無人機(jī)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用綜述

吳銳

摘要：近年來，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理中的應(yīng)用越來越廣泛，無人機(jī)便捷靈活、安全高效，運(yùn)用無人機(jī)可對田間土壤濕度、農(nóng)作物生長情況及病蟲害情況進(jìn)行有效的監(jiān)測。在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，科學(xué)合理應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)，可提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的信息化與精準(zhǔn)化程度，改善人工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的不足，并有效提高現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率與質(zhì)量，幫助廣大農(nóng)戶實現(xiàn)增產(chǎn)增收。

關(guān)鍵詞：無人機(jī);現(xiàn)代化農(nóng)業(yè);農(nóng)作物監(jiān)測;農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化程度的不斷加深，單純地依靠機(jī)械化已經(jīng)無法滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)管理的質(zhì)量與效率要求。將無人機(jī)應(yīng)用到現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理中，可有效提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量與效率，無人機(jī)憑借無線電遙感技術(shù)與程序控制技術(shù)，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程進(jìn)行全方位的監(jiān)測控制。無人機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，不僅更新了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方法，而且進(jìn)一步提升了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平。

1? ? 在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用無人機(jī)的好處

1.1? 安全性與作業(yè)效率高

一般情況下，植保無人機(jī)的田間噴灑作業(yè)可達(dá)到每小時85畝至105畝，與常規(guī)的人工噴灑相比，植保無人機(jī)的工作效率可超出近百倍[1]。另外，在田間農(nóng)藥噴灑上，無人機(jī)具備一定的安全性，農(nóng)民不需要與農(nóng)藥進(jìn)行直接接觸，可有效避免化學(xué)農(nóng)藥對農(nóng)民身體健康的傷害。

1.2? ?自主作業(yè)

在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，無人機(jī)的自主作業(yè)程度比較高，在無人機(jī)飛行高度限定范圍內(nèi)，其噴灑比較靈活自由，并不會受到高度、地形等因素的限制[2]。通過遠(yuǎn)距離遙控操作，無人機(jī)可實現(xiàn)自主作業(yè)，在使用無人機(jī)進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理前，相關(guān)操控工作人員需要做好無人機(jī)航行規(guī)劃工作，并將其錄入到無人機(jī)控制系統(tǒng)中，以防止無人機(jī)偏離路線。

1.3? ?農(nóng)業(yè)病蟲害防治效果佳

在田間農(nóng)作物病蟲害防治上，無人機(jī)發(fā)揮著一定的作用，相對來說，用于噴灑農(nóng)藥的無人機(jī)飛行作業(yè)高度比較低，在無人機(jī)工作運(yùn)轉(zhuǎn)中，化學(xué)農(nóng)藥通過噴灑器高速噴出，并在無人機(jī)旋翼氣流加速作用下構(gòu)成農(nóng)藥氣霧流，這樣既可提升農(nóng)藥的滲透性，也可減少農(nóng)藥的消耗損失，防治農(nóng)業(yè)病蟲害的效果更突出[3]。

2? ? 前郭縣農(nóng)業(yè)生產(chǎn)概況

前郭縣屬于典型的溫帶大陸性季風(fēng)氣候，四季區(qū)分非常明顯，由此形成了獨具特色的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)[4]。吉林省前郭縣地處黃金玉米帶，全縣現(xiàn)有農(nóng)業(yè)耕地面積大約為460萬畝，其中290萬畝耕地用于玉米種植，110萬畝耕地用于水稻種植，剩余耕地用于種植無公害瓜果蔬菜等，是重要的糧食生產(chǎn)基地。所以說，要想促進(jìn)前郭縣糧食的增產(chǎn)增收，必須加快農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)腳步，應(yīng)用先進(jìn)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理技術(shù)。

3? ? 無人機(jī)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)信息監(jiān)測中的具體應(yīng)用

3.1? ?監(jiān)測田間土壤濕度

在玉米、水稻等農(nóng)作物生長中，保持土壤濕度至關(guān)重要，同樣在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，田間土壤環(huán)境及土壤濕度是重要的監(jiān)測指標(biāo)。前郭縣春季干旱多風(fēng)，夏季濕熱多雨，這樣的氣候變化給當(dāng)?shù)靥镩g土壤濕度造成一定的影響。不同的農(nóng)作物對于土壤濕度的需要有所不同，只有保證不同農(nóng)作物在適合的土壤濕度條件下，才能促使其健康茁壯生長。以往的土壤濕度檢測方法不夠完善，只能在短時間及有限范圍內(nèi)進(jìn)行田間土壤濕度的動態(tài)監(jiān)測。無人機(jī)搭載可見光及圖像信息處理平臺，可實時獲取農(nóng)業(yè)基地的田間土壤濕度信息，應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)可有效監(jiān)測田間土壤的濕度，廣大農(nóng)戶及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地管理工作人員可進(jìn)一步了解并掌握區(qū)域內(nèi)田間土地的旱澇情況，以便采取相應(yīng)的處理措施。

3.2? ?監(jiān)測農(nóng)作物生長

運(yùn)用無人機(jī)不僅可以監(jiān)測農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地的田間土地環(huán)境信息，還可全方位監(jiān)測不同農(nóng)作物的生產(chǎn)信息，如此農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地的管理人員可根據(jù)獲取的農(nóng)作物生長信息進(jìn)行深入分析探究。相關(guān)工作人員可利用無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行農(nóng)作物照片采集或者是光譜分析，在此基礎(chǔ)上，對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地內(nèi)的玉米、水稻及瓜果蔬菜等農(nóng)作物生長情況進(jìn)行動態(tài)化監(jiān)測。與此同時，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地的工作人員可結(jié)合獲取的農(nóng)作物生長監(jiān)測信息，有計劃、有目的地調(diào)整農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理措施。比如觀測分析玉米、水稻及瓜果蔬菜的長勢及營養(yǎng)需求，做好施肥、澆水、噴灑農(nóng)藥等工作。此外，相關(guān)工作人員可在無人機(jī)上裝載高清攝像頭，在一定時期內(nèi)對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地中的農(nóng)作物進(jìn)行多譜圖像拍攝，并對各項數(shù)據(jù)信息進(jìn)行對比分析，以制定科學(xué)合理的管理方案。無人機(jī)可用于監(jiān)測單位面積內(nèi)農(nóng)作物的生長狀態(tài)，是否存在倒伏，農(nóng)作物的種植密度等，所以說，使用無人機(jī)進(jìn)行現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，可真正實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的增產(chǎn)增收。

3.3? ?監(jiān)測農(nóng)作物病蟲害

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地的工作人員可通過使用無人機(jī)深入了解并掌握農(nóng)作物植株的生長狀態(tài)，比如有無枝葉枯黃長斑或者是病蟲害侵襲的情況。在此基礎(chǔ)上，相關(guān)工作人員可根據(jù)農(nóng)作物的病蟲害程度，制定有效的病蟲害防治處理方案，以保護(hù)農(nóng)作物的健康生長。一旦發(fā)生大面積的病蟲害侵襲時，運(yùn)用無人機(jī)可快速準(zhǔn)確地鎖定農(nóng)作物受災(zāi)面積及受災(zāi)程度，以便農(nóng)業(yè)基地工作人員及時進(jìn)行農(nóng)作物病蟲害防治，在最大限度上降低損失。

4? ? 無人機(jī)在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理中的具體應(yīng)用

除了上述獲取田間土壤環(huán)境信息、農(nóng)作物生長情況以及病蟲害信息等方面，無人機(jī)也可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，通常情況下，無人機(jī)可用于自動播種、農(nóng)藥噴灑、農(nóng)作物施肥、農(nóng)作物授粉以及農(nóng)業(yè)管理等。

4.1? ?噴灑農(nóng)藥

在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，無人機(jī)可用于農(nóng)藥噴灑，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地的工作人員可借助智能控制技術(shù)對發(fā)生病蟲害的農(nóng)田做出準(zhǔn)確的定點，并對無人機(jī)進(jìn)行控制，比如在一定時間段內(nèi)噴灑多少劑量的農(nóng)藥，這樣可增強(qiáng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地各種農(nóng)作物病蟲害防治的針對性。應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)合理控制農(nóng)藥噴灑量，通過科學(xué)的農(nóng)藥噴灑，可為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地的農(nóng)作物生產(chǎn)提供良好的生長環(huán)境，以保證農(nóng)作物的健康生長。隨著無人機(jī)技術(shù)的日趨成熟，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地的工作人員在進(jìn)行農(nóng)藥噴灑時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合不同種類農(nóng)作物的生長需求，田間病蟲害分布對無人機(jī)的噴灑作業(yè)范圍做出調(diào)整，以免出現(xiàn)重復(fù)用藥的現(xiàn)象，真正做到準(zhǔn)確治理，從而有效提升農(nóng)作物的生產(chǎn)質(zhì)量。

4.2? ?農(nóng)作物施肥

相對于人工施肥與機(jī)械化施肥，無人機(jī)遠(yuǎn)程施肥具備非常突出的優(yōu)勢，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地的工作人員利用GPS定位技術(shù)與遙控技術(shù)可遠(yuǎn)程操控?zé)o人機(jī)進(jìn)行田間施肥工作，這樣既節(jié)省了大量的人力，提高了田間施肥效率，也優(yōu)化了施肥效果。除此之外，相關(guān)工作人員可根據(jù)不同時期農(nóng)作物生長的營養(yǎng)需求，控制無人機(jī)的施肥量，給農(nóng)作物補(bǔ)充相應(yīng)的養(yǎng)分，以促進(jìn)農(nóng)作物的茁壯生長。

4.3? ?農(nóng)作物播種授粉

在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地的工作人員可在合適的環(huán)境條件下，應(yīng)用無人機(jī)自動播種，這樣不僅可提高農(nóng)業(yè)播種效率，也可提高農(nóng)業(yè)播種質(zhì)量。比如前郭縣南部主要是玉米及大豆等農(nóng)作物生產(chǎn)基地，相關(guān)工作人員可使用無人機(jī)在指定地塊進(jìn)行玉米及大豆這兩種農(nóng)作物的播種工作。在瓜果蔬菜等作物的種植管理上，農(nóng)業(yè)基地相關(guān)的工作人員也可使用無人機(jī)進(jìn)行智能授粉，在一定范圍內(nèi)應(yīng)用無人機(jī)來噴灑粉劑，可有效提高瓜果蔬菜等作物成功授粉的概率，以改善人工授粉與自然授粉的不足。值得注意的是，工作人員在應(yīng)用無人機(jī)進(jìn)行作物授粉時，必須控制好噴灑的范圍與噴灑速度，以達(dá)到更好的授粉效果。

4.4? ?現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理

無人機(jī)既可應(yīng)用于農(nóng)業(yè)種植與田間管理上，也可用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)管理中，比如農(nóng)田勘察定損上，如果農(nóng)田遭受到了嚴(yán)重的損害，相關(guān)工作人員可使用無人機(jī)確定農(nóng)田損害面積及程度，這樣就可減少人力與物力的消耗。同樣，無人機(jī)也可應(yīng)用于耕地面積測量中，借助無人機(jī)的遙感與定位功能，可準(zhǔn)確測量耕地面積，以便農(nóng)業(yè)基地工作人員做好農(nóng)作物種植規(guī)劃工作。

5? ? 結(jié)束語

綜上所述，在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與管理中，無人機(jī)的優(yōu)勢越來越突出，應(yīng)用無人機(jī)技術(shù)可進(jìn)一步提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細(xì)化、效率化及信息化發(fā)展，也可有效提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)代化水平，真正實現(xiàn)農(nóng)作物增產(chǎn)增收。

參考文獻(xiàn)：

[1]薛梅，趙立虹. 基于無人機(jī)技術(shù)的農(nóng)作物信息監(jiān)測應(yīng)用探討[J]. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程，2018，56（11）：102-105.

[2]鄭華，熊瑤，尹明悅，覃文秋，黃蘭，胡興海，劉江，邱忠智. 基于無人機(jī)平臺的煙葉生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)研究應(yīng)用[J]. 農(nóng)技服務(wù)，2018，35（05）：78-80.

[3]高志政，彭孝東，林耿純，張泉勇，呂石磊，歐陽帆. 無人機(jī)撒播技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用綜述[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（06）：24-30.

[4]郝雅潔，史維杰，趙明霞，呂致，胡欣宇，李富忠. 論無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2019，9（09）：59-62.