本文收录于《农业工程技术-农业信息化》2024年第5期，目次24
摘要：小麦条锈菌是危害博兴县小麦产业的一种流行疾病，具有爆发性强、传播迅速、危害大、防治困难等特点。无人机飞防技术采用远距离操控方式，在小范围内进行低距离施药，可有效防止因化学药剂过度施用引起环境污染，同时可形成一条带状区域，实现对害虫的有效控制，大幅提升防治工作效能。与常规的人工施药方法比较，该方法具有明显的优势，能较好地控制博兴县的小麦条锈菌扩散，保证小麦高产稳产。基于此，该文对小麦条锈病的监测预警及无人机飞防进行了分析。
关键词：小麦条锈病；监测预警；无人机飞防
小麦条锈菌是一种空气传播的疾病，在一定的环境下，可在较长一段时期发生大范围的暴发和传播。近几年，利用卫星遥感手段对农作物进行病虫害的监测已成为一种趋势。相对于常规的机载遥感，无人机具有成本低，分辨率高，不受气象条件的干扰等优点，在遥感领域有着广阔的应用前景。目前，无人机已经在许多方面得到了广泛地使用，但是其在农作物的疾病检测方面的研究还不多见。近些年人们采用无人机携带数字摄像机对麦田内的小麦白粉菌进行了卫星图像处理，发现3个光谱反射率与病害程度有很高的相关关系。迄今为止，国内外尚未见有关应用无人机对中国小麦条锈菌进行监测的研究。由于博兴县的小麦产量较高，在2022年时高达26.27万t，一旦出现小麦条锈菌将会严重危害当地农业经济。因此，本文从无人机飞防和监测的优势的角度，探索利用无人机对博兴县小麦条锈菌进行监控与防治的可能性，以期为实现博兴县大面积、高时空分辨率的小麦条锈菌的实时监控和飞防提供一些帮助。
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博兴县小麦条锈病的发生背景和特点
1.1 博兴县小麦条锈病的发生背景
博兴县是中国小麦主产区，其气候条件、土壤条件和种植方式均适宜于小麦的生长发育。近年来，由于气候变化及种植结构调整等原因，该地区小麦条锈菌频繁发生，对当地农业生产造成严重威胁。条锈菌是由风传病害，传播速度快，发生频率高。博兴县小麦条锈菌多发生于春季，温度适宜、湿度大、易蔓延、严重影响小麦产量与品质。
1.2 博兴县小麦条锈病的发生特点
突发性：小麦条锈菌发生具有突然性，一旦发生，传播速度快，防治难度大。
流行性：由于小麦条锈菌随风传播，流行程度高。当风大时，病害可迅速向邻近麦田蔓延。
危害性：小麦条锈病严重影响小麦产量与品质。条锈病严重时，可使小麦减产40%以上，严重时可造成绝收。
小麦条锈病的监测预警
病害监控是小麦条锈菌早期预警的基础。本文以小麦条锈菌为研究对象，对其进行常规取样，采用分子、显微观测等方法对其进行鉴定。为早期诊断和制定下一步的防控策略提供依据。病害调查是掌握发病情况的重要方法。通过田间调查，对小麦病斑的数量、大小及分布状况进行调查，并对病情的严重性及发展趋势进行统计分析。为研究该病的发病规律，制订有针对性的防治措施提供了依据。气象因子对小麦条锈菌的发生、发展起着重要作用。结合温湿度、降雨量等气象资料，掌握目前的天气状况对条锈菌的发生与扩散有何影响。从而为疾病的发生、发展和早期预警等工作奠定基础。小麦条锈菌发生发展过程中，病害发生发展的预测模型对实现小麦条锈菌的精确预警具有重要意义。在此基础上，将病原监测、病害调查和气象因子等多源信息相结合，采用统计和机器学习等技术，建立疾病发生发展规律的预测模型。从而为预警信息的发布、防控策略的制订提供了科学的依据。在农业生产过程中，预警信息的发布是保证农业生产过程中，及时向农户及有关部门传递预警信息的重要环节。利用广播、电视、手机短信、网络平台等媒介，及时向农户发出预警，使其能够及时采取相应的预防措施，有效地控制疾病的发生与传播。在此基础上，提出了相应的防治对策，主要为选择抗病品种，加强田间管理，实行化学防治。监测结果可为农户制定科学防控措施，也可为减轻小麦条锈病危害提供理论依据。监测结果评价是指对控制措施执行后的结果进行评估。在此基础上，结合田间调查、资料分析等方法，评价该地区小麦条锈菌的防控效果，掌握其发展趋势。为进一步优化、调整防控措施奠定基础。在不断完善、优化监控系统中，要不断地进行信息的反馈和更新。根据调查对象的反馈，结合实施效果评价，对监测、预警计划进行修正和改进。与此同时，随着科学技术的进步，新的防控手段的不断涌现，要不断地更新和改进监控系统，以增强其在小麦条锈菌早期预警中的精度与效力。
小麦条锈病的无人机飞防技术
3.1 明确技术路线
3.1.1技术性工作
首先要对施工现场进行详细的勘察，判断其是否适用于无人驾驶飞机的飞行防护，并对其工作范围进行测定，判断出不合适的飞行环境[1]。根据农田实际需要，采用多旋翼式植保无人机，确保一架飞机驾驶员1名，观测员1名，施药人员1名。针对中国小麦条锈菌发生的时间效应和无人机的突然袭击等问题，普遍采用“双飞一备”的方式保证控制效果。
3.1.2材料制备
在无人机防护中，要确保足够的电源供应，通常需要配备5至10个蓄电池，并且要有相应的充电器，如果不能进行充电，则需要随身携带一个移动电源装置。另外，还要将配制杀虫剂的专用设备和运输设备都配备齐全，配备了无线对讲机以及包括护目镜、口罩、工作服和太阳帽在内的多种保护设备。
3.1.3常规操作
飞防组要事先到位，对现场进行了解，对飞行路径进行检测，确认有无障碍，进行起飞降落和路径规划，并按照植保无人机的实际情况，预先调配好相应的杀虫剂。飞机起飞之前的检查，主要检查对讲机、喷洒气流、旋翼、飞机等[2]。为确保飞行防护的安全，请尽量避开工作现场。若当日未完成所有工作，则须将起点及终点记录下来。在当天的工作完成之后，应该对所有的耗材进行清理和维护，并对当天的工作数量、飞行架次、药物用量、总工作面积进行小结，为第二天的飞防工作做好了准备。
3.2 确定农业技术要求
3.2.1药品的选用
目前，中国的小麦条锈菌采用的是低剂量、高密度的飞防方法，这种方法需要药剂的附着程度比较好，而且药剂用量也比较小，通常采用的药剂有水乳剂、微乳剂、乳剂、悬浮剂和水剂等，不能采用粉剂[3]。因为飞防剂的稀释比率比较小，所以不能使用高毒高残留农药。配制药剂时，请佩戴好防护器，尽量避开肌肤直接接触，并根据二次稀释的有关规定，将药液在开放的地方进行稀释。
3.2.2天气情况
风速对雾滴粒径的变化具有重要的作用。使用无人机防治小麦条锈菌时，要确保3级以下的风力，大于3级的话，就会导致雾滴淀积和药剂的飘移，容易引起药物中毒，当风力大于3级时，应该马上停车，等风速达到一定的施药率时，才能进行补喷。风对液滴的漂移方向也起着重要的作用。在使用无人驾驶的情况下，要防止有人在下风区工作，以免造成杀虫剂的毒性。另外，还要留意下风区有没有对杀虫剂有敏感性的植物和动物，以免造成药剂漂移伤害。
3.2.3 喷洒比例参量
目前，无人驾驶飞机普遍处于1.8～2.0 m的高空，太高容易引起药剂的漂移或挥发，太小则会出现漏灌现象。在小麦条锈菌发生时，每亩地用25 mL的50%苯菌灵可湿性粉剂1500倍液，或70%甲基硫菌灵水剂2000倍液，或28%烯肟菌酯可湿性粉剂1500倍液，或30%咪鲜胺可湿性粉剂2000倍液，或30%咪鲜胺可湿性粉剂2000倍液进行混合，进行喷洒[4]。不能采用一种药剂，应用2～3种药剂混合应用，这样才可以发挥较好的协同作用，防止产生耐药性。一般情况下，杀虫剂的安全间隔时间为7至15天，而预防性使用的时间则为15天。在防治期，需视病情变化，每5～7天施药1次，一般连喷2～3次。
结语
博兴县的小麦条锈病是一种较为普遍的病害，已成为制约小麦生产效益的重要因素。小麦条锈病的发生与发展，需要根据小麦品种的特点、气候条件和田间管理等因素，对小麦的病害进行监测和防治。在监测和治疗相结合的过程中，要做到以预防为主，治疗为辅，才能保证小麦高产、稳产。
参考文献：
[1]尹微,赵敏,何丽娟,等．赤霉病药剂对小麦花期条锈病的飞防兼治效果研究[J]．湖北植保,2023(3):26-29.
[2]王永芳,王孟泉,郭朝贺,等.河北省2021年小麦条锈病发生及防治实践[J].农业灾害研究,2022(12):157-159.
[3]韩才斌.无人机小麦病虫害飞防效果试验与分析[J].江西农业,2022(6):27-28.
[4]杨玉平,刘祖钊.小麦条锈病的发生及防治[J]. 农业开发与装备,2020(9):169-170.
作者单位：博兴县农业农村局
http://www.nygcjs.cn/cn/article/doi/10.16815/j.cnki.11-5446/s.2024.14.024
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