机插秧稻田杂草防控技术控草效果比较

石旭旭 徐志平 陈明亮 樊灿 汤云鹤 吴艳红 丁荣 金柱明 尹超基 孙国俊

摘要：2021年利用无人机飞撒2%双唑草腈颗粒剂进行防控机插稻田杂草可行性和效果田间试验。結果表明，大疆T20型多旋翼无人机飞撒双唑草腈颗粒剂650 g/667 m²作业技术参数为仓口设置10%，作业行距设置6 m，飞行速度7 m/s，仓口下转盘转速700 r/min。飞撒双唑草腈对机插稻田主要优势杂草在水稻栽插后60 d的株防效达98%以上，鲜重防效达99%以上，速效性较强且持效期较长。1次封闭＋茎叶除草处理与飞撒2%双唑草腈颗粒剂封闭除草处理比较，虽杂草株防效和鲜重防效均相当，但飞撒2%双唑草腈颗粒剂技术方案除草剂用量低，施药成本低，且操作简便、施药均匀。利用无人机适时飞撒2%双唑草腈颗粒剂技术方案可较好地防控机插秧稻田杂草。

关键词：2%双唑草腈颗粒剂；无人机飞撒；封闭除草；水稻田

中图分类号：S451.2 文献标志码：A 文章编号：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

基金项目：国家重点研发计划子课题（编号：2016YFD0200503-4）；江苏省重点研发计划（编号：BE2019343）；江苏省南京市江宁区科技惠民计划（编号：20212021NJNQKJHMJHXM0079）。

作者简介：石旭旭（1989—），男，山东潍坊人，硕士，从事杂草防控技术研究。E-mail：765268959@qq.com。

通信作者：孙国俊，研究员，主要从事农作物有害生物监测。E-mail：jtszbz@163.com。

雜草是影响水稻（Oryza sativa）产量和品质的主要有害植物^［1］。除草剂在保障水稻增产和稳产中起到了重要作用，是目前大面积采用的除草方法^［2］。在稻麦轮作区，传统的人工插秧由于插秧时稻苗苗体较大（6.5叶期），插秧后有深水活棵、浅水分蘖的水浆管理要求，杂草种子因受插秧后水层限制，萌发出草时间迟，数量较少^［3］，栽插后7～10 d施用封闭药剂，药剂封闭效果相对较好。虽然早期的稻田封闭除草剂可能持效期较短，但绝大多数稻田通过“一封一杀”均能解决杂草危害。与传统的人工插秧稻相比，现行推广的机插秧，为适应机械化作业的需要，稻田整地耱平后须薄水沉实2 d后机插，小苗（3叶1心期）机插后须薄水活棵、浅水分蘖，更有利于杂草种子早萌发、早生长，因此应大面积推广“二封一杀”的机插秧稻田除草技术^［4］。尽管稻田杂草化学防除技术研究较多，但多集中于除草剂防除对象、效果和抗药性杂草的治理方面，对除草剂施用方法和技术的探讨不多。

据调查，苏南水稻田杂草发生种类多，优势种突出，危害重^［5］。化学封闭防控水稻田杂草一直是较为经济高效的稻田杂草防治重要手段^［6］，因此，试验研究化学封闭除草的时间、药种、施用技术从未间断过^［7-10］。曹方元等研究了丙草胺对干籽直播稻杂草的防控效果及安全性^［11］；Singh等研究了多种除草剂复配对水稻田阔叶杂草的防控效果^［12］；Tuong等研究通过除草剂结合稻田淹水控制杂草危害^［13］；段云辉等研究了机插同步喷施不同除草剂防控稻田杂草的技术方法，试图通过1次封闭控制机插稻田杂草危害^［14］。上述试验研究均广泛使用了酰胺类除草剂丙草胺。丙草胺在中国作为水稻田芽前封闭除草剂已使用多年，由于其高效、安全和杀草谱广的特点，直至目前可能仍然是水稻普遍施用、用量最大的除草剂之一，因长期使用杂草的抗药性已不断显现^［15-16］。徐蓬等研究表明，插秧后12 d撒施2%双唑草腈颗粒剂，可以高效防控稻田杂草，水稻生长安全^［17-18］，该高效除草剂的施用方法值得深入研究。为解决机插水稻田除草剂使用次数偏多、施用量过大、施用成本高和施用均匀性较差等诸多问题，本试验在前人研究高效长效药种、施用剂量和安全施用的基础上，进一步研究除草剂的施用时机、安全性和简便机械化施用方法，旨在降低除草剂使用量，提高杂草防控效果。

1 材料与方法

1.1 试验田概况

试验点位于江苏省南京市江宁区禄口街道彭福村（31°42′6″ N，118°56′9″ E），海拔高度为 10 m，属亚热带湿润季风性气候，年均气温为 15.5 ℃，年均湿度为78%，年降水量为1 084.7 mm。试验田为脱潜型水稻土（乌栅土，含沙粒9.75%、粗粉粒38.47%、物理性黏粒51.78%、有机质1.73%、全氮0.116 3%、全磷0.090 4%、全钾2.042%、速效氮130.98 mg/kg、速效磷 12.00 mg/kg、速效钾127 mg/kg，pH值为6.75），地势平坦，常年稻麦轮作，秸秆均常年全量还田，稗（Echinochloa crusgalli）、千金子（Leptochloa chinensis）、鸭舌草（Monochoria vaginalis）、耳叶水苋（Ammannia auriculata）、异型莎草（Cyperus difformis）为当地机插水稻田优势杂草种。水稻田耱平2 d后插秧，机插秧时间2021年6月7日，所有试验田肥水管理统一相同。

1.2 供试药剂及器械

1.2.1 供试药剂

试验药剂有30%苄嘧·丙草胺可分散油悬浮剂（含2%苄嘧磺隆、28%丙草胺，江苏省苏科农化有限责任公司）；2%双唑草腈颗粒剂（湖北相和精密化学有限公司）；50%丙草胺乳油［先正达（中国）投资有限公司］；20%二氯喹啉草酮可分散油悬浮剂（安徽省定远县嘉禾植物保护剂有限责任公司）；46%二甲·灭草松水剂（含6% 2甲4氯、40%灭草松，安徽美程化工有限公司）；40%氰氟草酯可分散油悬浮剂（安徽圣丰生化有限公司）。

1.2.2 供试器械

插秧机为洋马2ZGQ-6D（VP6D）型6行插秧机，行距为30 cm，株距为12 cm。

1.3 试验处理及设计

试验共设4个处理，处理、施药时间及方法见表1。所有试验处理在同一片水稻田。其中，处理1与CK在同一块水稻田，为便于机插和处理小区灌排水，沿田块南北筑30 cm高田埂并覆塑料膜，北端设灌水沟，南端设排水沟，处理间筑30 cm高田埂并覆塑料膜，每小区单独灌水、排水，以防止串水；其他处理小区单独成块。每处理3次重复，小区随机区组排列。

1.4 施药时间及方法

30%苄嘧·丙草胺可分散油悬浮剂兑水 15 kg，采用江苏省苏科农化有限责任公司研制的插喷同步施药机安装于插秧机插植臂后防护杠上，4个扇形喷头喷雾方向一致平行于防护杠，耱田2 d后插秧时同步喷施，喷雾工作压力为 1 MPa，喷药时杂草未出苗。2%双唑草腈颗粒剂采用大疆T20型多旋翼无人机（深圳市大疆创新科技有限公司）撒施。茎叶处理用药采用浙江省台州市路桥奇勇农业机械有限公司生产的HX-16C腾飞牌电动喷雾器喷雾（容量为16 L，压力为0.15～0.40 MPa，流量12 L/h，雾滴中径≤120 μm）。供试水稻品种为南粳46。大疆T20型多旋翼无人机撒施2%双唑草腈颗粒剂试验于2021年5月20日进行，利用冬季歇耕地2 000 m²，调节无人机，在试验地不同地点“W”形先后重复平铺12.5 cm×30 cm粘蝇纸，调查撒施均匀性以便确定撒施作业参数。

1.5 调查内容及方法

利用粘蝇纸能较强吸粘2%双唑草腈颗粒剂控制其移动的特性，先后多次调查大疆T20型多旋翼无人机撒施双唑草腈颗粒剂的均匀性、着靶性和飘移，以确定撒施作业技术参数。

药剂施用试验分别于水稻分蘖末期（2021年7月10日）、拔节期（2021年8月11日），每小区采用“W”形9点取样调查，每个样方为0.25 m²（0.5 m×0.5 m），分别记载杂草种类、数量。8月11日还测量了杂草和水稻株高，并取回所有样方内全部杂草，剪除根系，分种类称量鲜重。水稻成熟后，每小区“X”形5点收割5 m²水稻，计测水稻实产。防效计算方法：防效=［对照区杂草株数（鲜重）-处理区杂草株数（鲜重）］/对照区杂草株数（鲜重）×100%。

1.6 数据分析

运用WPS Office 10.1和SPSS 20.0版数据处理系统对试验数据进行统计和差异性分析。

2 结果与分析

2.1 无人机飞撒作业技术参数确定及不同施药处理施药量成本比较

5月20日，通过调节大疆T20型多旋翼无人机，先后在新铺设的粘蝇纸上调查撒施2%双唑草腈颗粒剂数量，待双唑草腈颗粒剂在试验地不同部位粘蝇纸落粒量基本一致（用量为650 g/667 m²左右）时，大疆T20型多旋翼无人机撒施2%双唑草腈颗粒剂作业技术参数为仓口设置10%，作业行距设置6 m，飞行速度为7 m/s，仓口下转盘转速为700 r/min。

由表2可知，处理1纯农药施用量为 3 375 g/hm²，是处理2的4.6倍，是处理3的17.3倍以上；处理1农药成本和总成本均最高，分别是处理2的3.5倍、2.6倍以上，分别是处理3的4.9倍、4.0倍以上；处理3水稻产量显著高于对照区。

2.2 不同施药处理对杂草的株防效

7月10日在处理1茎叶化学除草处理前对不同处理的调查结果表明，不除草对照田总杂草密度达874株/m²，显著高于不同药剂处理水稻田；处理1对禾本科杂草封闭效果较好，但阔叶杂草和莎草科杂草密度与对照无显著差异；处理2、3对杂草控制效果均较好。由表3可以看出，稗（E. crusgalli）、千金子（L. chinensis）、鸭舌草（M. vaginalis）、耳叶水苋（A. auriculata）为当地机插水稻田优势杂草种；处理2和处理3水稻田间总杂草和其中的稗、千金子、鸭舌草、耳叶水苋密度均显著低于处理1。处理2和处理3对机插水稻田总杂草的防除效果在99.96%及以上，处理3水稻田中查见极少数量耳叶水苋；处理1对机插水稻田总杂草的防除效果为65.83%，其中对稗、千金子和鸭舌草的株防效分别为85.67%、72.36%、65.26%，对异型莎草和耳叶水苋的株防效均在26.6%及以下。由此可以看出，仅插秧时每 667 m²用30%苄嘧·丙草胺可分散油悬浮剂 120 mL＋安全剂 20 mL 兑水15 kg同步喷施封闭除草措施对机插水稻田杂草的控除效果较差，或控除的药效期较短；插喷同步封闭除草措施后田间杂草密度仍高达298.63株/m²，须及时再次进行茎叶处理，以控制水稻中后期杂草危害。

由表4可知，处理1由于7月10日及时进行了茎叶化除措施，8月11日调查处理3总杂草的密度以及其中的禾本科和阔叶杂草密度均显著低于对照，但处理1、3的莎草科密度与对照处理相当。由表5可知，处理3显著控制了稗、千金子、鸭舌草、耳叶水苋和异型莎草的株数。

2.3 不同施药处理对杂草的鲜重防效

由表6可知，对照的平均总杂草鲜重为 4 544.10 g/m²，显著高于其他3个药剂处理；对照的禾本科和阔叶杂草鲜重分别达4 282.10、258.60 g/m²，顯著高于其他3个药剂处理。由表7可以看出，处理3的稗、千金子、鸭舌草和耳叶水苋杂草鲜重显著低于对照。由表8可以看出，处理3鸭舌草和耳叶水苋杂草的单株鲜重显著低于对照，而处理1和对照的鸭舌草单株鲜重相当，并显著高于处理3，处理2未查见鸭舌草，说明双唑草腈对鸭舌草具有较好的防控效果。

3 讨论与结论

不除草对照处理杂草的调查结果表明，试验区机插水稻田杂草种类虽然不多，但杂草密度和鲜重在栽后60 d高达720.00株/m²、4 544.10 g/m²，且优势杂草种明显，危害重。至8月11日水稻拔节孕穗期，稗、千金子的株高已超过水稻，由此可见在高土壤肥力条件下，部分杂草种类会长得更高，以获取更多阳光而提高其竞争力^［19］，对水稻产生危害。调查数据中对照处理的水稻株高显著高于处理3，可能与高密度杂草与作物光竞争的关系密切。计测结果表明，不除草对照水稻产量仅3 480 kg/hm²，处理3水稻田挽回产量均达5 700 kg/hm²以上，且施用2%双唑草腈颗粒剂650 g/667 m²田水稻产量与常规的丙草胺封闭＋茎叶施药处理田无差异，说明双唑草腈对水稻生长较为安全^［17-18］，同时表明及时有效地防除杂草是保障粮食高产稳产的重要措施。

研究结果表明，吡唑并吡啶环新颖结构除草剂双唑草腈对南京市机插水稻田主要优势杂草种群在水稻栽插后60 d的防控效果可达98%以上，速效性较强且持效期较长^［15-16］。丙草胺也是水稻田一种较为安全的除草剂，虽在世界范围普遍并多年施用，对多种杂草仍具有较高效的防控作用^［17-18］，但其持效性明显不佳。

植保病虫草害防治始终离不开性能优良的植保机械的科学合理配套使用^［20-23］。无人机已广泛用于农作物病虫防治，由于农业规模化和农村劳动力紧缺矛盾突出，大载重高动力无人机迅速发展并运用于作物播种和施肥。2%双唑草腈颗粒剂经过多年试验研究，虽共识其为栽插水稻田高效除草剂，但由于其相对比重大，与肥料参混不均匀，需单独人工撒施功效低等缺陷，一直未能在大面积推广成功。笔者受大疆T20无人机撒播油菜种启发，在试验飞撒的同时还开展了2%双唑草腈颗粒剂着靶性和飘移性研究，发现其由于颗粒均匀一致无粉末且相对比重较大的特点，更利于着靶集中，飘移性小，对相邻作物飘移危害污染风险低。本研究结果进一步表明，无人机适时1次飞撒2%双唑草腈颗粒剂不仅施用方法高效简便，能高效防控机插稻田杂草危害，且具有农药减量施用保护环境的重要意义。

参考文献：

［1］ Zhu J W，Wang J，DiTommaso A，et al. Weed research status，challenges，and opportunities in China［J］. Crop Protection，2020，134：104449.

［2］刘兴林，孙 涛，付声姣，等. 水稻田除草剂的应用及杂草抗药性现状［J］. 西北农林科技大学学报（自然科学版），2015，43（7）：115-126.

［3］张泽溥. 我国农田杂草治理技术的发展［J］. 植物保护，2004，30（2）：28-33.

［4］刘伟中，付佑胜，赵桂东. 淮安地区机插稻田杂草综合防治技术研究［J］. 农业灾害研究，2017，7（增刊1）：24-26.

［5］袁 方，韩 敏，李粉华，等. 江苏金坛水稻田杂草发生危害调查研究［J］. 大麦与谷类科学，2016，33（1）：37-40.

［6］Moody K. Weed control in wet-seeded rice［J］. Experimental Agriculture，1993，29（4）：393-403.

［7］Rao A N，Wani S P，Ramesha M，et al. Weeds and weed management of rice in Karnataka State，India［J］. Weed Technology，2015，29（1）：1-17.

［8］闵 红，张 帅，李香菊，等. 不同除草剂对麦田看麦娘和牛繁缕杂草群落田间防效试验［J］. 杂草学报，2021，39（4）：61-66.

［9］Smith R J. Propanil and mixtures with propanil for weed control in rice［J］. Weeds，1965，13（3）：236.

［10］高立强，杨家荣，张彦龙，等. 几种除草剂减量施用防除玉米田杂草的效果［Ｊ］. 杂草学报，２０２０，３８（４）：３１-３８.

［11］曹方元，仇广灿，胡 健，等. 丙草胺对干籽直播稻安全性的研究［J］. 杂草科学，2010，28（1）：20-23.

［12］Singh T，Satapathy B S，Gautam P，et al. Comparative efficacy of herbicides in weed control and enhancement of productivity and profitability of rice［J］. Experimental Agriculture，2018，54（3）：363-381.

［13］Tuong T P，Pablico P P，Yamauchi M，et al. Increasing water productivity and weed suppression of wet seeded rice：effect of water management and rice genotypes［J］. Experimental Agriculture，2000，36（1）：71-89.

［14］段云辉，张海艳，韩 敏，等. 机插同步喷施不同除草剂防控稻田杂草效果及安全性［J］. 江苏农业科学，2021，49（8）：112-118.

［15］刘 蕊，朱金文，高 锐，等. 稻田稗草和耳叶水苋对除草剂的抗性初步研究［M］. 北京：中国农业科学技术出版社，2011：155-160.

［16］劉兴林，孙 涛，付声姣，等. 稻田稗草对酰胺类除草剂抗药性研究进展［J］. 浙江农业科学，2014，55（8）：1224-1231.

［17］徐 蓬，吴佳文，王红春，等. 双唑草腈的除草活性及对水稻的安全性［J］. 植物保护，2017，43（5）：198-204.

［18］徐 蓬，王红春，吴佳文，等. 2%双唑草腈颗粒剂对机插秧稻田杂草的防效及水稻的安全性［J］. 杂草学报，2016，34（3）：45-49.

［19］Tang L L，Cheng C P，Wan K Y，et al. Impact of fertilizing pattern on the biodiversity of a weed community and wheat growth［J］. PLoS One，2014，9（1）：e84370.

［20］Rashid M H，Alam M M，Rao A N，et al. Comparative efficacy of pretilachlor and hand weeding in managing weeds and improving the productivity and net income of wet-seeded rice in Bangladesh［J］. Field Crops Research，2012，128：17-26.

［21］Chauhan B S，Ngoc S T T，Duong D，et al. Effect of pretilachlor on weedy rice and other weeds in wet-seeded rice cultivation in South Vietnam［J］. Plant Production Science，2014，17（4）：315-320.

［22］陈育民，冯伟明，郝东川，等. 植保无人机喷施草铵膦防除非耕地杂草田间药效评价［Ｊ］. 杂草学报，２０２１，３９（１）：６１-６６.

［23］孙亦诚，李新宇，孙国俊，等. 不同植保机械施药防控水稻病虫效果差异［J］. 江苏农业科学，2021，49（17）：110-115.