詹欣堅 ， 黃銳浩 ， 徐淡云 ， 肖朝錦 ， 陳佳明 ， 羅 薇

（1.廣東省饒平縣新豐鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)農(nóng)村服務中心，廣東 潮州 521000；2.潮州市果樹研究所，廣東 潮州 521000）

柑橘是我國南方栽培面積最廣，經(jīng)濟地位最重要的水果之一[1]。柑橘在日常栽培管理中受到多種害蟲的威脅。柑橘木虱、銹蜘蛛、介殼蟲都是柑橘的主要害蟲，它們危害柑橘的生長發(fā)育，影響果實品質，造成巨大的經(jīng)濟損失[2]。通過掌握柑橘蟲害的發(fā)生規(guī)律，采用傳統(tǒng)的人工噴藥防治方式雖然可以做到有效防治，但存在耗時長、成本高、不安全等問題。為此，需要探索更加科學、高效、現(xiàn)代化的機械噴藥防治方式。植保無人機作為一種新型的農(nóng)藥噴施技術手段，目前已經(jīng)成為農(nóng)機行業(yè)增長的亮點和熱點[3]。無人機在噴藥技術方面的快速發(fā)展及應用普及為農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供了重要保障，不僅大大節(jié)約了水資源，而且減少了農(nóng)藥對環(huán)境的污染，滿足了高效、環(huán)保的要求[4]。本研究通過使用大疆T20植保無人機進行田間噴藥，調查分析施藥前后蟲害發(fā)生情況、作業(yè)成本及作業(yè)效率，以期為植保無人機在柑橘主要害蟲防治中的合理應用提供參考，提高植保無人機在橘園的應用效率。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗品種為白一號蕉柑，樹齡11年左右。試驗器材為大疆T20植保無人機，最大裝藥容積為20 L，飛行高度2.5 m～3 m，噴幅5 m～7 m，飛行速度3 m/s～4 m/s。試驗所用殺蟲藥劑為30%吡丙·呋蟲胺懸浮劑400 mg/L、28%阿維·螺蟲乙酯懸浮劑2 500 mg/L。

1.2 試驗設計

試驗在廣東省潮州市潮安區(qū)歸湖鎮(zhèn)克安村蕉柑種植區(qū)開展，試驗分為A、B、C三個試驗點，每個試驗點面積約6 670 m2。本試驗利用大疆T20植保無人機噴施30%吡丙·呋蟲胺懸浮劑400 mg/L、28%阿維·螺蟲乙酯懸浮劑2 500 mg/L，噴藥后蕉柑園其他管理措施正常進行。試驗前后分別調查各個試驗點蟲害發(fā)生情況，以有蟲株率、株均蟲口數(shù)的減退率來衡量防治效果。同時統(tǒng)計植保無人機作業(yè)與傳統(tǒng)人工作業(yè)的用時、用工，結合藥劑成本和無人機、傳統(tǒng)人工成本，計算并對比兩者的工作效率和工作成本。

1.3 調查方法

1.3.1 施藥安全性

施藥后持續(xù)觀察柑橘樹體生長發(fā)育情況。

1.3.2 柑橘木虱防效

試驗前分別在A、B、C三個試驗點按東、西、南、北、中五點式取樣法隨機選取5點，每點定4株樹為觀察樹，對20株樹進行掛牌、標記。在試驗前及試驗后7天調查觀察樹有發(fā)生柑橘木虱的株數(shù)，根據(jù)調查結果計算有蟲株率、有蟲株率減退率。計算公式如下：

在各個方位的4株觀察樹中，選2株樹對其新梢上柑橘木虱的發(fā)生量進行調查，共調查10株樹。每株樹的外圍、內(nèi)膛分別按東、西、南、北、中五個方位進行標記、調查，共調查10個枝梢。在試驗前及試驗后7天調查柑橘木虱活蟲數(shù)，根據(jù)調查結果計算株均蟲口數(shù)、株均蟲口減退率。計算公式如下：

1.3.3 銹蜘蛛防效

試驗前分別在A、B、C三個試驗點按東、西、南、北、中五點式取樣法隨機選取5點，每點定4株樹為觀察樹，對20株樹進行掛牌、標記。在試驗前及試驗后7天調查觀察樹果實上有發(fā)生銹蜘蛛的株數(shù)，根據(jù)調查結果計算有蟲株率、有蟲株率減退率。計算公式同上。

在各個方位的4株觀察樹中，選2株樹對其果實上銹蜘蛛的發(fā)生量進行調查，共調查10株樹。每株樹的外圍、內(nèi)膛分別按東、西、南、北、中五個方位進行標記、調查，共調查10個果實。每個果實調查五個視野（30倍手持放大鏡）上的蟲口數(shù)。在試驗前及試驗后7天調查銹蜘蛛活蟲數(shù)，根據(jù)調查結果計算株均蟲口數(shù)、株均蟲口減退率。計算公式同上。

1.3.4 介殼蟲防效

試驗前分別在A、B、C三個試驗點按東、西、南、北、中五點式取樣法隨機選取5點，每點定4株樹為觀察樹，對20株樹進行掛牌、標記。在試驗前及試驗后7天調查觀察樹果實上有發(fā)生介殼蟲的株數(shù)，根據(jù)調查結果計算有蟲株率、有蟲株率減退率。計算公式同上。

在各個方位的4株觀察樹中，選2株樹對其果實上介殼蟲的發(fā)生量進行調查，共調查10株樹。每株樹的外圍、內(nèi)膛分別按東、西、南、北、中五個方位進行標記、調查，共調查10個果實。在試驗前及試驗后7天調查介殼蟲活蟲數(shù)，根據(jù)調查結果計算株均蟲口數(shù)、株均蟲口減退率。計算公式同上。

1.4 植保無人機與傳統(tǒng)人工作業(yè)效率及作業(yè)成本對比

施藥時統(tǒng)計植保無人機作業(yè)與傳統(tǒng)人工作業(yè)的用時、用工，計算工作效率和工作成本。傳統(tǒng)人工采取高壓遠程噴藥機，由兩個工人一起實施田間操作。相關數(shù)據(jù)依據(jù)田間常規(guī)數(shù)據(jù)（高壓遠程噴藥機施藥：每667 m2人工費用為35元，每人每天工作時間為8 h，每人每天工作面積3 335 m2，每667 m2所需藥液量為300 L；植保無人機施藥：每667 m2費用為45元）及市場價格（每升藥液單價為0.27元）。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

數(shù)據(jù)統(tǒng)計采用Microsoft Excel 2007進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 安全性分析

大疆T20植保無人機施藥后，持續(xù)觀察柑橘樹體生長發(fā)育情況，發(fā)現(xiàn)各試驗點的樹體均表現(xiàn)安全，柑橘生長狀況良好，葉片生長正常，無任何藥害癥狀，表明植保無人機的應用對柑橘生長安全。

2.2 柑橘木虱防治效果分析

由表1、表2可知，利用植保無人機防治柑橘木虱前，試驗點A、B、C三處有蟲株率分別為50.0%、25.0%及20.0%，株均蟲口數(shù)分別為3.1頭、2.3頭及2.2頭。經(jīng)過防治，試驗點A、B、C三處有蟲株率均為0，株均蟲口數(shù)也均為0，有蟲株率減退率和株均蟲口減退率均達到100%。這說明利用植保無人機防治柑橘木虱效果顯著，柑橘木虱危害得到了有效控制。

表1 植保無人機防治柑橘木虱有蟲株樹調查表

表2 植保無人機防治柑橘木虱蟲口數(shù)調查表

2.3 銹蜘蛛防治效果分析

由表3、表4可知，利用植保無人機防治銹蜘蛛前，試驗點A、B、C三處有蟲株率均為100%，株均蟲口數(shù)分別為44.7頭、40.0頭及39.6頭。經(jīng)過防治，試驗點A、B、C三處有蟲株率分別為80%、60%及60%，株均蟲口數(shù)分別為17.6頭、14.3頭及18.0頭，有蟲株率減退率只有20%～40%，株均蟲口減退率約為54%～64%。這說明利用植保無人機防治銹蜘蛛效果不夠理想，銹蜘蛛危害不能得到有效控制。

表3 σ的計算結果

表3 植保無人機防治銹蜘蛛有蟲株樹調查表

表4 植保無人機防治銹蜘蛛蟲口數(shù)調查表

2.4 介殼蟲防治效果分析

由表5、表6可知，利用植保無人機防治介殼蟲前，試驗點A、B、C三處有蟲株率分別為30%、15%及15%，株均蟲口數(shù)分別為7.4頭、5.0頭及4.6頭。經(jīng)過防治，試驗點A、B、C三處有蟲株率分別為15.0%、5.0%及10.0%，株均蟲口數(shù)分別下降至3.3頭、2.3頭及2.0頭，有蟲株率減退率分別為50.0%、66.7%及33.3%，株均蟲口減退率為55%左右。這說明利用植保無人機防治介殼蟲的效果不夠理想，介殼蟲危害不能得到有效控制。

表5 植保無人機防治介殼蟲有蟲株樹調查表

表6 植保無人機防治介殼蟲蟲口數(shù)調查表

2.5 植保無人機與傳統(tǒng)人工作業(yè)效率及作業(yè)成本對比分析

由表7可知，在作業(yè)效率方面，植保無人機作業(yè)面積20 010 m2，用時3 h，人均作業(yè)面積可達6 670 m2/h；相同的作業(yè)面積，需兩人同時用時3天才能完成，高壓遠程噴藥機器人均作業(yè)面積為420.21 m2/h。植保無人機人均作業(yè)面積約為高壓遠程噴藥機的16倍。植保無人機僅需一人操控即在3 h內(nèi)將試驗區(qū)全部噴施一次，作業(yè)效率遠高于傳統(tǒng)人工作業(yè)。

表7 植保無人機與傳統(tǒng)人工效率對比

由表8可知，與傳統(tǒng)人工作業(yè)的藥液量300 L/667 m2相比，植保無人機作業(yè)的藥液量僅12 L/667 m2，其能夠節(jié)省96%的藥液量，從而大量減少藥物成本。植保無人機施藥成本比傳統(tǒng)人工作業(yè)節(jié)省22.2%，這說明植保無人機能夠降低成本?？傮w來看，植保無人機作業(yè)單位成本能夠比傳統(tǒng)人工作業(yè)降低69.65%。

表8 植保無人機與傳統(tǒng)人工作業(yè)成本對比

3 結論與討論

本研究利用大疆T20植保無人機防治A、B、C三個試驗點的柑橘主要蟲害效果有較大差別。研究結果表明，在防治柑橘木虱方面，防治后三個試驗點的有蟲株率減退率和株均蟲口減退率均達到100%，這說明植保無人機噴藥作業(yè)在防治柑橘木虱上效果顯著。本結果與唐明麗等[5]利用植保無人機飛防柑橘木虱的研究結果相同。然而，在防治柑橘銹蜘蛛和介殼蟲方面，利用植保無人機的防治效果沒有達到預期。

據(jù)悉，大疆T20植保無人機噴霧防治柑橘蟲害是從空中通過強壓把藥液噴成霧狀，霧化后的藥劑向下沉降[6]。這就造成了果樹外圍表面可以完全覆蓋藥劑，而越接近樹體的內(nèi)膛對藥劑的接觸則越少。首先，本研究在防治柑橘木虱方面，柑橘木虱危害都發(fā)生在新梢上，新梢的位置大都在果樹外圍，因此藥劑可以覆蓋到柑橘木虱的發(fā)生點，實現(xiàn)完全防治。其次，本研究在防治柑橘銹蜘蛛方面，從調查結果中發(fā)現(xiàn)，在果樹外圍的果實防治效果能達90%～100%，越靠近中心，防治效果越差，特別是內(nèi)膛果防治效果極差。最后，本研究在防治介殼蟲方面，從調查結果中也發(fā)現(xiàn)外圍果實防效好于中心，而內(nèi)膛果防治效果最差。銹蜘蛛和介殼蟲蟲害整株果樹均有發(fā)生，特別是內(nèi)膛，沉降式噴霧不能有效殺死內(nèi)膛的害蟲，所以防效由外向內(nèi)逐漸降低。黃俊源等[7]利用植保無人機防治柑橘紅蜘蛛的防治效果與本研究結果相似，無人機對紅蜘蛛的防治效果由上中下三層依次降低，下層柑橘防治效果不理想。

針對銹蜘蛛與介殼蟲防治效果較差可能還存在其他方面原因。一方面，試驗地點為老柑園，缺乏合理修剪，導致株間、行間嚴重郁閉，枝葉互相遮擋，影響了無人機藥劑噴霧的覆蓋效果。另一方面，果園的銹蜘蛛危害情況較嚴重，平均每個視野（30倍手持放大鏡）7～9只，基本遍布整個果實，尤其是向陰面，導致防治難度增大。

近年來，植保無人機作為一種新型的農(nóng)藥噴施技術手段，其在農(nóng)機行業(yè)占據(jù)重要地位[3]。無人機在農(nóng)業(yè)植保方面主要存在兩方面優(yōu)勢：第一，與傳統(tǒng)人工作業(yè)相比，無人機農(nóng)藥噴施具有飛行速度快、噴灑作業(yè)量大、操作靈活的優(yōu)點，能夠提升工作效率，并且自動化程度高，減少操作人員與農(nóng)藥的接觸；第二，無人機能夠有效地節(jié)約成本，不僅可以充分節(jié)約用水量和用藥量，充分提高資源的利用率，而且能夠降低人工成本[3]。

盡管植保無人機有不少優(yōu)點，但植保無人機在果樹防治中還存在一些問題需要進一步解決。第一，植保無人機精準施藥方面有待提升，由于果樹樹冠結構、枝葉形態(tài)與大田作物差異較大，郁閉果園的內(nèi)膛枝條和果實藥物難以附著和覆蓋，特別是對紅蜘蛛、銹蜘蛛、介殼蟲等的防治效果較差[8]；第二，植保無人機續(xù)航能力和承載藥液量需要進一步改進，大面積進行飛防作業(yè)時，需要頻繁更換電池及藥液，影響工作效率；第三，國家對植保無人機的補貼機制不夠完善，植保無人機價格較貴，行業(yè)門檻較高，且需要經(jīng)過專業(yè)的培訓[9-12]?？傮w而言，植保無人機在果樹植保上的發(fā)展還需要不斷探索。

綜上所述，本研究利用大疆T20植保無人機防治柑橘木虱效果顯著，并且安全、高效、節(jié)水、節(jié)藥、節(jié)成本，可以作為代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工防治的有效方式之一。通過植保無人機進行柑橘木虱統(tǒng)防統(tǒng)治是10畝以上或以合作社形式連片栽培的橘園的最佳選擇，尤其針對具有良好的管理、合適的株行間距、適宜的枝葉修剪、疏密有致的橘園。而且利用大疆T20植保無人機對類似狀況橘園一些其他蟲害進行早期預防，也具有一定效果。本研究為植保無人機在柑橘主要害蟲防治中的合理應用提供參考，植保無人機在柑橘生產(chǎn)中的推廣應用具有廣闊的市場前景。