植保無人機(jī)技術(shù)在小麥病蟲害防治中應(yīng)用策略的探討

小麥作為中國主要的糧食作物，其生產(chǎn)過程中頻繁遭遇各類病蟲害，對產(chǎn)量和品質(zhì)造成了顯著影響。傳統(tǒng)的人工防治手段存在農(nóng)藥使用量大、效率低下、勞動強(qiáng)度高等諸多缺陷，已無法滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的要求。植保無人機(jī)技術(shù)在小麥病蟲害防治中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了精準(zhǔn)且有針對性地施藥，有效降低了對生態(tài)環(huán)境的破壞，減少了環(huán)境污染，并且在控制病蟲害方面取得了較為顯著的效果。本文深入分析了植保無人機(jī)在小麥病蟲害防治方面的優(yōu)勢，并對其在實(shí)際應(yīng)用中的操作方法進(jìn)行了詳細(xì)探討。同時(shí)，本文還提出了降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本、提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率以及推動農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展的相應(yīng)策略和建議。

一、植保無人機(jī)在小麥病蟲害防治中的應(yīng)用優(yōu)勢

1、植物保護(hù)無人機(jī)有利于提高病蟲害防控效率

植物保護(hù)無人機(jī)是一種具備高速、高效作業(yè)能力的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械。相較于傳統(tǒng)噴霧技術(shù)，植物保護(hù)無人機(jī)在控制害蟲方面效率提升了5＼～10倍，與背負(fù)式噴霧技術(shù)相比，效率更是提高了40倍以上。在小麥生產(chǎn)領(lǐng)域，廣泛采用植物保護(hù)無人機(jī)能夠顯著抑制小麥病蟲害的發(fā)生。植物保護(hù)無人機(jī)一次可裝載 2 0 k g 藥液，通過智能平臺，操作者能根據(jù)實(shí)際作業(yè)需求自主規(guī)劃作業(yè)路徑，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的田間作業(yè)，大幅提升了病蟲害的防治效果。與傳統(tǒng)噴灑方法相比，植物保護(hù)無人機(jī)在噴灑農(nóng)藥防治病蟲害方面展現(xiàn)了高效和優(yōu)質(zhì)的特性。

植物保護(hù)無人機(jī)能實(shí)現(xiàn) 的高效、大面積噴灑作業(yè)。作為一種新型農(nóng)業(yè)機(jī)械，植物保護(hù)無人機(jī)在安全性與效率方面均優(yōu)于傳統(tǒng)設(shè)備。農(nóng)藥本身具有一定的危害性，在傳統(tǒng)噴灑過程中，即便穿戴防護(hù)裝備，作業(yè)人員仍難以避免與農(nóng)藥直接接觸，受到潛在傷害。植物保護(hù)無人機(jī)主要通過遠(yuǎn)程操作進(jìn)行作業(yè)，能夠在不接觸任何化學(xué)藥劑的情況下對農(nóng)田施藥，有效解決了農(nóng)藥使用過程中作業(yè)人員可能遭受的健康問題。此外，無人機(jī)配備的攝像設(shè)備能夠?qū)φ麄€(gè)施藥過程進(jìn)行全程監(jiān)控，全面掌握病害發(fā)生區(qū)域和危害程度，并實(shí)時(shí)監(jiān)測防治效果，進(jìn)一步提高控制病蟲害的效率。

2、植物保護(hù)無人機(jī)有利于降低小麥病蟲害防治費(fèi)用

植物保護(hù)無人機(jī)是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械與高新技術(shù)融合的產(chǎn)物，一種先進(jìn)的科技產(chǎn)品。該無人機(jī)能夠在極短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)農(nóng)藥的高效噴灑，顯著降低農(nóng)藥使用成本及人力資源的投入。在針對小麥病蟲害的防治方面，若用藥成本保持一致，使用小型機(jī)械植保設(shè)備進(jìn)行防治，其成本大約為450元 ；而采用人工背負(fù)式噴霧器，保護(hù)成本為675元 ；相比之下，植保無人機(jī)的應(yīng)用成本約為300元/hm2。

3、植物保護(hù)無人機(jī)噴灑農(nóng)藥使用量較少

在小麥病蟲害的防治過程中，植保無人機(jī)的使用通常能夠?qū)崿F(xiàn)低劑量噴灑，確保霧滴細(xì)膩且均勻地覆蓋作物表面，減少藥液的流失。此外，植保無人機(jī)在對麥田施藥時(shí)，傾向于采取低空噴灑的方式，以實(shí)現(xiàn)殺蟲劑利用效率的最大化。植保無人機(jī)在施藥過程中，能保證藥液分布的均勻性和針對性，最大程度地減少對周邊生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響，提高施藥的效益。

4、植物保護(hù)無人機(jī)操作簡單方便

植物保護(hù)無人機(jī)是一種融合了現(xiàn)代機(jī)械與設(shè)備技術(shù)的先進(jìn)工具。在執(zhí)行病蟲害防治任務(wù)時(shí)，該設(shè)備的操作簡便性使農(nóng)民能夠靈活操控，確保農(nóng)藥精準(zhǔn)噴灑至小麥作物，減少農(nóng)藥飄移現(xiàn)象。此外，植物保護(hù)無人機(jī)因其體積小巧、重量輕便，便于運(yùn)輸，不受外部環(huán)境條件限制，能有效減少人力資源的投入，并提升作業(yè)效率。

二、小麥病蟲害無人機(jī)防治步驟

1、植物保護(hù)無人機(jī)基本步驟

① 數(shù)據(jù)收集

植保無人機(jī)配備了先進(jìn)的攝像頭和傳感器等設(shè)備，這些設(shè)備能夠精確地采集多種農(nóng)田數(shù)據(jù)，包括作物的病蟲害狀況、環(huán)境參數(shù)以及小麥的生長態(tài)勢等。此外，這款無人機(jī)還具備監(jiān)測病蟲害發(fā)生頻率和嚴(yán)重程度的功能，能同步收集氣象條件、土壤濕度等關(guān)鍵信息，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供全面的數(shù)據(jù)支持。

② 數(shù)據(jù)分析

通過對收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)而系統(tǒng)的分析處理，運(yùn)用多種機(jī)器學(xué)習(xí)算法和先進(jìn)的統(tǒng)計(jì)模型等數(shù)據(jù)分析技術(shù)，并通過復(fù)雜的建模過程，提煉出具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的信息。通過對數(shù)據(jù)的細(xì)致分析，能更好地理解數(shù)據(jù)背后隱藏的模式和趨勢。

③ 模型建立

依據(jù)數(shù)據(jù)分析成果，可構(gòu)建數(shù)據(jù)模型以預(yù)測病蟲害發(fā)展趨勢、小麥生長狀況，以及環(huán)境因素對小麥產(chǎn)量的影響等議題。該數(shù)據(jù)成果將為農(nóng)戶提供科學(xué)依據(jù)，以制定恰當(dāng)?shù)牟∠x害防治策略和合理的小麥生產(chǎn)管理計(jì)劃。通過上述分析流程，農(nóng)民將能夠獲取更為精確和客觀的麥田信息，對麥田的病蟲害防治、施肥、灌溉等方面進(jìn)行優(yōu)化。

2、植物保護(hù)無人機(jī)對病蟲害的監(jiān)測與預(yù)警

植物保護(hù)無人機(jī)作為一種高效的農(nóng)作物病蟲害監(jiān)測技術(shù)，能夠?yàn)檗r(nóng)業(yè)生產(chǎn)者提供高分辨率的遙感圖像和實(shí)時(shí)監(jiān)測數(shù)據(jù)，有助于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者準(zhǔn)確掌握農(nóng)作物病蟲害的動態(tài)變化，從而做出更為精確和科學(xué)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策，確保小麥作物的健康。植物保護(hù)無人機(jī)配備高精度攝像設(shè)備，通過航空攝影技術(shù)對小麥田進(jìn)行全范圍監(jiān)控，捕捉病害、蟲害、蟲糞等早期跡象，并用于農(nóng)作物病蟲害的診斷與分析。本研究計(jì)劃利用遙感圖像中的病害、蟲害、蟲糞等信息，結(jié)合現(xiàn)有的蟲害數(shù)據(jù)、歷史資料以及蟲害數(shù)據(jù)庫，分析蟲害的種類及其危害程度。在此基礎(chǔ)上，通過無人機(jī)航空攝影獲取的圖像資料，繪制出麥田蟲害分布圖，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者制定防控策略、制定合理的防控措施提供科學(xué)依據(jù)。

3、植物保護(hù)無人機(jī)對病蟲害的防治步驟

① 對病蟲害分布進(jìn)行監(jiān)測。通過使用無人機(jī)進(jìn)行害蟲監(jiān)控，收集小麥田間害蟲的分布數(shù)據(jù)，指導(dǎo)無人機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)噴灑農(nóng)藥。② 智能化噴藥裝置的精確調(diào)試。無人機(jī)配備的智能化噴藥裝置能依據(jù)麥田中病蟲害的分布情況，自動調(diào)整噴藥位置，確保藥劑能精確地施用于害蟲出現(xiàn)的區(qū)域。 ③ 精確施藥，通過調(diào)整噴施設(shè)備，無人機(jī)能根據(jù)病蟲害的分布和危害程度，實(shí)施精確的用藥策略，并根據(jù)病蟲害的具體情況調(diào)整噴霧的濃度和速率，以最小化農(nóng)藥使用量，避免浪費(fèi)，提升防治效果。 ④ 實(shí)時(shí)監(jiān)測與調(diào)節(jié)。在噴藥過程中，無人機(jī)能實(shí)時(shí)監(jiān)控施藥方案，并根據(jù)病蟲害空間分布的變化或新發(fā)害蟲情況，及時(shí)調(diào)整施藥地點(diǎn)和路徑。

三、植保無人機(jī)應(yīng)用技術(shù)要點(diǎn)

1、植物保護(hù)無人機(jī)藥劑選擇與配置要點(diǎn)

①噴霧型藥液的選用

由于植保無人機(jī)在農(nóng)業(yè)作業(yè)中普遍采用噴灑的方式進(jìn)行農(nóng)藥施用，因此選用適合的水基農(nóng)藥制劑變得尤為重要。為了確保噴灑作業(yè)能順利進(jìn)行，并且避免對噴頭設(shè)備造成不必要的損害，建議選擇使用水乳劑、水劑以及乳油等類型的制劑。這些制劑不僅能保證噴灑效果，還能有效保護(hù)無人機(jī)的噴頭，提高作業(yè)效率和農(nóng)藥利用率。

② 藥劑的選擇

在進(jìn)行植保無人機(jī)的空中作業(yè)過程中，無可避免地會發(fā)生藥液的噴灑。因此，為了確?，F(xiàn)場工作人員的安全，應(yīng)避免使用高毒性農(nóng)藥。例如，百草枯、克百威等，并應(yīng)盡量規(guī)避使用這些藥物。在選擇農(nóng)藥時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮那些低毒、低殘留的替代品，以減少對操作人員和環(huán)境的潛在危害。同時(shí)，操作人員應(yīng)嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，佩戴適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)裝備，如防毒面具、防護(hù)服和手套等，以進(jìn)一步確保自身安全。作業(yè)區(qū)域應(yīng)設(shè)立明顯的警示標(biāo)志，防止無關(guān)人員進(jìn)人，最大限度地降低意外事故的風(fēng)險(xiǎn)。通過這些措施，可以有效地保障植保無人機(jī)作業(yè)的安全性，確保工作人員的健康和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

③ 做好配藥安全措施

在制備藥液過程中，必須嚴(yán)格遵守安全規(guī)范和操作規(guī)程，并確保操作人員配備適當(dāng)?shù)膫€(gè)人防護(hù)裝備。選擇制備藥劑的場所時(shí)，應(yīng)優(yōu)先考慮空間開闊的地點(diǎn)，以最大限度地減少意外事故的風(fēng)險(xiǎn)。以春小麥為例，若小麥在拔節(jié)期后遭受紋枯病侵害，通?？蛇x用 1 5 % 三唑酮溶液或 5 % 井岡霉素等藥劑。建議每隔7d使用植保無人機(jī)對麥田進(jìn)行1～2次噴灑，總計(jì)噴灑3次。在日常管理活動中，需依據(jù)當(dāng)?shù)匦←湶∠x害的類型、流行趨勢及爆發(fā)特性，制定相應(yīng)的植保無人機(jī)作業(yè)方案，確保措施的適宜性和針對性，同時(shí)選用對環(huán)境友好、高效且安全的化學(xué)藥劑。

2、植物保護(hù)無人機(jī)作業(yè)環(huán)境的管理要點(diǎn)

① 必須妥善進(jìn)行土地規(guī)劃與部署。在正式啟用前，需對地面布局及配置有詳盡了解，確保無人飛行器能夠有效避開障礙物，避免發(fā)生沖突。

② 應(yīng)嚴(yán)格控制飛行高度。為確保無人機(jī)作業(yè)秩序及藥液噴灑的均勻性和全面性，通常需將飛行高度控制在 1 . 9～2 . 5 m 之間。

③ 在明確無人機(jī)用途后，需制定詳盡的工作計(jì)劃，并對作業(yè)區(qū)域進(jìn)行周密調(diào)查，以確定是否存在對噴霧藥劑敏感的植物，避免藥劑偏差對植物造成不利影響。

④ 應(yīng)重視對作業(yè)環(huán)境的調(diào)查，了解周邊是否存在豬場、水庫、魚塘等設(shè)施，以防止對人類及牲畜的生命健康造成威脅。若無法避免，必須預(yù)先了解所用藥物是否對人類及牲畜健康構(gòu)成危害，并在必要時(shí)立即停止使用或采取相應(yīng)保護(hù)措施。

⑤ 應(yīng)適當(dāng)控制飛行速度?？紤]到植保無人機(jī)高空作業(yè)的特性，最理想的飛行速度為 2～7 m/ s ，以保證噴霧的均勻性；若飛行速度過快，藥液將流失，影響防治效果。

3、植物保護(hù)無人機(jī)作業(yè)時(shí)對氣象條件的把控要點(diǎn)

在執(zhí)行飛行任務(wù)時(shí)，植保無人機(jī)需維持特定的飛行高度，而氣象條件對飛行任務(wù)的質(zhì)量與效率具有決定性影響。在應(yīng)用植保無人機(jī)技術(shù)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，對氣象條件的把握尤為關(guān)鍵，具體包括以下幾點(diǎn)：

① 風(fēng)力因素。風(fēng)速對無人機(jī)作業(yè)效率產(chǎn)生顯著影響。當(dāng)風(fēng)速超過三級時(shí)，無人機(jī)易發(fā)生偏移，降低施藥效率。

② 風(fēng)向因素。風(fēng)向亦為重要考量因素，因藥液通常隨風(fēng)飄散至下風(fēng)區(qū)域。因此，在下風(fēng)區(qū)域附近，需留意是否有對藥劑敏感的植物，若存在，則應(yīng)立即中止噴灑作業(yè)，以免對植物造成損害。同時(shí)，在施藥前，應(yīng)在作業(yè)現(xiàn)場設(shè)置安全柵欄，以防止藥液被風(fēng)吹散；在操作過程中，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整無人機(jī)的飛行角度與航向，使之與風(fēng)向保持一致，以更有效地防止藥液漂移。

③ 溫濕度因素。若無法控制溫度與濕度，將影響藥液的正常噴灑。例如，溫度過高或過低均不利于藥效發(fā)揮，理想狀況是維持在 之間。植保無人機(jī)作業(yè)通常要求保持 3 0 %～8 0 % 的相對濕度，盡管下壓風(fēng)場有助于麥田水珠脫落，但若濕度太高，亦不宜繼續(xù)作業(yè)，以免引發(fā)藥害或影響藥效。

4、植物保護(hù)無人機(jī)作業(yè)安全的維護(hù)要點(diǎn)

為確保植保無人機(jī)的安全運(yùn)行，必須從多個(gè)維度進(jìn)行深入研究，并采取相應(yīng)的預(yù)防措施。 ① 必須在作業(yè)前對無人機(jī)及其相關(guān)設(shè)備進(jìn)行徹底檢查，確保電力供應(yīng)充足，所有部件均能正常運(yùn)作。 ② 進(jìn)行飛行前的信號檢測，確保無人機(jī)與遙控裝置之間的通信暢通無阻，以減少信號損失和干擾風(fēng)險(xiǎn)，預(yù)防作業(yè)中可能出現(xiàn)的意外。 ③ 作業(yè)前應(yīng)密切關(guān)注天氣狀況，特別是在雷暴等惡劣天氣條件下，應(yīng)避免作業(yè)以保障安全，防止雨水侵入無人機(jī)內(nèi)部導(dǎo)致故障。同時(shí)，應(yīng)規(guī)范作業(yè)區(qū)域，確保無人機(jī)在指定區(qū)域內(nèi)飛行，避免與其他作業(yè)活動沖突，減少事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。在飛行過程中，應(yīng)控制無人機(jī)的飛行高度和距離，保持在 5～1 0 m 的安全范圍內(nèi)，以避免與農(nóng)田障礙物相撞，降低事故發(fā)生的可能性。作業(yè)期間，需密切觀察無人機(jī)的噴灑狀況和噴嘴是否堵塞，一旦發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即停止作業(yè)并進(jìn)行必要的清理或維修。 ④ 在作業(yè)完成后，應(yīng)及時(shí)將無人機(jī)及相關(guān)設(shè)備恢復(fù)至初始狀態(tài)，例如關(guān)閉電源、清洗噴頭等，以最大限度地降低事故發(fā)生的概率。

四、植物保護(hù)無人機(jī)應(yīng)用成效

為實(shí)現(xiàn)對小麥的病蟲害防治及生長周期的精確調(diào)控，本次作業(yè)采取了無人機(jī)空中噴灑農(nóng)藥的方式，持續(xù)作業(yè) 此次作業(yè)共出動14架無人機(jī)，覆蓋了15個(gè)村莊，總面積達(dá)到 。作業(yè)中，專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)害蟲特性精心挑選了適宜的農(nóng)藥，并利用配備機(jī)動噴霧器的無人機(jī)進(jìn)行精準(zhǔn)噴灑。在田間，技術(shù)人員熟練地操控?zé)o人機(jī)，在作物上方靈活穿梭。無人機(jī)的螺旋槳高速旋轉(zhuǎn)，將藥液均勻地噴灑于作物表面。同時(shí)，旋翼產(chǎn)生的向下氣流加強(qiáng)了霧化藥液對作物的滲透效果，確保每一株作物均能充分吸收藥液，且藥液流失最小化，提升了控制效果。據(jù)縣農(nóng)機(jī)局工作人員所述，植保無人機(jī)在野外施藥時(shí)具備斷點(diǎn)連噴功能，一架無人機(jī)日作業(yè)面積可達(dá) ，此舉不僅節(jié)省了人力資源，還減少了環(huán)境污染，顯著提高了農(nóng)業(yè)病蟲害防治的效率。

五、植物保護(hù)無人機(jī)未來展望

農(nóng)業(yè)無人機(jī)在防治作物病蟲害方面展現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用潛力。隨著科技的不斷進(jìn)步，預(yù)計(jì)該技術(shù)將在以下領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破與進(jìn)展。 ① 推廣便利性與成本降低：隨著技術(shù)的持續(xù)完善，無人機(jī)的生產(chǎn)成本有望逐步降低，降低設(shè)備價(jià)格，使更多農(nóng)民能負(fù)擔(dān)并采納這項(xiàng)技術(shù)。政府、企業(yè)及科研機(jī)構(gòu)可通過提供補(bǔ)貼、培訓(xùn)和技術(shù)支持等措施，促進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備在田間作業(yè)中的普及。② 智能化與自主性增強(qiáng)：未來發(fā)展中，無人機(jī)將與人工智能技術(shù)相結(jié)合，提升其自主飛行能力及數(shù)據(jù)處理能力。利用人工智能算法，無人機(jī)將能自動識別作物種類特性，并預(yù)測其發(fā)展趨勢，實(shí)現(xiàn)智能化防控。無人駕駛技術(shù)的進(jìn)步也將顯著減輕駕駛員的工作負(fù)擔(dān)，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來便利。 ③ 數(shù)據(jù)分析與決策支持：通過對無人機(jī)采集的大量觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析應(yīng)用，結(jié)合遙感技術(shù)、GIS技術(shù)及氣象數(shù)據(jù)等，實(shí)現(xiàn)對作物病蟲害的精準(zhǔn)預(yù)報(bào)，為農(nóng)戶提供全面的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)決策支持。研究成果將為優(yōu)化防控措施、提升農(nóng)業(yè)效益、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。 ④ 綠色環(huán)保與可持續(xù)性：在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域推廣使用無人機(jī)，能有效減少農(nóng)藥使用量，減輕對環(huán)境的壓力，提高農(nóng)業(yè)生態(tài)效益。

在小麥的種植過程中，若遭遇疫病、蟲害等病蟲害侵襲，將對小麥的生長及發(fā)育產(chǎn)生極為不利的影響，嚴(yán)重削減小麥產(chǎn)量。對于病蟲害的防治工作必須予以高度重視并加以強(qiáng)化。植保無人機(jī)在防治方面展現(xiàn)出顯著成效，未來應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)與大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿科技的融合與應(yīng)用，以促進(jìn)農(nóng)業(yè)信息系統(tǒng)的完善。同時(shí)，不斷提升無人機(jī)操作的便捷性和效率，使得小麥病蟲害的防控工作更為高效，推動當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)及經(jīng)濟(jì)發(fā)展邁上新的臺階。

（作者單位：273150山東省曲阜市小雪街道辦事處）