玉米病虫害防治中植保无人机的有效应用实施策略论述

作为我国重要的粮食作物之一，玉米的产量和品质对国家的粮食储备及农民的经济收益具有决定性影响。然而，在玉米的生长过程中，常受到多种病虫害的侵扰，严重影响其产量和品质。传统的病虫害防治手段存在效率低下、药物使用不均、环境污染和劳动力投入高等问题。随着科技的发展，植保无人机在农业生产中的应用日益广泛，因其高效、精准和环保的特点，在玉米病虫害防治中显示出巨大的应用潜力。本文论述了植保无人机在玉米病虫害防治中的应用价值和策略，以期为相关防治工作提供参考。

一、玉米病虫害防治中植保无人机的应用价值

1、效率方面

农业科技的进步促进了植保无人机的兴起，逐渐成为玉米病虫害防治的有效手段。传统的病虫害控制方法主要依赖于人工喷洒农药，常常存在喷洒不均和错过最佳防治时机的问题。

（1）化肥施撒

在玉米田的施肥作业中，利用植保无人机进行播后化肥施撒，可以高效且精确地完成任务。植保无人机能够提升作业效率，实现农药的自动定量和精准控制，进行低量喷洒作业，其作业效率是常规喷雾作业的8倍。植保无人机可节省30%-50%的农药和90%的用水量，减少农药对土壤和环境的污染。

（2）农田灌溉

多轴无人机可以在田间上空巡视，观察农田土壤的湿度变化，并形成一套数字图谱。通过空中取样和识别对照，无人机能够判断灌溉情况，并监测由于缺水引起的植株叶片、叶梗和嫩梢的凋萎程度，从而科学地决定农作物是否需要灌溉，以达到节约用水的目的。

（3）信息监测

无人机实现了对农田病虫害监测、灌溉情况监测以及农作物生长情况监测。利用遥感技术和空间信息技术，无人机可以进行大田航拍，了解农作物的生长环境和周期，并结合植物变异情况，推演出肉眼无法发现的病虫害和细菌侵袭，从而进行科学的田间管理。

2、精准度与均匀性

在玉米病虫害防治中，植保无人机凭借其高精准性和一致性的施药过程，展现出显著优势。相较于传统的人工或地面机械喷洒方法，植保无人机利用先进的导航和喷雾技术，能够准确覆盖每一块玉米田地，确保每片玉米叶均匀喷洒药液。这种精确度和一致性不仅提高了病虫害防治的效果，还能防止因药物施用不均导致的玉米生长不一致或药物损害问题。

3、安全性与环保性

农药的传统喷洒方式常常依赖人工操作，如农民负重携带喷雾器亲自到田间作业。这不仅增加了他们的劳作负担和工作风险，而且稍有不慎便可能导致农药泄漏或非目标喷射。植保无人机的应用使得施药过程可以通过遥控或自主进行，从而减少了人员与农药的直接接触，显著提高了操作的安全性。此外，植保无人机利用先进的喷雾技术，能够精准调节药物的喷洒量和范围，进一步减少了农药的过量使用及其对生态环境的不利影响。

4、操作简单

植保无人机的智能操作是其核心优势。在实际应用中，操作人员只需在地面通过GPS飞控系统或遥控操作，便能实现精准且均匀的喷洒作业。由于植保无人机携带非常方便，体积小、重量轻。因其折旧率较低，平常的维护工作也相当简便。植保无人机的高效使用显著降低了玉米生产中的人工成本，进而提升了生产效率。

5、节约病虫害防治成本

传统玉米病虫害防治中，常用的设备是背负式喷雾器。使用过程中，难以精准控制用量，浪费药剂，导致作业人员中毒与农业污染的风险。既浪费了人力、物力、财力，又无法提高整体的防治效果。为了解决这些问题，可以合理使用植保无人机，辅助进行低空喷洒农药作业。节约防治成本，提高喷洒效果。植保无人机能够精确计算玉米田间的病虫害分布，通过高精度的遥感技术和数据分析，实现对病虫害的精准识别和定位，从而避免了传统人工防治中可能出现的疏漏和浪费现象。植保无人机可以根据实时获取的数据制定个性化的施药方案，精准喷洒农药，减少了药剂使用量，降低了防治成本，有效提升了农业生产效率和品质。

二、玉米病虫害防治

1、全过程病虫害防治

（1）前期防治

在初期阶段，根据种植季节、品种、高矮、生育期长短而定，保留最适宜密度，加强肥水管理，增施钾肥，避免偏施氮肥过多贪青招虫。病虫害防控的重点在于病情监测与预警、土壤处理及优化作物种植技术。利用无人机保护作物，通过高清摄像头进行空中监测，实现对病虫害的即时侦测与应对。

①监测预警。通过配备高清摄像头的植保无人机在农田上空执行巡航任务，精确捕捉玉米作物的生长状况，并进行图像识别，实时跟踪和识别任何病虫害的早期征兆，确保及时采取防治措施。

②数据分析。对捕获的图像资料进行分析，识别害虫和疾病的种类、分布状况以及危害程度，为防治措施提供数据支持。

③土壤处理。依据数据解析，对潜藏病虫害威胁的区域实施特定的土壤改良措施，如深度耕作和增施有机肥，以优化土壤状况，减少病虫害。

④科学种植。通过分析植保无人机收集的数据，合理安排作物种植的密度与间隔，选择抗病虫害能力强的玉米品种进行栽种，从而增强玉米对病虫害的抵御能力。

（2）中期防治

在中期防治工作中，发病初期用70%甲托600倍液，或25%丙环唑1000倍液，或50%多菌灵600倍液，或25％戊唑醇可湿性粉剂3000倍液叶面喷雾，可防治玉米大小斑病、瘤黑粉病、褐斑病。通过特定比例稀释的药剂喷施，可以高效地控制害虫和病害。无人机能够在极短时间内完成大面积区域的喷洒任务，提高农药喷洒的效率，还减少了农药的使用量，从而降低了对环境和人体的潜在污染风险。

（3）后期防治

使用杀虫灯、食诱剂诱杀棉铃虫、玉米螟、草地贪夜蛾等成虫。在害虫卵期可释放赤眼蜂等天敌昆虫控害技术。植保无人机与生物方法、物理手段等多样防治措施相结合，构建起多角度、全方位的防治体系，从而增强防治效果。

2、合理选择药剂

实际操作中，种植人员根据病虫害情况选择药剂，科学配制比例，控制施用量，防止过量施药对玉米品质产生不利影响。植保无人机喷雾头直径小，为防止粉状药剂堵塞喷头而影响喷洒效果，药剂配比时，遵循技术的同时需精确配制，严格控制用药精度。确保植保无人机的喷洒作业规范、安全。

（1）玉米穗期

可用70%甲基托布津500倍液、50%多菌灵、50%百菌清喷雾防治弯孢菌叶斑病；代森锰锌+恶霉灵复配剂、代森锰锌+瑞毒霉复配剂、代森锰锌+烯酰吗啉复配剂、10%氰霜唑悬浮剂等防治玉米褐斑病；可用90%敌百虫800倍液滴灌果穗防治玉米穗虫。

（2）玉米拔节期

可用50%抗蚜威粉剂8-10g/667m2，兑水50kg喷雾，防治玉米蚜虫；可用50%马拉硫磷乳油1500倍液+90%晶体敌百虫1000倍液喷雾，防治粘虫；可用20%阿维·乙螨唑20mL/667m2，或22%阿维螺螨酯20mL/667m2和20%氯虫苯钾酰胺20g/667m2，兑水30-40kg叶面喷雾，防治玉米螟、红蜘蛛。

（3）玉米大喇叭口期

可用30%苯甲·吡唑酯悬浮剂、30%苯甲·丙环唑微乳剂、35％唑醚·氟环唑悬浮剂、25%吡唑醚菌酯悬浮剂、40%苯醚甲环唑悬浮剂等喷雾处理，防治玉米褐斑病；可用6%春雷霉素水剂防治玉米细菌性顶腐病。

三、玉米病虫害防治中植保无人机的应用技术

1、飞行平台与导航技术

植保无人机的设计对其稳定性、载重能力和飞行效率至关重要。现代植保无人机广泛采用多轴飞行器设计，这种设计以其卓越的稳定性和操控性，能够适应多种飞行条件。为了进一步提高飞行效率，一些高科技无人机还配备了先进的动力装置和轻质材料。导航与飞行控制系统是植保无人机的核心部件，负责精确控制飞行路线和姿态。现代植保无人机普遍搭载尖端的导航和飞控设备，这些设备能够精确规划飞行路径并实现自主导航。该技术结合了全球定位系统（如GPS和北斗），确保无人机沿既定航线飞行，从而在指定区域内精确完成喷洒任务。

2、低空飞行与喷洒技术

为了确保农药均匀覆盖每一株玉米，无人机的飞行高度需要精确控制，并且飞行速度必须得到准确管理，以确保喷洒的均匀性和效果。植保无人机的关键组成部分之一是喷洒装置，将农药均匀地喷洒至指定区域。现代植保无人机通常配备先进的喷雾装置，能够精确控制喷洒剂量和覆盖范围。大多数系统采用电动泵或压力喷头，实现均匀且高效的喷洒效果。

3、精准定位与遥感技术

利用GPS、北斗等卫星定位技术，无人机能够精确获取自身的定位数据，从而在指定区域内进行精准的喷洒作业。这项技术不仅提高了农药使用的效率，还减少了浪费和环境污染。遥感技术则通过高清摄像机和红外传感器等设备，使无人机能够实时监测特定区域的动态，获取玉米植株的生长状况和病虫害的严重程度，为无人机操作提供即时指导。此外，图像处理技术和人工智能的结合，使无人机能够自动检测受病虫害影响的区域，从而执行更精准的喷洒任务。

4、勘察地形

为了保证植保无人机在玉米病虫害防治中的有效性，种植人员必须规范操作，避免因使用不当而影响防治效果。在应用过程中，种植人员需首先检查植保无人机的工作状态。为确保对玉米生长状况的准确掌握，需要全面勘察种植区域的地形。通过搭载高分辨率摄像头和多光谱传感器，植保无人机能够获取田地的高清影像和多光谱数据，从而帮助农户和农业技术人员全面了解田间地形的复杂性和病虫害的具体分布情况。具体勘察过程中，种植人员需要对玉米品种的生长特性和常见病虫害有深入了解，制定详细的勘察计划。利用植保无人机对划定范围内的玉米种植情况进行勘察，判断是否存在病虫害。植保无人机获取的地形数据可以实时传输并生成地形图，为后续的精准施药提供科学依据，确保病虫害防治的针对性和有效性，以便为后续的高效防治工作提供有力支持。

5、配备传感器和设备

植保无人机一般配备多种车载传感器，包括NDVI相机、RGB相机、湿度传感器、温度传感器等。这些传感器协同工作，能够全面且准确地采集农田数据。NDVI相机通过测量植物叶绿素含量，检测近红外光谱与绿色光谱之间的比值，评估作物生长情况，精准施药。RGB相机捕捉高清图像，观察地表特征并评估植物的健康状态。植保无人机还配备了无线通信系统、GPS系统，实现数据传输、遥控操作。

四、未来发展与展望

1、多元化作业模式

植保无人机有望在专业园林、果园、稻田等领域实现多样化的维护服务。不同类型的地块根据各自的特点，采用高效的操作方案和设备，并具备专业的管理、交流平台。为大规模现场、遥控触发微光晶体管、料塔等信息控制集成系统提供优质、创新解决方案。无人机的自动化程度将进一步提升，通过搭载先进的传感器和智能算法，实现对病虫害的精准识别和定点防治，减少农药的使用量，降低环境污染。除了病虫害防治，无人机还可以进行播种、施肥、监测等多项农业作业，提高农田管理的整体效率。植保无人机在玉米病虫害防治中的多元化应用模式，不仅有助于提升农业生产的效率和可持续性，还将推动现代农业向精准化的方向发展。

2、智能化技术的推广

随着人工智能和物联网等新技术的引入，未来的植保无人机将变得更加智能化，实现精确诊断和全覆盖监测。利用AI预测修复、异常检测、追溯分析，优化农业品种筛选，组合设计及各种参数指标，关注肥、水、光照等环境因素。随着无人机技术的不断创新和成熟，其在病虫害监测、早期预警、精准施药等方面的应用将更加普及和深入，有效提升玉米生产的质量和产量，推动农业生产向着更加智能化和可持续发展的方向迈进。

（1）数据分析与决策支持

通过数据采集和分析，利用人工智能和机器学习算法对大量数据进行处理，提供病虫害发生的预测和预警，为农民提供决策支持。

（2）智能化施药

结合实时监测数据，植保无人机可以精准识别病虫害区域并进行定点、定量施药，避免药剂浪费，减少环境污染，同时提高防治效果。

（3）自动化作业

植保无人机能够实现自主飞行和作业，根据预设的路径和作业计划自动完成农田的巡视、监测和作业任务，减轻农民的劳动强度，提高工作效率。

（4）远程监控与管理

通过互联网和无线通信技术，实现对无人机和农田作业过程的远程监控和实时管理，随时调整作业方案和参数，确保作业的及时性和精确性。

3、面向全场景的应用

预计植保无人机将在玉米田间的全生命周期中发挥作用，从种植前的土壤分析与准备、播种与施肥，到生长期的病虫害监测与预警，再到成熟期的收获与后期管理，无人机技术将全面覆盖农业生产的各个环节。

（1）病虫害监测与预警

①早期识别。利用多光谱和红外线传感器，无人机能够快速扫描整个玉米田地，检测出可能存在的病虫害和生长异常，提前预警并标记问题区域。

②数据分析与决策支持。通过数据分析和机器学习算法，无人机能够根据历史数据和实时监测结果预测病虫害发生的可能性，并提供最佳防治方案的推荐。

（2）精准施药与防治

①定点施药。根据监测结果，无人机精确识别病虫害区域，实现精准定点喷洒，避免药剂浪费和对非目标区域的影响。

②智能施药路径规划。结合地理信息系统（GIS）和无人机的自主导航能力，优化施药路径，确保覆盖率和施药效果的最大化。

综上所述，植保无人机在玉米病虫害防治中展现了其卓越的高效率和精确性。通过无人机进行农药喷洒，不仅提升了防治效果，还减少了化学农药的使用量和劳动力成本，同时减轻了对自然环境的负面影响。未来，植保无人机的技术水平将进一步提升。例如，通过集成智能识别和精确喷洒系统，以实现更高效的病虫害管理。植保无人机的应用前景非常广阔。随着技术创新和成本下降，这些无人机在农业领域的应用将会增加，预示着它们将成为现代农业中不可或缺的智能助手，从而为农业生产的可持续发展提供强劲动力。

（作者单位：467400河南省宝丰县农业发展中心）