試論無人機技術在防治農作物病蟲草害中的應用

隋順明，房其珍（濟南市長清區(qū)歸德街道農業(yè)綜合服務中心，山東 濟南 250301）

農作物在生長過程中容易受到各類病蟲草害的影響，面對種類繁多的病蟲草害，僅依靠傳統(tǒng)農藥噴灑模式難以滿足實際需求，而且存在著農田污染、浪費藥量、危害人體、耗時費力等不足。將無人機技術應用于農作物病蟲草害防治，能夠充分彌補傳統(tǒng)模式的不足，未來的應用空間很大。基于此，研究無人機技術在防治農作物病蟲草害中的應用具有一定的現(xiàn)實意義。

1 應用優(yōu)勢

1.1 滿足不同地形農田的藥物噴灑需求

中國地大物博，農作物種植面積極廣，而且地形環(huán)境不同，特別是南方地區(qū)，地形環(huán)境比較復雜，部分農業(yè)機械設備難以在崎嶇、復雜的環(huán)境中工作，僅依靠人工防治病蟲草害，不僅人力需求量大，而且效果不好。無人機技術能夠實現(xiàn)高空作業(yè)，并能夠應對各種地形環(huán)境，而且作業(yè)之前無需打造升降平臺，只需滿足無人機正常升降的空間，即可完成藥物噴灑需求[1]。

1.2 環(huán)保以及節(jié)能優(yōu)勢突出

傳統(tǒng)藥物防治模式無法有效保障人員安全，而且農藥配比不精準會影響到成效以及造成藥物過度浪費，甚至造成嚴重藥害及環(huán)境污染。通過無人機技術進行防治，操作人員可以根據(jù)農作物需求以及藥物特點，并結合自然環(huán)境、安全等各種因素制定合理的農藥配比，更為關鍵的是，無人機可以實現(xiàn)霧化效果，整個農田能夠做到藥物均勻噴灑。在實際操作中，為了避免風向對噴灑效果的影響，可以適當加入防漂移的藥劑。因此，無人機施藥技術環(huán)保以及節(jié)能方面優(yōu)勢比較突出，應用空間較大。

1.3 滿足不同植保方案的需求

無人機技術作為目前比較先進的農作物病蟲草害防治技術，其應用空間非常大。操作過程中對操作人員的專業(yè)能力有著較高的要求，通常需要通過和植保企業(yè)合作一起完成藥物噴灑。使用者與植保企業(yè)簽訂農作物病蟲草害防治協(xié)議，并由專業(yè)技術人員結合農田以及農作物實際情況制定噴灑方案，不僅可以通過制定各種方案滿足各種需求，而且能夠充分保障防治效果。

2 應用流程

2.1 明確任務

在進行無人機操作之前，需要結合農作物實際情況，勘查評估無人機飛行的合理性。勘查評估過程中，需要測量飛行作業(yè)面積，并對作業(yè)區(qū)域各種隱患進行分析以及排除；同時，需要與種植戶進行深入溝通，了解農作物病蟲草害實際發(fā)生情況，然后明確任務內容。

2.2 明確隊伍成員

以多旋翼無人機為例，通常需要多名操作人員共同完成，基本隊伍成員包括一名觀察員、一名操作人員以及一名農科專員。

2.3 做好物資準備

無人機在作業(yè)過程中，需要充電器、動力電池以及各種類型的設備，因為有些作業(yè)環(huán)境比較特殊，可能無法及時完成充電，因此需要配置動力電池，從而為作業(yè)有序開展打下基礎。此外，需要落實農藥配制、運輸準備，確保作業(yè)中可以結合實際情況進行靈活應對。

2.4 明確作業(yè)流程

無人機實際作業(yè)過程中，操作團隊要提前到達現(xiàn)場完成環(huán)境勘查，并明確作業(yè)區(qū)域的隱患，然后確定無人機的起降點。對于操作人員而言，要求每一個操作流程能夠在其控制下，要與障礙物保持安全距離，特別是要遠離人員，可以有效避免飛行過程中的安全隱患[2]。

2.5 做好飛行記錄

無人機開始工作之后，整個飛行流程需要做好全面記錄，按照記錄能夠在后續(xù)作業(yè)中對沒有噴灑到的區(qū)域完成作業(yè)。同時，飛行記錄能夠為后續(xù)無人機操作提供有價值的參考依據(jù)。此外，作業(yè)完成之后，需要定期維修以及養(yǎng)護無人機，尤其是飛機架次、物資儲備以及飛行系統(tǒng)等方面，需要進行一次合理性評估，這樣才能保障無人機的性能。

3 注意事項

無人機作業(yè)過程中，對機械設備、藥劑、作業(yè)參數(shù)、氣象條件等方面有著一定要求。因此，在具體操作過程中，需要注意各方面的影響因素，這樣才能保障作業(yè)效果，避免對農作物造成藥害。

3.1 氣象條件

因為霧滴粒徑比較小，在空氣流動的作用下，霧滴會出現(xiàn)一定程度的蒸發(fā)以及漂移，而對于高空作業(yè)的無人機而言，這類氣象因素會對其產生一定的影響，需要在操作中引起注意，具體如下：

3.1.1 風力

無人機在進行噴藥過程中會產生一定的風力，而風力會讓霧滴出現(xiàn)漂移或者是沉積。對于2級及以內的微風而言，通常不會對霧滴產生影響，但是當風速超過達到3級之后，霧滴將會開始漂移或者是沉積，此時就會對無人機藥物噴灑效果產生一定的影響。例如，在針對小麥種植區(qū)域噴灑除草劑時，建議在2級及以內的風速環(huán)境中進行，因為風速過快，那么因為風速而出現(xiàn)的漂移情況會導致藥物噴灑到鄰塊區(qū)域，從而對其他農作物產生藥害[3]。

3.1.2 風向

在無人機實際操作過程中，風向也是需要充分考慮的因素。如果操作人員在無人機的下風處，那么就可能埋下一定的安全隱患。同時，在實際操作之前，需要對作業(yè)區(qū)域周邊的植物、農作物等進行分析，藥物選擇要盡量減少對周邊植物、農作物等事物的影響。因此，在航線設計上，要盡量與風向保持平行，這樣才會最大限度減少側風對藥物的影響，也可以將霧滴漂移的后果有效減輕。

3.1.3 溫度濕度

對于藥物使用而言，溫度能夠直接影響使用效果，低溫會影響到藥物的成效，如果是零下環(huán)境，藥物甚至可能出現(xiàn)副作用；通常高溫環(huán)境下，會加快藥物蒸發(fā)效果。對于不同類型的藥劑而言，溫度及其特性也會存在顯著差異。因此，在無人機操作過程中，需要分析藥劑特點，并保持在0～35℃的環(huán)境中進行作業(yè)，這樣才能保障霧滴在合理蒸發(fā)的范圍之內。濕度也會影響到作業(yè)成效，對于濕度比較大的區(qū)域，建議提升藥物的用量，這樣能夠將霧滴的直徑提升起來，從而減少濕度對藥物的影響，可以保障作業(yè)成效。

3.2 藥劑選擇以及配制

從無人機作業(yè)實踐來看，通常采用的是一種低容量的噴霧作業(yè)效果。在該作業(yè)模式下，霧滴直徑能夠實現(xiàn)有效降低，而且能夠對藥物使用劑量進行有效控制。關于藥劑的選擇以及配制，可以從以下這些方面入手：

3.2.1 劑型

無人機技術在農作物病蟲草害防治中的應用，通常都采用的是噴霧作業(yè)模式。對于藥劑選擇而言，可以選擇的類型有水劑、乳油、微乳劑、水乳劑等。要盡量避免使用濕性粉劑，因為其噴頭容易堵塞，會影響到作業(yè)成效。

3.2.2 規(guī)范配制藥劑

在對藥劑進行配制的過程中，要求工作人員按照相關規(guī)定穿戴防護裝備，并基于二次稀釋法的具體操作方法，在開闊的空間中進行藥劑配制。需要注意的是，空間比較密閉的區(qū)域中盡量不要進行藥劑配制，因為容易對人的身體造成損害。同時，需要佩戴乳膠手套等基本防護工具，避免與藥物直接接觸，而且可以避免腐蝕、滲透等不良后果[4]。

3.3 作業(yè)環(huán)境

對作業(yè)環(huán)境進行規(guī)劃的過程中，需要對整個作業(yè)區(qū)域的所有安全隱患進行全面排查，首先，對障礙物進行測量與分析，避免障礙物對無人機的飛行造成影響。其次，勘查作業(yè)區(qū)域周邊實際情況，需要注意的是，要提前了解哪些植物對什么藥物比較敏感，這樣才能避免藥物出現(xiàn)漂移對臨近植物產生損害。在對藥物進行使用之前，操作人員需要分析藥物的特征，例如，藥物的時效性以及危害性等具體程度需要進行掌握，這樣才能正確選擇藥物并進行配制，從而避免帶來其他損害。最后，看出周邊區(qū)域的養(yǎng)殖情況以及人居情況。部分作業(yè)區(qū)域的附近有牲畜養(yǎng)殖以及居民，因此，需要就藥物對牲畜以及人體的影響進行慎重評估，必須在規(guī)定范圍之內才能進行下一步作業(yè)，反之，需要結合實際情況更換藥物或者是更換作業(yè)方案。

3.4 安全作業(yè)

3.4.1 飛行前落實檢查

無人機在正式作業(yè)之前，操作人員需要對無人機做一次全面檢查，例如，藥物噴灑是否順暢、電量是否充足、系統(tǒng)反映是否靈敏、零件有沒有明顯損害等。同時，還建議在飛行之前做一次測試，保障各位操作人員能夠在實際操作過程中進行清晰對話，這樣才能靈活應對各種突發(fā)情況。

3.4.2 飛行環(huán)境

對于無人機作業(yè)而言，飛行環(huán)境會對作業(yè)質量產生直接影響。下雨天盡量不要進行作業(yè)，因為在雨天作業(yè)，不僅藥效差，而且水或者是水氣可能會從搖桿、天線等細小縫隙進入到無人機內部，導致內部線路短信或者是系統(tǒng)失靈，最終無人機就會陷入失控，不僅可能引發(fā)安全事故，而且會造成巨大的經(jīng)濟損失。而且雨天還可能伴隨著雷電，雷電對于無人機的飛行以及通信影響極大。這些惡劣環(huán)境盡量不要用無人機進行作業(yè)。

3.4.3 規(guī)避人為因素

在無人機實際操作過程中還要盡量規(guī)避一些人為因素，例如，禁忌酒后操作。同時，操作人員在實際操作過程中，無人機始終要保持在可視范圍之內，如果附近有高壓電線等障礙物，一定要與其保持安全距離進行飛行。此外，無人飛機飛行時，建議與操作人員需要保持10 m以上的距離，這樣能夠確保無人機可以在一個比較穩(wěn)定的狀態(tài)中飛行，從而保障作業(yè)安全及效果[5]。

綜上所述，無人機技術在農作物病蟲草害防治中的應用成效已經(jīng)獲得廣大種植戶的認可。在實際操作過程中，需要結合實際情況對無人機技術進行合理應用，要在保障安全的基礎上提升作業(yè)成效。無人機技術在農作物病蟲草害防治中的應用空間很大，將會隨著技術的更新以及操作人員專業(yè)能力的提升，為廣大種植戶提供更加先進的技術支持，從而推動中國農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。