探析無人機高濃度施藥對水稻品質(zhì)的影響

封柏軍

摘 要 為了分析無人機高濃度施藥對水稻品質(zhì)造成的影響，本文通過試驗的方式，對常規(guī)施藥和無人機高空施藥方式進行了對比，試驗結(jié)果表明無人機高濃度施藥對水稻品質(zhì)造成的不利影響小于普通施藥方式。

關(guān)鍵詞 無人機；高濃度；水稻品質(zhì)

農(nóng)藥在提升農(nóng)作物產(chǎn)量方面起到了重要的作用。無人機技術(shù)的發(fā)展，使其成為了一種噴灑農(nóng)藥的重要工具，實踐結(jié)果表明，無人機高濃度對水稻品質(zhì)的影響小于地面機械施藥。

1 試驗材料及方法

1.1 試驗材料

試驗材料。本次試驗所需的材料包括：（1）水稻品種。本次試驗所選擇的水稻品種是在南方地區(qū)大范圍種植的南粳50。（2）試驗土壤。土壤類型為風(fēng)干砂壤土。（3）試驗藥劑。毒死蜱乳油、己唑醇懸浮劑；（4）試驗設(shè)備。包括地面噴霧塔、電子天平和容量瓶等等。

試驗處理。按照一定標(biāo)準(zhǔn)進行農(nóng)藥噴灑，噴灑次數(shù)為3次，貫穿于水稻的整個生長周期。在水稻收割完成后，對其進行處理，然后準(zhǔn)確分類，隨機挑選試驗樣品[1]。

1.2 試驗儀器和方法

1.2.1 X射線衍射儀

水稻的組成部分相對較多，主要包括纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)等物質(zhì)。其中，淀粉占據(jù)的比例為75%以上，吸水率、膠稠度與淀粉含量存在密切的關(guān)聯(lián)，由此可知，水稻的大部分特性都會被淀粉組成結(jié)構(gòu)所決定。利用X射線衍射儀對水稻進行照射，所得到的圖譜，能夠?qū)λ镜矸蹐F粒的排列情況進行反映。并且這個圖譜，還能細化淀粉的類型。

對于水稻來說，結(jié)晶度十分重要，主要是這一物質(zhì)決定了水稻的口感品質(zhì)。通過X射線衍射儀的使用，對水稻樣品中的淀粉晶體結(jié)構(gòu)進行測量，并提升試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。試驗人員需要對樣品進行處理，將其磨成粉末，放置于儀器之中進行試驗，重復(fù)5次即可。

1.2.2 動態(tài)熱機械分析儀

在品質(zhì)一般的大米中，刨除水分之外，其主要物質(zhì)為淀粉，螺旋狀的無定形直鏈淀粉分子和晶態(tài)的支鏈淀粉分子是淀粉的主要構(gòu)成，屬于一種半晶態(tài)的聚合物質(zhì)。通過試驗，對與之相關(guān)的各種因素進行測定，有助于我們了解水稻的聚合物力學(xué)性能。故應(yīng)用動態(tài)熱機械分析儀，對水稻樣品進行檢驗，可以為水稻品質(zhì)的計算提供依據(jù)。

2 試驗結(jié)果分析

2.1 水稻結(jié)晶度分析

試驗結(jié)果表明，使用普通施藥方式后，水稻樣品的結(jié)晶度會出現(xiàn)明顯的變化，且這種變化會隨著藥物濃度的上升而加大，但無人機施藥則與之截然相反，但變化的幅度較小。普通施藥方式噴灑己唑醇懸浮劑，產(chǎn)生的效果與噴灑毒死蜱大致相同，隨著藥物濃度的不斷上升，水稻結(jié)晶度會隨之增加，無人機高濃度噴灑己唑醇懸浮劑，水稻結(jié)晶度會減少，但幅度較小。

通過上述分析可知，無人機高濃度施藥和普通施藥方式，都會影響水稻的結(jié)構(gòu)，但總體而言，無人機高濃度施藥的影響弱于普通施藥方式。

2.2 水稻籽粒鉆彈性分析

線性粘彈區(qū)能夠?qū)ξ锪蠎?yīng)力應(yīng)變的線性關(guān)系進行反映，屬于一個區(qū)域，且具有恒定性的特點，在這個區(qū)域之中，物料儲能模量和損耗模量的變化幅度較小，但區(qū)域之外，上述兩種能量的變化幅度較大，基于線性粘彈區(qū)的特點，在這一區(qū)域采取頻率掃描的方式，對水稻籽粒進行分析，可以保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性[2]。

2.2.1 測量水稻籽粒的儲能模量

儲能模量就是所謂的彈性度量，能夠?qū)λ咀蚜５膭傂赃M行體現(xiàn)，簡言之，儲能模量是水稻剛度的決定性因素，二者具有正向關(guān)聯(lián)。試驗結(jié)果表明，無人機高濃度噴灑后的水稻，具有更高的儲能模量，并且，無人機噴賽的藥物濃度僅為60%，而常規(guī)噴灑的農(nóng)藥濃度則高達100%，由此可見，無人機高濃度施藥對水稻品質(zhì)的影響小于常規(guī)噴藥方式。

2.2.2 測量水稻籽粒的損耗模量

損耗模量是指水稻資料的粘性度量，可以體現(xiàn)水稻籽粒所在受到?jīng)_擊后損耗的能量。在測量損耗模量時，需要將損耗因子作為指標(biāo)。

通過試驗得知，無人機高濃度施藥（60%毒死蜱）和常規(guī)施藥（100%毒死蜱）后，水稻籽粒的損耗模量均有所增加，但采取無人機施藥的水稻籽粒，其損耗模量要高于的常規(guī)施藥方式，并且，損耗模量的增加頻率也高于常規(guī)施藥。

但噴灑己唑醇懸浮劑時，兩種施藥方式所產(chǎn)生的損耗模量并無過大的差異。試驗結(jié)果表明，無人機高濃度施肥后，試驗水稻籽粒的損耗因子會隨著頻率的變化而變化，具體變化動作為先下降后上升，其最小值為0.5，而最大值為1.0，由此得知，彈性性狀是水稻籽粒粘彈特性的主要特征，具有較大的硬度，無人機施藥與普通施藥相比，前者的損耗因子要大于后者。

使用頻率掃描儀對無人機噴藥（60%己唑醇懸浮劑）和普通施藥（100%己唑醇懸浮劑）的水稻籽粒進行掃描，發(fā)現(xiàn)二者的損耗因子大致相同，但前者稍低于后者。從側(cè)面反映出無人機噴藥不會對水稻阻尼特性造成嚴(yán)重的損害。

2.3 試驗結(jié)論

（1）試驗結(jié)果表明，無人機高濃度施藥和普通施藥方式，均會影響水稻的微觀結(jié)構(gòu)，農(nóng)藥濃度和影響之間存在著正向關(guān)聯(lián)，簡言之，就是農(nóng)藥濃度越高，產(chǎn)生的影響越大。但無人機高濃度施藥造成的影響小于普通施藥方式。（2）在應(yīng)用無人機噴灑毒死蜱之后，水稻的硬度會上升，且這一指標(biāo)高于普通施藥方式。但是應(yīng)用這兩種施藥方式噴灑己唑醇懸浮劑時，二者并無過大的差異。（3）試驗結(jié)果表明，高濃度噴灑會對水稻品質(zhì)造成影響，主要體現(xiàn)在水稻結(jié)晶度和熱機械性能方面，但影響的大小與藥劑種類關(guān)聯(lián)密切，因此，在應(yīng)用無人機高濃度施藥方式噴灑農(nóng)藥時，需要對農(nóng)藥進行檢測，以減弱高濃度農(nóng)藥造成的不利影響。

3 結(jié)語

綜上所述，在新時期背景，人們生活質(zhì)量不斷提升，對食品質(zhì)量和安全愈加重視，為滿足人民群眾的需求，各種先進的設(shè)備和技術(shù)被應(yīng)用于農(nóng)作物生產(chǎn)之中，無人機高濃度施藥就是時代發(fā)展下的產(chǎn)物，這種施藥方式與普通施藥方式相比，對水稻品質(zhì)造成的影響較小，已經(jīng)在部分地區(qū)實現(xiàn)了應(yīng)用。為弱化不利影響，建議在應(yīng)用這種施藥方式前，采取試驗的方式檢測農(nóng)藥，以保證農(nóng)藥的安全。

參考文獻

[1]張豪，等.無人機果樹施藥旋翼下洗氣流場分布特征研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報，2019，35（18）：44-54.

[2]蒙艷華，郭永旺，蘭玉彬，等.植保無人機低容量高濃度施藥藥劑在小麥植株上的消解動態(tài)研究[J].農(nóng)業(yè)工程技術(shù)，2018，38（09）：94-98.