朱曉鋒，徐兵強(qiáng)，宋 博，熊金銘，高冠榮，閆曉靜，阿布都克尤木·卡德爾，楊 森

(1.新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部西北荒漠作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/特色林果產(chǎn)業(yè)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心，烏魯木齊 830091；2.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)，烏魯木齊 830091；3.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，北京 100193)

0 引 言

【研究意義】農(nóng)業(yè)機(jī)械化是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的基本特征之一，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的內(nèi)在需求[1]。植保無人機(jī)不但作業(yè)效率高和節(jié)省人力外，而且可減少農(nóng)藥和水的用量，并克服了藥液流失嚴(yán)重的問題，且作業(yè)不受作物長(zhǎng)勢(shì)和地形的限制[2]。目前植保無人機(jī)在棉花、糧食作物方面得到了應(yīng)用[3-8]。但是植保無人機(jī)在林果樹上的應(yīng)用研究較少，且主要集中在樹冠等較小的柑橘、茶樹等樹木上[9-11]。核桃栽培歷史悠久，是世界上重要的堅(jiān)果之一。我國(guó)核桃栽培面積和產(chǎn)量均居世界第一。2018年，新疆核桃種植面積已達(dá)39.08×104hm2，年產(chǎn)核桃83.68×104t，已成為中國(guó)核桃主產(chǎn)區(qū)之一[12]。目前在新疆核桃生產(chǎn)中主要使用大容量、粗霧滴機(jī)動(dòng)高壓噴霧器噴霧防治核桃主要病蟲，由于核桃樹冠高大(樹高多數(shù)在3～10 m)，這種淋洗式的施藥方法作業(yè)強(qiáng)度大，效率低，且用水量大，藥液流失嚴(yán)重，土壤環(huán)境和生態(tài)環(huán)境易受到污染和破壞。【本研究切入點(diǎn)】提高核桃主要害蟲的防控效率，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)植保無人機(jī)噴霧對(duì)新疆核桃主要害蟲核桃黑斑蚜Chromaphisjuglandicola(Kaltenbach)和黃刺蛾Cnidocampaflavescens(Walker)高效防控?！緮M解決的關(guān)鍵問題】田間評(píng)價(jià)植保無人機(jī)噴霧不同藥劑對(duì)核桃黑斑蚜和黃刺蛾防控效果，為植保無人機(jī)在核桃主要害蟲防治中的合理應(yīng)用提供參考。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 核桃黑斑蚜

試驗(yàn)設(shè)在新疆喀什疏勒縣塔仔洪鄉(xiāng)7村核桃園，樹齡15年，樹高8～9 m，株、行距為3 m × 10 m，面積約6 hm2。在試驗(yàn)地，分別選取4個(gè)長(zhǎng)勢(shì)一致、約0.3 hm2的小區(qū)。

植保無人機(jī)使用大疆T16(深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司)，噴頭選用Teejet11001(美國(guó)噴霧系統(tǒng)公司)，飛行高度(距樹頂高度)2.0 m，行距4.5 m，用藥液量45 L/ hm2，飛行速度為3.0 m/s。噴霧助劑為倍達(dá)通(河北明順農(nóng)業(yè)科技有限公司)，用量為225 mL/ hm2(為總藥液量的0.5%，下同)；指示劑為85%誘惑紅(浙江吉高德色素科技有限公司)，用量為300 g/ hm2，下同。

1.1.2 黃刺蛾

試驗(yàn)設(shè)在新疆喀什疏勒縣巴合齊鄉(xiāng)2村核桃園，樹齡15年，樹高8～9 m，株、行距配置為3 m × 10 m，面積約4 hm2。在試驗(yàn)地，分別選取4個(gè)長(zhǎng)勢(shì)一致約0.3 hm2的小區(qū)。

植保無人機(jī)、噴頭、飛行高度，行距和指示劑同核桃黑斑蚜試驗(yàn)，用藥液量30 L/ hm2，飛行速度為4.4 m/s。助劑使用倍達(dá)通，用量為150 mL/hm2。

1.2 方 法

1.2.1 核桃黑斑蚜試驗(yàn)

25%環(huán)氧蟲啶可濕性粉劑(上海生農(nóng)生化制品股份有限公司)，用量300 g/ hm2；70%吡蟲啉水分散粒劑(江蘇長(zhǎng)青生物科技有限公司)，用量150 g/hm2；22%噻蟲·高氯氟微囊懸浮-懸浮劑(阿立卡：噻蟲嗪12.6%、高效氯氟氰菊酯9.4%，先正達(dá)蘇州作物保護(hù)有限公司)，用量375 g/ hm2；以及清水對(duì)照處理。

施藥前在每個(gè)小區(qū)選擇1株核桃樹作為標(biāo)準(zhǔn)株進(jìn)行定株調(diào)查，重復(fù)3次，在每株樹冠中下層四周和樹干中部不同方位定枝調(diào)查9枝約20 cm的被害枝條，統(tǒng)計(jì)枝條內(nèi)葉部核桃黑斑蚜蟲數(shù)，藥后第2、4、6、8、10和14 d再次調(diào)查每枝條內(nèi)核桃黑斑蚜數(shù)量，并統(tǒng)計(jì)外圍枝條和內(nèi)部枝條上的校正防治效果。

蟲口減退率(%)=

校正防治效果(%)=

1.2.2 黃刺蛾試驗(yàn)

22%噻蟲·高氯氟微囊懸浮-懸浮劑(同上)，用量525 g/ hm2；1.2%煙堿·苦參堿乳油(煙堿0.7%、苦參堿0.5%，內(nèi)蒙古帥旗生物科技股份有限公司)，用量為1 050 g/ hm2；3.2% 阿維菌素乳油(東莞市瑞德豐生物科技有限公司)，用量為525 g/ hm2，以及清水對(duì)照處理。

施藥前在每個(gè)小區(qū)選擇1株核桃樹作為標(biāo)準(zhǔn)株進(jìn)行定株調(diào)查，重復(fù)3次，在每株樹冠中下層?xùn)|、南、西、北、中 5個(gè)方位選擇20枝約40 cm長(zhǎng)為害較重的枝條，定枝統(tǒng)計(jì)枝條內(nèi)葉部黃刺蛾蟲口基數(shù)；藥后第1、3、5、7、10和14 d再次調(diào)查每枝條內(nèi)黃刺蛾數(shù)量，并統(tǒng)計(jì)校正防治效果，計(jì)算公式同核桃黑斑蚜防治效果評(píng)價(jià)。

1.2.3 農(nóng)藥地面流失率測(cè)定

噴霧前，在每個(gè)小區(qū)選擇3株核桃樹，以樹干為中心，分別在樹干下方、樹冠下方四周和樹冠外(株行間)四周地面均勻設(shè)置1、4、4個(gè)定性濾紙。噴霧結(jié)束后，收集濾紙，并裝入自封袋，帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定藥劑沉積量。

將定性濾紙裝入1#自封袋中，加5 mL的蒸餾水洗滌濾紙上的誘惑紅。根據(jù)示蹤劑的標(biāo)準(zhǔn)曲線和樣品的吸光度計(jì)算出樣品示蹤劑的濃度，計(jì)算沉積量(d)。

d=(c×v)/a，式中d(μg / cm2)為單位面積地面沉積量，c(μg / mL)為示蹤劑濃度，v(mL) 為洗脫液體積；a(cm2)為濾紙面積。

農(nóng)藥地面流失率的計(jì)算公式為：

2 結(jié)果與分析

2.1 植保無人機(jī)施藥對(duì)核桃黑斑蚜的田間防效評(píng)價(jià)及農(nóng)藥地面流失率檢測(cè)

研究表明，在添加噴霧助劑量為0.5%時(shí)，植保無人機(jī)噴施70%吡蟲啉防治效果較好，藥后第6 d，防治效果為47.63%，與25%環(huán)氧蟲啶處理藥有顯著性差異，藥后14 d防治效果達(dá)到最高，為80.37%，與其它2個(gè)處理均具有顯著性差異；22%噻蟲·高氯氟防治效果次之，藥后10 d防治效果達(dá)到最高，為56.94%；25%環(huán)氧蟲啶防治效果效果較低；3個(gè)處理的農(nóng)藥地面流失率均小于10%，分別為9.22%、4.44%和6.66%，不同處理之間的農(nóng)藥地面流失率之間無顯著性差異。表1

表1 植保無人機(jī)噴施不同藥劑對(duì)核桃黑斑蚜的防治效果及農(nóng)藥地面流失率

在核桃樹園植保無人機(jī)噴施70%吡蟲啉后2～14 d對(duì)外圍核桃黑斑蚜的防治效果均大于對(duì)內(nèi)膛核桃黑斑蚜的防治效果，其中施藥后6～14 d對(duì)外圍葉部核桃黑斑蚜的防治效果顯著高于對(duì)內(nèi)膛葉部核桃黑斑蚜的防治效果，其最高防治效果分別為96.05%和65.28%；噴施22%噻蟲·高氯氟后4～14 d對(duì)外圍核桃黑斑蚜的防治效果也均大于對(duì)內(nèi)膛核桃黑斑蚜的防治效果，但二者之間均無顯著性差異，最高防治效果分別為68.57%和49.02%。表2

表2 植保無人機(jī)噴施不同藥劑對(duì)不同核桃部位核桃黑斑蚜的防治效果

2.2 植保無人機(jī)施藥對(duì)黃刺蛾的田間防效評(píng)價(jià)及農(nóng)藥地面流失率檢測(cè)

研究表明，在添加噴霧助劑量為0.5%時(shí)，植保無人機(jī)噴施22%噻蟲·高氯氟、1.2%煙堿·苦參堿和3.2%阿維菌素后，防治效果逐漸升高，施藥5 d后各處理之間的防治效果均無顯著性差異，藥后第10 d各處理防治效果達(dá)到最高，分別為98.17%、90.39%和95.46%，藥后第14 d各處理防治效果略有下降；各處理的農(nóng)藥地面流失率分別為8.57%、5.30%和9.59%，3個(gè)處理之間無顯著性差異。表3

表3 植保無人機(jī)噴施不同藥劑對(duì)黃刺蛾的防治效果及農(nóng)藥地面流失率

3 討 論

3.1研究表明，植保無人機(jī)噴施不同藥劑對(duì)核桃黑斑蚜的防治效果較低，只有70%吡蟲啉對(duì)核桃黑斑蚜防治效果較好，最高為80.37%。原因可能有以下幾種：一是核桃黑斑蚜是一種刺吸式害蟲，聚集在核桃葉的背面取食為害，且活動(dòng)較少[13]；加之核桃葉片較大，植保無人機(jī)施藥絕大部分霧滴分布于核桃葉片的正面，因此，藥劑不能直接到核桃黑斑蚜蟲體，只能靠藥劑的內(nèi)吸作用殺死該蟲；二是此次試驗(yàn)用藥量較少。如據(jù)李廣闊等[14]研究表明，地面人工噴霧25%吡蟲啉5 000倍液對(duì)核桃黑斑蚜的防治效果為100%。而實(shí)驗(yàn)地人工噴霧用藥液量約3 000 L/ hm2，由此推算70%吡蟲啉的用藥量約214 g/ hm2，而實(shí)驗(yàn)用量為150 g/ hm2，用藥量減少近30%；三是藥液用量較少。此次試驗(yàn)藥液用量為45 L/ hm2，由于供試核桃樹冠高大(8～9 m)內(nèi)膛葉郁閉，造成內(nèi)膛葉著藥量較少，對(duì)內(nèi)膛核桃黑斑蚜的防治效果較低，最高為65.28%。據(jù)報(bào)道影響航空噴施效果的因素有很多，噴頭型號(hào)、作業(yè)高度、作業(yè)速度、藥劑濃度、藥劑配方等對(duì)霧滴在作物表面的沉積均有影響[15]。研究表明，植保無人機(jī)施藥對(duì)核桃樹上黃刺蛾的防治效果較高，均在90%以上。因此，可參考研究結(jié)果，利用植保無人機(jī)對(duì)核桃以及其它果樹(紅棗、杏、蘋果等)的黃刺蛾進(jìn)行防控。

3.2研究結(jié)果表明，植保無人機(jī)在核桃園施藥后，農(nóng)藥地面流失率在10%以內(nèi)；據(jù)前期研究表明，核桃園地面人工噴霧農(nóng)藥地面流失率為23.69%；此外在蘋果園和桃園地面人工噴霧的藥劑地面流失率在29%～ 39%[16]，由此可見，植保無人機(jī)施藥可減少農(nóng)藥的地面流失。

3.3研發(fā)航空噴霧霧滴蒸發(fā)抑制劑是改進(jìn)農(nóng)業(yè)航空噴霧效果的重要手段[6]。在無人機(jī)噴霧過程中添加噴霧助劑可以顯著提高霧滴沉積量、有效沉積率和農(nóng)藥利用率，減少農(nóng)藥使用量[17-18]。如在植保無人機(jī)噴霧防治棉蚜?xí)r，加入總藥液量1.5%的噴霧助劑能增加對(duì)棉蚜的防治效果，減少30%的農(nóng)藥用量[4]；在植保無人機(jī)防治玉米銹病時(shí)，添加噴霧助劑后，在農(nóng)藥減量30%時(shí)能夠達(dá)到正常用藥量防治效果[19]。在研究中為避免植保無人機(jī)在噴霧過程中霧滴飄失和蒸發(fā)的問題，參考何玲等[17]在研究噴霧助劑及施液量對(duì)植保無人機(jī)噴霧霧滴在水稻冠層沉積分布影響的相關(guān)報(bào)道，在各處理噴霧時(shí)均加入總藥液量0.5%的倍達(dá)通噴霧助劑，因此，此次試驗(yàn)防治效果應(yīng)為藥劑和噴霧助劑的雙重效果。截至目前還沒有關(guān)于噴霧助劑種類和使用濃度對(duì)核桃園植保無人機(jī)噴霧效果影響的相關(guān)報(bào)道，因此，在今后的研究中應(yīng)加強(qiáng)此方面的研究，為合理應(yīng)用助劑提供依據(jù)。

3.4在研究中植保無人機(jī)的施藥參數(shù)為行距4.5 m，速度3.0～4.4 m/s，用藥液量為30～45 L/ hm2，計(jì)算其效率為13.5～20.25 m2/s；以每天凈作業(yè)時(shí)間為4 h，每天可作業(yè)19.44～29.16hm2/(臺(tái)·d)；而地面人工高壓噴槍噴霧作業(yè)效率在1.0～2.0 hm2/(臺(tái)·d)，用水量為2 250～3 000 L/hm2。因此，植保無人機(jī)的作業(yè)效率為地面人工噴霧的14.58～19.44倍，并可節(jié)約用水2 220～2 955 L/ hm2。植保無人機(jī)在作業(yè)效率、節(jié)省用水量方面顯現(xiàn)出極大的優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié) 論

在核桃園植保無人機(jī)噴施70%吡蟲啉以及22%噻蟲·高氯氟、1.2%煙堿·苦參堿、3.2%阿維菌素和噴霧助劑后對(duì)核桃黑斑蚜和黃刺蛾的防治效果較好，分別在80%和90%以上，且農(nóng)藥地面流失率低。在新疆核桃生產(chǎn)過程中，可以利用植保無人機(jī)對(duì)核桃黑斑蚜和黃刺蛾進(jìn)行防控。