探析无人机高浓度施药对水稻品质的影响

封柏军

摘 要 为了分析无人机高浓度施药对水稻品质造成的影响，本文通过试验的方式，对常规施药和无人机高空施药方式进行了对比，试验结果表明无人机高浓度施药对水稻品质造成的不利影响小于普通施药方式。

关键词 无人机；高浓度；水稻品质

农药在提升农作物产量方面起到了重要的作用。无人机技术的发展，使其成为了一种喷洒农药的重要工具，实践结果表明，无人机高浓度对水稻品质的影响小于地面机械施药。

1 试验材料及方法

1.1 试验材料

试验材料。本次试验所需的材料包括：（1）水稻品种。本次试验所选择的水稻品种是在南方地区大范围种植的南粳50。（2）试验土壤。土壤类型为风干砂壤土。（3）试验药剂。毒死蜱乳油、己唑醇悬浮剂；（4）试验设备。包括地面喷雾塔、电子天平和容量瓶等等。

试验处理。按照一定标准进行农药喷洒，喷洒次数为3次，贯穿于水稻的整个生长周期。在水稻收割完成后，对其进行处理，然后准确分类，随机挑选试验样品[1]。

1.2 试验仪器和方法

1.2.1 X射线衍射仪

水稻的组成部分相对较多，主要包括纤维素、淀粉、蛋白质等物质。其中，淀粉占据的比例为75%以上，吸水率、胶稠度与淀粉含量存在密切的关联，由此可知，水稻的大部分特性都会被淀粉组成结构所决定。利用X射线衍射仪对水稻进行照射，所得到的图谱，能够对水稻淀粉团粒的排列情况进行反映。并且这个图谱，还能细化淀粉的类型。

对于水稻来说，结晶度十分重要，主要是这一物质决定了水稻的口感品质。通过X射线衍射仪的使用，对水稻样品中的淀粉晶体结构进行测量，并提升试验结果的准确性。试验人员需要对样品进行处理，将其磨成粉末，放置于仪器之中进行试验，重复5次即可。

1.2.2 动态热机械分析仪

在品质一般的大米中，刨除水分之外，其主要物质为淀粉，螺旋状的无定形直链淀粉分子和晶态的支链淀粉分子是淀粉的主要构成，属于一种半晶态的聚合物质。通过试验，对与之相关的各种因素进行测定，有助于我们了解水稻的聚合物力学性能。故应用动态热机械分析仪，对水稻样品进行检验，可以为水稻品质的计算提供依据。

2 试验结果分析

2.1 水稻结晶度分析

试验结果表明，使用普通施药方式后，水稻样品的结晶度会出现明显的变化，且这种变化会随着药物浓度的上升而加大，但无人机施药则与之截然相反，但变化的幅度较小。普通施药方式喷洒己唑醇悬浮剂，产生的效果与喷洒毒死蜱大致相同，随着药物浓度的不断上升，水稻结晶度会随之增加，无人机高浓度喷洒己唑醇悬浮剂，水稻结晶度会减少，但幅度较小。

通过上述分析可知，无人机高浓度施药和普通施药方式，都会影响水稻的结构，但总体而言，无人机高浓度施药的影响弱于普通施药方式。

2.2 水稻籽粒钻弹性分析

线性粘弹区能够对物料应力应变的线性关系进行反映，属于一个区域，且具有恒定性的特点，在这个区域之中，物料储能模量和损耗模量的变化幅度较小，但区域之外，上述两种能量的变化幅度较大，基于线性粘弹区的特点，在这一区域采取频率扫描的方式，对水稻籽粒进行分析，可以保证分析结果的准确性[2]。

2.2.1 测量水稻籽粒的储能模量

储能模量就是所谓的弹性度量，能够对水稻籽粒的刚性进行体现，简言之，储能模量是水稻刚度的決定性因素，二者具有正向关联。试验结果表明，无人机高浓度喷洒后的水稻，具有更高的储能模量，并且，无人机喷赛的药物浓度仅为60%，而常规喷洒的农药浓度则高达100%，由此可见，无人机高浓度施药对水稻品质的影响小于常规喷药方式。

2.2.2 测量水稻籽粒的损耗模量

损耗模量是指水稻资料的粘性度量，可以体现水稻籽粒所在受到冲击后损耗的能量。在测量损耗模量时，需要将损耗因子作为指标。

通过试验得知，无人机高浓度施药（60%毒死蜱）和常规施药（100%毒死蜱）后，水稻籽粒的损耗模量均有所增加，但采取无人机施药的水稻籽粒，其损耗模量要高于的常规施药方式，并且，损耗模量的增加频率也高于常规施药。

但喷洒己唑醇悬浮剂时，两种施药方式所产生的损耗模量并无过大的差异。试验结果表明，无人机高浓度施肥后，试验水稻籽粒的损耗因子会随着频率的变化而变化，具体变化动作为先下降后上升，其最小值为0.5，而最大值为1.0，由此得知，弹性性状是水稻籽粒粘弹特性的主要特征，具有较大的硬度，无人机施药与普通施药相比，前者的损耗因子要大于后者。

使用频率扫描仪对无人机喷药（60%己唑醇悬浮剂）和普通施药（100%己唑醇悬浮剂）的水稻籽粒进行扫描，发现二者的损耗因子大致相同，但前者稍低于后者。从侧面反映出无人机喷药不会对水稻阻尼特性造成严重的损害。

2.3 试验结论

（1）试验结果表明，无人机高浓度施药和普通施药方式，均会影响水稻的微观结构，农药浓度和影响之间存在着正向关联，简言之，就是农药浓度越高，产生的影响越大。但无人机高浓度施药造成的影响小于普通施药方式。（2）在应用无人机喷洒毒死蜱之后，水稻的硬度会上升，且这一指标高于普通施药方式。但是应用这两种施药方式喷洒己唑醇悬浮剂时，二者并无过大的差异。（3）试验结果表明，高浓度喷洒会对水稻品质造成影响，主要体现在水稻结晶度和热机械性能方面，但影响的大小与药剂种类关联密切，因此，在应用无人机高浓度施药方式喷洒农药时，需要对农药进行检测，以减弱高浓度农药造成的不利影响。

3 结语

综上所述，在新时期背景，人们生活质量不断提升，对食品质量和安全愈加重视，为满足人民群众的需求，各种先进的设备和技术被应用于农作物生产之中，无人机高浓度施药就是时代发展下的产物，这种施药方式与普通施药方式相比，对水稻品质造成的影响较小，已经在部分地区实现了应用。为弱化不利影响，建议在应用这种施药方式前，采取试验的方式检测农药，以保证农药的安全。

参考文献

[1]张豪，等.无人机果树施药旋翼下洗气流场分布特征研究[J].农业工程学报，2019，35（18）：44-54.

[2]蒙艳华，郭永旺，兰玉彬，等.植保无人机低容量高浓度施药药剂在小麦植株上的消解动态研究[J].农业工程技术，2018，38（09）：94-98.