朝天椒无人机植保试验研究及技术要点

申天兵　王春悦　秦烨　冯磊

摘要：文章通过对天津市宝坻区朝天椒生产采用无人机与常规植保方式进行防效对比试验，研究分析了朝天椒无人机植保效果。试验结果表明：与常规方式相比，采用无人机植保的朝天椒炭疽病发病率较

低，且产量较高。笔者总结认为，无人机植保适用于天津市宝坻区朝天椒生产，具有较好的生产效益，并总结了无人机植保的技术要点。

关键词：朝天椒；无人机；植保

中图分类号：S641.3文献标识码：A

朝天椒属于天津市宝坻区“三辣”之一，种植经济效益高，该产业健康发展对促进农业增效和农民增收具有重要作用。近年来，由于劳动力成本增加以及病虫害的频繁发生，宝坻区朝天椒的种植面积有所下降[1]，種植户对高效机械化植保技术的需求十分迫切。当前，无人机植保技术已经广泛应用于粮食作物植保作业中，在农业生产中发挥着越来越大的作用，其高效和便捷的作业优势得到了广大种植户的高度认可。但无人机植保技术在朝天椒生产中还未普及应用，2021年天津市农业发展服务中心在宝坻区开展了对比试验，经试验验证，采用无人机植保能保障朝天椒产量，具有较好的经济效益。

1  材料和方法

1.1   试验材料

试验朝天椒品种为“天鹰椒261”。试验地点位于天津市宝坻区林亭口镇糙甸村，试验面积4 hm2。

试验设备为背负式喷雾机、小型喷杆式植保机和农用无人植保机（大疆T20型和极飞P80型农用无人机），具体参数见表1。

根据植保需求，植保药剂主要选择杀菌剂和杀虫剂，重点防范蚜虫、日灼病、炭疽病等常见病虫害（表2）。

1.2   试验方法

试验共设4个处理，分别采用大疆T20型无人机、喷杆式喷雾机和极飞P80型无人机、背负式喷雾机进行对比试验（表3）。试验处理与其他生产条件相同。

2021年3月穴盘育苗，5月10日机械化移栽朝天椒，行距45 cm，株距30 cm，种植密度3 700株·667 m-2。5月24日进行第1次植保作业，此后每个月植保1～2次，至9月份结束。

9月中旬，朝天椒成熟后，从各试验小区随机选取15株朝天椒进行抗病性调查和测产，该茬生产主要病害为炭疽病，因此以炭疽病为主调查其抗病性。按照表4的分级标准对炭疽病病果进行分级[2]。

按下列公式计算病情指数：

病情指数=∑（ 各级病果数×相对级数值 ）／（调查总果数×9）×100

2  结果与分析

2.1   不同处理下辣椒病情指数比较

处理2（极飞P80型无人机植保）的防治效果最好，炭疽病发病率和病情指数最低（表5），其次为处理4（背负式喷雾机人工植保）、处理1（大疆T20型无人机植保）和处理3（喷杆式喷雾机机械植保）。

2.2   不同处理下辣椒产量比较

处理2产量最高，处理3产量最低（表6）。处

理1和处理2的平均产量（1 648.18 kg·667 m-2）高于处理2和处理3平均产量（1 612.63 kg·667 m-2）。

3  经济效益分析

采用人工植保方式，按照作业成本160元·

（人·天）-1计算，每人每天作业面积10 667 m2，

平均作业成本为10元·667 m-2，每年需植保作业按照8次计算，合计约80元·667 m-2。随着农村劳动力减少，用工难和用工贵的问题日益严峻，在农忙季节尤其明显，从长远看，人工作业成本会逐年增加。

采用无人机植保方式，作业服务费用约为8元·667 m-2，年作业费用约为64元·667 m-2。随着农用无人机技术的不断成熟，作业效率和作业质量也在不断提升，而且无人机保有量逐年增加，其作业费用也在不断降低，有的地区甚至降低到5元·667 m-2。如果种植户自己购买无人机作业，则作业成本会降至更低。

试验过程中为保障试验效果，农用无人机与传统人工植保药剂用量相同，由于无人机用药浓度高，可适当减少农药用量，这还需进一步试验验证以及在实际生产中不断总结经验。在今后生产中，还可逐步探索采用新型无人机专用农药来取代常规农药，进一步减少生产成本。

综上所述，采用无人机植保作业成本与传统人工植保作业成本相比，每667 m2至少节省成本16元。

4  结 论

2021年降雨量较多，是常年的3倍左右，田间易造成积水，高温高湿天气也导致辣椒发生病害，病害较常年更为严重。雨后地块内土壤潮湿，传统作业方式不方便开展，而且在辣椒生长后期，采取人工应用背负式喷雾机和喷杆式喷雾机也不方便进入田间，影响作业效果，而无人机作业则不受地面情况限制，方便快捷、效率高、喷洒均匀、作业稳定，能较好地控制各项作业参数，具有明显的优势，因此防治效果较好。

经试验观测，无人机作业时，虽然风场较大，但对辣椒的损害基本可以忽略。无人机虽然用水量少，但用药量和其他作业方式相同，这保障了植保效果。缺点是由于无人机用药浓度过高，可能会产生一定的药害，对辣椒的叶片产生影响，但对其产量影响不大。

从整体作业效果来看，极飞P80型无人机在喷洒效果和防治效果方面要优于大疆T20型无人机。分析原因，一方面是极飞P80型无人机为2021年新款，大疆T20型无人机为2019年款，在设备性能和操作性方面极飞P80型更具优势，而且极飞P80型无人机下压风场更强，相同飞行速度下，雾滴穿透效果更好。另一方面，极飞P80型无人机为离心式喷头，大疆T20型无人机为压力式喷头，离心式喷头对药剂的要求更低，其喷洒均匀性、雾化效果和附着效果更好。

5  植保无人机作业技术要点

5.1   作业条件

在实际作业过程中，应尽量避免选择在3级以上风力环境中进行作业[3]，防止出现药剂飘移问题。喷施时要避开晴天中午，否则蒸发速度过快，影响植保效果。

5.2   作业前准备

作业前检查无人机是否安装到位，调试机具是否达到正常状态，规划好作业路径。

5.3   操控人员

作业中至少配备2名操控人员，操作人员应取得相关作业资格，做好防护措施。

5.4   地块要求

作业地块内要求视线清晰，无影响飞行安全的障碍物，作业地块周边有适合无人机起落的场地。

5.5   药剂选择

化学飞防药剂应选择安全高效、剂型合理、抗挥发和抗飘失、沉积附着性能好、耐雨水冲刷、与水有着较好的互混性、剂型为水剂、悬浮剂或乳油的药剂[4]。不可施用湿性粉剂、可溶性粉剂等药剂，否则可能造成喷头堵塞以及水泵寿命缩短等情况。飞防药剂因其稀释比例低，所以不能使用剧毒及高毒农药，否则将有可能导致人员中毒。喷施植物营养肥料可选择磷酸二氢钾、专用叶面肥等补充钙、钾、硼、锌等元素。采用无人机植保需要添加助剂时，可按施药液量的0.5%～1%添加植物油型助剂。

5.6   药剂配置

配药人员应在穿戴防护设备齐全的前提下，按照二次稀释法的操作要求，在开阔的空间进行配药工作。

5.7   作业要求

作业人员禁止处于植保无人机下风向，避免农药中毒。

5.8   作业参数

喷洒量：一般每667 m2用量控制在1～2 L之间，应根据植保需求进行调整。在幼苗期一般对植保药剂需求不大，可按照1 L·667 m-2标准进行作业；生长中后期尤其是盛果期，病虫害高发，喷药量需要加大，应按照2 L·667 m-2标准进行喷洒。

飞行高度和作业行距：飞行高度一般设置在1.8～3 m之间。作业行距应与有效喷幅等同，避免出现重喷与漏喷问题[5]。

作业速度：按照无人机设计要求和实际生产经验，作业速度一般设置为5～6 m·s-1。

5.9   作业时间

朝天椒移栽后15 d，可进行第1次植保作业，以喷施杀虫剂和杀菌剂为主，药剂浓度可适当降低。6—8月，根据情况每月至少植保1次，以喷施杀虫剂和杀菌剂为主，预防蚜虫、炭疽病等病虫害。如病虫害严重可增加施药次数。7月中旬，可喷施叶面肥，每半个月喷施1次，共3次。

5.10   作业后清洗

作业结束后，应使用清水将无人机药箱和喷洒设备清洗干凈。

参考文献

[1]谭志刚．天津辣椒产业现状与发展建议[J]．辣椒杂志，2020，18（4）：46-50.

[2] DB43T-1000—2015．辣椒炭疽病测报技术规则[S]．

[3]刘明国．影响植保无人机施药作业效果的重要因素[J]．新农业，2022（12）：18.

[4]王秋岭，刘勇鹏，宋丹阳，等．麦套朝天椒栽培及其病虫害无人机飞防技术[J]．安徽农学通报，2020，26（17）：97-98.

[5]张广来．无人机植保作业注意事项[J]．山东农机化，2022（3）：40-41.

收稿日期：2022-08-05

主要作者简介：申天兵（1987—），男，工程师，主要从事农业机械化技术推广工作。E-mail：stb0304@163.com