植保无人机不同参数设置对防...玉米田双斑萤叶甲效果的影响_苏志峰.pdf

2023 年 12 期 7摘 要：由于玉米吐丝期普遍株高达到2.5m以上时，传统的植保器械难以开展防治，近年来植保无人机越来越多的应用到玉米田病虫害尤其是对双斑萤叶甲的防治中来。研究表明，200g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂对双斑萤叶甲田间施用量为1025ml/亩时平均防效可达88.2%93.78%，25噻虫嗪分散粒剂对双斑萤叶甲成虫的防治效果在83.5%88.46%。当飞防作业速度4.5m/s或5.5m/s，飞行高度11.5m时无人机防治玉米病虫害效果较好。植保无人机使用200g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂25mL/亩防治玉米田双斑萤叶甲，当设置飞行高度2.5m，飞行速度4.5m/s-6.5m/s、喷雾量为1L/亩2L/亩之间时有较好的防治效果。实际防治中应充分考虑不同客观条件，以设置不同飞行参数。关键词：无人机；双斑萤叶甲；浓度；高度；速度植保无人机不同参数设置对防治玉米田 双斑萤叶甲效果的影响山西省大同市植物保护植物检疫中心 苏志峰 李荣峰 田玲 张国恒 姚继唐双斑萤叶甲Monolopta hieroglyphica属鞘翅目（Coleoptera）叶甲科（Chrysomelidae），是一种在我国分布广泛、取食多样的群居性害虫1。近年来，双斑萤叶甲已经成为山西省多种作物尤其是玉米田的重要害虫，其成虫主要在玉米抽穗期取食玉米叶片及花丝，造成缺颗，最终影响玉米产量。在进行化学防治时，传统的施药方式不仅造成了农药的大量浪费，还严重污染了生态环境2-3。与传统施药方式相比，植保无人机是近年来快速发展的一类空中施药机具，具有机动灵活、施药效率高、作业质量好、施药量和用水量少、不损伤农作物等优点，特别是针对玉米等高秆作物中后期病虫害的防治具有明显的优势4。1材料和方法1.1试验地点试验地选在山西省大同市平城区西韩岭乡冯庄村，连片种植总面积3000亩。玉米品种：大丰30，于5月初使用玉米播种机进行播种，株距30cm，行距40cm，种植密度5000株每亩。试验地地势平坦，灌溉方便，土壤pH7.2，有机质含量12.9g/kg5。1.2试验设备及药剂多旋翼植保无人机型号为极飞p80，飞行速度18m/s，喷幅510m，最大系统工作流量为10L/min，药箱容积35L；机动喷雾器型号为华盛泰山3W-15A，药箱容积15L，喷射距离9m。试验药剂为200g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂，瑞士先正达作物保护有限公司生产6-7。1.3试验设计为获得植保无人机施药的最佳亩喷洒量（最佳浓度）等数据，试验设定每亩施用200g/L氯虫苯甲酰胺原药量均为25ml，共设置6组无人机不同喷洒量及一组机动喷雾器常用喷洒量，根据喷洒量不同分别配置各处理的药量和水量并计算浓度，如表1所示。试验设置不加药剂仅加入清水和助剂的空白对照。无人机各处理参数设置为高度距离作物顶端2m，飞行速度4.5m/s，喷幅宽度5m，每处理重复3次，共24个小区。为获得植保无人机施药的最佳飞行高度和速度等飞行参数，试验设定每亩施用200g/L氯虫苯甲酰胺原药量均为25ml，共设置距离作物顶端1m、2.5m、4m三组不同飞行高度，各飞行高度下设置2.5m/s、4.5m/s、6.5m/s三组不同飞行速度，各次飞行统一设置2.5L的亩施用量。每处理重复3次，共计27个小区，如表2所示。表1 不同处理的喷洒量设置处理施药机械设定喷洒量（L/667m2）各小区喷洒量（L）每次加原药量（L）每次加水量（L）药剂浓度（%）1 无人机0.550.254.755.002 无人机1100.259.752.503 无人机1.5150.2514.751.674 无人机2200.2519.751.255 无人机2.5250.2524.751.006 无人机3300.2529.750.837机动喷雾器151500.25149.750.17DOI:10.15989/ki.hbnjzzs.2023.12.0208 2023 年 12 期表2 不同飞行参数设置处理飞行高度（m）飞行速度（m/s）处理飞行高度（m）飞行速度（m/s）112.562.56.5214.5742.5316.5844.542.52.5946.552.54.5各小区随机排列，小区面积均为10亩（6667），不同小区间隔30m，以降低双斑萤叶甲迁飞影响。试验分别于施药前、施药后3d和7d进入地块，随机取样统计百株虫量，计算虫口减退率和防治效果，并使用spss20数据处理软件计算各处理防治效果间的显著性差异（见表3、4）。计算公式：虫口减退率%=（处理前百株虫量-处理后百株虫量）/处理前百株虫量 100%，防治效果%=（处理组虫口减退率-对照组虫口减退率）/（1-对照组虫口减退率）100%。1.4试验条件本次试验与2022年7月28日、29日进行，两日天气晴朗，无风，最高温度29摄氏度，最低温度14摄氏度，试验于1600开始，平均气温26摄氏度。试验时玉米平均高度2.8m，处于雌蕊吐丝期，即双斑萤叶甲为害盛期。2结果与分析2.1不同喷洒量对防效影响由表3可以看出，相对于对照组来说，各处理后3d和7d百株虫量均出现明显下降。无人机处理16药后3d平均防治效率分别为76.86%、80.78%、85.85%、87.49%、87.63%和88.38%，机动喷雾器处理药后3d平均防效90.64%。无人机处理药后7d平均防治效率分别为84.27%、92.28%、94.23%、95.36%、95.27%、95.14%，机动喷雾器处理药后7d平均防效96.38%。以上数据表明，无人机以极低量施药时防治效果并非最优，可能是由于药液浓度过高，水量过少，加剧药液漂移和飘散，影响雾滴在作物表面的沉积。随着药液浓度下降防治效果逐步增加，但在大于2.0L/亩后防治效果趋于接近，说明无人机进一步降低药液浓度对防治效果的提升作用趋于稳定。机动喷雾器常用量喷雾一般为每亩15升，水量较大，药液浓度较低，其防治效果相对无人机来说更好，但优势并不明显，可能由于药液浓度过低，且其雾化效果一般，易在作物表面形成水滴落地，影响其药液附着性8。表3 不同喷洒量防治效果处理作业前百株虫量(头)药后3d药后7d百株虫量(头)虫口减退率%防治效果%百株虫量(头)虫口减退率%防治效果%13458774.7876.86a6481.4583.67a23236879.0580.78b3589.1690.46b33615684.5885.85bc2892.2493.17bc43354686.3787.49cd2594.0393.43bc53294486.5287.63cd2494.2293.58bc63504487.3388.38cd2494.0093.96bc73403589.8090.64d1495.8896.38cCK338368-8.97/384-13.61/注：同列数据后不同字母表示差异显著（P0.05）。2.2不同飞行参数对防效影响由表4及图1可知，各处理3d和7d百株虫量均出现明显下降。无人机处理19药后3d平均防治效率分别为80.95%、84.97%、83.89%、84.84%、87.29%、89.19%、88.69%、86.15%、83.29%。无人机处理19药后7d平均防治效率分别为89.96%、92.29%、91.17%、94.48%、94.96%、94.69%、93.97%、93.23%、90.49%。以上数据表明，无人机距离玉米植株顶端应选取合适距离才能达到最好效果，由于无人机本身具有极强的下压风场，距离植株过近时，叠加低速运行，单位面积强风作用时间长，易将液滴吹开，导致沉积变差，影响杀虫效果；而距离植株较远，叠加高速运行时，由于玉米植株的特性，液滴可能不易自上而下穿透玉米叶片，造成对植株下半部分2023 年 12 期 9虫体杀伤减弱，影响整体防治效果。选择合适的作业高度和作业速度，即选择合适的单位面积作业强度，当距离与速度均适中时有较好的防治效果。表4 不同飞行参数防治效果处理作业前百株虫量(头)药后3d药后7d百株虫量(头)虫口减退率%防治效果%百株虫量(头)虫口减退率%防治效果%13427179.2480.953988.6089.96a23545883.6284.973191.2492.29c33195682.4583.893289.9791.17bc43515883.4884.842393.7394.23cd53324686.1487.292494.2893.64cd63484188.2289.192493.9793.93cd73654587.6788.692593.1593.97cd83385184.9186.152692.3193.23cd93245981.7983.293589.2090.49b注：同列数据后不同字母表示差异显著（P0.05）。3小结与讨论相比较于机动喷雾器，无人机作为一种新型喷雾器械，具有浓度高、容量低、方便灵活、不受地形限制等特点，能够极大地降低劳动强度，提升植保作业效率。在玉米抽穗期后，玉米田内空间狭小，已不具备机动喷雾器的作业条件，此时植保无人机成为防治首选。本试验进行了固定高度和速度的参数条件下，研究无人机设置不同亩施用量对玉米地双斑萤叶甲防治效果的影响，同时进行了固定药剂浓度情况下不同飞行高度和速度对防治效果的影响。同等条件下，防治效果随亩施用量增加而增加，说明通过增加水量稀释农药，可以提高药液在植株和虫体上的附着性，进而提高防治效果，但由于无人机本身具有极佳的雾化能力，随着水量进一步增加，防治效果的增加趋于平缓9。不同的飞行高度和速度对无人机防治效果也有较大的影响，有可能造成药剂液滴沉积效果不佳或穿透不良，从而影响防治效果。结合实际情况，距离植株过近时无人机易受到地势不平的干扰，避障过多介入，导致飞行稳定性变差，降低作业安全性。而升高作业高度和加快作业速度则易导致下压风场效果降低，影响液滴沉积和穿透，在实际作业中应提高重视10。结合对无人机施药成本、效率方面的考虑，设置过大的亩用量将极大延长作业时间，从而增加起落架次、作业能耗和成本，导致作业效率降低，因此防治玉米地双斑萤叶甲较为有利的喷雾量为1L/亩2L/亩之间。作业高度应设置为略大于玉米高度，作业速度以46m/s为宜，在确保安全的情况下达到最高的防治效果和最大的防治效率。在实际的飞防效果上，助剂的添加及玉米的品种，作业时的光照、风速和气温等对防治效果也有影响，防治时应加以考虑。参考文献：1亓文哲,王菲菲,孟臻,等.我国植保无人机应用现状J.农药.2018,57(04):247-254.2陈盛德,兰玉彬,李继宇,等.植保无人机航空喷施作业有效喷幅的评定与试验J.农业工程学报,2017,33(07):82-90.3虞佩玉,王书永,杨星科.中国经济昆虫志叶甲总科(二)M.北京:科学出版社,1996.4王立仁,刘斌侠,付泓.玉米田双斑长跗萤叶甲的发生为害情况与防治对策J.陕西农业科学,2006(02):123,131.5赵秀梅,王立达,郑旭,等.六种杀虫剂对双斑萤叶甲成虫的田间防效测定J.黑龙江农业科学,2020(03):32-35.6卢辉,郭向阳,黄廷杰.植保无人机防治玉米病虫害的田间药效试验研究J.农业开发与装备,2020(10):26-28.7高军,李兴钊,吴春娟,等.多旋翼植保无人机玉米病虫害飞防参数优选初探J.基层农技推广,2021(02):18-21.8郝钢,郭建青,李建成,等.植保无人机在农田病虫害防治中的实践探究J.农业工程技术,2021(12):38-39.9刘婧婧.植保无人机在玉米病虫害防治中的应用J.农业工程技术,2022,42(06):30+32.10上官学平.植保无人机在玉米病虫害防治中的应用J.农业工程技术,2021,41(30):36+38.