植保无人机飞防对小麦病虫害田间防效探究

2021-12-06莫卫国江苏省南通市如东县农业技术推广中心江苏南通226400

农业工程技术 2021年36期

莫卫国（江苏省南通市如东县农业技术推广中心，江苏南通 226400）

随着科技的迅速发展，植保产品越来越多，无人机作为一种精准施药系统，提高了农药的使用效率，具有操作效率高、对地面适应性强的优点。

1 当前小麦种植中病虫害防治的主要问题

小麦病虫害的存在是由一定的环境因素决定的，目前，小麦种植是按照一定的生长规律和病虫害防治条件进行的，基于互联网的植保无人机技术突破了时间和空间的界限，对小麦的生长有着非常重要的影响。随着发展，植保无人机变得越来越智能化，多农村地区对信息的利用缺乏清晰的认识，对防治小麦病虫害的新方法缺乏了解，植保无人机飞防技术实施过程中缺乏与市场开发相关的信息策略研究，或植保无人机飞防系统投入一定资金后会造成闲置。思想认识的缺乏直接导致了现代植保无人机飞防技术应用的问题的出现。有农业生产者认为，植保无人机技术的未来发展方向是基于无人机信息化建设的过程，病虫害防治不仅要反映管理实践，还要反映防治的安全性、及时性和兼容性。

2 植保无人机在小麦病虫害防治中的应用空间

小麦是中国农业的重要支柱，随着小麦种植面积的增加，病虫害防治变得更加多样化和复杂。小麦对病虫害的抗性较弱，对常见病虫害非常敏感，如果不及时、全面地控制，将严重影响小麦的品质和产量。因此在小麦种植过程中要根据病虫害的生态特性，科学选择播期、种子数量和种子深度。首先，根据播种的种类，在实践中，植保无人机不仅可以严格控制病虫害，还可以及时采集和传输数据，建立科学的小麦种植系统，需要进一步的详细控制，在实践中，病虫害防治可以有效抵御小麦叶片衰老，将配套技术与病虫害相结合，可以提高穗厚。植保无人机能有效提高小麦病虫害防治的效率，提高小麦病虫害防治水平[1]。植保无人机技术作为现代农业发展的前沿领域，在病虫害防治中发挥着重要作用，对小麦栽培的发展具有重要意义。

3 植保无人机飞防服务技术路线

3.1 确定植保任务

首先，确定地形是否适合植保无人机，测量使用面积，并与农民建立联系。

3.2 确定队伍成员

多旋翼无人机需要至少一名飞行员（操作人员）、一名观察员和一名农业专家进行保护。针对病虫害的地方化和无人机在相对粗糙的耕地环境中可能遇到的突发性问题，可采用两飞一备的原则，确保防治效果。

3.3 物资准备

电动多旋翼植保机需要电池和相应的充电器。如果工作场所无法充电，可以带上电源系统，以及相应的工作防护条件（眼镜、口罩、工作服、太阳镜等）。

3.4 开始作业

飞防团队应当提前到达现场，熟悉地形，检查道路障碍物，确定起落点，然后根据无人机负载调整农药量。起飞前，对其进行检查，并对相应设施进行测试和识别。配备示踪器，飞机与人或障碍物之间的安全距离对有效飞行也很重要，一旦发生飞机事故，人们面临的风险是非常高的。在行动期间，必须远离人群，协助人员及有关人员应当及时疏散操作区域内的人数，确保飞行区域的安全。

3.5 作业完毕

记录操作田地，预览喷洒现场位置。对植保无人机的控制系统进行清洁和维护，控制并记录各种物料和机组的运行情况，以及所消耗的药品是否与整个运行情况一致，以便为第二天做好准备。

4 影响植保无人机作业效果的因素

植保无人机飞防的效果与化学农药的应用、运行参数和气象条件密切相关，只有规范操作才能保证操作的有效性，避免药物损伤。

4.1 气象条件

植保无人机操作高度高，液滴容易漂移和蒸发。因此，气象条件对飞行运行有很大的影响。

4.1.1 风力。风对滴灌有显著影响，二次空气在小的漂移距离内促进液滴沉降，当风速大于3级时，可降低液滴沉降，提高液滴功率，必须在3级风速下工作，以减少水滴的影响。为了防止农药用量的减少，除草剂必须以风速2分钟的速度在田间喷洒。

4.1.2 风向。随着雾滴随风蒸发，防护空气中存在农药，实际喷洒面积随风速的变化而变化。第一，操作人员在无人机的保护下应避免农药中毒；第二，要小心确保有下风作业区域，动植物容易受药物影响；第三，有必要在防风区域设置防护围栏，防止杂草或其他敏感作业，避免流体在相邻区域流动造成药物损坏；第四，路线应尽量与风向平行，避免侧风对化学溶液漂移的影响。

4.1.3 温度与湿度。温度对于药液的效果是非常重要的，温度越低，效果越差，如果温度低于0℃，甚至会对药品造成损害；温度越高，液体蒸发得越快，液滴也越少。由于不同农药的温度特性差别很大，所以农药的适应温度也有很大的不同。然而，工作温度一般是15℃到35℃；。湿度低会增加水滴的蒸发，避免在湿度低的地方操作，以减少药液的蒸发，在低湿度操作中，每面积剂量略有增加，液滴直径增大，以减少液滴蒸发[2]。

4.2 药剂选择与配置

在无人机飞防中，选择体积大、液滴小、药物少的喷雾类型，特殊的操作方式也使其在药物、剂量、作用方式等方面有别于其他植保产品。

4.2.1 剂型。采用喷雾方式来进行作业，并且喷雾粒径较小，所以不能选择粉剂剂型。但可以选择水基配方，可湿性粉剂和可溶性粉剂会堵塞喷头，缩短水泵的使用寿命。

4.2.2 毒性。由于稀释比低，不应该使用有毒的农药，禁止使用甲酸、对硫磷、氯仿、呋喃、甲基苯丙胺等剧毒农药。

4.2.3 药剂配置规范。配药人员佩戴防护用品后，应根据二次稀释条件投放市场，严禁在暗室等地方配药，否则可能使人中毒。值得注意的是，一些人员在产品配置中使用的塑料手套是无弹性的，耐久性和适用性低，不能保证加药人员的安全，必须使用优质的丁腈橡胶手套，不仅耐用，而且不透水、耐腐蚀。

4.3 作业环境

4.3.1 作业区域障碍物勘察。在空间规划中，对内部和外部障碍物进行观测和测量，以避免无人机与障碍物的碰撞。

4.3.2 周边种植情况。操作前，观察周围作物的种植情况，是否有敏感植物；药品在使用前，应事先检查其特性，确认其安全性，以免造成经济损失。

4.3.3 周边养殖情况。如果作业区域内有农场，可能会发生动物中毒和死亡事故，如果操作不可避免，则必须确认农药对养殖动物是否有毒。

4.4 作业参数

4.4.1 高度。根据喷嘴两侧小喷嘴的性能，相邻喷嘴的喷涂面积应大于30%，以保证喷涂均匀。无人机在厂房内的相对工作高度应保持在1.8～2.5 m之间；过高会使化学溶液的漂移和蒸发更严重，过低会造成泄漏。

4.4.2 速度。运动速度影响水滴的侵蚀和漂移，这与运行性能密切相关。提高运行速度降低了无人机的喷洒程度，减少了播种水滴的沉降，增加了水滴的漂移，转速低，液滴分布不均匀，喷射面积小。考虑到运行效率和效果，建议大多数植物保护操作的飞行速度应控制在3～6 m/s。

4.4.3 行距。行距应与有效喷涂范围相对应，避免喷涂量大、喷涂量小的问题，如果行距大于注射面积，则会出现漏喷，否则会重喷。因此，根据实际操作高度和飞行速度调整行距。

5 在小麦病虫害防治中应用植保无人机的策略

5.1 基于小麦特点合理运用植保无人机

小麦高产的优点是生育期短，但在生长过程中容易发生病害，这对小麦的生产品质和经济社会效益具有重要意义。根据小麦病害的特点，选择了相应的防治措施。此外，病虫害防治是近年来农业发展的一个重要趋势，它具有环保无污染的特点，但成本高，工艺复杂。当地农民必须根据地理条件进行分析，无人机只是有效防止小麦病虫害传播的一种手段，无人防护技术在中国尚处于试验阶段，建议在农村开展科学决策，不要盲目地延长害虫控制过程[3]。根据检测和提交所需的数据量，在选择软件时应考虑重复操作和相关技术的选择，与植物害虫和小麦不同，无人机植保防飞具有很大的实用价值。

5.2 健全植保无人机信息数据库

为了提高植物病害控制效率，适应现代小麦种植的趋势，应结合现代信息技术的优势，支持病虫害防治技术。随着现代信息技术的发展，大数据等技术已经成为传统农业的一部分，这有利于提高小麦病虫害防治效率，适应网络时代的发展趋势。植保无人机具有许多特点，在实际应用中，传统的控制方法不可避免地会导致控制效果差。利用植保无人机技术进行小麦病虫害防治，整合和利用信息资源，提高科学管理水平。从技术上讲，大数据分析技术具有很强的技术优势，为进一步分析提供可靠的基础，利用精确的优化算法对采集到的数据进行分析和评估，并对数据进行分析和整合，为可持续创新和充分利用信息技术对大数据的好处提供有效的解决方案。在此基础上，结合无人机支撑的特点，信息技术在大数据中的优势充分体现了追溯创作的目的。

5.3 打造专业化的农业技术人才队伍

人才是提高植保无人机利用率的重要因素，许多农村地区都有小麦病虫害防治专家。因此，为了更好的推动行业的发展，需要建立一个专业的团队。首先，选择具有一定计算机基础的农业专业人员到农村进行定期培训，通过信息教育培养青年技术人员，确定未来应用的管理效率，选择合适的无人机，提出了一种用于小麦病虫害植物保护制剂。其次，对无人机的网络安全和植保进行了研究，并根据小麦市场的发展和政策调整对无人机的应用进行了改进。

6 植保无人机安全作业事项

6.1 飞行前安全事项

飞行前检查电池和遥控器是否正常。飞行前检查对讲机、信号强度及声音清晰度。

6.2 飞行环境安全事项

不准在雨中飞行，水和蒸汽会从天线和摇杆进入飞机，使飞机失去控制，此外不要在闪电中飞行。

6.3 植保无人机作业时安全事项

禁止酒后驾驶飞机，发射天线应配备参考控制模型和遥控器，接收机不得靠近金属物体，一定要水平放置，不要垂直放置。垂直飞行距离大于10 m，平行飞行距离大于5 m；飞行中，航空器与管制员保持10 m以上的距离，机头不得面向自身或他人；如果喷嘴堵塞，请及时更换；主、辅控切换操作时，应将遥控模式恢复到初始状态，并描述飞行器当前状态[4]。