植保无人机与常规机械玉米田作业效果对比研究

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　　玉米是我国主要的粮食作物，玉米螟、黏虫、南方锈病等病虫害是影响玉米产量的主要因素。随着经济的发展，农村劳动力出现结构性短期，劳动力成本大幅度上上升，加上玉米中后期植株高大、田间温度高，缺乏有效的防治机械，导致玉米中后期病虫害基本无人防治。随着我国无人机行业发展迅速，植保无人机可以用于玉米田防治中后期病虫害。因此，掌握植保无人机与常规机械作业在病虫害防效上的差异，具有非常重要的现实意义，可以为制定玉米后期病虫害防治方案提供科学依据，更好地促进无人机的推广，提升玉米病虫害机械化防治水平。
　　一、试验材料
　　（一）试验田概况
　　试验田位于博爱县孝敬镇，周边玉米规模化种植，试验田病虫害发生较均匀，试验小区的玉米品种、栽培管理条件一致。
　　（二）试验作物及对象
　　试验作物为玉米，品种为粒收1号。试验对象为黏虫、棉铃虫、玉米螟。
　　（三）试验机械
　　单旋翼油动无人机（型号：3WQF120-12型智能悬浮植保机，厂家：安阳全丰航空植保科技有限公司）
　　（四）对照机械
　　自走式喷杆喷雾机（型号：3WPZ-700 c，厂家：青州泰达机械有限公司），背负式电动喷雾器（16L）。
　　（五）试验药剂
　　3%甲维·氟铃脲乳油，安阳全丰生物科技有限公司;4.5%高效氯氟氰菊酯乳油，安陽全丰生物科技有限公司;5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐乳油，河北中天邦正科技股份有限公司;20%除虫脲悬浮剂，安阳全丰生物科技有限公司;30%戊唑醇悬浮剂，安阳全丰生物科技有限公司;全丰烈鹰飞防助剂，安阳全丰生物科技有限公司。
　　二、试验设计和安排
　　（一）小区安排
　　设植保无人机油动单旋翼防治、人工常规防治、空白对照3个处理，无重复。各处理按顺序排练，处理间用隔离行隔开，隔离行宽8 m。苗期对照机械为自走式喷杆喷雾机，植保无人机和人工常规防治处理各3333 m2，空白对照667 m2;灌浆初期植保无人机处理和空白对照各3333 m2，人工常规防治区667 m2。
　　（二）试验药剂及用量
　　1.苗期。每667 m2用3%甲维·氟铃脲乳油30 mL+4.5%高效氯氟氰菊酯乳油50 mL +全丰烈鹰飞防助剂1 mL，植保无人机处理区每667 m2喷液量0.8 L，常规防治区每667 m2喷液量20 L。
　　2.灌浆期。每667 m2用5%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐乳油15 mL +20%除虫脲悬浮剂20 mL +全丰烈鹰飞防助剂1 mL。植保无人机处理区每667 m2喷液量1.2 L，常规防治区每667 m2喷液量30 L。
　　（三）施药时间及方法
　　苗期，6月23日施药1次，施药当日多云，气温22～34 ℃，微风，药后8 h内无雨。7月16日出现暴雨，导致玉米大面积倒伏，后逐渐恢复。灌浆初期，8月24日施药，施药1次，当日多云转晴，气温 22～33 ℃，微风，药后8 h内无雨。
　　三、调查方法
　　（一）调查时间和次数
　　1.苗期共调查4次，6月23日调查药前基数，6月26日、6月30日、7月3日分别调查药后3 d、药后7 d、药后10 d各小区被害株数。
　　2.灌浆期共调查3次，8月23日调查药前基数，8月31日、9月7日分别药后调查害虫存活数。9月13日调查亩穗数，穗粒数，采集玉米穗，晒干后测千粒质量。
　　（二）调查方法
　　1.苗期。固定双对角线5点取样，每点调查100株，共500株，调查玉米被害的植株数量。
　　2.灌浆期。固定双对角线5点取样，每点调查50株，共250株，调查玉米螟、棉铃虫、桃蛀螟、黏虫等害虫数量。
　　（三）产量调查方法
　　每个处理选择3个原样点，调查亩穗数和穗粒数，每点调查11行玉米行长，计算行距，调查51株玉米距离，计算株距，通过行距和株距计算亩穗数。调查穗粒数，选择有代表性的玉米行，每5穗取1穗，共30穗，计算平均穗粒数。所取玉米穗晒干后，测千粒质量。
　　（四）计算方法
　　被害株增长率（%）=（药后玉米被害株数-药前玉米被害株数）/药前玉米被害株数×100
　　防效（%）=（对照被害增加率-处理被害增加率）/对照被害增长率×100
　　减退率（%）=（药前虫口密度-药后虫口密度）/药前虫口密度×100
　　校正防效（%）=[1-（处理区药后活虫数×对照区药前活虫数）/（处理区药前活虫数×对照区药后活虫数）]×100
　　每667 m2产量（kg）=亩穗数×穗粒数×千粒质量×0.000001
　　四、结果与分析
　　（一）苗期作业效果
　　由表1可知，植保无人机防治和自走式机械防治玉米苗期害虫效果均比较理想。药后3 d、药后7 d、药后10 d，飞防区玉米株被害防效分别达81.25、85%、86.57%，较自防区防效分别低了6.25个百分点、5个百分点、4.48个百分点。药后7 d和药后10 d，飞防区和自防区玉米被害株率仅增加不到2个百分点，说明玉米害虫基本不再为害玉米，得到了防治的目的，株被害率防效理想。虽然苗期植保无人机作业防效略低于自走式喷杆喷雾机，但同样达到了控制害虫的目的，无大型机械作业时，可以用植保无人机对玉米苗期害虫进行防治。
　　（二）灌浆期作业效果
　　由表2可知，灌浆期施时害虫有玉米螟、棉铃虫、桃蛀螟、黏虫等，由于害虫种类多、发生趋势不同、世代重叠严重等原因，造成灌浆期不论使用何种机械施药对害虫整体防效不太理想，植保无人机施药14 d后防效最高，达65.44%，仅比人工自防区低1.21个百分点。药后7 d和药后14 d，植保无人机和常规背负式喷雾器施药对害虫整体防效无明显区别，植保无人机可代替人工在玉米后期进行防治害虫。
　　（三）对产量的影响
　　由表3可知，不同机械施药对玉米产量影响明显，无人机飞防理论每667 m2产量达607.39 kg，较不防区增产50.37 kg，增长率9.04%;自防区每667 m2产量609.13 kg，较不防区增长9.36%。飞防区与自防区理论每667 m2产量低了1.75 kg，差别不明显。
　　五、结论与讨论
　　植保无人机在玉米田用于害虫防治，苗期防治害虫，株防效可达85%，防效略低于当地常规机械施药效果;灌浆期防治害虫，防效达65%，与常规机械施药效果相当。同时，植保无人机飞防可提高玉米产量9.04%，效果明显。植保无人机可用于玉米田对害虫进行防治，尤其遇雨、田间泥泞，大型植保机械无法下地时，植保无人机可以发挥优势，及时进行作业。
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