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2025 Volume 4 Issue 1
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ZHANG Yi. Evaluation of Field Effect of UAV Spraying for Control of Fall Armyworm in Maize Field[J]. PLANT HEALTH AND MEDICINE, 2025, 4(1): 51-56. doi: 10.13718/j.cnki.zwyx.2025.01.007
Citation: ZHANG Yi. Evaluation of Field Effect of UAV Spraying for Control of Fall Armyworm in Maize Field[J]. PLANT HEALTH AND MEDICINE, 2025, 4(1): 51-56. doi: 10.13718/j.cnki.zwyx.2025.01.007

Evaluation of Field Effect of UAV Spraying for Control of Fall Armyworm in Maize Field

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  • Received Date: 23/05/2024
    Available Online: 25/02/2025
  • MSC: S252.2

  • In order to determine the efficacy of crop protection UAV in controlling field pests, chlorfenacarb and indoxacarb were respectively sprayed with the UAV and electric sprayers to control Spodoptera exigua in maize. The results showed that there was no significant difference in field control effect between two types spraying. The control effect of 10mL/667 m2 of 20% chlorfenacarb suspension reached the highest level of control effect at 7 days after application. The control effect of UAV and electric sprayer was 87.40% and 89.99%, respectively, and the protection rate of leaves was also the highest at 7 days after application at 85.1% and 87.1%, respectively. The control effect of 12 mL/667 m2 of 30% indoxacarb suspension was the highest at two days after application. The control effect of plant protection UAV and electric sprayer was 84.51% and 85.51%, respectively, and the protection rate of leaves was 75.2% and 76.8% at 7 days after application. Chlorfenacarb had strong long-last control effect, while indoxacarb had good fast-acting effect. The results of this study provide an important basis for using UAV in large-scale integrated pests control.

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通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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Evaluation of Field Effect of UAV Spraying for Control of Fall Armyworm in Maize Field

Abstract: 

In order to determine the efficacy of crop protection UAV in controlling field pests, chlorfenacarb and indoxacarb were respectively sprayed with the UAV and electric sprayers to control Spodoptera exigua in maize. The results showed that there was no significant difference in field control effect between two types spraying. The control effect of 10mL/667 m2 of 20% chlorfenacarb suspension reached the highest level of control effect at 7 days after application. The control effect of UAV and electric sprayer was 87.40% and 89.99%, respectively, and the protection rate of leaves was also the highest at 7 days after application at 85.1% and 87.1%, respectively. The control effect of 12 mL/667 m2 of 30% indoxacarb suspension was the highest at two days after application. The control effect of plant protection UAV and electric sprayer was 84.51% and 85.51%, respectively, and the protection rate of leaves was 75.2% and 76.8% at 7 days after application. Chlorfenacarb had strong long-last control effect, while indoxacarb had good fast-acting effect. The results of this study provide an important basis for using UAV in large-scale integrated pests control.

  • 开放科学(资源服务)标识码(OSID):

  • 草地贪夜蛾作为一类农作物病虫害,具有多食性、暴食性特点,喜食玉米等80余种作物[1-2]。2019年1月,草地贪夜蛾入侵我国云南,之后迅速向北扩散,对我国玉米等农作物造成了严重危害[3]。我国农业农村部出台防治用药推荐目录,氯虫苯甲酰胺和茚虫威位列其中。玉米是高杆作物,在其后期的病虫防治中,植保无人机已成为最重要的防治器械[4]。为验证氯虫苯甲酰胺和茚虫威2种药剂对草地贪夜蛾的在施药效率上的差异,从而为采用植保无人机进行大规模统一防控提供理论支持,本研究通过实地试验评估了使用这两种器械喷洒上述2种药剂对抗草地贪夜蛾的效果。

1.   材料与方法
  • 20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂,富美实中国投资有限公司生产;30%茚虫威悬浮剂,江苏建农植物保护有限公司生产。

  • 试验安排在西安市高陵区通远街办湾子村,品种为“先玉335”,试验田块土壤类型为土娄土,有机质含量15.97 g/kg,pH值为7.9。肥水状况良好。6月上旬播种,面积6 000 m2,株行距30 cm,目标产量600 kg/667 m2

  • 试验共设5个处理(表 1),每个处理重复3次。2023年7月10日施药,此时正值玉米草地贪夜蛾发生期,玉米生育期为小喇叭口期。

  • 多旋翼植保无人机WSZ-0805型,用水量为45 kg/hm2,飞行高度不超过玉米顶端1.2 m,飞行速度6 m/s;3WD-18J背负式静电喷雾器,用水量为675 kg/hm2,均匀喷雾。

  • 依据《杀虫剂防治十字花科蔬菜的鳞翅目幼虫药效试验准则》调查。具体为每小区随机取样挂牌5点,每点固定10株,共50株,调查记载玉米上的草地贪夜蛾活虫数和虫龄,计算虫口减退率和防治效果。在施药前及施药后7 d和10 d,分别采用5点取样法调查玉米叶片总数,玉米完整叶片数,计算各处理的叶片保护率。

    虫口减退率(%)= (药前活虫数-药后活虫数)/药前活虫数×100%

    防治效果(%)=(处理区虫口减退率-对照区虫口减退率)/(100-对照区虫口减退率)×100%

    叶片保护率(%)= (每株完整叶片数-药前完整叶片数)/(每株叶片总数-药前叶片总数)×100%

    校正叶片保护率(%)= (处理叶片保护率-对照叶片保护率)/(100-对照叶片保护率))×100%

  • 采用邓肯氏新复极差(DMRT)法,利用DPS v 3.0.1统计分析软件对试验数据进行方差分析。

2.   结果与分析
  • 2种药剂对草地贪夜蛾均具有较好的防治效果(表 2)。施药后2 d,20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂(10 mL/667 m2)通过植保无人机和电动喷雾器施药的防效分别为79.75%和81.34%;30%茚虫威悬浮剂(12 mL/667 m2)通过植保无人机和电动喷雾器施药的防效分别为84.51%和85.51%。30%茚虫威悬浮剂的防治效果优于20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂,表明30%茚虫威悬浮剂比20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂更具速效性。不同施药器械间的防效比较显示,电动喷雾器处理组的防治效果略优于植保无人机处理组,但差异性不显著(p < 0.05)。

    施药后7 d,20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂(10 mL/667 m2)通过植保无人机和电动喷雾器施药的防效分别为87.40%和89.99%,显著高于施药后2 d;30%茚虫威悬浮剂12 mL/667 m2植保无人机和电动喷雾器施药防效分别为75.00%和76.70%,防效显著低于施药后2 d。上述结果表明20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂比30%茚虫威悬浮剂具有更好的持效性。草地贪夜蛾幼虫调查结果显示(表 3),20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂(10 mL/667 m2)处理组均未出现低龄幼虫,而30%茚虫威悬浮剂(12 mL/667 m2)处理组开始出现低龄幼虫,进一步证明了氯虫苯甲酰胺悬浮剂的持效性优于茚虫威。

    施药后10 d,20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂(10 mL/667 m2)通过植保无人机和电动喷雾器施药的防效仍维持在较高水平,分别为87.21%和88.65%。30%茚虫威悬浮剂(12 mL/667 m2)通过植保无人机和电动喷雾器施药的防效较低,分别为68.75%和69.96%。在施药后7 d、10 d,2种药剂采取2种施药方法的防治效果仍均不存在显著性差异(p<0. 05)。

    氯虫苯甲酰胺和茚虫威2种药剂对玉米叶片均具有较好的保护作用(图 1),氯虫苯甲酰胺持效性明显优于茚虫威。施药后7 d和10 d,20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂(10 mL/667 m2)通过植保无人机施药和电动喷雾器施药对叶片的保护率分别为85.6%、87.1%和72.4%、74.6%,表现出较好的持效性和保叶效果。30%茚虫威悬浮剂(12 mL/667 m2)通过植保无人机和电动喷雾器喷施药后7 d,对叶片保护率分别为75.2%、76.8%;施药后10 d,叶片保护率下降到26.8%、28.3%,降幅明显。

3.   结论与讨论
  • 试验结果表明,20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂和30%茚虫威悬浮剂均为防治玉米草地贪夜蛾的安全有效药剂,二者均能较好的控制玉米草地贪夜蛾的发生危害。氯虫苯甲酰胺持效性强[5-6],施药后7 d达最高防效,植保无人机和电动喷雾器防治效果分别为87.40%和89.99%,且无草地贪夜蛾低龄幼虫出现。在对叶片的保护作用上,20%氯虫苯甲酰胺悬浮剂(10 mL/667 m2)施药后7 d和10 d,植保无人机喷防为85.6%和72.4%,电动喷雾器喷防为87.1%和74.6%,建议每10~14 d防治一次。30%茚虫威悬浮剂具有更强的速效性,且具有杀卵作用[7],施药后2 d防效达到最高,植保无人机和电动喷雾器防治效果分别为84.51%和85.51%,随后药效显著下降,施药后7 d和10 d防效下降明显。30%茚虫威悬浮剂施药后7 d和10 d的保叶作用,植保无人机喷施为75.2%和26.8%,电动喷雾器为76.8%和28.3%,施药后10 d保叶作用下降显著,在防治上,建议每7 d防治一次。

    玉米是我国三大重要粮食作物之一,种植面积大、范围广。由于玉米是高杆作物,传统背负式喷雾器、自走式喷杆喷雾器等施药器械作业难度大。相比之下,植保无人机在玉米病虫防治上具有得天独厚的优势,不仅解决了玉米生长后期防治难的问题,且作业效率高,实现了人机分离,确定了施药安全。对比植保无人机和电动喷雾器防治玉米草地贪夜蛾的效果,2种施药器械在防效上无显著差异。因而,植保无人机可作为玉米病虫防治的高效器械。

    在使用植保无人机进行病虫防治时,为了取得好的防治效果,需要注意以下几点:用水量要足,一般不少于2~3 kg/667 m2;飞行速度不高于6 m/s;飞行高度应保持在作物顶端1.2 m以内;施药时间应避开中午高温时段,以免药液快速蒸发影响防治效果[8-10]。此外,植保无人机操作员的操作技术水平对防治效果也有很大的影响,优秀的操作员施药均匀,避免了重喷、漏喷现象,作业效率高、效果好。目前,植保无人机已取得了快速发展,一些实力雄厚的植保无人机公司,如极飞、大疆等,不断推出更加智能化、易操作的产品,载药量也从10 kg发展到目前的60 kg,更好地满足了生产需要[11-13]。因此,建议在生产实践中使用高端智能植保无人机产品。

Figure (1)  Table (3) Reference (13)

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