應用植保無人機釋放稻螟赤眼蜂防治水稻二化螟技術研究

李青超，趙秀梅，王立達，劉 悅，蘭 英，劉 洋，韓業輝，王連霞

(黑龍江省農業科學院齊齊哈爾分院，黑龍江齊齊哈爾 161006)

黑龍江省是我國重要的水稻種植基地，2020年黑龍江省水稻種植面積近400萬hm2，比2019年增加7.5%。同時黑龍江省也是全國最大、最重要的粳稻主產區，粳稻產量占全國50%以上，在保障口糧安全方面起到了舉足輕重的作用[1]。水稻二化螟是水稻生產上的主要蟲害，且發生面積呈逐年增加趨勢，2020年黑龍江省平均百稈活蟲1.4頭，常年為害面積超過100萬hm2，造成水稻減產約45萬t，經濟損失約13.95億元[2]。目前生產中水稻二化螟主要依靠化學農藥防治，不僅大量殺傷天敵，破壞生態環境，抗藥性問題日益突出，還嚴重威脅人畜健康[3]。陳洪凡等[4]證實了稻螟赤眼蜂對水稻二化螟卵的寄生能力較強，可有效控害。研究表明水稻田釋放赤眼蜂防治二化螟，能夠顯著降低蟲口基數，具有較好的防效[5]。黃志農等[6]研究表明，在水稻二化螟中等或偏輕發生年份，大面積釋放稻螟赤眼蜂對水稻二化螟防治效果達60%～70%。長期以來水田釋放赤眼蜂一直依靠人工，不僅釋放效率低，且隨著人工費用日益增長，防治投入的成本也越來越高[7]。應用無人機投放稻螟赤眼蜂，具有高效、快速、低成本、投放精準均勻的特點，可在各種復雜的地形中投放[8]。筆者應用植保無人機投放稻螟赤眼蜂防治水稻二化螟，解決了傳統人工放蜂的弊端，旨在為該技術大面積推廣應用提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料稻螟赤眼蜂蜂卡采用米蛾卵(小卵)繁育，球形水田放蜂器采用秸稈復合材料制成，防水透氣，下半部重上半部輕，可漂浮于水面，球體直徑處可擰開，上半部有6個3 mm×3 mm出蜂口，由北京闊野田園生物技術有限公司提供。植保無人機，型號JF-S15-TD，內置球形水田放蜂器投放裝置，由沈陽金豐春航空科技有限公司提供。

1.2 方法試驗于2021年6月10日—7月21日在齊齊哈爾市泰來縣克利鎮進行，水稻品種為齊粳10。稻螟赤眼蜂蜂卡裝入球形水田放蜂器，選擇晴朗無風天氣，采用無人機距離水稻田上方15 m處投放，每個試驗單元均勻投放球形放蜂器，分3次平均釋放，每次釋放間隔5 d。各處理水稻栽培方式和管理條件基本一致，整個生育期不噴施農藥。

1.2.1不同放蜂量對水稻二化螟的防治效果。采用單因素隨機區組設計，試驗因素為稻螟赤眼蜂釋放量，設4個處理，處理A 15萬頭/hm2，處理B 30萬頭/hm2，處理C 45萬頭/hm2，處理D 60萬頭/hm2，設置不放蜂空白對照(CK)，每個處理3次重復，每個重復放蜂器投放數量30個，對照距離放蜂處理上風處850 m，共計15個試驗單元，每個試驗單元面積1 hm2。

1.2.2放蜂器投放數量對水稻二化螟的防治效果。采用單因素隨機區組設計，試驗因素為放蜂器投放數量，設4個處理，處理A 30 個/hm2，處理B 60 個/hm2，處理C 90 個/hm2，處理D 120 個/hm2，每個處理3次重復，每重復稻螟赤眼蜂釋放量為45萬頭/hm2，設置不放蜂空白對照(CK)，對照距離放蜂處理上風處850 m，共計15個試驗單元，每個試驗單元面積1 hm2。

1.2.3放蜂量和放蜂器投放數量對水稻二化螟的防治效果。采用二因素完全隨機化設計，試驗因素A為放蜂量，設2個水平，A130萬頭/hm2，A245萬頭/hm2，試驗因素B為放蜂器投放數量,設2個水平，B190 個/hm2，B2120 個/hm2。共計4個處理，即A1B1、A1B2、A2B1、A2B2，每個處理3個重復，設置不放蜂空白對照(CK)，對照距離放蜂處理上風處850 m，共計15個試驗單元，每個試驗單元面積1 hm2。

1.3 測定項目與方法寄生率和防治效果：最后一次投放放蜂器之后第10天，每個試驗單元采用5點取樣法，每點10穴，共計50穴水稻。調查水稻二化螟卵塊數、被寄生卵塊數，計算卵塊寄生率和校正寄生率；水稻收獲前調查白穗數，計算白穗率和防治效果。

卵塊寄生率=被寄生卵塊數/調查總卵塊數×100%

校正寄生率=(放蜂區寄生率-對照區寄生率)/(1-對照區寄生率)×100%

防治效果=(對照區白穗率-防治區白穗率)/對照區白穗率×100%

產量和挽回產量損失率：在水稻收獲期，采用“Z”字型取樣法，每個試驗單元調查5點，每點選擇分蘗較好、株高整齊的水稻10穴，共計50穴，測量50穴水稻的占地面積，并脫粒稱重，計算產量和挽回產量損失。

產量(kg/hm2)=50穴水稻脫粒重×(1 hm2/50穴水稻占地面積)

挽回產量損失=(放蜂區產量-對照區產量)/對照區產量×100%

1.4 數據分析試驗數據采用Excel 2019軟件進行處理和作圖。

2 結果與分析

2.1 不同放蜂量對水稻二化螟的防治效果由圖1可知，處理A、B、C、D對水稻二化螟的卵塊寄生率分別為20.2%、32.2%、63.5%和60.4%，校正寄生率分別為15.9%、28.6%、61.5%和58.0%，防治效果分別為29.9%、22.8%、60.4%和67.1%。其中處理C的寄生率和校正寄生率最高，分別為63.5%和61.5%，與處理D差異不顯著，但與處理A和B差異顯著，處理D的防治效果最高為67.1%，與處理C差異不顯著，但與處理A和B差異顯著。對照(CK)寄生率為5.3%，說明自然條件下水稻田有赤眼蜂的存在，但數量很少，寄生率很低，不能有效控制水稻二化螟數量。由此可知，植保無人機釋放稻螟赤眼蜂30萬和45萬頭/hm2均可以達到較為理想的控害效果。

注：不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。 Note:Different lowercases indicated significant difference between different treatments at 0.05 level.圖1 放蜂量對水稻二化螟卵塊寄生率、校正寄生率和防治效果Fig.1 The parasitism rate, corrected parasitism rate and control effect of the amount of wasps released on the egg mass of Chilo suppressalis

2.2 放蜂器投放數量對水稻二化螟的防治效果由圖2可知，隨著放蜂器投放數量的增加，各處理卵塊寄生率、校正寄生率和防治效果逐漸增加，處理A、B、C、D對水稻二化螟的卵塊寄生率分別為41.6%、46.8%、59.6%和67.5%，校正寄生率分別為38.2%、43.9%、57.4%和65.3%，防治效果分別為32.9%、39.9%、63.4%和70.5%。其中處理D的卵塊寄生率、校正寄生率最高，分別為67.5%和65.3%，與處理A、B、C均差異顯著，處理D防治效果最高為70.5%，與處理C差異不顯著，但與處理A、B差異顯著。由此可知，無人機投放放蜂器數量120 個/hm2可達到較為理想的控害效果。

注：不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。 Note:Different lowercases indicated significant difference between different treatments at 0.05 level.圖2 放蜂器投放數量對水稻二化螟卵塊寄生率、校正寄生率和防治效果Fig.2 Parasitic rate, corrected parasitism rate and control effect of the number of bee droppers on rice stem borer eggs

2.3 放蜂量和放蜂器投放數量對水稻二化螟的防治效果由圖3可知，處理A1B1、A1B2、A2B1、A2B2的卵塊寄生率分別為51.2%、61.4%、62.8%和68.3%，校正寄生率分別為47.7%、58.5%、60.0%和65.8%，相對防效分別為40.7%、44.4%、67.7%和71.4%。其中處理A2B2的卵塊寄生率和校正寄生率最高，分別為68.3%與65.8%，和處理A1B2和A2B1差異不顯著，但與處理A1B1差異顯著，處理A2B2的相對防效最高為71.4%，與處理A2B1差異不顯著，但與處理A1B1和A1B2差異顯著。由此可知，無人機釋放稻螟赤眼蜂放蜂量45萬頭/hm2，放蜂器投放數量90或120 個/hm2可以達到較為理想的控害效果。

注：不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。 Note:Different lowercases indicated significant difference between different treatments at 0.05 level.圖3 放蜂量和放蜂器投放數量對水稻二化螟卵塊寄生率、校正寄生率和防治效果Fig.3 Parasitism rate, corrected parasitism rate and control effect of the number of wasps released and the number of wasps released

2.4 產量和挽回產量損失率由圖4可知，各處理比對照(CK)均有不同程度的增產，處理A1B1、A1B2、A2B1、A2B2的產量分別為10 871.7、10 915.1、11 186.4和11 173.6 kg/hm2，挽回產量損失率分別為3.0%、3.4%、6.0%和5.8%，處理A2B1和A2B2的產量和挽回產量損失率差異不顯著，但與處理A1B1、A1B2差異顯著。由此可知，植保無人機釋放稻螟赤眼蜂放蜂量45萬頭/hm2，放蜂器投放數量90和120 個/hm2，水稻增產幅度相對較大，挽回產量損失相對較多。

注：不同小寫字母表示不同處理間差異顯著(P<0.05)。 Note:Different lowercases indicated significant difference between different treatments at 0.05 level.圖4 產量和挽回產量損失率Fig.4 Yield and recovery yield loss rate

3 討論

該研究結果表明，植保無人機釋放稻螟赤眼蜂30萬頭/hm2對水稻二化螟的相對防效較為理想，研究結果與張振鐸等[9]相符；放蜂器投放數量120 個/hm2相對防效最高，研究結果與任奎升等[10]相近；稻螟赤眼蜂放蜂量45萬頭/hm2，放蜂器投放數量90 個/hm2對水稻二化螟的相對防效較為理想為67.7%，該結果與肖衛平等[11]的結果一致，產量和挽回產量損失率最高，分別為11 186.4 kg/hm2和6.0%。

水稻田釋放稻螟赤眼蜂對二化螟有較好的防治效果，是稻田防治二化螟的重要生物防治措施，可減少化學藥劑的使用，保護生態環境，對稻田的生態平衡具有重要意義[12]。該試驗受2個關鍵因素的影響，一是水稻二化螟發生期要精準預測預報，蜂卵相遇才能達到最好的效果，二是赤眼蜂田間存活時間、存活率和寄生能力受天氣影響[13]。植保無人機投放赤眼蜂平均日作業能力133 hm2，較傳統人工釋放效率高20倍，放蜂效率高，節約時間，降低人工成本，可以短時間內大面積精準均勻釋放稻螟赤眼蜂[14]，適合大面積推廣應用，但其防控效果是否優于人工釋放還有待進一步研究。

4 結論

應用植保無人機釋放稻螟赤眼蜂防治水稻二化螟，推薦田間稻螟赤眼蜂釋放量45萬頭/hm2，放蜂器投放數量90 個/hm2，防治效果為67.7%，產量和挽回產量損失率分別為11 186.4 kg/hm2和6.0%。