植保無人飛機施藥防（fáng）治農作物病蟲害研究進展（zhǎn）（上）

  植保無人飛機因具有作業效率高、適用（yòng）性好、節水、節藥和（hé）省工等優點在農作物病蟲害（hài）防治（zhì）中發揮著越來越重要的作用。植（zhí）保無人飛機噴霧已成為病蟲害快速、高效的防治作業模式。植保無（wú）人飛機作為新興的施藥器械（xiè），其防治作物病（bìng）蟲害的可行性、施藥參（cān）數和噴霧質量（liàng）是人們最為關（guān）注的方麵。目前，植保無人（rén）飛機施藥已（yǐ）被廣泛應用於大田作物（wù）（玉米、水稻（dào）、小麥等）和經濟作物（棉花、煙草、茶（chá）樹、果樹等）病（bìng）蟲草害的防（fáng）治，主（zhǔ）要防治（zhì）對象包括玉米螟、稻飛（fēi）虱、稻縱卷葉螟、水稻紋枯病、蚜蟲、小麥白粉病等常（cháng）見病蟲害和（hé）闊葉類及禾本（běn）科雜草。通（tōng）過對中（zhōng）國知網和Web of science等數據庫（kù）查詢，發現2013—2023年發表的植保無人飛機施藥對作物病蟲害防治效果研究相關論文共216篇（piān）（圖1）。由圖1可以（yǐ）看出，關於植保無人（rén）飛機施藥防治作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（shàng），其（qí）中關於植保（bǎo）無人飛機施藥防治水稻（dào）病蟲（chóng）害的論文（wén）最多（88篇），其次是植保無人飛機施藥防治小麥（mài）病蟲害的論（lùn）文（49篇）、防治玉米病蟲草害的論文（35篇）和防治（zhì）棉花（huā）病蟲害的論文（17篇）。另外，植保無人飛機防治其他作物（柑橘（jú）、蘋果、核桃、茶樹、煙草（cǎo）、油（yóu）菜（cài）和（hé）大豆）病蟲害的論文（wén）共27篇。國家航空植保科技創新聯（lián）盟從2016年開始聯合全國農業（yè）技（jì）術推廣服務中心（xīn）、科研單（dān）位和中國優勢植保無人飛機生產企業、製劑企業、助劑企業針對航空植保（bǎo）關注的病（bìng）蟲害防控問題開展（zhǎn）全國性聯（lián）合試驗（yàn）。據統計，2016—2022年共（gòng）開展聯合試驗（yàn）63次，涉及全國（guó）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。調查了植保無（wú）人飛機（jī）施藥防治水稻、小麥、玉米、花生、馬鈴薯、柑橘、蘋果、茶樹等作物病蟲（chóng）害情況以及棉花脫葉效果。全國飛防聯（lián）合試驗中涉及（jí）的病蟲害主要有小麥白粉病、赤黴病和蚜蟲；稻（dào）瘟病、水稻紋枯病和稻飛虱；玉米大小斑病和草（cǎo）地貪夜蛾；柑橘紅蜘蛛和柑橘木虱；茶小綠（lǜ）葉蟬和茶尺蠖；馬鈴薯晚疫病；花（huā）生葉斑（bān）病；煙草棉鈴蟲。

圖1

本文綜述了飛防相關文獻和全國（guó）飛防聯合試（shì）驗中（zhōng）植保無人（rén）飛機施藥在不同作物病蟲草害防治中的藥劑選擇、防治效果及影響因素，為明確植保無人飛機施藥（yào）防治作物病蟲害的可行（háng）性和推動航（háng）空植保快速、健康發展提供理論和技術支撐。

1、植保無人機施藥對小麥病蟲害的（de）防治效（xiào）果。

小麥是世界上重要的糧食作物，種植麵積約（yuē）占（zhàn）全球穀物的30.7%，居世界穀物（wù）種（zhǒng）植麵積之首（shǒu）。中國作為世界（jiè）上最大的小麥生（shēng）產基地，種植麵積和產（chǎn）量均（jun1）居世界首位（wèi）。小麥病蟲害的發生對小麥產（chǎn）量和品質安全造成嚴重（chóng）威脅。2022年，我國（guó）小麥蟲害發生麵積達1 950.22萬hm²次，其中發生最為嚴重的蟲害（hài）是蚜蟲和紅蜘蛛；小麥主要病害發（fā）生麵積達1 746.22萬hm²次，其中赤黴病、白粉病和葉鏽病（bìng）是小麥中最為常見（jiàn）的三大病害。目前（qián），植保無人飛機施藥主要用（yòng）於小麥白粉病、赤黴病、葉（yè）鏽病和蚜蟲的防治（表1）。

  1.1 植保無人飛機施藥對小（xiǎo）麥白粉（fěn）病的防治效果。

  2013年，楊帥等首次發表了植保無人飛機（jī）防治小麥（mài）白粉病的結果。該團隊在探究飛行高（gāo）度對小麥白粉病防治效果的影響時發現（xiàn），使用八旋翼植保無（wú）人飛機在距離小麥高度0.5 m處噴施6%戊唑醇超低容量液劑，對乳熟期小（xiǎo）麥白粉病的（de）防（fáng）治效果最好，防效達70.9%，與使用地麵背負式噴霧器施藥對小麥白粉病的防效基本相當，但植保（bǎo）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，且作業效率極大提升。孔肖等探究（jiū）了（le）不同濃度丙環唑和醚菌酯對小麥白粉病（bìng）的防效，表明用量（liàng）為1 L/667 m²的（de）情況下，使用八旋翼（yì）無人（rén）飛機噴（pēn）施250 g/L丙環唑乳油（yóu）和50%醚菌酯水分散粒劑，藥（yào）後7 d的防效分別為90.2%和84.5%。巴秀成（chéng）等（děng）研究發現，在推薦劑量下，噴施30%肟（wò）菌·戊唑（zuò）醇懸浮劑對小麥白粉病的防效為73.1%，顯著高於30%己唑醇懸浮劑的防效（50%）。然而（ér），程善閩等的研究（jiū）發現，使用單旋翼植保無人飛機在噴施48%氰烯菌酯（zhǐ）·戊唑醇（chún）懸浮劑7 d後，對小麥白粉病的防效僅為41.16%，低於自走式噴杆噴霧機對小麥白粉病的防效（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，多旋翼植保無人飛機對小麥白粉病的防效範圍在79.6%～90.2%之間（jiān），優於單旋翼的防治效果，且與地麵施藥器械防（fáng）治效果（guǒ）相當。

  1.2 植保無（wú）人飛機施藥對小麥赤黴病（bìng）的防治效（xiào）果。

  在植保無人飛機防治（zhì）小（xiǎo）麥赤黴病的過程中，勞曉梅等使用大疆T20植保（bǎo）無人飛機（jī），在飛（fēi）行高度2 m，速度5 m/s，噴幅3 m，用量1 L/667 m²的條件下噴施20%氟唑菌酰羥胺懸（xuán）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以5種藥劑進行試驗後發現，植保無人飛機噴施30%丙硫菌唑可分散油懸浮劑，對小麥赤黴病的防效最好，防效可達93.5%。王維國等用極飛P20植保無人（rén）飛機噴施30%丙硫菌唑懸（xuán）浮（fú）劑600 g/hm²和（hé）75%丙（bǐng）硫菌唑幹懸浮劑300 g/hm²，對赤黴病的防（fáng）效均在90%以上，明顯優於其他藥劑，尤其是（shì）噴施75%丙硫菌（jun1）唑（zuò）水分散粒劑，防效可達（dá）93.07%。潘凡在探究不同（tóng）施藥（yào）器械噴施48%氰烯菌酯·戊唑醇懸浮劑對小麥赤黴病的防效及毒素殘留時發現，無人飛（fēi）機噴施（shī）的持（chí）效期最長，防治效果最好（hǎo），且（qiě）藥劑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（zhī）間，藥劑殘留量低（dī）於我國農藥最低殘留限量標（biāo）準（zhǔn）。因此，植保無人飛機在防治小麥灌漿揚花期赤黴（méi）病的過程中，推薦在高度2 m，速度5 m/s的施藥條件（jiàn）下噴施丙硫菌（jun1）唑、氰烯菌酯或氟唑菌酰羥胺等殺菌劑進行2次防治，以（yǐ）便取得較好（hǎo）的防治效果。

  1.3 植保（bǎo）無人飛（fēi）機施藥對（duì）小麥蚜蟲的防治效果（guǒ）。

  針對（duì）不同的藥劑，巴秀成等利用多旋翼植（zhí）保無人飛機噴施氯氟（fú）氰菊酯和吡蟲啉對蚜蟲進（jìn）行防治，藥後7 d防效可達到95%。Sun等利用極飛P20植保無人飛機在飛行高度1.5 m，速度3 m/s的（de）情況下噴（pēn）施40%氧樂果乳油，對蚜蟲（chóng）的防效（xiào）可以到90%以上（shàng）。

  針對不同的施藥參數，沈（shěn）麗麗等研究發現，植保無（wú）人飛機用量為（wéi）2 L/667 m²效果要優於1.5 L/667 m²，噴施37%噻蟲胺·聯苯（běn）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防效（99.92%）。張武雲等的研究（jiū）同（tóng）樣表明，利用植保無人飛機噴施70%吡蟲啉（lín）水分（fèn）散粒劑（jì），對蚜蟲7 d後的防效為82.44%，略低於地麵傳（chuán）統噴霧器械（89.22%）。蒙豔華等采用全豐3WQF120-12型（xíng）單旋翼植保無人飛機（jī），通過篩選不同的飛行參數，發（fā）現在（zài）飛行高（gāo）度1 m，速度3 m/s，噴施總（zǒng）流（liú）量1.7 L/min情況下，噴施33%氯氟·吡（bǐ）蟲啉懸浮劑對小（xiǎo）麥（mài）蚜蟲的防治效果可（kě）達89.44%。Wang等通過對植保無人飛機施藥液（yè）量分（fèn）別為9、16.8、28.1 L/hm²和粗細2種噴頭進行組合試驗，發現在防（fáng）治小麥蚜蟲時，采（cǎi）用高施液量28.1 L/hm²、粗噴頭噴施33%氯（lǜ）氟氰菊酯·吡蟲啉懸浮劑，對小麥蚜蟲防治效果顯著，且與地麵傳統噴霧器械相（xiàng）當，防治效果（guǒ）均（jun1）為90%左右。

  綜上所述，植保無人飛機在施藥液（yè）量大於16.8 L/hm²及（jí）合適的施（shī）藥參數條件下噴施吡蟲啉、氯氟氰菊酯、氧樂果等藥劑，對蚜（yá）蟲的防效範圍（wéi）在82.4%～91.3%之間。

  1.4 植（zhí）保無人（rén）飛機“一噴三防（fáng）”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（pēn）三防”全國（guó）飛防聯合試驗中（zhōng），試驗人員（yuán）使用植保無人飛機（jī）噴施600 g/L吡蟲啉懸浮劑、45%咪鮮胺水乳劑和30%戊唑醇（chún）懸浮劑，發現在（zài）登記用（yòng）量和減量20%條件下，對小麥蚜蟲均具有較好的防效，為85%。

  2、植保無人飛機施藥對水稻病（bìng）蟲害的防（fáng）治效果。

  中國是世界第一水稻生產大國，水稻種植麵積占全世（shì）界的20%，產量（liàng）卻占世界的40%，為世界糧食產量作出重大貢獻，但（dàn）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（fā）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。劉萬才等通過對近十年來農作物病蟲害危害造（zào）成的損失進行統計分析，發現水稻上最（zuì）為嚴重的病蟲害有水稻紋（wén）枯病、稻縱卷葉螟、稻飛虱、二化螟、稻（dào）瘟病等。目前，植保無人飛機主要（yào）應（yīng）用（yòng）於防治水稻稻瘟病、紋枯病等病害和稻（dào）飛（fēi）虱（shī）、稻縱卷葉（yè）螟等害蟲（表2）。

  2.1 植保（bǎo）無人飛機施藥對水稻稻瘟病的防治效果。

  針對不同（tóng）施藥器械對水稻稻瘟病的防治效果，繆建錕等研究發（fā）現噴施30%肟菌·戊唑醇（chún）懸浮劑（jì），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（xiào）為73.22%，添（tiān）加助劑後（hòu）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·戊唑醇懸浮劑，在添加（jiā）助劑的情況（kuàng）下最高防效可達87.40%，得出相近的結果（guǒ）。

  以上研究表明，使用植保無人飛機噴（pēn）施30%肟菌（jun1）·戊唑醇懸浮劑，在合（hé）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效（xiào）果，防效範圍在73.2%～89.8%之間（jiān）。

  2.2 植保無人飛機施藥對水稻紋枯病的防治效果。

  針對（duì）不同的植保器械，王利民（mín）等利用大疆T20四旋翼植保無人飛機噴施23%醚菌·氟環唑（zuò）懸浮劑和30%噻呋·戊唑醇懸浮劑進行2次防治，對水稻紋枯病防效均在70%以上，與地麵噴霧防治（zhì）效果相當。葛金（jīn）萍通（tōng）過大疆MG-1S和（hé）大疆T16噴施24%噻呋酰胺懸浮劑並添加飛（fēi）防助劑，對（duì）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（fáng）治效果（90.55%）。陸（lù）涼夏和唐中興等同樣（yàng）發現植保無人飛機對水稻紋（wén）枯（kū）病的防效要略低於常（cháng）規植（zhí）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70.0%～85.8%之間。綜合來講，植保無人飛機在防治水（shuǐ）稻葉部、穗部病害時，防治效果略優於（yú）傳統地麵噴（pēn）霧;在防治（zhì）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 植保無人飛機施藥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（shàng）影響最（zuì）大、為害最為嚴重的2種（zhǒng）害蟲，對整個稻（dào）田昆蟲群落（luò）起決定性作用，也是水稻（dào）害蟲（chóng）防治的（de）主（zhǔ）要對象。

  針對植保無人飛機對（duì）水稻（dào）害（hài）蟲的防治（zhì）效果，陸世忠等采（cǎi）用大疆MG-1P植保無人飛機在飛行速度4.5 m/s，相對高度1.8 m，噴幅4 m，噴液量1.5 L/667 m²的情況下，噴施5.7%甲氨基阿（ā）維菌素苯甲（jiǎ）酸鹽微乳劑和3%茚蟲（chóng）威超低容量液劑（jì），藥後14 d對稻縱卷葉螟防（fáng）效為88.60%～96.74%。韋敏（mǐn）超等（děng）使（shǐ）用大疆T16植保（bǎo）無人飛機（jī）噴施10%吡蟲·噻嗪酮懸浮劑和240 g/L噻（sāi）呋酰胺懸（xuán）浮（fú）劑，施藥後14 d對（duì）稻縱卷葉螟（míng）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防（fáng）治效果。唐中興等在研究植保無人飛（fēi）機對水稻病蟲害防治效（xiào）果（guǒ）時發現，使用酰胺類藥（yào）劑（jì）在添加助劑和（hé）農（nóng）藥常規用量情況下，植保無人飛機對水稻二化螟和稻飛虱的防效均在90%左右。

  針對（duì）不同施藥（yào）器械（xiè），Qin等對比（bǐ）了使用植保無人（rén）飛機與擔架式噴霧器噴施480 g/L毒死蜱乳油的防效情況，藥（yào）後3～10 d植保無人飛機的防效為74.0%～92.0%，殺蟲效果和持效期均優於擔架式噴霧器。Chen等（děng）通過（guò）探究不同粒徑的噴頭對稻飛虱的防治效果時發現，在相同（tóng）的施（shī）藥參數下，細粒徑噴頭的霧（wù）滴密度和防治效果要明顯優於粗粒徑噴頭，在分蘖開花期噴施（shī）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（yán）究表明，針對水稻害蟲，使用植保無人飛機噴施48%毒（dú）死蜱乳油、3%茚蟲威超低容量液劑和240 g/L噻呋酰胺（àn）懸浮劑，在合適的施（shī）藥參數下（xià），對水稻蟲害的防（fáng）效範（fàn）圍在74.0%～96.7%之間。

  2.4 植保（bǎo）無（wú）人飛機防治水稻病蟲害全國飛防聯合試驗防治效果（guǒ）。

  2018年6—8月（yuè），在植保無人飛機防治水（shuǐ）稻病蟲害全國飛防聯合試（shì）驗中，應用全豐3WQFTX-10、全豐3WQF120-12、高科S40-E、極飛P20、天途（tú）M6E 5種植保無人飛機機型，噴施（shī）27%三環·已唑醇懸浮劑、氨基（jī）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%氯蟲苯甲酰胺水分散粒劑、250 g/L嘧菌酯懸浮劑、22%春雷·三環唑懸浮劑、40%嘧菌·戊唑醇懸浮劑、10%溴氰蟲酰胺懸浮劑9種藥劑進行2次防治：第1次藥後9 d，各（gè）藥劑（jì）處理區水稻枯心病（bìng）防效均在80%以上；第2次藥後24 d，紋枯病防效均在（zài）70%以上。各處理均可以對水稻枯（kū）心病和水稻紋枯病起到良好的防治作用，整個試驗（yàn）過程中水稻（dào）植株未出現藥害現象。

  2019年7—8月，在植保無人（rén）飛機防治水稻病蟲害（hài）全國飛防聯合試驗中，先（xiān）後進（jìn）行2次（cì）施藥，第2次藥後25 d，各藥劑處理區水稻（dào）紋枯病防治效果在（zài）80.03%～91.85%之間（jiān），穗頸瘟防治效果在80.93%～94.01%之間，二（èr）化螟防治效果在87.82%～100.00%之間。收獲時（shí），空白對照區產量為570 kg/667 m²，藥劑處理（lǐ）區在580～621 kg/667 m²之間，增產率高達8.97%。在各藥劑處理區2次（cì）施藥，對水稻病蟲害起到了良好的防控作用，增產明顯，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減（jiǎn）施增效作用（yòng）效益評估。

  目前，在（zài）農業生產中，為保證防治效果，大多植保（bǎo）無人（rén）飛機施藥量與地麵噴霧器械相當。2021年，閆（yán）曉靜等通過對已報道的植保無人飛機在水稻田的減量增（zēng）效作用梳理匯總分析並進行效益評估。結果顯（xiǎn）示，技術簡易性的效（xiào）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（shì）產量和防效均為1.96%，化學農藥用量1.85%，成本效益為1.81%。

  以（yǐ）上結（jié）果表明，植保無人飛機在作業過程中大大提高了（le）工作效（xiào）率，也顯著（zhe）提升（shēng）了農藥利用率。此外，植保無人飛機在減量、增（zēng）效、提產、成本（běn）效益（yì）等方麵也有一定的促進作用（yòng）。

文章（zhāng）來源：《現代農藥》2023年第3期