植保無人機在農田病蟲害防治中的實踐探究

嚴章青

（福建省仙游縣農技推廣中心，福建 莆田 351200）

水稻在我國糧食作物中占據了重要地位，種植面積有逐年增加的趨勢，發(fā)展越發(fā)傾向于專業(yè)化、智能化。水稻在生長過程中很容易受到病蟲害的影響和威脅，開展病蟲害機械化防治已是新時期農業(yè)發(fā)展的必然需求。機械作業(yè)環(huán)節(jié)，如果施藥器械選用不當，不僅會影響病蟲害防治效果，還可能會制約種植業(yè)發(fā)展。傳統(tǒng)病蟲害防治方式，主要是由種植人員直接噴施農藥，不僅效率低，還容易造成土地污染，影響農作物的質量和產量。植保無人機有效解決了這些問題，不僅效率更高，而且更省時省力［1］。

1 植保無人機簡介

植保無人機是指農業(yè)用無人駕駛飛行器，農用植保無人機最大承載量為25 kg，適用范圍較廣，可滿足不同類型農藥的噴灑需求，與水稻作物常規(guī)用藥相比，施藥效能提高60 倍。植保無人機主要由飛行平臺、噴灑機構、導航飛控等構成，可以通過遙控器在地面進行控制。植保無人機的主要作用是觀察農作物的生長情況、防治農作物病蟲害等，可以通過傳感器與數字成像能力，讓種植人員全方位地觀察農田，更清晰地了解種植區(qū)域的土壤變化、水肥情況和病蟲害情況等。此外，植保無人機還可以辨別農作物是否健康，預估農作物的產量。無人機自動化作業(yè)，一方面，能夠實現(xiàn)無接觸用藥，有助于保障操作人員的人身安全；另一方面，可通過遠程監(jiān)控了解病蟲害發(fā)生情況與特點，有針對性地噴灑藥物，提高病蟲害防治效率。

2 植保無人機在農田病蟲害防治的應用優(yōu)勢

2.1 滿足噴灑作業(yè)的地形要求

農業(yè)種植區(qū)域一般都是土路或者山路，普通的農業(yè)機械很難在田間順利開展工作，嚴重阻礙了種植人員播種或病蟲害防治工作的進度。植保無人機的工作地點在空中，地形條件對植保無人機正常作業(yè)沒有影響。同時，一些小型植保無人機體型微小，在工作中不需要升降平臺，在田間空出幾平方米的正方形空地即可，因此種植區(qū)域間的空地或無人的道路都可以作為值班無人機的升降平臺。但也有特殊情況，比如在水稻種植時，一般地形都是山地或丘陵，無人機的停放位置比較難找，這時種植人員需要搭建人工平臺，以保障植保無人機順利升降，促進農藥噴灑工作正常進行［2］。

2.2 滿足環(huán)保和節(jié)約用藥用水需求

在殺蟲劑噴施過程中，種植人員要按照無人機行駛的快慢、風速、農藥特點、環(huán)境條件等因素，嚴格控制好植保無人機的施放劑量，并盡可能保持在4 500～15 000 mL/hm2。與一般人工噴灑相比，植保無人機具有噴灑分布更均勻、霧化能力更好的優(yōu)點。在植保無人機噴灑的過程中，可以在農藥中加入適量抗沸騰藥物，合理控制勞動成本，提高種植戶的經濟效益。此外，在植保無人機噴灑農藥的過程中，可以通過氣流的相對作用，將藥劑噴灑在農作物葉面上，防止藥劑長期殘留，避免對土壤和水源造成污染，起到保護生態(tài)環(huán)境的作用［3］。

2.3 滿足全面植保方案需求

在農業(yè)生產的過程中，植保無人機的投入使用加快了農作物產出速率。植保無人機屬于新型科技類產品，大力推廣植保無人機可以得到更全面、完善的植保方案，以此提高農作物產量和質量。現(xiàn)階段，植保無人機的售價偏高，而且操作并不簡單，需要具有一定的專業(yè)知識。目前，大多數植保無人機都是由植保公司生產的，而專業(yè)植保公司會根據種植區(qū)域的農作物類型和種植面積提供合適的病蟲害防治措施，種植人員需要與植保公司簽訂合同，由專業(yè)的技術人員進行指導，以便種植人員快速學會使用植保無人機。此外，植保公司在進行病蟲害防治的過程中，應成立專業(yè)化的無人機隊伍，以獲得更好的經濟效益。

2.4 控制農藥用量

種植人員在開展病蟲害防治工作時，精準用藥與控藥是關鍵，不僅關系到農作物健康生長，而且與農作物產量及質量有密切聯(lián)系。為實現(xiàn)精準控藥的目的，可借助植保無人機噴施藥物，結合農作物生長情況制訂相應的藥劑噴灑方案，以科學合理地開展病蟲害防治作業(yè)。另外，控制農藥用量，還能夠滿足農作物噴藥需求，確保藥效發(fā)揮，一般植保無人機配藥量控制在7 500 mL/hm2左右。

2.5 提高農業(yè)機械化水平

為提高農業(yè)機械化生產效率，可利用農業(yè)機械進行規(guī)?；a與經營，既可有效提高農作物質量，也有利于提升農作物經濟效益。植保無人機是提高病蟲害防治效率與防治水平的關鍵，通過低空作業(yè)，可滿足不同施藥要求，切實提高農藥噴灑效率。與傳統(tǒng)人工施藥相比，植保無人機能夠實現(xiàn)人藥分離，在保障操作人員生命安全的基礎上，最大限度地提高用藥安全性。在實際病蟲害防治環(huán)節(jié)，可在原有基礎上增設傳感設備，一方面，能實時監(jiān)測農作物病蟲害發(fā)生情況；另一方面，能及時獲取農作物生長狀況。與傳統(tǒng)人工施藥相比，植保無人機可更好地保障農作物質量，全面降低人工施藥強度，節(jié)約農作物生產成本，實現(xiàn)種植效益最大化。

2.6 降低用藥成本

傳統(tǒng)施藥方式多借助背帶式農藥噴灑器開展病蟲害防治作業(yè)，僅有10%左右的藥物能夠作用于農作物表面，不僅不利于提升防治效果，還會造成農藥浪費。采用植保無人機作業(yè)，能夠通過霧化方式使農藥均勻作用于農作物葉片部位，在減少農藥用量的同時，降低施藥成本，提高了農藥噴灑均勻度。

2.7 人工操作方便

植保無人機多通過低空作業(yè)的形式開展病蟲害防治工作，農藥會受到氣流的推動作用均勻灑落于農作物葉片正面和背面，提高農藥穿透度，增強病蟲害防治效果。另外，植保無人機體積小、質量輕、操作便捷，通常不會受到地形或地勢等因素的影響，能夠代替人工廣泛適用于病蟲害防治作業(yè)。

3 植保無人機應用中存在的問題

1）植保無人機可能涉及隱私安全問題。由于植保無人機是由人直接操控，并需要在空中觀察，會造成他人農田情況等相關隱私安全得不到有效保障。植保無人機是在空中對地面進行觀測，空中沒有遮擋物，因此可能會看到他人的農田，侵犯了他人的隱私。

2）植保無人機承重太小，一次性無法承載太多農藥，一般負重在5～25 kg，而且電池的容量普遍較低，飛行時間只能維持8～20 min。使用無人機對農田噴灑農藥，需要多次降落給無人機更換電池和加灌農藥。

3）植保無人機的價格相對昂貴，而且操作起來步驟繁雜。植保無人機屬于高科技類產品，售價一般很高，普通種植人員可能負擔不起，而且操作復雜，需要專業(yè)人員現(xiàn)場教學。

4）植保無人機目前正處于發(fā)展初期階段，缺乏與之相符的行業(yè)標準及規(guī)范，尚未全面開展機器使用專業(yè)培訓，致使廣大種植人員在操作環(huán)節(jié)面臨一系列難題。一旦出現(xiàn)操作問題，種植人員僅能和廠家取得溝通，整個過程時效性偏低，容易影響病蟲害防治作業(yè)的開展，甚至會降低噴藥效率［4］。

5）目前小型植保無人機缺乏專用化學藥物，種植人員多選擇常規(guī)藥劑代替，尚未科學合理把控藥劑用量，僅憑自身感覺或經驗進行操作，此舉不僅會增加無人機設備故障發(fā)生率，還可能引發(fā)噴頭堵塞等不良現(xiàn)象，大大降低無人機病蟲害防治效果。

6）農作物生長均有固定的時間與季節(jié)，因此，無人機有作業(yè)淡旺季，處于病蟲害防治旺季時，無人機市場需求量偏高，處于病蟲害防治淡季時，無人機多處于閑置狀態(tài)，對植保無人機企業(yè)經濟效益造成不良影響。

4 推進植保無人機有效應用的措施

4.1 加大政策支持力度

當前部分地區(qū)植保無人機正處于發(fā)展初級階段，對農作物病蟲害防治缺乏針對性研究，因此，政府部門應加大對無人機技術的政策支持力度，積極促進無人機的研發(fā)工作，提高資金補貼，助力農業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。此外，農業(yè)工作人員要成立無人機管理部門，目前植保無人機還沒有標準的制度規(guī)范和技術標準，延緩了植保無人機的推廣進度。因此，政府相關部門應盡快制訂完善植保無人機的相關流程，確保其操作規(guī)范、合理。

4.2 政府主導與企業(yè)推廣相結合

農業(yè)植保無人機工作存在著一定的特殊性，如果單純通過企業(yè)進行宣傳，工作難度非常大。所以，政府應提供相應指導與幫助，實現(xiàn)植保無人機大范圍使用。目前，農業(yè)植保無人機已經被各個地區(qū)廣泛使用，有些地區(qū)將植保無人機納入到農機補貼范疇，同時開展了農用植保無人機現(xiàn)場觀摩活動，為后續(xù)無人機推廣工作奠定了基礎。同時，對于農作物病蟲害的治理方面來說，最佳的治療效果不是僅依靠施藥器材就能實現(xiàn)的，也需要施藥技術作為支撐。因此，在植保無人機的推廣過程中，種植人員要根據當地種植農作物的種類、種植面積等情況選擇合理的藥劑和劑量，為后續(xù)推廣工作創(chuàng)造有利條件［5］。

4.3 完善無人機推廣模式

農業(yè)公司在發(fā)展過程中不能單打獨斗，應該積極與無人機供應商達成合作關系。政府相關部門也應做好對無人機的管理工作，保證無人機應用的安全性與有效性。種養(yǎng)大戶的土地較為集中，適宜成為重點發(fā)展對象。

4.4 制定科學合理的行業(yè)標準

為了保障植保無人機的規(guī)范使用和無人機產業(yè)健康有序發(fā)展，已經出臺了相關法規(guī)，制定了植保無人機的行業(yè)標準。但是，植保無人機如何安全使用、合理的飛行距離和使用溫度等方面還沒有明確的標準。此外，農用植保無人機農藥的使用方法和指標也缺乏具體規(guī)定，導致有關工作沒有合理的參考方向。因此，農業(yè)部門應該與植保無人機研發(fā)部門等建立合作關系，根據實際情況建立科學合理的無人機工作標準。

4.5 研發(fā)農用植保無人機專業(yè)化噴灑藥劑

農用植保無人機需借助超低容量噴霧完成植保作業(yè)，此過程要高度重視農藥選擇，目前最為常見的噴灑藥物包括分散顆粒劑、可濕性粉劑、懸浮劑等，但以上藥劑與傳統(tǒng)噴藥設施更為匹配，缺乏農用植保無人機專用藥劑。因此，要不斷加強農用植保無人機專用藥劑的研發(fā)，通過提高藥劑適用性來凸顯農用植保無人機的防治效果。

4.6 建設農用植保無人機操作隊伍

農用植保無人機作為一種新型高效的農用設備，其操作水平直接關系到農藥噴施效果與質量。為提高操作人員技術水平與能力，要不斷加大專業(yè)培訓力度，各地農業(yè)部門要加強無人機使用培訓機構的設立，制訂與人才培養(yǎng)相關的課程內容和培訓制度，由專業(yè)技術人員開展培訓工作，除了學習理論知識、模擬操作方面外，還要注重實踐飛行、無人機維修養(yǎng)護的培訓，為保障培訓質量，所有培訓人員均要經過考核且持證上崗，確保廣大種植人員全面掌握無人機操作方式，在降低無人機故障發(fā)生率的同時，延長無人機的使用時間。由植保無人機制造商做好相關服務作業(yè)，向購置種植人員科學、系統(tǒng)講解相關操作知識，提供專業(yè)化技術服務與支持，最大限度地發(fā)揮植保無人機的作業(yè)水平，全面提高農作物病蟲害防治效率。

5 植保無人機的發(fā)展前景

盡管植保無人機在農作物病蟲害防治中還存在些許技術欠缺，但在科技創(chuàng)新日新月異的背景下，相信這些問題均能得到解決。在農業(yè)規(guī)模化發(fā)展的背景下，需根據農業(yè)生產需求研發(fā)植保技術，并制定與之相符的行業(yè)規(guī)范和標準，加大植保無人機購置補貼力度，提升市場保有量，不斷擴大植保無人機應用范圍。

另外，健全完善植保無人機服務體系，為廣大種植戶提供專業(yè)化的技術支持，確保未來植保無人機產業(yè)良性發(fā)展［6］。

6 結束語

病蟲害的防治不是一項簡單的工作，需要長期堅持和不懈努力。如果采用傳統(tǒng)的方式進行防治，種植人員需要花費巨大的人力、財力和物力，而且取得的效果也不一定理想。植保無人機的出現(xiàn)提高了對病蟲害的綜合治理能力，使用植保無人機噴灑農藥，不僅效率更高，而且更方便，成效更加明顯。因此，相關技術人員要加強植保無人機的實際操作能力，幫助種植人員更好、更快適應無人機的使用，保障糧食產業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。