汶上縣植保無人機在小麥病蟲害防治技術的應用

楊存雨

在我國東北、華北等地區，小麥屬于主要糧食作物，其種植范圍大、產量多、但同時也存在復雜的田間管理與嚴重的病蟲害防治問題，這些問題嚴重制約了小麥高產與穩產，特別是對地方農業生產節本增效產生了巨大負面影響。近兩年來，針對小麥種植中病蟲害防治的先進技術紛紛出現，這其中就包括了植保無人機技術。新技術相比于傳統人工施藥技術在單位面積土地施藥成本上、促進小麥產量方面都極具明顯優勢，山東省濟寧市汶上縣就采用到了這一關鍵技術。

植保無人機是用于農田作物保護的無人駕駛飛機，可以由地面人員操作遙控進行導航飛行來進行噴灑工作，主要以農藥噴灑為主，一般使用小型無人機居多，小型無人機可以在空中懸停較長時間，不易漂移，且可以處于較低高度進行作業，從根本上嚴控噴藥種類、噴灑劑量和噴藥時間，不僅可以節約所噴灑農藥的使用量，還可以節約用水量，不會造成資源大量浪費，大大降低了所需成本，更可以解決農村勞動力。使用無人機進行植保工作噴灑均勻、霧化效果也比較好，而且環保。

一、汶上縣小麥種植現狀分析

山東省是我國小麥第二大主產區，就2020年，汶上縣種植小麥超過70萬畝，且縣內也大力推廣高端智能農機裝備和先進綠色農機化技術，為“三夏”農機生產有序進行創造了優良條件，認真落實了多項小麥種植生產工作措施。近年來，隨著土地流轉面積的擴大，汶上縣充分利用農業資源優勢，發揮政策支撐作用，積極轉方式、調結構，現代農業發展迅速，截止目前全縣植保專業化服務合作社發展到46個，其中發展植保無人機服務組織大小20余家，擁有各類植保無人機120余架，植保無人機在小麥化學除草、小麥“一噴三防”、玉米“一防雙減”工作中發揮了重大作用，每年開展各種作物病蟲草害專業化統防統治面積達50余萬畝次，有效提高了農藥利用率，農藥使用量降低了20%，實現了農藥減量增效，有力保障了汶上縣農業生產安全、農產品質量安全和生態環境安全。輻射地區除汶上以外還有梁山、兗州、寧陽、東平等地區。

就植保無人機的工作效率看來，一架植保無人機噴灑1畝農田的農藥需要花費1分鐘，這一效率是相當之高的，它不但節省了大量時間，也節省了大量小麥種植成本。

二、汶上縣植保無人機小麥病蟲害防治技術應用要點

1、植保無人機的選用

現在所采用的植保無人機均是智能遙控植保無人機，它采用四旋翼結構，藥箱容積為16L、20L不等，作業效率為2～3畝·min-1，續航時間為10min，最大起飛重量為35-45kg，空機重量為15-18kg，最佳作業高度為1.5-2m，最大水平飛行速度達到6.8-7m·s-1，最佳噴幅為6m，霧化顆粒最高值達到200μm。

2、植保無人機的病蟲害防治技術應用

汶上縣植保無人機在病蟲害防治方面技術應用先進，它采用到了數據統計分析方法，更借鑒國外學者先進研究成果制定了一套非常適合于植保無人機的技術應用方案，具體如下：

小麥選種→小麥機械化種植→施肥管理→雜草管理→植保無人機噴灑農藥（一噴三防）→小麥機械化收獲

結合汶上縣小麥的不同生長階段，需要明確在各個階段的病蟲害主要防范對策。例如針對春小麥的返青期主要防范紋枯病、白粉病等等;而在抽穗揚花期主要預防赤霉病;在灌漿期則主要預防小麥蚜蟲。噴灑農藥過程中要注重一噴多防，且確保無人機施藥不超量。

3、植保無人機與傳統人工施藥技術的對比簡析

植保無人機相比于傳統人工施藥技術優勢巨大，它在針對小麥蚜蟲、白粉病等方面有奇效。汶上縣為證明植保無人機在施藥技術應用、病蟲害防治方面優勢明顯，專門在兩種技術施藥后針對當地小麥白粉病病情基數進行了分析，并在植保無人機、傳統人工分別施藥10天后調查病情指數。具體來講，主要在試驗的兩個地塊上各隨機選取5個點，在每個 點上選取0.25㎡，調查所有小麥株數的旗葉下第一片葉，同時統計病株數與小麥病情總指數情況，如表1。

表1 汶上縣小麥白粉病植保無人機/人工施藥對比試驗數據分析

汶上縣在針對小麥白粉病方面分別試驗運用到了植保無人機與人工施藥技術，對比分析施藥10天以后的小麥葉色、植株生長狀況，同時對比病情指數變化。詳細來講，汶上縣針對兩種施藥模式進行了深入調查，首先進行小麥全部葉片調查，統計病害株數以及白粉病覆蓋范圍，在噴灑施藥前就深入調查了白粉病的發病時間、發病速率以及發病整體情況。在施藥10天后再調查白粉病的病害變化狀況。而在兩種施藥試驗前還調查了小麥白粉病的病情基數，根據施藥10天后的病情指數進行分析（如表1），深度了解兩種試驗地塊中的各5個試驗節點，在每一個點上選取大約0.35㎡的植株數量，同時調查每株旗葉下的第一片葉，通過它來統計汶上縣小麥病株數與病情指數情況。最后，汶上縣給出了當地小麥白粉病的病情指數計算公式，即計算各級病葉數與相對級數值的乘積平均值，然后再根據調查小麥總葉數計算平均值。在小麥病蟲害防效方面，則分析對照區病情指數與施藥區病情指數，再計算兩個試驗地塊的整體病情指數，最終得到防效指標，如下：

防效=（（對照區病情指數（人工施藥））-施藥區病情指數（植保無人機施藥）/對照區病情指數）x100%

一般來說當地在測算統計小麥病株數與病情指數方面也發現了植保無人機在作業效率方面表現更好，真正做到了節水節藥，噴灑均勻，同時噴灑安全性表現較好，而且在施藥成本與單位面積小麥產量方面也有明顯優勢，有效緩解應對了當地勞動力相對短缺、勞動力成本上升等等矛盾問題。就以2019年為例，汶上縣采用人工背負式噴霧模式其施藥平均成本為35.46元/畝，而植保無人機僅為19.29元/畝。另外采用人工背負式噴霧方法其2019年小麥產量達到608.20kg/畝，但采用植保無人機其產量達到639.98kg/畝，小麥產量增效明顯。

三、注意事項

植保無人機具有噴灑農藥效率高、空中作業安全性強、防治蟲害效果好、節約藥物與水資源等特點，既可以節省財力消耗也可以節省人力損耗，深受廣大農戶的喜愛，想要更高效率得發回無人機的各種優勢，在使用中還要注意以下幾點事項：

1、飛行作業前對機械進行全面檢查

植保無人機的所有重力都由機架承重，尤其底座承受著飛機在降落時的沖擊載荷，相當于無人機的起落架，必須確保底座無破損、斷裂等現象。

2、檢查無人機的電子配件

在飛行前要檢查接收天線是否有松動、破損，LED燈通電是否正常閃爍，失控保護是否正常。

3、噴灑部分

檢測存放藥物的腰藥桶加入少量水后是否有液體漏出，添加農藥的容器口朝向是否正確，與無人機機身固定的位置是否有松動或明顯的晃動，檢測噴嘴位置，確保安裝牢固沒有任何物體堵塞，檢查噴口朝向是否正確。

4、飛行條件

觀察飛行工作當天的環境氣象，嚴禁在雨天或電閃雷鳴的環境下進行飛行作業，嚴禁風力大于4級的天氣進行作業。

綜上所述，山東省濟寧市汶上縣近年來大量使用到了植保無人機輔助小麥農業生產，例如在小麥病蟲害防治方面利用無人機施藥，這一技術方法相比于傳統人工背負式施藥方法效果更為明顯，所消耗成本更低，在針對當地小麥蚜蟲、白粉病、赤霉病等病害防治方面具有奇效，相比于傳統人工式施藥方式效果有明顯提升。與此同時，它也有效解決了當前汶上縣所存在的生產勞動力嚴重不足、勞動成本明顯上升這一現實問題，在農村經濟結構處于轉型發展過程中，像汶上縣這樣深度推廣植保無人機技術治理小麥病蟲害問題時非常有效的，它促進了山東省乃至我國整體上的農業自動化、智能化、現代化向前發展。

（作者單位：272508山東省濟寧市汶上縣南站街道辦事處農業綜合服務中心）