玉米病蟲害防治中植保無人機的有效應用實施策略論述

作為我國重要的糧食作物之一，玉米的產(chǎn)量和品質對國家的糧食儲備及農民的經(jīng)濟收益具有決定性影響。然而，在玉米的生長過程中，常受到多種病蟲害的侵擾，嚴重影響其產(chǎn)量和品質。傳統(tǒng)的病蟲害防治手段存在效率低下、藥物使用不均、環(huán)境污染和勞動力投入高等問題。隨著科技的發(fā)展，植保無人機在農業(yè)生產(chǎn)中的應用日益廣泛，因其高效、精準和環(huán)保的特點，在玉米病蟲害防治中顯示出巨大的應用潛力。本文論述了植保無人機在玉米病蟲害防治中的應用價值和策略，以期為相關防治工作提供參考。

一、玉米病蟲害防治中植保無人機的應用價值

1、效率方面

農業(yè)科技的進步促進了植保無人機的興起，逐漸成為玉米病蟲害防治的有效手段。傳統(tǒng)的病蟲害控制方法主要依賴于人工噴灑農藥，常常存在噴灑不均和錯過最佳防治時機的問題。

（1）化肥施撒

在玉米田的施肥作業(yè)中，利用植保無人機進行播后化肥施撒，可以高效且精確地完成任務。植保無人機能夠提升作業(yè)效率，實現(xiàn)農藥的自動定量和精準控制，進行低量噴灑作業(yè)，其作業(yè)效率是常規(guī)噴霧作業(yè)的8倍。植保無人機可節(jié)省30%-50%的農藥和90%的用水量，減少農藥對土壤和環(huán)境的污染。

（2）農田灌溉

多軸無人機可以在田間上空巡視，觀察農田土壤的濕度變化，并形成一套數(shù)字圖譜。通過空中取樣和識別對照，無人機能夠判斷灌溉情況，并監(jiān)測由于缺水引起的植株葉片、葉梗和嫩梢的凋萎程度，從而科學地決定農作物是否需要灌溉，以達到節(jié)約用水的目的。

（3）信息監(jiān)測

無人機實現(xiàn)了對農田病蟲害監(jiān)測、灌溉情況監(jiān)測以及農作物生長情況監(jiān)測。利用遙感技術和空間信息技術，無人機可以進行大田航拍，了解農作物的生長環(huán)境和周期，并結合植物變異情況，推演出肉眼無法發(fā)現(xiàn)的病蟲害和細菌侵襲，從而進行科學的田間管理。

2、精準度與均勻性

在玉米病蟲害防治中，植保無人機憑借其高精準性和一致性的施藥過程，展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢。相較于傳統(tǒng)的人工或地面機械噴灑方法，植保無人機利用先進的導航和噴霧技術，能夠準確覆蓋每一塊玉米田地，確保每片玉米葉均勻噴灑藥液。這種精確度和一致性不僅提高了病蟲害防治的效果，還能防止因藥物施用不均導致的玉米生長不一致或藥物損害問題。

3、安全性與環(huán)保性

農藥的傳統(tǒng)噴灑方式常常依賴人工操作，如農民負重攜帶噴霧器親自到田間作業(yè)。這不僅增加了他們的勞作負擔和工作風險，而且稍有不慎便可能導致農藥泄漏或非目標噴射。植保無人機的應用使得施藥過程可以通過遙控或自主進行，從而減少了人員與農藥的直接接觸，顯著提高了操作的安全性。此外，植保無人機利用先進的噴霧技術，能夠精準調節(jié)藥物的噴灑量和范圍，進一步減少了農藥的過量使用及其對生態(tài)環(huán)境的不利影響。

4、操作簡單

植保無人機的智能操作是其核心優(yōu)勢。在實際應用中，操作人員只需在地面通過GPS飛控系統(tǒng)或遙控操作，便能實現(xiàn)精準且均勻的噴灑作業(yè)。由于植保無人機攜帶非常方便，體積小、重量輕。因其折舊率較低，平常的維護工作也相當簡便。植保無人機的高效使用顯著降低了玉米生產(chǎn)中的人工成本，進而提升了生產(chǎn)效率。

5、節(jié)約病蟲害防治成本

傳統(tǒng)玉米病蟲害防治中，常用的設備是背負式噴霧器。使用過程中，難以精準控制用量，浪費藥劑，導致作業(yè)人員中毒與農業(yè)污染的風險。既浪費了人力、物力、財力，又無法提高整體的防治效果。為了解決這些問題，可以合理使用植保無人機，輔助進行低空噴灑農藥作業(yè)。節(jié)約防治成本，提高噴灑效果。植保無人機能夠精確計算玉米田間的病蟲害分布，通過高精度的遙感技術和數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)對病蟲害的精準識別和定位，從而避免了傳統(tǒng)人工防治中可能出現(xiàn)的疏漏和浪費現(xiàn)象。植保無人機可以根據(jù)實時獲取的數(shù)據(jù)制定個性化的施藥方案，精準噴灑農藥，減少了藥劑使用量，降低了防治成本，有效提升了農業(yè)生產(chǎn)效率和品質。

二、玉米病蟲害防治

1、全過程病蟲害防治

（1）前期防治

在初期階段，根據(jù)種植季節(jié)、品種、高矮、生育期長短而定，保留最適宜密度，加強肥水管理，增施鉀肥，避免偏施氮肥過多貪青招蟲。病蟲害防控的重點在于病情監(jiān)測與預警、土壤處理及優(yōu)化作物種植技術。利用無人機保護作物，通過高清攝像頭進行空中監(jiān)測，實現(xiàn)對病蟲害的即時偵測與應對。

①監(jiān)測預警。通過配備高清攝像頭的植保無人機在農田上空執(zhí)行巡航任務，精確捕捉玉米作物的生長狀況，并進行圖像識別，實時跟蹤和識別任何病蟲害的早期征兆，確保及時采取防治措施。

②數(shù)據(jù)分析。對捕獲的圖像資料進行分析，識別害蟲和疾病的種類、分布狀況以及危害程度，為防治措施提供數(shù)據(jù)支持。

③土壤處理。依據(jù)數(shù)據(jù)解析，對潛藏病蟲害威脅的區(qū)域實施特定的土壤改良措施，如深度耕作和增施有機肥，以優(yōu)化土壤狀況，減少病蟲害。

④科學種植。通過分析植保無人機收集的數(shù)據(jù)，合理安排作物種植的密度與間隔，選擇抗病蟲害能力強的玉米品種進行栽種，從而增強玉米對病蟲害的抵御能力。

（2）中期防治

在中期防治工作中，發(fā)病初期用70%甲托600倍液，或25%丙環(huán)唑1000倍液，或50%多菌靈600倍液，或25％戊唑醇可濕性粉劑3000倍液葉面噴霧，可防治玉米大小斑病、瘤黑粉病、褐斑病。通過特定比例稀釋的藥劑噴施，可以高效地控制害蟲和病害。無人機能夠在極短時間內完成大面積區(qū)域的噴灑任務，提高農藥噴灑的效率，還減少了農藥的使用量，從而降低了對環(huán)境和人體的潛在污染風險。

（3）后期防治

使用殺蟲燈、食誘劑誘殺棉鈴蟲、玉米螟、草地貪夜蛾等成蟲。在害蟲卵期可釋放赤眼蜂等天敵昆蟲控害技術。植保無人機與生物方法、物理手段等多樣防治措施相結合，構建起多角度、全方位的防治體系，從而增強防治效果。

2、合理選擇藥劑

實際操作中，種植人員根據(jù)病蟲害情況選擇藥劑，科學配制比例，控制施用量，防止過量施藥對玉米品質產(chǎn)生不利影響。植保無人機噴霧頭直徑小，為防止粉狀藥劑堵塞噴頭而影響噴灑效果，藥劑配比時，遵循技術的同時需精確配制，嚴格控制用藥精度。確保植保無人機的噴灑作業(yè)規(guī)范、安全。

（1）玉米穗期

可用70%甲基托布津500倍液、50%多菌靈、50%百菌清噴霧防治彎孢菌葉斑病；代森錳鋅+惡霉靈復配劑、代森錳鋅+瑞毒霉復配劑、代森錳鋅+烯酰嗎啉復配劑、10%氰霜唑懸浮劑等防治玉米褐斑??；可用90%敵百蟲800倍液滴灌果穗防治玉米穗蟲。

（2）玉米拔節(jié)期

可用50%抗蚜威粉劑8-10g/667m2，兌水50kg噴霧，防治玉米蚜蟲；可用50%馬拉硫磷乳油1500倍液+90%晶體敵百蟲1000倍液噴霧，防治粘蟲；可用20%阿維·乙螨唑20mL/667m2，或22%阿維螺螨酯20mL/667m2和20%氯蟲苯鉀酰胺20g/667m2，兌水30-40kg葉面噴霧，防治玉米螟、紅蜘蛛。

（3）玉米大喇叭口期

可用30%苯甲·吡唑酯懸浮劑、30%苯甲·丙環(huán)唑微乳劑、35％唑醚·氟環(huán)唑懸浮劑、25%吡唑醚菌酯懸浮劑、40%苯醚甲環(huán)唑懸浮劑等噴霧處理，防治玉米褐斑??；可用6%春雷霉素水劑防治玉米細菌性頂腐病。

三、玉米病蟲害防治中植保無人機的應用技術

1、飛行平臺與導航技術

植保無人機的設計對其穩(wěn)定性、載重能力和飛行效率至關重要?，F(xiàn)代植保無人機廣泛采用多軸飛行器設計，這種設計以其卓越的穩(wěn)定性和操控性，能夠適應多種飛行條件。為了進一步提高飛行效率，一些高科技無人機還配備了先進的動力裝置和輕質材料。導航與飛行控制系統(tǒng)是植保無人機的核心部件，負責精確控制飛行路線和姿態(tài)?，F(xiàn)代植保無人機普遍搭載尖端的導航和飛控設備，這些設備能夠精確規(guī)劃飛行路徑并實現(xiàn)自主導航。該技術結合了全球定位系統(tǒng)（如GPS和北斗），確保無人機沿既定航線飛行，從而在指定區(qū)域內精確完成噴灑任務。

2、低空飛行與噴灑技術

為了確保農藥均勻覆蓋每一株玉米，無人機的飛行高度需要精確控制，并且飛行速度必須得到準確管理，以確保噴灑的均勻性和效果。植保無人機的關鍵組成部分之一是噴灑裝置，將農藥均勻地噴灑至指定區(qū)域?，F(xiàn)代植保無人機通常配備先進的噴霧裝置，能夠精確控制噴灑劑量和覆蓋范圍。大多數(shù)系統(tǒng)采用電動泵或壓力噴頭，實現(xiàn)均勻且高效的噴灑效果。

3、精準定位與遙感技術

利用GPS、北斗等衛(wèi)星定位技術，無人機能夠精確獲取自身的定位數(shù)據(jù)，從而在指定區(qū)域內進行精準的噴灑作業(yè)。這項技術不僅提高了農藥使用的效率，還減少了浪費和環(huán)境污染。遙感技術則通過高清攝像機和紅外傳感器等設備，使無人機能夠實時監(jiān)測特定區(qū)域的動態(tài)，獲取玉米植株的生長狀況和病蟲害的嚴重程度，為無人機操作提供即時指導。此外，圖像處理技術和人工智能的結合，使無人機能夠自動檢測受病蟲害影響的區(qū)域，從而執(zhí)行更精準的噴灑任務。

4、勘察地形

為了保證植保無人機在玉米病蟲害防治中的有效性，種植人員必須規(guī)范操作，避免因使用不當而影響防治效果。在應用過程中，種植人員需首先檢查植保無人機的工作狀態(tài)。為確保對玉米生長狀況的準確掌握，需要全面勘察種植區(qū)域的地形。通過搭載高分辨率攝像頭和多光譜傳感器，植保無人機能夠獲取田地的高清影像和多光譜數(shù)據(jù)，從而幫助農戶和農業(yè)技術人員全面了解田間地形的復雜性和病蟲害的具體分布情況。具體勘察過程中，種植人員需要對玉米品種的生長特性和常見病蟲害有深入了解，制定詳細的勘察計劃。利用植保無人機對劃定范圍內的玉米種植情況進行勘察，判斷是否存在病蟲害。植保無人機獲取的地形數(shù)據(jù)可以實時傳輸并生成地形圖，為后續(xù)的精準施藥提供科學依據(jù)，確保病蟲害防治的針對性和有效性，以便為后續(xù)的高效防治工作提供有力支持。

5、配備傳感器和設備

植保無人機一般配備多種車載傳感器，包括NDVI相機、RGB相機、濕度傳感器、溫度傳感器等。這些傳感器協(xié)同工作，能夠全面且準確地采集農田數(shù)據(jù)。NDVI相機通過測量植物葉綠素含量，檢測近紅外光譜與綠色光譜之間的比值，評估作物生長情況，精準施藥。RGB相機捕捉高清圖像，觀察地表特征并評估植物的健康狀態(tài)。植保無人機還配備了無線通信系統(tǒng)、GPS系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸、遙控操作。

四、未來發(fā)展與展望

1、多元化作業(yè)模式

植保無人機有望在專業(yè)園林、果園、稻田等領域實現(xiàn)多樣化的維護服務。不同類型的地塊根據(jù)各自的特點，采用高效的操作方案和設備，并具備專業(yè)的管理、交流平臺。為大規(guī)模現(xiàn)場、遙控觸發(fā)微光晶體管、料塔等信息控制集成系統(tǒng)提供優(yōu)質、創(chuàng)新解決方案。無人機的自動化程度將進一步提升，通過搭載先進的傳感器和智能算法，實現(xiàn)對病蟲害的精準識別和定點防治，減少農藥的使用量，降低環(huán)境污染。除了病蟲害防治，無人機還可以進行播種、施肥、監(jiān)測等多項農業(yè)作業(yè)，提高農田管理的整體效率。植保無人機在玉米病蟲害防治中的多元化應用模式，不僅有助于提升農業(yè)生產(chǎn)的效率和可持續(xù)性，還將推動現(xiàn)代農業(yè)向精準化的方向發(fā)展。

2、智能化技術的推廣

隨著人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等新技術的引入，未來的植保無人機將變得更加智能化，實現(xiàn)精確診斷和全覆蓋監(jiān)測。利用AI預測修復、異常檢測、追溯分析，優(yōu)化農業(yè)品種篩選，組合設計及各種參數(shù)指標，關注肥、水、光照等環(huán)境因素。隨著無人機技術的不斷創(chuàng)新和成熟，其在病蟲害監(jiān)測、早期預警、精準施藥等方面的應用將更加普及和深入，有效提升玉米生產(chǎn)的質量和產(chǎn)量，推動農業(yè)生產(chǎn)向著更加智能化和可持續(xù)發(fā)展的方向邁進。

（1）數(shù)據(jù)分析與決策支持

通過數(shù)據(jù)采集和分析，利用人工智能和機器學習算法對大量數(shù)據(jù)進行處理，提供病蟲害發(fā)生的預測和預警，為農民提供決策支持。

（2）智能化施藥

結合實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，植保無人機可以精準識別病蟲害區(qū)域并進行定點、定量施藥，避免藥劑浪費，減少環(huán)境污染，同時提高防治效果。

（3）自動化作業(yè)

植保無人機能夠實現(xiàn)自主飛行和作業(yè)，根據(jù)預設的路徑和作業(yè)計劃自動完成農田的巡視、監(jiān)測和作業(yè)任務，減輕農民的勞動強度，提高工作效率。

（4）遠程監(jiān)控與管理

通過互聯(lián)網(wǎng)和無線通信技術，實現(xiàn)對無人機和農田作業(yè)過程的遠程監(jiān)控和實時管理，隨時調整作業(yè)方案和參數(shù)，確保作業(yè)的及時性和精確性。

3、面向全場景的應用

預計植保無人機將在玉米田間的全生命周期中發(fā)揮作用，從種植前的土壤分析與準備、播種與施肥，到生長期的病蟲害監(jiān)測與預警，再到成熟期的收獲與后期管理，無人機技術將全面覆蓋農業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。

（1）病蟲害監(jiān)測與預警

①早期識別。利用多光譜和紅外線傳感器，無人機能夠快速掃描整個玉米田地，檢測出可能存在的病蟲害和生長異常，提前預警并標記問題區(qū)域。

②數(shù)據(jù)分析與決策支持。通過數(shù)據(jù)分析和機器學習算法，無人機能夠根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和實時監(jiān)測結果預測病蟲害發(fā)生的可能性，并提供最佳防治方案的推薦。

（2）精準施藥與防治

①定點施藥。根據(jù)監(jiān)測結果，無人機精確識別病蟲害區(qū)域，實現(xiàn)精準定點噴灑，避免藥劑浪費和對非目標區(qū)域的影響。

②智能施藥路徑規(guī)劃。結合地理信息系統(tǒng)（GIS）和無人機的自主導航能力，優(yōu)化施藥路徑，確保覆蓋率和施藥效果的最大化。

綜上所述，植保無人機在玉米病蟲害防治中展現(xiàn)了其卓越的高效率和精確性。通過無人機進行農藥噴灑，不僅提升了防治效果，還減少了化學農藥的使用量和勞動力成本，同時減輕了對自然環(huán)境的負面影響。未來，植保無人機的技術水平將進一步提升。例如，通過集成智能識別和精確噴灑系統(tǒng)，以實現(xiàn)更高效的病蟲害管理。植保無人機的應用前景非常廣闊。隨著技術創(chuàng)新和成本下降，這些無人機在農業(yè)領域的應用將會增加，預示著它們將成為現(xiàn)代農業(yè)中不可或缺的智能助手，從而為農業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展提供強勁動力。

（作者單位：467400河南省寶豐縣農業(yè)發(fā)展中心）