水稻主要病虫害防治中植保无人机应用效果分析

龚俊 金若 姜伟 徐倩倩 顾永华

摘    要：文章概述了植保无人机的应用优势，阐述了水稻主要病虫害防治中植保无人机的应用作用，分析了水稻主要病虫害防治中植保无人机的相关应用策略，研究了水稻主要病虫害防治中植保无人机的应用现状，提出了水稻主要病虫害防治中植保无人机的推广应用措施，以供参考。

关键词：水稻；植保无人机；农业发展；应用效果

文章编号：1005-2690（2023）07-0112-03       中国图书分类号：S252.3；S435.11       文献标志码：B

在智慧农业的推动下，植保无人机成为防治水稻病虫害的一种重要的辅助设施，可以大幅提升病虫害防治效果，替代传统病虫害防治作业，真正展示智慧农业的发展价值。

1 植保无人机概述

无人机是科技发展的产物，主要应用于农业种植领域。从功能上看，植保无人机通常用于大面积喷洒农药。由于其体积小、操作灵活、智能化程度高等优点，可以应用于不同作业场景，大大提高作业效率。近年来，植保无人机在作物病虫害防治中发挥了重要作用，降低了病虫害防治作业强度，有效提升了智慧农业水平。植保无人机在对水稻开展农药喷洒作业时，可以利用机翼产生的向下风力，使水稻叶片抖动，可使药物在水稻表面发挥作用，使药物均匀作用于水稻，既降低药物的施用成本，又能发挥最佳的效果，保证病虫害防治质量和效率[1]。

2 水稻主要病虫害防治中植保无人机的应用作用

2.1 满足多种地形要求

随着水稻种植规模不断加大，病虫害防治压力也在加大。由于部分水稻种植区域（主要是分散的农田）对机械化技术的要求较高，且此类区域地形复杂，难以使用大型无人机喷洒药物，难以保障传统人工喷洒的安全性。随着植保无人机技术研究工作的不断推进，其实用性增强，可实现复杂地形下小型水田的喷洒，只需要提供植保无人机在田间起落的面积，就可满足不同地形的喷洒要求。比如，江山市地貌类型多样，山地、丘陵占88.8％，耕地分布复杂，2022年江山市水稻播种面积为1.85万hm2，利用植保无人机开展病虫害防治的比例达59.35％，极大地满足了复杂地形开展农作物病虫害防治的需求。

2.2 有助于节约用药用水

喷洒农药时，植保无人机可根据飞行速度、高度和喷洒特点调整，并且保证农药喷洒量在4 500～15 000 mL/hm2，根据实际喷洒要求自主调整。植保无人机具有节省农药的特点。与人工喷洒相比，应用植保无人机可节省30％左右的农药。同时，通过喷洒雾化后的药物，使植物表面自然形成一层药膜，对病虫害防治更加有效。有效减少农作物和土壤农药残留量，有利于绿色农业产业发展，可以优化环境，节约人工成本，提升水稻种植经济水平[2]。

2.3 有助于提高水稻病虫害防治效率

提高机械化技术水平可以更好地帮助水稻种植和收获，节约劳动力和提高工作效率，在病虫害防治中应用植保无人机技术对提高病虫害防治效率起到了重要的促进作用。植保无人机具有体积小、操作简便、无药物毒性的特点。二化螟和稻纵卷叶螟是水稻的主要害虫，植保无人机可以实现大面积药物喷洒，提高杀虫效果[3]。

2.4 有助于构建绿色化水稻生产模式

新时期，我国农业正逐步朝着新的方向发展。在实际种植的过程中，需要构建更加绿色的水稻生产模式，避免污染周围环境。在具体操作中，不仅可以均匀喷洒农药，还可以控制植保无人机的位置和轨迹，使这些农药覆蓋到水稻表面，符合科学环保的农业生产要求，真正落实应用无公害水稻生产模式，从而促进农业发展。近几年，广泛应用植保无人机，江山市农药施用量从2018年的527.1 t降低至2022年的482.5 t，有效促进了绿色农业发展。

3 水稻主要病虫害防治中植保无人机的相关应用策略

3.1 注重作业流程规范

首先，工作人员需要全方位勘查水稻种植区域的具体情况，仔细勘查作业面，确定作业区域和了解作业特点，规划明确的工作方案。同时，需要在无人机飞行地图上标记障碍物（如树木、障碍物以及电线杆等），将所有的信息上传到植保无人机的中央控制系统上，从而保证植保无人机的顺利运行。预判在作业过程中可能会遇到事故，尽量避免发生。其次，在作业过程中，根据这些信息可以准确并及时地判断植保无人机可能出现的问题，从而规划更加安全可靠的飞行航线，规划自动化深度作业方案，提高植保无人机应用效果。根据水稻病虫害所具有的规律和特点，确定新的作业时间、预设路线、药剂用量、实施范围等。规划无人机起飞点，优化整体作业流程，测试植保无人机技术性能，确保飞行作业安全可靠。再次，在飞行作业前，检查和维护设备，检查无人机运行状态，清理现场作业人员，疏散区域内人员，避免在作业过程中出现严重的安全隐患，并自动记录和保存作业的起点和终点，确保科学规范地开展各项作业，使整个作业过程顺畅[4]。

3.2 密切掌握气象条件

气象条件不仅是农作物生长的关键，在水稻病虫害防治中要综合分析和了解周围气象条件，防止对后续病虫害防治产生一定的影响。在操作植保无人机时，需要了解该区域的气象条件，包括风速、风向、温度等。首先，根据植保无人机的设计要求，保证风力等级不高于4级，避免风力过大对实际作业造成影响，否则会威胁设备的飞行安全，导致药物漂移蒸发以及作业效果急剧下降，增加风险成本。使植保无人机的航向和风向保持在平行状态，防止药液随着风向的移动偏离预期。技术人员可以实时调整植保无人机的飞行姿态和喷洒剂量，避免外界气象因素影响植保无人机作业，以保障病虫害防治效果。其次，尽可能选择温湿度适宜的天气进行操作，即温度在15～30 ℃，主要是因为高温会加速药物蒸发，即使加入了抑制蒸发的药物，也会降低药物防治效果。在实际应用中，需要加强综合分析和了解周边自然条件，优化整体技术应用模式，从而全面提升植保无人机技术的实施效果，满足水稻病虫害防治效果。

3.3 合理选择药剂

水稻病虫害的防治效果取决于农药的种类和药效，应用植保无人机可以有效控制水稻病虫害。在使用植保无人机的过程中，除了要保证作业质量以外，还要注意选择农药种类，针对性用药，才能达到防治病虫害的目的，提高水稻病虫害的防治效果。在实践中，应根据实际防治要求，选择适宜的药剂，以达到最佳的防治效果。根据以往水稻病虫害防治经验，要优先施用水基药物，比如农药悬浮剂，不要施用剧毒农药，以免残留在农作物上，影响周围环境和操作人员，发生中毒事故。值得注意的是，粉剂会有明显的沉淀现象，难以与水混合均匀，会造成植保无人机喷头堵塞。相关管理人员在配制药品时，需要严格按照要求穿戴相应的防护用品，采用二次稀释的方法，精准配制。在这个过程中，不要使用一次性塑料手套，日常操作要使用耐腐蚀性高的橡胶手套，这样整个操作过程才能通畅，满足植保无人机的作业要求，避免影响稻米品质，降低食品安全风险。在实际喷洒中，需要注意检查区域内是否有对农药敏感的植物，合理规划喷洒农药的不同区域，防止对其他作物生长造成一定影响。

3.4 科学设置作业参数

随着植保无人机设备的普及和农业产业化的发展，水稻种植面积逐渐增加。应用植保无人机越来越依赖于水稻病虫害防治。在智能农业技术的支持下，植保无人机智能化程度逐渐提高。植保无人机只需要设置参数就可半自动和自动操作，大大降低了人工干预频率。技术人员需要设置正确的操作参数，以确保在操作过程中能安全开展工作。一般来说，为了保证作业效果，其飞行高度控制在1.8～2.5 m，飞行速度控制在3～6 m/s，以保证药物能均匀附着在水稻田中，达到预期的病虫害防治效果。

3.5 勘查作业环境

在操作无人机飞行前，操作员要充分运用现代科技手段，全面研究工作区的障碍分布体积、面积等，制订合理的飞行航线，以免在空中遇到障碍。同时，在飞防作业过程中，操作人员应留意现场是否存在对杀虫剂敏感的植物，防止飞防过程中喷洒的农药对其他作物生长造成不利影响。另外，如果稻田周围有养殖场，应重新选用杀虫剂，保证农药不会对家畜产生毒性。一旦发现问题，应及时联系相关部门进行处理。目前，部分地区植保无人机飞行作业距离较远，因此不能精确航拍作业区域，导致植保无人机作业效率较低。此外，有些植保无人机在作业过程中可能会被其他农机器具影响或者干扰。为了避免这些情况的出现，操作人员应将植保无人机放置于无人驾驶飞机不能到达的地方进行作业，优化处理植保无人机飞行路线。

4 水稻主要病虫害防治中植保无人机的应用现状

4.1 专业技术人员匮乏

植保无人机的操作难度较高，易出现误喷、重喷等问题，非常考验操作人员的技术水平。目前，专业技术人才匮乏，导致农民在防治水稻病虫害时无法有效操作植保无人机，错过了最佳的防治时机。

4.2 加强无人机的规范化操作和控制药物施用量

目前，植保无人机的障碍识别技术不完善，遇到树木或者电线杆等障碍时都要靠人工识别，而植保无人机的药物施用剂量和传统手工喷壶有很大区别。植保无人机要精准控制药物的比例、浓度、水量等，这就要求操作者的技术水平较高，否则难以均匀喷洒，从而无法有效防治水稻病虫害。

5 水稻主要病虫害防治中植保无人机的推广应用措施

5.1 加大专业技术人才培养力度

植保无人机是高科技农业产品，操作难度较大，但目前我国还没有专门培训无人机操作技能的学校，难以满足农业生产需求。因此要加强对专门技术人才的培养，国家可以在政策上给予一定的优惠，积极引导和支持。在职业技术学院开设相关课程，掌握植保无人机实际操作技能以及维护保养知识。同时，农业部门可以设立植保无人机作业训练机构，通过理论知识和实际操作能力的训练，取得培训合格证书。

5.2 强化无人机规范管理

植保无人机是技术与农业活动深度结合的产物，其技术方法、技术成果已日益成熟，但也有一些机器缺乏断点巡航功能，一旦出现故障，就无法记录喷洒过的位置，出现漏喷或者重复喷洒的現象。为有效解决这一问题，有关部门要加大对植保无人机的管理力度，确保植保无人机在断点巡航、精确定位等方面的应用。同时，管理和维护植保无人机，使得每台植保无人机都具备断点巡航、精准定位等功能，更全面、更高质量地防控水稻病虫害。要强化员工的技能训练，提高其技术水平，确保每个人能够独立操作。在作业前要仔细检查植保无人机，保证每个环节都能顺利进行，使其能够发挥出应有的效果。相关部门可以制定相应的法律法规和规章制度，规范管理植保无人机飞行人员和操作人员、无人机使用区域、植保作业等。

5.3 着力推进专业药物研发

施用农药要综合考虑当地气候、环境以及季节等因素，合理选择杀虫剂，以达到保护环境的目的。目前，植保无人机专用药剂在市场上十分紧缺，必须加强研究植保无人机，特别是满足植保无人机对超低剂量喷雾的需求，而市面上常见的悬浮剂、可湿性粉剂等属于常规常量的喷雾，要充分认识和深度研究植保无人机喷洒的特点，研发出一种适用于植保无人机的专用药剂，并将其用于植保工作，从而提高我国农业生产水平和植保效率。

5.4 加大宣传补贴推广力度

以往种植水稻没有引进先进的技术，采取人工作业的方法。这样做不但会降低生产效率，而且会增加生产成本，与现代农业生产的要求不符。植保无人机的问世与推广，使得我国农业生产朝着现代化、专业化发展迈进，并在一定程度上节约了人力、物力，提高了水稻种植品质。目前，植保无人机的推广面积不够广泛，无法使得广大农户有效应用植保无人机，许多农户仍然采用传统的人工喷洒方式，不但浪费了大量的农业资源，而且严重威胁了群众的身体健康。其主要原因是宣传工作不到位，植保无人机购置成本较高。政府要加强推广植保无人机，可以推行补贴机制，用于农民购买无人机设备，有效实现植保无人机的大规模推广。

6 结束语

随着我国现代化农业不断发展，在当前水稻病虫害防治工作中融入植保无人机技术非常重要，可以得到无公害种植效果，也可以实现增产增收的目标，因此在实际工作中需要全面推广植保无人机，从而提高水稻生产机械化水平。

参考文献：

[1]陈晖，胡新荣，章增良，等.水稻主要病虫害防治中植保无人机应用效果分析[J].南方农机，2019，50（3）：60.

[2]伏荣桃，陈诚，王剑，等.植保无人机对水稻病虫害防治条件与防效的研究[J].中国农业科技导报，2021，23（4）：103-109.

[3]姜志永.植保无人机防治水稻病虫害效果探讨[J].新农业，2021（23）：5-6.

[4]宋巧凤，谷莉莉，袁玉付.植保无人机在水稻病虫害防治中的应用[J].农业工程技术，2020，40（36）：48-50.