关于小型无人机在农业植保应用中的思考

宁 峰

（吉林医药学院，吉林 吉林 132013）

随着中国市场经济的快速增长，农业的作用越来越突出。尽管第三产业的增长率很高，但其基础仍然是农业。随着科学技术的进步，农业植保已经成为一项重要的社会责任，得到了广大农民、农业机构、企业的认可。为更好地推动农业的发展，必须加强对农业植保的研究，并且利用先进的无人机技术，实施更加精准的农业管理，提升农业的生产效率，确保农业的安全性、可持续性。而采用小型无人机技术进行农业植保，可以大大降低农民的劳动强度，极大提高工作效率，并且可以实现科学均衡的耕种，从而大幅度增加农作物的产量，这种技术在农业植保中的重要性日益凸显。然而，在农业植物防护的实施过程中仍然存在一些挑战，需要采取措施加以解决。

1 传统农业植保的局限性

随着社会经济的飞速发展，小型无人机的研发进步显著，使得它们在农业植物防护领域的应用更加迅猛。然而，由于它们的特殊性，使得它们在实际操作中仍然存在许多挑战，从而对农业植物防护的进行造成了极大的影响，表现在两个方面。尽管小型无人机的持续作业时间有限，但仍有必要加强其续航能力，更好地满足日益增长的生产需求，因此，应该着重解决其中的技术难题，例如：充电时间过长、续航能力不足等。尽管小型无人机具有自动躲避障碍和防摔耐摔等功能，但因为它们的工作量巨大，而且相关工作人员数量也较少，从而使得工作效率无法达到预期的要求。在农业植保工作中，农药的使用是十分危险的，因为它们可能会与个体发生接触，从而造成严重的后果。如果不慎将农药喷洒到眼睛或者嘴巴里，就有可能导致严重的健康问题，甚至死亡。随着技术的不断发展，使用小型无人机来完成农业作业已经成为当今农业发展的必然趋势，因此，农业植保工作必须实施机械智能化改革。

2 小型无人机在农业植保中的发展情况

2.1 在国际上的发展状况

目前，无人机可以被划分为军事和民用两大类，而农业植保则更多地被归入民用范畴，因此，世界各地都十分看重无人机在民用领域的应用，特别是农业航空技术，它已经成为农业发展的核心，在农业技术领域的份额也越来越大。自20 世纪末以来，许多农业国家都积极推进农业机械化，并将无人机技术普及至农业植物保护领域，取得了显著的成效。1990 年，日本首次开发出全球第一款可以实现农业植保的无人机，它可以实现对病虫害的快速、准确地控制，引起了全球的高度重视，为贫困地区的农业植保提供了强有力的支持，并且促进了无人机的普及，从而极大地提升了相关领域的科学技术水准。特别是针对美国这样的农业大国，由于耕地面积庞大，但劳动力短缺，因此，将无人机技术运用到农业植物防治领域将会成为未来的一种重要发展方向。随着科技的不断发展，无人机已成为农业植保的重要手段，它不仅可以实现精准地喷洒药物和监测农作物的生长情况，还可以实现对农田的实时反馈，这一技术的普及，使得农业的发展变得更加高效、智能，受到了当地居民的一致好评。

2.2 在国内的发展状况

随着21 世纪初政府的推动，我国开始使用无人机来改善农业生产。这种新型的技术不仅可以显著提升农业生产的效率，还可以减少60%的人力成本，还可以为农业科学研究和生产领域的企业提供更多的支持。根据最新的统计数据，截至2020 年，中国拥有超过300 家专门从事农业植物防护技术的企业，而且，根据不同的地理环境、气候条件和特定需求，可以使用的小型无人机种类也达到了170 种以上。随着5 000 架以上的无人机被广泛使用，它们的出现极大地推动了农业的发展，并且将会对当前的农业生产产生重要的影响，从而推动了当地的经济增长，并且推动科学技术的不断进步。2013 年，随着科学技术的飞速发展，我国农业技术取得了长足的进步，特别是小型无人机的出现，使它们成为农业机械化的关键力量。尽管这种技术的使用率已经显著提高，但与发达国家相比，我国的小型无人机在农业植物防治方面的应用水平依旧落后，需要加强研究和改造，以期望能够取得更好的效果。

3 小型无人机在农业植保中的应用现状

3.1 小型无人机技术研究

随着科学技术的不断发展，我国的小型无人机技术已经取得了长足的进步，不仅仅是在高校和相关技术公司的支持下，而且在全球范围内也取得了显著的成果，但是，为了更好地满足消费者的需求，还需要各行业持续努力。自2004 年以来，我国的航空喷洒药物作业受益于先进的技术，可以根据不同的农作物实施定时定量地喷洒，这样可以大大缩短施药的时间，提升施药的效率，并且可以使施药的均匀性达到最佳，避免因施药浓度过高而损害农作物的风险。2007 年，第一台应用于农业植保的无人机成功投入使用，使得小型无人机可以被普遍地运用于农业植保领域，取得了显著的成果。

3.2 在矮秆农作物中无人机取得良好效果

矮秆农作物，如荞麦、水稻和大豆，已经成为农产品的重要来源。然而，由于人均粮食水平较低，提升这些作物的生产量仍然是一项重要的任务。特别是在杂交水稻的推广应用中，它能够有效减轻人均粮食消耗，而植保无人机也在这一领域中获得了巨大的成功。利用无人机技术，结合不同的农作物的特性，精准施用农药和营养物，能够有效防止农田中的病虫害及杂草的滋生。通过使用小型无人机，可以对杂交水稻的生长过程进行实时监测，并记录下来。这样，就可以精确地找到需要的地方，并及时施加农药和其他营养物质，从而提高工作效率。随着杂交水稻的生长，传统的人工勘察方式已经难以满足当前的需求，甚至有可能导致粮食的浪费。为了解决这一问题，无人机技术应运而生，它们既可以用来巡查，也可以实时传输种植图像，从而有效减少对人力的依赖，提高农业生产效率。在一些特殊的农业环境中，由于地形的复杂性，使得工作人员难以移动，因此，小型无人机就显得尤为重要。它们具有轻巧、灵活的特点，能够及时收集地形、地貌等信息，并能够及时收集有价值的样本，从而为农业植物的管理提供有效的参考。根据科学家的调查，在采用无人机技术之前，我国的农田防护覆盖率仅为5.6%，而采用无人机技术后，该比例超过了20%，这充分证明了无人机技术在农田防护领域的显著优势和重要性。

4 我国小型无人机技术缺陷

尽管小型无人机在农业植物保护方面具有巨大潜力，可以有效提升农作物的覆盖面积，但由于我国的技术研发落后，导致了一些技术方面的不足。

4.1 小型无人机技术应用尚待臻于至善

随着农业植保活动的持续，由于耗时较长，使得无人机的维护成本也相对增加，特别是当喷头堵塞、电压失控等问题发生时，由于技术难以及时解决，工作人员只能依靠传统的手动操作来完成任务。随着科技的发展，我国小型无人机的应用已经超越了全球的平均水准，可以更有效地完成农业植保任务。然而，由于技术人才的短缺，从而导致无人机的使用受到影响，增加了农业植保的成本。随着技术的进步，小型无人机的应用已经不再受到时间周期、成本投入和回收效率的限制，可以有效提高农业的发展效率。然而，由于技术问题仍然存在，因此，在实际应用中仍需要解决这些问题。

4.2 实际作业缺乏专业性

由于缺乏专业的技术指导，使用小型无人机进行农业植保作业时，虽然它们的造价相对较低，但其破坏率极高，而且它们常常被放置在室外，如果操作者缺乏必要的基本知识，就会大大降低它们的使用寿命，从而影响农药的喷洒效果，甚至会影响农作物的生长发育。

4.3 维修网点建设缺乏完善性

随着科技的发展，乡村地区的网络普及越来越广泛，但由于信号质量的限制，无人机的使用仍受到一定的限制。为此，政府采取了一系列措施来改善这种情况，比如建立新的网点，以降低运营成本，减少维修人员的负担，并且为大规模的作业场地配备专门的技术人员，以满足无人机的使用要求。随着技术的发展，人力、物力和财政的投入都变得越来越重要，但是由于缺乏大规模的网络覆盖，使得无人机的运行效率受限，从而导致网络信号质量较差。

5 小型无人机在农业植保中的应用措施

5.1 开展小型无人机技术研制

随着农业植保技术的发展，小型无人机可以满足多种不同的应用需求，它们可以实时监测农田农作物的生长情况，捕捉特征部位，并且可以精确定点定量地喷洒药剂，从而更好地满足农业植保的需求。为了更好地应用于农业植保作业，必须加强无人机技术，增加其功能，并根据实际情况不断改进和优化其部分功能。由于无人机在户外环境中的复杂性，它们经常会遭遇极端的天气条件，为了确保安全，必须提高其稳定性，并且增强其螺旋桨的结构。另一方面，由于无人机容易坠毁，甚至陷入稻田，为了避免发生意外，还应该配备定位系统，以便工作人员快速准确地发现它们，从而延长其使用寿命，节省成本。

5.2 建设专业化的服务队伍

为了确保无人机的有效运用，应建立一支专业的服务团队，其中包括经验丰富的技术人员，他们不仅熟悉无人机的基本操作，还会结合当地的环境条件，给出有针对性的建议，以便更好地满足客户的需求。此外，还会定期给予工作人员专业的培训，以便他们更好地掌握无人机的操作方法，从而更有效地完成农业植物的护理任务。为了能够有效地完成农业植物防治任务，操纵无人机的工作者需要不断学习和掌握专业的技术，并且要求自己按照严格的标准来操纵和管理这些设备。由于工作人员的操作质量和熟练掌握的技巧，无人机的使用寿命可以得到有效提升，而且，通过及时的反馈和专业的指导，可以有效地避免出现任何问题，从而充分利用无人机的优势，有效解决农业植保的实际问题，提高农业植保的效率，推动无人机的普及和应用。

5.3 完善维修网点

由于小型无人机的成本昂贵，而且需要良好的网络质量，所以维护和保养网点就显得尤为重要。然而，在现实生活中，大规模的建立网点往往会带来负担，因此，需要采取措施，加强网络的维护和保养，以确保无人机的正常运行。如果网络质量良好，就可以大大缩短无人机数据传输的时间，并且降低实时监测图像的延迟，可以更加迅捷地获取到有关农田的信息，并且在遇到任何问题的时候，都能够立即赶往现场处理。拥有优质的网络环境，可以让无人机在遇到紧急情况时，更加迅速、灵活地进行操控，从而提升整个农业植保系统的效率和精准性。此外，优质的网络环境还能够减少维修网点的数量，提升工作人员的操控能力。

5.4 建立健全行业标准

通过建立完善的无人机行业规范标准，将会显著地推动无人机技术的普及，并且确保其制造、使用、维护等方面的质量，从而使得整个行业的生产水平得到有效控制，这将成为未来无人机发展的重要基础，也是未来的发展方向。

6 结语

农业植保对我国经济社会的可持续发展至关重要，其有效性和可靠性已成为当今农业科学研究的焦点。而小型无人机的运用，可以大大提升农业植保的效率，有助于缩短农业技术的落后，从而推动我国农业的可持续发展。