植保無人機玉米田間雜草防除應用效果試驗

劉光芳

（臨邑縣農業農村局，山東臨邑 251500）

0 引言

由于傳統機械防治技術浪費人力資源、防治效果差、浪費藥物資源等缺點，研究人員用了兩年時間在同一試驗區域進行科學試驗，試驗區域分為兩組，分別是以傳統機械防治技術為主的對照組和以植保無人機防治技術為主的試驗組，旨在研究植保無人機對田間雜草的防治效果，以便進一步推廣和使用。

1 試驗材料與方法

1.1 選擇試驗區域

吉林玉米帶位于北緯N 40°～42°、東經S 125°～128°之間，屬于溫帶季風氣候，與同緯度上的美國玉米帶、烏克蘭玉米帶齊名，并稱為“世界三大黃金玉米帶”。吉林玉米帶分布在吉林省多個地區，總占地面積超過6萬km2，占整個吉林省面積30%以上；耕地面積大，有300萬hm2以上，占吉林省總耕地面積75%以上；憑借先天黑土地、土壤肥沃這一優越條件，年總產量高達265億kg，占吉林省玉米總產量的80%以上。吉林省作為我國農業產糧大省，在全國糧食產業鏈上有著舉足輕重的地位。基于此，研究人員以“中國優質玉米之都”四平市作為試驗區域，最終選取四平市梨樹縣郭家店鎮八家子村為本次試驗試點，該地區有大面積果園采摘基地和農業玉米種植基地，研究價值高、具有代表性。相關研究人員選擇四平市梨樹縣郭家店鎮八家子村玉米種植基地的3.33 hm2玉米作為研究對象，隨機分為試驗組和對照組。由于試驗組和對照組的噴藥方式不同，需要在二者之間做好隔離防范措施，防止因藥物交叉導致試驗結果不準確。

1.2 選擇試驗設備

根據相關資料介紹，植保無人機這一技術的應用，目的是幫助提高農作物產量和監測農作物生長。它的傳感器和數字成像能力可以幫助農民更加了解他們的田地，并且有助于提高農作物產量和農場效率。本次試驗以TXAR-10遙控植保無人機為研究對象，作為一種四旋翼無人機，其具備荷載容量大（10 L）、最大起飛稱重高（25.4 kg）、噴藥速度快且流量多的優勢（2 L/min），期待在本次試驗中無人機的使用效果。

1.3 選擇試驗藥劑

本次試驗所選擇的除草劑是煙嘧磺隆，該除草劑主要適用作物就是玉米，防治對象種類多、防治效果良好。在使用過程中，需要先了解一些雜草對該藥物敏感性程度，再去田間實地觀察該試驗基地雜草種類具體有哪些，以確保藥物使用有效性。在進行試驗時，研究人員應根據具體試驗地情況應用藥劑。煙嘧磺隆通常使用玉米油或工業級大豆油作為溶劑，能夠有效防治雜草，受天氣影小，晴天、雨天都可以進行藥物噴灑；藥效快，用藥一周后，雜草就開始變黃只是葉子枯萎；持續效果好，在土壤中有一定的封閉效果，用藥一個月后，仍然有藥效作用；安全性能好，對玉米等作物傷害性小，不會影響玉米健康生長發育。但在使用過程中，應注意不可以用藥過量，這樣效果會適得其反。應依據說明書進行科學比對，在此基礎上，進行藥物噴灑即可[1]。

1.4 具體試驗方案

玉米苗期雜草葉子抗藥性能最差，這個時間段進行雜草防除最適合不過。在玉米苗期，雜草長出到5 cm高時，就應該及時對莖葉噴灑藥物。用4%懸浮劑65～100 mL/667m2，兌水30 kg/667m2噴施。相關人員在進行噴藥時，應選擇清晨或者是天氣晴朗、風力較小的傍晚，用藥時間必須長達5～6 h以上，以確保藥物完全被雜草吸收，達到更佳的防除效果，保證試驗質量。在此試驗期間，除了雜草防除技術不同之外，其余田間管理方式均相同并且同步作業。主要包括，所選取的種植時間和玉米品種一致、灌溉方式和施肥方式一致、同步進行藥物噴灑等，以保證試驗結果準確性。具體操作方案時應該注意以下五點。

1.4.1 噴藥量。噴灑藥量需要根據具體實地面積、藥物使用量、稀釋比例等條件，進行合理配比之后，在進行藥物噴灑操作，至少重復3次以上。

1.4.2 作業時長。作業時長根據具體實地情況，先計算出實際作業面積，每完成一項任務計算時間，就可以得出單位作業時長。

1.4.3 作業效率。作業效率應根據具體實際情況，計算出每小時作業量和總共作業人數，即可得出工作效率。

1.4.4 對作物損傷程度。無人機在田里作業期間，由于客觀原因造成農作物損傷、折斷、壓倒等等，在一定面積范圍內，計算出作物總量和被破壞作物數量，計算作物損傷百分率。

1.4.5 對雜草防治效果。以一個月為周期進行防治效果記錄，分別記錄在1～3天、一周、半個月以及一個月時間內，雜草數量、雜草密度和雜草種類。分析雜草在數量、密度以及種類上發生的變化，防治效果明顯和不明顯的均需要做好相關記錄，以便為今后相關試驗打好基礎。

以上操作流程缺一不可，必須由研究人員和專業技術人員操作，相關數據也應精準記錄，以確保在收獲季節產量的準確性。

2 試驗結果與分析

2.1 產量值變化分析

通過表1可以看出，在兩年試驗期間，植保無人機玉米田間雜草防除技術要優于傳統機械防治技術，兩年平均增長率高達13.70%。通過表一還可得知，植保無人機技術防治效果具有相對穩定性，兩年增長率僅相差1.42%，可以進行長期使用和推廣。由此可見，該技術能夠有效防除雜草生長，提高玉米作物產量，有利于農民田間生產。具體產量數值見表1。

表1 玉米產量分析

2.2 防治效果分析

通過研究人員在田間日常工作得知，現階段田間雜草主要有馬唐、牛筋草和馬齒莧等。為了防止藥劑對玉米作物有害影響產量，研究人員分成兩個小組在田間進行觀察和記錄，經過1～3天之后，試驗組和對照組的玉米都沒有出現明顯的藥害變化，玉米健康自然生長，雜草沒有明顯的枯萎跡象。在用藥3天之后，馬唐、牛筋草和馬齒莧以上三種雜草均出現了明顯的變化，部分莖葉出現白斑病變，生長點均有枯萎，根部出現嚴重腐爛跡象。在用藥28～30天之后，研究人員在試驗組進行田間工作時，基本已經看不到以上三種雜草的存在了，對照組的三種雜草也有所減少，說明這兩種防治技術對田間雜草均有效果，相比之下試驗組的無人機防治技術防治效果更勝一籌。根據研究人員統計，經過兩種技術防治之后，據試驗組研究人員統計，每1 m2馬唐、牛筋草、馬齒莧具體數量分別是3株、1株、2株；據對照組研究人員統計，每1 m2馬唐、牛筋草、馬齒莧具體數量分別是12株、7株、11株。通過雜草數量統計可以得知，試驗組防治效果明顯優于對照組。這也說明，植保無人機防治技術相比于傳統機械防治技術來說，對防治玉米田間雜草效果更加明顯，值得農民使用和推廣[3]。

2.3 具體優勢分析

2.3.1 安全系數高。傳統人工噴灑農藥方式不但耗費人力資源，而且對人體危害系數極高，在進行人工作業時必須穿好防護服，操作方式也不靈活，不值得提倡。植保無人機運行時效快、工作效率高，通過無人機作業方式讓操作人員和農藥間接接觸，不會危害身體健康，值得提倡。

2.3.2 成本低。一是用藥成本低，傳統背負式噴霧器噴灑農藥方式，使農藥大量噴灑到玉米作物上，出現農藥浪費、農藥揮發等現象，導致藥物使用率低下。植保無人機技術，在進行噴灑藥物時，藥物顆粒更加細膩，更有利于雜草吸收，致使藥物使用率上升。二是人工成本低，傳統人工作業成本平均在64.10元/667m2，植保無人機平均作業成本在23.93元/667m2，植保無人機防治技術降低了用藥成本和人工成本，值得在農業生產上進一步使用和推廣。

2.3.3 操作簡單。植保無人機由于其特殊的物理性質，便于操作和攜帶，起飛過程中不需要占據太大的地面空間，天氣、環境等客觀因素對無人機飛行影響較小，隨時都可以進行作業。除此之外，植保無人機屬于高科技產品，它操作流程簡單、硬件設施完備、使用性能好，在使用時只需要使用遙控器進行遠程遙控即可。可以依據說明書使用方法予以操作，即便是在田間工作的農民通過學習之后也很容易就上手操作，縮短了農民工作時間，減少了每日在田間工作量，為廣大勞動人群提供了便利條件。

2.3.4 防治效果顯著。植保無人機采取低空作業、空中懸停等方式向地面噴灑藥物以防治雜草，無人機羽翼旋轉形成氣流能夠使藥物增加穿透力，直達雜草根系，提高附著力、加大附著面積，再加上藥物本身霧化程度高，噴灑效果會更加均勻，有助于藥液吸收。傳統背負式藥物防治方式則不同，它具有一定局限性。比如說其操作設備不夠完善，噴出的藥物霧化程度低、顆粒大，穿透力低，不能達到雜草根部，這就在很大程度上影響藥液吸收。再加上人工操作誤差大，操作時間、頻率都會有誤差，致使噴灑面積不夠均勻，這些都會影響藥物防治效果。據研究人員統計，植保無人機防治效果與傳統背負式人工作業防治效果相比，至少提高了15%～25%以上，效果顯著。可以看出，植保無人機防治雜草有助于玉米等農作物提高產量，有助于提高田間勞作人群工作效率。

3 結語

綜上所述，植保無人機防治技術應用能夠促使玉米產量提高，其具有安全性能好、使用成本低、操作方便快捷、防治效果顯著等優勢。有助于提高農作物產量，在一定程度上減少了人力、物力、財力等資源浪費，提高農民生產效率和生活水平，值得國家大力提倡和推廣，爭取讓田間勞作的農民都能夠使用無人機作業防治雜草，共同奔赴美好生活。