李懷勝 艾洪玉 王賀亞 孟玲

摘要：通過研究小麥不同生育期的飛防作業(yè)參數(shù)和添加不同增效劑對除草劑的減量效應(yīng)，以期給區(qū)域植保無人機麥田飛防和除草劑減量使用提供依據(jù)。通過田間霧滴沉降試驗，分析小麥主要生育期不同飛防作業(yè)參數(shù)下的霧滴沉積數(shù)量及覆蓋面積；采用田間隨機區(qū)組試驗方法，探討新疆麥田主要除草劑20%雙氟·氟氯酯水分散粒劑（WG）減量15%和30%的情況下，添加不同增效劑對麥田雜草的防除效果及對小麥產(chǎn)量等的影響。結(jié)果表明，試驗用無人機在作業(yè)高度1.8 m時，速度3.0 m/s的霧滴數(shù)量和覆蓋度最高，不同生育期試驗的霧滴數(shù)量分別為110.36、122.52、125.81、115.47滴/cm²，覆蓋度分別為4.86%、4.93%、4.95%、4.89%，超過6 m/s時各不同生育期試驗的霧滴數(shù)量和覆蓋度均顯著降低；飛行速度設(shè)定為5 m/s時，以高度1.8 m時霧滴數(shù)量和覆蓋度整體最大，不同生育期試驗的霧滴數(shù)量分別為152.16、148.36、155.43、154.16滴/cm²，覆蓋度分別為3.19%、3.06%、3.23%、3.21%，超過3.0 m時各時期的霧滴數(shù)量和覆蓋度均顯著降低。除草劑減量并添加助劑處理藥后35 d的株防效為88.65%～92.56%，其中，添加助劑先正達U伴和紅宇燕處理在減量30%條件下與不減量施藥處理的雜草株防效差異不顯著，其他處理防效均顯著優(yōu)于不減量施藥處理的防效；藥后50 d的株防效為94.88%～98.05%，鮮重防效為95.37%～98.35%，各處理無顯著性差異。綜上，在小麥田使用T30電動多旋翼植保無人機進行飛防作業(yè)時，應(yīng)結(jié)合實際選擇適宜的飛行參數(shù)，建議飛行高度1.8～3.0 m，飛行速度3～6 m/s；闊葉雜草防控可選用20%雙氟·氟氯酯WG，配合增效劑減量施用，建議用量為73.5 g/hm²+63%激健EC 225 g/hm²，或73.5 g/hm²+邁飛 225 g/hm²，此時可達到有效防除闊葉雜草的效果。

關(guān)鍵詞：小麥；飛防參數(shù)；增效劑；除草劑；減量效應(yīng)

中圖分類號：S252⁺.3；S451.22⁺1文獻標志碼：A文章編號：1003-935X（2023）01-0050-07

Optimization of Aerial Protection Parameters in Wheat Fields and Reduction Effect of Different Synergists on Herbicides

LI Huai-sheng¹， AI Hong-yu²， WANG He-ya¹， MENG Ling¹

［1.Institute of Agricultural Sciences，Ninth Division，Xinjiang Production and Construction Corps （Institute of Animal Science），Xinjiang? Emin 834600，China； 2. Institute of Agricultural Sciences，Tacheng 834700，China］

Abstract：This paper studied aerial protection parameters and reduction effect of different synergists on herbicides to give evidence during the different growth period of wheat. We analysised the number and coverage of droplets deposition at the main growth period of wheat under the different aerial protection parameters via the field droplets sedimentation test. We carried out the randomized block experiment，and then also discussed effect of different synergists on weeding and the yield of wheat in fields of Xinjiang when the main herbicide florasulam·halauxifen-methyl 20% WG reduced 15% and 30%. Under the height of unmanned aerial vehicle （UAV） with 1.8 m，the number and coverage of droplets deposition were highest at the speed of 3 m/s. Under the same condition，the number of droplets deposition were 110.36，122.52，125.81，115.47 drops/cm²，and coverage were 4.86%，4.93%，4.95%，4.89% in each growing period. However，they decreased significantly at the speed of more than 6 m/s in each period. When the speed was setted 5 m/s，the number and coverage were highest at 1.8 m. Under this condition，the number were 152.16，148.36，155.43，154.16 drops/cm²，and coverage were 3.19%，3.06%，3.23%，3.21% in each growing period. However，they decreased significantly at the height of more than 3.0 m in each period. After 35 days of application，the plant control effect of the treatment with reducing herbicide and adding additives was 88.65%～92.56%. Among them，the plant control effect of the treatments of reducing herbicide by 30% and adding syngenta U with and red yu yan were not significantly different from the treatment of full application of herbicide，and the other treatments were significantly better than the treatment of full application of herbicide. After 50 days of application，the plant control effects of all treatments were 94.88%～98.05%，and the fresh weight control effects were 95.37%～98.35%. Meanwhile，there was no significant difference in all treatments. In summary，appropriate aerial pretection parameters should be selected in combination with the actual situation，when plant protection UAV with T30 electric multi-rotor was used to fly and pretect in wheat fields. It was recommended that the flight heights were 1.8～3.0 m and the flight speeds were 3～6 m/s. The control of broad-leaved weeds could use florasulam·halauxifen-methyl 20% WG with synergists at the reduction application. The recommended dosage were 73.5 g/hm²+Jijian 63% EC at 225 g/hm²or 73.5 g/hm²+Maifei 225 g/hm²，which could effectively control the broad-leaved weeds in the wheat fields.

Key words：wheat；aerial protection parameter；synergists；herbicides；reduction effect

收稿日期：2022-11-28

基金項目：新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團財政科技創(chuàng)新人才計劃（編號：2021CB065）。

作者簡介：李懷勝（1988—），男，甘肅定西人，助理研究員，主要從事作物栽培研究。E-mail：1505421254@qq.com。

塔額墾區(qū)是新疆冬春小麥的主要種植區(qū)域，常年播種面積維持在100萬畝（1 hm²=15畝）左右，主要集中在塔城市、額敏縣、裕民縣和新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第九師?；瘜W農(nóng)藥作為目前作物病蟲害最有效的防治手段^［1］，對保證國家糧食安全發(fā)揮了重要的作用；據(jù)統(tǒng)計，我國每年使用各類農(nóng)藥制劑130萬t，且單位面積的農(nóng)藥用量是世界平均水平的2.5 倍^［2］。我國目前推廣應(yīng)用的拖拉機植保器械掛載藥箱容積已加大至3 000 L，噴幅達到18～34 m，作業(yè)速度可達8～10 km/h^［3-4］，也是塔額墾區(qū)小麥病蟲草害最主要的防治手段，但是因其體積龐大等因素的限制難以在短時間內(nèi)對病蟲草害實現(xiàn)普遍防治，尤其是小麥生長后期。農(nóng)用植保無人機因具備安全、高效、環(huán)保、省時、省工、省錢等優(yōu)點，已逐漸成為農(nóng)作物病蟲草害防治新的施藥方式，被廣泛應(yīng)用于棉花、小麥、水稻等病蟲害防治中^［5-7］。近2年塔額墾區(qū)植保無人機應(yīng)用的發(fā)展趨勢還停留在初級階段，在應(yīng)用過程中還存在著防治效果缺乏數(shù)據(jù)支撐、缺乏明確的操作規(guī)程、與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實際聯(lián)系不緊密等實際問題。添加增效劑從而減少化學農(nóng)藥的用量是當前化學農(nóng)藥減量施用的重要技術(shù)手段之一，試驗以當?shù)爻Ｓ玫?種增效劑和主要化學除草劑為研究對象，以期通過試驗明確增效劑與除草劑減量的適宜配比。因此，本試驗立足塔額墾區(qū)麥田病蟲害防治的關(guān)鍵時期，利用大疆植保無人機T30開展了飛防參數(shù)優(yōu)選和添加助劑對麥田雜草防控中農(nóng)藥的減量效應(yīng)研究，以期為植保無人機的大面積應(yīng)用及化學除草劑的合理減量施用提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

本試驗于2022年4月在新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團第九師農(nóng)業(yè)科學研究所（畜牧科學研究所）團結(jié)農(nóng)場試驗基地（83°29′E，46°31′N）進行，試驗對象為2021年9月播種的新冬18號冬小麥，播種量為375 kg/hm²，播種方式為機械化條播。供試土壤有機質(zhì)含量28.442 g/kg，堿解氮含量102.7 mg/kg，速效磷含量47.73 mg/kg，速效鉀含量369.72 mg/kg，pH值為7.90。播前基施二胺300 kg/hm²，隨水追肥尿素450 kg/hm²，硫酸鉀120 kg/hm²。試驗期間為區(qū)域冬小麥拔節(jié)前雜草防除時期，田間主要雜草類型為以播娘蒿（Descurainia sophia）、灰綠藜（Chenopodium glaucum L.）和萹蓄（Polygonum aviculare L.）為主的闊葉雜草，其平均雜草數(shù)量25.64株/m²，草齡2～5葉期。

1.2 供試藥劑及器械

藥劑：20%雙氟·氟氯酯（商品名：銳超麥）水分散粒劑（WG），美國陶氏益農(nóng)生物科學控股有限公司生產(chǎn)。

增效劑：（1）63%激健乳油（EC），成都激健生物科技有限公司生產(chǎn)；（2）先正達U伴，先正達（中國）投資有限公司生產(chǎn)；（3）邁飛，中國化工集團有限公司生產(chǎn)；（4）紅宇燕，深圳雨燕智能科技服務(wù)有限公司生產(chǎn)。

器械：采用電動多旋翼植保無人機T30進行試驗，由深圳市大疆創(chuàng)新科技有限公司生產(chǎn)，噴灑系統(tǒng)配備12個扇形壓力噴頭，型號為SX11001VS（美國TEEJET公司生產(chǎn)），最大噴灑流量7.2 L/min。

1.3 小麥不同生育期植保無人機作業(yè)參數(shù)設(shè)計

在結(jié)合區(qū)域預防小麥主要病蟲草害以及葉面肥噴灑的基礎(chǔ)上，選擇區(qū)域統(tǒng)防統(tǒng)治拔節(jié)前（雜草）、拔節(jié)期-孕穗期（條銹病、白粉?。⒃兴肫?揚花期（蚜蟲、葉面肥）、揚花期-灌漿期（葉銹病、葉面肥）作為研究無人機應(yīng)用飛防作業(yè)參數(shù)的關(guān)鍵時期，各時期風速不超過3 m/s。在定高1.8 m的條件下，設(shè)置6個不同的飛行速度，分別是3、4、5、6、7、8 m/s；在飛行速度為5 m/s條件下，設(shè)置5個不同的飛行高度，分別為1.8、2.2、2.6、3.0、3.4 m。大田內(nèi)沿預設(shè)航線的垂直方向布設(shè)采樣行，每行的中心采樣點位于航線上，左右對稱各布置10個采樣點，每行共設(shè)置21個采樣點，行間距為10 m。每個采樣點上插1根高1 m的采樣桿，將水敏紙通過萬向夾夾在采樣桿上，每個采樣桿夾1張紙卡，調(diào)整紙卡的位置使其與小麥葉片冠層高度一致。當藥液噴施完，待紙卡上的霧滴干燥后，將其收集于自封袋中，密封，標記編號，帶回實驗室處理。

1.4 除草效果試驗設(shè)計

試驗藥劑選用該區(qū)域常用的除草劑20%雙氟·氟氯酯（商品名：銳超麥）WG，隨機區(qū)組試驗設(shè)計，以當?shù)卮筇餆o人機飛防推薦適宜的用藥量作為減藥基線，設(shè)置藥液減量處理（-15%和 -30%），選擇增效劑4個，處理小區(qū)長38 m，寬56 m，共計10個處理（含對照），每個處理重復3次，小區(qū)之間設(shè)置6 m的間隔區(qū)，作業(yè)時噴幅寬度為7.5 m，載藥量30 L/架次，相對作物高度2.5 m，作業(yè)速度5.5 m/s，噴施藥液量1.8 L/667 m²。藥劑處理及施藥情況見表1。

1.5 調(diào)查內(nèi)容及方法

1.5.1 霧滴沉積效果調(diào)查調(diào)查霧滴沉積覆蓋度。覆蓋度即紙卡上霧滴所覆蓋的面積與紙卡總面積的比值。

1.5.2 除草效果調(diào)查 施藥前調(diào)查雜草種類及數(shù)量，每個小區(qū)固定調(diào)查5點，每點調(diào)查1 m²。分別于施藥后7、15 d目測觀察對小麥生長的影響。施藥后35 d調(diào)查每個小區(qū)的雜草株數(shù)，計算株防效，施藥后50 d調(diào)查統(tǒng)計雜草的數(shù)量并稱量其鮮重，計算株防效和鮮重防效。

株防效=［1-（對照區(qū)藥前雜草株數(shù)×處理區(qū)藥后雜草株數(shù)）/（對照區(qū)藥后雜草株數(shù)×處理區(qū)藥前雜草株數(shù)）］×100％；

鮮重防效＝（空白對照區(qū)雜草鮮重-處理區(qū)雜草鮮重）'空白對照區(qū)雜草鮮重×100％。

1.6 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 2010進行數(shù)據(jù)整理，運用SPSS 21.0軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 飛行高度1.8 m時不同飛行速度下的藥液沉積效果

由表2可知，飛行高度相對作物高度1.8 m時，不同飛行速度下小麥各防控關(guān)鍵時期的霧滴沉積數(shù)量和覆蓋度不同。其中，均以飛行速度 3 m/s 時的霧滴數(shù)量和覆蓋度最高，各防控關(guān)鍵時期霧滴數(shù)量分別為110.36、122.52、125.81、115.47滴/cm²，覆蓋度分別為4.86%、4.93%、4.95%、4.89%；并且飛行速度為3、4、5、6 m/s時，霧滴數(shù)量和覆蓋度均差異不顯著（P＞0.05）。飛行速度為7、8 m/s時，霧滴數(shù)量顯著低于3、4、5、6 m/s。綜上，考慮效益的情況下，建議在定高1.8 m時，小麥各防控關(guān)鍵時期農(nóng)用植保無人機飛防速度設(shè)置在3～6 m/s范圍內(nèi)，此時能獲得較多的霧滴數(shù)量和確保獲得較大的覆蓋度。

2.2 飛行速度5 m/s時不同飛行高度下的藥液沉積效果

由表3可知，農(nóng)用植保無人機飛行速度為 5 m/s 時，不同飛行高度下霧滴沉積數(shù)量和覆蓋度不同，各防控關(guān)鍵時期變化趨勢表現(xiàn)一致，均隨著飛行高度增高，霧滴數(shù)量和覆蓋度整體呈現(xiàn)減少趨勢，其中以飛行高度1.8 m時整體霧滴數(shù)量最高，分別為152.16、148.36、155.43、154.16滴/cm²；覆蓋度最大，分別為3.19%、3.06%、3.23%、3.21%。飛型高度1.8、2.2、2.6、3.0 m下，各防控關(guān)鍵期霧滴數(shù)量和覆蓋度均差異不顯著（P＞0.05），飛行高度為3.4 m時，霧滴數(shù)量和覆蓋度均顯著低于其他處理高度。說明飛行高度在1.8～3.0 m范圍內(nèi)，能獲得較多的霧滴數(shù)量和較大的覆蓋度。

2.3 減藥條件下添加不同增效劑對闊葉雜草的防效

2.3.1 除草效果評價

試驗結(jié)果（表4）表明，添加供試的各噴霧助劑對20%雙氟·氟氯酯WG具有不同程度的增效作用。藥后35 d，當20%雙氟·氟氯酯WG較常規(guī)用量減量15%時，添加助劑63%激健EC、先正達U伴、邁飛和紅宇燕的株防效分別為92.56%、90.62%、91.22%和90.12%，且各處理防除效果顯著優(yōu)于不添加常規(guī)用量的處理；當20%雙氟·氟氯酯WG較常規(guī)用量減量30%時，添加助劑63%激健EC、先正達U伴、邁飛和紅宇燕的株防效分別為90.79%、88.74%、90.86%和88.65%，除助劑先正達U伴、紅宇燕與常規(guī)用量不添加助劑差異不顯著外，其余處理差異顯著。藥后50 d，當20%雙氟·氟氯酯WG較常規(guī)用量減量15%時，添加助劑63%激健EC、先正達U伴、邁飛和紅宇燕的株防效分別為98.05%、95.40%、97.31%和95.32%，鮮重防效分別為98.35%、97.32%、98.18%、97.93%；當20%雙氟·氟氯酯WG較常規(guī)用量減量30%時，添加助劑63%激健EC、先正達U伴、邁飛和紅宇燕的株防效分別為96.39%、94.88%、96.17%和94.89%，鮮重防效分別為96.87%、95.37%、98.09%和96.71%。無論減量15%還是30%，藥后50 d添加助劑處理與常規(guī)不添加助劑處理的株防效和鮮重防效均差異不顯著。

2.3.2 安全性及產(chǎn)量評價

施藥后7、15 d各處理小區(qū)多數(shù)闊葉雜草生長開始被抑制以及黃化，有所差異但并不明顯，均表現(xiàn)出較好的防控效果。并且各處理小區(qū)的小麥葉色、葉片大小、株高等生長均表現(xiàn)正常，無明顯的藥害現(xiàn)象。

小麥成熟時室內(nèi)考種和實收測產(chǎn)結(jié)果（表5）表明，與20%雙氟·氟氯酯WG單用相比，減量15%、30%后添加不同增效劑，無論是小麥的收獲穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重，還是實收產(chǎn)量，各處理間均無顯著性差異。

3 結(jié)論與討論

植保無人機因安全、高效等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物田間病蟲草害的防控中。多數(shù)研究表明，植保無人機在應(yīng)用過程中不同噴霧因子對霧滴沉積和防治效果影響很大，如噴霧參數(shù)、噴霧量、藥液量、助劑等^［8-12］。本研究飛防作業(yè)參數(shù)優(yōu)選結(jié)果與高軍等的研究結(jié)果^［13］基本一致。高軍等的研究表明，應(yīng)用多旋翼植保無人機飛防作業(yè)，對霧滴沉積較為有利的飛行速度為3～5 m/s，飛行高度為1.5～2.0 m^［13］。本研究結(jié)果顯示，無論是在定高 1.8 m 還是定速5 m/s時，隨著飛行速度和高度的增加，各時期的霧滴數(shù)和覆蓋度均呈現(xiàn)相同趨勢，速度超過6 m/s、高度超過3.0 m時霧滴數(shù)和覆蓋度明顯下降。

目前，市場推廣的常見噴霧助劑是通過改善藥液表面張力、提高滲透性、抗雨水沖刷、防飄移、抗蒸發(fā)及抗光解等來提高藥劑的作用速度和作用效果^［14-18］，按照化學結(jié)構(gòu)分類，包括植物油類、表面活性劑類、無機鹽類、有機硅類和礦物、油類助劑等^［19］。田志慧等對除草劑減量的研究表明，激健可分別降低除草劑使用量20%、40%^［20-21］，本研究中在除草劑減量15%、30%時，添加63%激健EC顯著優(yōu)于習慣用量施藥的結(jié)果與之一致。本研究中以20%雙氟·氟氯酯WG減量15%添加助劑63%激健EC在藥后35、50 d的株防效、鮮重防效最高，藥后35 d除助劑先正達U伴和紅宇燕在20%雙氟·氟氯酯WG減量30%條件下與習慣用量雜草株防效不顯著外，其他處理顯著高于常規(guī)用量。在目前農(nóng)藥減量施用的背景下防控麥田闊葉雜草可用20%雙氟·氟氯酯WG 73.5 g/hm²+63%激健EC 225 g/hm²，或20%雙氟·氟氯酯WG 73.5 g/hm²+邁飛225 g/hm²。

麥田雜草防除可使用電動多旋翼植保無人機T30，在實施無人機飛防作業(yè)時，應(yīng)結(jié)合小麥生長實際，選擇不同的飛行參數(shù)，建議適宜飛行高度為1.8～3.0 m，適宜的飛行速度為3～6 m/s。對新疆塔額盆地冬麥田播娘蒿、灰綠藜等闊葉雜草防除，可選用20%雙氟·氟氯酯WG 73.5 g/hm²+63%激健EC 225 g/hm²或20%雙氟·氟氯酯WG 73.5 g/hm²+邁飛225 g/hm²，20%雙氟·氟氯酯WG用量減少30%，可有效降低化學除草劑的用量。

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