应用植保无人机释放稻螟赤眼蜂防治水稻二化螟技术研究

李青超，赵秀梅，王立达，刘 悦，兰 英，刘 洋，韩业辉，王连霞

(黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院，黑龙江齐齐哈尔 161006)

黑龙江省是我国重要的水稻种植基地，2020年黑龙江省水稻种植面积近400万hm2，比2019年增加7.5%。同时黑龙江省也是全国最大、最重要的粳稻主产区，粳稻产量占全国50%以上，在保障口粮安全方面起到了举足轻重的作用[1]。水稻二化螟是水稻生产上的主要虫害，且发生面积呈逐年增加趋势，2020年黑龙江省平均百秆活虫1.4头，常年为害面积超过100万hm2，造成水稻减产约45万t，经济损失约13.95亿元[2]。目前生产中水稻二化螟主要依靠化学农药防治，不仅大量杀伤天敌，破坏生态环境，抗药性问题日益突出，还严重威胁人畜健康[3]。陈洪凡等[4]证实了稻螟赤眼蜂对水稻二化螟卵的寄生能力较强，可有效控害。研究表明水稻田释放赤眼蜂防治二化螟，能够显著降低虫口基数，具有较好的防效[5]。黄志农等[6]研究表明，在水稻二化螟中等或偏轻发生年份，大面积释放稻螟赤眼蜂对水稻二化螟防治效果达60%～70%。长期以来水田释放赤眼蜂一直依靠人工，不仅释放效率低，且随着人工费用日益增长，防治投入的成本也越来越高[7]。应用无人机投放稻螟赤眼蜂，具有高效、快速、低成本、投放精准均匀的特点，可在各种复杂的地形中投放[8]。笔者应用植保无人机投放稻螟赤眼蜂防治水稻二化螟，解决了传统人工放蜂的弊端，旨在为该技术大面积推广应用提供技术支持。

1 材料与方法

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秆复合材料制成，防水透气，下半部重上半部轻，可漂浮于水面，球体直径处可拧开，上半部有6个3 mm×3 mm出蜂口，由北京阔野田园生物技术有限公司提供。植保无人机，型号JF-S15-TD，内置球形水田放蜂器投放装置，由沈阳金丰春航空科技有限公司提供。

1.2 方法试验于2021年6月10日—7月21日在齐齐哈尔市泰来县克利镇进行，水稻品种为齐粳10。稻螟赤眼蜂蜂卡装入球形水田放蜂器，选择晴朗无风天气，采用无人机距离水稻田上方15 m处投放，每个试验单元均匀投放球形放蜂器，分3次平均释放，每次释放间隔5 d。各处理水稻栽培方式和管理条件基本一致，整个生育期不喷施农药。

1.2.1不同放蜂量对水稻二化螟的防治效果。采用单因素随机区组设计，试验因素为稻螟赤眼蜂释放量，设4个处理，处理A 15万头/hm2，处理B 30万头/hm2，处理C 45万头/hm2，处理D 60万头/hm2，设置不放蜂空白对照(CK)，每个处理3次重复，每个重复放蜂器投放数量30个，对照距离放蜂处理上风处850 m，共计15个试验单元，每个试验单元面积1 hm2。

1.2.2放蜂器投放数量对水稻二化螟的防治效果。采用单因素随机区组设计，试验因素为放蜂器投放数量，设4个处理，处理A 30 个/hm2，处理B 60 个/hm2，处理C 90 个/hm2，处理D 120 个/hm2，每个处理3次重复，每重复稻螟赤眼蜂释放量为45万头/hm2，设置不放蜂空白对照(CK)，对照距离放蜂处理上风处850 m，共计15个试验单元，每个试验单元面积1 hm2。

1.2.3放蜂量和放蜂器投放数量对水稻二化螟的防治效果。采用二因素完全随机化设计，试验因素A为放蜂量，设2个水平，A130万头/hm2，A245万头/hm2，试验因素B为放蜂器投放数量,设2个水平，B190 个/hm2，B2120 个/hm2。共计4个处理，即A1B1、A1B2、A2B1、A2B2，每个处理3个重复，设置不放蜂空白对照(CK)，对照距离放蜂处理上风处850 m，共计15个试验单元，每个试验单元面积1 hm2。

1.3 测定项目与方法寄生率和防治效果：最后一次投放放蜂器之后第10天，每个试验单元采用5点取样法，每点10穴，共计50穴水稻。调查水稻二化螟卵块数、被寄生卵块数，计算卵块寄生率和校正寄生率；水稻收获前调查白穗数，计算白穗率和防治效果。

卵块寄生率=被寄生卵块数/调查总卵块数×100%

校正寄生率=(放蜂区寄生率-对照区寄生率)/(1-对照区寄生率)×100%

防治效果=(对照区白穗率-防治区白穗率)/对照区白穗率×100%

产量和挽回产量损失率：在水稻收获期，采用“Z”字型取样法，每个试验单元调查5点，每点选择分蘖较好、株高整齐的水稻10穴，共计50穴，测量50穴水稻的占地面积，并脱粒称重，计算产量和挽回产量损失。

产量(kg/hm2)=50穴水稻脱粒重×(1 hm2/50穴水稻占地面积)

挽回产量损失=(放蜂区产量-对照区产量)/对照区产量×100%

1.4 数据分析试验数据采用Excel 2019软件进行处理和作图。

2 结果与分析

2.1 不同放蜂量对水稻二化螟的防治效果由图1可知，处理A、B、C、D对水稻二化螟的卵块寄生率分别为20.2%、32.2%、63.5%和60.4%，校正寄生率分别为15.9%、28.6%、61.5%和58.0%，防治效果分别为29.9%、22.8%、60.4%和67.1%。其中处理C的寄生率和校正寄生率最高，分别为63.5%和61.5%，与处理D差异不显著，但与处理A和B差异显著，处理D的防治效果最高为67.1%，与处理C差异不显著，但与处理A和B差异显著。对照(CK)寄生率为5.3%，说明自然条件下水稻田有赤眼蜂的存在，但数量很少，寄生率很低，不能有效控制水稻二化螟数量。由此可知，植保无人机释放稻螟赤眼蜂30万和45万头/hm2均可以达到较为理想的控害效果。

注：不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。 Note:Different lowercases indicated significant difference between different treatments at 0.05 level.图1 放蜂量对水稻二化螟卵块寄生率、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 放蜂器投放数量对水稻二化螟的防治效果由图2可知，随着放蜂器投放数量的增加，各处理卵块寄生率、校正寄生率和防治效果逐渐增加，处理A、B、C、D对水稻二化螟的卵块寄生率分别为41.6%、46.8%、59.6%和67.5%，校正寄生率分别为38.2%、43.9%、57.4%和65.3%，防治效果分别为32.9%、39.9%、63.4%和70.5%。其中处理D的卵块寄生率、校正寄生率最高，分别为67.5%和65.3%，与处理A、B、C均差异显著，处理D防治效果最高为70.5%，与处理C差异不显著，但与处理A、B差异显著。由此可知，无人机投放放蜂器数量120 个/hm2可达到较为理想的控害效果。

注：不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。 Note:Different lowercases indicated significant difference between different treatments at 0.05 level.图2 放蜂器投放数量对水稻二化螟卵块寄生率、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数量对水稻二化螟的防治效果由图3可知，处理A1B1、A1B2、A2B1、A2B2的卵块寄生率分别为51.2%、61.4%、62.8%和68.3%，校正寄生率分别为47.7%、58.5%、60.0%和65.8%，相对防效分别为40.7%、44.4%、67.7%和71.4%。其中处理A2B2的卵块寄生率和校正寄生率最高，分别为68.3%与65.8%，和处理A1B2和A2B1差异不显著，但与处理A1B1差异显著，处理A2B2的相对防效最高为71.4%，与处理A2B1差异不显著，但与处理A1B1和A1B2差异显著。由此可知，无人机释放稻螟赤眼蜂放蜂量45万头/hm2，放蜂器投放数量90或120 个/hm2可以达到较为理想的控害效果。

注：不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。 Note:Different lowercases indicated significant difference between different treatments at 0.05 level.图3 放蜂量和放蜂器投放数量对水稻二化螟卵块寄生率、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 产量和挽回产量损失率由图4可知，各处理比对照(CK)均有不同程度的增产，处理A1B1、A1B2、A2B1、A2B2的产量分别为10 871.7、10 915.1、11 186.4和11 173.6 kg/hm2，挽回产量损失率分别为3.0%、3.4%、6.0%和5.8%，处理A2B1和A2B2的产量和挽回产量损失率差异不显著，但与处理A1B1、A1B2差异显著。由此可知，植保无人机释放稻螟赤眼蜂放蜂量45万头/hm2，放蜂器投放数量90和120 个/hm2，水稻增产幅度相对较大，挽回产量损失相对较多。

注：不同小写字母表示不同处理间差异显著(P<0.05)。 Note:Different lowercases indicated significant difference between different treatments at 0.05 level.图4 产量和挽回产量损失率Fig.4 Yield and recovery yield loss rate

3 讨论

该研究结果表明，植保无人机释放稻螟赤眼蜂30万头/hm2对水稻二化螟的相对防效较为理想，研究结果与张振铎等[9]相符；放蜂器投放数量120 个/hm2相对防效最高，研究结果与任奎升等[10]相近；稻螟赤眼蜂放蜂量45万头/hm2，放蜂器投放数量90 个/hm2对水稻二化螟的相对防效较为理想为67.7%，该结果与肖卫平等[11]的结果一致，产量和挽回产量损失率最高，分别为11 186.4 kg/hm2和6.0%。

水稻田释放稻螟赤眼蜂对二化螟有较好的防治效果，是稻田防治二化螟的重要生物防治措施，可减少化学药剂的使用，保护生态环境，对稻田的生态平衡具有重要意义[12]。该试验受2个关键因素的影响，一是水稻二化螟发生期要精准预测预报，蜂卵相遇才能达到最好的效果，二是赤眼蜂田间存活时间、存活率和寄生能力受天气影响[13]。植保无人机投放赤眼蜂平均日作业能力133 hm2，较传统人工释放效率高20倍，放蜂效率高，节约时间，降低人工成本，可以短时间内大面积精准均匀释放稻螟赤眼蜂[14]，适合大面积推广应用，但其防控效果是否优于人工释放还有待进一步研究。

4 结论

应用植保无人机释放稻螟赤眼蜂防治水稻二化螟，推荐田间稻螟赤眼蜂释放量45万头/hm2，放蜂器投放数量90 个/hm2，防治效果为67.7%，产量和挽回产量损失率分别为11 186.4 kg/hm2和6.0%。