無人機飛防作業的優勢以及作業過程中的技巧

江滔+何春玲+趙宇+童伴玲+張德偉

摘要：飛防是通過無人機噴灑農藥，大面積殺滅病蟲的有效方法。相對于人工噴灑等方式，無人機環境適應性強，通過空中作業，不受地形因素、種植方式以及作物生長周期的限制。本文簡要介紹了無人機作業的優勢以及作業過程中的技巧與細節，為無人機作業提供技術支持和參考。

關鍵詞：無人機；飛防；農藥混配

中圖分類號： S252.3；S435.62 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.22.034

隨著農村土地流轉，如何大面積提高農藥利用率成為植保課題。據全國農技推廣中心統計，2016年我國農藥制劑使用量在95.9萬噸左右，折百量在29.7萬噸左右。目前，我國施藥仍以傳統的背負式噴霧器為主，農藥用量大、利用率低，有效利用率僅35%左右。我國飛防行業迅速發展，政府、企業和合作社共同推進無人機施藥，但也不可避免地遇到了一些問題。

1 速度快且效率高

農田突發病蟲害來勢非常迅速，有時人工噴灑效率不夠，大面積病蟲害來時無法撲滅。一架10公斤多旋翼植保無人機的作業效率大約在45畝～50畝/小時，16公斤單旋翼植保無人機的作業效率大約在65畝～70畝小時。以上作業效率均假定為大田作物，按每畝800毫升噴量設定。所以按每天8小時作業計算，10公斤多旋翼植保無人機的作業效率（大田）應該在350畝～400畝，是目前傳統的人工噴灑速度的40～60倍，完全有可能逐步取代傳統的人工噴灑農藥作業。

2 有效提高農藥利用率

飛防是通過無人機噴灑農藥，大面積殺滅病蟲的有效方法。相對于人工噴灑等方式，無人機環境適應性強，通過空中作業，不受地形因素、種植方式以及作物生長周期的限制。同時，無人機噴灑農藥，還會有一個很大的優勢，在操作過程中，機械本身不會與農作物進行過多的接觸，更重要的是與傳統噴灑作業相比較，實現了人機分離，噴灑作業人員避免了直接暴露于農藥范圍內的危險，保障了人員的安全。從作業實際效果來看，由于無人機采用超低量的噴霧方式，旋翼產生的氣流吹動葉片，提高作物根部及葉片背面藥液附著率，防治效果相比傳統施藥機械更好，從而有助于提高植保作業質量。尤其在應對突發、爆發性病蟲害的防控效果方面，無人機要明顯優于地面機械，具有其他常規手段難以比擬的優越性，可有效解決作業難問題。

噴霧裝備的藥劑霧化質量直接影響農藥在作物上的分布，無人機在實現科學施藥的同時，保證農藥有效利用。飛防是專業化服務和統防統治，以防為主，以治為輔，防治結合。真正解決 “見蟲打藥，見病防治”的習慣，真正做到“預防為主”，有效解決農藥殘留及土壤，水源污染問題，保證農產品的品質。

3 影響無人機飛防作業效果的主要因素

植保無人機配備先進的導航自駕系統，采用GPS測速控制噴頭的農藥流量和霧滴分布，可以通過地面基站或者一臺筆記本電腦設計飛行路線，實現飛機自主噴灑農藥。合理控制霧滴粒徑大小，實現農藥自動定量精準噴灑；根據霧化原理，掌握噴嘴與物體的距離，用最少的藥量取得最好的防治效果。

飛防中噴霧器械、施藥技術的改進，可以有效控制霧滴分布、降低霧滴漂移、提高防治效果。霧滴粒徑與霧滴覆蓋密度、噴液量有著十分密切的關系。在噴霧器械固定的情況下，藥液的粘度和動態表面張力、乳液或霧滴中固體顆粒的存在都會對霧化產生影響。隨著霧滴粒徑的縮小，霧滴數目呈幾何級速度增加，而隨著霧滴數量的增加，農藥擊中靶標的概率會顯著增加，覆蓋也會更加均勻，霧滴過大或過小都不利于病蟲害的防治，只有當霧滴粒徑與霧滴數目達到最優組合時，才會產生最好的防治效果。此外，施藥時的溫度、風速以及相對濕度等氣象條件也影響藥液霧滴揮發、沉積、飄移和附著。防漂移助劑的添加可以影響霧化效果，以減少小霧滴產生，有效控制霧滴的飄移。

植保無人機目前市場上應用的噴灑系統有兩種：一種是扇形壓力噴頭，另一種是離心噴頭。扇形壓力噴頭的原理是通過壓力泵對藥液施加壓力，從扇形壓力噴頭噴射出去，特點是藥液下壓力較大，產生的藥液飄逸量較小，在干旱地區的蒸發量較小。缺點是藥液霧化不均勻，霧滴直徑相差較大；離心噴頭的原理是通過電機帶動離心噴頭高速旋轉，將藥液破碎后利用離心力甩出，特點是藥液霧化均勻，霧滴直徑相差不大。缺點是離心噴頭的配件很容易出現問題，壽命較短，更換頻率較高?？偟膩碚f，離心噴頭能夠更好地控制霧滴的直徑大小，霧化效果更好，更利于觸殺作業農藥的噴灑。

綜上而言，無人機GPS系統的精度、作業效率、無人機型號、霧化裝置以及噴頭等對作業效果起決定性作用。

4 飛防作業農藥混配時應注意的事項

4.1混配順序

配藥時，不同劑型按以上順序加入，每加入一種后充分攪拌混勻，然后再加入下一種，原則上農藥混配不要超過三種，盡量減少可濕性粉劑的使用，以免引起飛機噴頭堵塞。

4.2二次稀釋

農藥混配時推薦使用二次稀釋法，先在配藥桶中加入些水，加入第一種農藥后混勻。將剩下的農藥用其他容器分別稀釋后倒入配藥桶并混勻，最后加水至所需量，攪拌均勻即可。

4.3現配現用

混配后的農藥要現配現用，因配好的藥液是一個不穩定體系，放置時間越長，藥液越容易出現浮油、分層、絮結、沉淀等現象，從而影響藥效。若所用藥液經過穩定性測試，可根據測試結果提前配藥，有利于提高作業效率。

作者簡介：江滔，本科學歷，農藝師，研究方向：農業技術推廣。

通訊作者：趙宇，碩士，農藝師，研究方向：農業技術推廣。endprint