吴重言 吴 伟 （江苏克胜集团股份有限公司，江苏省建湖县 224700）

吴爱国*（江苏省建湖县农业科学研究所 224700）

王国宾 王 明 （中国农业科学院植物保护研究所，北京市海淀区 100193）

克胜·蜻蜓-16无人机低空喷洒在小麦田的药液沉积分布及对赤霉病的防治效果初探

吴重言 吴 伟 （江苏克胜集团股份有限公司，江苏省建湖县 224700）

吴爱国*（江苏省建湖县农业科学研究所 224700）

王国宾 王 明 （中国农业科学院植物保护研究所，北京市海淀区 100193）

为掌握克胜·蜻蜓-16无人机的多种技术参数及其病虫防治技术，研究了克胜·蜻蜓-16无人机超低量喷雾在小麦田的雾滴沉积分布及对赤霉病的防治效果。结果表明，克胜·蜻蜓-16无人机飞行高度距作物上部2 m，前进速度4 m/s，每667 m2喷药液量1 L，每667 m2添加克胜专用喷洒助剂10 mL，药液在小麦上部、中部、下部叶片的沉积量分别为0.51、0.40、0.32 μg/cm2，在小麦整个植株上的沉积率达48.8%，均比未添加克胜专用喷洒助剂的药液沉降率要高。在小麦扬花初期，采用无人机喷药，每667 m2用己足50 mL+又胜20 m L+克胜专用喷洒助剂10 mL喷雾，5 d后再用己足+克胜专用喷洒助剂进行第2次喷雾，对小麦赤霉病的防效达78.4%，优于其他采用无人机喷药、未添加助剂的处理，且与人工电动喷雾器处理间防效差异不显著。采用无人机喷洒己足、又胜防治小麦赤霉病，未发现小麦生长异常。

克胜·蜻蜓-16无人机；克胜专用喷洒助剂；药液沉积分布；小麦；赤霉病；防效

赤霉病是大、小麦生产上的重要病害之一，分布遍及全国，以江苏、浙江、安徽、湖北等省发生最为严重[1]。防治小麦赤霉病的策略是在小麦扬花初期主动出击用药防治，但每年仍因防治不及时，导致小麦产量损失15%，严重的产量损失30%。同时，随着农村劳动力的老龄化及农田迅速向种田大户流转集中，种田大户防治小麦赤霉病面临着劳动力严重不足的压力。此外，近年来小型无人机在我国农业生产中得到了广泛应用，且其外形尺寸小、重量轻、操控灵活，非常适合于中小田块进行病虫害防治或是在大田块内进行局部的精准施药等[2]。因此，江苏克胜集团股份有限公司率先在国内开发无人机，提供了小麦病虫防治药剂喷洒服务。在此背景下，笔者研究了克胜·蜻蜓-16无人机超低量喷雾在小麦田的药液沉积分布及对赤霉病的防治效果，旨在掌握克胜·蜻蜓-16无人机的多种技术参数及其病虫防治技术，以期为大面积应用克胜无人机开展病虫防治提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

药剂喷雾机为克胜·蜻蜓-16无人机，该机具有6旋翼数，载药量为10 L，双离心式转盘喷头，喷头间距1.4 m，喷头最大转速11000 r/min，单个喷头流量0.74 L/min。

试验药剂为己足 (江苏克胜集团股份有限公司，每667 m2每次用50 g)、又胜(江苏克胜集团股份有限公司，每667 m2每次用20 g)。助剂为克胜专用喷洒助剂（江苏克胜集团股份有限公司，每667 m2每次用10 g）。指示剂为85%诱惑红（浙江吉高德色素科技有限公司，每667 m2每次用20 g）。

其他试验材料为风速仪（北京中西远大科技有限公司）、温湿度仪（深圳市华图电气有限公司）、UV2100型紫外－可见分光光度计（莱伯泰科有限公司）、水敏纸（中国农业科学院植物保护研究所自制）、滤纸、自封袋、注射器、0.45 m针头、过滤膜等。

1.2 试验概况

试验设在江苏省建湖县庆丰镇东乔村一农户小麦田内进行，试验田长约115 m、宽200 m，田内无障碍物。供试小麦品种为“郑麦9023”，种植方式为撒播，种植密度为620株/m2。喷药时小麦株高60 cm，长势平衡，处于扬花初期（7%～10%）。药前10 d未用杀菌剂，药后10 h无降水，药后25 d内药效检查期间未用杀菌剂。喷药时统一每667 m2加施悦35 mL防治蚜虫。两次喷药时气候条件均为天气晴朗，风速0～1.2 m/s，温度18～20.5 ℃，湿度52%～67%。

1.3 试验设计

试验处理设计（见表1）。无人机于2016年4月18日（小麦扬花5%～7%时）进行第1次喷雾，在第1次喷雾后5 d（4月23日）进行第2次喷雾，采用纵向单幅喷雾，无人机喷施小区长115 m、宽7.2 m。人工背负式电动喷雾器小区长115 m、宽7.2 m，全喷雾。

1.4 考察项目

1.4.1 试纸田间布置

在克胜·蜻蜓-16无人机喷雾开始前，在各试验处理区内布放测试滤纸和测试卡。分别在试验处理区与喷雾带相垂直的线上，将试验杆从喷幅中心线向两边各布置3个点，每点间隔1 m，同时，将测试滤纸分别布置(用订书机固定)到小麦的上部（旗叶）、中部（倒2叶）、下部（倒3叶）叶上。

1.4.2 无人机喷雾药液在小麦田间立体沉积分布情况测定

表1 克胜·蜻蜓-16无人机防治小麦赤霉病试验处理设计

在室内，准确称取诱惑红(精确至0.0002 g)于10 mL容量瓶中，用蒸馏水定容，得到质量浓度分别为0.5、1.0、5.0、10.0、20.0 mg/L的诱惑红标准溶液。分别用紫外分光光度计于波长514 nm处测定其吸光度值，每个浓度连续测定3次，取吸光度平均值对诱惑红标准溶液浓度作标准曲线。在田间喷雾试验开始前，将一定量的诱惑红作为指示剂加入到配置好的药液中（每667 m2每次用20 g）。第1次喷雾结束30 min后，收集试验滤纸，放入自封袋中，进行药液沉积分布的测定。测定时向自封袋中加入蒸馏水5 mL，震荡洗涤10 min，根据测定的标准曲线计算洗涤液中诱惑红的质量浓度，推算诱惑红在小麦植株上的沉积分布情况，即可知无人机喷雾药液在小麦田间立体沉积分布情况。

1.4.3 无人机喷雾药液在小麦植株上有效沉积率的测定

第1次喷雾结束30 min后，在布置试验滤纸的位置取整株小麦苗，共取10点，每点取小麦苗5株，将每点的小麦苗放入自封袋内，进行药液沉积量的测定与计算。测定时向自封袋中加入蒸馏水20 mL，震荡洗涤10 min，根据测定的标准曲线计算洗涤液中诱惑红的质量浓度，推算每点的诱惑红总沉积量。随机选取10个面积1 m2的试验范围，调查该范围内的小麦株数，计算平均数，通过试验面积除以小麦株数得到每株小麦所占的面积。通过计算单位面积的施药量乘以每株小麦的面积即可得出每株小麦的理论施药量，最后计算出小麦田喷雾药液的有效沉积率。

1.4.4 小麦赤霉病防效调查

待小麦赤霉病病情稳定（5月20日）时选取各试验处理区面积50 cm×160 cm，调查该面积内的小麦总穗数，仔细清查感染赤霉病的病穗，并按赤霉病4级分级法记载病情严重度，计算病情指数和防治效果。赤霉病防治效果（%）= [（空白对照区病情指数-处理区病情指数）/空白对照区病情指数] ×100。

1.4.5 小麦安全性调查

各处理区在各次施药后3 d、7 d观察小麦生长表现。

2 结果与分析

2.1 小麦植株上、中、下部叶片雾滴有效沉积量

由表2可知，处理（1）与处理（2）相比，克胜·蜻蜓-16无人机飞行高度对药液在小麦上部叶片的沉积量无影响，沉积量均为0.46 μg/cm2，但飞行高度（距作物上部距离）1 m的处理（1）的小麦中部和下部叶片的药液沉积量要高于飞行高度2 m的处理（2），说明降低飞行高度有利于提高药液在小麦冠层的穿透性。处理（2）与处理（4）相比，添加克胜专用喷洒助剂对药液在小麦冠层上的沉积量影响明显，未添加助剂处理的药液在小麦上部、中部、下部叶片的沉积量分别为0.46、0.16、0.14 μg/cm2，而添加助剂处理的药液在小麦上部、中部、下部叶片的沉积量分别为0.51、0.40、0.32 μg/cm2，表明添加助剂对药液沉积量具有明显的提高作用。

表2 不同处理对小麦植株上部、中部、下部叶片药液有效沉积量分布的影响

2.2 小麦植株药剂沉积率

由表3可知，与处理（2）相比，处理（1）的药液在小麦上的沉积率更高，说明降低飞行高度有利于药液在小麦上的沉积，减少药液的漂移，增加药液的沉积穿透性，使更多的药液沉积到靶标上；处理（4）在添加了克胜专用喷洒助剂后，其药液的有效沉积率明显比没有添加的要高，表明添加助剂有利于药液在小麦植株上的沉积。

表3 不同处理对小麦植株药液沉积率的影响

2.3 对小麦赤霉病的防治效果

由表4可知，处理（4）对小麦赤霉病的防效达78.4%，优于其他采用无人机喷药、未添加助剂的处理，且与人工喷药处理间防效差异不显著。

从用药量来看，每667 m2喷药液量为0.5 L的处理（3）对小麦赤霉病的防效为68.4%，每667 m2喷药液量为1.0 L的处理（2）对小麦赤霉病的防效为71.1%，每667 m2喷药液量为1.3 L的处理（5）对小麦赤霉病的防效为77.6%，表明增加喷药液量有利于提高防效，但作业效率有所下降。

2.4 小麦安全性

经试验期间观察，未发现小麦生长有异常表现，表明采用无人机喷洒己足、又胜防治小麦赤霉病对小麦生长安全。

表4 不同处理对小麦赤霉病的防治效果

3 结论与讨论

3.1 结 论

试验结果表明：（1）克胜·蜻蜓-16无人机飞行高度较低时药液会受下行气流影响而落至地面造成药液损失，飞行高度较高时则受风影响较大造成药液沉降量损失[3]，同时考虑到无人机遥控人员的疲劳程度，在大面积病虫防治过程中，克胜·蜻蜓-16无人机适宜的飞行高度为距作物上部距离2 m左右。（2）克胜·蜻蜓-16无人机飞行高度（距作物上部距离）2 m，前进速度4 m/s，每667 m2喷药液量为1 L，每667 m2添加克胜专用喷洒助剂10 mL，药液在小麦上部、中部、下部的沉积量分别为0.51、0.40、0.32 μg/ cm2，在小麦整个植株上的沉积率达48.8%，均比未添加克胜专用喷洒助剂的药液沉降率要高。（3）在小麦扬花初期，采用无人机喷药，每667 m2用己足50 mL+又胜20 mL+克胜专用喷洒助剂10 mL喷雾，5 d后再用己足+克胜专用喷洒助剂进行第2次喷雾，对小麦赤霉病的防效达78.4%，优于其他采用无人机喷药、未添加助剂的处理，且与人工电动喷雾器处理间防效差异不显著。（4）从用药量来看，每667 m2喷药液量为0.5 L、1.0 L、1.3 L的处理对小麦赤霉病的防效分别为68.4%、71.1%、77.6%，表明增加喷药液量有利于提高防效，但作业效率下降。（5）采用无人机喷洒己足、又胜防治小麦赤霉病，小麦生长未发现异常表现。

3.2 讨 论

目前，农业生产已进入了一个全新的发展阶段，其发展模式、经营方式、劳动力状况等都发生了重大变化，但农作物病虫害防治模式仍没有根本改变，已不适应现代农业发展的需要。面对大规模的病虫草害频频发生及农村劳动力匮乏的现象，我国单一的植保机械品种已无法顺应当前形势的要求。随着我国经济的快速发展，发展省力化、高工效的农药使用技术已逐渐成为农业生产的需求，而根据国外经验，航空施药防治技术是目前较为先进的有效的病虫草害防治手段，不仅不受地理因素的制约，且与地面机械田间作业相比，飞机作业还具有降低作业成本、不会留下辙印和损坏农作物等特点。同时，航空植保机械施药作业是在运载作业平台（飞行器）上挂接喷雾装备进行的空中作业，具有垂直起降、可悬停、可定点360°回转等优势。此外，还具有起飞着陆场地要求低、外形尺寸小、飞行安全性高、地面设备简单、架设和撤收时间短等特点，尤其适宜在中小田块进行病虫害防治作业。但同时也有很多问题需要改进，如本试验是在微风条件下进行的单幅喷雾试验，而无人机操作人员的遥控技术、风力、药剂等对防治效果影响甚大，因此，仍需进一步试验研究。

[1] 浙江农业大学.农业植物病理学[M].上海：上海科学技术出版社,1978：107-120.

[2] 高圆圆,张玉涛,赵酉城,等.小型无人机低空喷洒在玉米田的雾滴沉积分布及对玉米螟的防治效果初探[J].植物保护, 2013,39（2）：152-157.

[3] 吴伟.克胜·蜻蜓-16无人机技术参数测试报告[Z].2015.

2016-11-20

江苏省农业三新工程项目[编号：SXGC(2016) 200]。

*为通讯作者。