探討植保無人機在小麥種植中的應(yīng)用及推廣措施

國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，農(nóng)業(yè)扮演著極其重要的角色，切實開展農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相關(guān)內(nèi)容的科研攻關(guān)，對更好地提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量有很大幫助。近年來，農(nóng)機裝備得到了進(jìn)一步的升級換代，現(xiàn)代化的農(nóng)機和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域得到了進(jìn)一步的推廣，切實提升了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，將農(nóng)民群眾從繁重的農(nóng)業(yè)勞作中解脫出來。小麥作為重要的糧食性作物，生產(chǎn)過程中通過積極推廣植保無人機機械，能夠保證小麥栽培管理得更加合理，更加高效。本文主要結(jié)合實際工作經(jīng)驗，探討了植保無人機在小麥種植中的推廣措施，希望通過研究對廣大同行有所幫助。

小麥作為我們飲食結(jié)構(gòu)中的重要農(nóng)作物，在大眾的飲食結(jié)構(gòu)中扮演著重要的角色。傳統(tǒng)小麥種植過程中往往需要投入較高的人力成本，工作效率低下，再加上病蟲害防治的不到位，導(dǎo)致小麥產(chǎn)能和品質(zhì)受到影響。新發(fā)展背景之下，就需要進(jìn)一步明確現(xiàn)代農(nóng)機裝備在小麥種植環(huán)節(jié)的應(yīng)用價值，積極推廣應(yīng)用新技術(shù)新手段，引導(dǎo)農(nóng)民群眾轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的栽培管理方式，力求使小麥的種植效益得到進(jìn)一步的提升。植保無人機作為一種現(xiàn)代的農(nóng)機裝備，在小麥種植中有著更為廣泛的應(yīng)用價值，小麥栽培管理期間應(yīng)該結(jié)合生產(chǎn)要求積極推廣應(yīng)用適用性較好的植保無人機，并完善相應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)方案，不斷加強技術(shù)設(shè)備的推廣和應(yīng)用，為提升小麥產(chǎn)量品質(zhì)奠定堅實基礎(chǔ)。

一、植保無人機的基本結(jié)構(gòu)

機身是植保無人機的主體部分，通常由輕質(zhì)材料制成，以降低重量和提高飛行效率。機身結(jié)構(gòu)包括機翼、尾翼、機體等部分。動力系統(tǒng)是植保無人機的核心部分，為無人機提供飛行動力。動力系統(tǒng)通常包括內(nèi)燃機、電動機、電池等組件，根據(jù)不同型號的無人機，動力系統(tǒng)也有所不同。飛行控制系統(tǒng)是植保無人機的“大腦”，負(fù)責(zé)控制無人機的飛行方向、速度和高度，系統(tǒng)包括自動駕駛儀、遙控器、傳感器等部分。導(dǎo)航系統(tǒng)是植保無人機的重要組成部分，負(fù)責(zé)無人機的位置、速度和高度信息的接收和處理，常用的導(dǎo)航系統(tǒng)包括了全球定位系統(tǒng)（GPS）慣性導(dǎo)航系統(tǒng)（INS）等組件。噴灑系統(tǒng)是植保無人機用于噴灑農(nóng)藥、肥料等的裝置，包括噴頭、藥箱、泵等部分。遙控系統(tǒng)是植保無人機與地面操作人員之間的通信工具，用于控制無人機的飛行和噴灑操作，包括遙控器、信號發(fā)射器、接收器等組件。電子設(shè)備是植保無人機中的重要組成部分，包括傳感器、通信模塊、數(shù)據(jù)處理單元等，這些電子設(shè)備用于實時監(jiān)測無人機的飛行狀態(tài)，并將數(shù)據(jù)傳輸給遙控系統(tǒng)。

二、植保無人機在小麥種植中應(yīng)用的現(xiàn)實意義

1、提高小麥種植效率和產(chǎn)量

植保無人機在小麥種植中的應(yīng)用，首要體現(xiàn)在提高種植效率和產(chǎn)量上。無人機可以進(jìn)行大規(guī)模、高效率的農(nóng)藥噴灑，短時間內(nèi)完成對大面積小麥田的防治工作，相比傳統(tǒng)的人工或地面設(shè)備，效率得到了極大的提升。同時，無人機可以根據(jù)小麥生長的實際情況，精確噴灑農(nóng)藥，避免過量使用，從而保證小麥的健康生長，提高產(chǎn)量。

2、減少農(nóng)藥使用，降低環(huán)境污染

傳統(tǒng)小麥病蟲害防控過程中主要采用人力防治，通過積極推廣應(yīng)用植保無人機，能夠切實提升病蟲害防治的針對性和合理性，有助于減少農(nóng)藥使用，降低環(huán)境污染。由于無人機可以精確噴灑，避免了農(nóng)藥的過量使用，從而降低了農(nóng)藥殘留和環(huán)境污染的風(fēng)險。作業(yè)期間農(nóng)藥直接噴灑在作物上，減少了農(nóng)藥在空氣中的傳播，保護(hù)了農(nóng)業(yè)工人的身體健康，也有利于環(huán)境保護(hù)。

3、節(jié)約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展進(jìn)程

植保無人機的應(yīng)用，可以顯著節(jié)約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。無人機作業(yè)效率高，減少了人力和物力的投入，降低了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本。同時，無人機可以根據(jù)小麥生長的實際情況進(jìn)行精準(zhǔn)噴灑，從而降低了農(nóng)藥購買和使用的成本，這種低成本的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式，更有利于推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展進(jìn)程。

三、植保無人機在小麥種植中的具體應(yīng)用

1、植保無人機的選擇

小麥栽培管理過程中，植保無人機的選擇應(yīng)該依據(jù)大田情況綜合確定，植保無人機旋翼類型多種多樣，常見的有多旋翼（4-8個旋翼）和固定翼，前者穩(wěn)定性好，懸停精準(zhǔn)，適合精細(xì)噴灑，后者速度快，覆蓋面積大，適合大面積噴灑。同時，根據(jù)小麥栽培過程中所需的藥液量和噴灑幅寬選擇載重能力合適的無人機，一般植保無人機的載重量能夠達(dá)到 1 0-2 0 k g ，每次攜帶藥液可以控制在 噴灑系統(tǒng)根據(jù)小麥病蟲害的類型和藥液特性選擇合適的噴嘴（平噴、霧化、微滴），噴幅寬度在 6-8 m ，覆蓋小麥行距，能夠精準(zhǔn)控制藥液流量，以確保均勻噴灑。定位系統(tǒng)采用GPS或北斗導(dǎo)航系統(tǒng)，確保無人機準(zhǔn)確定位和航線規(guī)劃，并配置避障系統(tǒng)，確保操作界面簡單易用，便于用戶設(shè)置噴灑參數(shù)和規(guī)劃航線。除此之外，在植保無人機選型過程中還需要充分考量續(xù)航時間、噪聲水平和品牌信譽。不管選擇哪種類型的植保，無人機都應(yīng)該確保機械設(shè)備的每次航時不少于 2 0 min ，載重不少于 1 5 k g ，飛行速度不少于 1 0 m / s ，作業(yè)高度離地面 0 . 5 -3 m 作業(yè)寬度不少于 級風(fēng)下仍能穩(wěn)定作業(yè)，防水性能IPX4及以上，配備全向雷達(dá)或其他避障系統(tǒng)，能夠自動規(guī)劃作業(yè)航線，實時監(jiān)控飛行狀態(tài)。機械設(shè)備采用高強度碳纖維或其他輕質(zhì)材料抗摔打，主要部件（如電機、螺旋槳、電池）采用成熟技術(shù)，確保穩(wěn)定運行，關(guān)鍵部件（如電機）采用雙重冗余設(shè)計，提高可靠性，遙控距離不少于 。同時配備降落傘或其他安全措施，防止意外跌落，電氣采用防短路、過壓保護(hù)電路，電池管理系統(tǒng)配備智能電池管理系統(tǒng)，監(jiān)測電池電量和狀態(tài)。

2、飛防作業(yè)

在作業(yè)前，根據(jù)麥田面積和作業(yè)需求，選擇合適的植保無人機，確保無人機續(xù)航能力、載藥量等參數(shù)滿足作業(yè)需求。根據(jù)病蟲害防治需求，準(zhǔn)備相應(yīng)的農(nóng)藥、植物生長調(diào)節(jié)劑等混合液，注意農(nóng)藥的配比和濃度，確保防治效果。提前將麥田劃分為若干作業(yè)區(qū)塊，每個區(qū)塊設(shè)置起降點，方便無人機起降和作業(yè)，同時對作業(yè)人員進(jìn)行無人機操作、農(nóng)藥使用、安全防護(hù)等方面的培訓(xùn)，確保作業(yè)人員具備相關(guān)技能。在飛行作業(yè)期間重點檢查無人機各項性能，確保正常運行，調(diào)整無人機噴灑量、噴灑速度等。噴灑參數(shù)，按照作業(yè)區(qū)塊在指定起降點進(jìn)行無人機起降，確保無人機在空中穩(wěn)定飛行。利用無人機APP或GPS系統(tǒng)，根據(jù)地塊高精度測量數(shù)據(jù)，自動生成航線，航線規(guī)劃設(shè)計應(yīng)考慮地塊形狀、地形、障礙物等因素，然后按照規(guī)劃好的航線，進(jìn)行噴灑作業(yè)，確保噴灑均勻，覆蓋全部麥田。飛行作業(yè)過程中要做到實時監(jiān)控?zé)o人機作業(yè)情況，如發(fā)現(xiàn)噴灑不均勻、漏噴等問題，及時調(diào)整航線或噴灑參數(shù)，完成作業(yè)區(qū)塊的噴灑后，返回起降點進(jìn)行無人機降落。在具體非防作業(yè)過程中需要根據(jù)麥田面積、無人機載藥量和噴灑速度，確定作業(yè)時間。例如 麥田，無人機噴灑寬度6 m ，一桶藥劑可噴灑 ，一天可完成 的噴灑作業(yè)，使用農(nóng)藥 ，噴灑速度為 3 m / s ，平均作業(yè)面積為 。在進(jìn)行飛行作業(yè)過程中要嚴(yán)格遵守農(nóng)藥使用規(guī)定，注意無人機飛行安全，避免碰撞、墜落等事故，對無人機進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，確保設(shè)備正常運行。

3、效果評估

在作業(yè)后3-7d內(nèi)，對作業(yè)區(qū)域小麥病蟲害發(fā)生情況進(jìn)行觀察，從作業(yè)區(qū)域隨機選取若干樣本點，采集小麥葉片、穗部等部位，進(jìn)行病蟲害樣本分析，對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行病蟲害發(fā)生面積、防治效果、藥劑殘留量等數(shù)據(jù)分析，然后計算飛防作業(yè)的無人機租賃、藥劑購買、人工費用等成本，評估飛防作業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。同時，收集作業(yè)區(qū)域內(nèi)農(nóng)戶、農(nóng)業(yè)技術(shù)人員對飛防作業(yè)的反饋意見，了解作業(yè)過程中存在的問題，為今后作業(yè)提供改進(jìn)方向。數(shù)據(jù)分析完成之后匯總作業(yè)前后的病蟲害發(fā)生情況、防治效果、作業(yè)成本，對作業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，得出飛防作業(yè)的效果評估結(jié)論，針對作業(yè)過程中存在的問題，提出改進(jìn)措施和建議，將作業(yè)數(shù)據(jù)、評估結(jié)果、改進(jìn)建議等內(nèi)容整理成報告，提交相關(guān)部門。

四、植保無人機在小麥種植中的推廣措施

1、加大適用于小麥種植的植保無人機的研發(fā)力度

針對小麥種植的實際需求，植保無人機應(yīng)集成更為智能化的農(nóng)藥噴灑系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以根據(jù)地形、作物生長狀態(tài)和病蟲害發(fā)生情況實時調(diào)整噴灑參數(shù)，例如噴灑量、壓力和覆蓋范圍，以確保農(nóng)藥的均勻分布和最小化用量。此外，植保無人機還應(yīng)該搭載先進(jìn)的傳感器，如多光譜成像儀和深度相機，幫助識別作物疾病和害蟲的早期信號。通過對這些數(shù)據(jù)的分析，無人機能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)定位噴灑，從而針對性地處理問題區(qū)域，避免前面噴灑造成的資源浪費。同時，考慮到小麥種植面積廣闊，植保無人機應(yīng)具備更高的耐久性和更長的續(xù)航能力，以適應(yīng)大規(guī)模作業(yè)的需要。這要求無人機的材料必須輕質(zhì)高強，動力系統(tǒng)更為高效。在操作方面，植保無人機應(yīng)支持自主飛行，能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的飛行路線自動完成任務(wù)，同時具備避障能力，確保在復(fù)雜環(huán)境中的安全性。未來的研發(fā)還應(yīng)關(guān)注植保無人機的群體協(xié)作能力。通過建立無人機之間的通信網(wǎng)絡(luò)，多臺無人機可以協(xié)同作業(yè)，大幅提高作業(yè)效率。群體協(xié)作還可以實現(xiàn)作業(yè)數(shù)據(jù)的實時共享和分析，為決策提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持。

2、采用政府 + 企業(yè) + 合作社 + 農(nóng)戶的聯(lián)合推廣模式

在推廣植保無人機在小麥種植中的應(yīng)用過程中，政府、企業(yè)、合作社和農(nóng)戶的協(xié)同參與至關(guān)重要。通過構(gòu)建聯(lián)合推廣模式，可以充分發(fā)揮各方的優(yōu)勢，提高無人機在小麥種植中的普及率和應(yīng)用效果。政府在植保無人機推廣中發(fā)揮著主導(dǎo)作用，通過制定相關(guān)政策，為無人機應(yīng)用提供政策支持和保障。例如，政府可以提供財政補貼，降低農(nóng)戶購買無人機的成本，通過宣傳和培訓(xùn)，提高農(nóng)戶對無人機技術(shù)的認(rèn)知和接受程度。此外，政府還可以推動無人機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，鼓勵企業(yè)投人研發(fā)和創(chuàng)新，提高無人機性能和可靠性。企業(yè)是無人機技術(shù)研發(fā)和推廣的主體，應(yīng)當(dāng)注重技術(shù)創(chuàng)新，不斷提高無人機性能。針對小麥種植的需求，企業(yè)可以研發(fā)專用的植保無人機，具備高效、節(jié)能、安全等特點。同時，企業(yè)還需加強與農(nóng)戶、合作社的溝通與合作，了解一線需求，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，提高無人機在實際應(yīng)用中的效果。合作社可以組織無人機培訓(xùn)和技術(shù)指導(dǎo)，幫助農(nóng)戶掌握無人機使用方法，提高無人機應(yīng)用水平。另外，合作社還可以協(xié)助政府和企業(yè)開展無人機示范推廣活動，發(fā)揮示范帶動作用，促進(jìn)無人機在小麥種植中的廣泛應(yīng)用。通過政府、企業(yè)和合作社的共同努力，提高農(nóng)戶對無人機的認(rèn)知和接受程度，并逐步引導(dǎo)農(nóng)民積極參與無人機培訓(xùn)，掌握無人機使用技巧，充分發(fā)揮無人機在小麥種植中的優(yōu)勢，提高小麥產(chǎn)量和質(zhì)量。

3、明確植保無人機在小麥種植中的使用標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)前植保機在小麥種植中的應(yīng)用，主要是開展病蟲害防治，所以在利用植保無人機，開展小麥病蟲害防控過程中一定要明確相應(yīng)的使用標(biāo)準(zhǔn)。植保無人機在應(yīng)用之前應(yīng)該選擇適宜當(dāng)?shù)丨h(huán)境、抗病能力強的小麥品種，結(jié)合氣候特點和生育周期進(jìn)行選擇，全新品種需要在當(dāng)?shù)胤N植3年以上，以確保其適應(yīng)性。充分利用植保無人機進(jìn)行病蟲害防治，提高防治質(zhì)量和效率。在春季等病蟲害高發(fā)季節(jié)，針對性地采取防治措施，如對蚜蟲、黏蟲等常見病蟲害進(jìn)行及時防治。選用具有高性能、穩(wěn)定性的植保無人機，然后根據(jù)小麥病蟲害種類和發(fā)生程度，選擇適宜的農(nóng)藥，并按照生產(chǎn)廠家提供的說明書進(jìn)行配比。根據(jù)無人機性能和農(nóng)藥特性，合理設(shè)置噴灑速度、噴灑量、飛行高度等參數(shù)，飛行速度控制在 1-3 m / m i n 。同時在飛行作業(yè)期間，還需要密切監(jiān)測氣象參數(shù)。例如，在高溫和干燥的天氣條件下，需要適當(dāng)減少農(nóng)藥的濃度，以防止農(nóng)藥揮發(fā)。而在大風(fēng)天氣中，需要避免作業(yè)，以免無人機失控和農(nóng)藥飄逸。在病蟲害發(fā)生的高峰期，需要加大作業(yè)頻率，及時進(jìn)行防治。而在小麥生長的關(guān)鍵時期，需要避免作業(yè)，以免影響小麥的生長。

4、制定植保無人機補貼政策，鼓勵地方政府將植保無人機納入農(nóng)業(yè)機械化推廣項目

為了進(jìn)一步推動植保無人機在小麥種植中的應(yīng)用，國家可以出臺相關(guān)補貼政策，并鼓勵地方政府將植保無人機納入農(nóng)業(yè)機械化推廣項目，有效減少農(nóng)民購買和使用無人機的成本，提高其使用意愿。補貼政策不僅應(yīng)涵蓋無人機設(shè)備的采購，還應(yīng)包括操作培訓(xùn)、維護(hù)和技術(shù)支持等方面，確保農(nóng)民能夠充分掌握和利用這一新興技術(shù)。此外，補貼政策的設(shè)計應(yīng)根據(jù)各地小麥種植的具體情況進(jìn)行調(diào)整。例如，在小麥種植面積較大的地區(qū)，可以提供更高比例的補貼，以促進(jìn)規(guī)?；瘧?yīng)用。而在小麥種植面積較小或分散的地區(qū)，可以通過提供補貼來支持農(nóng)民聯(lián)合購買和使用無人機，形成合作社模式，提高資源利用效率。此外，地方政府還可以設(shè)立專項基金，支持植保無人機企業(yè)的發(fā)展，推動本地?zé)o人機生產(chǎn)、研發(fā)和服務(wù)企業(yè)的成長。

5、建立植保無人機社會化服務(wù)組織，鼓勵植保無人機服務(wù)企業(yè)開展跨區(qū)域合作

為了更好地推廣和應(yīng)用植保無人機技術(shù)，可以建立社會化服務(wù)組織，為農(nóng)民提供飛行操作、病蟲害監(jiān)測、數(shù)據(jù)分析和技術(shù)咨詢等全方位的無人機植保服務(wù)，通過社會化服務(wù)組織，農(nóng)民可以以較低的成本享受到專業(yè)化的無人機植保服務(wù)，從而提高小麥種植的效率和效益。政府和行業(yè)協(xié)會應(yīng)積極推動植保無人機社會化服務(wù)組織的建立，制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保服務(wù)質(zhì)量和安全性，還可以通過政策支持和資金扶持，鼓勵服務(wù)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和業(yè)務(wù)拓展，不斷提升服務(wù)水平。與此同時植保無人機服務(wù)企業(yè)應(yīng)加強與科研機構(gòu)和高等院校的合作，開展技術(shù)研發(fā)和人員培訓(xùn)，提升技術(shù)水平和服務(wù)能力。

綜上所述，伴隨著智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)進(jìn)程的逐漸推進(jìn)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式發(fā)生了翻天覆地的變化，并逐漸由傳統(tǒng)生產(chǎn)向著自動化、智能化方向轉(zhuǎn)變。大數(shù)據(jù)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中所伴有的作用日益顯現(xiàn)。今后小麥栽培過程中就需要借助植保無人機等現(xiàn)代化的農(nóng)機裝備和智能技術(shù)，提升生產(chǎn)效率，減少人力成本投入，進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的安全性。

（作者單位：276000山東省臨沂市鄭城街道辦事處農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心）