無人機在小麥試驗和生產中的應用

蔡東明

（西北農林科技大學農學院，陜西楊凌 712100）

0 引言

小麥作為第二主糧解決了我國大約一半人口的吃飯問題，據統計2016年我國冬小麥種植面積是3.38億畝總產量12 885萬噸。近半個世紀以來經過小麥工作者的不懈努力我國小麥育種、試驗、示范、繁種、推廣、生產的體系完備而龐大，使小麥產量和品質呈現出跨越式發展。但仍然有一些問題困擾著小麥工作者，就是嚴重影響產量和品質的草、蟲（蚜蟲、紅蜘蛛）、病害（條銹病、白粉病、赤霉病，見圖1、2、3、4）。冬小麥至少要在冬前噴施一次除草劑，來年5月還要用殺蟲劑、殺菌劑、植物生長調節劑等農藥一噴三防，如果效果不好還要噴施第二次甚至第三次，勞動強度很大，而且人工噴施成本高、效果差、時間長。為了改變這一現狀我們積極引進先進技術嘗試使用大疆MG-1型農業植保無人機噴施農藥，經過定期觀察顯示無人機噴施效果好用時短而且成本低。

圖1 小麥田草害

圖2 小麥田蚜蟲

圖3 小麥條銹病

圖4 小麥白粉病

1 大疆農業植保MG-1型無人機簡介

大疆MG-1農業植保無人機是一款防塵、防水、防腐蝕的工業級產品，設計有先進的飛控、可靠的內循環冷卻系統、便攜式折疊機身和操控簡易的遙控器，展開時尺寸為1471×1471×482mm（不含螺旋槳），折疊后僅為780×780×482mm（見圖5、6）。它配備有強勁的八旋翼、八軸動力系統，載荷10公斤，推重比1∶2.2。該機主要用于農業噴施，可根據不同地形條件選擇智能、輔助、手動三種作業模式，無需事先繪測農田，在飛行期間直接規劃路線即可進行自動噴施。每小時作業量40～60畝，作業效率是人工噴施的40倍以上，并支持航線斷點智能記憶，主要技術參數見表1。

圖5 大疆MG-1農業植保無人機飛行噴施作業

圖6 大疆MG-1農業植保無人機地面靜態

表1 大疆MG-1農業植保無人機主要技術參數

2 大疆MG-1農業植保無人機使用效果

2016年11月9、10日2天對楊凌及周邊共6處約280畝試驗地進行無人機噴施除草劑作業，農藥是河南鄭州生產的金豹除草劑，無人機由具有正規執照人員操作，9、10日2天天氣晴朗溫度2～17℃、微風適合無人機飛行噴施農藥。11月14、16、18、20日分別對試驗地進行多點抽樣觀察發現14日雜草葉面普遍出現感藥斑點，16、18日斑點面積擴大葉面逐漸變黃枯萎，20日觀察雜草全部干枯死亡除草效果良好（見圖7、8、9、10）。

圖7 11月14日雜草葉面出現斑點

圖8 11月16日斑點面積擴大

圖9 11月18日雜草枯萎

圖10 11月20日雜草完全死亡

20世紀末第一代除草劑以杜邦巨星為代表，本世紀初第二代除草劑以奔騰為代表，近幾年出現的金豹在我國北方冬麥區都普遍采用，它們的除草效果明顯，噴施后大約第7天雜草葉面出現斑點，至大約第13天雜草完全死亡。本次使用無人機噴施雜草從出現斑點到完全死亡時段提前并縮短，分析原因應該是無人機噴施濃度比人工噴施高近10倍。從噴施除草劑效果來看無人機也非常適用于防治小麥蟲害和病害。

3 農業植保無人機使用優點

3.1 效果好。無人機具有作業高度低飄移少可空中懸停等特點，噴施時旋翼產生的向下氣流有助于增加農藥對農作物的穿透性防治效果好。

3.2 成本低。以本次噴施為例無人機和人工噴施用藥量相同，無人機使用費用10元/畝，總使用費用=280畝×10元/畝=2800.00元；如果人工噴施每畝地要噴3壺、10元/壺，總工錢=280畝×3壺×10元/壺=8400.00元，人工噴施成本是無人機的3倍。

3.3 高效安全。無人機噴施比人工速度快，規模作業可以達到每小時約40～60畝，與人工噴施相比其效率提高40倍以上。無人機通過地面遙控或GPS飛控操作，噴施作業人員遠距離操作避免暴露于農藥下的危險，提高了噴施作業的安全性。

3.4 用水量小、降低成本。無人機噴施農藥濃度大約是人工噴施的10倍，因此大大節約了用水量。以往人工噴施因用水量大需要雇用機動三輪車拉大水桶，無人機噴施只需2個裝蒸餾水的塑料壺。

3.5 減輕勞動強度。無人機噴施農藥與人工噴施相比無疑大大減輕了勞動強度，這對于現在農村主要勞動力都外出打工的現狀是非常適用的。

3.6 適應性廣。無人機不需要跑道助跑可垂直起降，通過改變飛行高度可以適應任何作物，不受丘陵、山區、坡地等復雜地形限制，非常適合我國廣大冬麥區使用推廣。

3.7 可緊急應對大面積爆發性草蟲病害。無人機因其噴施效率高，是大面積爆發性草蟲病害防治的最佳模式。

4 農業植保無人機使用應該注意的問題

4.1 配藥時先配母液充分稀釋避免堵噴頭。由于無人機噴施濃度高加之除草劑一般都是粉劑，因此配藥時一定要先配成母液并充分稀釋，容器下層不能出現糊狀沉淀更不能有糊塊，避免堵住無人機噴頭。

4.2 遠離油菜。按我國北方冬小麥主產區種植模式油菜比小麥早播10～15天，當小麥3～4葉期時油菜也處于苗期，此時若將除草劑噴到油菜上，油菜1～2周就會干枯死亡。

4.3 注意安全。無人機飛行時速度快旋翼轉速高，噴施農藥時一定要人員遠離并注意規避電線樹木房屋鳥類等。

5 結語

我國無人機發展已處于世界先進行列，并廣泛應用于軍事、旅游、傳媒、搜救等領域，應用于農業是無人機行業近幾年的新突破新亮點，通過此次噴施小麥除草劑并收到良好效果來看，無人機也適用于防治蟲害和病害以及其他作物的保護工作，相信無人機一定會在不久的將來以它防治效果好、成本低、高效安全、適應性廣等優點贏得農業工作者和廣大農民朋友們的青睞。

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