植保無人機在臨沭縣小麥病蟲害防治中的應用

摘 要 小麥作為我國第一大糧食作物，同時是山東省臨沭縣最主要的經濟作物之一。在當前大力倡導鄉村振興及糧食安全戰略的政策背景下，小麥高產栽培的重要性愈發凸顯。將植保無人機應用于小麥病蟲害化控中，可大大提升病蟲害防控的效率與質量。為給小麥的高產栽培保駕護航，以臨沭縣為例，對小麥病蟲害化控中植保無人機的應用展開研究，包括藥劑選擇與配置要點、作業環境的管理要點、氣象條件的把控要點、作業安全的維護要點。

關鍵詞 小麥；病蟲害；化控；植保無人機；山東省臨沭縣

中圖分類號：S252+.3 文獻標志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2024.04.036

臨沭縣位于山東省東南部，地理坐標北緯34°40′～

35°06′、東經118°26′～118°51′。其地勢北高南低，東高西洼，縣境東部和北部為低山丘陵，西部沭河沿岸為沖積小平原。臨沭縣屬于暖溫帶季風區半濕潤大陸氣候，寒暑交替，四季分明，春季溫暖，光照充足；夏季濕熱，雨量充沛；秋季清爽，氣候宜人；冬季較冷，雨雪稀少，其優越的地理位置適合小麥的栽培。近年來，各式各樣的前沿農機、先進農技給農業生產帶來了顯而易見的便利。在此背景下，植保無人機在臨沭縣小麥病蟲害防控方面的應用也愈發普遍。

1 臨沭縣小麥病蟲害現狀

2022年，臨沭縣3 847.76 hm2小麥進入抽穗揚花期，同時是預防小麥條銹病的關鍵時期。臨沭縣青云鎮積極搶抓防控節點，嚴格落實“帶藥偵查、打點保面”防控策略，全力將小麥條銹病等危害降至最低，確保夏糧豐產豐收。同時，青云鎮高度重視，積極組織開展小麥病蟲害防控工作，確保全鎮0.53萬hm2夏糧豐產豐收。鎮里組織召開專題會議，廣泛宣傳小麥條銹病、赤霉病、蚜蟲的危害及防控要點。分管領導、農技人員深入田間地頭，切實加強監測預警，及時準確掌握病蟲害發生動態，詳細講解防控技術。各村居通過廣播、微信群通知、發放明白紙等多種形式，提高農民主動防治意識，發動農民群防群治。種糧大戶、科技示范戶率先行動，采取人工噴藥與飛防相結合的方式，全力加快防控進度。該鎮4架植保機同時飛防作業，目前飛防面積已超過0.13萬hm2。

小麥條銹病屬于典型氣流傳播的流行性病害，具有突發性強、蔓延速度快、成災威脅大的特點。青云鎮面對臨沭縣嚴峻的小麥生產形勢，采取“發現一點、防治一片”的預防措施，出動農技人員14人次，深入田間地頭，給予農民科學解答和藥物指導；派出農業宣傳車3輛，普及防治技術；出動無人機20架，實施小麥“一噴三防”，8個工作區同時飛防，節省勞動力和作業時間。

2 植保無人機應用技術要點

2.1 藥劑選擇與配置要點

1）噴霧型藥液的選用。考慮植保無人機通常通過噴霧的方式作業，水基藥劑的選用很是關鍵。可選用水乳劑、水劑、乳油等類型的藥劑，以確保噴灑作業的有序推進，避免對無人機噴頭造成損傷[1]。2）毒性藥劑的選擇。植保無人機在高空作業過程中難免會出現一定程度的藥液飄散，因此不能使用毒性強的藥劑，以保障地面工作人員的安全，劇毒藥劑諸如百草枯、克百威等必須避免使用。3）做好配藥安全措施。在稀釋和配液過程中，必須嚴格地依循配藥安全標準和相關規范操作來進行，并確保操作人員已經充分做好個人防護。配藥場所應選在相對開闊的位置，盡可能地規避意外的出現。以臨沭縣春小麥栽培為例，若是小麥在拔節期出現紋枯病，通常可以選用15%三唑酮溶液、5%井岡霉素等，每7 d以植保無人機在田間進行1～2次噴灑操作，持續噴灑3次即可[2]。在平時的管理中，臨沭縣植保部門應當立足當地小麥病蟲害的常見類型、流行趨勢、暴發特征，有側重性地擬定與之相應的植保無人機作業方案，做到因地制宜，并使用綠色、環保、高效的藥劑。

2.2 作業環境的管理要點

1）做好土地規劃與部署。在正式作業前，工作人員需要對作業區域內的土地規劃與部署狀況有一個細致的了解，確保無人機作業路徑可以順利避開障礙物，避免碰撞問題的出現。2）注意飛行高度的控制。一般而言，無人機的實際飛行高度保持在1.9～2.5 m即可，以確保無人機作業的有序性，同時確保藥液噴灑的均勻性與全面性。3）觀察植物的耐受性，在決定使用無人機之后，要擬定完善的作業方案，仔細調研周邊環境，觀察作業區域周邊有沒有種植對噴灑藥液無法耐受的植物，以防藥液偏移給這些植物帶來不良影響。4）注意調研周邊生態，了解四周有沒有豬場、水庫、魚塘等設施，以防威脅到人類、動物的生命健康。若無法避開，則需要事先了解所使用的藥液會不會危及人類與動物的健康，若存在風險，即刻停止施用或采取必要措施以保護周邊生態。5）控制好飛行速度。考慮植保無人機需要高空作業的基本特征，最好將其飛行速度保持在2～7 m·s-1，若是速度太慢，會影響噴灑的均勻性；速度太快，則會加大藥液的飄逸量，影響實際防控效果。

2.3 氣象條件的把控要點

植保無人機需要維持一定的高度開展藥液噴灑作業，氣象條件是影響最終作業質量與效率的重要因素。在臨沭縣通過無人機進行防治的農業實踐中，氣象條件方面主要把握以下要點。1）風力因素。風力是決定無人機作業效果的直接條件，風力一旦高于3級（包括3級），在噴灑藥液時無人機會出現位移，影響噴灑效果，因此最好在2級及以下的風力狀態下作業。2）風向因素。除了風力大小外，風向同樣不能忽視，噴灑的藥液往往會被風帶至下風口處，因此要提前調查下風口附近有沒有不能耐受所選藥液的植物，有的話要即刻停止噴灑，以防對其造成侵害。除此之外，在噴灑除草劑時，需要提前在作業區域設置好安全圍欄，盡量避免藥液隨風偏移；在進行作業時要及時調整無人機的飛行角度和航向，最好同風向平行，以更好地避免藥液偏移的問題。3）溫度與濕度因素。溫度與濕度這2個因素如果把控不好，會直接妨礙正常的藥液噴灑操作。以溫度為例，過低或過高都不利于藥效的常規發揮，保持溫度在15～30 ℃的范圍內是比較理想的狀態。濕度方面，一般而言，植保無人機作業的適宜濕度為30%～80%，即便下壓風場能夠將小麥植株表面的水滴吹落，但在濕度過大的狀態下依舊不適合作業，否則將引發藥害問題或致使藥效無法發揮[3]。

2.4 作業安全的維護要點

除了上述技術要點外，為確保植保無人機作業的安全性，還需要從多視角切入，做足相應的準備措施，相關要點如下。1）檢查設備。在正式開始作業前，務必要對無人機及相關設備進行細致到位的檢查，確定機械電源處在足量狀態，且其他各部件也可以正常運作。2）檢測信號。在無人機起飛前，需要進行必要的信號檢測，確保無人機與遙控器之間的信號可以順利連接，減少信號丟失和出現干擾的風險，以免作業期間發生意外。3）觀察天氣。在作業前還要留意天氣狀況，特別是雷雨天氣，切忌強行作業，確保作業環境的安全性，以免雨水滲入無人機內部，導致機械失靈。4）規范作業區域。在操作過程中，必須確保無人機在規定的作業范圍內，且這一范圍內沒有其他正在開展的同類型的田間作業，以避免意外發生。5）控制飛行高度和距離。控制好安全飛行高度并保持一定距離，通常為5～10 m，確保植保無人機不會接觸到田間障礙物，減少意外碰撞和損壞的風險。6）觀察和檢測。在整個操作過程中，工作人員應時時留意無人機的狀態，包括噴灑狀態和噴頭堵塞情況，一旦察覺有問題，即刻停止作業，并進行必要的清理或維修。7）恢復設置。在作業順利結束后，要將無人機及相關設備及時恢復至原始狀態，如關閉好電源、清理好噴頭等，以減少再次使用時出現意外的可能性[4]。

3 病蟲害防治具體實踐

3.1 基本步驟

1）數據收集。植保無人機可以通過攝像頭、傳感器等，收集多個方面的田間數據，包括病蟲害數據、環境數據、小麥生長數據等，以及病蟲害的發生情況、嚴重程度及氣象條件、土壤濕度等信息。

2）數據分析。收集到的數據可以利用數據分析方法加以處理和解讀，借助數據分析技術，如機器學習算法、統計模型等，對數據進行挖掘和建模，探尋數據中的模式和規律，并從中提取有用信息。

3）模型建立。基于數據分析結果可以著手建立數據模型，用于預測病蟲害發生趨勢、小麥生長狀態及環境因素對小麥產量的影響等。數據模型可以為農戶提供決策支持，幫助他們制訂更有效的病蟲害防控策略和麥田管理方案。

4）決策支持。經過上述步驟的分析，農戶可以由此獲取到更為精準、客觀的麥田信息，并以此為依據調整并優化病蟲害防治、施肥、灌溉等麥田管理決策。

3.2 病蟲害的監測與預警

植保無人機在小麥病蟲害的監測與預警中有著廣泛且有效的應用，其可以提供高分辨率的圖像數據和實時性的監測信息，幫助農戶及時把握病蟲害情況，做出更為精準、科學的決策，以保護小麥的健康。植保無人機可以搭載高分辨率的攝像設備，通過航拍技術對小麥田進行全面的監測，它可以捕捉到病蟲害的早期跡象，如病斑、蟲口、蟲糞等的圖像，處理后的圖像可以被用來進行病蟲害的識別和分析。通過圖像上的病斑、蟲口、蟲糞等特征，可以識別出潛在的病蟲害問題，將這些數據與歷史數據或相關病蟲害數據庫加以對比，以幫助確定病蟲害的具體類型和嚴重程度。此外，結合植保無人機航拍得到的圖像數據，可以繪制麥田病蟲害分布圖，這些圖像可以反映病蟲害的分布密度和程度，為農戶提供更精確的信息支持，幫助他們擬定防治決策，實施防治措施。

3.3 病蟲害防治

1）監測病蟲害的分布情況。通過無人機的病蟲害監測功能，收集麥田當中的病蟲害分布數據，這些數據可以指導無人機的噴灑位置與數量。2）智能噴灑設備調整。無人機攜帶智能噴灑設備，可以根據監測得到的麥田病蟲害分布情況改變噴灑位置，以確保藥液準確噴灑到發生病蟲害的區域。3）藥物的精準施用，通過調整噴灑設備，無人機能夠實現精準施藥，參照病蟲害分布密度與嚴重程度，調整藥液噴灑的濃度與速度，最大限度地減少農藥的使用量，避免浪費，提高防治效果。4）實時性的監控與調整。在噴灑過程中，無人機可以通過實時監控和圖像分析，調整噴灑策略，如果察覺到病蟲害的分布出現變化或者出現新的病蟲害，無人機可以及時響應并調整噴灑目標和具體路線[5-6]。

2022年8月26日，在臨沭縣的麥田使用無人機高空噴灑農藥，開展為期15 d的小麥病蟲害防治工作，實現防蟲、防病、調節生長周期。此次作業共調動

14架無人機，分別到15個村進行噴灑作業，噴灑范圍達1 333.33 hm2，由專業技術人員根據蟲害特點，挑選農藥并使用無人機搭載機動噴霧器進行噴灑作業。作業現場，無人機在技術員的熟練操作下，靈活自如地在農田上空飛行。隨著螺旋槳高速旋轉，無人機升空作業，噴出的藥水均勻地灑落在農作物上，旋翼產生的向下氣流有助于增加霧流對作物的穿透性，每株作物都能噴灑到藥水，農藥的流失性小，防治效果更好。據縣農機站工作人員介紹，現場噴灑作業的植保無人機可實現斷點續噴，一架飛機每天可打藥20余hm2，不僅節省勞動力，節約勞動成本，還減輕了農藥對環境的污染，提升了農業病蟲害防治效果。

4 結語

植保無人機在臨沭縣小麥病蟲害化控中的應用，本身便是一項涉及諸多細節與技術要點的繁復性工作，要求相關人員從藥劑選擇與配置、作業環境的管理、氣象條件的把控、作業安全的維護等方面著手，踐行好相應技術要點。把握好植保無人機應用的相關實踐，可實現小麥病蟲害化控質量與效率的協同提升，為小麥的高產栽培保駕護航。

參考文獻：

[1] 王世全.小麥病蟲害飛防中植保無人機的應用研究[J].現代農機，2020（2）：21-23.

[2] 王桂寶.構建農田無人機網絡系統及其在水稻、小麥病蟲害聯合監測與精準防控方案中的應用[J].農業災害研究，2023，13（8）：80-82.

[3] 張艷春，張洪波.基于小麥病蟲害化控中植保無人機應用研究[J].現代化農業，2023（11）：12-14.

[4] 王玉玲.小麥病蟲害防治中植保無人機的應用[J].種子科技，2023，41（8）：114-116.

[5] 高英，邵珠山，孟鳳娟.植保無人機在小麥病蟲害飛防中的示范應用[J].農機科技推廣，2020（12）：37-39.

[6] 張秀玲.植保無人機在小麥病蟲害防治中應用分析[J].農業開發與裝備，2023（8）：42-43.

（責任編輯：劉寧寧）

收稿日期：2024-01-10

作者簡介：王澤鋒（1971—），高級農藝師，主要從事主要糧食作物及蔬菜綠色防控技術推廣。E-mail：wang672603@qq.com。