甘肃平凉市植保无人机专业化统防统治技术集成示范和推广应用

赵亚茹，李欣航

（1.甘肃省平凉市植物保护中心，甘肃 平凉 744000；2.甘肃天翼航空科技有限责任公司，甘肃 平凉 744000）

植保无人机低空喷洒施药是适应现代农业、现代植保需求的新型技术，以超低空超低量、空中悬停、飞行中飘移少等航空施药优势迅猛发展，不仅有作业效率高、省工省电、节水省药的特点，还具有定位寻迹飞行、智能航迹规划以及情况复杂区域开展植保作业的优势，在农药利用、作业安全、作业效率等方面效果明显。

随着平凉市农业种植结构的调整，种植大户、家庭农场、种植合作社、统防统治组织等新型组织不断涌现，对高效化、智能化服务要求越来越高，运用植保无人机飞防已经成为不可缺少的防控手段[1]。2015 年，平凉市首次引进植保无人机遥控单旋翼植保机TYZBZ-15，标志着农业机械由机械化向智能化发展。2016 年以来，为实现农业农村部提出的2020 年农药使用量零增长目标，平凉市提升农作物重大病虫害监测预警水平，推行专业化统防统治，推进绿色防控与专业化统防统治融合模式，引进新型植保机械，利用植保无人飞机开展统防统治快速发展，高效、精准、低容量施药装备与技术成为必然趋势。

一、目标与任务

1、示范目标

选择平凉市崆峒区及周边县为技术集成示范和推广区域，在农田备耕、农作物播种、病虫害防治等农业生产场景应用植保无人机开展统防统治，实现节约人工成本、提高防治效率、促进农业生产的目标，最终实现“四减少”“四提高”要求，即减少农药使用量、减少农药残留、减少人工成本、减少环境污染，提高病虫害防控速度、提高防治效果、提高农药利用率、提高农产品质量。通过开展植保无人机专业化统防统治技术集成示范，发挥示范带动效应，扩大影响，正确引导有条件的农场、合作社、种植大户等组织，尝试开展或接受无人机植保飞防作业服务，最终实现科技助农，全面助力乡村振兴工作。

2、示范任务

（1）专题宣传培训

在平凉市崆峒区、泾川县、灵台县分别组织1 次人数不少于100 人的“植保无人机专业化统防统治技术集成示范”专题宣传培训，使参训人员掌握农作物病虫害的种类及防治方法，实现科学种植、科学防病、科学用药，提高农民收入，增强学科技、用科技的积极性，以点带面，扩大影响，推动和发展示范和辐射作用。

（2）培训无人机飞手

全市范围内，围绕各县区产业发展需求，积极联系各类市场主体，培训120 名具备植保无人机驾驶技能的无人机飞手。通过讲解飞行理论知识和驾驶无人机喷洒农药技术，以理论和实践相结合的方式授课，将植保无人机系统构成、植保无人机安全飞行操作、病虫草害防治、农药使用基础、植保无人机作业流程规范、植保方案运用、植保无人机常见故障处理及维护保养等专业知识传授给全体学员，壮大植保无人机技术队伍。

（3）建成植保无人机统防统治试验示范区

建成植保无人机统防统治试验示范区3 个，完成核心示范面积6.15 万亩，建立醒目标志牌，宣传推广无人机植保飞防技术。在病虫害防治关键期，组织开展无人机植保现场作业活动，发挥示范区的示范带动效应，扩大影响，不断扩大无人机植保飞防作业服务范围。

二、技术要点

1、飞行环境确认

（1）植保作业气象因素要求

风速应尽量在5 m/s 以内；气温在20～30℃，高于35℃停止作业。内吸型农药施药后应保证12 h 内无降雨，一般化学农药应保证24 h，生物农药应保证2～3 天内无降雨。提前关注作业前后天气情况，不在雨水过重、雨天和暴晒天喷洒作业[2]。

（2）植保作业近地面因素要求

勘察好周围高大建筑物的位置；作业区域都在可视范围内，远离人群、畜群；作业区域及附近无高压线、通讯基站或发射塔等电磁干扰因素；应远离机场、军警单位或其他敏感区域。

2、飞行前检查与确认

飞行之前详细检查才能保障飞行安全。特别是在飞行前进行磁罗盘校准，避免飞行异常。确保飞行器电池、遥控器电池电量充足，喷洒所需农药充足；确保飞行器电池已固定；确保所有部件安装稳固；确保所有连线正确牢固、准确；确保电机和螺旋桨安装正确稳固且能正常工作，所有机臂和螺旋桨均已完全展开，机臂套筒已锁紧；确保喷洒管道无堵塞。

此外，还需测试喷头是否正常工作。若喷头无法正常工作，可能由于管道内有气泡，可将喷头侧面的泄压阀旋开，让液泵处于工作状态。排除气泡后旋紧泄压阀，喷头即可正常工作。

3、飞手确认

植保无人机作业人员应熟练掌握多旋翼飞行器结构原理、飞控组成部分、动力系统构成、安全飞行知识、设备使用知识、植保作业常识、安全防护知识、常见的病虫草害、常见的农用药剂等基础知识。

熟知开始作业飞行前应完成的工作步骤，包括作业区勘察。按照农药包装及使用说明书，安全处理有毒药品，并正确处理使用过的有毒药品容器。作业完成后，在作业区域标注“已喷洒农药、进入或接触危险”等标志。作业中操作人员必须穿戴防护服、口罩、手套、雨鞋等保护装备。明确不同型号植保无人机的飞行性能和操作限制，严格按照说明书进行飞行与操作[3]。

4、药液过滤与调配

选择清洁干净的水源，调配完成后应使用100 目以上的过滤网进行初过滤，然后才能装入药箱进行作业。药液的调配应考虑亩用量和亩水用量两个因素，农药的亩用量即农药的实际使用量，亩用水量则指混合药液的实际喷洒量。严格按照农药包装使用指导与说明书上的用量与操作规范进行配药、稀释、加药。更换农药品种作业时应将喷雾系统清洗干净后，方可进行下一种农药的喷雾作业。

三、示范区防治效果

示范区田间作业记录详见表1，由此可知，对小麦、玉米与马铃薯等大田作物进行统防统治效果较好，防效为95%。

表1 示范区田间作业记录

示范区专项数据记录详见表2，由此可知地形不同，则无人机统防统治作业效率不同，且作业成本也略有差异。在保证防治效果的前提下，较常规农药用量可减少25%～35%不等，实现了减药增效。

表2 示范区专项数据记录

四、结语

农作物病虫害专业化统防统治是农业有害生物防控形势的需要，目前，平凉市病虫害种类多，为害重，发生频率高，传统的防治已经无法高效环保控制农业有害生物的危害。植保无人机的发展推动了统防统治服务应用。从2016 年开始，各县区政府农业农村部门尝试向植保组织统一购买大规模统防统治服务，统防统治效率、效果较好。通过开展植保无人机专业化统防统治技术集成示范和推广，使更多农民特别是新型经营主体认识到植保无人机的应用优势，达到农药减量增效目的，为粮食安全和农业绿色发展奠定良好基础。