植保无人机玉米田间杂草防除应用效果试验

刘光芳

（临邑县农业农村局，山东临邑 251500）

0 引言

由于传统机械防治技术浪费人力资源、防治效果差、浪费药物资源等缺点，研究人员用了两年时间在同一试验区域进行科学试验，试验区域分为两组，分别是以传统机械防治技术为主的对照组和以植保无人机防治技术为主的试验组，旨在研究植保无人机对田间杂草的防治效果，以便进一步推广和使用。

1 试验材料与方法

1.1 选择试验区域

吉林玉米带位于北纬N 40°～42°、东经S 125°～128°之间，属于温带季风气候，与同纬度上的美国玉米带、乌克兰玉米带齐名，并称为“世界三大黄金玉米带”。吉林玉米带分布在吉林省多个地区，总占地面积超过6万km2，占整个吉林省面积30%以上；耕地面积大，有300万hm2以上，占吉林省总耕地面积75%以上；凭借先天黑土地、土壤肥沃这一优越条件，年总产量高达265亿kg，占吉林省玉米总产量的80%以上。吉林省作为我国农业产粮大省，在全国粮食产业链上有着举足轻重的地位。基于此，研究人员以“中国优质玉米之都”四平市作为试验区域，最终选取四平市梨树县郭家店镇八家子村为本次试验试点，该地区有大面积果园采摘基地和农业玉米种植基地，研究价值高、具有代表性。相关研究人员选择四平市梨树县郭家店镇八家子村玉米种植基地的3.33 hm2玉米作为研究对象，随机分为试验组和对照组。由于试验组和对照组的喷药方式不同，需要在二者之间做好隔离防范措施，防止因药物交叉导致试验结果不准确。

1.2 选择试验设备

根据相关资料介绍，植保无人机这一技术的应用，目的是帮助提高农作物产量和监测农作物生长。它的传感器和数字成像能力可以帮助农民更加了解他们的田地，并且有助于提高农作物产量和农场效率。本次试验以TXAR-10遥控植保无人机为研究对象，作为一种四旋翼无人机，其具备荷载容量大（10 L）、最大起飞称重高（25.4 kg）、喷药速度快且流量多的优势（2 L/min），期待在本次试验中无人机的使用效果。

1.3 选择试验药剂

本次试验所选择的除草剂是烟嘧磺隆，该除草剂主要适用作物就是玉米，防治对象种类多、防治效果良好。在使用过程中，需要先了解一些杂草对该药物敏感性程度，再去田间实地观察该试验基地杂草种类具体有哪些，以确保药物使用有效性。在进行试验时，研究人员应根据具体试验地情况应用药剂。烟嘧磺隆通常使用玉米油或工业级大豆油作为溶剂，能够有效防治杂草，受天气影小，晴天、雨天都可以进行药物喷洒；药效快，用药一周后，杂草就开始变黄只是叶子枯萎；持续效果好，在土壤中有一定的封闭效果，用药一个月后，仍然有药效作用；安全性能好，对玉米等作物伤害性小，不会影响玉米健康生长发育。但在使用过程中，应注意不可以用药过量，这样效果会适得其反。应依据说明书进行科学比对，在此基础上，进行药物喷洒即可[1]。

1.4 具体试验方案

玉米苗期杂草叶子抗药性能最差，这个时间段进行杂草防除最适合不过。在玉米苗期，杂草长出到5 cm高时，就应该及时对茎叶喷洒药物。用4%悬浮剂65～100 mL/667m2，兑水30 kg/667m2喷施。相关人员在进行喷药时，应选择清晨或者是天气晴朗、风力较小的傍晚，用药时间必须长达5～6 h以上，以确保药物完全被杂草吸收，达到更佳的防除效果，保证试验质量。在此试验期间，除了杂草防除技术不同之外，其余田间管理方式均相同并且同步作业。主要包括，所选取的种植时间和玉米品种一致、灌溉方式和施肥方式一致、同步进行药物喷洒等，以保证试验结果准确性。具体操作方案时应该注意以下五点。

1.4.1 喷药量。喷洒药量需要根据具体实地面积、药物使用量、稀释比例等条件，进行合理配比之后，在进行药物喷洒操作，至少重复3次以上。

1.4.2 作业时长。作业时长根据具体实地情况，先计算出实际作业面积，每完成一项任务计算时间，就可以得出单位作业时长。

1.4.3 作业效率。作业效率应根据具体实际情况，计算出每小时作业量和总共作业人数，即可得出工作效率。

1.4.4 对作物损伤程度。无人机在田里作业期间，由于客观原因造成农作物损伤、折断、压倒等等，在一定面积范围内，计算出作物总量和被破坏作物数量，计算作物损伤百分率。

1.4.5 对杂草防治效果。以一个月为周期进行防治效果记录，分别记录在1～3天、一周、半个月以及一个月时间内，杂草数量、杂草密度和杂草种类。分析杂草在数量、密度以及种类上发生的变化，防治效果明显和不明显的均需要做好相关记录，以便为今后相关试验打好基础。

以上操作流程缺一不可，必须由研究人员和专业技术人员操作，相关数据也应精准记录，以确保在收获季节产量的准确性。

2 试验结果与分析

2.1 产量值变化分析

通过表1可以看出，在两年试验期间，植保无人机玉米田间杂草防除技术要优于传统机械防治技术，两年平均增长率高达13.70%。通过表一还可得知，植保无人机技术防治效果具有相对稳定性，两年增长率仅相差1.42%，可以进行长期使用和推广。由此可见，该技术能够有效防除杂草生长，提高玉米作物产量，有利于农民田间生产。具体产量数值见表1。

表1 玉米产量分析

2.2 防治效果分析

通过研究人员在田间日常工作得知，现阶段田间杂草主要有马唐、牛筋草和马齿苋等。为了防止药剂对玉米作物有害影响产量，研究人员分成两个小组在田间进行观察和记录，经过1～3天之后，试验组和对照组的玉米都没有出现明显的药害变化，玉米健康自然生长，杂草没有明显的枯萎迹象。在用药3天之后，马唐、牛筋草和马齿苋以上三种杂草均出现了明显的变化，部分茎叶出现白斑病变，生长点均有枯萎，根部出现严重腐烂迹象。在用药28～30天之后，研究人员在试验组进行田间工作时，基本已经看不到以上三种杂草的存在了，对照组的三种杂草也有所减少，说明这两种防治技术对田间杂草均有效果，相比之下试验组的无人机防治技术防治效果更胜一筹。根据研究人员统计，经过两种技术防治之后，据试验组研究人员统计，每1 m2马唐、牛筋草、马齿苋具体数量分别是3株、1株、2株；据对照组研究人员统计，每1 m2马唐、牛筋草、马齿苋具体数量分别是12株、7株、11株。通过杂草数量统计可以得知，试验组防治效果明显优于对照组。这也说明，植保无人机防治技术相比于传统机械防治技术来说，对防治玉米田间杂草效果更加明显，值得农民使用和推广[3]。

2.3 具体优势分析

2.3.1 安全系数高。传统人工喷洒农药方式不但耗费人力资源，而且对人体危害系数极高，在进行人工作业时必须穿好防护服，操作方式也不灵活，不值得提倡。植保无人机运行时效快、工作效率高，通过无人机作业方式让操作人员和农药间接接触，不会危害身体健康，值得提倡。

2.3.2 成本低。一是用药成本低，传统背负式喷雾器喷洒农药方式，使农药大量喷洒到玉米作物上，出现农药浪费、农药挥发等现象，导致药物使用率低下。植保无人机技术，在进行喷洒药物时，药物颗粒更加细腻，更有利于杂草吸收，致使药物使用率上升。二是人工成本低，传统人工作业成本平均在64.10元/667m2，植保无人机平均作业成本在23.93元/667m2，植保无人机防治技术降低了用药成本和人工成本，值得在农业生产上进一步使用和推广。

2.3.3 操作简单。植保无人机由于其特殊的物理性质，便于操作和携带，起飞过程中不需要占据太大的地面空间，天气、环境等客观因素对无人机飞行影响较小，随时都可以进行作业。除此之外，植保无人机属于高科技产品，它操作流程简单、硬件设施完备、使用性能好，在使用时只需要使用遥控器进行远程遥控即可。可以依据说明书使用方法予以操作，即便是在田间工作的农民通过学习之后也很容易就上手操作，缩短了农民工作时间，减少了每日在田间工作量，为广大劳动人群提供了便利条件。

2.3.4 防治效果显著。植保无人机采取低空作业、空中悬停等方式向地面喷洒药物以防治杂草，无人机羽翼旋转形成气流能够使药物增加穿透力，直达杂草根系，提高附着力、加大附着面积，再加上药物本身雾化程度高，喷洒效果会更加均匀，有助于药液吸收。传统背负式药物防治方式则不同，它具有一定局限性。比如说其操作设备不够完善，喷出的药物雾化程度低、颗粒大，穿透力低，不能达到杂草根部，这就在很大程度上影响药液吸收。再加上人工操作误差大，操作时间、频率都会有误差，致使喷洒面积不够均匀，这些都会影响药物防治效果。据研究人员统计，植保无人机防治效果与传统背负式人工作业防治效果相比，至少提高了15%～25%以上，效果显著。可以看出，植保无人机防治杂草有助于玉米等农作物提高产量，有助于提高田间劳作人群工作效率。

3 结语

综上所述，植保无人机防治技术应用能够促使玉米产量提高，其具有安全性能好、使用成本低、操作方便快捷、防治效果显著等优势。有助于提高农作物产量，在一定程度上减少了人力、物力、财力等资源浪费，提高农民生产效率和生活水平，值得国家大力提倡和推广，争取让田间劳作的农民都能够使用无人机作业防治杂草，共同奔赴美好生活。