无人机施药防治核桃细菌性黑斑病试验_刘枫.pdf

辽 宁 林 业 科 技Liaoning Forestry Science&Technology2023年第3期2023No3收稿日期：2022-10-27基金资助：国家重点研发计划项目（2019YFD1001603）；辽宁省农业科学院学科建设项目（2022DD237540）；辽宁省林业和草原局依托国家林草局科技创新平台研发项目（LLC 2022 16）。作者简介：刘枫，高级工程师，主要从事经济林良种选育及高效栽培技术研究，E-mail：。无人机施药防治核桃细菌性黑斑病试验刘枫（辽宁省经济林研究所，辽宁 大连116031）摘要：为研究无人机在核桃细菌性黑斑病防治中的防控效果及安全性，该文采用无人机喷雾和农用喷雾机喷雾防治核桃细菌性黑斑病。结果表明：无人机喷雾防治与农用喷雾机防治核桃细菌性黑斑病病果率分别为 9.53%、8.40%，防治效果分别为 47.17%和 53.51%，无人机喷雾比农用喷雾机平均每次可节约成本 939.56 元 hm-2。无人机喷雾有成本低、效率高等优点，与农用喷雾机喷雾对核桃细菌性黑斑病的防治效果比较无明显差异。关键词：无人机；核桃；细菌性黑斑病中图分类号：S792.130.7文献标识码：B文章编号：1001-1714（2023）03-0030-03核桃 Juglans regia 属胡桃科胡桃属多年生落叶乔木，因其营养丰富，含有众多人体所需的微量元素，深受人们喜爱1。辽宁省是我国核桃栽培的北界，目前栽培面积约 1.2 万 hm2。近年来，随着生态环境的变化，核桃细菌性黑斑病的危害呈现出愈发严重的态势，尤其绥中、大连等地区在核桃生长季降雨量较大，核桃细菌性黑斑病的发病率和落果率均较高2，降低了果园的经济效益，严重影响果农经营核桃园的积极性。目前，除了采用抗病品种及在果园保持良好的通风透光外，化学防治仍然是核桃细菌性黑斑病的最主要措施3。因此，在病害防治的关键时期采用更高效的化学防治是防治核桃细菌性黑斑病的主要方法。目前核桃细菌性黑斑病防治喷药方式主要为背负式喷雾器喷施和地面动力机械喷施。这两种作业方式需要大量人工，劳动强度大、效率低、成本高、耗时长。由于农村劳动力日益短缺，难以抓住病害防治的关键时期高质量地完成喷药作业，喷洒效果难以保证，对人体也有一定危害。植保无人机作为一种新型的施药器械，具有效率高、成本低等优势，近年来在植保领域的作用越来越大，应用领域不仅覆盖水稻、玉米、小麦等大田作物，同时还在林业、牧草等领域广泛应用4-6。本文对植保无人机喷药防治核桃细菌性黑斑病的防治效果及成本进行比较，以期为植保无人机更好地防治核桃病虫害提供理论依据。1材料与方法1 1.1 1试验地点试验地点试验地位于辽宁省大连市金普新区松木岛村，该地区属于北温带季风性大陆性气候，年均气温9.3，无霜期 169.2 d，年降水量 579.7 mm，年日照时数 2 850.9 h。棕壤土，肥力中等。1 1.2 2试验材料试验材料试验材料为 20 年生辽宁 1 号核桃，株行距4 m3 m，南北行向，树势生长健壮，长势一致。2%春雷霉素水剂，日本北兴化学工业株式会社生产，江门市植保有限公司分装；80%代森锰锌可湿性粉剂，美国陶氏益农公司生产，中农立华（天津）农用化学品有限公司分装。1 1.3 3试验设计试验设计试验设 2 个处理，处理 1：植保无人机喷雾施药；处理 2：农用喷雾机施药，以不施任何药剂作为对照。每处理各 667 m2，3 次重复，试验期间田间管理措施一致。药剂防治共喷药 3 次，分别在 4 月 30 30第 3 期2023 年日、5 月 6 日和 5 月 16 日进行喷药，每次均喷施 2%春雷霉素水剂 400 倍液+80%代森锰锌可湿性粉剂600 倍液两种药剂混合液。无人机型号为大疆 T20植保无人机，载液量最高 20 L，喷头雾化颗粒 130250 m，喷幅 47 m（8 喷头）。飞行高度 5 m，核桃林 667 m2用水量 10 L。农用喷雾机施药由 2 名工人一起实施田间操作，每 667 m2用水量 200 L。喷药器械作业如图 1。核桃林 667 m2无人机喷雾使用春雷霉素 125 mL、代森锰锌 83.2 g，农用喷雾机667 m2使用春雷霉素 500 mL、代森锰锌 333 g。1 1.4 4调查统计调查统计各处理均采用“Z”字型采样法选取 10 株树进行调查，每株树在核桃生理落果后按东西南北 4 个方向，每个方向分上中下 3 层共选择 50 个果实悬挂标记牌，7 月份对挂牌标记果实进行病果数量调查（病害导致落果的按照病果处理）。病果率（%）=病果数量/标记果实数量100%防治效果（%）=（对照树病果率-处理树病果率）/对照树病果率100%同时计算试验区和对照区的药剂费用、人工（机械）费用，比较园地使用药剂防治成本。每次喷药后，观察是否有叶伤、果伤、落叶、落果等药害情况发生。1 1.5 5数据处理数据处理试验数据采用 Excel 2007 及 SPSS 20.0 软件进行处理。2结果与分析2 2.1 1无人机施药安全性无人机施药安全性观察发现，植保无人机施药的雾化效果更好，植保无人机施药的药剂浓度为农用喷雾机施药浓度的 5 倍。植保无人机喷药后叶片和果实均正常生长，未观测到落叶、落果、果伤、叶伤等药害发生。2 2.2 2核桃细菌性黑斑病防治效果核桃细菌性黑斑病防治效果由表 1 可以看出，无人机施药和农用喷雾机施药对核桃细菌性黑斑病均有良好的防治效果，病果率分别为 9.53%和 8.40%，明显低于不使用药剂对照。采用植保无人机喷药病果率略高于农用喷雾机喷药病果率，但无显著差异，采用农用喷雾机施药的防治效果略好于使用植保无人机施药。表1不同施药方式对核桃细菌性黑斑病防治效果施药方式无人机喷雾农用喷雾机不施药调查果数150015001500病果数143126252病果率/%9.53b8.40b18.07a防治效果/%47.1753.51注：不同小写字母表示差异显著（P0.05）。2 2.3 3不同施药方式防治成本不同施药方式防治成本植保无人机和农用喷雾机 667 m2用药量见表2。采用无人机施药防治，每次租金 300.00 元 hm-2，药剂费用为 252.94 元 hm-2。采用农用喷雾机防治，每次人工费用为 480.00 元 hm-2（2 人共同喷药每天防治面积 0.5 hm2，每人每天劳务费 120.00元），药剂费用 1 012.50 元 hm-2。与农用喷雾机防治相比，无人机防治可节省药剂费用 759.56 元 hm-2，节省人工费用 180.0 元 hm-2，共节约成本 939.56元 hm-2（表 2）。图1植保无人机与农用喷雾机作业刘枫：无人机施药防治核桃细菌性黑斑病试验 31第 3 期2023 年辽 宁 林 业 科 技3结论与讨论3 3.1 1不同施药方式防治效果不同施药方式防治效果植保无人机防治与传统农用喷雾机防治相比，明显减少了单位面积防治的药剂施用量和用水量，防治效果虽略低于传统农用喷雾机防治，但提高了药剂的使用效率，降低了农药残留，减轻药剂对环境的污染。植保无人机雾化效果好，喷雾速度快、力量足，当无人机在树体上空时，其旋翼旋转向下产生较强的涡流，吹动树体枝叶不规则摆动，增加了药液的渗透性，有助于提高防治效果。核桃细菌性黑斑病的防治效果主要取决于防治关键时期能否进行有效的化学防治，即使防治地块较大，因植保无人机工作效率远远超过农用喷雾机，也能在防治关键时期及时有效地做好防治，防治效果更显著。成龄核桃树体高大，生长旺盛，树体内部枝条密集，植保无人机喷施药剂对树体中下部的防治效果不好，这也是本试验植保无人机防治效果略低于农用喷雾机防治效果的原因之一。3 3.2 2无人机防治作业的优势无人机防治作业的优势植保无人机喷药防治作业操作灵活，不受地块限制，其自身系统可智能规划防治路线，使整块园地全部防治喷施，避免出现遗漏。同时植保无人机可自动完成作业任务，使用者只需在药剂喷施完毕后及时为无人机加药，大大降低农药对人体的危害及使用者劳动强度，节约人工成本。植保无人机每天的作业面积可达 10 hm2以上，不受昼夜限制，可以夜间作业，在雨季能利用停雨间隙完成药剂喷施，与农用喷雾机相比，工作效率明显提高。3 3.3 3植保无人机防治作业的不足植保无人机防治作业的不足林木病虫害防治多采用杀菌剂、杀虫剂等多种药剂混合施用，植保无人机喷施药剂的浓度相对较高，两种药剂以上混合喷施时，需要考虑各药剂之间的有效成分不能互相发生反应而降低药效。植保无人机动力多为电动式，因蓄电池电量有限，其药剂荷载量和续航能力还有待进一步提升，进而提高植保无人机的单次防治面积。3 3.4 4无人机的应用前景无人机的应用前景随着我国植保无人机数量不断增加和技术的不断提高，植保无人机在全国已进入了普遍化、规模化应用阶段，专业的植保无人机团队不断涌现。植保无人机性能不断提高，既能喷洒液体，也能喷施固体颗粒，植保无人机的应用范围已经从单一病虫害防治功能扩展到播种、施肥、授粉等方面。植保无人机工作效率高，省力、省工，大大降低了成本，降低农药对人体药害危险，植保无人机将在农业、林业等领域的应用越来越广泛。参 考 文 献：1裴东，鲁新政.中国核桃种质资源M.北京：中国林业出版社，2011.2Zhao B J，Liu F，Gong Y H，et al.Walnut blight investigation，spray materials screening，and bactericide applicationtiming for walnut blight controlin Northeast ChinaJ.European Journal of Plant Pathology，2021，161（1）：161-170.3Lindow S E，OlsonW，Buchner R P.Colonization of dormantwalnut buds by Xanthomonas arboricola pv.juglandis is predictive of subsequent diseaseJ.Phytopathology，2014，104：1163-1174.4陈豪明，周宇杰，骆琴，等.植保无人机全程解决水稻病虫草害效果评价J.中国稻米，2020，26（5）：97-101.5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）：26-28.6秦建华，李艳朋.大疆T20植保无人机防治小麦白粉病药效试验J.现代农业科技，2021（4）：89-90.（责任编辑：苑辉）表2不同施药方式核桃细菌性黑斑病防治成本元 hm-2施药方式无人机喷雾农用喷雾机667 m2药剂使用量春雷霉素125 mL+代森锰锌83.2 g春雷霉素500 mL+代森锰锌333 g药剂费用252.941012.50机械/人工费用300.00480.00合计成本552.941492.50注：植保无人机 667 m2用水量 10 L，农用喷雾机 667 m2用水量 200 L。32