農作物病蟲害防治中植保無人機的運用

王志申 張大明

1、封丘縣農業農村局

2、新鄉市植保植檢站

前言

隨著全球農業的不斷發展和農業生產需求的增加，農作物病蟲害的防治問題日益突顯。傳統的防治方法存在效率低下、安全風險高以及對環境的負面影響等困擾。在這一背景下，病蟲害飛防業務增長迅猛，據不完全統計，新鄉市近年來，植保無人機保有量年均增長率超過25%，超過1000 架，植保無人機的應用為農作物病蟲害防治帶來了革命性的改變。植保無人機以其高效、安全、精準的特點，為現代農業提供了全新的解決方案。它能夠在短時間內覆蓋廣大農田，實現精準的農藥噴灑，同時減少了人員直接接觸農藥的風險。植保無人機還能實時監測作物生長情況和病蟲害分布，為及時采取措施提供了關鍵數據。

1 植保無人機在病蟲害防治中的優勢

1.1 高效性

傳統的病蟲害防治方法通常依賴于人工勞動，需要大量農業工人手工施藥或巡查，工作效率有限，且往往耗時耗力。相比之下，植保無人機以其出色的高效性，徹底改善了這一問題。植保無人機在作業過程中可以快速而精確地完成病蟲害防治任務。其飛行速度快，可在短時間內覆蓋廣大的農田區域，不受天氣和環境限制，迅速響應農作物病蟲害的發生。這意味著無人機可以在病蟲害問題爆發之初就采取有效的控制措施，大大減少了損失[1]。無人機的農藥噴灑過程也遠比傳統人工方式高效。植保無人機配備先進的噴灑系統，可以根據作物生長情況和病蟲害分布，精準施藥，避免了農藥的浪費和過度施用。而且，由于無人機的操作不依賴人工勞動力，可以在白天和夜晚、甚至惡劣天氣條件下工作，進一步提高了防治效率。植保無人機的高效性還延伸到了數據收集與分析領域。在作業過程中，無人機可以收集大量有關作物生長和病蟲害分布的數據，這些數據可用于更加精確的決策制定和未來趨勢預測。這種數據驅動的方法有助于優化防治策略，提高防治效果。

1.2 安全性

傳統的農藥噴灑和病蟲害巡查工作通常需要農業工人長時間暴露在農藥和惡劣環境中，存在一系列安全風險，而植保無人機的應用顯著減少了這些風險。植保無人機作業過程中，無需人員直接接觸農藥。這是一個關鍵的安全優勢，因為農藥對人體健康的潛在危害是不可忽視的。傳統的農藥噴灑需要操作人員攜帶噴槍或背負藥箱，容易造成皮膚接觸或吸入農藥，增加了中毒風險。植保無人機通過自動化的農藥噴灑系統，將農藥均勻噴灑在目標區域，從而消除了直接接觸的可能性，確保了農業工作者的健康與安全。無人機在作業中的飛行高度和速度可調，能夠適應不同地形和作物的需要。這使得植保無人機能夠在復雜和多變的農田環境中靈活操作，而不會受到地形起伏或植被密度的限制。傳統的人工方法可能需要冒險爬高、蹚水或穿越危險區域，增加了工作者的身體危險。無人機通過遙控飛行，可以更加安全地覆蓋各種地形，保障作業的安全性。植保無人機的操作人員通常遠離噴灑區域，可以在相對安全的位置操控飛行器。這降低了他們與農藥的接觸風險，同時也減少了工作壓力和疲勞，而傳統的農業工作者通常需要長時間持續工作，暴露于危險環境中，容易造成疲勞和健康問題。

1.3 精準性

傳統的農藥噴灑方法往往難以實現精確施藥，容易導致農藥的浪費和環境污染，而植保無人機的應用有效地解決了這一問題。植保無人機配備了先進的導航系統，能夠精確掌握其位置和航線。這使得無人機在噴灑過程中能夠按照預定的路徑飛行，確保農藥均勻分布在目標區域上。與傳統的手工施藥相比，這種自動化的操作方式可以大大提高施藥的均勻度，減少農藥的浪費。植保無人機的噴灑系統也非常先進，可以根據作物的生長情況和病蟲害的分布實現精準施藥[2]。通過搭載各種傳感器和監測設備，無人機可以實時監測作物的健康狀態和病蟲害的密度，然后根據這些信息來調整農藥的施用量和噴灑范圍。這種個性化的施藥方式不僅提高了防治效果，還大大減少了農藥對環境的負面影響。植保無人機還可以適應不同的農田條件和作物類型。無人機的高度和速度可調，可以根據具體情況進行調整，確保施藥的精準性。這意味著無人機可以在不同地形和植被密度的情況下工作，為各種農作物的防治提供了定制化的解決方案。

2 植保無人機在病蟲害防治中的應用場景

2.1 作物巡查

植保無人機通過搭載高清相機或光譜傳感器等設備，能夠實時監測和評估作物的生長情況以及病蟲害的分布，為及時采取防治措施提供了關鍵信息。植保無人機的巡查速度和精度遠遠超過了人工巡查。傳統的巡查方式可能需要大量工作人員花費大量時間，逐一檢查每一塊農田。然而，植保無人機可以在短時間內覆蓋大面積的農田，高清相機和光譜傳感器可以捕捉到細微的變化和異常。這意味著即使是病蟲害的早期跡象也不會被遺漏，有助于及時采取措施。無人機的視角和高度可調，可以輕松適應不同類型的農田和作物。無人機可以低空飛行，以獲取更為細致的圖像，也可以高空俯視，覆蓋更大的區域。這種靈活性使得無人機可以適用于各種不同的農業環境，無論是小麥、水稻還是果樹，都可以得到全面的監測。無人機還能夠在不同的時間段進行巡查，包括白天和夜晚。這對于一些夜間活動的害蟲監測尤其重要。例如，一些害蟲在夜間活躍，植保無人機則可以在夜晚使用紅外傳感器等設備來監測，提前發現問題。

2.2 農藥噴灑

農藥噴灑是植保無人機在農作物病蟲害防治中的一個應用方向，它發揮了無人機的高效性和精準性，為農業生產提供了可持續的保障。植保無人機能夠在短時間內完成大面積的農藥噴灑任務。這一點是傳統農藥噴灑方法難以匹敵的。傳統的人工農藥噴灑通常需要大量勞動力和時間，而且效率有限。植保無人機具有高效、快速的作業能力，可以覆蓋大片農田，迅速響應病蟲害的爆發，確保及時進行防治。無人機具備智能化的農藥噴灑系統。通過搭載各種傳感器和監測設備，無人機可以實時監測作物的生長情況和病蟲害的分布。這些數據為精確的農藥選擇和施用提供了依據。根據作物種類和病蟲害類型，無人機可以選擇合適的農藥品種和濃度，以及最佳的噴灑方式。這不僅提高了防治效果，還減少了農藥的使用量，有助于環境保護[3]。植保無人機還可以適應不同的農田環境和作物類型。無人機的飛行高度和速度可調，可以根據具體情況進行調整，確保施藥的精準性。無論是平坦的農田還是多層次的果樹，無人機都可以應對自如，保證農藥均勻噴灑在目標區域上。這種適應性和靈活性是傳統農業機械無法比擬的。植保無人機的操作人員通?？梢赃b控飛行器，遠離農藥噴灑區域，降低了他們與農藥的接觸風險。這對于農業工作者的健康和安全至關重要，尤其是長時間的農藥噴灑工作。

2.3 數據收集與分析

植保無人機通過搭載各種傳感器和監測設備，在作業過程中實時收集大量的作物生長數據和病蟲害信息，不僅提供了寶貴的信息資源，還為科學決策和精準防治提供了強大的支持。無人機通過高清相機和光譜傳感器等設備，能夠捕捉到作物的生長情況，包括生長速度、葉面積、植株高度等。這些數據對于監測作物的健康狀況至關重要。通過不同時間段的比較，可以追蹤作物的生長趨勢，及時發現生長異?；蚴艿讲∠x害侵害的跡象。植保無人機還可以實時監測病蟲害的分布和密度。傳感器可以識別病蟲害的跡象，包括葉面斑點、病斑、蟲害損害等。通過對這些信息的采集和分析，可以精確地確定病蟲害的種類和程度，有助于制定有針對性的防治措施。除此之外，植保無人機還可以收集環境數據，如溫度、濕度、風速等，這些因素對作物生長和病蟲害的發生有重要影響。通過將這些環境數據與作物生長數據和病蟲害信息相結合，可以更準確地分析病蟲害的發生規律和趨勢。例如，溫度和濕度的變化可能導致某些病蟲害季節性爆發，通過數據分析可以提前預測并采取相應的措施。植保無人機通過數據收集和分析，為科學防治提供了有力的支持。

3 植保無人機在病蟲害防治中的推廣與發展

3.1 政策支持

植保無人機作為一種創新的農業技術，具有顯著的潛力，但需要有關部門的積極支持和引導，以促進其廣泛應用并解決相關問題。相關部門應當制定相關法規和政策來規范植保無人機的使用，包括飛行許可、飛行高度限制、農藥噴灑量控制、環境保護要求等方面的規定。通過明確的法規和政策，可以確保植保無人機的安全運行和合法使用，減少潛在的風險。同時可以提供財政支持，鼓勵農民和農業企業購置植保無人機設備，包括補貼政策、低息貸款、設備租賃等形式的金融支持，降低植保無人機的購置成本。還可以鼓勵農民合作社或農業企業共享無人機資源，以進一步降低使用門檻。通過設立植保無人機的培訓和技術支持計劃。這些計劃可以包括培訓課程、技術指導、維修保養支持等，幫助農民和農業從業者更好地掌握無人機技術，提高其操作技能。建立技術交流平臺，促進無人機技術和經驗的分享。鼓勵研發機構和農業企業合作，開展植保無人機相關的研究和創新工作。這有助于推動植保無人機技術的不斷進步，提高其性能和適用性。提供科研資金和獎勵計劃，鼓勵創新，推動技術的發展。積極推廣植保無人機的成功案例，并為農業從業者提供信息和咨詢服務，以增強他們的意識和信心。宣傳工作可以促使更多農民認識到植保無人機的好處，從而積極采用。

3.2 技術研發

植保無人機就目前發展趨勢而言，還有極大的進步空間，其不斷創新和進步可以大幅提高無人機的性能、穩定性和智能化水平，同時也有助于開發更適用于不同作物和病蟲害的專用農藥和噴灑技術，提高防治效果。針對無人機自身的技術研發，有必要不斷提高其性能和穩定性。這包括飛行時間、飛行高度、飛行速度等方面的技術創新。延長飛行時間可以使無人機在單次任務中覆蓋更大的區域，提高工作效率。增加飛行高度和速度則可以適應更多不同的農田環境，提高適用性。智能化水平的提高也是技術研發的一個重要方向。無人機需要具備自主的飛行規劃、障礙物識別、自動避障等能力，以確保飛行過程的安全和高效[4]。無人機還應該具備數據處理和分析的智能化能力，能夠實時處理監測到的數據，并提供決策支持。智能化技術的應用可以提高無人機的自主性和操作性，減少人工干預，提高工作效率。針對不同的農作物和病蟲害，需要開發專用的農藥和噴灑技術。不同的農作物在生長特性和需求上存在差異，因此需要根據具體情況選擇農藥品種和施用方式。專用農藥和噴灑技術可以更好地滿足不同作物的防治需求，提高防治效果。同時，還可以研發環保型農藥，減少對環境的影響。技術研發還包括無人機設備和傳感器的不斷創新。設備的性能提升可以提高數據的質量和準確性，為科學防治提供更可靠的支持。

3.3 培訓與推廣

隨著植保無人機的發展，其功能逐漸趨于完善，但操作也越發困難，因此需要針對操作機械進行培訓，有效確保植保無人機的正確操作和充分應用。通過推廣工作，可以提高農民和農業企業的植保無人機操作技能和應用意識，從而更好地發揮植保無人機的潛力。培訓計劃應涵蓋無人機操作的各個方面。培訓內容可以包括無人機的基本原理、飛行操作、數據收集與分析、維護保養等方面的知識。培訓課程應根據不同的受眾群體進行針對性設計，考慮到他們的基礎知識水平和需求。培訓計劃還可以提供實際操作的機會，讓學員親自操作無人機，掌握操作技能。推廣工作可以通過舉辦現場演示和技術交流會等方式來進行?，F場演示可以讓農民親眼見到植保無人機的操作過程和效果，增強他們的信心和興趣。技術交流會可以為農民提供與其他農業從業者和專家的互動機會，分享經驗和技巧。這些活動可以促進植保無人機技術的傳播和交流，推動其廣泛應用[5]。培訓和推廣活動還可以與農業合作社、農業企業等組織合作進行。這些組織可以提供場地、設備和資源支持，幫助農民更好地學習和應用植保無人機技術。合作還可以促進農業生產的集約化和現代化，提高農產品的質量和產量。

4 結語

植保無人機的應用已經為農作物病蟲害防治帶來了顯著的改進，其高效性、安全性和精準性使其成為現代農業不可或缺的工具。然而，植保無人機的潛力遠未被充分發揮，未來仍然有廣闊的發展前景。隨著技術的不斷進步，植保無人機的性能將繼續提升，其智能化水平將進一步提高。同時，針對不同作物和病蟲害的專用農藥和噴灑技術也將得到更多研發，以提高防治效果。政府、農業企業和農民應繼續共同努力，推動植保無人機的廣泛應用和推廣，為實現農業生產的高效、可持續和環保發展提供更強有力的支持。