植保無人機主要指在農(nóng)作物植保環(huán)節(jié)作業(yè)的無人駕駛飛機,基本操作原理是應(yīng)用無人機安裝噴藥裝置,采取遙控操作系統(tǒng)定量精準噴灑農(nóng)藥。現(xiàn)階段,植保無人機包括單旋翼無人機、固定無人機及多旋翼無人機等,無人機體積較小、運輸便利,適合應(yīng)用于不同區(qū)域和不同作物中,發(fā)展前景良好。
1植保無人機應(yīng)用優(yōu)勢
1.1高效率且安全
植保無人機優(yōu)勢極高,這是傳統(tǒng)植保機械不可比擬的,在發(fā)生大范圍病蟲害后,植保無人機工作效果更好,并且使用無人機作業(yè)期間,噴灑藥物極為均勻,防治效果良好,在噴灑過程中,一般以遠距離操作為主,能夠防止農(nóng)藥對人體的不良影響,從而確保作業(yè)安全。
1.2作業(yè)自動化程度高
現(xiàn)階段,無人機超低量施藥對地形和高低無要求,只有飛行高度在控制信號領(lǐng)域的情況下,便可以獲取控制信號的各項命令,因此,即便是處于田間地頭位置都能夠正常起飛。雖然無人機處于控制信號領(lǐng)域外,保護功能缺失,但是也能夠快速開啟,使信號處于穩(wěn)定狀態(tài),等到中心進入了控制信號領(lǐng)域后,便可以開啟航線自主接力,避免了重噴問題。
1.3節(jié)省藥水,減少成本
電動無人機噴施技術(shù)一般以噴霧方式為主,該項方式可以減少農(nóng)藥使用量,并且電動無人機尺寸較小,重量輕盈,便于保養(yǎng),人工成本較低。
2各國植保機械化現(xiàn)狀
受國情影響,各個國家實施植保機械化路徑存在一定差別。結(jié)合機型來看,包括有人機和無人機。美國人均耕地面積較大,一般采取固定翼飛機實施植保作業(yè),日本耕地面積非常小,則采取植保無人機作業(yè)。
美國水稻人工植保成本非常高,在經(jīng)過一段時間發(fā)展后,實施了水稻植保機械化作業(yè)。自20世紀70年代末期,美國逐漸成為了世界上的主要稻米出口國。近些年,隨著無人機需求量的增加,美國逐漸放寬了無人機政策,與此同時,美國航空管理局頒布了小型無人機系統(tǒng)運行文件,該項文件放寬了對無人機的監(jiān)督和管理,無人機未來應(yīng)用趨勢良好。
日本農(nóng)作物以水稻為主,水稻田和旱地環(huán)境不同,前者增加了地面植保機械行走難度,并且日本丘陵和山地較多,也不適合使用固定翼飛行實施水稻植保作業(yè)。植保無人機與固定翼飛機相比,不需要專門的機場,不會受到使用地點的限制,體積十分輕盈,操作便利,可以與復(fù)雜地形下農(nóng)業(yè)生產(chǎn)植保需求相符合。為了有效解決日本人口老齡化尤其是農(nóng)業(yè)勞動力老齡化的問題,日本逐漸加大了植保無人機科技的研究力度。并且政府與植保無人機生產(chǎn)企業(yè)合作,創(chuàng)建了規(guī)范性的農(nóng)田植保作業(yè)信息系統(tǒng)平臺,可以為指導(dǎo)植保無人機作業(yè)提供一定的便利,減少成本。
3植保機械化背景下植保無人機推廣應(yīng)用策略
隨著農(nóng)業(yè)種植規(guī)模的擴大,對大面積農(nóng)作物進行病蟲害機械化統(tǒng)治是未來植保的主要發(fā)展趨勢,農(nóng)民合作社及種植大戶、農(nóng)業(yè)企業(yè)等對植保無人機提出了極高的需求,其中,植保無人機市場潛力發(fā)展巨大,未來應(yīng)用前景良好,因此,要結(jié)合植保機械化基本要求,大力落實植保無人機推廣應(yīng)用策略。
3.1適當減少用藥數(shù)量
現(xiàn)階段,需加大對農(nóng)用植保無人機配套施藥技術(shù)的開發(fā)研究力度,在提升農(nóng)藥利用率的基礎(chǔ)上避免環(huán)境污染現(xiàn)象發(fā)生,農(nóng)用植保無人機施藥技術(shù)可在田間及室內(nèi)作業(yè),全面研究配套施藥技術(shù)。與此同時,還必須制定規(guī)范性的施藥技術(shù)準則,將農(nóng)用植保無人機作為低空低量的施藥器械。在植保無人機應(yīng)用和推廣期間,需將專用藥劑和配套施藥技術(shù)融合。
3.2健全行業(yè)標準
植保無人機屬于一種新型能源的智能化裝備,未來發(fā)展前景良好。應(yīng)制定完善的產(chǎn)品標準、作業(yè)技術(shù)標準及作業(yè)質(zhì)量標準等,以此確保其穩(wěn)定性。還需定期對無人機進行保養(yǎng)和維修,創(chuàng)建植保無人機集銷售、培訓(xùn)及維修為一體的服務(wù)模式,大力向農(nóng)民推廣應(yīng)用植保無人機。
3.3提升無人機性能
合理控制系統(tǒng)智能化及作業(yè)智能化,增加農(nóng)用植保無人機感知風(fēng)向和風(fēng)力功能,明確基本飛行參數(shù)及噴施參數(shù),檢驗病蟲害危害性,了解施藥程度,根據(jù)設(shè)置的作物類型及蟲害類型選擇合理的施藥類型及濃度,提升施藥精準度。強化對無人機蓄電池的研究力度,電動無人機由蓄電池提供動力,要想長時間處于續(xù)航狀態(tài),延伸續(xù)航時間,就必須提高蓄電池容量,增強續(xù)航能力,減少電池成本。
3.4開展植保無人機配套研發(fā)作業(yè)
植保無人機噴施速度較快,目前,缺少與之相符的飛防藥劑。植保無人機作業(yè)一般以地面植保為基本參考依據(jù),以此明確農(nóng)藥劑量和配置情況。除此之外,植保無人機荷載續(xù)航直接影響整體作業(yè)效果,務(wù)必強化植保無人機配藥電池的研究力度,突破技術(shù)約束,提升電池性能,強化植保無人機的載荷。
3.5實施互聯(lián)網(wǎng)植保無人機作業(yè)
現(xiàn)階段,大力實施植保無人機智能化作業(yè),重點開發(fā)植保無人機手機軟件,加深農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)及植保無人機之間的結(jié)合程度,創(chuàng)建規(guī)范性的農(nóng)情信息采集及作物生長精準管理系統(tǒng),實現(xiàn)精準作業(yè)目標。
綜上所述,應(yīng)用植保無人機改進了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式,各區(qū)域農(nóng)業(yè)機械化進程逐漸加快,還需進一步提升無人機性能,適當減少用藥數(shù)量,有效研發(fā)植保無人機配套技術(shù),以此推動農(nóng)業(yè)良好發(fā)展。
(山東省曲阜市姚村鎮(zhèn)人民政府張珂欣,丁茹)