石屏小蔥疫病飛防試驗

謝亮廖晨曾波王磊張春仙劉德東普正仙楊德榮

(1.云南云天化現代農業發展有限公司，云南 昆明 650600；2.云南省化工研究院有限公司，云南 昆明 650228； 3.石屏瀚海農業科技有限公司，云南 石屏 662203；4.云南云天化股份有限公司，云南 昆明 650228)

1 概述

小蔥(Allium ascalonicum)又名細香蔥、細蔥、四季蔥、細米蔥等，為百合科多年生蔥屬草本植物，是以假莖和嫩葉為食用產品的栽培種，原產亞洲，現在世界各地廣泛栽培。德國、日本等國家對小蔥的選育研究取得了顯著成果。小蔥具有辛香風味，可以炒食、生食、涼拌，也是菜肴常用的佐料。小蔥還具有藥用價值，其鱗莖能解表散寒，種子可補腎明目[1-4]。

云天化在石屏縣寶秀鎮建設了74hm2蔬菜基地，開展小蔥、香菜、佛手瓜等蔬菜的栽培種植。按照高標準蔬菜基地的要求，采用標準化種植，即育苗、整地、播種(移栽)、田間管理、植保作業(病蟲害防治)、采收及采后處理均制定了相應的技術方案，并依據種植技術方案(標準)進行種植。

在小香蔥的種植過程中，整地依托旋耕機、撒肥機以及起壟機等基本實現了機械化；澆水與施肥利用水肥一體化系統實現了自動化；植保作業主要以小型電動式背負噴霧器噴施農藥為主，需要大量勞動力，且勞動強度大，作業效率低，成本高。采用打藥機(用拖拉機牽引)或自走式噴霧機打藥，大幅度提高了工作效率，但是云天化蔬菜基地處于坡地上，最大高差在40m左右，每個地塊之間的高差在2～20m，因此，打藥機或自走式噴霧機的打藥作業在大部分區域受到限制，為了能找到更好的植保作業方案，探索新的噴藥模式，減少勞動力成本，提高噴藥效率，克服地形限制等因素，筆者以小蔥疫病作為標靶物，在該基地開展了飛防試驗，應用植保無人機噴施農藥，旨在探索先進的植保無人機的應用和先進的施藥技術。

在小蔥種植過程中，植保方案中的農藥、藥械和施藥技術是科學合理使用農藥的3個同等重要因素。如果施藥技術落后，會導致大量農藥不能噴灑到位或噴灑不均勻，藥劑不能充分發揮作用，在造成農藥大量浪費的同時，還會誘發抗藥性的產生[5]。因此，研究和探索農藥、藥械和施藥技術在現代農業中具有十分重要的意義。

2 材料和方法

2.1 試驗區基本情況

石屏縣寶秀鎮屬典型的中亞熱帶氣候，年降雨量在775～1148mm，年平均氣溫18℃，年日照時數2176h，年均相對濕度75%，立體氣候顯著。

試驗地塊設在云天化石屏蔬菜基地第7號地塊，位于寶秀鎮朱洼子村委會亞房子片區(N23°46′34″，E102°25′16″)，海拔1407.5m，地形為半山半坎，土壤為紅壤土，種植前檢測土壤，pH為7.22，有機質12.05g·kg-1，堿解氮33.80mg·kg-1，有效磷45.88mg·kg-1，速效鉀269.06mg·kg-1。

2021年11月6日，在第7號地塊種植小蔥共1.16hm2，按照種植技術方案進行常規管理，小蔥成活后發現有少量疫病發生，11月下旬，由于突然降溫等因素的影響，小蔥疫病危害面積加大。

2.2 試驗材料

2.2.1 種植品種

小蔥品種為“四季米蔥”，品種來源云南瀘西縣小蔥種植區，種苗帶有疫病。

2.2.2 農藥

0.01%24-表蕓苔素內酯SL(四川潤爾科技有限公司出品，市購)、75%百菌清WP(江蘇省宜興興農化工制品有限公司出品，市購)、60%唑醚·代森聯WG(陜西上格之路生物科學有限公司出品，市購)。

2.2.3 噴藥器械

20L背負式電動噴霧器；大疆T20型無人機；懸停精度(GNSS)：啟用D-RTK，水平±10cm，垂直±10cm。未啟用D-RTK，水平±0.6m，垂直±0.3m；懸停時間：15min(@18000mAh &起飛重量27.5kg)、10min(@18000mAh &起飛重量42.6kg)；最大俯仰角15°；最大作業飛行速度7m·s-1；最大飛行速度10m·s-1(GNSS信號良好)；最大可承受風速8m·s-1；最大飛行海拔高度2000m；作業箱容積20L；噴頭型號SX11001VS，最大噴灑流量3.6L·min-1；霧化粒徑SX11001VS:130～250μm；定高及仿地跟隨，山地模式最大坡度35°。

2.3 試驗設計與實施

2.3.1 試驗方案設計及地塊劃分

2.3.1.1 試驗方案設計

試驗設2個處理區，1個對照(CK)區，試驗方案見表1。

表1 小蔥疫病防治試驗方案

2.3.1.2 試驗地塊劃分

7號地塊共1.16hm2，根據地形實際情況，T1處理噴施0.61hm2，T2處理噴施0.47hm2，CK噴清水0.08hm2。

2.3.2 試驗方案實施

2.3.2.1 氣候情況

2021年12月6日，在云天化石屏蔬菜基地7號地塊開展試驗，天氣晴，氣溫10～22℃，東南風，風速0.3～0.5m·s-1，日照4.5h，相對濕度77%(用便攜式溫濕測定儀于上午10∶00測定)。

2.3.2.2 T1處理及CK處理實施

組織3個工人，用背負式電動噴霧器噴施農藥，當天完成全部0.61hm2噴藥作業，同時完成了CK處理0.08hm2噴清水作業。

2.3.2.3 T2處理實施

用無人機的GPS圍繞地塊邊沿定位地形，見圖1，無人機按照定位飛行噴藥，其飛行軌跡見圖2，其動態噴施農藥實景見圖3。

圖1 GPS定位

圖2 T20飛行軌跡

無人機在作業中需要更換電池，但不影響均勻噴藥，因為在噴藥過程中無人機AI系統會對已噴過和未噴過的區域儲存記錄，已噴過的區域不會再噴，未噴過的區域會補噴，所以能確保均勻噴藥。已做過GPS定位的地塊，下次噴藥時不需要重新定位，調出上次的GPS定位地圖即可開始噴藥作業。

2.4 調查與統計

2.4.1 小蔥疫病調查與統計

小蔥疫病是由煙草疫霉Phytophthora nicotianaeVan.Breda de hann.(屬鞭毛菌亞門真菌)引發的病害[6]，從大田觀察發現，該病主要為害葉片(蔥管)，病部初期呈暗綠色水漬狀斑，濕度、溫度條件適宜時，病斑迅速擴展，蔥管頂端(蔥尖)開始脫水干枯，呈灰白色“干尾”狀，從上往下危害，嚴重時，干枯部位從上到下直達蔥管的2/3處。一般情況下，干枯部位達蔥管1/2處時，蔥管呈濕腐狀，并導致蔥葉(蔥管)黃化干枯下垂。根據董偉研究資料[7]，該病也危害小蔥莖部和根部，莖部受害后，根盤處呈水漬狀，淺褐色至暗綠色腐爛。根部受害，根毛少，變褐腐爛，濕度大時病部可長出白色稀疏霉層。在石屏蔬菜基地未見該病危害莖部和根部的情況，所以，本研究只調查蔥管受害的病情指數。

圖3 T20動態噴施農藥實景

2.4.2 藥前調查

2021年12月5日，在打藥前分別在TT1、TT2處理區及CK處理區各隨機抽取10行小蔥(每行11叢，共計110叢)調查。TT1處理110叢小蔥總蔥管數為3169根，發病蔥管數1362根，發病率42.98%；TT2處理110叢小蔥總蔥管數為3051根，發病蔥管數1298根，發病率42.54%；CK處理110叢小蔥總蔥管數為3208根，發病蔥管數1274根，發病率39.71%，見表2。對調查過的小蔥插牌標記。

2.4.3 藥后調查

2021年12月20日，按照藥前調查時的標記，對藥前調查的小蔥進行藥后調查，調查各處理的總蔥管數、發病蔥管數、病情指數，計算發病率和相對防治效果，分級方法和計算公式如下，統計數據見表2。

0級：無病；1級：蔥管脫水干枯長度占蔥管總長度的5%以下；3級：蔥管脫水干枯長度占蔥管總長度的6%～10%；5級：蔥管脫水干枯長度占蔥管總長度的11%～25%；7級：蔥管脫水干枯長度占蔥管總長度的26%～50%；9級：蔥管脫水干枯長度占蔥管總長度的51%以上。

(1)

(2)

(3)

表2 小蔥疫病防治調查統計

2.4.4 數據處理

采用Microsoft Office 2016(Excel)進行數據統計，采用SPSS 24.0軟件進行數據處理和分析(P<0.05)，分析結果見表2。

2.4.5 噴藥成本統計

3個工人，用背負式電動噴霧器噴施農藥，完成0.69hm2，工時費為390元，平均工時費為565.22元·hm-2，每個工人每天能完成0.20～0.27hm2噴施作業；大疆T20無人機噴施成本約為150.00元·hm-2，每天可完成10～13hm2的噴施作業。

2.5 不同處理的分析

2.5.1 分蘗情況分析

從表2可以看出，相同11行110叢小蔥，TT1總蔥管數從藥前3169根增加到藥后3865根，新分蘗蔥管696根，分蘗率21.96%；TT2總蔥管數從藥前3051根增加到藥后4058根，新分蘗蔥管1007根，分蘗率33.00%；CK總蔥管數從藥前3208根增加到藥后3315根，新分蘗蔥管107根，分蘗率3.34%。分蘗率TT2>TT1>CK，TT2和TT1顯著高于CK處理，表明疫病對蔥管分蘗的影響顯著。

2.5.2 發病率分析

從表2可以看出，TT1處理發病率下降了9.07%，TT2處理發病率下降了22.60%，CK處理發病率上升了38.04%。TT2處理較TT1處理達到顯著水平，TT1和TT2較CK均達到顯著水平。

2.5.3 相對防效分析

TT2處理的相對防效為69.23%，高于TT1處理的66.52%，但差異未達到顯著水平。

3 結論

本研究通過對TT1和TT2分蘗情況、發病率影響、相對防效、小蔥直觀表現以及工時成本和噴藥效率等綜合因素分析，在小蔥種植過程中可以采用“大疆T20型無人機”代替人工噴藥，作業效率可提高30倍左右，同時解決了勞動力緊缺問題。

4 討論

航空植保作業(飛防作業)效率與常規的人工噴藥相比具有快速、高效、靈活和突擊性強等特點，可以及時防控突發性大面積病蟲害[8]，所以，航空植保越來越受到種植者的青睞，特別是規模種植，植保無人機承擔了很大一部分噴藥的作業任務，植保無人機的保有量也在不斷增加。據報道，我國2017年農用無人機保有量8500架，2020年達10萬架[9]，充分說明植保無人機的應用得到了越來越多種植者的認可，專業從事航空噴灑(撒)的通用航空企業也不斷涌現。農業種植的多樣性決定了植保作業噴藥方式的差異性，所以，研究植保無人機在小蔥上的應用技術具有十分重要的意義。

本研究中，藥劑及其用量相同，但噴頭霧滴粒徑有差異，20L背負式電動噴霧器霧滴粒徑在300μm以上，大疆T20型無人機霧滴粒徑在130～250μm(SX11001VS)，試驗結果表明，TT2處理的相對防效(69.23%)高于TT1處理(66.52%)。因為農業噴霧中的霧滴運輸和噴霧分布在一定程度上取決于霧滴粒徑分布[10]，防治效果都會隨著霧滴粒徑的降低而增加[11]。噴霧當天為東南風1級，風速0.3～0.5m·s-1，對無人機噴灑農藥基本沒有影響，試驗結果與王士林等[12]研究成果——噴頭產生的霧滴粒徑大小與對風的敏感性正相關的結論一致。

在噴藥作業中，大疆T20型無人機螺旋槳的風力較大，相對于20L背負式電動噴霧器，更容易對小香蔥植株產生更大的沖擊力，使植株、蔥管之間相互摩擦或形成傷口，使病原菌易侵入。但是，由于處理中加入了保護性殺菌劑75%百菌清WP(300倍液)，對小蔥起到了保護作用，即百菌清在作物受體表面形成一層保護膜，以阻斷病菌侵入[13]，提高了防治效果。所以，植保無人機的使用藥劑配方也是一個關鍵因素。