无人机技术防治农作物病虫害的应用

杨德新

(辽宁省海城市农业农村发展中心,辽宁 海城 114200)

随着科学技术的发展，无人机技术被广泛应用在农田管理、土壤湿度监测、病虫害防治，在作业效率、喷洒效果、不伤农作物、减少劳动力以及避免施药者污染等方面，植保无人机都具有地面背负式喷雾所无法替代的优势，与传统人工相比，无人机更为省时、省力，而且效果好，还不会对农作物造成损伤；同时从资源利用率上来讲， 无人机采用的低容量施药方式，可以有效减少农药的使用次数及使用量，提高农药有效利用率并减少90%以上的用水量。

1 无人机技术防治农作物病虫害应用的必要性

农作物在生长过程中会不可避免地出现多种病虫害，使用传统喷洒农药的方式，难以将药液喷洒到农作物下部，同时，人工喷洒农药时在田间行走不便，会增加劳动强度。如果再增加喷洒容量不但会浪费农药，还会对操作人员身体健康和生态环境造成严重危害。 传统的人工背负式手动或机动植保作业方式，已经严重制约着农业的进一步发展壮大，急需一种智能化、高效率、低成本的植保机械和施药技术。由于农作物病虫害发生特点为速度快，危害面积大，每年因病虫害无法及时有效地防治而导致减产10%~30%。 面对大面积突然暴发病虫害疫情时，在短时间内很难找到大批施药人员，病虫害防治成了农民难以解决的头等大事。发展现代化农业，推广应用现代化植保机械、植保新技术已经刻不容缓。 加上大部分地方水利设施不足，各家各户自成一统，地块小而分散，农田基础设施条件差，普通大型农业机械难以进行植保工作，劳动成本高，防治效率低，不利于大面积专业化防治工作的开展。 无人机能更好适应复杂地况的起降，对田间施药，不伤苗、不毁苗、方便快捷、防治病虫害效率高[1]。

2 无人机防治农作物病虫害的优点

2.1 不需要专门跑道和起降机场，田间地头就能垂直起落

从几米到几十米施药防治病虫害，根据情况控制飞行喷洒效果，作业高度低，漂移小，非常适用于各类复杂地形农田和不同种类高度的农作物与树林，相邻农田种植不同农作物情况下也可精准喷洒。无人机体积较小，利用面包车就可以实现跨区、跨省作业。

2.2 无人机喷洒农药精准安全高效

相比传统农业技术， 无人机技术在喷洒方面，其安全、高效的优势尤其明显。无人机作业，既可喷洒农药，也可喷施叶面肥；既适用于小麦、大豆、水稻等低秆作物，也适用于玉米、棉花、高粱等高秆作物和林果带；无人机一次可以装载10 kg 药液，飞行高度距作物1~2 m，一架无人机一天作业面积可达300 亩。 还具有省时、省力、节水、节药、减少成本、环保等多种优势，是人工喷药效率的20 多倍，施药人不接触农药，安全更有保障。且施药更均匀，防治效率更高，增强了农业病虫害防治效果。 无人机还具有智能精准、高效环保、安全可靠等特点。不仅节省了劳动力，节约了劳动成本，还节约了农药的用量，提高了喷洒作业的安全性。尤其应对突发、暴发性病虫害，无人机防控效果非常好[2]。

2.3 无人机飞防节约水药，成本低。

电动无人直升机喷洒技术采用喷雾喷洒方式至少可以节约50%的农药使用量，节约90%的用水量，很大程度的降低资源成本，从而减轻了农药对环境的污染。无人机在空中飞行，航线设置灵活、飞行速度也可自行控制，喷洒覆盖的农田面积广，能轻松实现复杂地形农田区域的农药喷洒作业， 药液喷洒均匀，可控性高，农药飘移少，有效避免浪费。

2.4 无人机防治效果好

传统人工喷洒农药防治病虫害，随意性大，不能精准喷药，容易造成某些农产品农药残留超标，降低农产品质量。 无人机技术可空中悬停，自由转换其喷洒高度、广度和农药喷洒的剂量，药液在旋翼气流的作用下加速形成雾流， 在作物身上的穿透力更强，且有效避免药液飘移，无论是农药的覆盖面、沉降效果，还是最终的病虫害防治效果，都比传统人工喷洒农药更加显著。 喷洒过程极少受到恶劣气候影响，喷洒没有废气产生，污染少，符合国家有关绿色生态农业、有机农业的发展要求[3]。

3 无人机防治农作物病虫害存在的问题

3.1 发展进度较慢。

开展大规模喷防活动的能力不强，对产业的带动辐射能力不强。无人机防治农作物病虫害是一个新生事物，目前农民对此认识不足，还要有一个认识和接受的过程，这些因素阻碍了无人机防治农作物病虫害的发展进度。

3.2 要求农药标准高

使用无人机喷洒农药，对农药的要求较高，需要使用专门的航空用药；无人机的载重不大，通常情况下无人机的负载为5~25 kg，要反复频繁进行起降加药，同时一组电池只可维持无人机飞行10~20 min。

3.3 需培养专业“飞手”

无人机属于高科技产品， 具有一定的操作难度，需要培养专业的优秀“飞手”进行操作。

4 开展无人机技术防治农作物病虫害工作建议

4.1 加大宣传力度

充分利用媒体的影响力扩大宣传范围，农用无人机生产企业、合作社、种植大户可以大力宣传飞防技术，使广大农民充分认识无人机专业化统防统治带来的好处和作用，促使农民转变观念。

4.2 努力抓好组织建设

积极鼓励、扶持和引导农民专业合作社、涉农企业投资进入无人机防治农作物病虫害专业化统防统治领域。

4.3 积极培养农用无人机“飞手”

无人机操作复杂，对操作员的能力要求高，需要专业的“飞手”来从事这项工作。 合作社、种植业大户要积极选人参加农用植保无人机飞防培训班，熟悉掌握农用无人机操作、保养、维修等知识。

4.4 完善行业标准

目前， 我国农用无人机并无明确统一的行业标准，虽然生产企业众多，但是生产的农用无人机质量不一，有的质量不能满足需求，雾化效果差，喷洒效果达不到使用要求；续航时间短，载药量少，抗风能力差。

当前我国无人机技术在农业生产领域的应用依然处于起步阶段，距离市场化的发展阶段依然有很长的路要走。 无人机技术安全高效、不受地域影响和限制等优势，有助于实现我国农业精细化、现代化的发展目标。