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（yè）效（xiào）率高、適用性好、節水、節（jiē）藥（yào）和省工等優點在農作物病蟲害防（fáng）治中發揮著（zhe）越來越重要的作用。植保無人飛機噴霧已成為病蟲害快速、高（gāo）效的防治作業模式（shì）。植保無人（rén）飛機作為新興的施藥器械（xiè），其防治作物病蟲害的可行（háng）性、施藥參數和噴霧質量是人們最為關注的方麵（miàn）。目前，植保無人飛機施藥（yào）已被廣泛應用於大田作物（玉（yù）米、水稻、小麥等）和（hé）經濟（jì）作物（棉花、煙草、茶樹、果樹等（děng））病蟲草害的防治，主要防治對象包括玉米螟、稻飛虱、稻縱（zòng）卷葉螟、水稻紋枯病、蚜蟲（chóng）、小麥白粉病等常見病蟲（chóng）害和（hé）闊葉類及禾（hé）本科雜草。通過對中國知（zhī）網和Web of science等數據庫查詢，發現2013—2023年發表的植保無人飛機（jī）施藥對作物病蟲害防治效果研究相關論文共（gòng）216篇（圖1）。由圖1可（kě）以看出，關於植保無人飛機施藥防治作（zuò）物病蟲害研究主要集中在水稻、小麥和玉米三大主糧作物以及棉花上，其中關於（yú）植保無人飛機施藥防治水稻（dào）病蟲害的論文最多（duō）（88篇），其次是植保無人飛機施藥防治小麥病蟲（chóng）害的論文（49篇）、防治玉（yù）米病蟲草害的（de）論文（35篇）和防治棉花病蟲害的論文（17篇（piān））。另外，植保（bǎo）無人（rén）飛機防（fáng）治其他作物（柑橘、蘋果、核桃（táo）、茶樹（shù）、煙草、油菜和大豆）病（bìng）蟲害的論文共27篇。國家航空（kōng）植保（bǎo）科技創（chuàng）新聯盟從2016年（nián）開始聯合全國農業技術推廣（guǎng）服務中心、科研單位和中國優勢（shì）植保無人飛機生（shēng）產企業、製劑企業、助劑企（qǐ）業針對航空植保關注的病蟲（chóng）害防控問題（tí）開展全國性聯（lián）合試驗（yàn）。據統計，2016—2022年共開展聯合試驗63次，涉及全國16個省市，測試了20種無人飛機機型、160多種藥劑和10多種助劑（jì）。調查了（le）植保無人飛機施藥防治（zhì）水稻、小麥、玉米、花（huā）生、馬鈴薯、柑橘、蘋果、茶樹等作物病蟲害情況以及棉花脫葉效果。全國飛（fēi）防聯合試驗中涉及的病蟲害主（zhǔ）要有小麥（mài）白粉病、赤（chì）黴病和蚜蟲；稻（dào）瘟病、水稻紋枯病和（hé）稻飛虱；玉米大（dà）小斑病和草地貪夜（yè）蛾；柑橘紅蜘（zhī）蛛和（hé）柑橘木虱；茶小綠葉蟬和茶尺蠖；馬鈴薯晚疫病；花生葉斑病；煙草棉鈴蟲。

圖1

本文綜述了飛防相關文獻和（hé）全國飛（fēi）防聯合試驗中植保無人飛機施（shī）藥在不同作物病蟲草害防治中的藥劑選擇、防治效果及影響因（yīn）素（sù），為明確植保無（wú）人飛機施藥防治作（zuò）物病蟲害的（de）可行（háng）性和推動（dòng）航空植保快速、健康發展提供理論（lùn）和技（jì）術支撐。

1、植保無人（rén）機施（shī）藥對小麥（mài）病蟲害的防治效果。

小（xiǎo）麥（mài）是世界上重要的糧食作物，種植麵積約（yuē）占全球穀（gǔ）物的30.7%，居世界穀物種植麵積之首（shǒu）。中國作為世界上最（zuì）大的小麥生產基地，種植麵（miàn）積和產量均居世界首位。小（xiǎo）麥病蟲害的發生對小麥（mài）產量和品質安全造成嚴重威脅。2022年，我國（guó）小麥蟲害發生麵（miàn）積達1 950.22萬hm²次（cì），其中發生最為嚴重的蟲害是蚜蟲和紅蜘蛛；小麥主要病害發生麵積達1 746.22萬hm²次（cì），其中赤黴病、白粉病（bìng）和葉鏽病是小麥（mài）中最為常見的三大病害。目前，植保無人飛機施（shī）藥主要用（yòng）於小（xiǎo）麥白粉病、赤黴病（bìng）、葉（yè）鏽病和蚜蟲的防（fáng）治（表1）。

  1.1 植保無人飛機施藥（yào）對小麥白粉病的防治效果。

  2013年，楊帥等首次發表了植保（bǎo）無人飛（fēi）機防（fáng）治小麥白粉病的結（jié）果。該團隊在（zài）探究飛行高度對小麥白粉病防治效果的（de）影響時發現，使用八旋翼植保無人飛機在距離小（xiǎo）麥高度0.5 m處噴（pēn）施6%戊唑醇超（chāo）低容量液劑，對乳熟期小麥白粉（fěn）病的防治效果最好，防效達70.9%，與（yǔ）使用地麵（miàn）背負式噴霧器施藥對小麥白粉病的防效基本相當，但植保無人飛機的施藥液量僅為1 L，而地麵施藥器械的施藥液量為30 L，用水量大大降低，且作業效率（lǜ）極大提升。孔肖等探究（jiū）了不同濃度丙環唑和醚菌酯（zhǐ）對（duì）小麥白粉病的防效，表明用量為1 L/667 m²的情況下，使用八旋翼無人飛機噴施250 g/L丙環唑乳油和50%醚菌酯水分散粒劑，藥後7 d的防（fáng）效分別為90.2%和84.5%。巴秀成等（děng）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（jǐ）唑（zuò）醇（chún）懸浮劑的防效（50%）。然而（ér），程善閩等的研究發現，使用單旋翼植保無人飛機（jī）在噴施48%氰烯菌酯（zhǐ）·戊唑醇懸浮劑7 d後，對小麥白粉病的防效僅為41.16%，低於自（zì）走式噴杆噴霧機對小麥白粉（fěn）病的防效（72.90%）和彌霧機對小麥白（bái）粉病的防效（72.86%），說明在正確選（xuǎn）擇藥劑的情況下，多旋翼植保無人飛（fēi）機對小麥（mài）白粉病的防效（xiào）範圍（wéi）在79.6%～90.2%之間，優於（yú）單旋翼的防治效果，且與（yǔ）地麵施藥（yào）器械防治效果相當。

  1.2 植保無（wú）人飛機施藥對小麥赤黴病的防治效果。

  在植（zhí）保無人飛（fēi）機防治小麥（mài）赤（chì）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3 m，用量（liàng）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（méi）病的防效可達78.7%；陳土雲等在相同的飛行參數下以5種藥劑進行試驗（yàn）後發現，植保無人飛（fēi）機噴施（shī）30%丙硫菌唑可分散油懸浮劑，對（duì）小麥赤黴病的防效最好，防效可達（dá）93.5%。王維國等用極飛P20植保無人飛機噴施30%丙硫菌唑（zuò）懸浮劑600 g/hm²和75%丙硫菌唑幹懸浮劑300 g/hm²，對赤黴病的防效均在90%以上，明顯優於其他藥劑，尤其是噴施75%丙硫菌唑水分（fèn）散粒劑，防效可達93.07%。潘凡在探（tàn）究不同施藥器（qì）械噴（pēn）施48%氰烯菌酯·戊唑醇懸浮劑對小麥赤黴（méi）病的（de）防效及毒素殘留時發現，無人飛機噴施的持效期最（zuì）長，防治效果最好，且藥劑殘留量低於我國（guó）農藥最低殘留限量標準。

  上（shàng）述研（yán）究表明，植保（bǎo）無人飛機對小麥赤黴病的防效範圍在78.7%～93.5%之間，藥劑殘留量低於我（wǒ）國農藥最低殘留限量標準。因（yīn）此，植保（bǎo）無人飛（fēi）機在防治小麥灌漿揚（yáng）花期赤黴病的過程中，推薦在高度2 m，速度5 m/s的施藥條件下噴施丙硫菌唑、氰烯菌酯或氟（fú）唑菌酰羥胺等殺菌劑進行2次防治（zhì），以便取得較好的防治效果。

  1.3 植保無人飛機施藥對小（xiǎo）麥蚜蟲的防治效果。

  針對不（bú）同的藥劑，巴秀成等利用多旋翼植保無人飛機噴施氯氟氰菊酯和吡蟲啉對蚜蟲進行（háng）防治，藥後7 d防效可（kě）達到95%。Sun等利（lì）用極（jí）飛P20植保無人飛機在飛行高度1.5 m，速度3 m/s的情況（kuàng）下噴施40%氧樂果乳油，對蚜（yá）蟲的防效可以到90%以上。

  針對不同的施藥參數，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（àn）·聯苯菊酯懸浮劑，6 d後（hòu）的（de）防效為91.31%，略差於自走式噴杆噴霧機的防效（99.92%）。張武雲等的研究（jiū）同樣表明，利用植保無人飛機噴（pēn）施70%吡蟲啉水分散粒劑，對蚜蟲7 d後的防效為82.44%，略低於（yú）地麵傳統噴霧器械（xiè）（89.22%）。蒙豔華等采用全豐3WQF120-12型單旋翼植保無人飛機，通過篩選不（bú）同的飛行參數，發現在飛行高度1 m，速度3 m/s，噴施總流量1.7 L/min情況下，噴施33%氯氟·吡蟲啉懸浮劑對小麥蚜蟲的防治效（xiào）果可達89.44%。Wang等通過對植（zhí）保（bǎo）無人飛機施藥液量分別為9、16.8、28.1 L/hm²和（hé）粗細2種噴頭進行組合試驗，發現在防治（zhì）小（xiǎo）麥蚜蟲時，采（cǎi）用高施液（yè）量28.1 L/hm²、粗（cū）噴頭噴施33%氯氟氰菊酯·吡蟲啉懸浮劑，對小麥蚜蟲防治效果顯著，且與地麵傳（chuán）統噴霧器械相當，防治效果均為90%左右（yòu）。

  綜上所述，植保無人飛機在施藥液量大於16.8 L/hm²及合適的施藥參（cān）數條件下噴施吡蟲啉、氯氟（fú）氰菊酯、氧樂果等藥（yào）劑，對蚜蟲的防效範圍在82.4%～91.3%之間。

  1.4 植保無人飛機“一噴三防”對小麥病蟲害的防治效果（guǒ）。

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

  2、植保無人飛機施藥（yào）對（duì）水稻病蟲害的（de）防治效果。

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

  一方麵，種植環境惡劣增加病（bìng）蟲害發生概率；另一方麵，外來病蟲害的不斷入侵導致病蟲害種類逐年增多。劉萬才（cái）等通（tōng）過對近十年來農作物病蟲害危害造成的損失進行統計分析，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、稻瘟病等。目前，植保無人（rén）飛機主要應用於防（fáng）治水稻（dào）稻瘟病、紋枯病等病害和稻飛虱、稻縱卷葉螟（míng）等害蟲（表2）。

  2.1 植保無人飛機施藥對水稻稻瘟（wēn）病的防治效果。

  針對不同施藥器械對水稻稻瘟病的防治效果，繆建錕等研究發現（xiàn）噴施30%肟菌·戊唑醇懸浮劑（jì），在（zài）作（zuò）業高度2 m，間距（jù）4 m，速度2.9 m/s，用水量1.5 L/667 m2且未加助（zhù）劑的（de）情況下防效為73.22%，添加助劑後最高防效可達89.79%，顯著高（gāo）於人（rén）工噴（pēn）霧器械（64.19%）。郭永旺（wàng）等同樣用植保（bǎo）無人飛機噴施30%肟菌·戊唑（zuò）醇懸浮（fú）劑，在添加助劑的情況（kuàng）下最高防效（xiào）可（kě）達87.40%，得出（chū）相近的結果。

  以上研究表明，使用植保無人飛機噴施30%肟菌·戊唑醇懸浮劑，在合（hé）適的施藥參數（shù）條（tiáo）件下添加助劑，對水稻稻瘟病具有良好的防治效果，防效範圍（wéi）在73.2%～89.8%之間（jiān）。

  2.2 植保無人飛機施藥對水稻（dào）紋枯病的防（fáng）治效果。

  針對不同的（de）植（zhí）保器（qì）械，王利民（mín）等利用大疆T20四旋翼植保無人飛機噴施23%醚（mí）菌·氟環唑懸浮劑和30%噻（sāi）呋·戊唑醇懸浮劑進行2次防治，對水稻紋枯病防效均在70%以（yǐ）上，與地麵噴霧防治效果（guǒ）相當。葛金萍（píng）通過大（dà）疆MG-1S和大疆T16噴（pēn）施24%噻呋酰胺懸（xuán）浮劑（jì）並添加飛防（fáng）助劑，對紋枯病的株防效分別為（wéi）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（liáng）夏和唐中（zhōng）興等同樣發現植保無人飛機對水（shuǐ）稻（dào）紋枯病的防效要略低於常規植保機械。

  以上研究表明，植保無人飛機對水稻紋枯病的防效範圍在（zài）70.0%～85.8%之間。綜合來講，植保無人飛機在防治水稻葉部、穗部病害時（shí），防治效果略優於傳統地麵噴霧;在防治中下部病害如水稻紋枯病時，地麵施藥處理的防效略優於飛防處理。

  2.3 植保無人飛（fēi）機施藥（yào）對水稻蟲害的防治效果。

  稻縱卷（juàn）葉螟和稻飛虱（灰飛虱、褐飛虱和白背飛虱）是水稻上影響最大、為害（hài）最（zuì）為嚴重的2種（zhǒng）害蟲，對整個稻田昆蟲群（qún）落起決定性作用，也是水稻害蟲防治的主要對象。

  針對植保無人飛機對水稻害蟲的防治效果，陸世忠等采用（yòng）大疆MG-1P植保無（wú）人飛機在飛行速度4.5 m/s，相對高度1.8 m，噴幅4 m，噴液（yè）量1.5 L/667 m²的（de）情況下，噴施5.7%甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽微乳劑和3%茚蟲威超低容量液劑，藥後14 d對稻縱卷葉（yè）螟（míng）防（fáng）效為88.60%～96.74%。韋敏（mǐn）超（chāo）等使用大疆T16植保無人飛機噴施10%吡蟲·噻嗪酮懸浮劑和240 g/L噻呋酰胺懸浮劑，施藥後14 d對稻（dào）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（yào）器械相當的防治效果。唐中興等在研究植保無人（rén）飛機（jī）對水稻病蟲害防治效果時發現，使用酰胺類藥劑在添加助劑和農藥常規用量情況下，植保無（wú）人飛機對水稻二化螟（míng）和稻飛虱的防效均在90%左右。

  針對（duì）不同施藥（yào）器械，Qin等對比了使用植保無人飛（fēi）機與擔架式噴霧器噴施480 g/L毒死蜱乳油的防效情況，藥後3～10 d植保（bǎo）無人飛機的防效為74.0%～92.0%，殺蟲效果和持效期（qī）均（jun1）優於擔架式噴霧器。Chen等通過探究不同粒徑的噴頭對稻飛虱的（de）防治效果（guǒ）時（shí）發現，在相同的施藥參數下，細粒徑噴頭的霧滴密（mì）度和防治效果（guǒ）要明顯（xiǎn）優於粗粒徑噴（pēn）頭，在分蘖開花期噴施48%毒死（sǐ）蜱乳油，藥後7 d對稻飛虱的防效在90%左右。

  上述研究表明，針對（duì）水稻害蟲，使用植（zhí）保無人飛機噴施48%毒死蜱乳油、3%茚蟲（chóng）威超低容量液劑和（hé）240 g/L噻呋（fū）酰胺懸浮劑，在合適的施藥參數下，對水（shuǐ）稻蟲害的防（fáng）效範圍在74.0%～96.7%之（zhī）間。

  2.4 植保無人飛機防治水（shuǐ）稻病蟲害全國飛防聯合試驗防治效果。

  2018年6—8月，在植保無人飛機防治水（shuǐ）稻病蟲害全國飛防聯合試驗中，應（yīng）用全（quán）豐3WQFTX-10、全豐3WQF120-12、高科S40-E、極飛P20、天途M6E 5種植保無人飛機機型，噴施27%三環·已唑醇懸浮劑、氨基酸（suān）水溶肥、40%氯（lǜ）蟲·噻蟲嗪水分散粒劑（jì）、75%肟菌·戊唑醇水分散粒劑、35%氯蟲苯甲酰胺水分散粒劑、250 g/L嘧菌酯懸浮劑、22%春雷（léi）·三環唑（zuò）懸浮劑、40%嘧菌·戊唑醇懸浮劑（jì）、10%溴氰蟲酰胺懸浮劑9種藥劑進行2次防治（zhì）：第1次藥後9 d，各藥（yào）劑處理區水稻（dào）枯心病防效均在80%以上；第2次藥後24 d，紋枯病防效均在70%以上（shàng）。各處理均可以對水稻枯（kū）心病和水稻紋枯病起到良好的（de）防治作用，整個試驗過程中水稻植株未出現（xiàn）藥害現象。

  2019年7—8月，在植保無（wú）人飛機防治水稻病（bìng）蟲害全國飛（fēi）防聯合試驗中，先後進行（háng）2次施藥，第（dì）2次藥後25 d，各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80.93%～94.01%之間，二化螟防治（zhì）效（xiào）果在87.82%～100.00%之間。收獲時，空白對照區產量為570 kg/667 m²，藥劑處（chù）理區在580～621 kg/667 m²之（zhī）間，增產率（lǜ）高達8.97%。在各藥劑處理（lǐ）區2次施藥，對水稻病蟲害起到了良好的（de）防控作用，增（zēng）產明顯，且在整個試驗過程中未出現藥害現（xiàn）象。

  2.5 植保無人飛機施藥對水稻病（bìng）蟲（chóng）害防治的減施（shī）增效作用效益評估。

  目前，在農業生產中，為保證防治效果，大多植保無人飛機施藥量與地麵噴霧器（qì）械相當。2021年，閆曉靜等通過對（duì）已報道（dào）的植保無人飛機在水稻（dào）田（tián）的減量增效（xiào）作（zuò）用梳理匯總分析（xī）並進行效益評估。結（jié）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均為1.96%，化學農藥用量1.85%，成本（běn）效益為1.81%。

  以上結果表明，植保無人飛機在作業過（guò）程（chéng）中大大提高了工作效率，也顯（xiǎn）著提升（shēng）了農藥利（lì）用率。此外，植保無人飛機在（zài）減量、增效、提產、成本效益等方（fāng）麵也有一（yī）定的促進作用。

文章來源：《現（xiàn）代農（nóng）藥（yào）》2023年第3期