基于无人机平台的精量播种技术在水稻直播中的应用研究

岳 进，杨欣伦，李春龙，赖运平

(成都农业科技职业学院现代农业分院，成都 温江 611130)

水稻直播机器具有非常广阔的发展空间。我国是世界上水稻种植面积最大的国家，水稻机耕面积为44%，机收面积为20%，机械化作业水平甚低。要想实现水稻生产全程机械化，就必须因地制宜地推广和发展水稻机械化直播技术。直播稻技术的更新使我们有理由相信直播技术能够适应稻作技术的可持续发展[1]。无人机播种系统除用于水稻外，还可以应用于小麦、油菜等小颗粒种子的农作物播种。此机载装置采取的为远程操作方式，大大减轻了作业人员的劳动强度，提高作业效率。此机载装置无需作业人员步入田间作业，无需在田间留有界线，故而能在不影响田间平整度、不增加农田面积的情况下提高农田的播种面积。在某些地区，水田内存在大量影响人身健康的微生物或者有毒虫体，而此机载装置无需作业人员进入田间，故而增加了作业人员的安全性[2]。而关于利用无人机进行直播稻种植模式，目前在国内尚无报道。

直播稻充分尊重稻作植物自身的生长规律，避免了由于移栽所致的生长挫折，同时也减少了劳动力的支出，降低了稻作生产成本。无人航空器(简称无人机)在水稻直播中的应用无疑为水稻种植技术提供一种现代化的高效率、低成本的生产方式，使现有的农田耕作变得更高效、更节约资源和环境友好。无人机播种系统用于水稻、小麦、油菜等小颗粒种子的农作物播种。此机载装置采取的为远程操作方式，大大减轻了作业人员的劳动强度，提高作业效率。此机载装置无需作业人员步入田间作业，无需在田间留有界线，故而能在不影响田间平整度、不增加农田面积的情况下提高农田的播种面积；适应性广，遥感操纵，空中作业，不受地形环境等因素的约束[3]。无人机飞防可以提高作业安全性，作业人员远离施药区域，不受农药危害，防治效果好，面临突发虫害有很强的突击能力。无人航空器将会是由繁重的体力劳动、高成本、低效益向解放生产力、低成本、高效益转变的重要手段。大大降低作业人员的劳动强度、在不影响农田表面平整度的状态下提高农田播种面积、且此机载装置采取的为远程操作方式，操作需简单，使用方便。

本文主要研究使用无人机进行洁田稻直播，并且确定出无人机洁田稻播种的最佳密度；以及针对洁田稻品种进行特有飞防方式及用药研究，保障产量及成本最低化。

1 材料与方法

1.1 试验材料与试验设计

参试水稻品种为黄华占1号(千粒重22.2～23.1g，成熟期120～130d，每667m2产量为400～520kg)。

试验分为2个处理：处理1为无人机离心播种，1200r/min，飞行高度2m，速度4m/s，每667m2用时为1.5min，播种量为1.5kg/667m2，苗期出苗距离最远为32cm；处理2为无人机离心播种，1200r/min，飞行高度2m，速度5m/s，每667m2用时为1min，播种量为1.2kg/667m2，苗期出苗距离最远为36cm；对照为育苗移栽，每667m2用时为20min，播种量为2.0kg/667m2，苗期出苗距离均匀，为30cm。3个处理的面积均为6670m2，3次重复，随机区组排列。

整个水稻栽培期间，处理1和2均在水稻3叶时采用无人机进行1次除草防治，对照则是在水稻缓苗期10d左右采用无人机进行1次除草防治，除草剂均选用AB型专用除草剂；整个水稻栽培期间，各处理及对照均采用无人机进行水稻螟虫及稻瘟病等常规防治。

1.2 试验地概况及供试土样的采集

该试验是在成都农业科技职业学院崇州园区试验田进行的。试验区位于四川省崇州市济协乡文昌村，地理坐标30°38′N，103°37′E，海拔540m，属亚热带。常年气候温和，四季分明，年平均降雨量1000mm，年平均气温16℃，霜期短暂，雨量充沛。经作者测定，试验地土壤基本性质如表1所示。

表1 试验地土壤基本性质

注：取样时间2016年4月10日

1.3 测定方法

测定各处理的水稻产量。采取5点取样法，每个样点1m×1m，取其平均值。

单产=平均值×处理面积/667m2

1.4 数据统计

采用SPSS(12.0)统计软件进行单因素方差、LSD和相关性分析(P<0.05)。

2 结果与分析

2.1 不同播种技术对水稻产量的影响

图1 不同处理对水稻产量影响

由图1可以看出，育苗移栽(对照)的水稻产量最高，为440.0kg/667m2；处理2的水稻产量为413.5kg/667m2，且与对照无显著性差异；处理1的水稻产量为384.0kg/667m2，较对照显著下降，下降了12.7%。

2.2 不同播种技术对水稻生产成本影响

对照的成本为基础成本(主要包括种子、农药、肥料等)，处理1较对照每667m2减少投入300元，最终收入较基础减少156.8元，相当于每667m2净收入较对照提高了143.2元；较对照每667m2减少投入300元最终收入较基础减少74.2元，相当于每667m2净收入较对照提高了225.8元。

3 结论

由上述研究结果可知：处理2无人机离心播种产量较高，且每667m2净收入较对照提高了225.8元。建议水稻直播选用无人机离心播种，1200r/min，飞行高度2m，速度5m/s，每667m2用时为1min，播种量为1.2kg/667m2，苗期出苗距离最远为36cm。