植保無人機在農田病蟲害防治中的實踐探究

嚴章青

（福建省仙游縣農技推廣中心，福建 莆田 351200）

水稻在我國糧食作物中占據了重要地位，種植面積有逐年增加的趨勢，發展越發傾向于專業化、智能化。水稻在生長過程中很容易受到病蟲害的影響和威脅，開展病蟲害機械化防治已是新時期農業發展的必然需求。機械作業環節，如果施藥器械選用不當，不僅會影響病蟲害防治效果，還可能會制約種植業發展。傳統病蟲害防治方式，主要是由種植人員直接噴施農藥，不僅效率低，還容易造成土地污染，影響農作物的質量和產量。植保無人機有效解決了這些問題，不僅效率更高，而且更省時省力［1］。

1 植保無人機簡介

植保無人機是指農業用無人駕駛飛行器，農用植保無人機最大承載量為25 kg，適用范圍較廣，可滿足不同類型農藥的噴灑需求，與水稻作物常規用藥相比，施藥效能提高60 倍。植保無人機主要由飛行平臺、噴灑機構、導航飛控等構成，可以通過遙控器在地面進行控制。植保無人機的主要作用是觀察農作物的生長情況、防治農作物病蟲害等，可以通過傳感器與數字成像能力，讓種植人員全方位地觀察農田，更清晰地了解種植區域的土壤變化、水肥情況和病蟲害情況等。此外，植保無人機還可以辨別農作物是否健康，預估農作物的產量。無人機自動化作業，一方面，能夠實現無接觸用藥，有助于保障操作人員的人身安全；另一方面，可通過遠程監控了解病蟲害發生情況與特點，有針對性地噴灑藥物，提高病蟲害防治效率。

2 植保無人機在農田病蟲害防治的應用優勢

2.1 滿足噴灑作業的地形要求

農業種植區域一般都是土路或者山路，普通的農業機械很難在田間順利開展工作，嚴重阻礙了種植人員播種或病蟲害防治工作的進度。植保無人機的工作地點在空中，地形條件對植保無人機正常作業沒有影響。同時，一些小型植保無人機體型微小，在工作中不需要升降平臺，在田間空出幾平方米的正方形空地即可，因此種植區域間的空地或無人的道路都可以作為值班無人機的升降平臺。但也有特殊情況，比如在水稻種植時，一般地形都是山地或丘陵，無人機的停放位置比較難找，這時種植人員需要搭建人工平臺，以保障植保無人機順利升降，促進農藥噴灑工作正常進行［2］。

2.2 滿足環保和節約用藥用水需求

在殺蟲劑噴施過程中，種植人員要按照無人機行駛的快慢、風速、農藥特點、環境條件等因素，嚴格控制好植保無人機的施放劑量，并盡可能保持在4 500～15 000 mL/hm2。與一般人工噴灑相比，植保無人機具有噴灑分布更均勻、霧化能力更好的優點。在植保無人機噴灑的過程中，可以在農藥中加入適量抗沸騰藥物，合理控制勞動成本，提高種植戶的經濟效益。此外，在植保無人機噴灑農藥的過程中，可以通過氣流的相對作用，將藥劑噴灑在農作物葉面上，防止藥劑長期殘留，避免對土壤和水源造成污染，起到保護生態環境的作用［3］。

2.3 滿足全面植保方案需求

在農業生產的過程中，植保無人機的投入使用加快了農作物產出速率。植保無人機屬于新型科技類產品，大力推廣植保無人機可以得到更全面、完善的植保方案，以此提高農作物產量和質量。現階段，植保無人機的售價偏高，而且操作并不簡單，需要具有一定的專業知識。目前，大多數植保無人機都是由植保公司生產的，而專業植保公司會根據種植區域的農作物類型和種植面積提供合適的病蟲害防治措施，種植人員需要與植保公司簽訂合同，由專業的技術人員進行指導，以便種植人員快速學會使用植保無人機。此外，植保公司在進行病蟲害防治的過程中，應成立專業化的無人機隊伍，以獲得更好的經濟效益。

2.4 控制農藥用量

種植人員在開展病蟲害防治工作時，精準用藥與控藥是關鍵，不僅關系到農作物健康生長，而且與農作物產量及質量有密切聯系。為實現精準控藥的目的，可借助植保無人機噴施藥物，結合農作物生長情況制訂相應的藥劑噴灑方案，以科學合理地開展病蟲害防治作業。另外，控制農藥用量，還能夠滿足農作物噴藥需求，確保藥效發揮，一般植保無人機配藥量控制在7 500 mL/hm2左右。

2.5 提高農業機械化水平

為提高農業機械化生產效率，可利用農業機械進行規模化生產與經營，既可有效提高農作物質量，也有利于提升農作物經濟效益。植保無人機是提高病蟲害防治效率與防治水平的關鍵，通過低空作業，可滿足不同施藥要求，切實提高農藥噴灑效率。與傳統人工施藥相比，植保無人機能夠實現人藥分離，在保障操作人員生命安全的基礎上，最大限度地提高用藥安全性。在實際病蟲害防治環節，可在原有基礎上增設傳感設備，一方面，能實時監測農作物病蟲害發生情況；另一方面，能及時獲取農作物生長狀況。與傳統人工施藥相比，植保無人機可更好地保障農作物質量，全面降低人工施藥強度，節約農作物生產成本，實現種植效益最大化。

2.6 降低用藥成本

傳統施藥方式多借助背帶式農藥噴灑器開展病蟲害防治作業，僅有10%左右的藥物能夠作用于農作物表面，不僅不利于提升防治效果，還會造成農藥浪費。采用植保無人機作業，能夠通過霧化方式使農藥均勻作用于農作物葉片部位，在減少農藥用量的同時，降低施藥成本，提高了農藥噴灑均勻度。

2.7 人工操作方便

植保無人機多通過低空作業的形式開展病蟲害防治工作，農藥會受到氣流的推動作用均勻灑落于農作物葉片正面和背面，提高農藥穿透度，增強病蟲害防治效果。另外，植保無人機體積小、質量輕、操作便捷，通常不會受到地形或地勢等因素的影響，能夠代替人工廣泛適用于病蟲害防治作業。

3 植保無人機應用中存在的問題

1）植保無人機可能涉及隱私安全問題。由于植保無人機是由人直接操控，并需要在空中觀察，會造成他人農田情況等相關隱私安全得不到有效保障。植保無人機是在空中對地面進行觀測，空中沒有遮擋物，因此可能會看到他人的農田，侵犯了他人的隱私。

2）植保無人機承重太小，一次性無法承載太多農藥，一般負重在5～25 kg，而且電池的容量普遍較低，飛行時間只能維持8～20 min。使用無人機對農田噴灑農藥，需要多次降落給無人機更換電池和加灌農藥。

3）植保無人機的價格相對昂貴，而且操作起來步驟繁雜。植保無人機屬于高科技類產品，售價一般很高，普通種植人員可能負擔不起，而且操作復雜，需要專業人員現場教學。

4）植保無人機目前正處于發展初期階段，缺乏與之相符的行業標準及規范，尚未全面開展機器使用專業培訓，致使廣大種植人員在操作環節面臨一系列難題。一旦出現操作問題，種植人員僅能和廠家取得溝通，整個過程時效性偏低，容易影響病蟲害防治作業的開展，甚至會降低噴藥效率［4］。

5）目前小型植保無人機缺乏專用化學藥物，種植人員多選擇常規藥劑代替，尚未科學合理把控藥劑用量，僅憑自身感覺或經驗進行操作，此舉不僅會增加無人機設備故障發生率，還可能引發噴頭堵塞等不良現象，大大降低無人機病蟲害防治效果。

6）農作物生長均有固定的時間與季節，因此，無人機有作業淡旺季，處于病蟲害防治旺季時，無人機市場需求量偏高，處于病蟲害防治淡季時，無人機多處于閑置狀態，對植保無人機企業經濟效益造成不良影響。

4 推進植保無人機有效應用的措施

4.1 加大政策支持力度

當前部分地區植保無人機正處于發展初級階段，對農作物病蟲害防治缺乏針對性研究，因此，政府部門應加大對無人機技術的政策支持力度，積極促進無人機的研發工作，提高資金補貼，助力農業健康可持續發展。此外，農業工作人員要成立無人機管理部門，目前植保無人機還沒有標準的制度規范和技術標準，延緩了植保無人機的推廣進度。因此，政府相關部門應盡快制訂完善植保無人機的相關流程，確保其操作規范、合理。

4.2 政府主導與企業推廣相結合

農業植保無人機工作存在著一定的特殊性，如果單純通過企業進行宣傳，工作難度非常大。所以，政府應提供相應指導與幫助，實現植保無人機大范圍使用。目前，農業植保無人機已經被各個地區廣泛使用，有些地區將植保無人機納入到農機補貼范疇，同時開展了農用植保無人機現場觀摩活動，為后續無人機推廣工作奠定了基礎。同時，對于農作物病蟲害的治理方面來說，最佳的治療效果不是僅依靠施藥器材就能實現的，也需要施藥技術作為支撐。因此，在植保無人機的推廣過程中，種植人員要根據當地種植農作物的種類、種植面積等情況選擇合理的藥劑和劑量，為后續推廣工作創造有利條件［5］。

4.3 完善無人機推廣模式

農業公司在發展過程中不能單打獨斗，應該積極與無人機供應商達成合作關系。政府相關部門也應做好對無人機的管理工作，保證無人機應用的安全性與有效性。種養大戶的土地較為集中，適宜成為重點發展對象。

4.4 制定科學合理的行業標準

為了保障植保無人機的規范使用和無人機產業健康有序發展，已經出臺了相關法規，制定了植保無人機的行業標準。但是，植保無人機如何安全使用、合理的飛行距離和使用溫度等方面還沒有明確的標準。此外，農用植保無人機農藥的使用方法和指標也缺乏具體規定，導致有關工作沒有合理的參考方向。因此，農業部門應該與植保無人機研發部門等建立合作關系，根據實際情況建立科學合理的無人機工作標準。

4.5 研發農用植保無人機專業化噴灑藥劑

農用植保無人機需借助超低容量噴霧完成植保作業，此過程要高度重視農藥選擇，目前最為常見的噴灑藥物包括分散顆粒劑、可濕性粉劑、懸浮劑等，但以上藥劑與傳統噴藥設施更為匹配，缺乏農用植保無人機專用藥劑。因此，要不斷加強農用植保無人機專用藥劑的研發，通過提高藥劑適用性來凸顯農用植保無人機的防治效果。

4.6 建設農用植保無人機操作隊伍

農用植保無人機作為一種新型高效的農用設備，其操作水平直接關系到農藥噴施效果與質量。為提高操作人員技術水平與能力，要不斷加大專業培訓力度，各地農業部門要加強無人機使用培訓機構的設立，制訂與人才培養相關的課程內容和培訓制度，由專業技術人員開展培訓工作，除了學習理論知識、模擬操作方面外，還要注重實踐飛行、無人機維修養護的培訓，為保障培訓質量，所有培訓人員均要經過考核且持證上崗，確保廣大種植人員全面掌握無人機操作方式，在降低無人機故障發生率的同時，延長無人機的使用時間。由植保無人機制造商做好相關服務作業，向購置種植人員科學、系統講解相關操作知識，提供專業化技術服務與支持，最大限度地發揮植保無人機的作業水平，全面提高農作物病蟲害防治效率。

5 植保無人機的發展前景

盡管植保無人機在農作物病蟲害防治中還存在些許技術欠缺，但在科技創新日新月異的背景下，相信這些問題均能得到解決。在農業規模化發展的背景下，需根據農業生產需求研發植保技術，并制定與之相符的行業規范和標準，加大植保無人機購置補貼力度，提升市場保有量，不斷擴大植保無人機應用范圍。

另外，健全完善植保無人機服務體系，為廣大種植戶提供專業化的技術支持，確保未來植保無人機產業良性發展［6］。

6 結束語

病蟲害的防治不是一項簡單的工作，需要長期堅持和不懈努力。如果采用傳統的方式進行防治，種植人員需要花費巨大的人力、財力和物力，而且取得的效果也不一定理想。植保無人機的出現提高了對病蟲害的綜合治理能力，使用植保無人機噴灑農藥，不僅效率更高，而且更方便，成效更加明顯。因此，相關技術人員要加強植保無人機的實際操作能力，幫助種植人員更好、更快適應無人機的使用，保障糧食產業健康可持續發展。