植保无人机在猕猴桃病虫害防治中的应用研究
2021-12-06张筱璐
李 爽,张筱璐,庞 旭
(南阳职业学院,河南 南阳 474500)
我国猕猴桃种植区主要分布在中国陕西、四川、贵州、河南等长江流域及以北各地区。由于受到种植区气候、管理措施、水肥管理等因素的制约,猕猴桃大面积发生病虫害情况时有发生,使得猕猴桃产量和品质明显降低,病虫害防治任务愈发艰巨[1]。采取传统的人工防治措施耗时耗力,很容易对生态环境造成不同程度污染,且紧急防治能力不足极容易错过最佳防治时间。在此背景下,国内很多地区开始将目光转向利用植保无人机进行猕猴桃病虫害防治并取得显著成效。植保无人机体积较小且容易操作,非常适合在猕猴桃种植区进行精准防治,同时其还具有鲜明的优势特征,比如施药效率高、药剂成本低、劳动强度低、防治效果好等[2]。加之随着我国农业生产方式的转型升级,植保无人机在猕猴桃专业化病虫害防治方面起到至关重要的作用。但是,在取得一定成效的同时也面临着诸多困境。一般情况下,在猕猴桃种植区使用的植保无人机主要采取低容量喷雾技术,但是目前市场上流通的猕猴桃病虫害超低容量药剂种类较少[3],且在农业生产过程中还要防止药剂漂移造成药效降低,这就需要对植保无人机的性能进行优化。鉴于此,文章以常见的猕猴桃病虫害类型为切入点,系统分析植保无人机在猕猴桃病虫害防治的应用,旨在为我国猕猴桃种植区病虫害防治提供一些可行性建议。
1 相关概念解析
现阶段,种植猕猴桃已成为中国七大产区农业经济重要组成部分,在种植规模日渐扩大的情况下,病虫害发生面积也在相应扩大。通过调研发现,大部分地区果农还是沿用传统的人工喷药模式。众所周知,猕猴桃是多年生植株,长势高、叶面积大,而人工施药方式覆盖面积较小,在生产实践过程中穿透力弱,病虫害防治效果不佳,果农苦不堪言。
2 植保无人机在猕猴桃病虫害防治中的应用
植保无人机在猕猴桃病虫害防治中的应用,主要是通过对无人机的参数和轨迹进行设定,对猕猴桃操作区进行精准自动化喷洒药剂[5]。相关学者研究结果表明,植保无人机在猕猴桃病虫害防治中的应用关键在于雾滴参数,尽可能做到对猕猴桃的上、中、下3个层次进行全覆盖。也就是说通过无人机作业,可以解常规化药剂精准性不高、不安全等问题。实践证明,一架无人机每天的操作面积大约在46.7 hm2,相比于传统的施药方式,可以提升农药利用率30%以上,有效推进猕猴桃病虫害统防统治[6]。
2.1 满足喷洒猕猴桃作业以及地形要求
在猕猴桃农业生产过程中,种植区地形条件的制约,导致病虫害防治很难实现大面积机械化作用。比如,猕猴桃褐斑病为一种真菌性病害,主要会对猕猴桃的树干和叶子造成病害,在5月—7月期间为病虫害高发期,叶子会出现不同程度上卷曲和褐斑,严重时候会造成果实脱离。在此期间为猕猴桃生长发育期不适宜采取大型机械进行喷药。而无人机可以不受地形的制约进行作业。与此同时,一些小型的植保无人机在猕猴桃病虫害防治过程中不用构建升降平台,仅需要在猕猴桃作业区腾出一小片空地,进行无人机升降。在此基础上,携带嘧菌酯、代森锰锌、甲基硫菌灵3种专用飞行药剂,在猕猴桃褐斑病病虫害高发时期进行防治,能够显著提升猕猴桃的产量和品质。
2.2 满足环保和节约用药用水需求
植保无人机在猕猴桃病虫害防治过程中需将将喷雾量保持在300~1 000mL/667m2。要保证药剂雾滴分布均匀化,在实践过程中可以添加防漂移助剂、防蒸腾药剂等,与此同时,在作业时需要借助气流作业,将药剂喷洒在猕猴桃冠幅上,防止药剂破坏水层和田间的土壤,进而实现良好的环保效果。比如,猕猴桃黑斑病主要在猕猴桃成熟期危害果实,在部分地区,幼果期开始发病,在猕猴桃果实表面形成不规则且凹凸不平的病斑,随着病斑扩大颜色逐渐加深。以往主要是将含有小檗碱(有效成分12.5 mg/kg)水剂作为药剂来防治猕猴桃褐斑病,虽能起到一定防治效果,但是需要用大量的水进行配比,且会对周边环境造成严重影响。但是植保无人机在防治猕猴桃褐斑病过程中,主要是采取氟硅唑、苯醚甲环唑、异菌脲和多抗霉素4种飞行专用药剂对病原菌进行抑制,能够最大程度上满足环保和节约用药用水需求。
2.3 满足全面植保方案需求
应用植保无人机对猕猴桃病虫害进行防治的成本相对较高,且操作人员一般为植保公司的专业人员,农户无法自行操作。作业过程中,在药剂类型、飞行速度、高度及专业助剂等方面需要进行系统说明。比如,猕猴桃溃疡病是当前常见的一种病虫害,也是最容易发生的病虫害,无法根治,只能进行提前预防。为预防此种病害的发生,必须制定切实可行的植保方案。即采用喷雾法将20%细宝叶枯唑、20%噻唑锌和农用有机硅的专用飞行混合液喷施于猕猴桃叶片、枝蔓、树干,一个月喷施4次,对猕猴桃溃疡病的防效可达75.2%。
3 植保无人机在猕猴桃病虫害防治中的应用存在的问题
农业生产实践过程中,猕猴桃病虫害较多,生产中施药主要采取“杀虫剂+杀菌剂+杀螨剂+叶面肥”综合措施,而植保无人机在猕猴桃病虫害防治过程中也是按照这一方式进行配药,导致部分溶解度较低的农药不适用飞防,从而导致防治效果不佳。此外,植保无人机主要为电动型,荷载量相对较小,单次飞防面积不够理想。
植保无人机的雾滴在猕猴桃上的有效沉降是保证防治效果最佳的基本目标,植保无人机在猕猴桃病虫害防治过程中雾滴沉降量主要与飞行速度和高度密切相关,在飞行速度和高度不断增加条件下,雾滴在猕猴桃上沉降量也在显著降低,且很容易受到温度、风力等外界环境因子影响,但是目前无法掌控植保无人机在猕猴桃病虫害防治中的雾滴参数,在提升喷施效率、合理进行药液分配等方面还需要进一步研究。
4 植保无人机在猕猴桃病虫害防治中的应用策略
4.1 优化植保无人机参数
目前植保无人机在猕猴桃果实软腐病、熟腐病、炭疽病、根腐病、膏药病、黑斑病、溃疡病、根结线虫病等病害防治过程中起到至关重要作用,但是对无人机的飞行参数,比如飞行高度、飞行速度、雾滴沉降分布、使用量等标准还不明确,需要进一步探索试验。此外,还需要重视对猕猴桃飞行专业化防治药剂的选择,从目前植保无人机在猕猴桃病虫害防治中的应用现状来看,植保无人机使用的药剂与传统的人工使用药剂基本类似,根本无法满足植保无人机超低容量喷雾的内在需求,因此,需要结合植保无人机在喷施作业时雾滴的沉积特性合理选择专用药剂。
4.2 加大技术培训力度
目前,植保无人机在猕猴桃病虫害防治的应用中还是存在一定难度,部分地区对植保无人机在猕猴桃病虫害防治中的技术人员的培训相对较少,因此,需要制定相应的培训方案和引导机制,提升技术人员整体专业素质。
4.3 完善猕猴桃飞行专用药剂影像处理体系
现阶段,植保无人机在病虫害防治中的航拍系统主要为卫星遥感影像处理软件,没有很成熟的猕猴桃飞行专用药剂影像处理体系,导致对猕猴桃果实软腐病、熟腐病、炭疽病等虫害的防治上很雷同,因此,需要加强猕猴桃病虫害影像处理系统的完善,提高猕猴桃飞行专用药剂的时效性,促使两者间有机衔接,精准化进行病虫害防治。
5 结语
综上所述,随着科学技术的不断高速发展,植保无人机逐渐在农业病虫害防治中扮演着重要角色。对于猕猴桃而言,与传统的施药方式相比,植保无人机具有提升施药效率、节约药剂成本、降低劳动强度、促进植株生长及提升高品质等方面的作用。虽然植保无人机的优势显著,在猕猴桃果实软腐病、熟腐病、炭疽病等虫害防治方面取得了一定成效,但是受制于气候条件、无人机参数、专用药剂等诸多因素制约,还需要进一步提升植保无人机在猕猴桃病虫害防治方面的应用研究,以期能够为猕猴桃产业的高质量发展提供助力。