探析無人機高濃度施藥對水稻品質的影響

封柏軍

摘 要 為了分析無人機高濃度施藥對水稻品質造成的影響，本文通過試驗的方式，對常規施藥和無人機高空施藥方式進行了對比，試驗結果表明無人機高濃度施藥對水稻品質造成的不利影響小于普通施藥方式。

關鍵詞 無人機；高濃度；水稻品質

農藥在提升農作物產量方面起到了重要的作用。無人機技術的發展，使其成為了一種噴灑農藥的重要工具，實踐結果表明，無人機高濃度對水稻品質的影響小于地面機械施藥。

1 試驗材料及方法

1.1 試驗材料

試驗材料。本次試驗所需的材料包括：（1）水稻品種。本次試驗所選擇的水稻品種是在南方地區大范圍種植的南粳50。（2）試驗土壤。土壤類型為風干砂壤土。（3）試驗藥劑。毒死蜱乳油、己唑醇懸浮劑；（4）試驗設備。包括地面噴霧塔、電子天平和容量瓶等等。

試驗處理。按照一定標準進行農藥噴灑，噴灑次數為3次，貫穿于水稻的整個生長周期。在水稻收割完成后，對其進行處理，然后準確分類，隨機挑選試驗樣品[1]。

1.2 試驗儀器和方法

1.2.1 X射線衍射儀

水稻的組成部分相對較多，主要包括纖維素、淀粉、蛋白質等物質。其中，淀粉占據的比例為75%以上，吸水率、膠稠度與淀粉含量存在密切的關聯，由此可知，水稻的大部分特性都會被淀粉組成結構所決定。利用X射線衍射儀對水稻進行照射，所得到的圖譜，能夠對水稻淀粉團粒的排列情況進行反映。并且這個圖譜，還能細化淀粉的類型。

對于水稻來說，結晶度十分重要，主要是這一物質決定了水稻的口感品質。通過X射線衍射儀的使用，對水稻樣品中的淀粉晶體結構進行測量，并提升試驗結果的準確性。試驗人員需要對樣品進行處理，將其磨成粉末，放置于儀器之中進行試驗，重復5次即可。

1.2.2 動態熱機械分析儀

在品質一般的大米中，刨除水分之外，其主要物質為淀粉，螺旋狀的無定形直鏈淀粉分子和晶態的支鏈淀粉分子是淀粉的主要構成，屬于一種半晶態的聚合物質。通過試驗，對與之相關的各種因素進行測定，有助于我們了解水稻的聚合物力學性能。故應用動態熱機械分析儀，對水稻樣品進行檢驗，可以為水稻品質的計算提供依據。

2 試驗結果分析

2.1 水稻結晶度分析

試驗結果表明，使用普通施藥方式后，水稻樣品的結晶度會出現明顯的變化，且這種變化會隨著藥物濃度的上升而加大，但無人機施藥則與之截然相反，但變化的幅度較小。普通施藥方式噴灑己唑醇懸浮劑，產生的效果與噴灑毒死蜱大致相同，隨著藥物濃度的不斷上升，水稻結晶度會隨之增加，無人機高濃度噴灑己唑醇懸浮劑，水稻結晶度會減少，但幅度較小。

通過上述分析可知，無人機高濃度施藥和普通施藥方式，都會影響水稻的結構，但總體而言，無人機高濃度施藥的影響弱于普通施藥方式。

2.2 水稻籽粒鉆彈性分析

線性粘彈區能夠對物料應力應變的線性關系進行反映，屬于一個區域，且具有恒定性的特點，在這個區域之中，物料儲能模量和損耗模量的變化幅度較小，但區域之外，上述兩種能量的變化幅度較大，基于線性粘彈區的特點，在這一區域采取頻率掃描的方式，對水稻籽粒進行分析，可以保證分析結果的準確性[2]。

2.2.1 測量水稻籽粒的儲能模量

儲能模量就是所謂的彈性度量，能夠對水稻籽粒的剛性進行體現，簡言之，儲能模量是水稻剛度的決定性因素，二者具有正向關聯。試驗結果表明，無人機高濃度噴灑后的水稻，具有更高的儲能模量，并且，無人機噴賽的藥物濃度僅為60%，而常規噴灑的農藥濃度則高達100%，由此可見，無人機高濃度施藥對水稻品質的影響小于常規噴藥方式。

2.2.2 測量水稻籽粒的損耗模量

損耗模量是指水稻資料的粘性度量，可以體現水稻籽粒所在受到沖擊后損耗的能量。在測量損耗模量時，需要將損耗因子作為指標。

通過試驗得知，無人機高濃度施藥（60%毒死蜱）和常規施藥（100%毒死蜱）后，水稻籽粒的損耗模量均有所增加，但采取無人機施藥的水稻籽粒，其損耗模量要高于的常規施藥方式，并且，損耗模量的增加頻率也高于常規施藥。

但噴灑己唑醇懸浮劑時，兩種施藥方式所產生的損耗模量并無過大的差異。試驗結果表明，無人機高濃度施肥后，試驗水稻籽粒的損耗因子會隨著頻率的變化而變化，具體變化動作為先下降后上升，其最小值為0.5，而最大值為1.0，由此得知，彈性性狀是水稻籽粒粘彈特性的主要特征，具有較大的硬度，無人機施藥與普通施藥相比，前者的損耗因子要大于后者。

使用頻率掃描儀對無人機噴藥（60%己唑醇懸浮劑）和普通施藥（100%己唑醇懸浮劑）的水稻籽粒進行掃描，發現二者的損耗因子大致相同，但前者稍低于后者。從側面反映出無人機噴藥不會對水稻阻尼特性造成嚴重的損害。

2.3 試驗結論

（1）試驗結果表明，無人機高濃度施藥和普通施藥方式，均會影響水稻的微觀結構，農藥濃度和影響之間存在著正向關聯，簡言之，就是農藥濃度越高，產生的影響越大。但無人機高濃度施藥造成的影響小于普通施藥方式。（2）在應用無人機噴灑毒死蜱之后，水稻的硬度會上升，且這一指標高于普通施藥方式。但是應用這兩種施藥方式噴灑己唑醇懸浮劑時，二者并無過大的差異。（3）試驗結果表明，高濃度噴灑會對水稻品質造成影響，主要體現在水稻結晶度和熱機械性能方面，但影響的大小與藥劑種類關聯密切，因此，在應用無人機高濃度施藥方式噴灑農藥時，需要對農藥進行檢測，以減弱高濃度農藥造成的不利影響。

3 結語

綜上所述，在新時期背景，人們生活質量不斷提升，對食品質量和安全愈加重視，為滿足人民群眾的需求，各種先進的設備和技術被應用于農作物生產之中，無人機高濃度施藥就是時代發展下的產物，這種施藥方式與普通施藥方式相比，對水稻品質造成的影響較小，已經在部分地區實現了應用。為弱化不利影響，建議在應用這種施藥方式前，采取試驗的方式檢測農藥，以保證農藥的安全。

參考文獻

[1]張豪，等.無人機果樹施藥旋翼下洗氣流場分布特征研究[J].農業工程學報，2019，35（18）：44-54.

[2]蒙艷華，郭永旺，蘭玉彬，等.植保無人機低容量高濃度施藥藥劑在小麥植株上的消解動態研究[J].農業工程技術，2018，38（09）：94-98.