朝天椒無人機植保試驗研究及技術要點

申天兵　王春悅　秦燁　馮磊

摘要：文章通過對天津市寶坻區朝天椒生產采用無人機與常規植保方式進行防效對比試驗，研究分析了朝天椒無人機植保效果。試驗結果表明：與常規方式相比，采用無人機植保的朝天椒炭疽病發病率較

低，且產量較高。筆者總結認為，無人機植保適用于天津市寶坻區朝天椒生產，具有較好的生產效益，并總結了無人機植保的技術要點。

關鍵詞：朝天椒；無人機；植保

中圖分類號：S641.3文獻標識碼：A

朝天椒屬于天津市寶坻區“三辣”之一，種植經濟效益高，該產業健康發展對促進農業增效和農民增收具有重要作用。近年來，由于勞動力成本增加以及病蟲害的頻繁發生，寶坻區朝天椒的種植面積有所下降[1]，種植戶對高效機械化植保技術的需求十分迫切。當前，無人機植保技術已經廣泛應用于糧食作物植保作業中，在農業生產中發揮著越來越大的作用，其高效和便捷的作業優勢得到了廣大種植戶的高度認可。但無人機植保技術在朝天椒生產中還未普及應用，2021年天津市農業發展服務中心在寶坻區開展了對比試驗，經試驗驗證，采用無人機植保能保障朝天椒產量，具有較好的經濟效益。

1? 材料和方法

1.1? ?試驗材料

試驗朝天椒品種為“天鷹椒261”。試驗地點位于天津市寶坻區林亭口鎮糙甸村，試驗面積4 hm2。

試驗設備為背負式噴霧機、小型噴桿式植保機和農用無人植保機（大疆T20型和極飛P80型農用無人機），具體參數見表1。

根據植保需求，植保藥劑主要選擇殺菌劑和殺蟲劑，重點防范蚜蟲、日灼病、炭疽病等常見病蟲害（表2）。

1.2? ?試驗方法

試驗共設4個處理，分別采用大疆T20型無人機、噴桿式噴霧機和極飛P80型無人機、背負式噴霧機進行對比試驗（表3）。試驗處理與其他生產條件相同。

2021年3月穴盤育苗，5月10日機械化移栽朝天椒，行距45 cm，株距30 cm，種植密度3 700株·667 m-2。5月24日進行第1次植保作業，此后每個月植保1～2次，至9月份結束。

9月中旬，朝天椒成熟后，從各試驗小區隨機選取15株朝天椒進行抗病性調查和測產，該茬生產主要病害為炭疽病，因此以炭疽病為主調查其抗病性。按照表4的分級標準對炭疽病病果進行分級[2]。

按下列公式計算病情指數：

病情指數=∑（ 各級病果數×相對級數值 ）／（調查總果數×9）×100

2? 結果與分析

2.1? ?不同處理下辣椒病情指數比較

處理2（極飛P80型無人機植保）的防治效果最好，炭疽病發病率和病情指數最低（表5），其次為處理4（背負式噴霧機人工植保）、處理1（大疆T20型無人機植保）和處理3（噴桿式噴霧機機械植保）。

2.2? ?不同處理下辣椒產量比較

處理2產量最高，處理3產量最低（表6）。處

理1和處理2的平均產量（1 648.18 kg·667 m-2）高于處理2和處理3平均產量（1 612.63 kg·667 m-2）。

3? 經濟效益分析

采用人工植保方式，按照作業成本160元·

（人·天）-1計算，每人每天作業面積10 667 m2，

平均作業成本為10元·667 m-2，每年需植保作業按照8次計算，合計約80元·667 m-2。隨著農村勞動力減少，用工難和用工貴的問題日益嚴峻，在農忙季節尤其明顯，從長遠看，人工作業成本會逐年增加。

采用無人機植保方式，作業服務費用約為8元·667 m-2，年作業費用約為64元·667 m-2。隨著農用無人機技術的不斷成熟，作業效率和作業質量也在不斷提升，而且無人機保有量逐年增加，其作業費用也在不斷降低，有的地區甚至降低到5元·667 m-2。如果種植戶自己購買無人機作業，則作業成本會降至更低。

試驗過程中為保障試驗效果，農用無人機與傳統人工植保藥劑用量相同，由于無人機用藥濃度高，可適當減少農藥用量，這還需進一步試驗驗證以及在實際生產中不斷總結經驗。在今后生產中，還可逐步探索采用新型無人機專用農藥來取代常規農藥，進一步減少生產成本。

綜上所述，采用無人機植保作業成本與傳統人工植保作業成本相比，每667 m2至少節省成本16元。

4? 結 論

2021年降雨量較多，是常年的3倍左右，田間易造成積水，高溫高濕天氣也導致辣椒發生病害，病害較常年更為嚴重。雨后地塊內土壤潮濕，傳統作業方式不方便開展，而且在辣椒生長后期，采取人工應用背負式噴霧機和噴桿式噴霧機也不方便進入田間，影響作業效果，而無人機作業則不受地面情況限制，方便快捷、效率高、噴灑均勻、作業穩定，能較好地控制各項作業參數，具有明顯的優勢，因此防治效果較好。

經試驗觀測，無人機作業時，雖然風場較大，但對辣椒的損害基本可以忽略。無人機雖然用水量少，但用藥量和其他作業方式相同，這保障了植保效果。缺點是由于無人機用藥濃度過高，可能會產生一定的藥害，對辣椒的葉片產生影響，但對其產量影響不大。

從整體作業效果來看，極飛P80型無人機在噴灑效果和防治效果方面要優于大疆T20型無人機。分析原因，一方面是極飛P80型無人機為2021年新款，大疆T20型無人機為2019年款，在設備性能和操作性方面極飛P80型更具優勢，而且極飛P80型無人機下壓風場更強，相同飛行速度下，霧滴穿透效果更好。另一方面，極飛P80型無人機為離心式噴頭，大疆T20型無人機為壓力式噴頭，離心式噴頭對藥劑的要求更低，其噴灑均勻性、霧化效果和附著效果更好。

5? 植保無人機作業技術要點

5.1? ?作業條件

在實際作業過程中，應盡量避免選擇在3級以上風力環境中進行作業[3]，防止出現藥劑飄移問題。噴施時要避開晴天中午，否則蒸發速度過快，影響植保效果。

5.2? ?作業前準備

作業前檢查無人機是否安裝到位，調試機具是否達到正常狀態，規劃好作業路徑。

5.3? ?操控人員

作業中至少配備2名操控人員，操作人員應取得相關作業資格，做好防護措施。

5.4? ?地塊要求

作業地塊內要求視線清晰，無影響飛行安全的障礙物，作業地塊周邊有適合無人機起落的場地。

5.5? ?藥劑選擇

化學飛防藥劑應選擇安全高效、劑型合理、抗揮發和抗飄失、沉積附著性能好、耐雨水沖刷、與水有著較好的互混性、劑型為水劑、懸浮劑或乳油的藥劑[4]。不可施用濕性粉劑、可溶性粉劑等藥劑，否則可能造成噴頭堵塞以及水泵壽命縮短等情況。飛防藥劑因其稀釋比例低，所以不能使用劇毒及高毒農藥，否則將有可能導致人員中毒。噴施植物營養肥料可選擇磷酸二氫鉀、專用葉面肥等補充鈣、鉀、硼、鋅等元素。采用無人機植保需要添加助劑時，可按施藥液量的0.5%～1%添加植物油型助劑。

5.6? ?藥劑配置

配藥人員應在穿戴防護設備齊全的前提下，按照二次稀釋法的操作要求，在開闊的空間進行配藥工作。

5.7? ?作業要求

作業人員禁止處于植保無人機下風向，避免農藥中毒。

5.8? ?作業參數

噴灑量：一般每667 m2用量控制在1～2 L之間，應根據植保需求進行調整。在幼苗期一般對植保藥劑需求不大，可按照1 L·667 m-2標準進行作業；生長中后期尤其是盛果期，病蟲害高發，噴藥量需要加大，應按照2 L·667 m-2標準進行噴灑。

飛行高度和作業行距：飛行高度一般設置在1.8～3 m之間。作業行距應與有效噴幅等同，避免出現重噴與漏噴問題[5]。

作業速度：按照無人機設計要求和實際生產經驗，作業速度一般設置為5～6 m·s-1。

5.9? ?作業時間

朝天椒移栽后15 d，可進行第1次植保作業，以噴施殺蟲劑和殺菌劑為主，藥劑濃度可適當降低。6—8月，根據情況每月至少植保1次，以噴施殺蟲劑和殺菌劑為主，預防蚜蟲、炭疽病等病蟲害。如病蟲害嚴重可增加施藥次數。7月中旬，可噴施葉面肥，每半個月噴施1次，共3次。

5.10? ?作業后清洗

作業結束后，應使用清水將無人機藥箱和噴灑設備清洗干凈。

參考文獻

[1]譚志剛．天津辣椒產業現狀與發展建議[J]．辣椒雜志，2020，18（4）：46-50.

[2] DB43T-1000—2015．辣椒炭疽病測報技術規則[S]．

[3]劉明國．影響植保無人機施藥作業效果的重要因素[J]．新農業，2022（12）：18.

[4]王秋嶺，劉勇鵬，宋丹陽，等．麥套朝天椒栽培及其病蟲害無人機飛防技術[J]．安徽農學通報，2020，26（17）：97-98.

[5]張廣來．無人機植保作業注意事項[J]．山東農機化，2022（3）：40-41.

收稿日期：2022-08-05

主要作者簡介：申天兵（1987—），男，工程師，主要從事農業機械化技術推廣工作。E-mail：stb0304@163.com