倪紹山，周允龍

（宿遷市宿豫區(qū)新莊鎮(zhèn)農(nóng)村工作局，江蘇 宿遷 223853）

我國人多地少，尤其在南方地區(qū)，水稻種植主要是小型農(nóng)田，相對比較分散，因此水稻病蟲害防治主要依賴于人工噴灑農(nóng)藥，效率低且不安全。植保無人機是專門用于農(nóng)藥噴灑的遙控小飛機，在操作人員的遙控下，可以智能地完成農(nóng)藥噴灑的任務(wù)，提高了水稻病蟲害防治的工作效率。

1 在水稻病蟲害防治中植保無人機的應(yīng)用價值

1.1 藥物噴灑均勻

近年來，科學(xué)技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用提升了我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的機械化水平。目前，我國大部分地區(qū)的水稻收割和插秧已經(jīng)基本實現(xiàn)了全程機械化，但是面對普遍存在的水稻病蟲害問題，基本上還是依賴于人工噴灑農(nóng)藥。人工操作噴灑農(nóng)藥無法保障噴灑均勻，對病蟲害防治的效果欠佳。植保無人機噴灑可以通過設(shè)置相關(guān)參數(shù)控制噴灑區(qū)域及濃度，進而大大提升農(nóng)藥噴灑的均勻度。

1.2 提高安全性

我國的大部分水稻田都呈現(xiàn)出雜亂不規(guī)則的分布特點，因此對于所使用的機械要求較高。無法應(yīng)用大規(guī)模機械，傳統(tǒng)方式下只能通過人工手動噴灑農(nóng)藥。但是人工噴灑需要行走在水田中間，不僅會刮傷水稻的葉片，而且深陷淤泥十分難行，還曾多次出現(xiàn)過噴灑人員中毒的情況，危險性高。

植保無人機體型小巧，操作人員只需要在旁邊遙控操作就可以了，不需要與農(nóng)藥直接接觸，一定程度上保證了人員的身體不受傷害。常用的植保無人機如多旋翼無人機，只需要設(shè)置2～3m2的起降點，工作期間可以在水稻田間靈活穿行，不會對水稻造成傷害，也不受地形的制約。在這種遠程控制下進行水稻病蟲害藥劑噴灑，即使發(fā)生突發(fā)情況，也只是需要進行無人機的維修，而不會威脅到現(xiàn)場的操作人員，有效提升了操作的安全性。

1.3 提高防治效率

除了多旋翼植保無人機以外，常見的還有單旋翼植保無人機。相較于單旋翼植保無人機，多旋翼植保無人機在藥劑噴灑時，可以在飛機下方形成旋轉(zhuǎn)氣流，在風(fēng)力搖晃水稻的同時噴灑農(nóng)藥，可以讓藥液可以更加均勻地落在水稻的莖葉和根部。另外，多旋翼植保無人機采用的是超細霧狀噴灑，可以在水稻表面形成農(nóng)藥薄膜，從而更好地實現(xiàn)水稻病蟲害的防治效果[1]。在水稻病蟲害防治工作中，時機很重要。在對水稻的整體狀況進行研究之后，一定要在最佳時機進行農(nóng)藥的噴灑，才能達到最佳防治效果。整片種植區(qū)域進行農(nóng)藥噴灑是一項強度較大的勞動，人工作業(yè)常常無法做到迅速，噴灑效率低下。將植保無人機廣泛應(yīng)用于水稻的病蟲害防治工作，通過空中作業(yè)的機械化手段使農(nóng)藥噴灑效率大大提升，進一步推動了水稻生產(chǎn)機械化。數(shù)據(jù)顯示，無人機的農(nóng)藥噴灑效率是人工的30倍以上，可見在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中大力推行無人機勢在必行。

2 在水稻病蟲害防治中推廣植保無人機的阻礙

2.1 缺乏專業(yè)技術(shù)人才

植保無人機是最近幾年才開始在水稻種植中推廣使用的，因為技術(shù)相對來說并沒有達到成熟，當前仍在不斷更新。在水稻病蟲害防治應(yīng)用過程中，因操作不當導(dǎo)致最終噴灑效果不及預(yù)期的情況十分常見。主要是因為水稻種植人員大多數(shù)文化程度有限，盡管植保無人機的生產(chǎn)廠家會給購買人員進行講解和演示，但往往會忽略實際使用中出現(xiàn)的各種問題。農(nóng)用植保無人機對操作人員的技術(shù)要求比較高，不僅要了解機器的操作流程，還要通過分析當?shù)氐淖匀画h(huán)境，對無人機的飛行高度、速度和藥劑配置等進行相應(yīng)調(diào)整。植保無人機價格較高，因此很多小型水稻田的農(nóng)戶不會自行購買，而是通過租賃的方式。但是由于專業(yè)技術(shù)人員短缺，一般要提前1個月左右就要開始預(yù)約，而預(yù)約時間稍晚就可能導(dǎo)致藥物噴灑時間錯過最佳防治時間。這樣不僅沒有達到病蟲害防治的目的，還造成了藥劑的浪費。

2.2 植保無人機使用效率偏低

目前，導(dǎo)致植保無人機的使用效率偏低主要有兩方面原因：第一，植保無人機自身功能設(shè)置不規(guī)范。因為當前我國的植保無人機研發(fā)生產(chǎn)都還處于初級階段，對于產(chǎn)品的功能標準并沒有設(shè)立統(tǒng)一的管理機構(gòu)，因此當下市面上的植保無人機產(chǎn)品功能參數(shù)五花八門。第二，操作人員的技術(shù)不規(guī)范。大面積農(nóng)田的種植人員在購買植保無人機時，一般都會由生產(chǎn)廠家的技術(shù)工作人員進行專業(yè)的指導(dǎo)和演示。但是，由于植保無人機的功能設(shè)置都沒有形成統(tǒng)一的管理規(guī)范，因此在機器實際使用期間遇到各種突發(fā)情況，都需要與原廠家聯(lián)系。遠程指導(dǎo)雖然方便，但是效果并不理想。無人機的技術(shù)要求也比較高，農(nóng)戶受文化水平的制約，對于一些較為復(fù)雜的問題，還是需要專家進行現(xiàn)場的指導(dǎo)。在聯(lián)系廠家和在等待廠家派遣的專業(yè)人員到達的過程中，可能會影響水稻病蟲害的防治。因此想要提升植保無人機的使用效率，操作技術(shù)問題必須盡快解決。

2.3 無人機專用藥劑配制問題

與傳統(tǒng)人工噴灑農(nóng)藥不同，植保無人機需要配制專門的機用藥劑。因此缺乏精準的藥液配制技術(shù)，使植保無人機在水稻病蟲害防治中無法迅速推廣。目前市面上并沒有無人機專用藥劑的售賣，因此，無人機藥劑需要自行對原本的農(nóng)藥進行濃度調(diào)整配制。無人機使用的藥劑濃度要稍高于人工噴灑，這對藥劑配比的精準度要求較高。廠家側(cè)重于無人機的研發(fā)生產(chǎn)，并沒有匹配適用藥劑，也沒有明確專用藥劑的統(tǒng)一標準是什么。如果藥劑配制出現(xiàn)問題，那么就有可能導(dǎo)致噴灑故障或者病蟲害無法盡數(shù)消滅的情況，影響水稻的產(chǎn)量和質(zhì)量。因此，無法提升專用藥劑調(diào)配技術(shù)水平，就沒辦法充分發(fā)揮植保無人機的作用，使水稻病蟲害的防治效果大打折扣。

3 在水稻病蟲害防治中植保無人機的應(yīng)用策略

3.1 加強專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)

相關(guān)部門應(yīng)加大政策扶持力度。對于專業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)，需要相關(guān)部門的鼓勵和扶持。目前我國的科技水平還達不到發(fā)達的程度，因此上升空間大，產(chǎn)品的更新速度快。大部分從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的工作人員很少有時間去研究科技產(chǎn)品，因此，在技術(shù)更新方面會比較落后。當?shù)氐挠嘘P(guān)部門應(yīng)發(fā)揮其職能作用，通過出臺相關(guān)政策扶持將最新的技術(shù)產(chǎn)品推廣到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，做好基層種植人員與科學(xué)技術(shù)的紐帶工作。

開設(shè)植保無人機技術(shù)培訓(xùn)課程。無人機的價格并不低，因此大部分的無人機購買者都是當?shù)氐姆N植大戶。而無人機的技術(shù)操作，這些農(nóng)戶都必須要從零開始學(xué)起。目前，市場上沒有專業(yè)的技術(shù)培訓(xùn)老師，無人機的技術(shù)指導(dǎo)一般是廠家派遣的工作人員，這些工作人員基本上沒有水稻種植和藥劑調(diào)配方面的知識。因此，當?shù)剞r(nóng)業(yè)農(nóng)村部門應(yīng)開設(shè)專業(yè)無人機培訓(xùn)課程，加強無人機操作人員專業(yè)技術(shù)能力。課程主要分為三個部分：第一，理論學(xué)習(xí)。要開設(shè)植保無人機的技術(shù)知識課程和農(nóng)作物生產(chǎn)和病蟲害藥劑的理論知識課程。第二，模擬加實踐。要通過模擬訓(xùn)練讓參訓(xùn)學(xué)員復(fù)習(xí)和鞏固理論知識，通過實踐來發(fā)現(xiàn)問題并解決問題。第三，故障維修。要學(xué)員充分認識無人機的基本機構(gòu)，并對于常見的小問題，能夠自行維修，懂得簡單的日常保養(yǎng)方法。

讓農(nóng)業(yè)應(yīng)用科技走進校園。高校在農(nóng)業(yè)教育課程中，應(yīng)做好相關(guān)機械技術(shù)的同步更新。目前校園是我國人才培養(yǎng)的聚集地，很多高校開設(shè)了農(nóng)業(yè)的專業(yè)課程，培養(yǎng)專業(yè)的農(nóng)業(yè)種植人才。但是，很多課程缺乏創(chuàng)新，需要加強技術(shù)指導(dǎo)，讓學(xué)生了解到當前最前沿的科技手段。與此同時，加強思想教育，號召高校人才走出校園走進田園，將所學(xué)的知識技能可以在實踐中進行充分運用。做到人盡其才，物盡其用，發(fā)揮出專業(yè)院校在專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)方面的特殊優(yōu)勢。

3.2 注重?zé)o人機操作規(guī)范

當下，植保無人機管理制度和使用規(guī)則的缺失是導(dǎo)致無人機推廣困難的原因之一。但由于我國在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)嶋H運用農(nóng)用植保無人機的時間不久，沒有形成相關(guān)法律法規(guī)體系，因此，相關(guān)部門應(yīng)重視起對植保無人機的規(guī)范管理，盡快編寫相關(guān)制度規(guī)程。

在編寫植保無人機操作規(guī)程時要注意以下幾點：第一，購買植保無人機的產(chǎn)品檢查流程。通過對簡單的外觀和基本功能的檢查確保產(chǎn)品完整后，對產(chǎn)品進行試飛，確保產(chǎn)品的質(zhì)量。第二，植保無人機的使用功能設(shè)置制定統(tǒng)一的要求。比如，市面上的植保無人機被廣泛用于水稻病蟲害的防治，在噴灑農(nóng)藥時偶爾會出現(xiàn)突發(fā)情況導(dǎo)致噴灑中斷。但是由于部分廠家生產(chǎn)的植保無人機沒有斷點巡航功能，因此，重新噴灑時就找不到之前的中斷地點。無論是重復(fù)噴灑農(nóng)藥還是漏噴對于水稻的病蟲害防治都十分不利。因此，無人機管理部門應(yīng)通過相應(yīng)條例要求合格的無人機必須具備這一功能。第三，植保無人機作業(yè)前后的檢查流程。作業(yè)前檢查為確保機器能夠正常運行，如果發(fā)現(xiàn)有小故障，直接進行維護就可以了。但如果發(fā)現(xiàn)不及時，導(dǎo)致無人機作業(yè)時掉落就可能造成較大的經(jīng)濟損失。作業(yè)后檢查可同樣十分必要，如果在本次飛行中有造成任何機器的損壞，都可以第一時間察覺，有助于延長無人機的使用壽命。第四，制定對植保無人機操作人員要求。在對植保無人機購買人員做技術(shù)指導(dǎo)和演示之后，還應(yīng)對其進行無人機操作的考核，檢驗確認其有能力自行操作才行。在植保無人機的使用過程中，因操縱失誤導(dǎo)致的經(jīng)濟損失還是比較大的，因此這部分需要相關(guān)部門重視起來。第五，植保無人機飛行作業(yè)規(guī)范化。植保無人機在進行農(nóng)藥噴灑的過程中，噴藥效果與當天的天氣情況和地勢地形有著密切的聯(lián)系。進行無人機作業(yè)時，要注意最好天氣晴朗，風(fēng)力級別不能太高以免對無人機造成損壞。還需要注意的是安全的作業(yè)環(huán)境，在無人機飛行范圍內(nèi)避免有居民、高壓線和防護林等[2]。

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前市面上的無人機產(chǎn)品還有功能有待改進，主要有三點：一是要改善無人機的散熱性，二是控制無人機的穩(wěn)定性，三是要優(yōu)化無人機的功能。比如通過安裝高清攝像頭，對噴灑農(nóng)藥時的圖像進行記錄，為產(chǎn)品迭代更新積累數(shù)據(jù)資料。用載波相位差分技術(shù)代替GPS定位，可以降低周邊環(huán)境對信號的干擾，減少因無法精準定位導(dǎo)致的噴灑范圍不準確的情況。精準定位可以促進水稻病蟲害防治達到預(yù)期效果，為水稻生產(chǎn)營造健康安全的環(huán)境。

3.3 加強無人機專用藥劑研發(fā)

近年來，市面上涌現(xiàn)出越來越多的無人機研發(fā)機構(gòu)的生產(chǎn)廠家，一定程度上推動著無人機在水稻病蟲害防治方面的廣泛應(yīng)用。若是只有技術(shù)研發(fā)升級，配套產(chǎn)品跟不上發(fā)展腳步也是不行的。因此，當下需要加大無人機專用藥劑的研發(fā)投入。我國很多地區(qū)已經(jīng)成立了專門的研發(fā)中心，這對于農(nóng)藥的減施增效和推動無人機技術(shù)的進一步升級都有著重要意義。

在藥劑研發(fā)時需要先進行現(xiàn)有藥劑實際藥效的綜合分析。先要對當?shù)厮痉N植常見的病蟲害進行監(jiān)測，接下來分析不同病蟲害的威脅并研究如何預(yù)防。比如，稻象甲幼蟲多發(fā)于水稻根部導(dǎo)致水稻根部損壞，稻縱卷葉螟主要傷害的是水稻的葉片，二化螟則多發(fā)于水稻葉鞘和莖部等。再對相同環(huán)境中的水稻田進行不同藥劑的噴灑，并記錄效果，對比數(shù)據(jù)。一般情況下，水劑、懸浮劑和乳油等更加適用于無人機噴灑，具體還要結(jié)合當?shù)氐淖匀粭l件配制最適合當?shù)厮痉N植的藥劑。還需要注意的是藥劑一定要達到環(huán)保的要求，在保證達到防治水稻病蟲害的基礎(chǔ)上，不會影響到生態(tài)環(huán)境[3]。

基于無人機技術(shù)的不斷進步，無人機產(chǎn)品更新速度較快，市面上的專用藥劑嚴重缺乏，這就要求研發(fā)人員在調(diào)制藥劑時，一定要對不同類型無人機進行實際效果的試驗比對。努力研制出實用性強、毒性低且藥效持久的專用藥劑。藥劑研發(fā)中心可以聯(lián)合當?shù)叵嚓P(guān)部門建立納米農(nóng)藥技術(shù)示范區(qū)，通過研制并投入試驗的具體情況進行藥劑配制的優(yōu)化升級。

3.4 加大植保無人機推廣力度

傳統(tǒng)的水稻生產(chǎn)方式中，主要依賴于人工操作來完成水稻生產(chǎn)管理各個階段的工作，不僅效率低下，而且勞動強度大。如今植保無人機的使用推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)開始進入到全流程機械化和科技化的新階段，實現(xiàn)了在解放人力的同時還能提升生產(chǎn)效率。大力提升植保無人機在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)域的知名度，可以從兩方面入手：

一方面，要增加對農(nóng)戶進行植保無人機的宣傳演示，借助多媒體軟件拍攝并制作植保無人機的作業(yè)視頻，利用網(wǎng)絡(luò)平臺和微信群進行轉(zhuǎn)發(fā)。還可以邀請植保無人機的生產(chǎn)廠家到水稻種植區(qū)進行現(xiàn)場演示噴灑農(nóng)藥，并與傳統(tǒng)方式下人工噴灑農(nóng)藥的效果對比講解，讓農(nóng)戶了解到植保無人機的優(yōu)勢。

另一方面，植保無人機的購置成本較高，而且之后的維護保養(yǎng)也需要一定的成本投入，因此，政府應(yīng)對機械購置給予補貼。對于大面積種植農(nóng)戶來說，直接購買無人機比較方便，因此政府應(yīng)直接補貼購置費用，并聯(lián)系廠商的技術(shù)人員給予充分的售后服務(wù)。對于小農(nóng)田種植戶來講，購置昂貴的植保無人機意義不大。政府可以扶持成立植保無人機的租賃機構(gòu)，為小型農(nóng)田用戶提供租賃無人機和操作噴灑農(nóng)藥一條龍服務(wù)。

4 結(jié)論

綜上所述，中國作為人口大國，糧食需求量大，保證大米的供應(yīng)量對國家的糧食安全至關(guān)重要。水稻的病蟲害防治工作一直以來都是一個難點，對水稻的健康生長是極大的威脅。通過植保無人機來完成水稻病蟲害防治可以有效地解決傳統(tǒng)生產(chǎn)方式中的各種問題，對于提升水稻的產(chǎn)量和質(zhì)量有著明顯成效。