农用植保无人机在水稻病虫害防治中的应用

作者:《农业工程技术-农业信息化》 朱咏萍 2024/1/16 11:09:46
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

水稻是中國重要的糧食性作物,水稻的產量和品質直接關系到國家糧食安全。水稻生育周期相對較長,在生長發育階段經常會受到多種病蟲害的威脅,某些病蟲害會導致稻米品質顯著下降,甚至會造成水稻絕產絕收,嚴重影響到最終的產量和經濟效益。該文主要結合實際工作經驗,探討了農用植保無人機在水稻病蟲害防治中的具體應用,希望通過研究對廣大同行有所幫助。


近年來,隨著農業現代化機械化發展進程的不斷加快,病蟲害機械化防治水平得到了進一步的提升,從無到有、從低效的手動噴霧機到現代化的高效植保機械設備,農業機械在不斷地更新換代,并逐漸向著更快更省力的噴藥方式轉變。農用植保無人機是一種新型的現代機械設備,通過在無人機上搭載噴藥設施,能夠更好地完成噴藥作業,減少了人員和農藥頻繁接觸,其節能高效,深受種植戶的歡迎。水稻作為重要的糧食性作物,栽培管理過程中會面臨多種病蟲的危害,如果不能夠研究出更加高效合理的治理模式,將會嚴重影響到水稻的產量,甚至會影響到國家糧食安全,增加農業成本投入。為此在智慧農業的推動之下,需要將農用植保無人機應用到水稻病蟲害防治當中,大幅度地提高病蟲害的防治效果,取代傳統的防治模式,真正彰顯智慧農業機械設備的應用價值[1]


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農用植保無人機的特點


農用植保無人機是在無人機上搭載噴藥設施,主要用于各類農藥的噴灑,其最大的承載量達到了25 kg,其中噴灑水稻農藥超過10 kg。農用植保無人機的噴藥效率是常規農藥機械設備的60倍以上,另外農用植保無人機病蟲害防治模式還是一種智能化的作業方式,操作人員可以通過智能操控設備,在空曠的場地進行作業,而多旋翼無人機產生的強大渦流,可以使藥劑更好地附著在水稻的葉子表面,在葉子上會留下一個穩流區,這樣就能夠均勻地將農藥附著在整株水稻,這是其他噴霧機械設備所不具備的。多旋翼型的無人機風向聚集性相對較強,利用超細噴霧設備能夠更好地穿透植株的表層,提高水稻病蟲害的防治成效[2]。無人機在飛防作業過程中,利用全球定位系統能夠進行自動化定位和自動化的導航,噴藥工人可以不與農藥直接接觸,保證了人身安全。


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農用植保無人機在水稻病蟲害防治中的具體要求


2.1 明確植保無人機的操控要求


在利用農用植保無人機開展水稻病蟲害防治過程中,一定要掌握植保無人機安全適用農藥、作業技術規范、用藥安全、作業條件、植保無人機服務提供商、作業人員、農藥安全使用要求和環境保護要求。植保無人機包括了自動控制模式和手動控制模式兩種,在應用過程中應該符合植保無人機飛機質量技術評價規范,選擇搭載了飛行軌跡流量實時監測數據傳輸功能的植保無人機。在作業過程中應該配置飛機、操控人員、作業人員、安全負責人員,飛機操控人員和安全負責人員經過專業培訓,掌握水稻病蟲害的發生流行規律和安全用藥技能,必須獲得無人機相關機構的培訓[3]


2.2 氣象條件


在正式飛防作業之前,應該查詢作業地區的氣象信息,包括了當前的溫度、濕度、風向、風速等多種氣象條件,禁止在大風天氣和雷雨天氣作業。風力因素會對植保無人機的藥物噴灑產生最直接的影響,風力大于三級或者室外溫度超過35℃,禁止進行飛防作業。植保無人機駕駛人員應該處于無人機的下風向處避免和農藥頻繁接觸造成人員中毒。


2.3 農藥選擇


植保無人機在飛防作業過程中所選擇的農藥與常規農藥相比,有著更為嚴格的要求。所以在開展飛防作業之前,一定要科學選擇化學藥物,避免堵塞噴頭,導致飛防作業失敗。一般情況下利用農用植保無人機開展水稻病蟲害防治,推薦使用水基化劑型的水乳劑、微乳劑、乳油、懸浮劑、水劑。水稻病蟲害防治過程中,經常使用到的可濕性粉劑、可溶性粉劑有可能會造成無人機的噴頭堵塞、水泵壽命縮短等情況,所以不推薦選擇使用粉劑類的農藥。另外無人機飛防作業所稀釋的農藥比例相對較低,所以推薦選擇使用低毒低殘留的化學農藥,不能使用劇毒或者高殘留的農藥,否則可能會造成人畜中毒。在開展飛防作業時,由于無人機的飛行速度相對較快,用藥量相對較少,所以推薦選擇使用內吸性的化學藥物,這類藥物能夠被作物很好的吸收,具有協同防治的效果,大大延長藥物的防治周期。


2.4 明確作業參數


利用農用植保無人機開展水稻病蟲害防治,一定要掌握機械設備的飛行高度、飛行速度和噴灑,保證用藥更加精確,避免出現重復噴藥或者漏噴的現象。一般情況下,植保無人機開展水稻病蟲害防治飛行高度控制在2~2.5 m,具體的飛行速度應該依據當前的風力大小綜合確定。植保無人機的飛行速度一般控制在3~4.5 m/s,這樣能夠保證防治效果。當無人機的飛行高度控制在2~2.5 m,飛行速度控制在3~4.5 m/s時,無人機的噴壺控制在4.2~4.5 m。一般每公頃的用水量控制在15~22.5 L,保證用藥量達標,提升防治成效。


2.5 作業過程中的無人機操作要求


植保無人機在飛防作業之前,應該選擇在空曠沒有人或者很少人員經過的區域作為起降點。正式噴藥之前,應該在防治區域設置警告線或者設置警戒牌,清理周邊的人員。作業過程中應該按照提前制定的飛行航線和作業參數開展飛防作業,不能夠隨意改變航線和飛行參數,飛行距離應該控制在可視范圍當中。在利用植保無人機開展病蟲害防治過程中,應該時刻關注機械設備的運行情況,每一個架次的無人機降落之后,都應該對飛機的重要部件進行檢查,尤其是應該重點檢查旋翼的運轉,掌握電池的電量,及時更換電池,避免中途停止作業影響到飛防效率。在作業過程中如果出現了摔擊、信號干擾、障礙物等技術問題,應該充分了解無人機的損壞程度,滿足維修條件時應該將其維修之后繼續作業,如若維修時間相對較長,需要更換備用的機械設備繼續作業。


2.6 作業期間的工作人員要求


在噴藥區域邊緣應該設置明顯的警告牌或者警戒線,非工作人員不能夠進入到噴藥區域。無人機操控工作人員應該與農用植保無人機保持5 m以上的安全距離,飛行時應該遠離人群,作業地如果存在其他非操控人員,嚴禁操控飛行。無人機在起降飛行時應該遠離障礙物5 m以上,平行飛行時應該遠離障礙物10 m以上,遇到障礙物提前減速飛行。防控范圍應該嚴格按照提前規劃好的作業方案進行操作,同時應該了解周邊的設施和空中管制要求。無人機駕駛人員不能在夜間駕駛無人機,并且在操作過程中應該身穿反光工作服,全程佩戴安全帽,防眩暈眼鏡,做好個人防護工作并且處于上風向處,背對陽光操作。


2.7 作業后的維護


飛防作業完成之后應該將無人機駕駛回起降點并做好整理工作,加強裝備的有效整理并清潔噴頭。將放完電的電池回收并及時進行充電,妥善做好電池的存放和保管工作。另外飛防作業完成之后,還需要做好田間病蟲害防治效果檢查工作,并結合病蟲害的發生流行情況,對無人機飛防作業方案作出適當的調整,以保證防治的針對性和合理性。


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結語


綜上所述,伴隨著農業智慧化、農業現代化和農業機械化的發展,各種先進的機械設備在農業生產領域得到了進一步的推廣和應用。植保無人機是中國機械設備和現代信息技術發展到一定程度的產物,依托其高效的噴藥能力和適應能力較為廣泛的特點,能夠滿足大范圍的水稻病蟲害防治要求,大幅度降低了農業生產成本,提升了農業病蟲害的防治成效,在未來具有極大的應用空間。


參考文獻:

[1] 陸涼夏,徐彩萍,陸宗明,等.農用植保無人機在水稻主要病蟲害防治中的應用[J].農業技術與裝備,2022(1):78-80. 

[2] 張后文.農用植保無人機及其應用推廣[J].農業技術與裝備,2020(5):68. 

[3] 黃禮團.植保無人機應用于水稻主要病蟲害防治探討[J].南方農機,2020,51(11):54.


摘自:《農業工程技術-農業信息化》2023年第7期

作者:朱詠萍,安徽省南陵縣農業裝備服務中心


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