多旋翼無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)病蟲害防治的作用及趨勢(shì)

馬銳

摘 要：近年來(lái)，我國(guó)加強(qiáng)了對(duì)多旋翼無(wú)人機(jī)技術(shù)的研究和應(yīng)用，以多旋翼無(wú)人機(jī)完成農(nóng)作物的植保作業(yè)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到了快速的應(yīng)用。通過(guò)分析多旋翼無(wú)人機(jī)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)植保中的作用，說(shuō)明了影響無(wú)人機(jī)噴藥質(zhì)量的主要因素，并總結(jié)了植保無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：多旋翼;無(wú)人機(jī);農(nóng)業(yè);病蟲害防治;作用

中圖分類號(hào)：S252.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.10.080

農(nóng)作物生長(zhǎng)的各個(gè)階段都面臨著病蟲害的威脅，傳統(tǒng)的植保作業(yè)，農(nóng)藥噴施多以作物中上部莖、葉、果穗為主，對(duì)作物下部和根部的防治效果不佳，在一定程度上影響了植保作業(yè)的效果。通過(guò)人工或普通植保機(jī)械作業(yè)，當(dāng)水稻、小麥或玉米等作物生長(zhǎng)到中后期時(shí)，田間行走則面臨著很大的難題，大面積的噴施作業(yè)常常伴隨著農(nóng)藥的大量浪費(fèi)，同時(shí)也不利于植保作業(yè)人員的身體健康。針對(duì)于農(nóng)作物病蟲害防治這一問(wèn)題，近年來(lái)植保無(wú)人機(jī)的使用量逐漸增加，無(wú)人機(jī)作業(yè)有效解決了傳統(tǒng)植保作業(yè)的弊端，其作業(yè)品質(zhì)也得到了越來(lái)越多農(nóng)民的認(rèn)可，同時(shí)有效保證了農(nóng)作物病蟲害的防治質(zhì)量。

1 多旋翼無(wú)人機(jī)植保的作用

1.1 提供更好的噴灑效果

由于多旋翼植保無(wú)人機(jī)的飛行具有良好的穩(wěn)定性，利用衛(wèi)星定位技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)指定高度的勻速飛行，在低空或超低空飛行的情況下，通過(guò)高霧化噴頭能夠?qū)崿F(xiàn)藥液噴霧的均勻性，有利于藥液均勻的附著于農(nóng)作物的表面，并在無(wú)人機(jī)槳葉下旋風(fēng)的作用下，噴霧能滲透至作物下部甚至根部，有效提升噴灑效果。

1.2 有效節(jié)約水和農(nóng)藥

通過(guò)植保無(wú)人機(jī)的高霧化噴施和精準(zhǔn)噴施能有效減少水資源和農(nóng)藥的使用量，據(jù)統(tǒng)計(jì)植保無(wú)人機(jī)作業(yè)與人工作業(yè)相比平均可節(jié)省水資源達(dá)90%，同時(shí)能夠避免農(nóng)藥浪費(fèi)達(dá)35%以上。這就在良好的噴施效果上，減少了農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的危害，提高了生產(chǎn)的合理性。

1.3 提高了植保作業(yè)的安全性

植保無(wú)人機(jī)的噴藥作業(yè)通過(guò)操作者的遠(yuǎn)程遙控進(jìn)行，且具有良好的自動(dòng)化程度，不需要操作人員的復(fù)雜操作，不僅有效降低了農(nóng)藥噴施的生產(chǎn)成本，更避免了工作人員與農(nóng)藥的直接接觸，降低了操作人員在工作過(guò)程中受到的傷害。

1.4 提高了植保機(jī)具的適應(yīng)能力

多旋翼植保無(wú)人機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)原地垂直起降，能夠有效解決地面植保機(jī)械部分地形難以作業(yè)的問(wèn)題。植保無(wú)人機(jī)不受地面情況限制，對(duì)于山區(qū)、水田等耕地也能可靠的完成植保作業(yè)。多旋翼植保無(wú)人機(jī)能夠良好的完成水稻、小麥等作物生長(zhǎng)中后期的植保要求，能夠彌補(bǔ)高稈作物機(jī)械化植保困難的問(wèn)題。

2 影響噴藥質(zhì)量的主要因素

2.1 霧滴直徑影響

根據(jù)植保噴頭技術(shù)的不同，能夠?qū)崿F(xiàn)噴出霧滴的直徑也各不相同，直徑小的霧滴能夠保證更好的噴施均勻性，有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)作物更廣泛的覆蓋，但是小霧滴也因質(zhì)量輕，在空氣中懸浮時(shí)間長(zhǎng)，容易出現(xiàn)漂移等問(wèn)題。直徑較大的霧滴噴出后下降速度更快，更能抵抗空氣流通的漂移影響，但是噴施均勻性相對(duì)不足。

2.2 空氣流動(dòng)影響

自然界的空氣流動(dòng)是不可避免的，風(fēng)的形成會(huì)使霧滴發(fā)生一定的水平移動(dòng)，導(dǎo)致霧滴偏離原有的植保位置，空氣流動(dòng)的速度通常與霧滴的漂移程度成直接的關(guān)系，也就是風(fēng)力越大，霧滴漂移越嚴(yán)重，導(dǎo)致植保作業(yè)的實(shí)際效果降低。

2.3 溫濕度條件影響

溫濕度條件也會(huì)對(duì)植保無(wú)人機(jī)噴施農(nóng)藥后的作業(yè)質(zhì)量產(chǎn)生直觀的影響，噴頭噴出的霧滴在沉降過(guò)程中，若處于低濕和高溫的自然環(huán)境就會(huì)加快霧滴的蒸發(fā)速度，高溫環(huán)境也會(huì)使農(nóng)藥產(chǎn)生一定的揮發(fā)導(dǎo)致霧滴直徑迅速變小而懸浮在空氣中，容易產(chǎn)生漂移問(wèn)題。

2.4 飛行參數(shù)影響

植保作業(yè)的飛行關(guān)鍵參數(shù)主要包括了飛行高度和飛行速度兩方面，實(shí)踐證明無(wú)人機(jī)噴出霧滴的漂移量會(huì)隨著高度的降低和作業(yè)速度的減小而減少，若無(wú)人機(jī)作業(yè)時(shí)的飛行高度過(guò)高、飛行速度過(guò)快，會(huì)造成下方的下旋氣流減弱，同時(shí)側(cè)風(fēng)會(huì)造成更大影響，導(dǎo)致更多的霧滴發(fā)生漂移。

3 植保無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 建立完善的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

要實(shí)現(xiàn)植保無(wú)人機(jī)合理規(guī)范的應(yīng)用，必須以完善的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為依托，明確植保無(wú)人機(jī)的應(yīng)用范圍，合理作業(yè)高度和速度，以及維修保養(yǎng)相關(guān)要求等事項(xiàng)。同時(shí)，植保無(wú)人機(jī)作業(yè)過(guò)程中對(duì)于農(nóng)藥的使用也缺乏相關(guān)規(guī)定，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)明確適合植保無(wú)人機(jī)作業(yè)的藥劑種類、單位面積農(nóng)藥使用量，以及適宜的作業(yè)條件等，以避免使用過(guò)程中出現(xiàn)意想不到的問(wèn)題。

3.2 建立合理的推廣模式

盡管近年來(lái)農(nóng)用無(wú)人機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)對(duì)產(chǎn)品做了大量的升級(jí)，但對(duì)于無(wú)人機(jī)植保技術(shù)的推廣，單靠生產(chǎn)廠家是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，要達(dá)到無(wú)人機(jī)植保技術(shù)的廣泛應(yīng)用還必須依靠政府支持與市場(chǎng)配合。在無(wú)人機(jī)植保技術(shù)推向市場(chǎng)后，僅有河南省和湖南省將植保無(wú)人機(jī)納入了農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼范疇，因此從農(nóng)機(jī)推廣的角度講，應(yīng)積極爭(zhēng)取國(guó)家和地方政策支持，并適時(shí)開展無(wú)人機(jī)植保技術(shù)示范，為無(wú)人機(jī)植保技術(shù)的推廣使用打下更好的基礎(chǔ)。

3.3 加強(qiáng)關(guān)鍵技術(shù)的研究力度

現(xiàn)階段的植保無(wú)人機(jī)技術(shù)還處于起步和研究階段，很多植保無(wú)人機(jī)產(chǎn)品在技術(shù)和功能上還缺乏市場(chǎng)的考驗(yàn)和改進(jìn)優(yōu)化過(guò)程，且在電池技術(shù)、噴頭技術(shù)、精確噴施等方面與國(guó)際先進(jìn)水品還存在明顯差距，無(wú)人機(jī)的智能控制技術(shù)和作業(yè)系統(tǒng)也亟需提升和完善。因此，未來(lái)無(wú)人機(jī)植保的研究仍將以科研機(jī)構(gòu)和先進(jìn)企業(yè)為主體，重視攻堅(jiān)克難，加快無(wú)人機(jī)技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

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