機插秧稻田雜草防控技術控草效果比較

石旭旭 徐志平 陳明亮 樊燦 湯云鶴 吳艷紅 丁榮 金柱明 尹超基 孫國俊

摘要：2021年利用無人機飛撒2%雙唑草腈顆粒劑進行防控機插稻田雜草可行性和效果田間試驗。結果表明，大疆T20型多旋翼無人機飛撒雙唑草腈顆粒劑650 g/667 m²作業技術參數為倉口設置10%，作業行距設置6 m，飛行速度7 m/s，倉口下轉盤轉速700 r/min。飛撒雙唑草腈對機插稻田主要優勢雜草在水稻栽插后60 d的株防效達98%以上，鮮重防效達99%以上，速效性較強且持效期較長。1次封閉＋莖葉除草處理與飛撒2%雙唑草腈顆粒劑封閉除草處理比較，雖雜草株防效和鮮重防效均相當，但飛撒2%雙唑草腈顆粒劑技術方案除草劑用量低，施藥成本低，且操作簡便、施藥均勻。利用無人機適時飛撒2%雙唑草腈顆粒劑技術方案可較好地防控機插秧稻田雜草。

關鍵詞：2%雙唑草腈顆粒劑；無人機飛撒；封閉除草；水稻田

中圖分類號：S451.2 文獻標志碼：A 文章編號：1003-935X（2022）02-0066-07

Comparison of Weed Control Effect of Several Weed Control Technologies in Machine-Transplanted Rice Field

SHI Xu-xu¹，XU Zhi-ping¹，CHEN Ming-liang¹，FAN Can¹，TANG Yun-he¹，WU Yan-hong¹，DING Rong¹，JIN Zhu-ming¹，YIN Chao-ji¹，SUN Guo-jun^1，2

（1.Nanjing Huinongqianchonglang Agricultural Technology Co.，Ltd.，Nanjing 211113，China；

2.Changzhou Country Jintan District Planting Technology Extension Center，Changzhou 213200，China）

Abstract：In 2021，a field test of the feasibility and effect of using unmanned aerial vehicle to spray pyraclonil 2% GR to control weeds in rice fields was carried out. The technical parameters of the DJI T20 multi-rotor UAV flying 650 g/667 m²of pyraclonil 2% GR are as follows：warehouse setting 10%，the working line spacing is 6 m，flight speed is 7 m/s，the rotary speed of the lower turntable at the warehouse mouth is 700 r/min. The plant control effect of fly-spraying pyraclonil GR on the main dominant weeds in machine-transplanted rice field reached more than 98% at 60 days after rice planting，the fresh weight control effect was more than 99%，rapid-acting and persistent bioactivity were stronger. Plant control effect and fresh weight control effect of pre-emergence treatment+foliar treatment were almost the same as that of fly-spraying pyraclonil 2% GR. But in the technology program of fly-spraying pyraclonil 2% GR，itwaslowherbicidedosageandtheapplicationcost，wassimpleoperation，and was uniform application. The technical solution of using drones to spray pyraclonil 2% GR in a timely manner could effectively control weeds in machine-transplanted rice fields.

Key words：pyraclonil 2% GR；unmanned aerial vehicle to fly-spray；weeding in pre-emergence；rice fields

收稿日期：2022-03-14

基金項目：國家重點研發計劃子課題（編號：2016YFD0200503-4）；江蘇省重點研發計劃（編號：BE2019343）；江蘇省南京市江寧區科技惠民計劃（編號：20212021NJNQKJHMJHXM0079）。

作者簡介：石旭旭（1989—），男，山東濰坊人，碩士，從事雜草防控技術研究。E-mail：765268959@qq.com。

通信作者：孫國俊，研究員，主要從事農作物有害生物監測。E-mail：jtszbz@163.com。

雜草是影響水稻（Oryza sativa）產量和品質的主要有害植物^［1］。除草劑在保障水稻增產和穩產中起到了重要作用，是目前大面積采用的除草方法^［2］。在稻麥輪作區，傳統的人工插秧由于插秧時稻苗苗體較大（6.5葉期），插秧后有深水活棵、淺水分蘗的水漿管理要求，雜草種子因受插秧后水層限制，萌發出草時間遲，數量較少^［3］，栽插后7～10 d施用封閉藥劑，藥劑封閉效果相對較好。雖然早期的稻田封閉除草劑可能持效期較短，但絕大多數稻田通過“一封一殺”均能解決雜草危害。與傳統的人工插秧稻相比，現行推廣的機插秧，為適應機械化作業的需要，稻田整地耱平后須薄水沉實2 d后機插，小苗（3葉1心期）機插后須薄水活棵、淺水分蘗，更有利于雜草種子早萌發、早生長，因此應大面積推廣“二封一殺”的機插秧稻田除草技術^［4］。盡管稻田雜草化學防除技術研究較多，但多集中于除草劑防除對象、效果和抗藥性雜草的治理方面，對除草劑施用方法和技術的探討不多。

據調查，蘇南水稻田雜草發生種類多，優勢種突出，危害重^［5］。化學封閉防控水稻田雜草一直是較為經濟高效的稻田雜草防治重要手段^［6］，因此，試驗研究化學封閉除草的時間、藥種、施用技術從未間斷過^［7-10］。曹方元等研究了丙草胺對干籽直播稻雜草的防控效果及安全性^［11］；Singh等研究了多種除草劑復配對水稻田闊葉雜草的防控效果^［12］；Tuong等研究通過除草劑結合稻田淹水控制雜草危害^［13］；段云輝等研究了機插同步噴施不同除草劑防控稻田雜草的技術方法，試圖通過1次封閉控制機插稻田雜草危害^［14］。上述試驗研究均廣泛使用了酰胺類除草劑丙草胺。丙草胺在中國作為水稻田芽前封閉除草劑已使用多年，由于其高效、安全和殺草譜廣的特點，直至目前可能仍然是水稻普遍施用、用量最大的除草劑之一，因長期使用雜草的抗藥性已不斷顯現^［15-16］。徐蓬等研究表明，插秧后12 d撒施2%雙唑草腈顆粒劑，可以高效防控稻田雜草，水稻生長安全^［17-18］，該高效除草劑的施用方法值得深入研究。為解決機插水稻田除草劑使用次數偏多、施用量過大、施用成本高和施用均勻性較差等諸多問題，本試驗在前人研究高效長效藥種、施用劑量和安全施用的基礎上，進一步研究除草劑的施用時機、安全性和簡便機械化施用方法，旨在降低除草劑使用量，提高雜草防控效果。

1 材料與方法

1.1 試驗田概況

試驗點位于江蘇省南京市江寧區祿口街道彭福村（31°42′6″ N，118°56′9″ E），海拔高度為 10 m，屬亞熱帶濕潤季風性氣候，年均氣溫為 15.5 ℃，年均濕度為78%，年降水量為1 084.7 mm。試驗田為脫潛型水稻土（烏柵土，含沙粒9.75%、粗粉粒38.47%、物理性黏粒51.78%、有機質1.73%、全氮0.116 3%、全磷0.090 4%、全鉀2.042%、速效氮130.98 mg/kg、速效磷 12.00 mg/kg、速效鉀127 mg/kg，pH值為6.75），地勢平坦，常年稻麥輪作，秸稈均常年全量還田，稗（Echinochloa crusgalli）、千金子（Leptochloa chinensis）、鴨舌草（Monochoria vaginalis）、耳葉水莧（Ammannia auriculata）、異型莎草（Cyperus difformis）為當地機插水稻田優勢雜草種。水稻田耱平2 d后插秧，機插秧時間2021年6月7日，所有試驗田肥水管理統一相同。

1.2 供試藥劑及器械

1.2.1 供試藥劑

試驗藥劑有30%芐嘧·丙草胺可分散油懸浮劑（含2%芐嘧磺隆、28%丙草胺，江蘇省蘇科農化有限責任公司）；2%雙唑草腈顆粒劑（湖北相和精密化學有限公司）；50%丙草胺乳油［先正達（中國）投資有限公司］；20%二氯喹啉草酮可分散油懸浮劑（安徽省定遠縣嘉禾植物保護劑有限責任公司）；46%二甲·滅草松水劑（含6% 2甲4氯、40%滅草松，安徽美程化工有限公司）；40%氰氟草酯可分散油懸浮劑（安徽圣豐生化有限公司）。

1.2.2 供試器械

插秧機為洋馬2ZGQ-6D（VP6D）型6行插秧機，行距為30 cm，株距為12 cm。

1.3 試驗處理及設計

試驗共設4個處理，處理、施藥時間及方法見表1。所有試驗處理在同一片水稻田。其中，處理1與CK在同一塊水稻田，為便于機插和處理小區灌排水，沿田塊南北筑30 cm高田埂并覆塑料膜，北端設灌水溝，南端設排水溝，處理間筑30 cm高田埂并覆塑料膜，每小區單獨灌水、排水，以防止串水；其他處理小區單獨成塊。每處理3次重復，小區隨機區組排列。

1.4 施藥時間及方法

30%芐嘧·丙草胺可分散油懸浮劑兌水 15 kg，采用江蘇省蘇科農化有限責任公司研制的插噴同步施藥機安裝于插秧機插植臂后防護杠上，4個扇形噴頭噴霧方向一致平行于防護杠，耱田2 d后插秧時同步噴施，噴霧工作壓力為 1 MPa，噴藥時雜草未出苗。2%雙唑草腈顆粒劑采用大疆T20型多旋翼無人機（深圳市大疆創新科技有限公司）撒施。莖葉處理用藥采用浙江省臺州市路橋奇勇農業機械有限公司生產的HX-16C騰飛牌電動噴霧器噴霧（容量為16 L，壓力為0.15～0.40 MPa，流量12 L/h，霧滴中徑≤120 μm）。供試水稻品種為南粳46。大疆T20型多旋翼無人機撒施2%雙唑草腈顆粒劑試驗于2021年5月20日進行，利用冬季歇耕地2 000 m²，調節無人機，在試驗地不同地點“W”形先后重復平鋪12.5 cm×30 cm粘蠅紙，調查撒施均勻性以便確定撒施作業參數。

1.5 調查內容及方法

利用粘蠅紙能較強吸粘2%雙唑草腈顆粒劑控制其移動的特性，先后多次調查大疆T20型多旋翼無人機撒施雙唑草腈顆粒劑的均勻性、著靶性和飄移，以確定撒施作業技術參數。

藥劑施用試驗分別于水稻分蘗末期（2021年7月10日）、拔節期（2021年8月11日），每小區采用“W”形9點取樣調查，每個樣方為0.25 m²（0.5 m×0.5 m），分別記載雜草種類、數量。8月11日還測量了雜草和水稻株高，并取回所有樣方內全部雜草，剪除根系，分種類稱量鮮重。水稻成熟后，每小區“X”形5點收割5 m²水稻，計測水稻實產。防效計算方法：防效=［對照區雜草株數（鮮重）-處理區雜草株數（鮮重）］/對照區雜草株數（鮮重）×100%。

1.6 數據分析

運用WPS Office 10.1和SPSS 20.0版數據處理系統對試驗數據進行統計和差異性分析。

2 結果與分析

2.1 無人機飛撒作業技術參數確定及不同施藥處理施藥量成本比較

5月20日，通過調節大疆T20型多旋翼無人機，先后在新鋪設的粘蠅紙上調查撒施2%雙唑草腈顆粒劑數量，待雙唑草腈顆粒劑在試驗地不同部位粘蠅紙落粒量基本一致（用量為650 g/667 m²左右）時，大疆T20型多旋翼無人機撒施2%雙唑草腈顆粒劑作業技術參數為倉口設置10%，作業行距設置6 m，飛行速度為7 m/s，倉口下轉盤轉速為700 r/min。

由表2可知，處理1純農藥施用量為 3 375 g/hm²，是處理2的4.6倍，是處理3的17.3倍以上；處理1農藥成本和總成本均最高，分別是處理2的3.5倍、2.6倍以上，分別是處理3的4.9倍、4.0倍以上；處理3水稻產量顯著高于對照區。

2.2 不同施藥處理對雜草的株防效

7月10日在處理1莖葉化學除草處理前對不同處理的調查結果表明，不除草對照田總雜草密度達874株/m²，顯著高于不同藥劑處理水稻田；處理1對禾本科雜草封閉效果較好，但闊葉雜草和莎草科雜草密度與對照無顯著差異；處理2、3對雜草控制效果均較好。由表3可以看出，稗（E. crusgalli）、千金子（L. chinensis）、鴨舌草（M. vaginalis）、耳葉水莧（A. auriculata）為當地機插水稻田優勢雜草種；處理2和處理3水稻田間總雜草和其中的稗、千金子、鴨舌草、耳葉水莧密度均顯著低于處理1。處理2和處理3對機插水稻田總雜草的防除效果在99.96%及以上，處理3水稻田中查見極少數量耳葉水莧；處理1對機插水稻田總雜草的防除效果為65.83%，其中對稗、千金子和鴨舌草的株防效分別為85.67%、72.36%、65.26%，對異型莎草和耳葉水莧的株防效均在26.6%及以下。由此可以看出，僅插秧時每 667 m²用30%芐嘧·丙草胺可分散油懸浮劑 120 mL＋安全劑 20 mL 兌水15 kg同步噴施封閉除草措施對機插水稻田雜草的控除效果較差，或控除的藥效期較短；插噴同步封閉除草措施后田間雜草密度仍高達298.63株/m²，須及時再次進行莖葉處理，以控制水稻中后期雜草危害。

由表4可知，處理1由于7月10日及時進行了莖葉化除措施，8月11日調查處理3總雜草的密度以及其中的禾本科和闊葉雜草密度均顯著低于對照，但處理1、3的莎草科密度與對照處理相當。由表5可知，處理3顯著控制了稗、千金子、鴨舌草、耳葉水莧和異型莎草的株數。

2.3 不同施藥處理對雜草的鮮重防效

由表6可知，對照的平均總雜草鮮重為 4 544.10 g/m²，顯著高于其他3個藥劑處理；對照的禾本科和闊葉雜草鮮重分別達4 282.10、258.60 g/m²，顯著高于其他3個藥劑處理。由表7可以看出，處理3的稗、千金子、鴨舌草和耳葉水莧雜草鮮重顯著低于對照。由表8可以看出，處理3鴨舌草和耳葉水莧雜草的單株鮮重顯著低于對照，而處理1和對照的鴨舌草單株鮮重相當，并顯著高于處理3，處理2未查見鴨舌草，說明雙唑草腈對鴨舌草具有較好的防控效果。

3 討論與結論

不除草對照處理雜草的調查結果表明，試驗區機插水稻田雜草種類雖然不多，但雜草密度和鮮重在栽后60 d高達720.00株/m²、4 544.10 g/m²，且優勢雜草種明顯，危害重。至8月11日水稻拔節孕穗期，稗、千金子的株高已超過水稻，由此可見在高土壤肥力條件下，部分雜草種類會長得更高，以獲取更多陽光而提高其競爭力^［19］，對水稻產生危害。調查數據中對照處理的水稻株高顯著高于處理3，可能與高密度雜草與作物光競爭的關系密切。計測結果表明，不除草對照水稻產量僅3 480 kg/hm²，處理3水稻田挽回產量均達5 700 kg/hm²以上，且施用2%雙唑草腈顆粒劑650 g/667 m²田水稻產量與常規的丙草胺封閉＋莖葉施藥處理田無差異，說明雙唑草腈對水稻生長較為安全^［17-18］，同時表明及時有效地防除雜草是保障糧食高產穩產的重要措施。

研究結果表明，吡唑并吡啶環新穎結構除草劑雙唑草腈對南京市機插水稻田主要優勢雜草種群在水稻栽插后60 d的防控效果可達98%以上，速效性較強且持效期較長^［15-16］。丙草胺也是水稻田一種較為安全的除草劑，雖在世界范圍普遍并多年施用，對多種雜草仍具有較高效的防控作用^［17-18］，但其持效性明顯不佳。

植保病蟲草害防治始終離不開性能優良的植保機械的科學合理配套使用^［20-23］。無人機已廣泛用于農作物病蟲防治，由于農業規模化和農村勞動力緊缺矛盾突出，大載重高動力無人機迅速發展并運用于作物播種和施肥。2%雙唑草腈顆粒劑經過多年試驗研究，雖共識其為栽插水稻田高效除草劑，但由于其相對比重大，與肥料參混不均勻，需單獨人工撒施功效低等缺陷，一直未能在大面積推廣成功。筆者受大疆T20無人機撒播油菜種啟發，在試驗飛撒的同時還開展了2%雙唑草腈顆粒劑著靶性和飄移性研究，發現其由于顆粒均勻一致無粉末且相對比重較大的特點，更利于著靶集中，飄移性小，對相鄰作物飄移危害污染風險低。本研究結果進一步表明，無人機適時1次飛撒2%雙唑草腈顆粒劑不僅施用方法高效簡便，能高效防控機插稻田雜草危害，且具有農藥減量施用保護環境的重要意義。

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