植保无人机在农田病虫害防治中的实践探究

水稻在我国粮食作物中占据了重要地位，种植面积有逐年增加的趋势，发展越发倾向于专业化、智能化。水稻在生长过程中很容易受到病虫害的影响和威胁，开展病虫害机械化防治已是新时期农业发展的必然需求。机械作业环节，如果施药器械选用不当，不仅会影响病虫害防治效果，还可能会制约种植业发展。传统病虫害防治方式，主要是由种植人员直接喷施农药，不仅效率低，还容易造成土地污染，影响农作物的质量和产量。植保无人机有效解决了这些问题，不仅效率更高，而且更省时省力［1］。1植保无人机简介植保无人机是指农业用无人驾驶飞行器，农用植保无人机最大承载量为25kg，适用范围较广，可满足不同类型农药的喷洒需求，与水稻作物常规用药相比，施药效能提高60倍。植保无人机主要由飞行平台、喷洒机构、导航飞控等构成，可以通过遥控器在地面进行控制。植保无人机的主要作用是观察农作物的生长情况、防治农作物病虫害等，可以通过传感器与数字成像能力，让种植人员全方位地观察农田，更清晰地了解种植区域的土壤变化、水肥情况和病虫害情况等。此外，植保无人机还可以辨别农作物是否健康，预估农作物的产量。无人机自动化作业，一方面，能够实现无接触用药，有助于保障操作人员的人身安全；另一方面，可通过远程监控了解病虫害发生情况与特点，有针对性地喷洒药物，提高病虫害防治效率。2植保无人机在农田病虫害防治的应用优势2.1满足喷洒作业的地形要求农业种植区域一般都是土路或者山路，普通的农业机械很难在田间顺利开展工作，严重阻碍了种植人员播种或病虫害防治工作的进度。植保无人机的工作地点在空中，地形条件对植保无人机正常作业没有影响。同时，一些小型植保无人机体型微小，在工作中不需要升降平台，在田间空出几平方米的正方形空地即可，因此种植区域间的空地或无人的道路都可以作为值班无人机的升降平台。但也有特殊情况，比如在水稻种植时，一般地形都是山地或丘陵，无人机的停放位置比较难找，这时种植人员需要搭建人工平台，以保障植保无人机顺利升降，促进农药喷洒工作正常进行［2］。2.2满足环保和节约用药用水需求在杀虫剂喷施过程中，种植人员要按照无人机行驶的快慢、风速、农药特点、环境条件等因素，严格控制好植保无人机的施放剂量，并尽可能保持在4500～15000mL/hm2。与一般人工喷洒相比，植保无人机具有喷洒分布更均匀、雾化能力更好的优点。在植保无人机喷洒的过程中，可以在农药中加入适量抗沸腾药物，合理控制劳动成本，提高种植户的经济效益。此外，在植保无人机喷洒农药的过程中，可以通过气流的相对作用，将药剂喷洒在农作物叶面上，防止药剂长期残留，避免对土壤和水源造成污染，起到保护生态环境的作用［3］。2.3满足全面植保方案需求在农业生产的过程中，植保无人机的投入使用加快了农作物产出速率。植保无人机属于新型科技类产品，大力推广植保无人机可以得到更全面、完善的植保方案，以此提高农作物产量和质量。现阶段，植保无人机的售价偏高，而且操作并不简单，需要具有一定的专业知识。目前，大多数植保无人机都是由植保公司生产的，而专业植保公司会根据种植区域的农作物类型和种植面积提供合适的病虫害防治措施，种植人员需要与植保公司签订合同，由专业的技术人员进行指导，以便种植人员快速学会使用植保无人机。此外，植保公司在进行病虫害防治的过程中，应成立专业化的无人机队伍，以获得更好的经济效益。2.4控制农药用量种植人员在开展病虫害防治工作时，精准用药与控药是关键，不仅关系到农作物健康生长，而且与农作物产量及质量有密切联系。为实现精准控药的目的，可借助植保无人机喷施药物，结合农作物生长情况制订相应的药剂喷洒方案，以科学合理地开展病虫害防治作业。另外，控制农药用量，还能够满足农作物喷药需求，确保药效发挥，一般植保无人机配药量控制在7500mL/hm2左右。2.5提高农业机械化水平为提高农业机械化生产效率，可利用农业机械进行规模化生产与经营，既可有效提高农作物质量，也有利于提升农作物经济效益。植保无人机是提高病虫害防治效率与防治水平的关键，通过低空作业，可满足不同施药要求，切实提高农药喷洒效率。与传统人工施药相比，植保无人机能够实现人药分离，在保障操作人员生命安全的基础上，最大限度地提高用药安全性。在实际病虫害防治环节，可在原有基础上增设传感设备，一方面，能实时监测农作物病虫害发生情况；另一方面，能及时获取农作物生长状况。与传统人工施药相比，植保无人机可更好地保障农作物质量，全面降低人工施药强度，节约农作物生产成本，实现种植效益最大化。2.6降低用药成本传统施药方式多借助背带式农药喷洒器开展病虫害防治作业，仅有10%左右的药物能够作用于农作物表面，不仅不利于提升防治效果，还会造成农药浪费。采用植保无人机作业，能够通过雾化方式使农药均匀作用于农作物叶片部位，在减少农药用量的同时，降低施药成本，提高了农药喷洒均匀度。2.7人工操作方便植保无人机多通过低空作业的形式开展病虫害防治工作，农药会受到气流的推动作用均匀洒落于农作物叶片正面和背面，提高农药穿透度，增强病虫害防治效果。另外，植保无人机体积小、质量轻、操作便捷，通常不会受到地形或地势等因素的影响，能够代替人工广泛适用于病虫害防治作业。3植保无人机应用中存在的问题1）植保无人机可能涉及隐私安全问题。由于植保无人机是由人直接操控，并需要在空中观察，会造成他人农田情况等相关隐私安全得不到有效保障。植保无人机是在空中对地面进行观测，空中没有遮挡物，因此可能会看到他人的农田，侵犯了他人的隐私。2）植保无人机承重太小，一次性无法承载太多农药，一般负重在5～25kg，而且电池的容量普遍较低，飞行时间只能维持8～20min。使用无人机对农田喷洒农药，需要多次降落给无人机更换电池和加灌农药。3）植保无人机的价格相对昂贵，而且操作起来步骤繁杂。植保无人机属于高科技类产品，售价一般很高，普通种植人员可能负担不起，而且操作复杂，需要专业人员现场教学。4）植保无人机目前正处于发展初期阶段，缺乏与之相符的行业标准及规范，尚未全面开展机器使用专业培训，致使广大种植人员在操作环节面临一系列难题。一旦出现操作问题，种植人员仅能和厂家取得沟通，整个过程时效性偏低，容易影响病虫害防治作业的开展，甚至会降低喷药效率［4］。5）目前小型植保无人机缺乏专用化学药物，种植人员多选择常规药剂代替，尚未科学合理把控药剂用量，仅凭自身感觉或经验进行操作，此举不仅会增加无人机设备故障发生率，还可能引发喷头堵塞等不良现象，大大降低无人机病虫害防治效果。6）农作物生长均有固定的时间与季节，因此，无人机有作业淡旺季，处于病虫害防治旺季时，无人机市场需求量偏高，处于病虫害防治淡季时，无人机多处于闲置状态，对植保无人机企业经济效益造成不良影响。4推进植保无人机有效应用的措施4.1加大政策支持力度当前部分地区植保无人机正处于发展初级阶段，对农作物病虫害防治缺乏针对性研究，因此，政府部门应加大对无人机技术的政策支持力度，积极促进无人机的研发工作，提高资金补贴，助力农业健康可持续发展。此外，农业工作人员要成立无人机管理部门，目前植保无人机还没有标准的制度规范和技术标准，延缓了植保无人机的推广进度。因此，政府相关部门应尽快制订完善植保无人机的相关流程，确保其操作规范、合理。4.2政府主导与企业推广相结合农业植保无人机工作存在着一定的特殊性，如果单纯通过企业进行宣传，工作难度非常大。所以，政府应提供相应指导与帮助，实现植保无人机大范围使用。目前，农业植保无人机已经被各个地区广泛使用，有些地区将植保无人机纳入到农机补贴范畴，同时开展了农用植保无人机现场观摩活动，为后续无人机推广工作奠定了基础。同时，对于农作物病虫害的治理方面来说，最佳的治疗效果不是仅依靠施药器材就能实现的，也需要施药技术作为支撑。因此，在植保无人机的推广过程中，种植人员要根据当地种植农作物的种类、种植面积等情况选择合理的药剂和剂量，为后续推广工作创造有利条件［5］。4.3完善无人机推广模式农业公司在发展过程中不能单打独斗，应该积极与无人机供应商达成合作关系。政府相关部门也应做好对无人机的管理工作，保证无人机应用的安全性与有效性。种养大户的土地较为集中，适宜成为重点发展对象。4.4制定科学合理的行业标准为了保障植保无人机的规范使用和无人机产业健康有序发展，已经出台了相关法规，制定了植保无人机的行业标准。但是，植保无人机如何安全使用、合理的飞行距离和使用温度等方面还没有明确的标准。此外，农用植保无人机农药的使用方法和指标也缺乏具体规定，导致有关工作没有合理的参考方向。因此，农业部门应该与植保无人机研发部门等建立合作关系，根据实际情况建立科学合理的无人机工作标准。4.5研发农用植保无人机专业化喷洒药剂农用植保无人机需借助超低容量喷雾完成植保作业，此过程要高度重视农药选择，目前最为常见的喷洒药物包括分散颗粒剂、可湿性粉剂、悬浮剂等，但以上药剂与传统喷药设施更为匹配，缺乏农用植保无人机专用药剂。因此，要不断加强农用植保无人机专用药剂的研发，通过提高药剂适用性来凸显农用植保无人机的防治效果。4.6建设农用植保无人机操作队伍农用植保无人机作为一种新型高效的农用设备，其操作水平直接关系到农药喷施效果与质量。为提高操作人员技术水平与能力，要不断加大专业培训力度，各地农业部门要加强无人机使用培训机构的设立，制订与人才培养相关的课程内容和培训制度，由专业技术人员开展培训工作，除了学习理论知识、模拟操作方面外，还要注重实践飞行、无人机维修养护的培训，为保障培训质量，所有培训人员均要经过考核且持证上岗，确保广大种植人员全面掌握无人机操作方式，在降低无人机故障发生率的同时，延长无人机的使用时间。由植保无人机制造商做好相关服务作业，向购置种植人员科学、系统讲解相关操作知识，提供专业化技术服务与支持，最大限度地发挥植保无人机的作业水平，全面提高农作物病虫害防治效率。5植保无人机的发展前景尽管植保无人机在农作物病虫害防治中还存在些许技术欠缺，但在科技创新日新月异的背景下，相信这些问题均能得到解决。在农业规模化发展的背景下，需根据农业生产需求研发植保技术，并制定与之相符的行业规范和标准，加大植保无人机购置补贴力度，提升市场保有量，不断扩大植保无人机应用范围。另外，健全完善植保无人机服务体系，为广大种植户