本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2024年第6期，目次09
摘要：植保无人机具有操作简便，生产效率高，防治病虫害效果较好等优点，为推动云南杞麓湖流域农药减量和农业绿色发展，通海县近年来着力开展植保无人机水稻病虫害防治，取得了一定经验和成效。该文总结了通海县植保无人机水稻精准施药技术，指出了存在的主要问题，并提出了相关建议。
关键词：植保无人机；精准施药；水稻；建议
植保无人机是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机，主要由飞行平台(固定翼、直升机、多轴飞行器)、导航飞控、喷洒机构等3部分组成，通过地面遥控或导航飞控实现喷洒作业[1]。植保无人机具有具有作业高度低，飘移少，可空中悬停，无需专用起降机场；旋翼产生的向下气流有助于增加雾流对作物的穿透性，防治效果好；远距离遥控操作，喷洒作业人员避免了暴露于农药的危险，提高了喷洒作业安全性等诸多优点[2-3]。作为一种新型农业植保装备，云南省通海县近年来在水稻主要病虫害防治开展了相关推广，取得了一定成效。
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植保无人机对水稻病虫害防治主要优点
1.1 提升水稻主要病虫害统防统治水平
以位于杞麓湖南岸的秀山街道六一社区水旱轮作试验示范区为重点，对示范区千亩水稻实施病虫害统防统治，采用植保无人机+航空植保纳米专用药剂对水稻飞虱、黏虫、螟虫、稻瘟病等主要病虫害进行专业化防治，由于植保无人机采用超低量喷雾喷洒的方式，使用专用的飞防助剂、喷头将药液雾化成极细的颗粒，飞行时，螺旋桨产生下压气流、涡流吹动作物叶片、使叶子的正反面均匀接触到药液，促进药物的吸收，达到更好的施药效果。通过1000亩水稻植保无人机水稻病虫害统防统治示范带动全县水稻种植重点乡镇开展统防统治，水稻主要作物病虫害统防统治覆盖率达45%，减少了水稻作物损失，提高水稻产量和质量。
1.2 缓解粮食种植劳动力不足
近年来通海县由于城镇化发展带来的农村劳动力不足，农业生产用工成本不断提高，开展水稻统防统治所需要的人力成本较高。无人机单次带药量可达20 kg，作业面积可覆盖4亩，每台无人机作业效率约150～200亩/天，是人工施药效率的20倍，大大减少了药物和水的使用量，减轻药物对环境的污染和对作业人员的二次伤害，同时减轻劳动强度，缓解了集中防控时期人工紧张的问题。
1.3 减少杞麓湖农业面源污染
杞麓湖是云南九大高原湖泊之一，位于通海县境内，因农业面源污染严重，杞麓湖水质长期为劣V类。为减少化肥农药用量，通过实施植保无人机统防统治，由政府统一安排低毒高效、绿色环保的农药，植保无人机利用变量喷洒、电子围栏等技术，使无人机达到精准喷洒，靶向施药，做到不重不漏，减少了农药的用量，防治效果相比人工与机械喷施方式提高15%～35%，杞麓湖水稻示范区农药减量约10克/亩，为推进杞麓湖流域化学农药减量，促进农业绿色高质量发展发挥了积极作用。
植保无人机水稻精准施药技术
2.1 开展田间病虫害监测
按照病虫害预测预报信息，结合人工抽样调查，通海县农业农村植保部门根据田间病虫害发生种类、程度及药剂本身的性能，确定水稻统防统治作业对象、时间和剂量，抓好水稻病虫害防治关键节点。
2.2 勘察作业条件
飞防作业前，操作人员需对喷洒区域进行勘察，测量作业区并生成作业飞行轨迹路线，对地块周围建筑物、树木、电线杆、斜拉线等出门障碍物及蜜蜂、鱼、虾等养殖区域，在作业图中予以标注，设置作业区域与非作业区域不小于5 m的隔离带，对于可能发生事故做好预先规避，做好预防措施。
2.3 选择合适的施药时间
天气状况是影响飞防作业效果的重要因素，在开展飞防作业前，应关注当地天气变化情况，风速应小于3 m/s，气温24～30℃。当遇到雷雨天气或气温超过30℃应暂停作业。施药后2 h内如有降雨，应按农药使用方法，确定是否需要重新施药。
2.4 防治重点与作业参数
根据通海县近年来水稻病虫害发生情况分析，主要以稻飞虱、水稻螟虫、稻纵卷叶螟、纹枯病、稻瘟病为主，总体中等发生，局部偏重发生。
作业前应结合植保无人机性能参数，选择合适喷幅宽度，喷雾带边缘雾滴分布密度不少于15个/cm2。根据水稻不同防治期和亩施药液量设定飞行高度和速度，在分蘖期，防治纹枯病、螟虫、稻纵卷叶螟、稻飞虱、稻瘟病时，亩施药液量1～2 L,飞行速度小于6 m/s，飞行高度1～2 m（离水稻冠层的高度）。拔节后，防治稻瘟病、纹枯病、螟虫、稻纵卷叶螟、稻飞虱时，亩施药液量2～3 L,飞行速度小于5 m/s，飞行高度1～2.5 m（离水稻冠层的高度）。对病虫害发生较重的田块，应适当增加用药量，并可连续飞防2次进行防治。
药剂应选择低毒、无公害、持效期较长、参透性较强且内吸传导性较好的农药。在施药作业时，应在药液中添加适量的改性植物油、矿物油等喷雾助剂并混合均匀，用于改善农药药液性能，增强雾滴沉降、抗飘移、抗蒸发等性能。药剂混配时按照“先固体后液体”的顺序进行桶混。施药完成后应填写作业情况记录表并存档。
2.5 施药后的药效评估
施药后一周内观察作物长势和防治效果，达到植保部门或用户对作物的病虫害防治的要求。如有作业漏喷区域，应及时补喷，确保作业效果和质量。
无人机在水稻植保应用存在问题与建议
3.1 无人机部分性能指标有待提升
无人机植保过程中使用的地图精度不是很高，在部分山区实施过程中作业定位精度不够。在作物监测过程中使用到的高清相机、多光谱相机、激光雷达、红外传感等设备相关技术的分析和积累还有一定的欠缺。电池还不够耐用，一组电池仅能使用10分钟左右。建议加强对无人机优化设计，利用机器学习和人工智能技术，提高无人机任务执行的准确性和效率。采用更高效的电池和优化无人机的能源管理系统，提高续航能力，使其能够更长时间地执行任务。
3.2 行业规范和标准缺失
目前无人机在水稻病虫害防治领域的应用还缺乏统一的标准和规范，如无人机操作规程、数据采集和处理标准等。这导致不同企业的无人机在无线操控、后台数据收集及处理等方面无法兼容，影响了无人机在农业领域的推广和应用。同时，也有部分从业人员难以规范做好飞防作业有关操作，使得防治效果不能取得预期效果。建议农业农村植保部门结合云南实际情况，加快制定植保无人机作业技术规程，明确质量标准、作业规范和效果评价标准等。
3.3 存在一定安全隐患
无人机操作时，如遇恶劣天气可能会对无人机本身和植保作业产生影响，甚至会导致安全事故；植保过程中会收集和处理大量数据，如航拍图像、作物生长情况等敏感信息，需要注意数据安全，避免数据泄露和信息被恶意利用。建议由农业部门制定植保无人机飞行作业监管文件，加强行业自律。积极开展植保无人机应用安全宣传和教育。对操作人员进行针对无人机的机械结构、保养、手动操作、参数设置、智能规划、药剂助剂使用及数据分析等多方面进行深入培训，提供专业的技术指导。
参考文献：
[1]陈盛德,廖玲君,徐小杰,等.中国植保无人机及其施药关键技术的研究现状与趋势[J].沈阳农业大学学报,2023,54(4):502-512.
[2]肖汉祥,李燕芳,袁龙宇,等.中国农用无人机在水稻生产中的应用现状与展望[J]. 广东农业科学, 2021,48(8): 139-147.
[3]杨锡仕.植保无人机技术在水稻病虫害防治中的有效应用[J].农业工程技术,2023,43(17):41-42.
作者单位：玉溪市通海县九龙街道农业农村综合服务中心
http://www.nygcjs.cn/cn/article/doi/10.16815/j.cnki.11-5446/s.2024.17.009
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