水稻主要病蟲害防治中植保無人機(jī)應(yīng)用效果分析

龔俊 金若 姜偉 徐倩倩 顧永華

摘 ? ?要：文章概述了植保無人機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢，闡述了水稻主要病蟲害防治中植保無人機(jī)的應(yīng)用作用，分析了水稻主要病蟲害防治中植保無人機(jī)的相關(guān)應(yīng)用策略，研究了水稻主要病蟲害防治中植保無人機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀，提出了水稻主要病蟲害防治中植保無人機(jī)的推廣應(yīng)用措施，以供參考。

關(guān)鍵詞：水稻；植保無人機(jī)；農(nóng)業(yè)發(fā)展；應(yīng)用效果

文章編號：1005-2690（2023）07-0112-03 ? ? ? 中國圖書分類號：S252.3；S435.11 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

在智慧農(nóng)業(yè)的推動下，植保無人機(jī)成為防治水稻病蟲害的一種重要的輔助設(shè)施，可以大幅提升病蟲害防治效果，替代傳統(tǒng)病蟲害防治作業(yè)，真正展示智慧農(nóng)業(yè)的發(fā)展價值。

1 植保無人機(jī)概述

無人機(jī)是科技發(fā)展的產(chǎn)物，主要應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植領(lǐng)域。從功能上看，植保無人機(jī)通常用于大面積噴灑農(nóng)藥。由于其體積小、操作靈活、智能化程度高等優(yōu)點，可以應(yīng)用于不同作業(yè)場景，大大提高作業(yè)效率。近年來，植保無人機(jī)在作物病蟲害防治中發(fā)揮了重要作用，降低了病蟲害防治作業(yè)強(qiáng)度，有效提升了智慧農(nóng)業(yè)水平。植保無人機(jī)在對水稻開展農(nóng)藥噴灑作業(yè)時，可以利用機(jī)翼產(chǎn)生的向下風(fēng)力，使水稻葉片抖動，可使藥物在水稻表面發(fā)揮作用，使藥物均勻作用于水稻，既降低藥物的施用成本，又能發(fā)揮最佳的效果，保證病蟲害防治質(zhì)量和效率[1]。

2 水稻主要病蟲害防治中植保無人機(jī)的應(yīng)用作用

2.1 滿足多種地形要求

隨著水稻種植規(guī)模不斷加大，病蟲害防治壓力也在加大。由于部分水稻種植區(qū)域（主要是分散的農(nóng)田）對機(jī)械化技術(shù)的要求較高，且此類區(qū)域地形復(fù)雜，難以使用大型無人機(jī)噴灑藥物，難以保障傳統(tǒng)人工噴灑的安全性。隨著植保無人機(jī)技術(shù)研究工作的不斷推進(jìn)，其實用性增強(qiáng)，可實現(xiàn)復(fù)雜地形下小型水田的噴灑，只需要提供植保無人機(jī)在田間起落的面積，就可滿足不同地形的噴灑要求。比如，江山市地貌類型多樣，山地、丘陵占88.8％，耕地分布復(fù)雜，2022年江山市水稻播種面積為1.85萬hm2，利用植保無人機(jī)開展病蟲害防治的比例達(dá)59.35％，極大地滿足了復(fù)雜地形開展農(nóng)作物病蟲害防治的需求。

2.2 有助于節(jié)約用藥用水

噴灑農(nóng)藥時，植保無人機(jī)可根據(jù)飛行速度、高度和噴灑特點調(diào)整，并且保證農(nóng)藥噴灑量在4 500～15 000 mL/hm2，根據(jù)實際噴灑要求自主調(diào)整。植保無人機(jī)具有節(jié)省農(nóng)藥的特點。與人工噴灑相比，應(yīng)用植保無人機(jī)可節(jié)省30％左右的農(nóng)藥。同時，通過噴灑霧化后的藥物，使植物表面自然形成一層藥膜，對病蟲害防治更加有效。有效減少農(nóng)作物和土壤農(nóng)藥殘留量，有利于綠色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，可以優(yōu)化環(huán)境，節(jié)約人工成本，提升水稻種植經(jīng)濟(jì)水平[2]。

2.3 有助于提高水稻病蟲害防治效率

提高機(jī)械化技術(shù)水平可以更好地幫助水稻種植和收獲，節(jié)約勞動力和提高工作效率，在病蟲害防治中應(yīng)用植保無人機(jī)技術(shù)對提高病蟲害防治效率起到了重要的促進(jìn)作用。植保無人機(jī)具有體積小、操作簡便、無藥物毒性的特點。二化螟和稻縱卷葉螟是水稻的主要害蟲，植保無人機(jī)可以實現(xiàn)大面積藥物噴灑，提高殺蟲效果[3]。

2.4 有助于構(gòu)建綠色化水稻生產(chǎn)模式

新時期，我國農(nóng)業(yè)正逐步朝著新的方向發(fā)展。在實際種植的過程中，需要構(gòu)建更加綠色的水稻生產(chǎn)模式，避免污染周圍環(huán)境。在具體操作中，不僅可以均勻噴灑農(nóng)藥，還可以控制植保無人機(jī)的位置和軌跡，使這些農(nóng)藥覆蓋到水稻表面，符合科學(xué)環(huán)保的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求，真正落實應(yīng)用無公害水稻生產(chǎn)模式，從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展。近幾年，廣泛應(yīng)用植保無人機(jī)，江山市農(nóng)藥施用量從2018年的527.1 t降低至2022年的482.5 t，有效促進(jìn)了綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展。

3 水稻主要病蟲害防治中植保無人機(jī)的相關(guān)應(yīng)用策略

3.1 注重作業(yè)流程規(guī)范

首先，工作人員需要全方位勘查水稻種植區(qū)域的具體情況，仔細(xì)勘查作業(yè)面，確定作業(yè)區(qū)域和了解作業(yè)特點，規(guī)劃明確的工作方案。同時，需要在無人機(jī)飛行地圖上標(biāo)記障礙物（如樹木、障礙物以及電線桿等），將所有的信息上傳到植保無人機(jī)的中央控制系統(tǒng)上，從而保證植保無人機(jī)的順利運行。預(yù)判在作業(yè)過程中可能會遇到事故，盡量避免發(fā)生。其次，在作業(yè)過程中，根據(jù)這些信息可以準(zhǔn)確并及時地判斷植保無人機(jī)可能出現(xiàn)的問題，從而規(guī)劃更加安全可靠的飛行航線，規(guī)劃自動化深度作業(yè)方案，提高植保無人機(jī)應(yīng)用效果。根據(jù)水稻病蟲害所具有的規(guī)律和特點，確定新的作業(yè)時間、預(yù)設(shè)路線、藥劑用量、實施范圍等。規(guī)劃無人機(jī)起飛點，優(yōu)化整體作業(yè)流程，測試植保無人機(jī)技術(shù)性能，確保飛行作業(yè)安全可靠。再次，在飛行作業(yè)前，檢查和維護(hù)設(shè)備，檢查無人機(jī)運行狀態(tài)，清理現(xiàn)場作業(yè)人員，疏散區(qū)域內(nèi)人員，避免在作業(yè)過程中出現(xiàn)嚴(yán)重的安全隱患，并自動記錄和保存作業(yè)的起點和終點，確?？茖W(xué)規(guī)范地開展各項作業(yè)，使整個作業(yè)過程順暢[4]。

3.2 密切掌握氣象條件

氣象條件不僅是農(nóng)作物生長的關(guān)鍵，在水稻病蟲害防治中要綜合分析和了解周圍氣象條件，防止對后續(xù)病蟲害防治產(chǎn)生一定的影響。在操作植保無人機(jī)時，需要了解該區(qū)域的氣象條件，包括風(fēng)速、風(fēng)向、溫度等。首先，根據(jù)植保無人機(jī)的設(shè)計要求，保證風(fēng)力等級不高于4級，避免風(fēng)力過大對實際作業(yè)造成影響，否則會威脅設(shè)備的飛行安全，導(dǎo)致藥物漂移蒸發(fā)以及作業(yè)效果急劇下降，增加風(fēng)險成本。使植保無人機(jī)的航向和風(fēng)向保持在平行狀態(tài)，防止藥液隨著風(fēng)向的移動偏離預(yù)期。技術(shù)人員可以實時調(diào)整植保無人機(jī)的飛行姿態(tài)和噴灑劑量，避免外界氣象因素影響植保無人機(jī)作業(yè)，以保障病蟲害防治效果。其次，盡可能選擇溫濕度適宜的天氣進(jìn)行操作，即溫度在15～30 ℃，主要是因為高溫會加速藥物蒸發(fā)，即使加入了抑制蒸發(fā)的藥物，也會降低藥物防治效果。在實際應(yīng)用中，需要加強(qiáng)綜合分析和了解周邊自然條件，優(yōu)化整體技術(shù)應(yīng)用模式，從而全面提升植保無人機(jī)技術(shù)的實施效果，滿足水稻病蟲害防治效果。

3.3 合理選擇藥劑

水稻病蟲害的防治效果取決于農(nóng)藥的種類和藥效，應(yīng)用植保無人機(jī)可以有效控制水稻病蟲害。在使用植保無人機(jī)的過程中，除了要保證作業(yè)質(zhì)量以外，還要注意選擇農(nóng)藥種類，針對性用藥，才能達(dá)到防治病蟲害的目的，提高水稻病蟲害的防治效果。在實踐中，應(yīng)根據(jù)實際防治要求，選擇適宜的藥劑，以達(dá)到最佳的防治效果。根據(jù)以往水稻病蟲害防治經(jīng)驗，要優(yōu)先施用水基藥物，比如農(nóng)藥懸浮劑，不要施用劇毒農(nóng)藥，以免殘留在農(nóng)作物上，影響周圍環(huán)境和操作人員，發(fā)生中毒事故。值得注意的是，粉劑會有明顯的沉淀現(xiàn)象，難以與水混合均勻，會造成植保無人機(jī)噴頭堵塞。相關(guān)管理人員在配制藥品時，需要嚴(yán)格按照要求穿戴相應(yīng)的防護(hù)用品，采用二次稀釋的方法，精準(zhǔn)配制。在這個過程中，不要使用一次性塑料手套，日常操作要使用耐腐蝕性高的橡膠手套，這樣整個操作過程才能通暢，滿足植保無人機(jī)的作業(yè)要求，避免影響稻米品質(zhì)，降低食品安全風(fēng)險。在實際噴灑中，需要注意檢查區(qū)域內(nèi)是否有對農(nóng)藥敏感的植物，合理規(guī)劃噴灑農(nóng)藥的不同區(qū)域，防止對其他作物生長造成一定影響。

3.4 科學(xué)設(shè)置作業(yè)參數(shù)

隨著植保無人機(jī)設(shè)備的普及和農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，水稻種植面積逐漸增加。應(yīng)用植保無人機(jī)越來越依賴于水稻病蟲害防治。在智能農(nóng)業(yè)技術(shù)的支持下，植保無人機(jī)智能化程度逐漸提高。植保無人機(jī)只需要設(shè)置參數(shù)就可半自動和自動操作，大大降低了人工干預(yù)頻率。技術(shù)人員需要設(shè)置正確的操作參數(shù)，以確保在操作過程中能安全開展工作。一般來說，為了保證作業(yè)效果，其飛行高度控制在1.8～2.5 m，飛行速度控制在3～6 m/s，以保證藥物能均勻附著在水稻田中，達(dá)到預(yù)期的病蟲害防治效果。

3.5 勘查作業(yè)環(huán)境

在操作無人機(jī)飛行前，操作員要充分運用現(xiàn)代科技手段，全面研究工作區(qū)的障礙分布體積、面積等，制訂合理的飛行航線，以免在空中遇到障礙。同時，在飛防作業(yè)過程中，操作人員應(yīng)留意現(xiàn)場是否存在對殺蟲劑敏感的植物，防止飛防過程中噴灑的農(nóng)藥對其他作物生長造成不利影響。另外，如果稻田周圍有養(yǎng)殖場，應(yīng)重新選用殺蟲劑，保證農(nóng)藥不會對家畜產(chǎn)生毒性。一旦發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時聯(lián)系相關(guān)部門進(jìn)行處理。目前，部分地區(qū)植保無人機(jī)飛行作業(yè)距離較遠(yuǎn)，因此不能精確航拍作業(yè)區(qū)域，導(dǎo)致植保無人機(jī)作業(yè)效率較低。此外，有些植保無人機(jī)在作業(yè)過程中可能會被其他農(nóng)機(jī)器具影響或者干擾。為了避免這些情況的出現(xiàn)，操作人員應(yīng)將植保無人機(jī)放置于無人駕駛飛機(jī)不能到達(dá)的地方進(jìn)行作業(yè)，優(yōu)化處理植保無人機(jī)飛行路線。

4 水稻主要病蟲害防治中植保無人機(jī)的應(yīng)用現(xiàn)狀

4.1 專業(yè)技術(shù)人員匱乏

植保無人機(jī)的操作難度較高，易出現(xiàn)誤噴、重噴等問題，非?？简灢僮魅藛T的技術(shù)水平。目前，專業(yè)技術(shù)人才匱乏，導(dǎo)致農(nóng)民在防治水稻病蟲害時無法有效操作植保無人機(jī)，錯過了最佳的防治時機(jī)。

4.2 加強(qiáng)無人機(jī)的規(guī)范化操作和控制藥物施用量

目前，植保無人機(jī)的障礙識別技術(shù)不完善，遇到樹木或者電線桿等障礙時都要靠人工識別，而植保無人機(jī)的藥物施用劑量和傳統(tǒng)手工噴壺有很大區(qū)別。植保無人機(jī)要精準(zhǔn)控制藥物的比例、濃度、水量等，這就要求操作者的技術(shù)水平較高，否則難以均勻噴灑，從而無法有效防治水稻病蟲害。

5 水稻主要病蟲害防治中植保無人機(jī)的推廣應(yīng)用措施

5.1 加大專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)力度

植保無人機(jī)是高科技農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，操作難度較大，但目前我國還沒有專門培訓(xùn)無人機(jī)操作技能的學(xué)校，難以滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求。因此要加強(qiáng)對專門技術(shù)人才的培養(yǎng)，國家可以在政策上給予一定的優(yōu)惠，積極引導(dǎo)和支持。在職業(yè)技術(shù)學(xué)院開設(shè)相關(guān)課程，掌握植保無人機(jī)實際操作技能以及維護(hù)保養(yǎng)知識。同時，農(nóng)業(yè)部門可以設(shè)立植保無人機(jī)作業(yè)訓(xùn)練機(jī)構(gòu)，通過理論知識和實際操作能力的訓(xùn)練，取得培訓(xùn)合格證書。

5.2 強(qiáng)化無人機(jī)規(guī)范管理

植保無人機(jī)是技術(shù)與農(nóng)業(yè)活動深度結(jié)合的產(chǎn)物，其技術(shù)方法、技術(shù)成果已日益成熟，但也有一些機(jī)器缺乏斷點巡航功能，一旦出現(xiàn)故障，就無法記錄噴灑過的位置，出現(xiàn)漏噴或者重復(fù)噴灑的現(xiàn)象。為有效解決這一問題，有關(guān)部門要加大對植保無人機(jī)的管理力度，確保植保無人機(jī)在斷點巡航、精確定位等方面的應(yīng)用。同時，管理和維護(hù)植保無人機(jī)，使得每臺植保無人機(jī)都具備斷點巡航、精準(zhǔn)定位等功能，更全面、更高質(zhì)量地防控水稻病蟲害。要強(qiáng)化員工的技能訓(xùn)練，提高其技術(shù)水平，確保每個人能夠獨立操作。在作業(yè)前要仔細(xì)檢查植保無人機(jī)，保證每個環(huán)節(jié)都能順利進(jìn)行，使其能夠發(fā)揮出應(yīng)有的效果。相關(guān)部門可以制定相應(yīng)的法律法規(guī)和規(guī)章制度，規(guī)范管理植保無人機(jī)飛行人員和操作人員、無人機(jī)使用區(qū)域、植保作業(yè)等。

5.3 著力推進(jìn)專業(yè)藥物研發(fā)

施用農(nóng)藥要綜合考慮當(dāng)?shù)貧夂?、環(huán)境以及季節(jié)等因素，合理選擇殺蟲劑，以達(dá)到保護(hù)環(huán)境的目的。目前，植保無人機(jī)專用藥劑在市場上十分緊缺，必須加強(qiáng)研究植保無人機(jī)，特別是滿足植保無人機(jī)對超低劑量噴霧的需求，而市面上常見的懸浮劑、可濕性粉劑等屬于常規(guī)常量的噴霧，要充分認(rèn)識和深度研究植保無人機(jī)噴灑的特點，研發(fā)出一種適用于植保無人機(jī)的專用藥劑，并將其用于植保工作，從而提高我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平和植保效率。

5.4 加大宣傳補(bǔ)貼推廣力度

以往種植水稻沒有引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，采取人工作業(yè)的方法。這樣做不但會降低生產(chǎn)效率，而且會增加生產(chǎn)成本，與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的要求不符。植保無人機(jī)的問世與推廣，使得我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)朝著現(xiàn)代化、專業(yè)化發(fā)展邁進(jìn)，并在一定程度上節(jié)約了人力、物力，提高了水稻種植品質(zhì)。目前，植保無人機(jī)的推廣面積不夠廣泛，無法使得廣大農(nóng)戶有效應(yīng)用植保無人機(jī)，許多農(nóng)戶仍然采用傳統(tǒng)的人工噴灑方式，不但浪費了大量的農(nóng)業(yè)資源，而且嚴(yán)重威脅了群眾的身體健康。其主要原因是宣傳工作不到位，植保無人機(jī)購置成本較高。政府要加強(qiáng)推廣植保無人機(jī)，可以推行補(bǔ)貼機(jī)制，用于農(nóng)民購買無人機(jī)設(shè)備，有效實現(xiàn)植保無人機(jī)的大規(guī)模推廣。

6 結(jié)束語

隨著我國現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)不斷發(fā)展，在當(dāng)前水稻病蟲害防治工作中融入植保無人機(jī)技術(shù)非常重要，可以得到無公害種植效果，也可以實現(xiàn)增產(chǎn)增收的目標(biāo)，因此在實際工作中需要全面推廣植保無人機(jī)，從而提高水稻生產(chǎn)機(jī)械化水平。

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