农用植保无人机在水稻病虫害防治中的应用

摘自：《农业工程技术-农业信息化》2023年第7期

作者：朱咏萍，安徽省南陵县农业装备服务中心

水稻是中国重要的粮食性作物，水稻的产量和品质直接关系到国家粮食安全。水稻生育周期相对较长，在生长发育阶段经常会受到多种病虫害的威胁，某些病虫害会导致稻米品质显著下降，甚至会造成水稻绝产绝收，严重影响到最终的产量和经济效益。该文主要结合实际工作经验，探讨了农用植保无人机在水稻病虫害防治中的具体应用，希望通过研究对广大同行有所帮助。

近年来，随着农业现代化机械化发展进程的不断加快，病虫害机械化防治水平得到了进一步的提升，从无到有、从低效的手动喷雾机到现代化的高效植保机械设备，农业机械在不断地更新换代，并逐渐向着更快更省力的喷药方式转变。农用植保无人机是一种新型的现代机械设备，通过在无人机上搭载喷药设施，能够更好地完成喷药作业，减少了人员和农药频繁接触，其节能高效，深受种植户的欢迎。水稻作为重要的粮食性作物，栽培管理过程中会面临多种病虫的危害，如果不能够研究出更加高效合理的治理模式，将会严重影响到水稻的产量，甚至会影响到国家粮食安全，增加农业成本投入。为此在智慧农业的推动之下，需要将农用植保无人机应用到水稻病虫害防治当中，大幅度地提高病虫害的防治效果，取代传统的防治模式，真正彰显智慧农业机械设备的应用价值^[1]。

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农用植保无人机的特点

农用植保无人机是在无人机上搭载喷药设施，主要用于各类农药的喷洒，其最大的承载量达到了25 kg，其中喷洒水稻农药超过10 kg。农用植保无人机的喷药效率是常规农药机械设备的60倍以上，另外农用植保无人机病虫害防治模式还是一种智能化的作业方式，操作人员可以通过智能操控设备，在空旷的场地进行作业，而多旋翼无人机产生的强大涡流，可以使药剂更好地附着在水稻的叶子表面，在叶子上会留下一个稳流区，这样就能够均匀地将农药附着在整株水稻，这是其他喷雾机械设备所不具备的。多旋翼型的无人机风向聚集性相对较强，利用超细喷雾设备能够更好地穿透植株的表层，提高水稻病虫害的防治成效^[2]。无人机在飞防作业过程中，利用全球定位系统能够进行自动化定位和自动化的导航，喷药工人可以不与农药直接接触，保证了人身安全。

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农用植保无人机在水稻病虫害防治中的具体要求

2.1   明确植保无人机的操控要求

在利用农用植保无人机开展水稻病虫害防治过程中，一定要掌握植保无人机安全适用农药、作业技术规范、用药安全、作业条件、植保无人机服务提供商、作业人员、农药安全使用要求和环境保护要求。植保无人机包括了自动控制模式和手动控制模式两种，在应用过程中应该符合植保无人机飞机质量技术评价规范，选择搭载了飞行轨迹流量实时监测数据传输功能的植保无人机。在作业过程中应该配置飞机、操控人员、作业人员、安全负责人员，飞机操控人员和安全负责人员经过专业培训，掌握水稻病虫害的发生流行规律和安全用药技能，必须获得无人机相关机构的培训^[3]。

2.2   气象条件

在正式飞防作业之前，应该查询作业地区的气象信息，包括了当前的温度、湿度、风向、风速等多种气象条件，禁止在大风天气和雷雨天气作业。风力因素会对植保无人机的药物喷洒产生最直接的影响，风力大于三级或者室外温度超过35℃，禁止进行飞防作业。植保无人机驾驶人员应该处于无人机的下风向处避免和农药频繁接触造成人员中毒。

2.3   农药选择

植保无人机在飞防作业过程中所选择的农药与常规农药相比，有着更为严格的要求。所以在开展飞防作业之前，一定要科学选择化学药物，避免堵塞喷头，导致飞防作业失败。一般情况下利用农用植保无人机开展水稻病虫害防治，推荐使用水基化剂型的水乳剂、微乳剂、乳油、悬浮剂、水剂。水稻病虫害防治过程中，经常使用到的可湿性粉剂、可溶性粉剂有可能会造成无人机的喷头堵塞、水泵寿命缩短等情况，所以不推荐选择使用粉剂类的农药。另外无人机飞防作业所稀释的农药比例相对较低，所以推荐选择使用低毒低残留的化学农药，不能使用剧毒或者高残留的农药，否则可能会造成人畜中毒。在开展飞防作业时，由于无人机的飞行速度相对较快，用药量相对较少，所以推荐选择使用内吸性的化学药物，这类药物能够被作物很好的吸收，具有协同防治的效果，大大延长药物的防治周期。

2.4   明确作业参数

利用农用植保无人机开展水稻病虫害防治，一定要掌握机械设备的飞行高度、飞行速度和喷洒，保证用药更加精确，避免出现重复喷药或者漏喷的现象。一般情况下，植保无人机开展水稻病虫害防治飞行高度控制在2～2.5 m，具体的飞行速度应该依据当前的风力大小综合确定。植保无人机的飞行速度一般控制在3～4.5 m/s，这样能够保证防治效果。当无人机的飞行高度控制在2～2.5 m，飞行速度控制在3～4.5 m/s时，无人机的喷壶控制在4.2～4.5 m。一般每公顷的用水量控制在15～22.5 L，保证用药量达标，提升防治成效。

2.5   作业过程中的无人机操作要求

植保无人机在飞防作业之前，应该选择在空旷没有人或者很少人员经过的区域作为起降点。正式喷药之前，应该在防治区域设置警告线或者设置警戒牌，清理周边的人员。作业过程中应该按照提前制定的飞行航线和作业参数开展飞防作业，不能够随意改变航线和飞行参数，飞行距离应该控制在可视范围当中。在利用植保无人机开展病虫害防治过程中，应该时刻关注机械设备的运行情况，每一个架次的无人机降落之后，都应该对飞机的重要部件进行检查，尤其是应该重点检查旋翼的运转，掌握电池的电量，及时更换电池，避免中途停止作业影响到飞防效率。在作业过程中如果出现了摔击、信号干扰、障碍物等技术问题，应该充分了解无人机的损坏程度，满足维修条件时应该将其维修之后继续作业，如若维修时间相对较长，需要更换备用的机械设备继续作业。

2.6   作业期间的工作人员要求

在喷药区域边缘应该设置明显的警告牌或者警戒线，非工作人员不能够进入到喷药区域。无人机操控工作人员应该与农用植保无人机保持5 m以上的安全距离，飞行时应该远离人群，作业地如果存在其他非操控人员，严禁操控飞行。无人机在起降飞行时应该远离障碍物5 m以上，平行飞行时应该远离障碍物10 m以上，遇到障碍物提前减速飞行。防控范围应该严格按照提前规划好的作业方案进行操作，同时应该了解周边的设施和空中管制要求。无人机驾驶人员不能在夜间驾驶无人机，并且在操作过程中应该身穿反光工作服，全程佩戴安全帽，防眩晕眼镜，做好个人防护工作并且处于上风向处，背对阳光操作。

2.7   作业后的维护

飞防作业完成之后应该将无人机驾驶回起降点并做好整理工作，加强装备的有效整理并清洁喷头。将放完电的电池回收并及时进行充电，妥善做好电池的存放和保管工作。另外飞防作业完成之后，还需要做好田间病虫害防治效果检查工作，并结合病虫害的发生流行情况，对无人机飞防作业方案作出适当的调整，以保证防治的针对性和合理性。

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结语

综上所述，伴随着农业智慧化、农业现代化和农业机械化的发展，各种先进的机械设备在农业生产领域得到了进一步的推广和应用。植保无人机是中国机械设备和现代信息技术发展到一定程度的产物，依托其高效的喷药能力和适应能力较为广泛的特点，能够满足大范围的水稻病虫害防治要求，大幅度降低了农业生产成本，提升了农业病虫害的防治成效，在未来具有极大的应用空间。

参考文献：

[1] 陆凉夏,徐彩萍,陆宗明,等.农用植保无人机在水稻主要病虫害防治中的应用[J].农业技术与装备,2022(1):78-80. 

[2] 张后文.农用植保无人机及其应用推广[J].农业技术与装备,2020(5):68. 

[3] 黄礼团.植保无人机应用于水稻主要病虫害防治探讨[J].南方农机,2020,51(11):54.