植保無人機與人工噴霧施藥對茶園害蟲的防治效果比較

曾錦偉

(漳州市平和縣植保植檢站,福建 平和 363700)

福建省平和縣茶葉種植面積目前已超過2 700 hm2,年產量近1萬t。據統計,以茶葉作為主要經濟收入來源的茶農已經超過1萬戶,產值達20億元,茶產業已成為平和縣鄉村振興的重要支柱產業[1]。隨著經濟快速發展以及大力推進城鎮化建設,大批青壯年農民進城務工,農村勞動力大量流失和農技隊伍嚴重短缺,導致農業作業困難、效率低下等問題日益突出,農作物病蟲害防治已成為制約農業現代化和農村經濟穩定發展的重大難題[2]。

近年來,植保無人機以其靈活的低空噴霧作業以及精準的自動導航技術,有效解決了農村勞動力不足和老齡化嚴重的問題[3]。但目前的無人機更多應用于水稻、玉米等糧食作物的病蟲害防治作業[4,5];關于茶樹病蟲害無人機防治的研究報道較少[6]。鑒于茶園勞動力的緊張短缺、高山茶園人工施藥難以及茶樹病蟲害施藥技術的發展,未來茶園“智能化機器人”將會日益增加,通過植保無人機進行茶園施藥將成為未來茶園綠色植保、智能植保的發展趨勢[7]。因此,通過開展植保無人機茶園害蟲防治試驗,可為病蟲害無人機防治提供技術借鑒。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地選在福建省漳州市崎嶺鄉彭溪村一茶園,為多年生茶樹,茶樹品種為白芽奇蘭。試驗地為丘陵坡地,肥力水平中等,栽培管理措施較好,土壤類型為紅壤,微酸性,pH值4.5～5.5。茶小綠葉蟬和黑刺粉虱重點發生,為夏茶主要害蟲。

1.2 試驗材料

供試藥械為極飛P20-2018款植保無人機(廣州),自帶2個離心式霧化噴頭,相關技術參數見表1。背負式電動噴霧器(工作壓力為 0.2～0.4 MPa),臺州市路橋明輝電動噴霧器有限公司產品。試驗藥劑選擇北京清源保生物科技有限公司生產的0.6%清源保和7.5%魚藤酮。

表1 植保無人機技術參數

1.3 試驗設計

試驗設人工噴霧施藥、植保無人機防治和空白區3個處理。其中,藥劑對照區為人工噴霧,每667m2用水量30 kg,藥劑種類同植保無人機防治區,空白區不做任何防治處理。植保無人機防治區面積6.67 hm2,人工噴霧區面積1.33 hm2,空白區面積0.33 hm2,不設重復,藥劑用量參考農藥生產廠家推薦的最佳單位用量。試驗時間為2022年5～6月,夏茶共噴藥3次,具體施藥處理見表2。

表2 施藥處理

1.4 調查統計

茶小綠葉蟬和黑刺粉虱的調查方法采用隨機5點取樣法,即每點調查10株茶樹,每株按東、西、南、北、中不同方位掛牌固定5個新梢,噴藥前記錄每個梢頂部固定葉片上的茶小綠葉蟬和黑刺粉虱基數,噴藥后7 d、15 d統計各小區標記葉片上的活蟲數,得出蟲口減退率和防治效果,計算公式如下:

蟲口減退率(%)=

防治效果(%)=

2 結果與分析

2.1 安全性

試驗期間觀察,人工噴藥區和植保無人機防治區茶樹均生長正常,茶樹均未見藥害,表明所使用的藥劑、用量、以及人工噴霧和植保無人機施藥方式,對于防治茶樹蟲害均是安全的。

2.2 蟲害防效

2種施藥方式的蟲害防治效果對比結果見表3。無人機對茶小綠葉蟬的減退率為72.06%,防治效果為80.91%;人工噴藥對茶小綠葉蟬的減退率為75.47%,防治效果為83.24%。無人機對黑刺粉虱的減退率為76.48%,防治效果為85.18%,人工噴藥對茶小綠葉蟬的減退率為75.11%,防治效果為84.13%。兩者對茶小綠葉蟬和黑刺粉虱都有很好的防治效果。

表3 2種噴藥方式對茶小綠葉蟬和黑刺粉虱的防治效果統計

2.3 防治工效比較

不同施藥方式防治茶樹蟲害的費用(施藥1次)比較見表4。可以看出植保無人機作業效率是電動噴霧器的25倍,噴霧器施藥人工費用降低了20%,防治成本降低了9.7%。

表4 不同施藥方式的茶樹蟲害防治費用比較

3 討論

植保無人機較電動噴霧器具有效率高、節水節藥、噴灑均勻等特點[8,9]。本試驗中,植保無人機作業效率是電動噴霧器的25倍,且費用降低了20%,可大幅度降低勞動力成本,防治成本降低了9.7%。

通過對茶小綠葉蟬和黑刺粉虱2種茶園害蟲防治方式的噴藥測試,發現兩者均達到很好的防效,植保無人機的防治效果略高于人工噴霧,并且無人機噴灑霧滴均勻,藥劑濃度控制合理,對茶樹不產生藥物傷害,說明植保無人機可以在茶園上進行使用。由于植保無人機飛防的藥劑主要是生物農藥,通過連續推廣綠色防控技術,從源頭減輕了化學藥劑的防治壓力,大大降低了茶葉的農藥殘留,無人機防治區的茶葉經檢測農殘合格率可以達100%,茶葉品質符合出口歐盟、日本的農殘限量標準。通過植保無人機+綠色植保的病蟲害防治模式,可更好地控制茶園病蟲害,減少勞力成本,降低農殘,提高茶葉品質,從而帶動周邊農戶增產增收,預計增收50元/667m2。

與傳統噴霧方式相比,植保無人機進行茶園作業雖然存在一定的優勢[10],但仍有值得探索的地方,一是茶園一般處于山地,地形復雜多樣,且部分茶園往往還間種不同樹木,造成作業環境復雜、不可控因素增加、風險升高、作業困難;二是因茶園自身特點,茶樹病蟲害發生隱蔽性強,特別是茶小、黑刺粉虱、螨類聚集在葉子背面,藥劑是否能夠精準噴灑到位,直接決定了防治效果;三是因茶園土地所有制原因,茶園分散種植,給無人機的規模化噴灑帶來難題。因此,在組織措施上,建議扶持培育和因地制宜打造飛防社會化服務組織,組建一支優質的飛防社會化服務隊伍,提高植保無人機在茶園上應用的專業化和標準化技術。