植保無人機技術在小麥病蟲害防治中應用策略的探討

小麥作為中國主要的糧食作物，其生產過程中頻繁遭遇各類病蟲害，對產量和品質造成了顯著影響。傳統(tǒng)的人工防治手段存在農藥使用量大、效率低下、勞動強度高等諸多缺陷，已無法滿足現(xiàn)代農業(yè)發(fā)展的要求。植保無人機技術在小麥病蟲害防治中的應用，實現(xiàn)了精準且有針對性地施藥，有效降低了對生態(tài)環(huán)境的破壞，減少了環(huán)境污染，并且在控制病蟲害方面取得了較為顯著的效果。本文深入分析了植保無人機在小麥病蟲害防治方面的優(yōu)勢，并對其在實際應用中的操作方法進行了詳細探討。同時，本文還提出了降低農業(yè)生產成本、提升農業(yè)生產效率以及推動農業(yè)機械化發(fā)展的相應策略和建議。

一、植保無人機在小麥病蟲害防治中的應用優(yōu)勢

1、植物保護無人機有利于提高病蟲害防控效率

植物保護無人機是一種具備高速、高效作業(yè)能力的現(xiàn)代農業(yè)機械。相較于傳統(tǒng)噴霧技術，植物保護無人機在控制害蟲方面效率提升了5＼～10倍，與背負式噴霧技術相比，效率更是提高了40倍以上。在小麥生產領域，廣泛采用植物保護無人機能夠顯著抑制小麥病蟲害的發(fā)生。植物保護無人機一次可裝載 2 0 k g 藥液，通過智能平臺，操作者能根據(jù)實際作業(yè)需求自主規(guī)劃作業(yè)路徑，實現(xiàn)精準的田間作業(yè)，大幅提升了病蟲害的防治效果。與傳統(tǒng)噴灑方法相比，植物保護無人機在噴灑農藥防治病蟲害方面展現(xiàn)了高效和優(yōu)質的特性。

植物保護無人機能實現(xiàn) 的高效、大面積噴灑作業(yè)。作為一種新型農業(yè)機械，植物保護無人機在安全性與效率方面均優(yōu)于傳統(tǒng)設備。農藥本身具有一定的危害性，在傳統(tǒng)噴灑過程中，即便穿戴防護裝備，作業(yè)人員仍難以避免與農藥直接接觸，受到潛在傷害。植物保護無人機主要通過遠程操作進行作業(yè)，能夠在不接觸任何化學藥劑的情況下對農田施藥，有效解決了農藥使用過程中作業(yè)人員可能遭受的健康問題。此外，無人機配備的攝像設備能夠對整個施藥過程進行全程監(jiān)控，全面掌握病害發(fā)生區(qū)域和危害程度，并實時監(jiān)測防治效果，進一步提高控制病蟲害的效率。

2、植物保護無人機有利于降低小麥病蟲害防治費用

植物保護無人機是現(xiàn)代農業(yè)機械與高新技術融合的產物，一種先進的科技產品。該無人機能夠在極短的時間內實現(xiàn)農藥的高效噴灑，顯著降低農藥使用成本及人力資源的投入。在針對小麥病蟲害的防治方面，若用藥成本保持一致，使用小型機械植保設備進行防治，其成本大約為450元 ；而采用人工背負式噴霧器，保護成本為675元 ；相比之下，植保無人機的應用成本約為300元/hm2。

3、植物保護無人機噴灑農藥使用量較少

在小麥病蟲害的防治過程中，植保無人機的使用通常能夠實現(xiàn)低劑量噴灑，確保霧滴細膩且均勻地覆蓋作物表面，減少藥液的流失。此外，植保無人機在對麥田施藥時，傾向于采取低空噴灑的方式，以實現(xiàn)殺蟲劑利用效率的最大化。植保無人機在施藥過程中，能保證藥液分布的均勻性和針對性，最大程度地減少對周邊生態(tài)環(huán)境的負面影響，提高施藥的效益。

4、植物保護無人機操作簡單方便

植物保護無人機是一種融合了現(xiàn)代機械與設備技術的先進工具。在執(zhí)行病蟲害防治任務時，該設備的操作簡便性使農民能夠靈活操控，確保農藥精準噴灑至小麥作物，減少農藥飄移現(xiàn)象。此外，植物保護無人機因其體積小巧、重量輕便，便于運輸，不受外部環(huán)境條件限制，能有效減少人力資源的投入，并提升作業(yè)效率。

二、小麥病蟲害無人機防治步驟

1、植物保護無人機基本步驟

① 數(shù)據(jù)收集

植保無人機配備了先進的攝像頭和傳感器等設備，這些設備能夠精確地采集多種農田數(shù)據(jù)，包括作物的病蟲害狀況、環(huán)境參數(shù)以及小麥的生長態(tài)勢等。此外，這款無人機還具備監(jiān)測病蟲害發(fā)生頻率和嚴重程度的功能，能同步收集氣象條件、土壤濕度等關鍵信息，為農業(yè)生產提供全面的數(shù)據(jù)支持。

② 數(shù)據(jù)分析

通過對收集的數(shù)據(jù)進行詳細而系統(tǒng)的分析處理，運用多種機器學習算法和先進的統(tǒng)計模型等數(shù)據(jù)分析技術，并通過復雜的建模過程，提煉出具有實際應用價值的信息。通過對數(shù)據(jù)的細致分析，能更好地理解數(shù)據(jù)背后隱藏的模式和趨勢。

③ 模型建立

依據(jù)數(shù)據(jù)分析成果，可構建數(shù)據(jù)模型以預測病蟲害發(fā)展趨勢、小麥生長狀況，以及環(huán)境因素對小麥產量的影響等議題。該數(shù)據(jù)成果將為農戶提供科學依據(jù)，以制定恰當?shù)牟∠x害防治策略和合理的小麥生產管理計劃。通過上述分析流程，農民將能夠獲取更為精確和客觀的麥田信息，對麥田的病蟲害防治、施肥、灌溉等方面進行優(yōu)化。

2、植物保護無人機對病蟲害的監(jiān)測與預警

植物保護無人機作為一種高效的農作物病蟲害監(jiān)測技術，能夠為農業(yè)生產者提供高分辨率的遙感圖像和實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，有助于農業(yè)生產者準確掌握農作物病蟲害的動態(tài)變化，從而做出更為精確和科學的農業(yè)生產決策，確保小麥作物的健康。植物保護無人機配備高精度攝像設備，通過航空攝影技術對小麥田進行全范圍監(jiān)控，捕捉病害、蟲害、蟲糞等早期跡象，并用于農作物病蟲害的診斷與分析。本研究計劃利用遙感圖像中的病害、蟲害、蟲糞等信息，結合現(xiàn)有的蟲害數(shù)據(jù)、歷史資料以及蟲害數(shù)據(jù)庫，分析蟲害的種類及其危害程度。在此基礎上，通過無人機航空攝影獲取的圖像資料，繪制出麥田蟲害分布圖，為農業(yè)生產者制定防控策略、制定合理的防控措施提供科學依據(jù)。

3、植物保護無人機對病蟲害的防治步驟

① 對病蟲害分布進行監(jiān)測。通過使用無人機進行害蟲監(jiān)控，收集小麥田間害蟲的分布數(shù)據(jù)，指導無人機進行精準噴灑農藥。② 智能化噴藥裝置的精確調試。無人機配備的智能化噴藥裝置能依據(jù)麥田中病蟲害的分布情況，自動調整噴藥位置，確保藥劑能精確地施用于害蟲出現(xiàn)的區(qū)域。 ③ 精確施藥，通過調整噴施設備，無人機能根據(jù)病蟲害的分布和危害程度，實施精確的用藥策略，并根據(jù)病蟲害的具體情況調整噴霧的濃度和速率，以最小化農藥使用量，避免浪費，提升防治效果。 ④ 實時監(jiān)測與調節(jié)。在噴藥過程中，無人機能實時監(jiān)控施藥方案，并根據(jù)病蟲害空間分布的變化或新發(fā)害蟲情況，及時調整施藥地點和路徑。

三、植保無人機應用技術要點

1、植物保護無人機藥劑選擇與配置要點

①噴霧型藥液的選用

由于植保無人機在農業(yè)作業(yè)中普遍采用噴灑的方式進行農藥施用，因此選用適合的水基農藥制劑變得尤為重要。為了確保噴灑作業(yè)能順利進行，并且避免對噴頭設備造成不必要的損害，建議選擇使用水乳劑、水劑以及乳油等類型的制劑。這些制劑不僅能保證噴灑效果，還能有效保護無人機的噴頭，提高作業(yè)效率和農藥利用率。

② 藥劑的選擇

在進行植保無人機的空中作業(yè)過程中，無可避免地會發(fā)生藥液的噴灑。因此，為了確保現(xiàn)場工作人員的安全，應避免使用高毒性農藥。例如，百草枯、克百威等，并應盡量規(guī)避使用這些藥物。在選擇農藥時，應優(yōu)先考慮那些低毒、低殘留的替代品，以減少對操作人員和環(huán)境的潛在危害。同時，操作人員應嚴格遵守安全操作規(guī)程，佩戴適當?shù)姆雷o裝備，如防毒面具、防護服和手套等，以進一步確保自身安全。作業(yè)區(qū)域應設立明顯的警示標志，防止無關人員進人，最大限度地降低意外事故的風險。通過這些措施，可以有效地保障植保無人機作業(yè)的安全性，確保工作人員的健康和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

③ 做好配藥安全措施

在制備藥液過程中，必須嚴格遵守安全規(guī)范和操作規(guī)程，并確保操作人員配備適當?shù)膫€人防護裝備。選擇制備藥劑的場所時，應優(yōu)先考慮空間開闊的地點，以最大限度地減少意外事故的風險。以春小麥為例，若小麥在拔節(jié)期后遭受紋枯病侵害，通常可選用 1 5 % 三唑酮溶液或 5 % 井岡霉素等藥劑。建議每隔7d使用植保無人機對麥田進行1～2次噴灑，總計噴灑3次。在日常管理活動中，需依據(jù)當?shù)匦←湶∠x害的類型、流行趨勢及爆發(fā)特性，制定相應的植保無人機作業(yè)方案，確保措施的適宜性和針對性，同時選用對環(huán)境友好、高效且安全的化學藥劑。

2、植物保護無人機作業(yè)環(huán)境的管理要點

① 必須妥善進行土地規(guī)劃與部署。在正式啟用前，需對地面布局及配置有詳盡了解，確保無人飛行器能夠有效避開障礙物，避免發(fā)生沖突。

② 應嚴格控制飛行高度。為確保無人機作業(yè)秩序及藥液噴灑的均勻性和全面性，通常需將飛行高度控制在 1 . 9～2 . 5 m 之間。

③ 在明確無人機用途后，需制定詳盡的工作計劃，并對作業(yè)區(qū)域進行周密調查，以確定是否存在對噴霧藥劑敏感的植物，避免藥劑偏差對植物造成不利影響。

④ 應重視對作業(yè)環(huán)境的調查，了解周邊是否存在豬場、水庫、魚塘等設施，以防止對人類及牲畜的生命健康造成威脅。若無法避免，必須預先了解所用藥物是否對人類及牲畜健康構成危害，并在必要時立即停止使用或采取相應保護措施。

⑤ 應適當控制飛行速度。考慮到植保無人機高空作業(yè)的特性，最理想的飛行速度為 2～7 m/ s ，以保證噴霧的均勻性；若飛行速度過快，藥液將流失，影響防治效果。

3、植物保護無人機作業(yè)時對氣象條件的把控要點

在執(zhí)行飛行任務時，植保無人機需維持特定的飛行高度，而氣象條件對飛行任務的質量與效率具有決定性影響。在應用植保無人機技術于農業(yè)生產過程中，對氣象條件的把握尤為關鍵，具體包括以下幾點：

① 風力因素。風速對無人機作業(yè)效率產生顯著影響。當風速超過三級時，無人機易發(fā)生偏移，降低施藥效率。

② 風向因素。風向亦為重要考量因素，因藥液通常隨風飄散至下風區(qū)域。因此，在下風區(qū)域附近，需留意是否有對藥劑敏感的植物，若存在，則應立即中止噴灑作業(yè)，以免對植物造成損害。同時，在施藥前，應在作業(yè)現(xiàn)場設置安全柵欄，以防止藥液被風吹散；在操作過程中，應適當調整無人機的飛行角度與航向，使之與風向保持一致，以更有效地防止藥液漂移。

③ 溫濕度因素。若無法控制溫度與濕度，將影響藥液的正常噴灑。例如，溫度過高或過低均不利于藥效發(fā)揮，理想狀況是維持在 之間。植保無人機作業(yè)通常要求保持 3 0 %～8 0 % 的相對濕度，盡管下壓風場有助于麥田水珠脫落，但若濕度太高，亦不宜繼續(xù)作業(yè)，以免引發(fā)藥害或影響藥效。

4、植物保護無人機作業(yè)安全的維護要點

為確保植保無人機的安全運行，必須從多個維度進行深入研究，并采取相應的預防措施。 ① 必須在作業(yè)前對無人機及其相關設備進行徹底檢查，確保電力供應充足，所有部件均能正常運作。 ② 進行飛行前的信號檢測，確保無人機與遙控裝置之間的通信暢通無阻，以減少信號損失和干擾風險，預防作業(yè)中可能出現(xiàn)的意外。 ③ 作業(yè)前應密切關注天氣狀況，特別是在雷暴等惡劣天氣條件下，應避免作業(yè)以保障安全，防止雨水侵入無人機內部導致故障。同時，應規(guī)范作業(yè)區(qū)域，確保無人機在指定區(qū)域內飛行，避免與其他作業(yè)活動沖突，減少事故發(fā)生的風險。在飛行過程中，應控制無人機的飛行高度和距離，保持在 5～1 0 m 的安全范圍內，以避免與農田障礙物相撞，降低事故發(fā)生的可能性。作業(yè)期間，需密切觀察無人機的噴灑狀況和噴嘴是否堵塞，一旦發(fā)現(xiàn)異常，應立即停止作業(yè)并進行必要的清理或維修。 ④ 在作業(yè)完成后，應及時將無人機及相關設備恢復至初始狀態(tài)，例如關閉電源、清洗噴頭等，以最大限度地降低事故發(fā)生的概率。

四、植物保護無人機應用成效

為實現(xiàn)對小麥的病蟲害防治及生長周期的精確調控，本次作業(yè)采取了無人機空中噴灑農藥的方式，持續(xù)作業(yè) 此次作業(yè)共出動14架無人機，覆蓋了15個村莊，總面積達到 。作業(yè)中，專業(yè)技術人員根據(jù)害蟲特性精心挑選了適宜的農藥，并利用配備機動噴霧器的無人機進行精準噴灑。在田間，技術人員熟練地操控無人機，在作物上方靈活穿梭。無人機的螺旋槳高速旋轉，將藥液均勻地噴灑于作物表面。同時，旋翼產生的向下氣流加強了霧化藥液對作物的滲透效果，確保每一株作物均能充分吸收藥液，且藥液流失最小化，提升了控制效果。據(jù)縣農機局工作人員所述，植保無人機在野外施藥時具備斷點連噴功能，一架無人機日作業(yè)面積可達 ，此舉不僅節(jié)省了人力資源，還減少了環(huán)境污染，顯著提高了農業(yè)病蟲害防治的效率。

五、植物保護無人機未來展望

農業(yè)無人機在防治作物病蟲害方面展現(xiàn)出廣闊的應用潛力。隨著科技的不斷進步，預計該技術將在以下領域實現(xiàn)重大突破與進展。 ① 推廣便利性與成本降低：隨著技術的持續(xù)完善，無人機的生產成本有望逐步降低，降低設備價格，使更多農民能負擔并采納這項技術。政府、企業(yè)及科研機構可通過提供補貼、培訓和技術支持等措施，促進農業(yè)機械裝備在田間作業(yè)中的普及。② 智能化與自主性增強：未來發(fā)展中，無人機將與人工智能技術相結合，提升其自主飛行能力及數(shù)據(jù)處理能力。利用人工智能算法，無人機將能自動識別作物種類特性，并預測其發(fā)展趨勢，實現(xiàn)智能化防控。無人駕駛技術的進步也將顯著減輕駕駛員的工作負擔，為農業(yè)生產帶來便利。 ③ 數(shù)據(jù)分析與決策支持：通過對無人機采集的大量觀測數(shù)據(jù)進行分析應用，結合遙感技術、GIS技術及氣象數(shù)據(jù)等，實現(xiàn)對作物病蟲害的精準預報，為農戶提供全面的農業(yè)生產決策支持。研究成果將為優(yōu)化防控措施、提升農業(yè)效益、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展提供科學依據(jù)。 ④ 綠色環(huán)保與可持續(xù)性：在農業(yè)領域推廣使用無人機，能有效減少農藥使用量，減輕對環(huán)境的壓力，提高農業(yè)生態(tài)效益。

在小麥的種植過程中，若遭遇疫病、蟲害等病蟲害侵襲，將對小麥的生長及發(fā)育產生極為不利的影響，嚴重削減小麥產量。對于病蟲害的防治工作必須予以高度重視并加以強化。植保無人機在防治方面展現(xiàn)出顯著成效，未來應進一步加強與大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿科技的融合與應用，以促進農業(yè)信息系統(tǒng)的完善。同時，不斷提升無人機操作的便捷性和效率，使得小麥病蟲害的防控工作更為高效，推動當?shù)剞r業(yè)及經濟發(fā)展邁上新的臺階。

（作者單位：273150山東省曲阜市小雪街道辦事處）