植保無人機玉米田間雜草防除應用效果試驗

劉光芳

（臨邑縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，山東臨邑 251500）

0 引言

由于傳統(tǒng)機械防治技術(shù)浪費人力資源、防治效果差、浪費藥物資源等缺點，研究人員用了兩年時間在同一試驗區(qū)域進行科學試驗，試驗區(qū)域分為兩組，分別是以傳統(tǒng)機械防治技術(shù)為主的對照組和以植保無人機防治技術(shù)為主的試驗組，旨在研究植保無人機對田間雜草的防治效果，以便進一步推廣和使用。

1 試驗材料與方法

1.1 選擇試驗區(qū)域

吉林玉米帶位于北緯N 40°～42°、東經(jīng)S 125°～128°之間，屬于溫帶季風氣候，與同緯度上的美國玉米帶、烏克蘭玉米帶齊名，并稱為“世界三大黃金玉米帶”。吉林玉米帶分布在吉林省多個地區(qū)，總占地面積超過6萬km2，占整個吉林省面積30%以上；耕地面積大，有300萬hm2以上，占吉林省總耕地面積75%以上；憑借先天黑土地、土壤肥沃這一優(yōu)越條件，年總產(chǎn)量高達265億kg，占吉林省玉米總產(chǎn)量的80%以上。吉林省作為我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)糧大省，在全國糧食產(chǎn)業(yè)鏈上有著舉足輕重的地位?；诖?，研究人員以“中國優(yōu)質(zhì)玉米之都”四平市作為試驗區(qū)域，最終選取四平市梨樹縣郭家店鎮(zhèn)八家子村為本次試驗試點，該地區(qū)有大面積果園采摘基地和農(nóng)業(yè)玉米種植基地，研究價值高、具有代表性。相關(guān)研究人員選擇四平市梨樹縣郭家店鎮(zhèn)八家子村玉米種植基地的3.33 hm2玉米作為研究對象，隨機分為試驗組和對照組。由于試驗組和對照組的噴藥方式不同，需要在二者之間做好隔離防范措施，防止因藥物交叉導致試驗結(jié)果不準確。

1.2 選擇試驗設備

根據(jù)相關(guān)資料介紹，植保無人機這一技術(shù)的應用，目的是幫助提高農(nóng)作物產(chǎn)量和監(jiān)測農(nóng)作物生長。它的傳感器和數(shù)字成像能力可以幫助農(nóng)民更加了解他們的田地，并且有助于提高農(nóng)作物產(chǎn)量和農(nóng)場效率。本次試驗以TXAR-10遙控植保無人機為研究對象，作為一種四旋翼無人機，其具備荷載容量大（10 L）、最大起飛稱重高（25.4 kg）、噴藥速度快且流量多的優(yōu)勢（2 L/min），期待在本次試驗中無人機的使用效果。

1.3 選擇試驗藥劑

本次試驗所選擇的除草劑是煙嘧磺隆，該除草劑主要適用作物就是玉米，防治對象種類多、防治效果良好。在使用過程中，需要先了解一些雜草對該藥物敏感性程度，再去田間實地觀察該試驗基地雜草種類具體有哪些，以確保藥物使用有效性。在進行試驗時，研究人員應根據(jù)具體試驗地情況應用藥劑。煙嘧磺隆通常使用玉米油或工業(yè)級大豆油作為溶劑，能夠有效防治雜草，受天氣影小，晴天、雨天都可以進行藥物噴灑；藥效快，用藥一周后，雜草就開始變黃只是葉子枯萎；持續(xù)效果好，在土壤中有一定的封閉效果，用藥一個月后，仍然有藥效作用；安全性能好，對玉米等作物傷害性小，不會影響玉米健康生長發(fā)育。但在使用過程中，應注意不可以用藥過量，這樣效果會適得其反。應依據(jù)說明書進行科學比對，在此基礎上，進行藥物噴灑即可[1]。

1.4 具體試驗方案

玉米苗期雜草葉子抗藥性能最差，這個時間段進行雜草防除最適合不過。在玉米苗期，雜草長出到5 cm高時，就應該及時對莖葉噴灑藥物。用4%懸浮劑65～100 mL/667m2，兌水30 kg/667m2噴施。相關(guān)人員在進行噴藥時，應選擇清晨或者是天氣晴朗、風力較小的傍晚，用藥時間必須長達5～6 h以上，以確保藥物完全被雜草吸收，達到更佳的防除效果，保證試驗質(zhì)量。在此試驗期間，除了雜草防除技術(shù)不同之外，其余田間管理方式均相同并且同步作業(yè)。主要包括，所選取的種植時間和玉米品種一致、灌溉方式和施肥方式一致、同步進行藥物噴灑等，以保證試驗結(jié)果準確性。具體操作方案時應該注意以下五點。

1.4.1 噴藥量。噴灑藥量需要根據(jù)具體實地面積、藥物使用量、稀釋比例等條件，進行合理配比之后，在進行藥物噴灑操作，至少重復3次以上。

1.4.2 作業(yè)時長。作業(yè)時長根據(jù)具體實地情況，先計算出實際作業(yè)面積，每完成一項任務計算時間，就可以得出單位作業(yè)時長。

1.4.3 作業(yè)效率。作業(yè)效率應根據(jù)具體實際情況，計算出每小時作業(yè)量和總共作業(yè)人數(shù)，即可得出工作效率。

1.4.4 對作物損傷程度。無人機在田里作業(yè)期間，由于客觀原因造成農(nóng)作物損傷、折斷、壓倒等等，在一定面積范圍內(nèi)，計算出作物總量和被破壞作物數(shù)量，計算作物損傷百分率。

1.4.5 對雜草防治效果。以一個月為周期進行防治效果記錄，分別記錄在1～3天、一周、半個月以及一個月時間內(nèi)，雜草數(shù)量、雜草密度和雜草種類。分析雜草在數(shù)量、密度以及種類上發(fā)生的變化，防治效果明顯和不明顯的均需要做好相關(guān)記錄，以便為今后相關(guān)試驗打好基礎。

以上操作流程缺一不可，必須由研究人員和專業(yè)技術(shù)人員操作，相關(guān)數(shù)據(jù)也應精準記錄，以確保在收獲季節(jié)產(chǎn)量的準確性。

2 試驗結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量值變化分析

通過表1可以看出，在兩年試驗期間，植保無人機玉米田間雜草防除技術(shù)要優(yōu)于傳統(tǒng)機械防治技術(shù)，兩年平均增長率高達13.70%。通過表一還可得知，植保無人機技術(shù)防治效果具有相對穩(wěn)定性，兩年增長率僅相差1.42%，可以進行長期使用和推廣。由此可見，該技術(shù)能夠有效防除雜草生長，提高玉米作物產(chǎn)量，有利于農(nóng)民田間生產(chǎn)。具體產(chǎn)量數(shù)值見表1。

表1 玉米產(chǎn)量分析

2.2 防治效果分析

通過研究人員在田間日常工作得知，現(xiàn)階段田間雜草主要有馬唐、牛筋草和馬齒莧等。為了防止藥劑對玉米作物有害影響產(chǎn)量，研究人員分成兩個小組在田間進行觀察和記錄，經(jīng)過1～3天之后，試驗組和對照組的玉米都沒有出現(xiàn)明顯的藥害變化，玉米健康自然生長，雜草沒有明顯的枯萎跡象。在用藥3天之后，馬唐、牛筋草和馬齒莧以上三種雜草均出現(xiàn)了明顯的變化，部分莖葉出現(xiàn)白斑病變，生長點均有枯萎，根部出現(xiàn)嚴重腐爛跡象。在用藥28～30天之后，研究人員在試驗組進行田間工作時，基本已經(jīng)看不到以上三種雜草的存在了，對照組的三種雜草也有所減少，說明這兩種防治技術(shù)對田間雜草均有效果，相比之下試驗組的無人機防治技術(shù)防治效果更勝一籌。根據(jù)研究人員統(tǒng)計，經(jīng)過兩種技術(shù)防治之后，據(jù)試驗組研究人員統(tǒng)計，每1 m2馬唐、牛筋草、馬齒莧具體數(shù)量分別是3株、1株、2株；據(jù)對照組研究人員統(tǒng)計，每1 m2馬唐、牛筋草、馬齒莧具體數(shù)量分別是12株、7株、11株。通過雜草數(shù)量統(tǒng)計可以得知，試驗組防治效果明顯優(yōu)于對照組。這也說明，植保無人機防治技術(shù)相比于傳統(tǒng)機械防治技術(shù)來說，對防治玉米田間雜草效果更加明顯，值得農(nóng)民使用和推廣[3]。

2.3 具體優(yōu)勢分析

2.3.1 安全系數(shù)高。傳統(tǒng)人工噴灑農(nóng)藥方式不但耗費人力資源，而且對人體危害系數(shù)極高，在進行人工作業(yè)時必須穿好防護服，操作方式也不靈活，不值得提倡。植保無人機運行時效快、工作效率高，通過無人機作業(yè)方式讓操作人員和農(nóng)藥間接接觸，不會危害身體健康，值得提倡。

2.3.2 成本低。一是用藥成本低，傳統(tǒng)背負式噴霧器噴灑農(nóng)藥方式，使農(nóng)藥大量噴灑到玉米作物上，出現(xiàn)農(nóng)藥浪費、農(nóng)藥揮發(fā)等現(xiàn)象，導致藥物使用率低下。植保無人機技術(shù)，在進行噴灑藥物時，藥物顆粒更加細膩，更有利于雜草吸收，致使藥物使用率上升。二是人工成本低，傳統(tǒng)人工作業(yè)成本平均在64.10元/667m2，植保無人機平均作業(yè)成本在23.93元/667m2，植保無人機防治技術(shù)降低了用藥成本和人工成本，值得在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上進一步使用和推廣。

2.3.3 操作簡單。植保無人機由于其特殊的物理性質(zhì)，便于操作和攜帶，起飛過程中不需要占據(jù)太大的地面空間，天氣、環(huán)境等客觀因素對無人機飛行影響較小，隨時都可以進行作業(yè)。除此之外，植保無人機屬于高科技產(chǎn)品，它操作流程簡單、硬件設施完備、使用性能好，在使用時只需要使用遙控器進行遠程遙控即可?？梢砸罁?jù)說明書使用方法予以操作，即便是在田間工作的農(nóng)民通過學習之后也很容易就上手操作，縮短了農(nóng)民工作時間，減少了每日在田間工作量，為廣大勞動人群提供了便利條件。

2.3.4 防治效果顯著。植保無人機采取低空作業(yè)、空中懸停等方式向地面噴灑藥物以防治雜草，無人機羽翼旋轉(zhuǎn)形成氣流能夠使藥物增加穿透力，直達雜草根系，提高附著力、加大附著面積，再加上藥物本身霧化程度高，噴灑效果會更加均勻，有助于藥液吸收。傳統(tǒng)背負式藥物防治方式則不同，它具有一定局限性。比如說其操作設備不夠完善，噴出的藥物霧化程度低、顆粒大，穿透力低，不能達到雜草根部，這就在很大程度上影響藥液吸收。再加上人工操作誤差大，操作時間、頻率都會有誤差，致使噴灑面積不夠均勻，這些都會影響藥物防治效果。據(jù)研究人員統(tǒng)計，植保無人機防治效果與傳統(tǒng)背負式人工作業(yè)防治效果相比，至少提高了15%～25%以上，效果顯著?？梢钥闯觯脖o人機防治雜草有助于玉米等農(nóng)作物提高產(chǎn)量，有助于提高田間勞作人群工作效率。

3 結(jié)語

綜上所述，植保無人機防治技術(shù)應用能夠促使玉米產(chǎn)量提高，其具有安全性能好、使用成本低、操作方便快捷、防治效果顯著等優(yōu)勢。有助于提高農(nóng)作物產(chǎn)量，在一定程度上減少了人力、物力、財力等資源浪費，提高農(nóng)民生產(chǎn)效率和生活水平，值得國家大力提倡和推廣，爭取讓田間勞作的農(nóng)民都能夠使用無人機作業(yè)防治雜草，共同奔赴美好生活。