植保無人機(jī)在農(nóng)田病蟲害防治中的實(shí)踐探究

水稻在我國糧食作物中占據(jù)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(jī)械化防治已是新時期農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然需求。機(jī)械作業(yè)環(huán)節(jié)，如果施藥器械選用不當(dāng)，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(nóng)藥，不僅效率低，還容易造成土地污染，影響農(nóng)作物的質(zhì)量和產(chǎn)量。植保無人機(jī)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(jī)簡介植保無人機(jī)是指農(nóng)業(yè)用無人駕駛飛行器，農(nóng)用植保無人機(jī)最大承載量為25kg，適用范圍較廣，可滿足不同類型農(nóng)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(jī)主要由飛行平臺、噴灑機(jī)構(gòu)、導(dǎo)航飛控等構(gòu)成，可以通過遙控器在地面進(jìn)行控制。植保無人機(jī)的主要作用是觀察農(nóng)作物的生長情況、防治農(nóng)作物病蟲害等，可以通過傳感器與數(shù)字成像能力，讓種植人員全方位地觀察農(nóng)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(jī)還可以辨別農(nóng)作物是否健康，預(yù)估農(nóng)作物的產(chǎn)量。無人機(jī)自動化作業(yè)，一方面，能夠?qū)崿F(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(yuǎn)程監(jiān)控了解病蟲害發(fā)生情況與特點(diǎn)，有針對性地噴灑藥物，提高病蟲害防治效率。2植保無人機(jī)在農(nóng)田病蟲害防治的應(yīng)用優(yōu)勢2.1滿足噴灑作業(yè)的地形要求農(nóng)業(yè)種植區(qū)域一般都是土路或者山路，普通的農(nóng)業(yè)機(jī)械很難在田間順利開展工作，嚴(yán)重阻礙了種植人員播種或病蟲害防治工作的進(jìn)度。植保無人機(jī)的工作地點(diǎn)在空中，地形條件對植保無人機(jī)正常作業(yè)沒有影響。同時，一些小型植保無人機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)順利升降，促進(jìn)農(nóng)藥噴灑工作正常進(jìn)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(jī)行駛的快慢、風(fēng)速、農(nóng)藥特點(diǎn)、環(huán)境條件等因素，嚴(yán)格控制好植保無人機(jī)的施放劑量，并盡可能保持在4500～15000mL/hm2。與一般人工噴灑相比，植保無人機(jī)具有噴灑分布更均勻、霧化能力更好的優(yōu)點(diǎn)。在植保無人機(jī)噴灑的過程中，可以在農(nóng)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(jīng)濟(jì)效益。此外，在植保無人機(jī)噴灑農(nóng)藥的過程中，可以通過氣流的相對作用，將藥劑噴灑在農(nóng)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(hù)生態(tài)環(huán)境的作用［3］。2.3滿足全面植保方案需求在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的過程中，植保無人機(jī)的投入使用加快了農(nóng)作物產(chǎn)出速率。植保無人機(jī)屬于新型科技類產(chǎn)品，大力推廣植保無人機(jī)可以得到更全面、完善的植保方案，以此提高農(nóng)作物產(chǎn)量和質(zhì)量?，F(xiàn)階段，植保無人機(jī)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(shù)植保無人機(jī)都是由植保公司生產(chǎn)的，而專業(yè)植保公司會根據(jù)種植區(qū)域的農(nóng)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(shù)人員進(jìn)行指導(dǎo)，以便種植人員快速學(xué)會使用植保無人機(jī)。此外，植保公司在進(jìn)行病蟲害防治的過程中，應(yīng)成立專業(yè)化的無人機(jī)隊(duì)伍，以獲得更好的經(jīng)濟(jì)效益。2.4控制農(nóng)藥用量種植人員在開展病蟲害防治工作時，精準(zhǔn)用藥與控藥是關(guān)鍵，不僅關(guān)系到農(nóng)作物健康生長，而且與農(nóng)作物產(chǎn)量及質(zhì)量有密切聯(lián)系。為實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控藥的目的，可借助植保無人機(jī)噴施藥物，結(jié)合農(nóng)作物生長情況制訂相應(yīng)的藥劑噴灑方案，以科學(xué)合理地開展病蟲害防治作業(yè)。另外，控制農(nóng)藥用量，還能夠滿足農(nóng)作物噴藥需求，確保藥效發(fā)揮，一般植保無人機(jī)配藥量控制在7500mL/hm2左右。2.5提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平為提高農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)效率，可利用農(nóng)業(yè)機(jī)械進(jìn)行規(guī)?；a(chǎn)與經(jīng)營，既可有效提高農(nóng)作物質(zhì)量，也有利于提升農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)效益。植保無人機(jī)是提高病蟲害防治效率與防治水平的關(guān)鍵，通過低空作業(yè)，可滿足不同施藥要求，切實(shí)提高農(nóng)藥噴灑效率。與傳統(tǒng)人工施藥相比，植保無人機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)人藥分離，在保障操作人員生命安全的基礎(chǔ)上，最大限度地提高用藥安全性。在實(shí)際病蟲害防治環(huán)節(jié)，可在原有基礎(chǔ)上增設(shè)傳感設(shè)備，一方面，能實(shí)時監(jiān)測農(nóng)作物病蟲害發(fā)生情況；另一方面，能及時獲取農(nóng)作物生長狀況。與傳統(tǒng)人工施藥相比，植保無人機(jī)可更好地保障農(nóng)作物質(zhì)量，全面降低人工施藥強(qiáng)度，節(jié)約農(nóng)作物生產(chǎn)成本，實(shí)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(nóng)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(nóng)作物表面，不僅不利于提升防治效果，還會造成農(nóng)藥浪費(fèi)。采用植保無人機(jī)作業(yè)，能夠通過霧化方式使農(nóng)藥均勻作用于農(nóng)作物葉片部位，在減少農(nóng)藥用量的同時，降低施藥成本，提高了農(nóng)藥噴灑均勻度。2.7人工操作方便植保無人機(jī)多通過低空作業(yè)的形式開展病蟲害防治工作，農(nóng)藥會受到氣流的推動作用均勻?yàn)⒙溆谵r(nóng)作物葉片正面和背面，提高農(nóng)藥穿透度，增強(qiáng)病蟲害防治效果。另外，植保無人機(jī)體積小、質(zhì)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(jī)應(yīng)用中存在的問題1）植保無人機(jī)可能涉及隱私安全問題。由于植保無人機(jī)是由人直接操控，并需要在空中觀察，會造成他人農(nóng)田情況等相關(guān)隱私安全得不到有效保障。植保無人機(jī)是在空中對地面進(jìn)行觀測，空中沒有遮擋物，因此可能會看到他人的農(nóng)田，侵犯了他人的隱私。2）植保無人機(jī)承重太小，一次性無法承載太多農(nóng)藥，一般負(fù)重在5～25kg，而且電池的容量普遍較低，飛行時間只能維持8～20min。使用無人機(jī)對農(nóng)田噴灑農(nóng)藥，需要多次降落給無人機(jī)更換電池和加灌農(nóng)藥。3）植保無人機(jī)的價格相對昂貴，而且操作起來步驟繁雜。植保無人機(jī)屬于高科技類產(chǎn)品，售價一般很高，普通種植人員可能負(fù)擔(dān)不起，而且操作復(fù)雜，需要專業(yè)人員現(xiàn)場教學(xué)。4）植保無人機(jī)目前正處于發(fā)展初期階段，缺乏與之相符的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，尚未全面開展機(jī)器使用專業(yè)培訓(xùn)，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?xí)档蛧娝幮剩?］。5）目前小型植保無人機(jī)缺乏專用化學(xué)藥物，種植人員多選擇常規(guī)藥劑代替，尚未科學(xué)合理把控藥劑用量，僅憑自身感覺或經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行操作，此舉不僅會增加無人機(jī)設(shè)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(jī)病蟲害防治效果。6）農(nóng)作物生長均有固定的時間與季節(jié)，因此，無人機(jī)有作業(yè)淡旺季，處于病蟲害防治旺季時，無人機(jī)市場需求量偏高，處于病蟲害防治淡季時，無人機(jī)多處于閑置狀態(tài)，對植保無人機(jī)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益造成不良影響。4推進(jìn)植保無人機(jī)有效應(yīng)用的措施4.1加大政策支持力度當(dāng)前部分地區(qū)植保無人機(jī)正處于發(fā)展初級階段，對農(nóng)作物病蟲害防治缺乏針對性研究，因此，政府部門應(yīng)加大對無人機(jī)技術(shù)的政策支持力度，積極促進(jìn)無人機(jī)的研發(fā)工作，提高資金補(bǔ)貼，助力農(nóng)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。此外，農(nóng)業(yè)工作人員要成立無人機(jī)管理部門，目前植保無人機(jī)還沒有標(biāo)準(zhǔn)的制度規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，延緩了植保無人機(jī)的推廣進(jìn)度。因此，政府相關(guān)部門應(yīng)盡快制訂完善植保無人機(jī)的相關(guān)流程，確保其操作規(guī)范、合理。4.2政府主導(dǎo)與企業(yè)推廣相結(jié)合農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)工作存在著一定的特殊性，如果單純通過企業(yè)進(jìn)行宣傳，工作難度非常大。所以，政府應(yīng)提供相應(yīng)指導(dǎo)與幫助，實(shí)現(xiàn)植保無人機(jī)大范圍使用。目前，農(nóng)業(yè)植保無人機(jī)已經(jīng)被各個地區(qū)廣泛使用，有些地區(qū)將植保無人機(jī)納入到農(nóng)機(jī)補(bǔ)貼范疇，同時開展了農(nóng)用植保無人機(jī)現(xiàn)場觀摩活動，為后續(xù)無人機(jī)推廣工作奠定了基礎(chǔ)。同時，對于農(nóng)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(shí)現(xiàn)的，也需要施藥技術(shù)作為支撐。因此，在植保無人機(jī)的推廣過程中，種植人員要根據(jù)當(dāng)?shù)胤N植農(nóng)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(jī)推廣模式農(nóng)業(yè)公司在發(fā)展過程中不能單打獨(dú)斗，應(yīng)該積極與無人機(jī)供應(yīng)商達(dá)成合作關(guān)系。政府相關(guān)部門也應(yīng)做好對無人機(jī)的管理工作，保證無人機(jī)應(yīng)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(diǎn)發(fā)展對象。4.4制定科學(xué)合理的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為了保障植保無人機(jī)的規(guī)范使用和無人機(jī)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展，已經(jīng)出臺了相關(guān)法規(guī)，制定了植保無人機(jī)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但是，植保無人機(jī)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(biāo)準(zhǔn)。此外，農(nóng)用植保無人機(jī)農(nóng)藥的使用方法和指標(biāo)也缺乏具體規(guī)定，導(dǎo)致有關(guān)工作沒有合理的參考方向。因此，農(nóng)業(yè)部門應(yīng)該與植保無人機(jī)研發(fā)部門等建立合作關(guān)系，根據(jù)實(shí)際情況建立科學(xué)合理的無人機(jī)工作標(biāo)準(zhǔn)。4.5研發(fā)農(nóng)用植保無人機(jī)專業(yè)化噴灑藥劑農(nóng)用植保無人機(jī)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(nóng)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(shè)施更為匹配，缺乏農(nóng)用植保無人機(jī)專用藥劑。因此，要不斷加強(qiáng)農(nóng)用植保無人機(jī)專用藥劑的研發(fā)，通過提高藥劑適用性來凸顯農(nóng)用植保無人機(jī)的防治效果。4.6建設(shè)農(nóng)用植保無人機(jī)操作隊(duì)伍農(nóng)用植保無人機(jī)作為一種新型高效的農(nóng)用設(shè)備，其操作水平直接關(guān)系到農(nóng)藥噴施效果與質(zhì)量。為提高操作人員技術(shù)水平與能力，要不斷加大專業(yè)培訓(xùn)力度，各地農(nóng)業(yè)部門要加強(qiáng)無人機(jī)使用培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的設(shè)立，制訂與人才培養(yǎng)相關(guān)的課程內(nèi)容和培訓(xùn)制度，由專業(yè)技術(shù)人員開展培訓(xùn)工作，除了學(xué)習(xí)理論知識、模擬操作方面外，還要注重實(shí)踐飛行、無人機(jī)維修養(yǎng)護(hù)的培訓(xùn)，為保障培訓(xùn)質(zhì)量，所有培訓(xùn)人員均要經(jīng)過考核且持證上崗，確保廣大種植人員全面掌握無人機(jī)操作方式，在降低無人機(jī)故障發(fā)生率的同時，延長無人機(jī)的使用時間。由植保無人機(jī)制造商做好相關(guān)服務(wù)作業(yè)，向購置種植人員科學(xué)、系統(tǒng)講解相關(guān)操作知識，提供專業(yè)化技術(shù)服務(wù)與支持，最大限度地發(fā)揮植保無人機(jī)的作業(yè)水平，全面提高農(nóng)作物病蟲害防治效率。5植保無人機(jī)的發(fā)展前景盡管植保無人機(jī)在農(nóng)作物病蟲害防治中還存在些許技術(shù)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(nóng)業(yè)規(guī)?；l(fā)展的背景下，需根據(jù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求研發(fā)植保技術(shù)，并制定與之相符的行業(yè)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，加大植保無人機(jī)購置補(bǔ)貼力度，提升市場保有量，不斷擴(kuò)大植保無人機(jī)應(yīng)用范圍。另外，健全完善植保無人機(jī)服務(wù)體系，為廣大種植戶