無人機技術在傳統小麥病蟲害防治工作中的應用優勢與融合策略

摘 要：科學技術的高速發展帶動農業生產工作進入全新發展階段，在這一過程中無人機技術受關注度較高，被廣泛用于小麥種植生產流程的同時，為種植戶提供各類便利。而近年來農業技術領域也在不斷探索無人機技術的各類創新應用方案，其中相對具有代表性的便是，利用無人機開展小麥病蟲害防治工作。本文對無人機技術在小麥病蟲害防治中的應用進行研究，明確應用要點，為小麥種植生產提供更為優質的協助。

關鍵詞：無人機技術；小麥；病蟲害防治；技術融合

小麥作為我國的主要糧食作物之一，整體種植生產效果會給群眾生活質量及糧食安全帶來直接影響。小麥種植工作高度強調病蟲害的整體防治效果，只有將各類新型技術融合到小麥病蟲害防治中，才可以為小麥高產增收打下相應基礎。但是傳統模式下小麥病蟲害防治工作存在效率低且資源投入總量高的問題，無法全方位實現針對病蟲害的綜合管控，而無人機技術的高速發展為小麥病蟲害防治提供了全新的工作思路。

1無人機在小麥病蟲害防治工作中的應用優勢

1.1運行高效且安全指數高

高效運行是無人機技術的一大亮點，它能夠在短時間內完成大面積植保作業，相較于傳統的人工或機械噴灑方式，無人機不受地形和空間的限制能夠快速覆蓋農田，尤其是在大面積小麥種植區域，這種高效性尤為突出。無人機的高度機動性使其能夠在復雜的農田環境中自由穿行，適應各種地形條件，切實消除傳統模式存在的限制，幫助種植人員有效應對復雜的地理條件，也能夠消除時間因素的限制，因此當種植田內出現病蟲害問題時，無人機能夠迅速響應并第一時間開展防治作業，部分無人機還配備高精度導航避障系統，在飛行過程中自動規避障礙物，以確保當前生產作業保持較高連續性，防止障礙物給小麥病蟲害防治工作的開展帶來限制，確保該項工作得以順利有序開展。

從安全性的角度來看，無人機在作業過程中操作人員無須進入農田，這充分降低了種植戶直接接觸農藥的概率，可避免發生農藥中毒以及各類間接性傷害。現代無人機配備高精度噴灑系統，能夠根據農田實際情況自動調節噴灑速度和藥量，確保藥劑均勻分布，從而減少藥劑浪費總量，為小麥種植田周邊生態環境提供保障，并帶動農業經濟向著可持續發展方向進步[1]。

1.2充分降低農業生產成本支出總量

從無人機技術的綜合發展情況來看，將這類技術融合到小麥病蟲害防治中可有效降低人力資源投入總量。傳統模式下的小麥種植工作強調人力勞作投入效果，病蟲害防治中也以人工作業噴灑農藥為主，使得種植人員面臨著較大的生產壓力，工作效率低的同時藥物噴灑均勻性較低，部分情況下小麥種植田內還會因人工操作誤差的影響而出現農藥施加過量過大以及農藥噴灑不到位的問題，不但無法達成病蟲害防治工作目標，影響小麥作物的健康生長狀態，還會對當前種植田所具備的可持續生產能力造成直接打擊。

無人機結構相對簡單，維護需求較少，現代無人機通常采用模塊化設計，零部件拆卸更換簡便，因此可有效減少設備維護的費用支出總量，在保證其應用效果的基礎上，減少成本的支出，大大提高小麥作物的種植效益。從藥物的應用角度來看，病蟲害防治工作通常需要協調多方資源，而無人機在實際作業過程中可實時獲取農田數據，通過智能分析系統生成防治方案來提高農藥配置準度，幫助農業種植戶進一步降低小麥生產成本支出總量。

1.3加強對小麥作物的生長監測與管理

在小麥病蟲害防治工作的開展過程中，無人機技術的應用還能夠幫助生產人員更好地對作物的生長情況進行監測，隨即依據監測的結果和相應信息，開展高水平的管理工作，更好地促進小麥作物的健康生長。首先，種植人員在傳統模式下防治小麥病蟲害時，只能夠通過肉眼進行觀察，防治的效率和質量并不高，小麥作物的健康生長狀態也得不到有效維護。而無人機技術的應用則能夠使其在自身運行的過程中對麥田的情況進行全面實時監測，及時分享監測到的數據信息，從而確保農民可以在無人機技術的幫助下，盡快了解麥田中的病蟲害情況，掌握相應病蟲害的類型、對小麥作物的危害情況以及發生范圍等，從而制定科學的防治方案，應用針對性的防治策略，加強對小麥作物健康生長狀態的維護。

其次，小麥種植人員在無人機技術的幫助下，還可以依據獲取的病蟲害信息，將噴霧設備搭載在無人機設備中，隨即進行飛行路徑以及指令的科學設定，有助于在較短的時間內進行精準施藥，防止出現過量噴藥的情況，加強對小麥品質以及生態環境的保護，實現小麥病蟲害防治效果的提升，同樣地，無人機技術在小麥病蟲害防治活動中的應用還能夠持續擴大噴灑面積，實現藥物噴灑效率的有效提升，不僅能夠降低農民的生產壓力和負擔，還能夠為他們降低時間成本，如果地區出現了小麥病蟲害大面積暴發的情況，無人機技術的應用就能夠發揮關鍵的作用，在較短的時間內快速控制病蟲害，減少小麥病蟲害造成的損失。

再次，種植人員在無人機技術的幫助下，還能夠在監測的過程中加強對地形以及土壤的了解，通過對獲取監測信息的分析，掌握更多影響小麥作物生長狀態的因素，并對小麥管理的方案進行優化和更新，提高小麥的管理水平。同時，無人機設備使用過程中配備的傳感器設備也能夠對各項數據信息進行記錄，對小麥的管理效果進行評估，促使種植人員可以積極對小麥作物的管理以及病蟲害防治策略等進行優化，不斷促進小麥作物的健康生長。

最后，實現無人機技術與小麥病蟲害防治的融合還能夠盡快對出現的病蟲害進行預警，防止小麥病蟲害給作物的健康生長狀態造成較大程度的影響，也能夠加強對作物種植人員經濟效益的維護。在無人機技術具體應用的過程中，遙感設備在無人機上的搭載可以獲取與麥田有關的高分辨率圖像，掌握熱量分布的數據信息，通過對相應圖像以及數據信息的分析，能夠盡快確定小麥病蟲害的具體分布以及位置，保證病蟲害防治的迅速與及時。無人機遙感技術的應用更能夠對小麥作物的生長情況進行監測，依據獲取的麥田植被指數、葉面積指數等信息，評價小麥作物的生長狀況，使種植人員在較短的時間內發現小麥作物生長的異常情況，可以為生長不良的小麥作物提供營養物質，在小麥作物受到健康損害時也能夠盡快采取措施來加強管理，實現小麥作物生長質量的有效提升。

2無人機技術與小麥病蟲害防治的融合應用對策

2.1根據小麥種植區地形條件制訂飛行計劃，調試相關設備

這方面工作在實際推進中需要技術人員根據種植地實際條件來制訂無人機飛行計劃，而技術人員可利用高分辨率衛星圖像來分析種植區域地形特征，這些衛星圖像能夠提供地面的微小起伏和植被密度變化的詳細信息，為規劃無人機飛行路徑與農藥噴施覆蓋范圍提供數據參考。將這些數據輸入無人機導航系統中，系統能夠根據地形變化自動調整無人機飛行參數，確保無人機在保持穩定運行狀態的基礎上實現高效作業。

由于菏澤地區平原占比較高，地面起伏極小且農業生產區的小麥種植密度較為穩定，因此農戶可以利用無人機導航系統中裝配的地圖服務功能來獲取相應地形數據，為后續無人機飛行規劃提供高精度參考數據，以滿足平原地區無人機飛行規劃需求。在實際應用中，種植戶還要在技術人員的指導下檢查地圖數據細節，確保其與實際種植區域地形保持一致后正式啟動無人機。除了基本的地形數據外，農業技術部門還需要在無人機導航系統中標記小麥田中的障礙物，通過系統算法計算出安全的飛行路徑，可有效避免無人機與這些障礙物發生碰撞。種植戶也可利用無人機導航系統攜帶的地圖編輯功能來手動標注障礙物所處位置，配合使用配備避障傳感器的無人機，使其在飛行過程中實時避開障礙物。如果小麥田植被密度較高，還可能需要調整噴灑霧化程度及單次噴灑量，以確保藥劑均勻地覆蓋到小麥植株表面。種植戶還要在農業技術部門的協助下，了解當前無人機型號及飛行路徑是否符合區域間空域管理要求，為后續高效率運作打下相應工作基礎[2]。

2.2監測小麥生長狀態

技術人員在推進無人機研發方面的工作時高度強調各類攝像設備在其中的融合效果，因此目前市面上多數無人機均配備高分辨率攝像模塊與圖形數據傳感系統。針對農業生產所研發的無人機也會額外搭載農業監測設施以實現對種植田的高精度監測。從小麥種植生產的角度來看，這些攝像設備能夠捕捉到高清圖像，幫助種植人員直觀地觀察小麥生長情況，及時發現小麥植株所表現出的各類異常癥狀，從而開展針對性管控處理。搭載多光譜傳感器的無人機可捕捉到不同波段的光譜信息，當小麥受到病蟲害侵襲時，其葉片的光譜特征會發生顯著變化，多光譜傳感器能夠有效捕捉到這些變化并生成相應的光譜數據，幫助種植人員根據這些數據快速識別病蟲害的類型并采取針對性防治措施。

搭載有紅外熱像儀的無人機可對小麥種植田內植株溫度分布狀況展開評估，幫助種植人員了解小麥植株整體健康狀況。當小麥受到病蟲害侵襲時，其局部區域會發生直接變動，而紅外熱像儀會在精準捕捉溫度變化的同時生成對應圖像信息，協助種植人員確定病蟲害具體發生位置，從而進行精準防治，避免大面積噴灑農藥，以減少農業種植對周邊生態環境的負面影響。在病蟲害高發季節，種植戶可利用無人機來定期巡查小麥田內農作物生長狀況，及時發現病蟲害早期跡象，采取針對性防治措施，規避小麥因病蟲害而減產，帶動區域農業生產向著更加穩定且持續化的方向進步[3]。

2.3對無人機信息數據庫進行完善

這方面工作在實際推進中強調圖像識別技術和機器學習算法在其中的綜合應用效果，這類技術可對無人機獲取的海量圖像數據進行處理，幫助系統自動識別小麥田中出現的病蟲害類型，并將這些信息進行分類標注。在實際應用方面，無人機可將巡查中拍攝到的小麥葉片圖像回傳到處理系統中進行分析，判斷葉片上是否存在病斑、蟲害痕跡或其他異常現象，這些識別結果可轉化為結構化數據并上傳至數據庫，為后續種植田內數據分析決策提供參考。各類農藥在實際應用中不但會對病蟲害防治效果造成影響，還與區域間生態環境保護有著直接關聯。技術人員可通過記錄每次噴灑農藥的種類、用量、時間和區域來分析農藥使用效果，避免過量使用或重復使用同一類型農藥以減少農藥殘留總量，幫助種植人員優化農藥使用方案。

在對數據庫進行完善的過程中，必須充分考慮數據回傳方面的實時性和共享性。實時性是指數據庫能夠及時更新病蟲害監測數據，無人機在執行日常巡查任務時可實時獲取大量監測數據，這些數據需要通過高效傳輸系統迅速上傳至數據庫，供種植人員隨時查看。無人機在飛行過程中可實時生成病蟲害熱點圖，顯示病蟲害高發區域，幫助種植人員快速定位，利用這種方式來實現小麥種植區內病蟲害的針對性防治管理。在現代農業生產中病蟲害防治需要多方協作，并且農業技術推廣人員、科研機構、農藥供應商等都可以從數據庫中獲取數據，從而參與病蟲害防治的決策過程。無人機數據庫應具備開放的訪問接口，確保不同用戶能夠根據自身權限獲取所需數據資源[4]。通過數據共享，種植人員可以借鑒其他地區的病蟲害防治經驗，協助農業技術部門開展跨區域的病蟲害研究，以此來逐步提高小麥種植區內病蟲害整體防治水平。

數據庫系統通常采用分布式存儲和云計算技術來支撐無人機運行中各類數據的存儲及處理需求，并且無人機獲取的圖像數據可以通過云計算平臺進行實時分析，并將結果存儲在分布式數據庫中，通過這種方式種植人員可以隨時訪問數據庫，獲取最新監測信息。若想要提高數據庫整體使用效率，還要配合引入各類智能分析工具。其中相對具有代表性的便是通過機器學習算法對歷史病蟲害數據進行分析，預測未來病蟲害的發生概率及趨勢。機器學習模型可以根據天氣變化、土壤狀況和歷史病蟲害發生數據，預測未來一周內小麥田的病蟲害風險并建議種植人員采取相應的防治措施，幫助種植人員制定更加科學的防治方案。

2.4科學利用低空無人機遙感技術

相較于傳統的衛星遙感技術，低空無人機遙感技術在氣候惡劣條件下的表現更為穩定，無人機可以在較低的高度飛行，以降低惡劣天氣對信號所造成的負面影響，配合小麥田病蟲害防控需求靈活選擇監測時間，多方位提升當前數據的連續性及內容準度。在氣候惡劣的情況下，低空無人機可以通過較低的成本實現高頻次監測，協助種植戶對小麥種植田內的實際情況展開多角度管控[5]。

綜上所述，在對無人機技術與傳統小麥病蟲害防治的融合應用進行研究時，可以從科學利用低空無人機遙感技術、對無人機信息數據庫進行完善、監測小麥生長狀態以及根據小麥種植區地形條件制訂飛行計劃、調試相關設備等幾個方面進行，充分發揮無人機技術對于小麥種植生產的積極影響。

參考文獻：

[1]劉蒙生.無人機技術與傳統小麥病蟲害防治的融合應用[J].當代農機，2024（07）：32-33.

[2]李靜.無人機技術與傳統小麥病蟲害防治的融合應用[J].農業工程技術，2024，44（20）：48-49.

[3]陳先寶.小麥病蟲害防治中無人機技術應用分析[J].農業工程技術，2024，44（14）：16-17.

[4]宋以星.無人機技術與傳統小麥病蟲害防治的融合應用[J].種子科技，2024，42（02）：119-121.

[5]尤作將.植保無人機技術在小麥病蟲害防治中的應用[J].智慧農業導刊，2022，2（09）：17-19.