植保机械技术在水稻抗病虫害中的应用价值及操作技术

董颢

摘 要：水稻是我国重要的粮食性作物，水稻的产量和品质对保证国家粮食安全有着重要的支撑作用，其种植水平不仅会决定农业的发展进程，更与国民经济发展息息相关。水稻生育周期较长，在整个生长发育阶段会受到多种病虫害的威胁，传统水稻病虫害防治主要以化学药物防治为主，但由于药物使用不规范，导致病虫害的耐药性逐渐增强，药物的防控效果逐渐变差。植保机械技术是在水稻病虫害领域推广应用较好的一类现代化的防治技术，能够更好地满足水稻的机械化植保要求，大幅提升防治成效，避免传统药物喷洒所存在的弊端。

关键词：植保机械技术；水稻病虫害；应用；价值

在所有的粮食型作物当中，水稻种植面积较为广泛，在保证国家粮食安全方面发挥着重要的作用，并且大众物质生活水平显著提升背景下，对水稻产品的品质提出了更为严格的要求传统水稻栽培，尤其是在传统水稻病虫害防治过程中，一直沿用人工劳作模式，工作量大，工作时间较长，并且人员经常与农药接触，很容易导致人员中毒，难以保证药物的防治成效，再加上药物使用剂量过大，喷药不均匀，喷药不及时，经常会导致多种水稻病虫害的耐药性逐渐增强。近年来，农业生产技术的进一步推广和应用，植保机械技术在水稻病虫害防治中得到了进一步的推广，该种机械设备具有工作效率强，工作质量高，喷药均匀，节省药费的特征，同时，还能大大降低人员成本投入，切实提升水稻病虫害的防治成效。

1 植保机械技术在水稻抗病虫害中的应用价值

1.1 精准施药

精准施药能够根据水稻的生长阶段和病虫害的严重程度，准确调整农药的喷洒剂量和喷洒方式。通过合理控制喷药剂量、雾粒大小和喷洒方向，可以提高农药的利用率，有效防止病虫害的发生和发展[1]。传统的散装喷洒会浪费大量农药，而精准施药则可以避免过量使用，减少农药的使用量。喷洒设备如手持式喷雾器、背负式喷雾机、拖拉机喷洒器等，可以根据实际需求控制喷药剂量，避免超量施药造成浪费和环境污染。精准施药主要依靠自动化的喷洒设备进行操作，减少了农民的人工劳动强度。相比于传统的人工喷洒，使用植保机械技术可以提高作业效率，减轻劳动负担，缩短作业时间。另外，在精准用药模式下可以有效控制病虫害的发生和扩散，减少农作物的损失，从而提高农民的收益。合理、高效的施药管理不仅可以保障水稻的健康生長，还有助于提高产量和品质，增加农民的经济收益。同时，精准施药能够减少农药对环境的污染和对非目标生物的伤害。通过准确调整喷洒剂量和喷洒方式，可以降低农药残留的风险，保护生态环境，并有助于推动农业可持续发展。

1.2 集约化作业

植保机械技术可以减少人工操作并提高作业效率。例如，使用植保机械设备如自动化喷洒机或植保机器人进行作业，可以快速而均匀地进行喷洒和施药等工作。这样可以减少人力投入和作业时间，从而提高工作效率。通过植保机械技术的集约化作业，可以减少人工劳动力的需求。传统的农田管理和防治病虫草害往往需要大量的人力投入，而植保机械技术能够部分或完全代替人工操作，减少劳动力成本，提升农业生产效益。另外，植保机械技术结合先进的传感器和控制系统，能够实现对水稻田的精细化管理。传感器和遥感技术可以监测农田土壤湿度、养分状况、病虫害发生情况等，以便更准确地制定施药方案和采取预防措施。这样可以在水稻生长的关键时期采取有针对性地控制措施，有效降低病虫害的发生。机械设备可以精确控制农药的喷洒剂量和范围，减少农药的过度施用，从而防止对环境的影响和污染风险。通过植保机械技术实现集约化作业，可以更好地保护土壤、水源、生态环境和人类健康。

1.3 早期病虫害预警

植保机械技术中的传感器和摄像头能够实时监测水稻田的生长状态和病虫害情况。这些设备可以捕捉病虫害的迹象，如病斑、虫卵、虫粪等，从而在病虫害初期就能及时发现，并进行相应的预警。通过数据分析和算法，结合实时监测到的病虫害信息，植保机械技术可预测病虫害的发展趋势。根据预测结果，农民可以采取相应的防治措施，并及时调整施药方案，以阻止病虫害的进一步扩散。早期病虫害预警可以帮助农民采取及时的防治措施，避免病虫害的进一步扩散。通过快速发现和处理病虫害部位，并在病虫害易传播的时期进行喷洒或其他防治措施，可以有效控制病虫害的范围，减少损失。利用植保机械技术中的早期病虫害预警功能，可以更早地干预和抑制病虫害发展，从而提高防治效果。及时控制病虫害的发生，有助于保护水稻植株的健康生长，减少病虫害引起的颗粒饱满度下降和产量减少等问题。

1.4 智能化决策支持

首先，准确决策。植保机械技术中的智能化决策支持系统可以根据实时监测到的病虫害信息、土壤条件、天气数据等多种因素，进行综合分析和评估。通过提供准确、科学的决策建议，农民可以更好地制定防治方案，并合理调整施药时间、剂量和方法，以最大程度地控制病虫害的发生。其次，优化施药方案。智能化决策支持系统可以根据具体的水稻品种、病虫害类型和防治要求，推荐最适合的农药品种和使用方法。根据系统提供的建议，农民可以选择合适的农药产品和施药方式，以提高农药的利用效率，降低施药成本，并减少对环境的影响。再次，及时响应异常情况。智能化决策支持系统能够实时监测田间环境和水稻植株的状态，识别异常情况，如病虫害的突发或严重程度的变化。一旦系统检测到异常，它将及时向农民发出预警，并提供相应的建议和对策，以便农民迅速做出反应并采取必要的防治措施。第四，数据管理与分析。智能化决策支持系统可以对大量的相关数据进行集中管理和分析。通过对历史和实时数据的处理和分析，系统可以准确把握病虫害发生的规律和趋势，并帮助农民制定更科学、精确的防治策略。同时，农民也可以借助系统收集的数据，进行农业生产的监管和决策评估。最后，提高农民技术水平。通过智能化决策支持系统的使用，农民可以了解和学习最新的农业科技知识、病虫害防治方法和实践经验。智能化决策支持系统作为一个技术与知识的库，能够为农民提供必要的培训和指导，帮助他们提高防治病虫害的技术水平和决策能力。

2 植保机械技术在水稻抗病虫害中的具体应用

2.1 优选高性能的植保机械设备

在水稻抗病虫害栽培中，选择高性能的植保机械设备是非常重要的。第一，优选具有良好机械性能的设备，如植保无人机、施肥机、植保机器人等。设备应具备稳定的工作性能，能够均匀且高效地进行作业，降低漏施或过量施用农药的风险。第二，选择具备自动化和智能化功能的设备。这样的设备能够通过传感器、遥感技术等实时监测水稻田的状态和病虫害情况，并自动调整施药剂量、喷洒范围和时间等，以更精准地控制病虫害。优选能够进行数据处理和分析的设备。这样的设备可以收集、存储和分析大量相关数据，帮助农民了解病虫害发展趋势、优化防治策略，并提供准确的决策支持。第三，选择适用于水稻栽培环境和需求的设备。不同地区、不同种植模式和不同病虫害类型可能需要不同的设备。优选具有灵活性的设备，可以根据实际情况进行调整和配置，以满足特定的栽培需求。确保选择质量可靠的设备，具备较长的使用寿命并易于维护。这样可以降低设备损坏和故障的风险，并减少维修和更换的成本[2]。第四，考虑设备的安全性能。例如，设备应具备防止溢漏和喷雾飘散的措施，以确保农药的安全使用和操作人员的安全。选择之前还需要了解设备制造商的声誉和市场影响力。选择知名的、有信誉的制造商的设备，可以获得更好的售后服务和技术支持。

2.2 植保机械设备的操作技术要点

2.2.1 植保无人机的操作技术要点

植保无人机的飞行高度应根据水稻植株的生长情况和病虫害的分布特點进行调整。通常，飞行高度在2-5m之间，以保证喷洒的农药能够均匀覆盖水稻叶面。喷洒速度也需要根据实际情况进行调整。一般情况下，喷洒速度应控制在3m/S到6m/S之间，以确保农药能够均匀喷洒，并尽可能减少漏喷或过量喷洒的情况。喷洒剂量是指单位面积内施用的农药量。具体的喷洒剂量应根据病虫害的类型、严重程度以及水稻生长期进行调整。农药剂量过低可能导致防治效果不理想，而过高则可能带来环境污染和不必要的成本。喷雾粒径是指农药在喷洒过程中形成的颗粒大小。通常，对于水稻抗病虫害喷洒，细小的喷雾粒径能更好地渗透到作物间隙和叶片表面，提高防治效果。一般建议使用50-200μm的喷雾粒径。稳定的导航精度可以保证在预定的航线上均匀进行喷洒，并避免碰撞或重复喷洒的情况。在操作过程中要认识到植保无人机的操作数据传输方式直接关系到实时监测和数据分析的效果。应选择稳定可靠的数据传输方式，如4G/5G网络或者本地存储装置，以便有效获取和记录作业数据。

2.2.2 施肥机的操作技术要点

施肥机应具备精确控制施肥剂量的能力，以保证水稻植株获得适当的营养供应。精确的剂量控制可以减少过量或欠缺肥料的情况，提高施肥效果。确保机械设备能够结合种植地的不同提供不同施肥方式的可调性，以满足不同阶段水稻的需求。例如，早期生长阶段可能需要以底面施肥为主，后期生长阶段可能需要更多的顶面追肥。同时机械还应该能够实现广泛的施肥范围，并保证施肥的均匀性。这样可以尽可能覆盖整个水稻田，并确保每株水稻都能获得相对均匀的施肥。根据水稻的根系分布和吸收特点，施肥机应能够控制施肥的深度。合理的施肥深度可以使肥料更接近水稻的根系区域，提高养分利用效率。行进过程中施肥机的施肥速度应适中，并能够保证作业效率，通常控制在5km/h。过快的施肥速度可能导致施肥不均匀或漏施，而过慢则可能延长作业时间和降低作业效率。施肥机应具备较强的耐久性和可靠性，以应对复杂的农田环境和长时间的使用。同时，施肥机的维护和保养也应简便，方便农民进行日常维护和故障排除。尽量减少肥料的损失和环境污染。例如，通过控制粒径、喷洒方式等技术手段，减少肥料的飘散、流失和挥发。

2.2.3 植保机器人操作技术要点

首先，精确定位和导航系统。植保机器人应具备精确的定位和导航系统，以便在水稻田中准确定位并规划行动路径。这可以确保机器人能够准确到达目标区域，避免误操作或碰撞。其次，高分辨率成像系统。植保机器人应配备高分辨率的图像传感器，以实时获取水稻田的图像数据。高质量的成像系统可以帮助识别病虫害情况，进行检测与监测，并及时采取相应的防治措施。再次，自动辨识和分类技术。植保机器人应具备自动辨识和分类技术，能够根据图像数据对病虫害进行自动识别与分类。这可以帮助农民快速了解病虫害的种类、分布情况和严重程度，从而制定相应的防控策略。第四，智能化作业和调度系统。植保机器人应具备智能化的作业和调度系统，能够根据水稻田的大小和形状快速规划作业路线，并合理安排机器人的作业和充电调度。智能化系统可以提高作业效率和资源利用率。第五，自动化维护和故障监测。植保机器人应具备自动化的维护和故障监测功能，能够监测和诊断机器人的工作状态，并及时报警和提醒。这有助于及时发现和解决机器人的故障问题，减少停机时间和修复成本。在设计上符合相关的安全标准，减少对环境的影响和污染。例如，减少噪音、挥发的化学物质和土壤侵蚀等。最后，数据管理和分析能力。植保机器人应具备数据管理和分析能力，能够快速记录和存储作业数据，并提供分析和展示功能。这可以帮助农民进行决策分析、制订防控策略，并实现精细化管理。

2.3 加强设备维护保养

每次设备使用完毕之后都要清洁机械设备，包括清理外部表面、过滤器、喷头等部件，以防止堵塞和杂质积累[3]。同时，注意清除作业时可能残留的农药残渣。注重润滑和保护机械设备的关键部件，如轴承、链条、齿轮等，以减少磨损和摩擦。选择适当的润滑剂，并根据使用手册或生产厂家的建议进行润滑。检查机械设备的关键部件，如喷头、泵、管路等，以确保其完好无损并正常工作。如有磨损、老化或损坏，及时更换。对于电动机械设备，需定期检查电池的电量和充电状态，保持良好的电源供应。遵循正确的充电方式和注意事项，以提高电池的寿命。检查和更新机械设备的控制系统和软件，以确保其与最新版本相匹配，并修复任何可能出现的问题。注意谨慎操作以避免系统软件损坏或丢失。对于涉及测量和喷洒功能的机械设备，定期检测并校准相关传感器、计量装置等，确保其测量、喷洒和施肥功能的准确性和稳定性。在不使用机械设备时，妥善储存和放置。防止阳光直射、雨水浸泡和尘埃堆积。按照使用手册或生产厂家的建议储存和运输设备。

3 结束语

在水稻栽培管理过程中，栽培工作人员要充分认识到农业现代化和农业机械化发展的必要性。病虫害防控期间要做到合理的使用植保机械技术，进一步提高水稻病虫害的防治成效，减少人员与农药接触的频率，确保药物使用的安全性、高效性与规范性。

参考文献：

[1]陆凉夏，徐彩萍，陆宗明，等.农用植保无人机在水稻主要病虫害防治中的应用[J].农业技术与装备，2022（1）：78-80.

[2]郭明丽，单学，牛蒙，等.试论植保无人机在水稻病虫害防治中的应用[J].农业工程技术，2021，41（36）：42.

[3]宗华.吉林省通榆县植保无人机在水稻病虫害防治中的应用[J].农业工程技术，2021，41（21）：58-59.