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植保無人機在小麥病蟲害防治中的應用實踐


據Agriculture, Ecosystems & Environment(《農業、生態系統與環境》)統計,中國每年因小麥病蟲害造成的損失高達1000多萬噸。因此,加強小麥病蟲害的防治工作,是保障糧食安全和農業可持續發展的重要任務。相較于傳統的小麥病蟲害防治方式,植保無人機具有更加顯著的優勢,可以在復雜地形進行作業,避免操作人員接觸農藥,降低作業風險,同時也可以為作業帶來便利和效率。


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植保無人機應用于小麥病蟲害防治中的優點


1.1   安全系數高   

植保無人機可以在高空進行噴灑作業,不需要農戶接觸農藥,可以有效避免農藥中毒的風險。而傳統的機械防治農藥用量不精確或噴灑不均勻,對環境和人體健康有一定的危害。此外,植保無人機可以根據預設的飛行路線和高度自動飛行,不需要人工操控,從而降低飛行事故的可能性,還可以通過遙控器或手機等設備實時監控飛行狀態和周圍環境,及時發現和處理異常情況。


1.2   作業效率高

植保無人機使用的噴頭是超細霧化的,可以將藥液霧化成小顆粒,并且可以根據作物高度和風速自動調節噴灑高度和速度,使藥液均勻地覆蓋在作物葉片上,形成完整的藥膜,提高病蟲害防治效果植保無人機可以靈活地噴灑農藥,適應不同的地形和作物。此外,植保無人機可以適應各種地形地勢的土地,無論是平坦的平原,還是崎嶇的山地,只要周圍沒有影響飛行安全的障礙物,植保無人機都可以輕松地完成噴灑作業,這樣可以提高作業效率和質量。


1.3   約束條件少

植保無人機可以在小麥的全生育期進行噴灑作業,不受作物的生長高度和密度的限制,從而可以及時地防治各種病蟲害,提高小麥的產量和質量。相比之下,傳統的機械防治方法只能在小麥苗期進行,后期因為小麥長得太高太密,機械防治會碾壓或毀壞小麥苗,造成損失。此外,植保無人機可以根據作業區域、作物類型、病蟲害類型等自動規劃飛行路線和噴灑參數,實現精準施藥,可以為小麥種植帶來更多的便利和效益。

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植保無人機在小麥病蟲害防治中的具體應用步驟


2.1   準備工作

在使用植保無人機進行小麥病蟲害防治之前,需要做好以下準備工作:(1)確定作業任務。根據小麥生長期和病蟲害發生情況,制定合理的防治方案和作業計劃,確定作業區域、面積、時間和藥劑等;(2)確定作業人員。一般需要一名操作員、一名觀察員和一名農技專員組成作業隊伍,分別負責無人機的操控、監測和指導;(3)準備物資。根據無人機的類型和規格,準備足夠的動力電池、充電器、發電設備等。根據藥劑的選擇和配置,準備足夠的農藥、水桶、量杯等。另外,還要準備對講機、口罩、眼鏡、遮陽帽、工作服等防護用品;(4)檢查設備。在作業前要對無人機進行全面的檢查,包括機身、螺旋槳、噴頭、水泵、電池等部件,確保無人機處于良好的工作狀態[1]。


2.2   藥劑選擇和配制

在使用植保無人機進行小麥病蟲害防治時,需要注意以下藥劑選擇和配制的原則:(1)根據病蟲害的種類和程度,選擇合適的藥劑類型和劑型。一般推薦使用水基化劑型,如水乳劑、乳油水劑等,避免使用可濕性粉劑等容易堵塞噴頭的藥劑;(2)根據無人機的噴霧特點,確定合理的藥劑用量和稀釋比例。一般情況下,無人機噴霧的霧滴較小,容易隨風漂移,所以要適當降低藥劑用量和稀釋比例,以提高藥效和降低藥害;(3)根據氣象條件,調整藥劑配制。一般而言,溫度偏低時要增加藥液濃度,溫度偏高時要降低藥液濃度;濕度偏低時要增加水量,濕度偏高時要減少水量;(4)在配制藥液時,要按照說明書的要求,先將農藥倒入水桶中,并用量杯或稱量儀器測量好用量,然后加入適量的水,并充分攪拌均勻。


2.3   作業之前的試飛工作

在使用植保無人機進行小麥病蟲害防治之前,需要進行試飛工作,以確保無人機的安全和效果。試飛工作包括以下步驟:(1)選擇合適的起降地點。一般要選擇平坦、干凈、寬敞的地方,避免有樹木、電線、建筑物等障礙物;(2)規劃合理的飛行路線。一般要根據作業區域的形狀和大小,規劃出最優化的飛行路線,使得無人機能夠覆蓋到所有的作業區域,同時避免重復或遺漏;(3)設置合適的作業參數。一般要根據無人機的性能和藥劑的特性,設置合適的飛行速度、高度、噴幅、噴藥量和噴藥頻率等參數,使得無人機能夠達到最佳的噴藥效果;(4)進行試飛檢測。在正式作業前,要進行試飛檢測,檢查無人機的飛行狀態、噴藥效果、通訊信號等,發現問題及時調整或修復。


2.4   噴藥作業

在使用植保無人機進行小麥病蟲害防治時,需要注意以下噴藥作業的要點:選擇合適的作業時間。一般要選擇風力小于3級,溫度在15~30℃,濕度在60%~80%的氣象條件下進行作業,避免高溫、干燥、大風等不利因素。(1)遵循安全規范。在作業過程中,要保持無人機和人員的安全距離,避免農藥飄散或濺落造成中毒或傷害。同時,要注意觀察周圍的環境,避免無人機碰撞或墜落;(2)監測作業效果。在作業過程中,要隨時監測無人機的飛行狀態、噴藥情況、電池電量等,發現異常及時處理或停止作業。同時,要記錄作業面積、用藥量、飛行架次等數據,分析作業效率和效果[2]。


2.5   噴藥之后的檢查工作

在使用植保無人機進行小麥病蟲害防治之后,需要進行檢查工作,以保證無人機的維護和病蟲害的防效。檢查工作包括以下內容:(1)清潔無人機。在噴藥結束后,要及時清潔無人機的機身、螺旋槳、噴頭、水泵等部件,去除農藥殘留和灰塵污垢,防止腐蝕或堵塞;(2)充電電池。在噴藥結束后,要及時充電電池,以備下次使用。同時,要注意電池的存放條件,避免高溫、潮濕、短路等危險情況;(3)觀察防效。在噴藥結束后,要定期觀察小麥田間的病蟲害情況,評估防治效果。如果發現病蟲害仍然嚴重或有反彈跡象,要及時調整防治方案和措施。










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植保無人機在小麥病蟲害防治中的發展建議和措施


3.1   加強技術創新和研發投入

植保無人機的技術水平是決定其作業效果和市場競爭力的關鍵因素。目前,植保無人機的飛行穩定性、作業精準性、智能化程度等方面還有待提高,需要加強技術創新和研發投入,提升植保無人機的性能和品質。例如,可以開發更適應復雜地形和氣象條件的飛行控制系統,提高導航定位精度和避障能力;可以開發更適應不同作物和病蟲害的噴灑系統,提高噴灑流量和霧化粒徑的調節能力;可以開發更具有智能化特征的作業規劃和調節系統,提高作業效率和質量。


3.2   完善法規標準和管理制度

植保無人機涉及到農藥使用、飛行安全、信息安全等多個方面,需要有相應的法規標準來規范和監督其使用。目前,中國對于植保無人機的法規標準還不夠完善和統一,存在一些空白和不足。例如,植保無人機的飛行高度、速度、距離等參數沒有明確的規定;植保無人機的登記、檢測、認證等程序沒有明確的流程;植保無人機的責任劃分、事故處理、賠償方式等沒有明確的依據。因此,需要完善法規標準和管理制度,建立健全植保無人機的監管體系,保障植保無人機的合法合規使用[3]。


3.3   培養專業人才和加強社會宣傳

植保無人機的專業人才是支撐其發展的重要資源。目前,中國不僅專業飛手較為匱乏,服務維修人才也比較欠缺,急需加速培養。同時,農戶對于植保無人機的了解和信任度還不夠高,存在一些誤解和顧慮,需要加強社會宣傳,提高農戶的認知和接受程度。例如,可以通過建立植保無人機的教育培訓體系,提高飛手和維修人員的技術水平和專業素養;可以通過開展植保無人機的展示演示、效果評估、用戶體驗等活動,展示植保無人機的優勢和效果,消除農戶的疑慮和擔憂。

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總結


小麥病蟲害防治是保障糧食安全和農業可持續發展的重要任務。植保無人機作為一種新型的農業機械化設備,在小麥病蟲害防治中具有顯著的優勢和效果。目前,中國正在努力推進植保無人機在小麥病蟲害防治方面的應用,農業部門應該加大投入,加強基礎研究,提升植保無人機的應用效果,以期有效地控制小麥病蟲害,提升小麥的產量和品質,為中國糧食安全和農業綠色發展做出更大的貢獻。



參考文獻:

[1] 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+120.

[2] 周允龍,倪紹山.植保無人機在小麥病蟲害防治中的應用分析[J].種子科技,2023,41(5):103-105.

[3] 高燕.植保無人機在小麥病蟲害防治中的應用[J].農業工程技術,2023,43(5):41-42.



作者單位:新疆兵團第六師105團農業發展服務中心


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