植保無人機在小麥病蟲害防治中的應用分析

羅麗

摘? ? 要：隨著科技的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械化應用越來越廣泛。農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域開始加大利用先進技術(shù)的力度，如無人機技術(shù)。小麥是我國主要的一種糧食作物，在小麥的生長過程中會受到病蟲害的影響，導致產(chǎn)量和質(zhì)量下降。通過利用植保無人機技術(shù)可提高農(nóng)藥利用率，降低生產(chǎn)成本，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，并且可推動我國農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：植保無人機;小麥;病蟲害防控

文章編號：1005-2690（2022）03-0097-03? ? ? ?中國圖書分類號：S435.12;S252.3? ? ? ?文獻標志碼：B

農(nóng)業(yè)病蟲害是影響我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要因素，隨著全球氣候的變化，農(nóng)業(yè)病蟲害的種類逐年增加。此外，隨著城市進程的加快，農(nóng)村勞動力大量向城市轉(zhuǎn)移，導致農(nóng)村地區(qū)的勞動力短缺并使勞動成本上升。通過人工施藥不僅工作效率低，同時也會頻繁出現(xiàn)農(nóng)藥中毒的事件，傳統(tǒng)的農(nóng)藥噴灑技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求，利用植保無人機防控病蟲害可提高勞動效率。文章以小麥種植中的病蟲害防控技術(shù)為主要切入點，分析了植保無人機在小麥病蟲害防治中的應用，以期為小麥病蟲害的防控提供一些參考[1]。

1 植保無人機在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)應用中的發(fā)展前景

隨著經(jīng)濟發(fā)展和科技水平提升，許多先進的機械設備被應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，其中就包括植保無人機技術(shù)。植保無人機作業(yè)的適應能力強，在作業(yè)的過程中不會受到山地和丘陵等地形因素的影響，也不會受到種植方式和植物高低的影響，解決了原有的作業(yè)難題，特別是在丘陵山區(qū)，或交通不方便、人煙稀少的地區(qū)，機械作業(yè)較困難，利用航空作業(yè)可以改變這一難題[2]。

2 植保無人機在農(nóng)業(yè)種植中的作用

1） 植保噴灑。和傳統(tǒng)的人工植保相比，無人機植保的優(yōu)勢明顯，具有簡單、安全、節(jié)約和環(huán)保的優(yōu)點，同時作業(yè)效率高?？梢岳弥脖o人機噴灑農(nóng)藥進行病蟲害的防治，可提高控制效率，節(jié)約防控成本，減輕勞動強度，防治效果好，可以推動農(nóng)作物病蟲害防治向機械化、規(guī)?；图s化的方向發(fā)展，提高農(nóng)業(yè)綜合生產(chǎn)能力，為保障糧食安全和農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展奠定基礎(chǔ)，也可提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

2） 植物授粉。因為受天氣的影響，植物授粉很容易失敗，導致農(nóng)作物的產(chǎn)量下降。利用植保無人機可以輔助授粉。植保無人機的設備較小，可以上下左右穿梭，行動自如，可全面提高授粉效率，保證農(nóng)作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。

3） 生長識別。利用植保無人機可以識別出苗率和農(nóng)作物的生長密度，對觀測點數(shù)據(jù)采集后分析和處理數(shù)據(jù)，辨別出農(nóng)作物周圍的植被，計算出農(nóng)作物的生長密度，結(jié)合田地的土壤肥力和營養(yǎng)水平做好管理工作。

4） 信息監(jiān)測。利用無人機可以監(jiān)測農(nóng)田，包括對病蟲害監(jiān)測、灌溉情況監(jiān)測以及農(nóng)作物生長情況的監(jiān)測。在使用植保無人機的過程中可以利用遙感技術(shù)，航拍大面積農(nóng)田，獲得圖片和影像資料后全面分析、了解農(nóng)作物的生長情況和周期，便于預防病蟲害，同時可及時清理田間雜草。通過高空作業(yè)可有效地觀察到農(nóng)作物的生長情況，便于更好地進行田間管理。無人機農(nóng)田信息監(jiān)測的范圍廣，可客觀準確地分析農(nóng)作物生長情況，是當前常見的監(jiān)測手段。

3 植保無人機在農(nóng)作物病蟲害防控中的優(yōu)勢

1） 防控效率高。植保無人機的飛行速度快，可實現(xiàn)大面積防治。通常情況下，植保無人機的作業(yè)速度是機動噴霧機的5～10倍，是背負式機動噴霧器的40倍左右，統(tǒng)防統(tǒng)治的效率高。據(jù)相關(guān)調(diào)查研究顯示，無人機作業(yè)的速度快、時間短、效率高。

2） 防控費用低。植保無人機的科技含量比較高，并且勞動強度小，可以提高勞動效率，減少防控的費用。如果選擇的藥劑成本相同，使用無人機防控病蟲害使用的費用（含藥劑）為20元/667 m2，而小型機動植保機械設備的防護費用為30元/667 m2，人工背負式噴霧器的防控費用為45.5元/667 m2左右。

3） 農(nóng)藥用量少。利用植保無人機技術(shù)可以選擇超低量噴霧技術(shù)，優(yōu)勢顯著，不僅霧化效果好、霧滴小，同時噴灑均勻，可實現(xiàn)大面積噴灑，并且可減少藥液流失，減少對土壤和環(huán)境的污染，提高農(nóng)藥的利用效率。和傳統(tǒng)植保機械相比，植保無人機可節(jié)約水資源和農(nóng)藥，分別節(jié)約80%和30%。

4） 應用范圍廣。植保無人機械設備的體積小、質(zhì)量輕，可以選擇遠距離的操控作業(yè)，并且不受地塊和農(nóng)作物的影響和限制，可以給各種類型的農(nóng)作物噴藥。改變了傳統(tǒng)機械設備的缺陷，避免在作業(yè)過程中對農(nóng)作物造成損傷，同時提高了勞動生產(chǎn)效率。

4 植保無人機在小麥病蟲害防治技術(shù)中的應用分析

使用植保無人機對小麥進行全程病蟲害噴灑試驗，并且和傳統(tǒng)的人工施藥相比，通過試驗可以得出數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)分析了解到植保無人機在防控小麥病蟲害方面發(fā)揮的重要作用以及具體的應用效果。

4.1 材料與方法

1） 選擇試驗地塊。選擇黃店鎮(zhèn)幾塊小麥種植地，試驗地塊和對比地塊是連片地，并且條件一致，在選種、機械化播種、田間管理和機械化收割等方面完全相同。在病蟲害防治過程中采用兩種不同的施藥方式，一種為植保無人機，另外一種為傳統(tǒng)的人工噴藥。

2） 合理設計試驗。在植保無人機防治區(qū)和傳統(tǒng)的人工噴灑區(qū)各選3個地塊，要求土壤地力、施肥水平一致，各項管理措施相同。設置3次處理，包括A：小麥返青后，小麥紋枯病、莖基腐病防治;B：抽穗揚花期赤霉病預防;C：灌漿期麥蚜、白粉病、銹病防治，設置3次重復。制訂適合植保無人機和傳統(tǒng)的人工噴灑對比分析的技術(shù)方案。小麥在不同的生長階段遇到的病蟲害種類存在差異，春天小麥返青后會遇到紋枯病、莖基腐病;在抽穗揚花期，要做好赤霉病的預防工作;在灌漿期要做好麥蚜、白粉病、銹病的防治工作，在噴灑農(nóng)藥過程中要注意一噴多防，并且要嚴格按照說明書使用，控制好使用劑量。

4.2 試驗分析

1） 植保無人機和人工施藥對比。將植保無人機噴灑農(nóng)藥和傳統(tǒng)人工噴灑農(nóng)藥對小麥蚜蟲和白粉病防治效果對比。在試驗地和對比地分別采取5個點隨機取樣，并且每個樣點抽取5 m2小麥進行調(diào)查，調(diào)查蟲株率和百株蚜量。在噴灑藥物前調(diào)查小麥蚜蟲的蟲口基數(shù)，在噴灑農(nóng)藥后5 d調(diào)查殘蟲量，計算防治效果。在噴灑農(nóng)藥前調(diào)查試驗地和對比地白粉病、銹病、赤霉病的病情，在噴灑農(nóng)藥后10 d繼續(xù)調(diào)查病株率、病情指數(shù)。每個試驗地塊隨機選出5個試驗點，調(diào)查植株數(shù)量，統(tǒng)計發(fā)病植株的數(shù)量。

2） 小麥赤霉病。小麥赤霉病是小麥生長過程中的主要病害之一，做好預防工作非常關(guān)鍵，如果預防不及時，會帶來很大的經(jīng)濟損失。針對小麥赤霉病，可以選擇戊唑·咪鮮胺EW防治。在噴灑藥物前，要了解兩塊種植地赤霉病的發(fā)生情況，噴灑農(nóng)藥10 d后對比兩塊地塊的小麥葉色和植株的生長情況，利用調(diào)查分析的方法統(tǒng)計發(fā)病植株。

3） 主要生產(chǎn)成本的調(diào)查和分析。通過對比試驗分析可知，在選擇植保無人機和人工噴灑農(nóng)藥的方式對小麥病蟲害防治過程中，植保無人機的作業(yè)效率較高，節(jié)水節(jié)藥并噴灑均勻，同時安全性能高。從技術(shù)成本上來看，植保無人機的技術(shù)成本低，可解決勞動力短缺和勞動力成本上漲的問題。通過對比發(fā)現(xiàn)，人工背負式噴霧器的成本費用為45.5元/667 m2，而農(nóng)用植保無人機的成本為20元/667 m2。通過對兩種噴灑農(nóng)藥方式的單產(chǎn)對比分析可知，利用農(nóng)用植保無人機小麥的產(chǎn)量為720 kg/667 m2，利用傳統(tǒng)的人工噴灑農(nóng)藥方式的小麥的產(chǎn)量為636 kg/667 m2，實現(xiàn)了產(chǎn)量提升的目標，增加了農(nóng)民的經(jīng)濟收入。

5 應用方法

5.1 結(jié)合小麥特點使用植保無人機

小麥在我國種植范圍廣泛，并且小麥的產(chǎn)量高和生長周期短，但是小麥在生長過程中很容易受到病蟲害的影響，導致產(chǎn)量和質(zhì)量下降，從而影響小麥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在小麥生長過程中可能會遭到蚜蟲為害，用藥3 d后利用植保無人機處理蚜蟲可提高防治效率10%左右，和噴霧器相比效率較高。在用藥7 d后，蚜蟲的減退率可達99%，說明使用植保無人機噴藥防控效果較好，優(yōu)勢明顯。針對白粉病的防治，在用藥后的7 d，植保無人機處理白粉病的防控效果可達72%，比電動噴霧器處理防治效果高出15%左右，防控效果顯著。噴霧1次，植保無人機處理白粉病的效果最好，并且可有效抑制白粉病的發(fā)生。在處理其他疫病方面也可發(fā)揮重要的作用。

5.2 健全植保無人機信息數(shù)據(jù)庫

在利用植保無人機防治小麥病蟲害的過程中，要保證防治的科學性和實效性，滿足小麥種植發(fā)展的需求。要結(jié)合現(xiàn)代的信息技術(shù)，發(fā)揮大數(shù)據(jù)的優(yōu)勢，提高農(nóng)村地區(qū)植保無人機防控病蟲害的效果。隨著經(jīng)濟發(fā)展和科技水平進步，大數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)實現(xiàn)了融合，提高了小麥病蟲害的防控能力，也適應了網(wǎng)絡化時代的發(fā)展需求。

利用植保無人機技術(shù)需要充分利用大數(shù)據(jù)信息技術(shù)，通過整合、利用信息技術(shù)資源來提高無人機管理工作的科學性和有效性。從技術(shù)特點來看，大數(shù)據(jù)分析技術(shù)優(yōu)勢明顯，利用大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設施的建設實現(xiàn)收集數(shù)據(jù)，通過精確和優(yōu)化算法對數(shù)據(jù)進行分析，為小麥病蟲害防控提供有效的方案。結(jié)合植保無人機病蟲害防控的特點發(fā)揮大數(shù)據(jù)信息技術(shù)的優(yōu)勢，提高小麥病蟲害防控的效果。

5.3 培養(yǎng)專業(yè)的技術(shù)人才團隊

除了要有效利用植保無人機以及構(gòu)建完整的植保無人機數(shù)據(jù)庫之外，還應加大對人才的培養(yǎng)力度。選擇有計算機基礎(chǔ)的年輕農(nóng)業(yè)技術(shù)人員進行定期培訓，掌握植保無人機的使用技術(shù)，結(jié)合自身的管理經(jīng)驗和植保無人機技術(shù)，全程參與小麥病蟲害的防治。農(nóng)村地區(qū)可以積極招聘高素質(zhì)人才，不斷積累經(jīng)驗，與本專業(yè)相結(jié)合，探索防控小麥病蟲害的最佳方法。在植保無人機應用的過程中，要結(jié)合小麥種植的變化情況適當調(diào)整技術(shù)手段，提高植保無人機的應用效果。

6 植保無人機使用劣勢

6.1 價格昂貴

與傳統(tǒng)噴灑農(nóng)藥設備相比，植保無人機技術(shù)雖然有很多優(yōu)勢，但是市場價格偏高，有些地區(qū)還沒有將其納入到農(nóng)機補貼的范圍，導致農(nóng)民的購買意愿不強烈，市場普及率較低，甚至有很多群眾無法真正了解該技術(shù)，對無人機接受程度較低。

6.2 性能和實用性有待提高

在植保無人機病蟲害防控過程中，有些技術(shù)還不夠成熟，在操作過程中可能會出現(xiàn)失誤，或出現(xiàn)重噴和漏噴的現(xiàn)象。一些小型無人機的載藥量比較少、續(xù)航時間短，因此對農(nóng)藥的要求高，要控制好農(nóng)藥的濃度，否則會影響噴灑的效果。

6.3 不利于規(guī)?；鳂I(yè)

因為受到傳統(tǒng)的一家一戶種植模式影響，許多農(nóng)作物的種植布局不集中、土地零散，導致無人機不能開展大規(guī)模作業(yè)，增加了作業(yè)成本，同時降低了作業(yè)效率，影響了植保無人機優(yōu)勢的發(fā)揮。

7 注意事項

7.1 機械設備的全面檢查

在植保無人機噴灑藥物前，要全面檢查機械設備，保證防治效果，同時可實現(xiàn)資源的節(jié)約和環(huán)保。從成本上可節(jié)省人力消耗，充分發(fā)揮無人機的優(yōu)勢。

7.2 做好電子配電設備的檢查

在無人機飛行前，檢查接收天線的性能是否出現(xiàn)松動和破損的情況，檢查LED燈具的通電情況是否正常運行。經(jīng)過檢查性能和試飛之后才可開始作業(yè)。

7.3 噴灑部分

在無人機使用前，檢查噴灑部分有無出現(xiàn)泄漏的情況，可提前加入少量水分，觀察農(nóng)藥的容器口朝向是否正確、機身是否穩(wěn)定，是否存在松動和晃動的現(xiàn)象，檢查噴嘴的具體位置，保證安裝合理，避免出現(xiàn)堵塞。

7.4 檢查飛行條件

在無人機使用前，要觀察當?shù)貧夂驐l件，不能選擇雷雨天氣或其他惡劣天氣作業(yè)，避免出現(xiàn)安全事故，影響無人機藥物的噴灑效果。

8 建議措施

8.1 加大補貼力度

為了擴大植保無人機的使用范圍，相關(guān)職能部門應將植保無人機納入到補貼的范圍，并且不能低于一般農(nóng)業(yè)機械設備的補貼標準。我國的植保無人機防控還處于發(fā)展初期研究階段，相關(guān)工作部門應充分認識到植保無人機在小麥病蟲害防控中的優(yōu)勢，通過資金補助的方式提高植保無人機的利用效率，積極引導農(nóng)民使用無人機開展病蟲害防控工作。

8.2 開展防控技術(shù)試驗示范

相關(guān)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣部門應加大植保無人機在農(nóng)作物病蟲害防控效果方面的宣傳和展示力度，加大對植保無人機防控病蟲試驗示范區(qū)的建設力度，并且與傳統(tǒng)的農(nóng)藥使用機械設備的效果對比，凸顯植保無人機在病蟲害防控方面的優(yōu)勢。在農(nóng)作物病蟲害防控的關(guān)鍵時期，可以派遣專業(yè)的技術(shù)人員到現(xiàn)場演示和培訓，從而帶動植保無人機防控技術(shù)的全面應用和推廣。

8.3 開展技術(shù)研究

相關(guān)工作部門應加大科研力度，加強對植保無人機操作性能和續(xù)航時間方面的研究。農(nóng)藥生產(chǎn)企業(yè)應該與制造植保無人機機械設備的廠家研討并對其改進，同時研發(fā)與植保無人機機械設備相匹配的藥物，提高農(nóng)藥的利用率，降低農(nóng)藥的投資成本。

8.4 加快土地的流轉(zhuǎn)

植保無人機作業(yè)面積大，藥物噴灑效率高，有些地區(qū)沒有實現(xiàn)土地的規(guī)模化經(jīng)營，也影響植保無人機的應用。為此，應加強土地流轉(zhuǎn)，實現(xiàn)土地的規(guī)?；?jīng)營，解決土地碎片化問題，提高土地資源的利用效率，確保植保無人機的應用更加合理，同時便于后期的田間管理，方便植保無人機飛行作業(yè)。

8.5 加強服務保障

植保無人機的操作比較復雜，對操作人員的能力要求較高，在飛行過程中很容易出現(xiàn)故障，因此，要提高售后的服務能力和水平。此外，生產(chǎn)廠家應完善技術(shù)流程和實際操控規(guī)范，加強對農(nóng)戶的農(nóng)業(yè)技術(shù)指導。

9 結(jié)束語

應用植保無人機防控病蟲害，不會受到農(nóng)作物生長態(tài)勢和地勢的影響，提高了作業(yè)效率，對促進農(nóng)業(yè)的發(fā)展意義顯著。在病蟲害防控中利用植保無人機可提高防控效果，提高病蟲害防控的機械化水平和能力，推動我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

參考文獻：

[1]孔蕊.植保無人機在小麥病蟲害防治技術(shù)的應用[J].農(nóng)機使用與維修，2019（12）：12-14.

[2]杜興江.植保無人機飛防對小麥病蟲害田間防效觀察[J].農(nóng)業(yè)開發(fā)與裝備，2018（12）：130.