噴（pēn）頭噴施33%氯氟氰菊酯·吡蟲啉懸浮劑，對小麥蚜蟲防（fáng）治效果顯著，且與地麵傳統（tǒng）噴（pēn）霧器械相當，防治效果均為90%左（zuǒ）右。

  綜上所述（shù），植保無人飛（fēi）機在施（shī）藥液（yè）量大於（yú）16.8 L/hm²及合適的施藥參數條件下噴施吡蟲啉、氯氟氰菊酯、氧樂果等藥劑，對蚜蟲的防效範圍在82.4%～91.3%之間。

  1.4 植保無人（rén）飛機“一噴三防”對小麥病蟲害（hài）的防（fáng）治效果。

  2017年，在河南省新鄉市開展小麥“一噴三防（fáng）”全國飛防聯合試驗中，試驗人員使用植保無人（rén）飛機噴施600 g/L吡蟲啉懸浮劑、45%咪（mī）鮮胺水乳劑和30%戊唑醇懸浮劑，發現在登記用量和減量20%條件下，對小麥蚜蟲（chóng）均具有較好的防效，為85%。

  2、植保（bǎo）無人飛機施藥（yào）對水稻病蟲害的防治效果。

  中國是世界第一水稻生產大國，水稻（dào）種植麵積占全世界的20%，產量（liàng）卻占世界的40%，為（wéi）世界糧食產量作出重大貢（gòng）獻，但每年（nián）病（bìng）蟲害的發生對水稻的品（pǐn）質（zhì）和產量造成嚴重威脅。

  一方麵（miàn），種植環境惡劣（liè）增加病蟲害發生概率；另一方麵，外來病（bìng）蟲（chóng）害的不斷入侵導致病（bìng）蟲害種類逐年增多。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（chóng）的病蟲害有水稻紋枯病、稻縱卷葉螟、稻飛虱、二化螟、稻瘟病等（děng）。目前，植保無人飛機主（zhǔ）要（yào）應用於防治（zhì）水稻稻瘟（wēn）病、紋（wén）枯病等病（bìng）害和稻飛虱、稻縱卷葉螟等（děng）害蟲（表2）。

  2.1 植保（bǎo）無（wú）人飛（fēi）機施藥對水稻稻瘟病的防（fáng）治效（xiào）果。

  針對不同施藥器械對水稻稻瘟病的防治效果，繆（miù）建錕等研究發現噴施30%肟菌·戊唑醇懸浮劑，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且未加助劑的情況下防效為73.22%，添加（jiā）助劑後（hòu）最高防效可達89.79%，顯著高（gāo）於人工噴（pēn）霧器械（64.19%）。郭永旺等同樣用植保無人飛機噴施30%肟菌·戊唑醇懸（xuán）浮劑（jì），在添加助劑的情（qíng）況下（xià）最高防（fáng）效可達87.40%，得出相近（jìn）的結果。

  以上研究表明，使用植保無人（rén）飛機噴施30%肟菌·戊唑醇懸浮（fú）劑，在合適的施藥參數條件下添加助劑，對（duì）水（shuǐ）稻稻瘟病具有（yǒu）良好（hǎo）的防治效果，防效範圍在73.2%～89.8%之間（jiān）。

  2.2 植保無人（rén）飛機施藥對水稻紋枯病的防治效果。

  針對不同（tóng）的植保器（qì）械，王利民等利用大疆T20四旋翼植保無人飛（fēi）機（jī）噴施23%醚菌·氟環唑懸浮劑和30%噻呋·戊唑醇懸浮劑進行2次防治，對水稻紋枯病防效均在70%以（yǐ）上，與地麵噴霧防治效果相當。葛金萍通過大疆MG-1S和大疆T16噴施24%噻呋酰胺懸（xuán）浮劑並（bìng）添加飛防助劑，對紋枯病的株（zhū）防（fáng）效分別為85.84%和78.95%，低（dī）於傳統地麵機動（dòng）噴霧器對水（shuǐ）稻（dào）紋枯病的防治效果（90.55%）。陸涼夏和唐中興等同樣發現植保無人飛機對水稻（dào）紋枯病的防效要略低於常規植保機械。

  以上研（yán）究表明，植保無人飛機對水稻紋枯病的防（fáng）效範圍（wéi）在70.0%～85.8%之間。綜合來講，植保（bǎo）無人飛機（jī）在防治（zhì）水稻（dào）葉部、穗部病害（hài）時，防治效果略優於（yú）傳統地麵噴（pēn）霧;在防治（zhì）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（lǐ）。

  2.3 植保無人飛機施藥對水稻蟲害的防治效果。

  稻縱卷葉螟和稻飛虱（灰飛虱（shī）、褐（hè）飛虱和白背飛虱）是水稻上影響最大、為害最為嚴重的2種害蟲，對整個稻田昆蟲群落起決定性作用，也是水稻害蟲防（fáng）治（zhì）的主要對象。

  針對植保無人飛機對水（shuǐ）稻害蟲的防治效果，陸世忠等采用大疆MG-1P植保無人飛機在飛行速度4.5 m/s，相對高度1.8 m，噴幅4 m，噴液量1.5 L/667 m²的情況下（xià），噴施5.7%甲氨基阿維菌（jun1）素苯甲酸（suān）鹽微乳劑和3%茚蟲威超低容量液劑（jì），藥後14 d對稻縱卷葉螟防效為88.60%～96.74%。韋敏超（chāo）等使用（yòng）大疆T16植保（bǎo）無人飛機噴施（shī）10%吡蟲·噻嗪酮懸（xuán）浮劑和240 g/L噻呋酰胺懸浮劑，施藥（yào）後14 d對稻縱卷葉螟和稻飛虱的防效分別為86.2%和89.5%，可達到與地麵（miàn）施藥器（qì）械相當的防治（zhì）效果（guǒ）。唐中興等在研究植保無人飛（fēi）機對水（shuǐ）稻病（bìng）蟲（chóng）害防治（zhì）效果時發現，使用酰胺類藥劑在添加助劑和農藥（yào）常規用量情況下，植保無人（rén）飛機對水稻二化（huà）螟和稻飛虱的防效均在90%左右。

  針對不同施藥器械，Qin等對比了使用植保無人飛機與擔架式噴霧器噴施480 g/L毒死蜱乳（rǔ）油的防效情況，藥（yào）後3～10 d植保無（wú）人飛機的防效（xiào）為74.0%～92.0%，殺蟲效果和（hé）持效期均優於擔（dān）架式噴霧器。Chen等通過（guò）探究不同粒徑的噴頭對稻（dào）飛虱的防治效果時發現（xiàn），在相同的施藥參數下，細粒徑噴頭的霧滴密度和防治效果要明顯優於粗粒徑噴頭，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（xiào）在90%左右。

  上述研究表明，針對水稻害蟲，使（shǐ）用植保無人飛機噴施（shī）48%毒死蜱乳油、3%茚蟲威超低容量液劑和240 g/L噻呋酰胺（àn）懸浮劑（jì），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（jiān）。

  2.4 植保無人飛機防治水（shuǐ）稻病（bìng）蟲害全國飛防（fáng）聯（lián）合試驗防治（zhì）效果（guǒ）。

  2018年6—8月（yuè），在植保無人飛機防治水（shuǐ）稻病蟲害全國飛防（fáng）聯合（hé）試驗中，應（yīng）用全豐3WQFTX-10、全（quán）豐3WQF120-12、高科S40-E、極飛P20、天途M6E 5種植（zhí）保無（wú）人飛（fēi）機機型，噴施27%三環·已唑醇（chún）懸浮劑、氨基酸水溶肥、40%氯蟲·噻蟲（chóng）嗪水分散（sàn）粒劑（jì）、75%肟菌·戊唑醇水分（fèn）散粒劑、35%氯蟲苯（běn）甲酰（xiān）胺水分散粒劑、250 g/L嘧（mì）菌酯懸浮劑、22%春雷·三環唑懸浮（fú）劑、40%嘧菌·戊（wù）唑醇懸浮（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（hòu）9 d，各藥劑處理區（qū）水稻枯心病（bìng）防效（xiào）均在（zài）80%以上；第2次藥（yào）後24 d，紋枯病防效均在70%以上。各處理均可以對水稻枯心病和水稻紋枯病（bìng）起（qǐ）到良好的防（fáng）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（zhí）保（bǎo）無（wú）人飛機防治水稻病蟲害（hài）全國飛防聯合試驗中，先後進行2次施藥，第2次藥後25 d，各藥劑處理區水稻紋枯病（bìng）防（fáng）治效（xiào）果在80.03%～91.85%之間，穗頸瘟防治效果在80.93%～94.01%之間（jiān），二化（huà）螟（míng）防治效果在（zài）87.82%～100.00%之間。收獲時，空白對照區產量為570 kg/667 m²，藥劑處（chù）理區在580～621 kg/667 m²之間，增（zēng）產率高達8.97%。在各藥劑處理區2次施藥，對水稻病蟲害起（qǐ）到了良好的防（fáng）控作（zuò）用，增產明顯，且在（zài）整（zhěng）個試驗過程中未出（chū）現藥害現象。

  2.5 植保無人飛機施藥對水（shuǐ）稻病蟲害防治的（de）減施增效作用效益評（píng）估。

  目前，在農業生產中，為保（bǎo）證防治（zhì）效（xiào）果，大多植保無人飛機施藥量與地（dì）麵（miàn）噴霧器械相當。2021年，閆曉靜等通過（guò）對已報道（dào）的植保無人飛機在水稻田的減量增效作用梳理匯總分析並進行效益評估。結果顯示，技術簡易性的效益增量最大，為6.53%；農（nóng）藥利用率次之，效益增量為4.25%；隨後依次（cì）是（shì）產（chǎn）量和防效均為1.96%，化（huà）學農藥用量1.85%，成本效益為1.81%。

  以上結果表明，植保無人飛機在作業過程中大大提高了工作效（xiào）率，也顯著提升了（le）農（nóng）藥利用率。此外，植保無人飛機在減量、增效、提產、成本（běn）效益等方麵也有一定的促進作用。

文（wén）章來源：《現代農藥》2023年（nián）第3期