小麥病蟲害飛防中植保無人機的應用研究

吳保瑞，王富峰

（1.聊城市茌平區農業農村局，山東聊城 252100；2.聊城市茌平區博平鎮鎮政府，山東聊城 252111）

0 引言

近年來，隨著氣候與耕作模式的轉變，小麥在種植過程中發生病蟲害的幾率也漸漸增加，而將植保無人機應用于小麥病蟲害飛防中，能夠使作業效率有所提升，因此，各地區種植者應該明確植保無人機優勢，并將這一現代技術產物應用于小麥病蟲害飛防之中。

1 小麥病蟲害飛防中應用植保無人機的優勢

第一，植保無人機能夠提升工作效率。植保無人機在進行防蟲治病噴灑作業時，其一天噴灑覆蓋面積是手動噴灑面積的30倍，可以快速有效地完成防治工作。第二，植保無人機的運用能夠提升作業安全性，通常種植者在進行農藥噴灑時，往往會使自己的身體暴露在農藥環境中，有些農藥藥效猛烈，即使種植者做好防護也會在噴灑過程中對人體健康造成損害。而植保無人機是通過自身科技，遠距離的將農藥噴灑到農田中去，做到了將種植者與農藥分離，實現了高安全性農藥噴灑。第三，植保無人機飛防能夠節約藥品成本，人工噴灑藥液每20 m2土地就要消耗1 L藥液，而使用植保無人機進行飛防，可以實現600 m2土地使用 1 L藥液，通過折算每667 m2地使用純農藥量，植保無人機相比于人工噴灑藥液要大約節省30%純農藥使用，大大節省了農藥使用成本。同時，人工噴灑農藥作業無法在短時間內實現小麥種植地全覆蓋，在噴灑過程中可能會出現噴灑過藥液地區出現病蟲害反復，未被噴灑過地區出現病蟲害加重等情況，不僅增加了藥液使用，也延緩了藥液噴灑進度。第四，植保無人機防控效果更好，植保無人機在噴灑藥液時，運用的藥液濃度并不高，但是經過植保無人機低高度噴灑氣流影響，藥液與植株能更好接觸，進而實現更好地農藥防控效果。第五，植保無人機可以進行夜間防控作業，其實藥液噴灑工作黃金時期是在晚上，因為白天大量陽光照射，會使部分藥液被蒸發進而影響防控效果，而種植者夜間藥液噴灑工作難度又很大，但植保無人機能夠輕松實現夜間作業，實現小麥病蟲害飛防[1]。

2 小麥病蟲害飛防中影響植保無人機作業因素及對策

2.1 氣象條件

植保無人機工作時由于作業高度較高，且需要進行藥液噴灑工作，所以氣象條件對于植保無人機工作影響較大。首先，植保無人機受風力影響，植保無人機工作時如果出現3級及以上風力，就會使噴灑出來的藥液發生位移，無法落到小麥田中實現小麥病蟲害飛防，因此，植保無人機在進行藥液噴灑作業時，應該盡量在2級及以內的風力條件下作業。其次，植保無人機會受到風向影響，植保無人機在工作時，會有風將噴灑出的藥液從上風口帶到下風口，因此，植保無人機在進行藥液噴灑作業時有以下幾點需要注意，第一，注意藥液噴灑下風口，是否有對噴灑藥液不耐受的植株種植，若有應立即停止作業。第二，在進行除草劑噴灑時，一定要在噴灑區域周圍設立安全圍欄，防止藥液隨風偏移。第三，植保無人機作業時，飛行角度與航向要盡量和風向平行，避免藥液發生更嚴重偏移。最后，植保無人機在工作時會受到空氣溫度與濕度影響，兩者之間溫度對于無人機藥液噴灑影響更大，溫度過低，藥液就會受到溫度影響而無法發揮正常藥效；溫度過高，則會發生藥液大量蒸發，所以在植保無人機作業時應盡量保持溫度在15℃～30℃之間，以實現小麥病蟲害飛防。

2.2 藥劑選擇與配置

首先，植保無人機受到噴灑藥液類型影響。因為植保無人機都是以噴霧形式作業，所以在選擇藥品時不能選用粉末型藥品，要選擇水基藥品，例如，水乳劑、水劑、乳油等，都可以順利噴灑，但是如果選用了可濕性、可溶性或干粉藥品很容易出現無人機藥品噴頭堵塞，損害無人機使用壽命。其次，植保無人機不能夠使用具有較大毒性藥品，因為植保無人機屬于高空作業，不可避免會有一些藥品暴露在小麥田之外，所以一定不可以使用劇毒藥品，比如：百草枯、克百威等藥品，都不能夠使用，否則可能會對地面工作人員生命安全產生危害。最后，在稀釋無人機噴灑藥品時，要注意配藥工作人員一定要做好安全措施，并嚴格按照配藥安全及標準規范來操作，且配藥地點盡量選擇較為開闊的地方，以防發生危險。

2.3 作業環境

首先，在植保無人機作業之前，操作人員應該先對操作范圍內土地規劃部署情況做出全面了解，避免在操作過程中出現由于路線不熟產生無人機與障礙物發生碰撞的情況，也要控制好植保無人機所處高度，盡量保證無人機處在1.9～2.5 m這個范圍之內，使得無人機能夠正常工作且能夠將藥液實現均勻噴灑。其次，在操作之前應先觀察種植區附近是否種植有對噴灑藥液不耐受的植物存在，避免由于風力與風向影響出現噴灑藥液偏移，對其他植物造成侵害。再次，還要關注作業區域周邊是否有養殖場、水庫、魚塘、水井等，避免對家畜和人類生命安全產生侵害，如果作業過程中不可避免，就要先查詢清除所噴藥液是否會對人類或家畜產生侵害，若能夠造成侵害，則需立即停止作業，使用阻隔板或使用其他方法對其進行保護。最后，考慮到無人機高空作業特性，應將無人機飛行速度控制在2～7 m/s這個速度之內最為適宜，如果無人機速度過慢會產生藥液噴灑不勻的情況；如果無人機飛行速度過快，藥液漂移量則會增加，進而影響小麥病蟲害飛防效果。

3 植保無人機在小麥病蟲害飛防中的應用舉措

3.1 合理使用植保無人機

中國的小麥種植量非常多，首要原因就是因為中國人口較多，所以多小麥需求量比較大。其次是因為小麥種植周期比較長且產量較大，能夠滿足市場需求。但是小麥在種植過程中很容易遭受病蟲侵害，病蟲侵害會使小麥產量出現大幅度降低，小麥減產后不僅影響種植者個人收入，還影響著整個社會的經濟效益。所以小麥病蟲害問題一定要做到全面解決，解決小麥病蟲害問題需要先在各個小麥種植區進行深入調查，找出此地區小麥遭受病蟲侵害的原因，然后根據當地實際情況和小麥遭受具體病蟲害的種類進行有針對性的解決。例如，當小麥出現紋枯病時，可以選用15%的三唑酮混合5%的井崗霉素，配合大比例清水制成藥劑，在小麥生長到拔節期時，植保無人機可以對小麥種植地進行一周多次藥劑噴灑，在噴灑期間隨時觀察小麥病情是否有所緩解，根據具體情況適當增減噴灑次數。在進行小麥病蟲害防治過程之中，植保機器人運用一定要靈活，根據當地實際情況來合理使用，比如，現代小麥種植過程中，捕獲天敵的防治病蟲害方式受到種植者普遍歡迎，因為這種方式更加綠色環保，對未來農業實現可持續發展益處很大，但這種技術使用起來會增加更多小麥種植資金投入，整個過程不僅操作復雜，而且實現病蟲害防治時間較長。但我國植保無人機技術并沒有做到完善，還有很多需要改進的地方，各地區種植者在購買或與當地植保無人機建立合作時，要注意辨別植保無人機質量和實用性功能，避免對小麥產生無效防治，實現小麥種植可持續發展[2]。

3.2 建立植保無人機完整數據庫

在植保無人機對小麥進行病蟲害飛防過程之中，不應該只局限于現有技術的應用，應該跟隨現代農業科技化腳步，積極提升小麥病蟲害信息化防治。新時代背景之下，我們正處于一個大數據時代，可以針對于植保無人機建立一個完備數據庫，做到無限擴充植保無人機程序和能力，讓植保機器人做到功能提升的同時獲得更加簡便的操作系統。科技與農業的結合，提升了小麥病蟲害飛防工作效率，同時也讓農業發展不與現代化技術脫軌，實現農業可持續發展。例如，2020年中，全國大部分地區在小麥種植過程之中都出現了小麥銹病的產生，為了保證小麥產量，政府集中使用植保無人機進行了為期六天的無人機藥劑噴灑工作，并取得了良好效果，各地小麥銹病都得到了很好的防治。這是植保無人機自廣泛應用以來，一個非常明顯有效的成果，在植保無人機數據庫建立時，可以將從諸如此類成功案例中吸納的經驗錄入到數據庫之中，以實現植保無人機進一步向信息化發展。傳統種植技術帶來的是落后的工作效率和生產率，而在運用植保無人機作業時也一定要將大數據信息特點充分融合到防治過程之中，以提高植保無人機技術能力和管理能力。大數據之下數據庫建立可以及時收集并整合信息，并對信息進行備份與儲存，將這些數據進行進一步分析研究，就可以總結出技術經驗，進而為后續工作做好鋪墊。基于此，需要植保無人機在掌握小麥病蟲害防治基礎之上應該同時結合大數據，實現技術創新，進而更好地進行小麥病蟲害防治工作。

3.3 培養專業技術人才

除了以上兩個因素之外，人才培養在植保機器人運用和小麥病蟲害防治兩個方面都具有重要意義。在一個企業中運用人才可以使企業能夠實現快速發展，同時人才也能夠推動社會經濟的發展。尤其在植保無人機技術發展方面，因為技術無論如何發展，都離不開人的掌控和創新，所以優質人才引進非常具有必要性。現如今，各個小麥種植地區都有一些專門操作植保無人機的人員，他們雖然對植保無人機日常操作了解透徹，但他們不具備專業知識，不具備實現植保無人機信息化發展的能力，所以要更加注重充實無人機信息化人才資源庫，構建一個專業化團隊，實現植保無人機信息化發展。為實現這一目標，首先，需要對各個地區小麥種植大戶展開培訓，強調關于小麥種植中植保無人機信息化發展重要性，并傳授一些無人機應用知識。其次，可以在各小麥種植地區選取了解網絡技術的年輕人，對他們展開系統培訓，因為他們處在種植地當地，對小麥生長與病蟲害防治比較了解，所以能夠更好地展開工作。最后，小麥種植各地區相關管理部門可以加強與高校的合作，給高校相關專業學生提供一些實習機會，以便實現具備新知識的人才的吸納，這些高校學生知識儲備量充足，可以幫助當地小麥種植者提出很多專業化建議，也能對植保無人機技術提出革新或改進措施，以實現植保無人機技術創新，小麥病蟲害得到更好防治[3]。

3.4 做好機械化規范管理

植保無人機應用于小麥病蟲害飛防工作雖然受到了國家和各地種植者普遍歡迎，但由于植保無人機只是普通技術設備且我國植保無人機領域做不到世界領先，這就使得植保無人機不可避免的可能會出現一些設備故障，一旦出現設備故障，就會使得無人機信息記錄紊亂，可能還會出現某一地塊小麥漏噴藥液或者某一地區重復噴灑器藥液情況發生，給小麥病蟲害防治和小麥產量帶來嚴重后果。為了使這些問題得到徹底解決，就要做好機械化規范管理并將植保無人機與智能化相結合。在植保無人機日常使用時，要定期對無人機做好維修、保養等工作。同時積極開發植保無人機新功能，讓其能夠實現斷點巡航和定位功能，能夠保證植保無人機出現故障時能夠保持穩定，也便于種植者找到無人機所在位置，進而為小麥病蟲害飛防提供進一步助力[4]。

3.5 保證植保無人機安全作業

首先，在植保無人機開始進行噴灑作業之前，要先對無人機、遙控器兩個設備的電池電量進行檢查，保證無人機不會出現沒電的情況。在起飛之前還應該進行信號強弱檢測，以保證無人機信號連接通暢，不出現意外情況。其次，要實時關注天氣情況，若出現雷雨天氣，一定要避免使用植保無人機，因為雨水會通過無人機表面縫隙進入到無人機內部控制系統之中，造成系統失控。最后，操作無人機的工作人員在操作時一定要保持清醒，并對無人機飛行狀況實時監控，保證無人機能夠在可視范圍之內作業，同時遠離電線。也不要將發射機天線指向無人機，因為這一操作會導致無人機信號減弱，產生無人機墜落風險。還要注意當無人機進行操作之前，操作人員一定要確保小麥田中沒有人在進行耕種作業。在無人機噴灑藥液過程之中，要注意不要觸碰到田間障礙物，要與障礙物保持5～10 m的距離，同時無人機機頭既不可以朝向自己也不可以朝向他人。要隨時觀察無人機噴灑狀態，如果出現噴頭堵塞等情況一定要及時停止作業，并對無人機進行清理，在最后植保無人機使用完畢后，要及時將無人機所有設置恢復原始，以避免下一次使用無人機時產生不必要的危險[5]。

4 結語

綜上所述，現代化背景之下，現代化科技已經運用到了人類日常生活方方面面，植保無人機的使用，大大提升了小麥病蟲害防治速度，對小麥產量與質量提升也具有重大意義，小麥產量與質量的提升能夠使種植者個人收入增多，同時促進農業經濟進一步發展，進而推動我國社會經濟發展。