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、適用性好、節水、節藥和（hé）省工等優點在（zài）農作物病蟲害防治中發揮著越來越重要（yào）的作用。植保無人飛機噴霧已成為病蟲害快速、高效的防（fáng）治作業模式。植保無人（rén）飛機作為新興的施藥器械，其防治作物病蟲（chóng）害的可（kě）行性、施藥參數和噴霧質量是（shì）人們最為關注的方麵。目前，植保無人飛機施藥已被廣泛應用於大田作物（玉米、水稻、小麥等）和經濟作物（棉花（huā）、煙草、茶樹、果樹等）病蟲草（cǎo）害的防治，主要防治對象包括（kuò）玉米螟、稻飛（fēi）虱、稻縱卷葉螟、水（shuǐ）稻紋枯病、蚜蟲、小麥白粉（fěn）病（bìng）等常見病蟲害和闊葉類（lèi）及禾本科雜草。通過對中國知網和Web of science等數據庫查（chá）詢，發現2013—2023年發表（biǎo）的植保無人（rén）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（yǐ）看（kàn）出，關於植保無人飛機施藥防治作物病蟲（chóng）害研究主（zhǔ）要集中（zhōng）在水稻（dào）、小麥和玉米三大主糧作物以及棉花上，其中（zhōng）關（guān）於植（zhí）保無人飛（fēi）機（jī）施藥防治水（shuǐ）稻病蟲害的論文最多（88篇（piān）），其次（cì）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文（35篇）和防（fáng）治棉花病蟲害的論文（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技術推廣服務（wù）中心、科研單位和中（zhōng）國優勢植保無人飛機生產企業、製劑企業、助劑企業針（zhēn）對航（háng）空（kōng）植保關注的病（bìng）蟲害防控問題開展全國（guó）性聯合試驗。據統計，2016—2022年共開展聯合試驗63次，涉及（jí）全國16個省（shěng）市（shì），測試了20種無人飛機機型、160多種藥劑和10多種（zhǒng）助劑。調查了植保無（wú）人飛機施藥（yào）防治水（shuǐ）稻、小麥、玉米、花生、馬鈴薯、柑橘（jú）、蘋果、茶樹等作物病蟲害情況以及（jí）棉（mián）花脫葉效（xiào）果。全國飛防聯合（hé）試驗中涉及的病蟲害主要有小麥白粉（fěn）病、赤黴病和蚜蟲；稻瘟病、水稻紋（wén）枯病和稻飛虱；玉米大小斑病（bìng）和（hé）草地貪夜蛾；柑橘紅蜘蛛和柑橘木（mù）虱；茶（chá）小綠葉蟬和（hé）茶尺蠖；馬鈴薯晚疫（yì）病；花生葉斑病；煙（yān）草棉鈴蟲。

圖1

本文綜述了飛防相（xiàng）關文獻和全國飛防聯合試驗中植保無人飛機施藥在不同作物病蟲草害防（fáng）治中的藥劑選擇、防治效果及影響因（yīn）素，為明確植（zhí）保無人飛機施藥防治作物病蟲害的可（kě）行性和推動航空植保快（kuài）速、健康發展提供理論和技術支撐。

1、植保無人機施藥對（duì）小麥病蟲害的（de）防治效果。

小（xiǎo）麥是（shì）世界上重要的糧（liáng）食（shí）作物，種植（zhí）麵積約占全球穀物的30.7%，居世界穀物種植麵（miàn）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（hé）產量均居世界首位。小麥（mài）病（bìng）蟲害的發生對小麥產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（wàn）hm²次，其中發生最為嚴（yán）重的蟲害是蚜蟲和紅（hóng）蜘蛛；小麥主要病害（hài）發生麵（miàn）積達1 746.22萬hm²次，其中赤黴病、白粉病和（hé）葉鏽病是小麥中最為（wéi）常見的（de）三大病害。目前（qián），植保無人飛機（jī）施藥主要用於小麥白粉病、赤黴（méi）病、葉鏽病和蚜（yá）蟲的防治（表（biǎo）1）。

  1.1 植保無人飛機施藥對小麥白粉（fěn）病的防治效果。

  2013年，楊帥等首（shǒu）次發表（biǎo）了植保無人飛機防治小麥白粉病的結果。該團（tuán）隊在探究飛行高度對小麥白粉（fěn）病防治效果的影（yǐng）響時發現，使用八旋翼植（zhí）保（bǎo）無人飛機在距離（lí）小麥高度0.5 m處噴施6%戊唑醇超低（dī）容量液劑，對乳熟期小麥（mài）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藥（yào）對小麥白粉病的防效基本相當，但植保無人飛機的施（shī）藥液量僅為1 L，而地麵施藥器械（xiè）的施藥液量為30 L，用水量大大降低，且作業效率極大提升。孔肖等探究了不同濃度丙環（huán）唑和醚菌酯對小麥白粉病的防效，表明用量（liàng）為1 L/667 m²的情況（kuàng）下，使用八旋翼無人飛機噴（pēn）施250 g/L丙（bǐng）環唑乳油和50%醚菌酯水分散粒劑，藥後7 d的（de）防效（xiào）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%己唑醇（chún）懸浮劑（jì）的防效（50%）。然而，程善閩（mǐn）等的研究發現，使用單（dān）旋翼植保無人飛機在（zài）噴施48%氰（qíng）烯（xī）菌（jun1）酯·戊（wù）唑醇懸浮劑7 d後，對（duì）小麥白粉病的防效僅為41.16%，低於自走（zǒu）式噴杆噴霧機對（duì）小麥白粉病的防效（72.90%）和彌（mí）霧機對小麥白粉病的防效（72.86%），說明在正確選擇藥劑的情況下，多旋翼植保（bǎo）無人飛機對小麥白粉病的防效範圍在79.6%～90.2%之間，優於單旋翼（yì）的防治效果，且與地麵施藥器械防治效果相當。

  1.2 植保無（wú）人飛機施藥對小麥（mài）赤黴病的防治效果。

  在植保無人飛機（jī）防治小麥赤黴病的過程中，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（fú）3 m，用量1 L/667 m²的條件下噴施20%氟唑菌酰羥胺懸浮劑，對小麥赤黴病的防效可達78.7%；陳土雲等在相同的飛行參數下（xià）以5種藥劑進行試驗後發現，植保無人飛機噴施30%丙硫（liú）菌唑（zuò）可分散油懸浮劑，對小麥赤黴病的防效最好，防效可達93.5%。王維（wéi）國等用極飛P20植保無人飛機（jī）噴施30%丙硫菌唑懸浮劑600 g/hm²和75%丙硫菌唑幹懸浮劑300 g/hm²，對赤黴病的（de）防效均在（zài）90%以（yǐ）上（shàng），明顯優於其他藥劑，尤其是噴施75%丙硫菌唑水分散粒劑，防效可達93.07%。潘凡在探究不同施（shī）藥器械噴施48%氰烯菌酯·戊唑醇懸浮劑對小麥赤（chì）黴病的防效及毒（dú）素殘留時（shí）發現，無人飛機噴施的持效期最長，防治效（xiào）果最好，且藥劑（jì）殘留量低於我國農藥最低殘留限量標準。

  上述研究表明，植保無人飛機對小麥赤黴病的防效範圍在78.7%～93.5%之間，藥劑殘留量（liàng）低於我國農藥最低殘留限量標準。因此，植保無人飛機在（zài）防治小麥灌漿揚花期赤黴病的過（guò）程中，推（tuī）薦在高度2 m，速度5 m/s的施（shī）藥條件下噴施丙硫菌唑（zuò）、氰烯菌酯或氟唑菌酰羥胺等殺菌劑進行2次防治，以便取得較好的防治（zhì）效果。

  1.3 植保無（wú）人飛機施藥（yào）對小麥蚜蟲的（de）防治（zhì）效果。

  針對不同的藥劑，巴秀（xiù）成等利用多旋翼植保無人飛機噴施（shī）氯氟氰菊酯和吡蟲啉對蚜（yá）蟲進行（háng）防（fáng）治，藥後7 d防效（xiào）可達到95%。Sun等（děng）利（lì）用極飛P20植保無人飛機在飛行高度1.5 m，速度（dù）3 m/s的情況下（xià）噴施40%氧樂果（guǒ）乳油，對蚜蟲的防效可以到90%以上。

  針對不同（tóng）的施藥參（cān）數，沈麗麗（lì）等研究發現，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%噻蟲胺·聯苯菊酯懸浮劑，6 d後的防效為91.31%，略差於自走式噴杆噴霧機的（de）防效（99.92%）。張武雲等的研究同樣表明，利用植保無（wú）人飛機噴（pēn）施70%吡（bǐ）蟲（chóng）啉水分散粒劑，對蚜蟲7 d後的防（fáng）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型單旋翼植保無人飛機，通（tōng）過篩選不同的飛行參數，發現在（zài）飛行高度1 m，速度3 m/s，噴施總流量1.7 L/min情況下，噴施33%氯氟·吡蟲啉懸浮（fú）劑對小麥蚜蟲的防治效果可達89.44%。Wang等通過對植（zhí）保無人飛機施藥液量分別為9、16.8、28.1 L/hm²和粗細2種噴頭進行（háng）組合試驗，發現在防治（zhì）小（xiǎo）麥蚜蟲（chóng）時，采用高施液量28.1 L/hm²、粗噴頭噴施33%氯氟氰菊（jú）酯·吡蟲啉（lín）懸浮劑，對小麥蚜蟲防治效（xiào）果顯著，且與地麵（miàn）傳統（tǒng）噴霧器械相當，防治效果均為90%左右。

  綜上所述，植保（bǎo）無人飛機在施藥液（yè）量大於16.8 L/hm²及合適的施藥（yào）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（de）防效範圍在82.4%～91.3%之間（jiān）。

  1.4 植（zhí）保無人飛機“一噴三防”對小麥病蟲害的防治效果。

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

  2、植（zhí）保無人飛機施藥對水稻病蟲害的防（fáng）治效（xiào）果。

  中國是（shì）世界第一水稻生產大國，水稻種植（zhí）麵積占全世界的20%，產（chǎn）量卻占世界的40%，為世（shì）界糧食產量作出（chū）重大貢獻，但每年病蟲害的發（fā）生對水稻的品質和產量造成嚴重威脅。

  一方麵，種植環境惡劣增加病蟲害發生概率（lǜ）；另一方麵，外來病蟲害的不斷入（rù）侵導致病（bìng）蟲害種類逐年增多。劉萬才等通過對（duì）近十年來農作（zuò）物病蟲害危害造成的損失進行統（tǒng）計分析，發現水稻上最為嚴重的病蟲害有水稻紋枯病、稻縱卷葉螟、稻飛虱、二化螟、稻瘟病（bìng）等（děng）。目（mù）前，植保無人飛機主要應用於防（fáng）治（zhì）水稻稻瘟病、紋枯病等病害和稻飛虱、稻縱卷葉螟等害蟲（表2）。

  2.1 植（zhí）保無人飛機施藥對水（shuǐ）稻稻瘟（wēn）病（bìng）的防治效果。

  針對不同施藥器械對（duì）水稻稻瘟病的防治效果，繆建錕等研究發現噴施（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且未加助劑的情況下防效為73.22%，添加助劑後最高防效可達89.79%，顯著高於人工噴霧器械（64.19%）。郭永旺等同樣用植保無人飛機噴施30%肟菌·戊唑醇（chún）懸（xuán）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。

  以上研究表明，使用植保無人飛（fēi）機噴施30%肟菌·戊唑醇懸浮劑，在合適的施藥參數條件下添加助劑，對水稻稻瘟病具有良好的防治（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病的防治效果。

  針對不同的植保（bǎo）器械（xiè），王利民等利（lì）用大疆T20四旋翼植保無人飛機噴施23%醚菌（jun1）·氟環唑懸浮劑和30%噻（sāi）呋（fū）·戊唑醇懸浮劑進行2次防治，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（gě）金萍通過大疆MG-1S和大疆T16噴（pēn）施24%噻呋酰胺懸浮劑並添（tiān）加飛防助劑，對紋枯病的株防效分別為85.84%和78.95%，低於傳統地麵機動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無人飛機對水稻紋枯病的防效（xiào）要略低於常規植保機械。

  以上（shàng）研究表明，植保無人飛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水稻葉部（bù）、穗部（bù）病害時，防治效果略（luè）優於傳統地麵噴霧;在防治中下部病害如水稻紋枯病時，地麵施藥（yào）處理的防效略優於飛防處理（lǐ）。

  2.3 植保無人飛（fēi）機施（shī）藥對水稻蟲害的防治效果。

  稻縱（zòng）卷葉螟和稻飛虱（灰飛虱、褐飛虱和白（bái）背飛虱）是水稻上影響最大（dà）、為害（hài）最為嚴重的2種害蟲，對整個稻田昆蟲群落起決定性作用，也是水稻害蟲防治的主要對象。

  針對植保（bǎo）無人飛機對水稻害蟲的防治效果，陸世忠等采用大疆MG-1P植保無人飛機（jī）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，噴（pēn）施（shī）5.7%甲氨基阿維菌（jun1）素苯甲酸鹽微乳劑和3%茚蟲威超低容量液（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植保無人飛機噴施10%吡蟲·噻嗪酮（tóng）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當的（de）防治效果。唐中興（xìng）等在研究植保無人飛機對水稻病蟲害防治效果時發現，使用（yòng）酰胺類藥劑在添加（jiā）助劑和農藥常規用量情況下，植保無人飛機對（duì）水稻二（èr）化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毒死蜱乳油的防效情（qíng）況，藥後3～10 d植保無人飛機的防效為74.0%～92.0%，殺蟲效（xiào）果和持效期均優於擔（dān）架式噴霧器。Chen等通過探究不同粒徑的噴頭對稻飛虱（shī）的防治效果時發（fā）現，在相同（tóng）的施藥參數下，細粒徑噴（pēn）頭的霧滴密度和防治效果要明（míng）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（duì）稻飛虱的（de）防效在90%左右。

  上述研究表明，針對水稻害蟲，使用（yòng）植保（bǎo）無人飛機噴施48%毒死蜱乳油、3%茚蟲威超低容量液劑（jì）和240 g/L噻（sāi）呋酰胺懸浮劑，在合適的施藥參數（shù）下，對水稻蟲害的防效範圍在74.0%～96.7%之間。

  2.4 植保無人飛機（jī）防（fáng）治水稻（dào）病蟲害全國飛（fēi）防聯合（hé）試驗防治效果。

  2018年（nián）6—8月，在植保無人飛機防治水稻病蟲害全國飛防聯合試驗中，應用（yòng）全豐3WQFTX-10、全豐3WQF120-12、高科S40-E、極飛P20、天途M6E 5種植保無（wú）人飛機機型（xíng），噴施27%三環·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·戊唑醇水分散粒劑、35%氯蟲苯甲（jiǎ）酰胺水分散（sàn）粒劑、250 g/L嘧菌（jun1）酯懸（xuán）浮劑、22%春雷·三環唑懸浮劑、40%嘧（mì）菌·戊唑醇懸浮劑、10%溴氰蟲酰胺懸浮劑9種藥劑進行（háng）2次防治：第1次藥後9 d，各藥劑處（chù）理區水稻（dào）枯心病防效均在80%以上；第2次藥後24 d，紋（wén）枯病防效均在70%以（yǐ）上。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，整個試驗過程中（zhōng）水稻植株未出現藥害現象（xiàng）。

  2019年7—8月（yuè），在（zài）植保無人飛機防治水稻病蟲害全國飛防（fáng）聯合試驗中，先後進行（háng）2次施藥，第2次藥後25 d，各（gè）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（zài）80.93%～94.01%之間，二化螟防治效果在87.82%～100.00%之間。收（shōu）獲時，空白對（duì）照區產量為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（zài）各藥（yào）劑處理區2次施藥，對水稻病蟲害起到了良好的防控作用，增產（chǎn）明顯，且在整個試驗過程中未出現藥害現象。

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

  目前，在農業生產中（zhōng），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），閆曉靜等通過對已報道的植保無（wú）人飛機在水稻田的減量（liàng）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%；農藥利用率次之，效益增量為4.25%；隨後依次是產量和防效（xiào）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，植保無人飛機在作業過程中大大提（tí）高了工作效率，也顯著提升了農藥利用率。此外，植保無人飛機在減量、增效、提產、成本效益（yì）等方麵也有一定的促進作用。

文章來源：《現代農藥》2023年第3期