植保无人机施药技术在大田作物生产中的应用

唐山市丰南区农业农村局 孙玉东

引言

植物保护和粮食安全、生态稳定、农作物产量息息相关，这是农作物高产的重要保障。我国农业生产规模逐渐扩大，对于农业植保工作提出了越来越严格的要求，当前应用最多、最快捷有效的防治病虫害的方法就是喷洒农药，传统的喷洒农药方式都是人工喷洒，但是人工作业效率低下，而且操作不当极易使人中毒。近几年，植保无人机施药技术开始获得普遍应用，从而大大提升了作业效率，进行喷洒作业时对作业环境适应性非常强，可以有效提高农药的使用率。因此，植保无人机施药技术可以保障我国粮食和食品的安全，是农业科技的一次重大突破，也是我国农业从传统向现代的重要转型。

1 植保无人机的内涵

所谓植保无人机，又可以称为无人飞行器，功能组成主要有：飞行平台、导航飞控、喷洒机构等，主要通过人们在地面进行遥控或者自动导航的方式，对农作物进行喷洒作业，比如喷洒种子、农药等。植保无人机在农业和林业保护中的很多方面都可以进行应用，相对于传统的人工防治病虫害方法，植保无人机拥有整体尺寸小、作业人工成本低、节约用药量等明显的优势。

据调查显示，我国农业植保无人机的发展还不成熟，但是近几年的发展不管是植保无人机的数量，还是总作业面积增幅都比较明显，只不过植保无人机的发展体系还有待完善。当前我国植保无人机专业技术和产品性能还参差不齐，能够实现大面积和高强度喷洒作业要求的植保无人机还相对较少。

2 植保无人机施药技术在大田作物生产中的应用概述

2.1 植保无人机应用优势

2.1.1 操作方法简单易学，有效避免人工喷洒时作业人员吸入农药

传统的农药喷洒方式普遍是进行人工喷洒，它的弊端是作业人员在进行作业的过程中，往往会吸入过量农药，进而引起农药中毒，对作业人员的生命安全造成威胁。因此，为了避免作业人员吸入过量农药，减少农药对农业作物人员的生命损害，我国可以在预防农作物病虫害时积极引入植保无人机。首先，植保无人机机身较小且整个设备重量较轻。其次，设备操作简单，不需要进行理论知识的学习，恰好适合农业作物人员进行操作，只需要对其进行一定的指导和讲解，就可以帮助其掌握使用方法，这样就有效突破了传统人工作业的不足，保障了作业人员的人身安全。

2.1.2 提升农药的使用效率，减少喷洒农药对土壤的污染

植保无人机施药技术在大田作物生产过程中使用，施药效率远远大于传统施药设备施药和人工喷洒施药。据统计，一台植保无人机1个小时施药的面积可以达到10公顷农作物，施药的效率可以达到人工施药的80倍，从而大大节省对农作物进行农药喷洒的时间。传统的人工农药喷洒，药物直接停留在农作物的顶端，这样会直接造成药物的大量损失，同时滴落的农药还会对土壤造成直接的伤害，而通过植保无人机的施药技术，则可以完全避免这样的情况，植保无人机施药技术可以让药物呈雾气的状态均匀散落在植物的每一个角落，有效提升了药物的使用效率。植保无人机的关键技术就在于可以将药物均匀分散在农作物上面，而不是落在土壤上，避免了对土壤的污染以及对农作物成长的影响。

2.1.3 植保无人机占地面积小，进行施药作业灵活度更高

在对农作物病虫害防治过程中，投入植保无人机进行施药具有深远的意义，无人机因为占地面积小、特别轻便的特点，在使用过程中可以完全摆脱地形的限制，因此在农业领域、国家生态环境保护、矿产资源勘探、自然灾害监测与评估和抢险救灾等众多行业中获得广泛的应用，无人机也因为其广泛的用途而深受人们的喜爱。我国作为农业大国，农业种植的地质相对复杂多样，防治病虫害依靠传统的人力不但需要消耗大量的时间成本，同时还会造成农药的浪费和对土壤的污染。因此，我国的农作物病虫害防治工作也需要与时俱进，植保无人机的使用范围更加广泛，通过其进行施药，可以提升农作物施药效率，切实消灭病虫害，提升农作物产量。

2.2 植保无人机应用中的不足

我国的植保无人机技术还处于起步阶段，尽管发展速度比较快，但是目前仍然缺乏核心技术的支撑，因此，植保无人机在实践过程中还有很多不足之处。

2.2.1 缺乏专门的植保无人机应用农药

植保无人机进行农药喷洒作业时对于其使用的农药要求比较高，农药需要达到易于雾化、耐蒸发、密度高、附着性好等特点，但是由于植保无人机的发展还处于起步阶段，我国现阶段的农药生产企业，并没有针对植保无人机进行专门的农药产品研发，从而导致植保无人机在施药工作时只能使用普通农药进行喷洒，这完全限制了植保能力的应用。

2.2.2 缺乏与植保无人机技术相匹配的规范和技术标准

目前，我国对植保无人机进行作业的过程还没有具体的专业标准，这也就出现了在对农作物进行施药的过程中经常出现农药喷洒不均匀、农药喷洒量不足、药物易散落飘走等一系列问题。另外，对于植保无人机操作驾驶员也没有形成一定的操作规范，在实际作业过程中常常出现作业流程不统一、速度控制不均衡的情况，缺乏标准化的制度，科学作业效果缺乏规范性和统一性。

3 植保无人机施药技术在大田作物上的应用措施

3.1 相关主管部门制定植保无人机统一安全使用标准

为了促使无人机的使用规范和有序健康发展，中国民航局下发了《关于民用无人驾驶航空器系统驾驶员资质管理有关问题的通知》和《无人驾驶航空器系统驾驶员管理暂行规定》，对无人机驾驶员的管理进行了相应的规范。但是，我国对农药植保无人机的相关使用标准还相对空白，首先，对于植保无人机在使用过程中的具体飞行限定高度、限定速度、使用温度、后期维护等都没有制定统一的安全使用标准。其次，植保无人机的主要用途是对农作物进行施药，但是目前针对植保无人机的药剂研发还相对滞后，农药的具体使用量还没有明确的使用标准，完全是参考人工喷洒或者地面机械喷洒的标准。针对这样的现实状况，政府部门应该联合农村合作社以及植保无人机生产企业，针对性地制定植保无人机的科学作业规范，使植保无人机在科学的作业标准下进行工作，这样可以有效规避植保无人机在推广使用过程中出现不必要的状况。

3.2 建立植保无人机专用药剂和施药技术的专业标准

我国现阶段的农药生产企业还没有专门针对植保无人机进行配套的农药产品研发，植保无人机在施药工作时只能使用普通农药，无法充分发挥无人机的植保能力。农用植保无人机进行作业时需要使用的农药药剂和施药技术与传统人工施药和地面器械施药是有根本区别的。与此同时，影响农作物病虫害防治效果的，除了具体的施药器械，还与施药使用的农药药剂和施药技术息息相关。因此，相关部门需要结合农药植保无人机的使用特点，建立与之配套的专用药剂和农药施药技术的专业标准，促进植保无人机的推广使用。

3.3 加强对植保无人机操作人员的专业培训

植保无人机作为处于起步阶段的新兴技术，它的技术性要求操作人员对无人机的驾驶要达到娴熟的程度，因此，对无人机驾驶员的专业培训可以促进植保无人机更大范围的推广使用，可以为整个农用植保无人机行业稳定健康的发展奠定坚实的基础。植保相关部门联合合作社要定期安排专业技术人员对购买植保无人机的农户进行专业的技术指导，针对无人机的使用的流程进行详细的讲解，能够切实保证农户熟练掌握无人机使用流程，综合提升植保无人机的作业效率。另外，对无人机操作人员的操作技能，相关部门要定期进行实践检验和技术考核，以确保操作人员的技术达标，切实体现无人机操作的实用性和安全性，促进我国农业的长期稳定健康发展。

3.4 增加研发投入，进行农用植保无人机的升级改造

我国农用植保无人机的起步时间较晚，但发展较快，缺乏自有核心技术的支持，面对现在农作物病虫害多样化、病虫害灾害频发的现象，还远远不能达到进行病虫害防治的要求。因此，农业植保无人机的飞行平台可以依托我国现有无人机的基础，进行技术改造和升级。在进行改造升级时，费用较大的部分是无人机的作业系统和智能操控系统，这部分投入仅仅依靠企业的资金远远不够，相关部门也要考虑到这部分投入后期能够为我国农业生产带来的经济效益回报，将农用植保无人机的研发、升级改造列入我国科学技术发展规划，通过成立专门的科研机构进行生产，促进其产业化发展。

4 结语

在当前的大田作物病虫害防治方面，植保无人机作为新兴的植保器械，在农业生产的使用过程中已经凸显出其明显的技术优势，比如：适应性强、施药效率高、节约用药量、作业人员成本低、劳动强速度小等特点，因此受到了政府部门、农药生产企业和农业生产经营者的一致认可，发展前景广阔。但是我国植保无人机的发展处于初步发展阶段，还有许多现实存在的专业技术问题和专业人才问题需要我们去攻克，要想促进无人机技术的优化提升，就必须加强植保无人机的普及率和使用率，政府部门需要加大经济投入，扩充植保无人机的数量，研发配套的专用药剂，培养更多专业的植保无人机飞行人员，促进农用植保无人机的推广使用。