無人機在精準農(nóng)業(yè)中的關鍵技術及應用

摘要：在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)領域，無人機發(fā)揮的作用十分明顯，以無人機為基礎的全新操作系統(tǒng)表現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢，相應提高了自動化水平，不僅減輕農(nóng)民的勞動負擔，還能高效噴灑農(nóng)藥和保護植物。在農(nóng)業(yè)精準發(fā)展過程中無人機發(fā)揮了促進作用。無人機在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)作物種植、病蟲害防治方面操作更高效。該文基于無人機的應用現(xiàn)狀，重點闡述玉米病蟲害防治中無人機的關鍵應用技術。關鍵詞：無人機；精準農(nóng)業(yè)；玉米病蟲害近年來科技發(fā)展較快，相應改變了農(nóng)業(yè)機械裝備，特別是農(nóng)用無人機技術的投入使用，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)防治病蟲害、開展精準作業(yè)等創(chuàng)造了不可缺失的條件，無機人自身具有簡單的結構、低廉的成本和便捷的操作等特點，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的植保飛防和地面遙感，可開展種子播撒、肥料噴施等一系列作業(yè)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中推廣應用。

1無人機的應用現(xiàn)狀雖然中國推廣應用無人機已有一段時間，不僅包括平原區(qū)還有丘陵區(qū)，涉及多個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，如施肥、播種、噴藥，田間病蟲害災情監(jiān)測等。山東省各地農(nóng)業(yè)發(fā)展失衡，泰安市東平縣經(jīng)濟水平一般，縣城銷售無人機的店鋪很少。近年來國家政策大力扶持和新技術的推廣，東平縣也開始應用植保無人機，但數(shù)量有限。2玉米病蟲害防治中應用無人機的優(yōu)勢2.1

高效安全植保無人機有著極快的飛行速度，其在防治病蟲害中噴灑藥劑的效率超過地面人工作業(yè)，特別是玉米出現(xiàn)的病蟲害。如草地貪夜蛾威脅了東明縣的糧食與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)構成，利用植保無人機能短期快速掌控蟲情。無人機使用避免噴灑工作人員直接接觸農(nóng)藥，提高作業(yè)的安全水平。2.2

降低用藥成本使用背負式噴霧器對玉米噴灑農(nóng)藥，一般有10%～15%的農(nóng)藥附著于玉米上，浪費了農(nóng)藥，使其在地面、空氣與土壤中揮發(fā)。植保無人機噴灑農(nóng)藥非常均勻，藥物能輕易附著在玉米葉片上，與傳統(tǒng)方式比較減少35%藥量，節(jié)省用藥成本。2.3

防治效果好植保無人機是采用低空作業(yè)、空中懸停等技術全面噴灑玉米病蟲害的重災區(qū)，而無人機羽翼在旋轉(zhuǎn)過程產(chǎn)生的氣流有利于藥液迅速滲入玉米群，擴大附著面積，與傳統(tǒng)背負式作業(yè)比較，明顯提高了防治水平。傳統(tǒng)植保機械與植保無人機性能比較見表1。3玉米病蟲害防治中無人機技術的實踐應用3.1

病蟲害出現(xiàn)前應用因玉米種植區(qū)域非常大，種植人員無法以肉眼觀察方式確定玉米田內(nèi)是否產(chǎn)生病蟲害，如此造成一經(jīng)出現(xiàn)病蟲害，便形成大面積發(fā)病的現(xiàn)象。要想有效控制這種問題，應投入更多的藥物，干擾玉米產(chǎn)量和損害玉米品質(zhì)，這也是防治病蟲害應盡早發(fā)現(xiàn)病蟲害苗頭的原因。無人機有攝像功能，能拍攝玉米田，當前無人機逐步提高了拍照清晰度，通過各種拍照功能掌握玉米田內(nèi)發(fā)生的非正常變化。無人機觀察玉米田不會受空間和時間限制，病蟲害高發(fā)期逐步提高無人機的使用頻度，能實現(xiàn)定時拍攝。3.2

玉米發(fā)病中應用玉米一旦出現(xiàn)病蟲害可通過植保無人機進行藥物治理，這與大面積治理、高效治理的需求高度相符。利用植保無人機鎖定病蟲害的發(fā)生地點，進入玉米田內(nèi)觀察病蟲害的實際情況，結合植保無人機獲取的數(shù)據(jù)與現(xiàn)場觀察情況，綜合評估病蟲害造成的影響，為治理病蟲害提供參考。在明確治理方案后安排植保無人機噴施藥物，并有效掌控藥物噴灑量和噴灑均勻度，如此保證全面噴灑藥物。防治玉米銹病選擇濃度25%的丙磺唑乳油4000倍液，防治紅蜘蛛選擇濃度1.8%的陽帆3000～4000倍液，或選擇甲氫噻螨酮乳油。3.3

防治作業(yè)完成后應用病蟲害防治結束后，植保無人機可搜集關于用藥的數(shù)據(jù)，從而了解病蟲害的控制效果，記錄這部分防治數(shù)據(jù)，確保有序推進后期防治工作。利用攝像功能可了解病蟲害的治理情況，一旦發(fā)生治理不到位的問題，可調(diào)整藥劑配比和類型，提高藥物的噴灑頻度，從而保證治理病蟲害的效果。3.4

植保無人機應用事項3.4.1加強地形勘察在玉米病蟲害防治方面，植保無人機的應用需要工作人員嚴控技術，以充分發(fā)揮無人機的應用效果。根據(jù)玉米有關保護知識和玉米特點，確定農(nóng)藥使用情況。工作人員應具備操作無人機的能力，準確無誤的使用無人機。同時，貫徹執(zhí)行設備狀態(tài)檢查作業(yè)，使機械設備保持良好的使用性能。應用無人機之前，全面了解區(qū)域地形和地貌，在積極推進勘察工作的前提下，確定無人機的應用是否可行。在具體勘察時，鎖定無人機的應用區(qū)域，綜合把握區(qū)域范圍內(nèi)的玉米種植情況。3.4.2健全安全生產(chǎn)制度根據(jù)無人機施藥操作，有關人員安排好具體防護工作，佩戴防護工具。同時，結合行業(yè)具體情況建立安全生產(chǎn)機制，按順風施藥原則將上風位置確定為施藥點，提高藥物噴灑的準確度。同時，當風向發(fā)生改變時，調(diào)節(jié)無人機操作方向，保證無人機穩(wěn)定運行。在確定噴藥時間方面，盡量在早晚進行噴藥，嚴控無人機的飛行高度，令其維持在1.9～2.5m之內(nèi)，從而提高噴灑水平。4玉米病蟲害防治中無人機技術的推廣策略

有關數(shù)據(jù)提示，中國已經(jīng)開始大規(guī)模應用植保無人機，對玉米栽培管理來講植保無人機提供了技術支撐，通過噴灑作業(yè)方式提高病蟲害防治水平。但目前山東省內(nèi)未使用植保無人機的地區(qū)還有不少，想要高效轉(zhuǎn)化農(nóng)業(yè)科技成果，應積極推廣使用植保無人機，最終實現(xiàn)大規(guī)模應用。第一，創(chuàng)新推廣方式。信息化時代的產(chǎn)生，人們獲取信息的方式發(fā)生改變，習慣利用網(wǎng)絡獲得所需的不同信息，推廣單位也要正視這種現(xiàn)象，充分借用不同平臺推廣應用植保無人機。微信公眾號、抖音和快手都可以推廣植保無人機，推廣單位整理關于植保無人機的技術資料通過微信公眾號發(fā)布，以視頻結合文字的方式向農(nóng)戶展示技術應用過程，幫助農(nóng)戶在線實時學習技術知識，擺脫了現(xiàn)場指導的限制。第二，優(yōu)化推廣內(nèi)容。具體推廣時要根據(jù)玉米病蟲害的類型選擇最佳內(nèi)容，達到農(nóng)民防治玉米病蟲害的需求，提高農(nóng)民使用植保無人機的主動性。推廣植保無人機時積極宣傳應用植保無人機的效果，為農(nóng)民全方位展示植保無人機的應用意義。第三，增加政府本身的支持力度。持續(xù)加大政府的支持力度，在防治玉米病蟲害時應用植保無人機，具有極好的發(fā)展趨勢。因此，有關單位要采取可行的支持方式，從而有效推廣應用植保無人機。比如，政府在補貼列表內(nèi)加入植保無人機，為購買無人機農(nóng)民提供政策優(yōu)惠，激發(fā)農(nóng)民的購機主動性。而關于植保問題的服務，也應不斷改進，讓植保無人機有良好的市場發(fā)展前景。比如，政府以財政撥款的方式建立無人機示范區(qū)，購買示范用無人機，定期組織推廣宣傳活動。讓農(nóng)民看到和感受到在防治玉米病蟲害上無人機的巨大優(yōu)勢，提高植保無人機的推廣效率，以此類推，實現(xiàn)普及應用。另外，植保無人機使用會涉及中國的航空法律。需要嚴格遵守當?shù)氐拿裼煤娇諛藴剩ＷC無人機規(guī)范使用，解決農(nóng)民存在的問題。第四，在研究無人機防治病蟲害技術方面，植保無人機是一種在低空內(nèi)飛行且低劑量使用的防治病蟲害的器械。具體應用中其與傳統(tǒng)的農(nóng)藥噴灑技術存在著明顯差異。因此，在植保無人機的現(xiàn)實應用中全面研究噴藥方法和藥劑效果，有關服務企業(yè)與植保無人機生產(chǎn)企業(yè)積極合作，改進植保無人機的生產(chǎn)過程。確保植保無人機均勻噴灑藥劑，農(nóng)藥物資企業(yè)與服務企業(yè)合作共同研