寧 峰

（吉林醫(yī)藥學(xué)院，吉林 吉林 132013）

隨著中國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，農(nóng)業(yè)的作用越來越突出。盡管第三產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)率很高，但其基礎(chǔ)仍然是農(nóng)業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，農(nóng)業(yè)植保已經(jīng)成為一項(xiàng)重要的社會(huì)責(zé)任，得到了廣大農(nóng)民、農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)、企業(yè)的認(rèn)可。為更好地推動(dòng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，必須加強(qiáng)對(duì)農(nóng)業(yè)植保的研究，并且利用先進(jìn)的無人機(jī)技術(shù)，實(shí)施更加精準(zhǔn)的農(nóng)業(yè)管理，提升農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)效率，確保農(nóng)業(yè)的安全性、可持續(xù)性。而采用小型無人機(jī)技術(shù)進(jìn)行農(nóng)業(yè)植保，可以大大降低農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，極大提高工作效率，并且可以實(shí)現(xiàn)科學(xué)均衡的耕種，從而大幅度增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，這種技術(shù)在農(nóng)業(yè)植保中的重要性日益凸顯。然而，在農(nóng)業(yè)植物防護(hù)的實(shí)施過程中仍然存在一些挑戰(zhàn)，需要采取措施加以解決。

1 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)植保的局限性

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，小型無人機(jī)的研發(fā)進(jìn)步顯著，使得它們?cè)谵r(nóng)業(yè)植物防護(hù)領(lǐng)域的應(yīng)用更加迅猛。然而，由于它們的特殊性，使得它們?cè)趯?shí)際操作中仍然存在許多挑戰(zhàn)，從而對(duì)農(nóng)業(yè)植物防護(hù)的進(jìn)行造成了極大的影響，表現(xiàn)在兩個(gè)方面。盡管小型無人機(jī)的持續(xù)作業(yè)時(shí)間有限，但仍有必要加強(qiáng)其續(xù)航能力，更好地滿足日益增長(zhǎng)的生產(chǎn)需求，因此，應(yīng)該著重解決其中的技術(shù)難題，例如：充電時(shí)間過長(zhǎng)、續(xù)航能力不足等。盡管小型無人機(jī)具有自動(dòng)躲避障礙和防摔耐摔等功能，但因?yàn)樗鼈兊墓ぷ髁烤薮螅蚁嚓P(guān)工作人員數(shù)量也較少，從而使得工作效率無法達(dá)到預(yù)期的要求。在農(nóng)業(yè)植保工作中，農(nóng)藥的使用是十分危險(xiǎn)的，因?yàn)樗鼈兛赡軙?huì)與個(gè)體發(fā)生接觸，從而造成嚴(yán)重的后果。如果不慎將農(nóng)藥噴灑到眼睛或者嘴巴里，就有可能導(dǎo)致嚴(yán)重的健康問題，甚至死亡。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，使用小型無人機(jī)來完成農(nóng)業(yè)作業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)今農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)，因此，農(nóng)業(yè)植保工作必須實(shí)施機(jī)械智能化改革。

2 小型無人機(jī)在農(nóng)業(yè)植保中的發(fā)展情況

2.1 在國(guó)際上的發(fā)展?fàn)顩r

目前，無人機(jī)可以被劃分為軍事和民用兩大類，而農(nóng)業(yè)植保則更多地被歸入民用范疇，因此，世界各地都十分看重?zé)o人機(jī)在民用領(lǐng)域的應(yīng)用，特別是農(nóng)業(yè)航空技術(shù)，它已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)發(fā)展的核心，在農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的份額也越來越大。自20 世紀(jì)末以來，許多農(nóng)業(yè)國(guó)家都積極推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械化，并將無人機(jī)技術(shù)普及至農(nóng)業(yè)植物保護(hù)領(lǐng)域，取得了顯著的成效。1990 年，日本首次開發(fā)出全球第一款可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)植保的無人機(jī)，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)病蟲害的快速、準(zhǔn)確地控制，引起了全球的高度重視，為貧困地區(qū)的農(nóng)業(yè)植保提供了強(qiáng)有力的支持，并且促進(jìn)了無人機(jī)的普及，從而極大地提升了相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)水準(zhǔn)。特別是針對(duì)美國(guó)這樣的農(nóng)業(yè)大國(guó)，由于耕地面積龐大，但勞動(dòng)力短缺，因此，將無人機(jī)技術(shù)運(yùn)用到農(nóng)業(yè)植物防治領(lǐng)域?qū)?huì)成為未來的一種重要發(fā)展方向。隨著科技的不斷發(fā)展，無人機(jī)已成為農(nóng)業(yè)植保的重要手段，它不僅可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)地噴灑藥物和監(jiān)測(cè)農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)田的實(shí)時(shí)反饋，這一技術(shù)的普及，使得農(nóng)業(yè)的發(fā)展變得更加高效、智能，受到了當(dāng)?shù)鼐用竦囊恢潞迷u(píng)。

2.2 在國(guó)內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r

隨著21 世紀(jì)初政府的推動(dòng)，我國(guó)開始使用無人機(jī)來改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。這種新型的技術(shù)不僅可以顯著提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，還可以減少60%的人力成本，還可以為農(nóng)業(yè)科學(xué)研究和生產(chǎn)領(lǐng)域的企業(yè)提供更多的支持。根據(jù)最新的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，截至2020 年，中國(guó)擁有超過300 家專門從事農(nóng)業(yè)植物防護(hù)技術(shù)的企業(yè)，而且，根據(jù)不同的地理環(huán)境、氣候條件和特定需求，可以使用的小型無人機(jī)種類也達(dá)到了170 種以上。隨著5 000 架以上的無人機(jī)被廣泛使用，它們的出現(xiàn)極大地推動(dòng)了農(nóng)業(yè)的發(fā)展，并且將會(huì)對(duì)當(dāng)前的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生重要的影響，從而推動(dòng)了當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，并且推動(dòng)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步。2013 年，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，特別是小型無人機(jī)的出現(xiàn)，使它們成為農(nóng)業(yè)機(jī)械化的關(guān)鍵力量。盡管這種技術(shù)的使用率已經(jīng)顯著提高，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)的小型無人機(jī)在農(nóng)業(yè)植物防治方面的應(yīng)用水平依舊落后，需要加強(qiáng)研究和改造，以期望能夠取得更好的效果。

3 小型無人機(jī)在農(nóng)業(yè)植保中的應(yīng)用現(xiàn)狀

3.1 小型無人機(jī)技術(shù)研究

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)的小型無人機(jī)技術(shù)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，不僅僅是在高校和相關(guān)技術(shù)公司的支持下，而且在全球范圍內(nèi)也取得了顯著的成果，但是，為了更好地滿足消費(fèi)者的需求，還需要各行業(yè)持續(xù)努力。自2004 年以來，我國(guó)的航空噴灑藥物作業(yè)受益于先進(jìn)的技術(shù)，可以根據(jù)不同的農(nóng)作物實(shí)施定時(shí)定量地噴灑，這樣可以大大縮短施藥的時(shí)間，提升施藥的效率，并且可以使施藥的均勻性達(dá)到最佳，避免因施藥濃度過高而損害農(nóng)作物的風(fēng)險(xiǎn)。2007 年，第一臺(tái)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)植保的無人機(jī)成功投入使用，使得小型無人機(jī)可以被普遍地運(yùn)用于農(nóng)業(yè)植保領(lǐng)域，取得了顯著的成果。

3.2 在矮稈農(nóng)作物中無人機(jī)取得良好效果

矮稈農(nóng)作物，如蕎麥、水稻和大豆，已經(jīng)成為農(nóng)產(chǎn)品的重要來源。然而，由于人均糧食水平較低，提升這些作物的生產(chǎn)量仍然是一項(xiàng)重要的任務(wù)。特別是在雜交水稻的推廣應(yīng)用中，它能夠有效減輕人均糧食消耗，而植保無人機(jī)也在這一領(lǐng)域中獲得了巨大的成功。利用無人機(jī)技術(shù)，結(jié)合不同的農(nóng)作物的特性，精準(zhǔn)施用農(nóng)藥和營(yíng)養(yǎng)物，能夠有效防止農(nóng)田中的病蟲害及雜草的滋生。通過使用小型無人機(jī)，可以對(duì)雜交水稻的生長(zhǎng)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并記錄下來。這樣，就可以精確地找到需要的地方，并及時(shí)施加農(nóng)藥和其他營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而提高工作效率。隨著雜交水稻的生長(zhǎng)，傳統(tǒng)的人工勘察方式已經(jīng)難以滿足當(dāng)前的需求，甚至有可能導(dǎo)致糧食的浪費(fèi)。為了解決這一問題，無人機(jī)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，它們既可以用來巡查，也可以實(shí)時(shí)傳輸種植圖像，從而有效減少對(duì)人力的依賴，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。在一些特殊的農(nóng)業(yè)環(huán)境中，由于地形的復(fù)雜性，使得工作人員難以移動(dòng)，因此，小型無人機(jī)就顯得尤為重要。它們具有輕巧、靈活的特點(diǎn)，能夠及時(shí)收集地形、地貌等信息，并能夠及時(shí)收集有價(jià)值的樣本，從而為農(nóng)業(yè)植物的管理提供有效的參考。根據(jù)科學(xué)家的調(diào)查，在采用無人機(jī)技術(shù)之前，我國(guó)的農(nóng)田防護(hù)覆蓋率僅為5.6%，而采用無人機(jī)技術(shù)后，該比例超過了20%，這充分證明了無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)田防護(hù)領(lǐng)域的顯著優(yōu)勢(shì)和重要性。

4 我國(guó)小型無人機(jī)技術(shù)缺陷

盡管小型無人機(jī)在農(nóng)業(yè)植物保護(hù)方面具有巨大潛力，可以有效提升農(nóng)作物的覆蓋面積，但由于我國(guó)的技術(shù)研發(fā)落后，導(dǎo)致了一些技術(shù)方面的不足。

4.1 小型無人機(jī)技術(shù)應(yīng)用尚待臻于至善

隨著農(nóng)業(yè)植?；顒?dòng)的持續(xù)，由于耗時(shí)較長(zhǎng)，使得無人機(jī)的維護(hù)成本也相對(duì)增加，特別是當(dāng)噴頭堵塞、電壓失控等問題發(fā)生時(shí)，由于技術(shù)難以及時(shí)解決，工作人員只能依靠傳統(tǒng)的手動(dòng)操作來完成任務(wù)。隨著科技的發(fā)展，我國(guó)小型無人機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)超越了全球的平均水準(zhǔn)，可以更有效地完成農(nóng)業(yè)植保任務(wù)。然而，由于技術(shù)人才的短缺，從而導(dǎo)致無人機(jī)的使用受到影響，增加了農(nóng)業(yè)植保的成本。隨著技術(shù)的進(jìn)步，小型無人機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)不再受到時(shí)間周期、成本投入和回收效率的限制，可以有效提高農(nóng)業(yè)的發(fā)展效率。然而，由于技術(shù)問題仍然存在，因此，在實(shí)際應(yīng)用中仍需要解決這些問題。

4.2 實(shí)際作業(yè)缺乏專業(yè)性

由于缺乏專業(yè)的技術(shù)指導(dǎo)，使用小型無人機(jī)進(jìn)行農(nóng)業(yè)植保作業(yè)時(shí)，雖然它們的造價(jià)相對(duì)較低，但其破壞率極高，而且它們常常被放置在室外，如果操作者缺乏必要的基本知識(shí)，就會(huì)大大降低它們的使用壽命，從而影響農(nóng)藥的噴灑效果，甚至?xí)绊戅r(nóng)作物的生長(zhǎng)發(fā)育。

4.3 維修網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)缺乏完善性

隨著科技的發(fā)展，鄉(xiāng)村地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)普及越來越廣泛，但由于信號(hào)質(zhì)量的限制，無人機(jī)的使用仍受到一定的限制。為此，政府采取了一系列措施來改善這種情況，比如建立新的網(wǎng)點(diǎn)，以降低運(yùn)營(yíng)成本，減少維修人員的負(fù)擔(dān)，并且為大規(guī)模的作業(yè)場(chǎng)地配備專門的技術(shù)人員，以滿足無人機(jī)的使用要求。隨著技術(shù)的發(fā)展，人力、物力和財(cái)政的投入都變得越來越重要，但是由于缺乏大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)覆蓋，使得無人機(jī)的運(yùn)行效率受限，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)信號(hào)質(zhì)量較差。

5 小型無人機(jī)在農(nóng)業(yè)植保中的應(yīng)用措施

5.1 開展小型無人機(jī)技術(shù)研制

隨著農(nóng)業(yè)植保技術(shù)的發(fā)展，小型無人機(jī)可以滿足多種不同的應(yīng)用需求，它們可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)農(nóng)田農(nóng)作物的生長(zhǎng)情況，捕捉特征部位，并且可以精確定點(diǎn)定量地噴灑藥劑，從而更好地滿足農(nóng)業(yè)植保的需求。為了更好地應(yīng)用于農(nóng)業(yè)植保作業(yè)，必須加強(qiáng)無人機(jī)技術(shù)，增加其功能，并根據(jù)實(shí)際情況不斷改進(jìn)和優(yōu)化其部分功能。由于無人機(jī)在戶外環(huán)境中的復(fù)雜性，它們經(jīng)常會(huì)遭遇極端的天氣條件，為了確保安全，必須提高其穩(wěn)定性，并且增強(qiáng)其螺旋槳的結(jié)構(gòu)。另一方面，由于無人機(jī)容易墜毀，甚至陷入稻田，為了避免發(fā)生意外，還應(yīng)該配備定位系統(tǒng)，以便工作人員快速準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)它們，從而延長(zhǎng)其使用壽命，節(jié)省成本。

5.2 建設(shè)專業(yè)化的服務(wù)隊(duì)伍

為了確保無人機(jī)的有效運(yùn)用，應(yīng)建立一支專業(yè)的服務(wù)團(tuán)隊(duì)，其中包括經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)人員，他們不僅熟悉無人機(jī)的基本操作，還會(huì)結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件，給出有針對(duì)性的建議，以便更好地滿足客戶的需求。此外，還會(huì)定期給予工作人員專業(yè)的培訓(xùn)，以便他們更好地掌握無人機(jī)的操作方法，從而更有效地完成農(nóng)業(yè)植物的護(hù)理任務(wù)。為了能夠有效地完成農(nóng)業(yè)植物防治任務(wù)，操縱無人機(jī)的工作者需要不斷學(xué)習(xí)和掌握專業(yè)的技術(shù)，并且要求自己按照嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)來操縱和管理這些設(shè)備。由于工作人員的操作質(zhì)量和熟練掌握的技巧，無人機(jī)的使用壽命可以得到有效提升，而且，通過及時(shí)的反饋和專業(yè)的指導(dǎo)，可以有效地避免出現(xiàn)任何問題，從而充分利用無人機(jī)的優(yōu)勢(shì)，有效解決農(nóng)業(yè)植保的實(shí)際問題，提高農(nóng)業(yè)植保的效率，推動(dòng)無人機(jī)的普及和應(yīng)用。

5.3 完善維修網(wǎng)點(diǎn)

由于小型無人機(jī)的成本昂貴，而且需要良好的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，所以維護(hù)和保養(yǎng)網(wǎng)點(diǎn)就顯得尤為重要。然而，在現(xiàn)實(shí)生活中，大規(guī)模的建立網(wǎng)點(diǎn)往往會(huì)帶來負(fù)擔(dān)，因此，需要采取措施，加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)和保養(yǎng)，以確保無人機(jī)的正常運(yùn)行。如果網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量良好，就可以大大縮短無人機(jī)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間，并且降低實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)圖像的延遲，可以更加迅捷地獲取到有關(guān)農(nóng)田的信息，并且在遇到任何問題的時(shí)候，都能夠立即趕往現(xiàn)場(chǎng)處理。擁有優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，可以讓無人機(jī)在遇到緊急情況時(shí)，更加迅速、靈活地進(jìn)行操控，從而提升整個(gè)農(nóng)業(yè)植保系統(tǒng)的效率和精準(zhǔn)性。此外，優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境還能夠減少維修網(wǎng)點(diǎn)的數(shù)量，提升工作人員的操控能力。

5.4 建立健全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

通過建立完善的無人機(jī)行業(yè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，將會(huì)顯著地推動(dòng)無人機(jī)技術(shù)的普及，并且確保其制造、使用、維護(hù)等方面的質(zhì)量，從而使得整個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)水平得到有效控制，這將成為未來無人機(jī)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，也是未來的發(fā)展方向。

6 結(jié)語(yǔ)

農(nóng)業(yè)植保對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要，其有效性和可靠性已成為當(dāng)今農(nóng)業(yè)科學(xué)研究的焦點(diǎn)。而小型無人機(jī)的運(yùn)用，可以大大提升農(nóng)業(yè)植保的效率，有助于縮短農(nóng)業(yè)技術(shù)的落后，從而推動(dòng)我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。