汶上县植保无人机在小麦病虫害防治技术的应用

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　　在我国东北、华北等地区，小麦属于主要粮食作物，其种植范围大、产量多、但同时也存在复杂的田间管理与严重的病虫害防治问题，这些问题严重制约了小麦高产与稳产，特别是对地方农业生产节本增效产生了巨大负面影响。近两年来，针对小麦种植中病虫害防治的先进技术纷纷出现，这其中就包括了植保无人机技术。新技术相比于传统人工施药技术在单位面积土地施药成本上、促进小麦产量方面都极具明显优势，山东省济宁市汶上县就采用到了这一关键技术。
　　植保无人机是用于农田作物保护的无人驾驶飞机，可以由地面人员操作遥控进行导航飞行来进行喷洒工作，主要以农药喷洒为主，一般使用小型无人机居多，小型无人机可以在空中悬停较长时间，不易漂移，且可以处于较低高度进行作业，从根本上严控喷药种类、喷洒剂量和喷药时间，不仅可以节约所喷洒农药的使用量，还可以节约用水量，不会造成资源大量浪费，大大降低了所需成本，更可以解决农村劳动力。使用无人机进行植保工作喷洒均匀、雾化效果也比较好，而且环保。
　　一、汶上县小麦种植现状分析
　　山东省是我国小麦第二大主产区，就2020年，汶上县种植小麦超过70万亩，且县内也大力推广高端智能农机装备和先进绿色农机化技术，为“三夏”农机生产有序进行创造了优良条件，认真落实了多项小麦种植生产工作措施。近年来，随着土地流转面积的扩大，汶上县充分利用农业资源优势，发挥政策支撑作用，积极转方式、调结构，现代农业发展迅速，截止目前全县植保专业化服务合作社发展到46个，其中发展植保无人机服务组织大小20余家，拥有各类植保无人机120余架，植保无人机在小麦化学除草、小麦“一喷三防”、玉米“一防双减”工作中发挥了重大作用，每年开展各种作物病虫草害专业化统防统治面积达50余万亩次，有效提高了农药利用率，农药使用量降低了20%，实现了农药减量增效，有力保障了汶上县农业生产安全、农产品质量安全和生态环境安全。辐射地区除汶上以外还有梁山、兖州、宁阳、东平等地区。
　　就植保无人机的工作效率看来，一架植保无人机喷洒1亩农田的农药需要花费1分钟，这一效率是相当之高的，它不但节省了大量时间，也节省了大量小麦种植成本。
　　二、汶上县植保无人机小麦病虫害防治技术应用要点
　　1、植保无人机的选用
　　现在所采用的植保无人机均是智能遥控植保无人机，它采用四旋翼结构，药箱容积为16L、20L不等，作业效率为2～3亩·min-1，续航时间为10min，最大起飞重量为35-45kg，空机重量为15-18kg，最佳作业高度为1.5-2m，最大水平飞行速度达到6.8-7m·s-1，最佳喷幅为6m，雾化颗粒最高值达到200μm。
　　2、植保无人机的病虫害防治技术应用
　　汶上县植保无人机在病虫害防治方面技术应用先进，它采用到了数据统计分析方法，更借鉴国外学者先进研究成果制定了一套非常适合于植保无人机的技术应用方案，具体如下：
　　小麦选种→小麦机械化种植→施肥管理→杂草管理→植保无人机喷洒农药（一喷三防）→小麦机械化收获
　　结合汶上县小麦的不同生长阶段，需要明确在各个阶段的病虫害主要防范对策。例如针对春小麦的返青期主要防范纹枯病、白粉病等等;而在抽穗扬花期主要预防赤霉病;在灌浆期则主要预防小麦蚜虫。喷洒农药过程中要注重一喷多防，且确保无人机施药不超量。
　　3、植保无人机与传统人工施药技术的对比简析
　　植保无人机相比于传统人工施药技术优势巨大，它在针对小麦蚜虫、白粉病等方面有奇效。汶上县为证明植保无人机在施药技术应用、病虫害防治方面优势明显，专门在两种技术施药后针对当地小麦白粉病病情基数进行了分析，并在植保无人机、传统人工分别施药10天后调查病情指数。具体来讲，主要在试验的两个地块上各随机选取5个点，在每个 点上选取0.25㎡，调查所有小麦株数的旗叶下第一片叶，同时统计病株数与小麦病情总指数情况，如表1。
　　表1 汶上县小麦白粉病植保无人机/人工施药对比试验数据分析
　　汶上县在针对小麦白粉病方面分别试验运用到了植保无人机与人工施药技术，对比分析施药10天以后的小麦叶色、植株生长状况，同时对比病情指数变化。详细来講，汶上县针对两种施药模式进行了深入调查，首先进行小麦全部叶片调查，统计病害株数以及白粉病覆盖范围，在喷洒施药前就深入调查了白粉病的发病时间、发病速率以及发病整体情况。在施药10天后再调查白粉病的病害变化状况。而在两种施药试验前还调查了小麦白粉病的病情基数，根据施药10天后的病情指数进行分析（如表1），深度了解两种试验地块中的各5个试验节点，在每一个点上选取大约0.35㎡的植株数量，同时调查每株旗叶下的第一片叶，通过它来统计汶上县小麦病株数与病情指数情况。最后，汶上县给出了当地小麦白粉病的病情指数计算公式，即计算各级病叶数与相对级数值的乘积平均值，然后再根据调查小麦总叶数计算平均值。在小麦病虫害防效方面，则分析对照区病情指数与施药区病情指数，再计算两个试验地块的整体病情指数，最终得到防效指标，如下：
　　防效=（（对照区病情指数（人工施药））-施药区病情指数（植保无人机施药）/对照区病情指数）x100%
　　一般来说当地在测算统计小麦病株数与病情指数方面也发现了植保无人机在作业效率方面表现更好，真正做到了节水节药，喷洒均匀，同时喷洒安全性表现较好，而且在施药成本与单位面积小麦产量方面也有明显优势，有效缓解应对了当地劳动力相对短缺、劳动力成本上升等等矛盾问题。就以2019年为例，汶上县采用人工背负式喷雾模式其施药平均成本为35.46元/亩，而植保无人机仅为19.29元/亩。另外采用人工背负式喷雾方法其2019年小麦产量达到608.20kg/亩，但采用植保无人机其产量达到639.98kg/亩，小麦产量增效明显。
　　三、注意事项
　　植保无人机具有喷洒农药效率高、空中作业安全性强、防治虫害效果好、节约药物与水资源等特点，既可以节省财力消耗也可以节省人力损耗，深受广大农户的喜爱，想要更高效率得发回无人机的各种优势，在使用中还要注意以下几点事项：
　　1、飞行作业前对机械进行全面检查
　　植保无人机的所有重力都由机架承重，尤其底座承受着飞机在降落时的冲击载荷，相当于无人机的起落架，必须确保底座无破损、断裂等现象。
　　2、检查无人机的电子配件
　　在飞行前要检查接收天线是否有松动、破损，LED灯通电是否正常闪烁，失控保护是否正常。
　　3、喷洒部分
　　检测存放药物的腰药桶加入少量水后是否有液体漏出，添加农药的容器口朝向是否正确，与无人机机身固定的位置是否有松动或明显的晃动，检测喷嘴位置，确保安装牢固没有任何物体堵塞，检查喷口朝向是否正确。
　　4、飞行条件
　　观察飞行工作当天的环境气象，严禁在雨天或电闪雷鸣的环境下进行飞行作业，严禁风力大于4级的天气进行作业。
　　综上所述，山东省济宁市汶上县近年来大量使用到了植保无人机辅助小麦农业生产，例如在小麦病虫害防治方面利用无人机施药，这一技术方法相比于传统人工背负式施药方法效果更为明显，所消耗成本更低，在针对当地小麦蚜虫、白粉病、赤霉病等病害防治方面具有奇效，相比于传统人工式施药方式效果有明显提升。与此同时，它也有效解决了当前汶上县所存在的生产劳动力严重不足、劳动成本明显上升这一现实问题，在农村经济结构处于转型发展过程中，像汶上县这样深度推广植保无人机技术治理小麦病虫害问题时非常有效的，它促进了山东省乃至我国整体上的农业自动化、智能化、现代化向前发展。
　　（作者单位：272508山东省济宁市汶上县南站街道办事处农业综合服务中心）
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