草原鼠害防控无人机投饵试验*

李海军

(鄂尔多斯市伊金霍洛旗草原工作站，内蒙古 阿勒腾席热 017200)

草原鼠害防控，其中投饵是重要的工作环节之一，传统的方法多采用“运—五”飞机、大型机械和人工来实现，但从实践来看，“运—五”飞机一般用于2万hm2以上、地势较平坦的区域，大型机械进行投饵要在地势相对平坦的草原上[1]，人工投饵效率却很低。近年来，随着无人机技术的不断发展，无人机在诸多领域得到了广泛应用。无人机具有工作适用性好、操作灵活、方便快捷等优势，但在草原鼠害防控中利用无人机投饵尚在起步阶段。为此，笔者进行了无人机鼠害防控投饵试验，目的在于通过不同的飞行高度、飞行速度、料仓口径调节，测试出无人机投饵的带宽、每平方米投饵粒数、在一定风速下落饵漂移距离，以探索无人机鼠害防控投饵最大工作效率和最适合的技术参数。供试播撒系统技术规格参数为：大疆无人机播撒系统2.0版本，播撒机重量2.0kg，播撒作业箱内部最大载重量20kg，适用物料颗粒直径0.5～5mm，最大仓门开口面积32.3cm2，播撒器类型为甩盘式。

1 材料与方法

1.1 材料

大疆T20植保无人飞机；小型搅拌机；饵料槽；小麦；C型肉毒素原液；水；50m×5m塑料薄膜；记号笔。

1.2 方法

1.2.1饵料配制

饵料采用小麦、C型肉毒素配制。其配比为：小麦∶水∶C型肉毒素原液=1000∶80∶1，用小型搅拌机搅拌均匀，置于饵料槽备用。

1.2.2铺设接饵布

选择平坦的地面，铺设宽50m×5m的接料带，用记号笔划分为1m×1m正方形小方格，即每个小方格面积为1m2，每次飞过接料带后数每平方米内接住的饵料数，并做好记录。

1.2.3试验步骤

供试大疆T20植保无人飞机的最大飞行高度为30m，最高飞行速度为10m/s，料盘最高转速为1300r/min。在料盘最高转速下，调整飞行高度为20m、25m、30m，飞行速度为7m/s、10m/s，取与飞行高度、速度相匹配的料仓口径百分比，按照排列组合，每一组合飞行3～5次，取平均值，作为结果记录。

2 结果与分析

按照全国畜牧总站草原鼠害防控相关技术要求，对于鼠害洞口密度较高且集中连片的区域，投饵平均落粒数为6～7粒/m2[2]。依此标准，从试验数据(表1)可以看出，在饵料千粒重为51g时，有三组数据符合此条件，分别是第3架次、第7架次和第13架次飞行数据。第3架次飞行数据为：飞行高度为20m，飞行速度为7m/s，料仓口径为35%，播幅为25.2m；第7架次飞行数据为：飞行高度为20m，飞行速度为10m/s，料仓口径为40%，播幅为24.6m；第13架次飞行数据为：飞行高度为25m，飞行速度为7m/s，料仓口径为35%，播幅为32.5m。根据上述三组数据计算出的第3飞行架次、第7飞行架次和第13飞行架次的投饵速率分别为3.2kg/min、4.9kg/min和4.5kg/min，那么第7架次飞行投饵效率最高。此次试验，测定风速为3m/s，在垂直风向飞行时落饵漂移距离19～28m，效率最高时漂移距离为19m。

表1 大疆T20植保无人飞机投饵试验数据

3 无人机投饵的优点

3.1 机动性好，效率高

无人机体积小巧，方便转场和运输，不受地形条件限制[3]。特别是对于复杂地形而言，人工及拖拉机无法进行投饵作业，而无人机的空中作业优势突显。相比传统人工投饵、机械投饵，无人机投饵作业效率更高。例如，设定三种投饵方法均按照相同的投饵标准(6.5粒/m2)投饵，人工投饵常用使用背负式投饵器投饵，平均每人控制投饵宽度为10m，人均步行投饵速度30m/min[2]，按饵料千粒重51g计算，人工每人投饵量为0.1kg/min；机械投饵目前常用的是9DSX-35悬挂式毒饵喷撒机，由大型轮式拖拉机背负，在地形较为平坦时机组作业最大投饵量为0.9kg/min[4]；而无人机工作效率最高时投饵量为4.9kg/min(见表1)，投饵效率是人工背负式投饵的49倍，是悬挂式毒饵喷撒机投饵的5.4倍。

3.2 可实现精准作业，夜间作业

无人机利用GPS及其他模式有自主导航和智能避障功能，强大的后台网络管理系统可对无人机的作业进行管控，它的中控器对精准作业、智能飞行等一目了然，避免投饵时漏投和重投，确保作业质量。有的饵料白天遇到太阳直射容易失效，其效果远不如夜间低温作业，而人工夜间作业比较困难，无人机则不受限制，可实现夜间作业。

3.3 有效保证作业人员安全，可实现快速集中投饵

无人机投饵无人机操控手不直接接触机器，通过地面遥控器对其实施远距离控制，实现了人和毒饵的分离，避免了长时间直接接触饵料的风险，可以有效防止作业人员中毒，安全性高。对于区域爆发性草原鼠害，利用无人机高效率投饵可快速控制草原鼠害。

4 结语

草原鼠害防控是草原生态保护的重要内容。鼠害不仅导致天然草地初级生产力降低，而且破坏草地景观和结构，弱化草地的生态服务功能[5]。长期以来，我国草原鼠害防控投饵主要依靠人工使用简单的工具、拖拉机和相应机械设备，消耗的人力、物力较多，受地形等因素的影响较大，工作效率低下。无人机用于草原鼠害投饵无疑为鼠害防控找到了一种效率高、技术先进的方法。本次试验使用的是一种较为常用的无人机型，其出料盘等有一些指标要求，因此对于不同指标的无人机的情况还有待做更多的试验。