果樹應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)前景分析

摘要：本文簡(jiǎn)要回顧了多旋翼無(wú)人機(jī)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的發(fā)展歷程，總結(jié)了果樹及其有害生物的主要特點(diǎn)，概述了植保無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)和類型，指出了植保無(wú)人機(jī)應(yīng)用于果樹的優(yōu)點(diǎn)和弊端，對(duì)植保無(wú)人機(jī)在果樹上的應(yīng)用前景進(jìn)行了初步的分析評(píng)判。

中圖分類號(hào)：S66 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B DOI編碼：10.19440/j.cnki.1006-9402.2025.02.022

無(wú)人機(jī)屬于高科技產(chǎn)品，分為電動(dòng)多旋翼無(wú)人機(jī)和燃油直驅(qū)多旋翼無(wú)人機(jī)。我國(guó)在電動(dòng)多旋翼民用無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造水平在全球獨(dú)占頭，是生產(chǎn)和應(yīng)用大國(guó)。近年來(lái)無(wú)人機(jī)已在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，且發(fā)展迭代速度非常快，但用于農(nóng)業(yè)植保僅有10余年的歷史，本文中所說(shuō)的無(wú)人機(jī)也特指電動(dòng)多旋翼無(wú)人機(jī)。2014年，南方水稻種植區(qū)開始有人嘗試使用多旋翼無(wú)人機(jī)噴灑農(nóng)藥防治水稻病蟲害。2016年，在少數(shù)成規(guī)模的無(wú)人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)的參與帶動(dòng)下，試驗(yàn)探索出在農(nóng)作物大田無(wú)人機(jī)噴灑農(nóng)藥的技術(shù)參數(shù)及作業(yè)方案；同時(shí)有些無(wú)人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)開始在蘋果、櫻桃、柑橘等果樹上試驗(yàn)無(wú)人機(jī)噴藥和其它方面的應(yīng)用技術(shù)。由于果樹與農(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育特性有很大的不同，加上自身具有較厚的葉幕層，植保無(wú)人機(jī)的應(yīng)用效果會(huì)受到更多主客觀因素的影響，其在果樹上的應(yīng)用前景倍受專業(yè)人士及果農(nóng)的關(guān)注。本文根據(jù)植保無(wú)人機(jī)在果樹上的應(yīng)用實(shí)踐，結(jié)合自身的林果技術(shù)推廣經(jīng)驗(yàn)對(duì)此進(jìn)行初步的分析評(píng)判。

1果樹及其有害生物的主要特點(diǎn)

1.1樹冠高大果樹為多年生植物，喬木果樹有一個(gè)人工整形修剪出的高大樹冠，占據(jù)地面上的空間較大；樹冠上的枝條呈立體分布，且不同的果樹樹種具有不同的冠形。

1.2樹冠葉幕層厚成齡喬木果樹樹冠葉幕層較厚，厚度多數(shù)為 1～3m， 稀植大冠形葉幕層厚度更是在 3m 以上，枝條茂密，果實(shí)在樹冠上立體分布。

1.3樹冠形態(tài)隨季節(jié)變化而變化同一年度內(nèi)的不同季節(jié)與生長(zhǎng)階段，果樹樹冠葉幕層形態(tài)和葉幕厚度隨季節(jié)發(fā)生變化，冬季與早春為無(wú)葉狀態(tài)，春季為鮮花滿樹和嫩葉覆蓋狀態(tài)，夏季為枝繁葉茂狀態(tài)，秋季為碩果累累和葉片稀疏至脫落狀態(tài)。

1.4有害生物種類多，危害時(shí)間長(zhǎng)果樹上的有害生物種類眾多，如枝干類、葉片類和果實(shí)類病蟲害，樹種之間有害生物種類差別較大，且在年度內(nèi)的危害期從春季一直持續(xù)到秋季，因此果樹生長(zhǎng)期內(nèi)需多次噴藥防治以避免造成嚴(yán)重的后果，防治中使用的農(nóng)藥種類也較多。

1.5有害生物多分布于葉片的背面為躲避太陽(yáng)暴曬及減少被天敵捕獲的機(jī)率，果樹葉片的有害生物常潛伏在葉片背面上危害，潛伏或危害在葉片正面的較少，增加了噴藥防治的難度。

2植保無(wú)人機(jī)的特點(diǎn)與類型

2.1特點(diǎn)一是體積與載重量大，作業(yè)續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，往返灌注藥液次數(shù)少；二是安裝攝像頭和必備軟件，具有地形視覺(jué)識(shí)別功能，能隨著地形的起伏進(jìn)行升降，確保自身的飛行安全和精準(zhǔn)噴藥；三是智能化程度高，能實(shí)現(xiàn)一定程度的自主作業(yè)和自動(dòng)記錄。

2.2類型目前廣泛用于農(nóng)林植保的無(wú)人機(jī)，主要是大疆T系列和極飛系列大型電動(dòng)多旋翼無(wú)人機(jī)，如大疆T20、T25P、T50、T60，極飛P60、P150等型號(hào)。

3果樹應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)的優(yōu)點(diǎn)

3.1噴灑農(nóng)藥精準(zhǔn)度高植保無(wú)人機(jī)裝有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，能自動(dòng)規(guī)劃噴藥航線，噴施部位精準(zhǔn)，對(duì)果樹病蟲害的防治效果良好，并能避免人工噴藥的漏噴、重噴現(xiàn)象。

3.2噴灑農(nóng)藥速度快植保無(wú)人機(jī)采用高濃度藥液噴灑，霧流均勻，飄移少，飛行速度快，單機(jī)每小時(shí)的作業(yè)面積達(dá)到 0.8～1.0hm²（ 12～15 畝），噴藥效率高，極大提升了病蟲害防治的時(shí)效性。

3.3噴灑農(nóng)藥成本低植保無(wú)人機(jī)噴霧較傳統(tǒng)人工噴藥方式可節(jié)省農(nóng)藥 25%-30%， 果樹每 用水量?jī)H為 5～10L， 比傳統(tǒng)打藥機(jī)節(jié)省了近20倍，減輕了環(huán)境污染，減少了用工量，有效降低了用藥成本。

3.4人員安全性高植保無(wú)人機(jī)對(duì)果樹噴藥，飛手只需手拿遙控器操作即可噴灑，遠(yuǎn)離了噴藥環(huán)境，使人體不易受到農(nóng)藥的侵害。

4果樹應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)的弊端

雖然果樹應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)具有省工、省時(shí)、省農(nóng)藥、省水、霧化程度高、效率高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在著以下明顯的缺點(diǎn)。

4.1藥液的穿透力不夠，很難穿透生長(zhǎng)期樹冠的下部和內(nèi)膛這是植保無(wú)人機(jī)噴藥的最大缺點(diǎn)，由于多數(shù)喬木果樹生長(zhǎng)期的葉幕層較厚，而植保無(wú)人機(jī)的噴頭非常細(xì)，噴灑出的霧滴直徑非常小，約為 100μm， 通常飛行高度在樹冠上方 1.5～3.0m 區(qū)域，噴灑后附著在樹冠上部和葉片正面的霧滴明顯多于樹冠下部與葉片背面，穿透葉幕層能到達(dá)樹冠中下部的霧滴較少，加上果樹生長(zhǎng)期的病蟲多數(shù)潛伏在葉片背面及通風(fēng)透光差的樹冠內(nèi)膛，因此病蟲害防治效果樹冠上部要明顯優(yōu)于下部與內(nèi)膛。

4.2使用場(chǎng)景和時(shí)機(jī)局限性大一是果園地塊的上方或周邊不能有高大的飛行障礙物如高大樹木、電線等，否則無(wú)人機(jī)自身的安全會(huì)受到威脅；二是果園風(fēng)大時(shí)作業(yè)藥液易飄移，會(huì)出現(xiàn)噴灑不均勻的情況，影響防治效果；三是當(dāng)有些果樹病蟲害如葉螨、蚜蟲、斑點(diǎn)落葉病、炭疽病等已經(jīng)中度發(fā)生需要噴藥防治時(shí)，只有對(duì)樹冠均勻噴灑足夠大的藥液量才能產(chǎn)生好的防治效果，而此時(shí)采用噴藥量很小的植保無(wú)人機(jī)防治效果就不甚理想，所以植保無(wú)人機(jī)多用于果樹病蟲害的預(yù)防或有組織的統(tǒng)防統(tǒng)治。

4.3高濃度藥液易造成葉片和果實(shí)的藥害風(fēng)險(xiǎn)高濃度的藥液直接噴灑到果樹葉片和果實(shí)上，在高溫強(qiáng)光條件下極易造成葉片的萎縮、卷曲、發(fā)黃等，在果實(shí)上易形成難以消除的藥斑、果銹等，降低了果實(shí)的商品價(jià)值。因此采用植保無(wú)人機(jī)噴藥對(duì)藥劑的選擇性非常高，盡量不使用有安全風(fēng)險(xiǎn)的農(nóng)藥如己唑醇、丙環(huán)唑、蟲螨腈、氟鈴脲等。

4.4植保無(wú)人機(jī)防治效果受飛手操作水平的影響較大不同的果樹因所處地形不同、樹形各異，需要設(shè)定不同的飛行速度、高度、噴藥量等參數(shù)，一旦這些參數(shù)設(shè)置不準(zhǔn)就會(huì)造成飛防效果的差異。另外，作業(yè)環(huán)境高溫、無(wú)陰涼暴曬，加上飛手的工資與飛防面積掛鉤，這二者疊加會(huì)導(dǎo)致有些飛手在作業(yè)時(shí)圖速度、圖省事，忽視噴灑質(zhì)量，進(jìn)而影響果樹的飛防效果。

4.5購(gòu)買與維修費(fèi)用高一架質(zhì)量比較好的植保無(wú)人機(jī)單價(jià)一般在4萬(wàn)元以上，加上使用過(guò)程中電池的更換、出現(xiàn)故障或撞機(jī)后不菲的維修費(fèi)用，所以普通的家庭種植戶難以承受如此高的費(fèi)用，更適合于有一定經(jīng)濟(jì)實(shí)力規(guī)模較大的農(nóng)場(chǎng)或果園經(jīng)營(yíng)者、專業(yè)合作社和飛防服務(wù)公司擁有。

5 應(yīng)用前景分析

植保無(wú)人機(jī)在果樹上的應(yīng)用前景與果樹樹形、果樹樹齡、噴藥時(shí)期、防治效果、使用成本、應(yīng)用拓展等方面密切相關(guān)，是決定其能否在果樹上大面積推廣應(yīng)用的關(guān)鍵因素。

5.1果樹樹形喬木果樹密植栽培采用的小冠形如桃樹Y形、開心形，蘋果高紡錘形、細(xì)長(zhǎng)紡錘形，柑橘的小圓頭形；藤本果樹如葡萄的單臂“廠”形、雙臂T形、籬架形等樹形果園，可以全年使用植保無(wú)人機(jī)噴藥防治病蟲害。而大冠形喬木果樹如梨樹、蘋果、櫻桃等的疏散分層形、半圓形、自由紡錘形只有在春季落花前使用植保無(wú)人機(jī)，才能達(dá)到良好的防治效果。

5.2果樹樹齡無(wú)論采用何種樹形，喬木果樹在幼樹期至初果期均可全年使用植保無(wú)人機(jī)噴藥防治病蟲害；對(duì)于成齡盛果期果樹，應(yīng)在春季使用植保無(wú)人機(jī)噴藥，才能實(shí)現(xiàn)預(yù)期的防治目標(biāo)。

5.3噴藥時(shí)期采用大冠形的成齡盛果期北方果樹，春季落花前樹冠無(wú)葉片或葉片稀疏，可應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)對(duì)果樹清園或花期防治；落花后葉片長(zhǎng)出，葉幕層變厚，直至果實(shí)采收前，應(yīng)用植保無(wú)人機(jī)噴藥對(duì)果樹病蟲害的防治效果就會(huì)大打折扣，需采用其它噴藥方式防治。

5.4防治效果在其它條件確定的前提下，果樹不同生長(zhǎng)期適宜的農(nóng)藥選擇和使用濃度、飛手的操作能力、適當(dāng)?shù)奶鞖鈼l件，是植保無(wú)人機(jī)飛防效果的關(guān)鍵，也是決定其應(yīng)用前景的重要檢驗(yàn)指標(biāo)。

5.5使用成本目前植保無(wú)人機(jī)單機(jī)每小時(shí)的作業(yè)面積均在 以上，果樹無(wú)人機(jī)噴藥的承租價(jià)大體每 為 15～25 元，有 3335m²（5 畝）果樹的每次噴藥支出僅相當(dāng)于1d打工的收入，這個(gè)數(shù)額的成本支出果園經(jīng)營(yíng)者多數(shù)都能接受。

5.6應(yīng)用拓展植保無(wú)人機(jī)除實(shí)施噴藥外，依據(jù)其動(dòng)力充足、定位精準(zhǔn)的特性，還可拓展到果樹的授粉、疏花、葉面噴肥、控制旺梢、果實(shí)運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)過(guò)程和場(chǎng)景，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，提升無(wú)人機(jī)的性價(jià)比。另外，從中長(zhǎng)期發(fā)展看，無(wú)人機(jī)在果樹上的應(yīng)用方向?yàn)闊o(wú)人化、智能化、精準(zhǔn)化，進(jìn)一步降低飛手的操作強(qiáng)度。

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