无人机在现代农业中的应用综述

吴锐

摘要：近年来，随着信息技术的发展，无人机在现代化农业生产与管理中的应用越来越广泛，无人机便捷灵活、安全高效，运用无人机可对田间土壤湿度、农作物生长情况及病虫害情况进行有效的监测。在现代化农业生产中，科学合理应用无人机技术，可提升农业生产的信息化与精准化程度，改善人工农业生产上的不足，并有效提高现代化农业生产效率与质量，帮助广大农户实现增产增收。

关键词：无人机;现代化农业;农作物监测;农业生产

随着农业生产的现代化程度的不断加深，单纯地依靠机械化已经无法满足农业生产与农业管理的质量与效率要求。将无人机应用到现代化农业生产与管理中，可有效提升农业生产质量与效率，无人机凭借无线电遥感技术与程序控制技术，对农业生产过程进行全方位的监测控制。无人机技术的应用，不仅更新了农业生产方法，而且进一步提升了农业现代化水平。

1    在现代农业生产中应用无人机的好处

1.1  安全性与作业效率高

一般情况下，植保无人机的田间喷洒作业可达到每小时85亩至105亩，与常规的人工喷洒相比，植保无人机的工作效率可超出近百倍[1]。另外，在田间农药喷洒上，无人机具备一定的安全性，农民不需要与农药进行直接接触，可有效避免化学农药对农民身体健康的伤害。

1.2   自主作业

在现代化农业生产中，无人机的自主作业程度比较高，在无人机飞行高度限定范围内，其喷洒比较灵活自由，并不会受到高度、地形等因素的限制[2]。通过远距离遥控操作，无人机可实现自主作业，在使用无人机进行农业生产与管理前，相关操控工作人员需要做好无人机航行规划工作，并将其录入到无人机控制系统中，以防止无人机偏离路线。

1.3   农业病虫害防治效果佳

在田间农作物病虫害防治上，无人机发挥着一定的作用，相对来说，用于喷洒农药的无人机飞行作业高度比较低，在无人机工作运转中，化学农药通过喷洒器高速喷出，并在无人机旋翼气流加速作用下构成农药气雾流，这样既可提升农药的渗透性，也可减少农药的消耗损失，防治农业病虫害的效果更突出[3]。

2    前郭县农业生产概况

前郭县属于典型的温带大陆性季风气候，四季区分非常明显，由此形成了独具特色的农业生产结构[4]。吉林省前郭县地处黄金玉米带，全县现有农业耕地面积大约为460万亩，其中290万亩耕地用于玉米种植，110万亩耕地用于水稻种植，剩余耕地用于种植无公害瓜果蔬菜等，是重要的粮食生产基地。所以说，要想促进前郭县粮食的增产增收，必须加快农业现代化建设脚步，应用先进的农业生产与管理技术。

3    无人机在现代农业信息监测中的具体应用

3.1   监测田间土壤湿度

在玉米、水稻等农作物生长中，保持土壤湿度至关重要，同样在现代化农业生产中，田间土壤环境及土壤湿度是重要的监测指标。前郭县春季干旱多风，夏季湿热多雨，这样的气候变化给当地田间土壤湿度造成一定的影响。不同的农作物对于土壤湿度的需要有所不同，只有保证不同农作物在适合的土壤湿度条件下，才能促使其健康茁壮生长。以往的土壤湿度检测方法不够完善，只能在短时间及有限范围内进行田间土壤湿度的动态监测。无人机搭载可见光及图像信息处理平台，可实时获取农业基地的田间土壤湿度信息，应用无人机技术可有效监测田间土壤的湿度，广大农户及农业生产基地管理工作人员可进一步了解并掌握区域内田间土地的旱涝情况，以便采取相应的处理措施。

3.2   监测农作物生长

运用无人机不仅可以监测农业生产基地的田间土地环境信息，还可全方位监测不同农作物的生产信息，如此农业生产基地的管理人员可根据获取的农作物生长信息进行深入分析探究。相关工作人员可利用无人机技术进行农作物照片采集或者是光谱分析，在此基础上，对于农业生产基地内的玉米、水稻及瓜果蔬菜等农作物生长情况进行动态化监测。与此同时，农业生产基地的工作人员可结合获取的农作物生长监测信息，有计划、有目的地调整农业生产管理措施。比如观测分析玉米、水稻及瓜果蔬菜的长势及营养需求，做好施肥、浇水、喷洒农药等工作。此外，相关工作人员可在无人机上装载高清摄像头，在一定时期内对农业生产基地中的农作物进行多谱图像拍摄，并对各项数据信息进行对比分析，以制定科学合理的管理方案。无人机可用于监测单位面积内农作物的生长状态，是否存在倒伏，农作物的种植密度等，所以说，使用无人机进行现代化农业生产，可真正实现农业的增产增收。

3.3   监测农作物病虫害

在农业生产与管理中，农业生产基地的工作人员可通过使用无人机深入了解并掌握农作物植株的生长状态，比如有无枝叶枯黄长斑或者是病虫害侵袭的情况。在此基础上，相关工作人员可根据农作物的病虫害程度，制定有效的病虫害防治处理方案，以保护农作物的健康生长。一旦发生大面积的病虫害侵袭时，运用无人机可快速准确地锁定农作物受灾面积及受灾程度，以便农业基地工作人员及时进行农作物病虫害防治，在最大限度上降低损失。

4    无人机在现代农业生产与管理中的具体应用

除了上述获取田间土壤環境信息、农作物生长情况以及病虫害信息等方面，无人机也可应用于农业生产过程中，通常情况下，无人机可用于自动播种、农药喷洒、农作物施肥、农作物授粉以及农业管理等。

4.1   喷洒农药

在现代化农业生产中，无人机可用于农药喷洒，农业生产基地的工作人员可借助智能控制技术对发生病虫害的农田做出准确的定点，并对无人机进行控制，比如在一定时间段内喷洒多少剂量的农药，这样可增强农业生产基地各种农作物病虫害防治的针对性。应用无人机技术合理控制农药喷洒量，通过科学的农药喷洒，可为农业生产基地的农作物生产提供良好的生长环境，以保证农作物的健康生长。随着无人机技术的日趋成熟，农业生产基地的工作人员在进行农药喷洒时，应当结合不同种类农作物的生长需求，田间病虫害分布对无人机的喷洒作业范围做出调整，以免出现重复用药的现象，真正做到准确治理，从而有效提升农作物的生产质量。

4.2   农作物施肥

相对于人工施肥与机械化施肥，无人机远程施肥具备非常突出的优势，农业生产基地的工作人员利用GPS定位技术与遥控技术可远程操控无人机进行田间施肥工作，这样既节省了大量的人力，提高了田间施肥效率，也优化了施肥效果。除此之外，相关工作人员可根据不同时期农作物生长的营养需求，控制无人机的施肥量，给农作物补充相应的养分，以促进农作物的茁壮生长。

4.3   农作物播种授粉

在现代化农业生产中，农业生产基地的工作人员可在合适的环境条件下，应用无人机自动播种，这样不仅可提高农业播种效率，也可提高农业播种质量。比如前郭县南部主要是玉米及大豆等农作物生产基地，相关工作人员可使用无人机在指定地块进行玉米及大豆这两种农作物的播种工作。在瓜果蔬菜等作物的种植管理上，农业基地相关的工作人员也可使用无人机进行智能授粉，在一定范围内应用无人机来喷洒粉剂，可有效提高瓜果蔬菜等作物成功授粉的概率，以改善人工授粉与自然授粉的不足。值得注意的是，工作人员在应用无人机进行作物授粉时，必须控制好喷洒的范围与喷洒速度，以达到更好的授粉效果。

4.4   现代农业管理

无人机既可应用于农业种植与田间管理上，也可用于现代农业管理中，比如农田勘察定损上，如果农田遭受到了严重的损害，相关工作人员可使用无人机确定农田损害面积及程度，这样就可减少人力与物力的消耗。同样，无人机也可应用于耕地面积测量中，借助无人机的遥感与定位功能，可准确测量耕地面积，以便农业基地工作人员做好农作物种植规划工作。

5    结束语

综上所述，在现代化农业生产与管理中，无人机的优势越来越突出，应用无人机技术可进一步提升农业生产的精细化、效率化及信息化发展，也可有效提升农业生产的现代化水平，真正实现农作物增产增收。

参考文献：

[1]薛梅，赵立虹. 基于无人机技术的农作物信息监测应用探讨[J]. 农业装备与车辆工程，2018，56（11）：102-105.

[2]郑华，熊瑶，尹明悦，覃文秋，黄兰，胡兴海，刘江，邱忠智. 基于无人机平台的烟叶生产管理信息系统研究应用[J]. 农技服务，2018，35（05）：78-80.

[3]高志政，彭孝東，林耿纯，张泉勇，吕石磊，欧阳帆. 无人机撒播技术在农业中的应用综述[J]. 江苏农业科学，2019，47（06）：24-30.

[4]郝雅洁，史维杰，赵明霞，吕致，胡欣宇，李富忠. 论无人机技术在农业领域的应用[J]. 物联网技术，2019，9（09）：59-62.