植保無人飛（fēi）機施藥防治農作物病蟲害研究進（jìn）展（上）

  植保無人飛機因具有（yǒu）作業效率（lǜ）高、適用性好、節水、節藥和省工等優點在農作物（wù）病蟲害防治中發揮著越來（lái）越重要（yào）的作用。植（zhí）保無人飛（fēi）機（jī）噴霧已成為病蟲害快速、高效的防治作業模式。植保無人（rén）飛（fēi）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（wù）質量是人們最為關注的方麵。目（mù）前，植保無人飛機施藥已被廣泛應用於大田作（zuò）物（玉米（mǐ）、水稻、小麥（mài）等）和經濟作物（棉花、煙草（cǎo）、茶樹、果樹等）病蟲（chóng）草（cǎo）害的防治，主要防治對象包括（kuò）玉米螟、稻飛虱（shī）、稻縱卷葉螟、水稻紋枯病、蚜蟲、小麥白粉病等常見病蟲害和闊葉類及禾本科雜草。通過對中國知網和Web of science等數據庫查詢，發現（xiàn）2013—2023年發表的植保無人（rén）飛機施藥對作物病蟲害防治效果研（yán）究相關論文共（gòng）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要（yào）集（jí）中在水稻、小麥（mài）和玉米（mǐ）三（sān）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（wén）（49篇）、防治玉米病蟲草害（hài）的論（lùn）文（35篇）和防治棉花病蟲害的論文（17篇（piān））。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（chóng）害的論（lùn）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、科研單位和中國優勢植（zhí）保（bǎo）無人飛機生產企業、製劑企業（yè）、助劑企業針對航空（kōng）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（hé）試（shì）驗63次，涉及全國16個省市，測試了20種無人飛機機型、160多種藥劑和10多（duō）種助劑。調查了植保無人飛機施藥（yào）防治水稻、小麥、玉米、花生（shēng）、馬鈴（líng）薯、柑橘、蘋果、茶樹等作物病蟲害情況以及棉花脫葉效果（guǒ）。全國飛（fēi）防聯合試驗中涉及的病蟲害（hài）主要有小麥白粉（fěn）病、赤黴病和蚜蟲；稻（dào）瘟病、水稻紋枯病和稻飛虱；玉米大小斑病和草地貪夜蛾；柑橘紅蜘蛛和柑橘木虱；茶小綠葉蟬和茶尺蠖；馬鈴薯晚（wǎn）疫病；花生葉斑（bān）病；煙草棉鈴蟲。

圖1

本（běn）文綜述了飛防相關文獻和全國飛防聯合試驗中植保無人飛機施藥（yào）在不同作物病蟲草害防治中的藥劑選擇（zé）、防（fáng）治效果及影響因素，為明確植（zhí）保無人飛機施（shī）藥防治（zhì）作物病蟲（chóng）害的可行性和推動（dòng）航空植保快速、健康發展（zhǎn）提供理論和技術支撐。

1、植保（bǎo）無人機施藥對小麥病蟲（chóng）害的防治效果。

小麥是世界上重（chóng）要的糧食作物，種植麵積（jī）約占（zhàn）全球（qiú）穀物的30.7%，居世界穀（gǔ）物種植麵積之首（shǒu）。中國作為世界上最大的小麥生產基地，種植麵積和產量均居世界首位。小麥病蟲害的發生對（duì）小麥產量（liàng）和品（pǐn）質安全造成嚴重威脅。2022年，我國小麥蟲（chóng）害發生（shēng）麵積達（dá）1 950.22萬hm²次，其中發生最為嚴重的蟲害是蚜蟲（chóng）和紅蜘蛛；小麥主要（yào）病害發生麵積達1 746.22萬hm²次，其中（zhōng）赤黴病、白粉病和葉鏽病是小麥中最（zuì）為常見的三大病害（hài）。目前，植保無人（rén）飛機施藥主要用於小（xiǎo）麥白粉病、赤黴病、葉（yè）鏽病和蚜蟲的防（fáng）治（表1）。

  1.1 植保無人飛機（jī）施（shī）藥對小麥白粉病的防治效果。

  2013年，楊帥（shuài）等首次發表（biǎo）了植保無人飛機防治小麥白粉病的結果。該團隊在探究飛行（háng）高度對小麥白粉病防治效果的影響時發現，使用八旋翼植保無人飛機在距（jù）離小麥高（gāo）度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（yǔ）使用地麵背負式噴霧器施藥對小（xiǎo）麥（mài）白粉病的防效（xiào）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（qì）械的施藥液量為30 L，用（yòng）水量大大降（jiàng）低，且作業效率極大提升。孔肖（xiāo）等探究了不同濃度丙環唑（zuò）和醚菌酯對小麥白粉病的防效，表明（míng）用量為（wéi）1 L/667 m²的情況下，使用八旋翼無人（rén）飛機噴施250 g/L丙環唑乳油和50%醚菌酯水分散粒劑，藥後（hòu）7 d的防效分別為90.2%和84.5%。巴秀成等研（yán）究發現，在（zài）推薦劑量下，噴施30%肟菌（jun1）·戊唑醇懸浮劑對小麥白粉病的（de）防效為73.1%，顯著高（gāo）於30%己唑醇懸浮劑的防效（50%）。然而，程善閩等的研（yán）究發現，使用單旋翼植保無（wú）人飛機在噴施48%氰烯菌酯·戊唑醇懸浮劑7 d後，對小麥白（bái）粉（fěn）病的防效僅為41.16%，低於自走式噴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（72.86%），說明在正確選擇藥劑的（de）情況下，多旋翼植保無人飛機對小麥白粉病的防效範圍在79.6%～90.2%之間，優（yōu）於（yú）單旋翼的防（fáng）治效果，且與地麵施藥器（qì）械防（fáng）治效（xiào）果相當。

  1.2 植保（bǎo）無人（rén）飛機施藥對小麥赤黴病的防治效果。

  在植（zhí）保無（wú）人飛機防治小麥赤（chì）黴病的過（guò）程中，勞曉梅等使用大疆（jiāng）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（jun1）酰羥胺懸浮劑，對小麥赤黴病的防效可達78.7%；陳土（tǔ）雲等在相同的飛行參數下以5種藥劑進行試驗後發現，植保無人飛機（jī）噴施30%丙硫菌唑（zuò）可分（fèn）散油懸浮劑，對小麥赤黴病的防效最好（hǎo），防效可達93.5%。王維國等用極（jí）飛P20植保無人飛機噴施30%丙硫菌唑懸浮劑600 g/hm²和75%丙硫菌唑幹懸（xuán）浮（fú）劑300 g/hm²，對赤黴病的防效均在90%以上，明顯優於其他藥劑，尤其是噴施（shī）75%丙硫菌唑水分散粒劑，防（fáng）效可達（dá）93.07%。潘凡在探究不同施藥（yào）器械噴施（shī）48%氰烯菌（jun1）酯·戊唑醇懸（xuán）浮劑對小麥赤黴病的防效及毒素殘留時發現，無人飛機噴施的持效期最長，防治效果最好，且藥劑（jì）殘留量（liàng）低於我國農藥最低殘留限量標準。

  上述研究表明，植保無人飛機對小麥赤（chì）黴病的防效範圍（wéi）在78.7%～93.5%之間，藥劑殘留量低於我國農藥最低殘留限量標準。因此，植（zhí）保無人飛機在防治小麥灌漿揚花期赤黴病的過程中，推薦在高度2 m，速度5 m/s的施藥條件下噴施丙硫菌唑、氰烯菌酯或（huò）氟唑菌酰羥胺等殺菌劑進行2次（cì）防治，以便取得較（jiào）好的防治效果。

  1.3 植保無人飛機（jī）施藥對小麥蚜蟲（chóng）的防治效果。

  針對不同（tóng）的藥劑，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（chóng）啉對蚜蟲進行防治（zhì），藥後7 d防效可（kě）達到95%。Sun等（děng）利用（yòng）極飛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%氧樂果乳油，對蚜蟲的防效可（kě）以到90%以上。

  針對不同的施藥參（cān）數，沈麗麗等（děng）研究發現，植保無人飛機用量為2 L/667 m²效果要優於1.5 L/667 m²，噴施37%噻（sāi）蟲胺·聯（lián）苯菊酯懸浮劑，6 d後的防效為91.31%，略差於自走式噴（pēn）杆噴霧機的防效（99.92%）。張武雲等的研究同（tóng）樣表明（míng），利用植保（bǎo）無人飛機噴施70%吡蟲啉水分散粒劑，對蚜蟲7 d後的防效（xiào）為82.44%，略（luè）低於地麵傳統噴霧器械（89.22%）。蒙豔華等采用全豐3WQF120-12型單旋翼植保無人飛機，通過篩選不同的飛行參數，發現在飛行高度1 m，速度3 m/s，噴施總流量1.7 L/min情況（kuàng）下，噴施33%氯氟·吡蟲啉懸浮劑對（duì）小麥蚜蟲的防治效果可達89.44%。Wang等通（tōng）過對植保無人（rén）飛機施藥液量分別為9、16.8、28.1 L/hm²和粗細2種噴頭進行組合試（shì）驗，發（fā）現（xiàn）在防治小麥蚜蟲時，采用高施（shī）液量28.1 L/hm²、粗噴頭噴施33%氯（lǜ）氟氰菊酯·吡蟲啉懸浮劑，對小（xiǎo）麥蚜蟲防治效果顯著，且與地麵（miàn）傳統噴（pēn）霧器（qì）械相當（dāng），防治效果均為90%左右。

  綜上所述，植保無人飛機在施藥液量大於16.8 L/hm²及合適的施藥參數條件下噴（pēn）施吡蟲啉、氯氟氰菊酯、氧樂果等藥劑，對蚜蟲的防效範圍（wéi）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效果。

  2017年，在河南（nán）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（yuán）使用植保（bǎo）無人飛機噴施600 g/L吡（bǐ）蟲啉懸浮劑、45%咪（mī）鮮胺水乳劑和（hé）30%戊唑醇懸浮劑，發（fā）現在登記用量和減量20%條件下，對小麥蚜蟲均具有較好的防效，為85%。

  2、植（zhí）保無人飛（fēi）機施（shī）藥對水稻病（bìng）蟲害的防治效果。

  中國是世界第一水稻生產大國（guó），水稻種植麵積占全世界（jiè）的20%，產量卻占世界的40%，為世界糧食（shí）產（chǎn）量作出重大（dà）貢獻（xiàn），但每年病蟲害（hài）的發生對水稻的品質和產量造成嚴重威脅。

  一方麵，種植（zhí）環境惡劣（liè）增加病蟲害發生概率；另（lìng）一方麵，外來病蟲害的不斷（duàn）入（rù）侵導致病蟲害種類逐年增多。劉萬才等（děng）通過對近十年來（lái）農作物病蟲害危害造成的（de）損失進行統（tǒng）計分析，發現（xiàn）水稻上最為嚴重的病蟲害（hài）有（yǒu）水稻（dào）紋枯病、稻縱卷葉螟、稻飛虱、二化螟、稻瘟病等。目前，植保無人飛機主要應用於防治水稻（dào）稻瘟（wēn）病、紋枯（kū）病等病害和稻飛虱、稻縱卷葉螟（míng）等害蟲（表2）。

  2.1 植（zhí）保無人飛機施藥對水稻稻瘟病（bìng）的防治效果（guǒ）。

  針對不同施藥器械對水稻稻瘟病的防治效果，繆建錕等（děng）研究發現噴施30%肟菌·戊唑醇（chún）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（wéi）73.22%，添加助劑後最（zuì）高防效可達89.79%，顯著高於人工噴霧器械（64.19%）。郭永（yǒng）旺等同樣用（yòng）植保無人飛機噴施30%肟菌·戊唑醇懸浮劑，在添加助劑的情況下最高防效可達87.40%，得出相近的結果。

  以（yǐ）上研究表明，使用植保無（wú）人飛機噴施30%肟菌·戊唑醇懸浮劑，在合（hé）適的施藥參數條件下添加助劑，對水（shuǐ）稻稻瘟病具有良好的防治效果（guǒ），防效範圍在73.2%～89.8%之間。

  2.2 植保無人飛機施藥（yào）對水稻紋枯病的防治效果（guǒ）。

  針對（duì）不同的植保器械，王利民等利用大疆T20四旋翼植保無人飛機噴（pēn）施23%醚菌·氟環唑懸浮（fú）劑和（hé）30%噻呋（fū）·戊唑醇懸浮劑進行2次防治（zhì），對水稻紋枯病防效均在70%以上，與地麵噴霧防治效果相當。葛金萍通過大疆MG-1S和大疆T16噴（pēn）施24%噻呋酰胺懸（xuán）浮劑並添加飛防（fáng）助劑，對紋枯病的株防效分別為85.84%和78.95%，低於傳統地麵機（jī）動（dòng）噴霧器對水稻紋枯病的防治效果（90.55%）。陸涼夏和唐中興等同樣發現植保（bǎo）無人飛機對水稻紋枯（kū）病的防效要（yào）略（luè）低於常規植保機械。

  以上研究表明（míng），植保無人飛機（jī）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（fēi）機（jī）在防治水稻葉部、穗部病害時，防治效果略優於傳（chuán）統地麵噴霧;在防治中下部病（bìng）害如水稻（dào）紋枯病時，地（dì）麵施藥處理的防效（xiào）略優（yōu）於飛防處理。

  2.3 植保無人飛機施藥（yào）對水稻蟲害的防（fáng）治效果。

  稻縱卷葉螟（míng）和稻飛虱（灰飛（fēi）虱、褐飛虱（shī）和白背飛虱）是（shì）水（shuǐ）稻（dào）上影（yǐng）響最大、為害（hài）最為嚴重的2種害蟲，對整個稻田昆蟲群落（luò）起決定性作（zuò）用，也是水稻害蟲防（fáng）治的主要對象。

  針對植保無人飛機對水稻害蟲的防治效果，陸世忠（zhōng）等采用大疆MG-1P植保無人飛（fēi）機在飛行速度4.5 m/s，相（xiàng）對高度1.8 m，噴幅4 m，噴液量1.5 L/667 m²的情況下，噴（pēn）施5.7%甲氨基（jī）阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑和3%茚蟲威超低容量液劑，藥後14 d對稻（dào）縱卷葉（yè）螟防效為88.60%～96.74%。韋敏超等（děng）使用大疆（jiāng）T16植保無人飛機（jī）噴施10%吡（bǐ）蟲·噻嗪酮懸浮劑和240 g/L噻呋酰胺懸浮（fú）劑，施（shī）藥後14 d對稻縱（zòng）卷葉螟和稻飛虱的（de）防效分別為86.2%和89.5%，可達到與地麵施藥器械相當的防治效果。唐中興等在研究植保無人飛機對水稻病蟲害防治效果時發現（xiàn），使用酰胺類藥劑在（zài）添加助劑和農（nóng）藥常規用量情況下，植保無人飛機對水稻（dào）二化螟和稻飛虱的防效均在90%左右。

  針對不同（tóng）施藥器械，Qin等對比了使用植保無人飛機與（yǔ）擔架式噴霧器噴施480 g/L毒死蜱乳油的（de）防效情況，藥後3～10 d植保無人飛機的防效為74.0%～92.0%，殺蟲效果和持（chí）效期均優（yōu）於擔架式噴霧器。Chen等通過探究不（bú）同粒徑的噴頭對稻飛虱的防治效果時發現，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（míng）顯優於粗（cū）粒（lì）徑噴頭，在分蘖開花期噴施（shī）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，使用植保（bǎo）無人飛機噴施48%毒死蜱（pí）乳油、3%茚蟲威超低容量液（yè）劑和（hé）240 g/L噻（sāi）呋酰胺懸浮劑，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（zhī）間。

  2.4 植保無人飛機防治水稻病蟲害全國飛防聯合試驗防治效果。

  2018年6—8月，在植保無人飛機防治水稻病蟲害（hài）全（quán）國飛防聯合試驗中（zhōng），應用全豐（fēng）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，噴施27%三環（huán）·已唑醇懸浮劑、氨基酸水溶肥、40%氯蟲·噻蟲嗪水分散粒劑、75%肟菌·戊唑（zuò）醇水分散粒劑、35%氯蟲苯甲酰胺（àn）水分散粒劑、250 g/L嘧菌酯懸浮劑、22%春雷·三環唑懸浮劑（jì）、40%嘧菌·戊（wù）唑醇懸浮劑、10%溴氰蟲酰胺（àn）懸浮劑（jì）9種藥劑進行2次防治：第1次藥後9 d，各藥劑處理區水稻枯心病（bìng）防（fáng）效均在80%以上；第2次藥（yào）後24 d，紋枯病防效均（jun1）在70%以上。各處理均可以對水稻枯心病和水（shuǐ）稻紋枯病起到良好的防治作用，整個試驗過程中水稻植株未出現藥害現象。

  2019年7—8月，在植保無人飛機（jī）防治水稻病蟲害全國（guó）飛防聯合試驗（yàn）中，先後進行2次施（shī）藥，第2次藥後25 d，各藥劑處理區水稻紋枯病防治效果在80.03%～91.85%之間，穗頸瘟防治效果在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，增產率高達8.97%。在各（gè）藥劑處理區2次施藥，對水稻病蟲害起到了良好的防控作用，增（zēng）產明顯，且在整個試驗過程（chéng）中未出現藥害（hài）現象（xiàng）。

  2.5 植（zhí）保無人飛機施藥對水稻病（bìng）蟲害（hài）防（fáng）治的減施增（zēng）效（xiào）作用效益評估。

  目前，在農業生產（chǎn）中，為保證防治效果，大多植保無人飛機施藥量與地麵噴霧器械相當。2021年（nián），閆曉靜等（děng）通過對（duì）已（yǐ）報道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（shù）簡易性的效益（yì）增量最大，為6.53%；農藥利用率次之，效（xiào）益增（zēng）量為4.25%；隨後依次是產量和防效均為1.96%，化學（xué）農藥用量1.85%，成本效益為1.81%。

  以（yǐ）上（shàng）結果表明，植保無（wú）人飛機在作業（yè）過程中大大提高了工作效率，也顯著提升了農藥利（lì）用率。此外，植保無人飛機在減量、增效、提產、成本效益等方麵也有一定的促進作用。

文章來源：《現代農藥（yào）》2023年第3期