無人機(jī)技術(shù)防治農(nóng)作物病蟲害的應(yīng)用

楊德新

(遼寧省海城市農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展中心,遼寧 海城 114200)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)被廣泛應(yīng)用在農(nóng)田管理、土壤濕度監(jiān)測(cè)、病蟲害防治，在作業(yè)效率、噴灑效果、不傷農(nóng)作物、減少勞動(dòng)力以及避免施藥者污染等方面，植保無人機(jī)都具有地面背負(fù)式噴霧所無法替代的優(yōu)勢(shì)，與傳統(tǒng)人工相比，無人機(jī)更為省時(shí)、省力，而且效果好，還不會(huì)對(duì)農(nóng)作物造成損傷；同時(shí)從資源利用率上來講， 無人機(jī)采用的低容量施藥方式，可以有效減少農(nóng)藥的使用次數(shù)及使用量，提高農(nóng)藥有效利用率并減少90%以上的用水量。

1 無人機(jī)技術(shù)防治農(nóng)作物病蟲害應(yīng)用的必要性

農(nóng)作物在生長過程中會(huì)不可避免地出現(xiàn)多種病蟲害，使用傳統(tǒng)噴灑農(nóng)藥的方式，難以將藥液噴灑到農(nóng)作物下部，同時(shí)，人工噴灑農(nóng)藥時(shí)在田間行走不便，會(huì)增加勞動(dòng)強(qiáng)度。如果再增加噴灑容量不但會(huì)浪費(fèi)農(nóng)藥，還會(huì)對(duì)操作人員身體健康和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。 傳統(tǒng)的人工背負(fù)式手動(dòng)或機(jī)動(dòng)植保作業(yè)方式，已經(jīng)嚴(yán)重制約著農(nóng)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展壯大，急需一種智能化、高效率、低成本的植保機(jī)械和施藥技術(shù)。由于農(nóng)作物病蟲害發(fā)生特點(diǎn)為速度快，危害面積大，每年因病蟲害無法及時(shí)有效地防治而導(dǎo)致減產(chǎn)10%~30%。 面對(duì)大面積突然暴發(fā)病蟲害疫情時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)很難找到大批施藥人員，病蟲害防治成了農(nóng)民難以解決的頭等大事。發(fā)展現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，推廣應(yīng)用現(xiàn)代化植保機(jī)械、植保新技術(shù)已經(jīng)刻不容緩。 加上大部分地方水利設(shè)施不足，各家各戶自成一統(tǒng)，地塊小而分散，農(nóng)田基礎(chǔ)設(shè)施條件差，普通大型農(nóng)業(yè)機(jī)械難以進(jìn)行植保工作，勞動(dòng)成本高，防治效率低，不利于大面積專業(yè)化防治工作的開展。 無人機(jī)能更好適應(yīng)復(fù)雜地況的起降，對(duì)田間施藥，不傷苗、不毀苗、方便快捷、防治病蟲害效率高[1]。

2 無人機(jī)防治農(nóng)作物病蟲害的優(yōu)點(diǎn)

2.1 不需要專門跑道和起降機(jī)場(chǎng)，田間地頭就能垂直起落

從幾米到幾十米施藥防治病蟲害，根據(jù)情況控制飛行噴灑效果，作業(yè)高度低，漂移小，非常適用于各類復(fù)雜地形農(nóng)田和不同種類高度的農(nóng)作物與樹林，相鄰農(nóng)田種植不同農(nóng)作物情況下也可精準(zhǔn)噴灑。無人機(jī)體積較小，利用面包車就可以實(shí)現(xiàn)跨區(qū)、跨省作業(yè)。

2.2 無人機(jī)噴灑農(nóng)藥精準(zhǔn)安全高效

相比傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)， 無人機(jī)技術(shù)在噴灑方面，其安全、高效的優(yōu)勢(shì)尤其明顯。無人機(jī)作業(yè)，既可噴灑農(nóng)藥，也可噴施葉面肥；既適用于小麥、大豆、水稻等低稈作物，也適用于玉米、棉花、高粱等高稈作物和林果帶；無人機(jī)一次可以裝載10 kg 藥液，飛行高度距作物1~2 m，一架無人機(jī)一天作業(yè)面積可達(dá)300 畝。 還具有省時(shí)、省力、節(jié)水、節(jié)藥、減少成本、環(huán)保等多種優(yōu)勢(shì)，是人工噴藥效率的20 多倍，施藥人不接觸農(nóng)藥，安全更有保障。且施藥更均勻，防治效率更高，增強(qiáng)了農(nóng)業(yè)病蟲害防治效果。 無人機(jī)還具有智能精準(zhǔn)、高效環(huán)保、安全可靠等特點(diǎn)。不僅節(jié)省了勞動(dòng)力，節(jié)約了勞動(dòng)成本，還節(jié)約了農(nóng)藥的用量，提高了噴灑作業(yè)的安全性。尤其應(yīng)對(duì)突發(fā)、暴發(fā)性病蟲害，無人機(jī)防控效果非常好[2]。

2.3 無人機(jī)飛防節(jié)約水藥，成本低。

電動(dòng)無人直升機(jī)噴灑技術(shù)采用噴霧噴灑方式至少可以節(jié)約50%的農(nóng)藥使用量，節(jié)約90%的用水量，很大程度的降低資源成本，從而減輕了農(nóng)藥對(duì)環(huán)境的污染。無人機(jī)在空中飛行，航線設(shè)置靈活、飛行速度也可自行控制，噴灑覆蓋的農(nóng)田面積廣，能輕松實(shí)現(xiàn)復(fù)雜地形農(nóng)田區(qū)域的農(nóng)藥噴灑作業(yè)， 藥液噴灑均勻，可控性高，農(nóng)藥飄移少，有效避免浪費(fèi)。

2.4 無人機(jī)防治效果好

傳統(tǒng)人工噴灑農(nóng)藥防治病蟲害，隨意性大，不能精準(zhǔn)噴藥，容易造成某些農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留超標(biāo)，降低農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。 無人機(jī)技術(shù)可空中懸停，自由轉(zhuǎn)換其噴灑高度、廣度和農(nóng)藥噴灑的劑量，藥液在旋翼氣流的作用下加速形成霧流， 在作物身上的穿透力更強(qiáng)，且有效避免藥液飄移，無論是農(nóng)藥的覆蓋面、沉降效果，還是最終的病蟲害防治效果，都比傳統(tǒng)人工噴灑農(nóng)藥更加顯著。 噴灑過程極少受到惡劣氣候影響，噴灑沒有廢氣產(chǎn)生，污染少，符合國家有關(guān)綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)、有機(jī)農(nóng)業(yè)的發(fā)展要求[3]。

3 無人機(jī)防治農(nóng)作物病蟲害存在的問題

3.1 發(fā)展進(jìn)度較慢。

開展大規(guī)模噴防活動(dòng)的能力不強(qiáng)，對(duì)產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)輻射能力不強(qiáng)。無人機(jī)防治農(nóng)作物病蟲害是一個(gè)新生事物，目前農(nóng)民對(duì)此認(rèn)識(shí)不足，還要有一個(gè)認(rèn)識(shí)和接受的過程，這些因素阻礙了無人機(jī)防治農(nóng)作物病蟲害的發(fā)展進(jìn)度。

3.2 要求農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)高

使用無人機(jī)噴灑農(nóng)藥，對(duì)農(nóng)藥的要求較高，需要使用專門的航空用藥；無人機(jī)的載重不大，通常情況下無人機(jī)的負(fù)載為5~25 kg，要反復(fù)頻繁進(jìn)行起降加藥，同時(shí)一組電池只可維持無人機(jī)飛行10~20 min。

3.3 需培養(yǎng)專業(yè)“飛手”

無人機(jī)屬于高科技產(chǎn)品， 具有一定的操作難度，需要培養(yǎng)專業(yè)的優(yōu)秀“飛手”進(jìn)行操作。

4 開展無人機(jī)技術(shù)防治農(nóng)作物病蟲害工作建議

4.1 加大宣傳力度

充分利用媒體的影響力擴(kuò)大宣傳范圍，農(nóng)用無人機(jī)生產(chǎn)企業(yè)、合作社、種植大戶可以大力宣傳飛防技術(shù)，使廣大農(nóng)民充分認(rèn)識(shí)無人機(jī)專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治帶來的好處和作用，促使農(nóng)民轉(zhuǎn)變觀念。

4.2 努力抓好組織建設(shè)

積極鼓勵(lì)、扶持和引導(dǎo)農(nóng)民專業(yè)合作社、涉農(nóng)企業(yè)投資進(jìn)入無人機(jī)防治農(nóng)作物病蟲害專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治領(lǐng)域。

4.3 積極培養(yǎng)農(nóng)用無人機(jī)“飛手”

無人機(jī)操作復(fù)雜，對(duì)操作員的能力要求高，需要專業(yè)的“飛手”來從事這項(xiàng)工作。 合作社、種植業(yè)大戶要積極選人參加農(nóng)用植保無人機(jī)飛防培訓(xùn)班，熟悉掌握農(nóng)用無人機(jī)操作、保養(yǎng)、維修等知識(shí)。

4.4 完善行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

目前， 我國農(nóng)用無人機(jī)并無明確統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，雖然生產(chǎn)企業(yè)眾多，但是生產(chǎn)的農(nóng)用無人機(jī)質(zhì)量不一，有的質(zhì)量不能滿足需求，霧化效果差，噴灑效果達(dá)不到使用要求；續(xù)航時(shí)間短，載藥量少，抗風(fēng)能力差。

當(dāng)前我國無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用依然處于起步階段，距離市場(chǎng)化的發(fā)展階段依然有很長的路要走。 無人機(jī)技術(shù)安全高效、不受地域影響和限制等優(yōu)勢(shì)，有助于實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)精細(xì)化、現(xiàn)代化的發(fā)展目標(biāo)。