摘 要 植保無人機(jī)作為一種新型高效的植保工具，逐漸在林業(yè)病蟲害防治領(lǐng)域展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。為進(jìn)一步提高廣西國(guó)有大桂山林場(chǎng)桉樹病蟲害防治工作的精準(zhǔn)度和效率，促進(jìn)病蟲害防治工作機(jī)械化、高效化發(fā)展，簡(jiǎn)單介紹植保無人機(jī)防治桉樹病蟲害的基本情況，深入剖析植保無人機(jī)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)與局限性，并從植保無人機(jī)的選型與配置、作業(yè)流程與技術(shù)要求、藥劑的選擇與配制等方面闡述其具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 植保無人機(jī)；桉樹；病蟲害防治；廣西大桂山林場(chǎng)

中圖分類號(hào)：S763 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2025.05.054

隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展，植保無人機(jī)在林業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，尤其是在病蟲害防治方面展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。植保無人機(jī)憑借高效、精準(zhǔn)、環(huán)保的特性，成為林業(yè)病蟲害防治的重要工具。傳統(tǒng)林業(yè)病蟲害防治方法往往依賴大量的人力、物力和財(cái)力，效率低下且成本高昂，同時(shí)面臨高海拔、地形復(fù)雜、交通不便等挑戰(zhàn)，難以達(dá)到全面覆蓋和精準(zhǔn)施藥的效果。而引入植保無人機(jī)可有效解決這些問題，為林業(yè)病蟲害的精準(zhǔn)防控提供新途徑。

廣西國(guó)有大桂山林場(chǎng)（以下簡(jiǎn)稱大桂山林場(chǎng)）作為廣西重要的桉樹種植基地之一，面臨桉樹病蟲害頻發(fā)的挑戰(zhàn)。近年來，大桂山林場(chǎng)積極響應(yīng)國(guó)家“智慧林業(yè)”發(fā)展戰(zhàn)略，率先引入植保無人機(jī)防治桉樹病蟲害。通過植保無人機(jī)的精準(zhǔn)作業(yè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)病蟲害的有效控制，不僅顯著提高了桉樹的產(chǎn)量和品質(zhì)，還降低了防治成本，提升了大桂山林場(chǎng)的綜合效益。然而，植保無人機(jī)在大桂山林場(chǎng)的應(yīng)用還處于起步階段，其技術(shù)性能、操作規(guī)范及應(yīng)用效果尚待深入研究和系統(tǒng)總結(jié)。鑒于此，筆者將深入探討植保無人機(jī)在大桂山林場(chǎng)桉樹病蟲害防治中的應(yīng)用現(xiàn)狀，分析其優(yōu)勢(shì)與局限性，并總結(jié)具體應(yīng)用要點(diǎn)，以期為林業(yè)病蟲害的精準(zhǔn)防控提供理論依據(jù)和技術(shù)支持，推動(dòng)大桂山林場(chǎng)林業(yè)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

1" 植保無人機(jī)防治桉樹病蟲害基本情況

近年來，大桂山林場(chǎng)堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，全面打造高標(biāo)準(zhǔn)、多功能、高質(zhì)量國(guó)家儲(chǔ)備林基地。截至2023年12月，全場(chǎng)森林經(jīng)營(yíng)面積8.67萬(wàn)hm2，蓄積量680萬(wàn)m3，其中高質(zhì)量國(guó)家儲(chǔ)備林達(dá)5.67萬(wàn)hm2、蓄積量495萬(wàn)m3[1]。桉樹是大桂山林場(chǎng)的主要栽培樹種，全場(chǎng)桉樹高產(chǎn)高效示范林達(dá)2.00萬(wàn)hm2。然而，桉樹在生長(zhǎng)過程中易遭受青枯病、焦枯病、紫斑病、葉斑病、桉蝙蛾、油桐尺蠖、小用克尺蛾及刺吸式害蟲等常見病蟲害的侵襲，嚴(yán)重影響桉樹的健康生長(zhǎng)和木材產(chǎn)量[2]。

大桂山林場(chǎng)在總結(jié)以往防治林業(yè)有害生物經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，加大推廣力度，形成以植保無人機(jī)、直升機(jī)、風(fēng)炮機(jī)、噴粉機(jī)為主要防治器械的立體防治模式，實(shí)現(xiàn)“高效、精準(zhǔn)、精細(xì)”的防治效果。2022年，大桂山林場(chǎng)使用大疆T30和大疆T40防治桉樹病蟲害，防治面積達(dá)4 961.33 hm2。2023年，使用大疆T50防治桉樹病蟲害，防治面積達(dá)22 381.20 hm2。2024年，大桂山林場(chǎng)主要使用大疆T50和大疆T60防治桉樹病蟲害，截至2024年5月底，大桂山林場(chǎng)2024年第一批桉樹病蟲害防治工作已完成5 666.67 hm2的水劑防治，其中植保無人機(jī)防治面積3 333.33 hm2，直升機(jī)防治面積2 333.34 hm2[3]。

2" 植保無人機(jī)防治桉樹病蟲害利弊分析

2.1" 主要優(yōu)點(diǎn)

植保無人機(jī)在大桂山林場(chǎng)桉樹病蟲害防治中優(yōu)勢(shì)顯著，主要集中3個(gè)方面。1）實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)噴灑。植保無人機(jī)可憑借先進(jìn)的導(dǎo)航系統(tǒng)與噴灑設(shè)備，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)噴灑。種植人員根據(jù)桉樹的分布密度、生長(zhǎng)高度、病蟲害發(fā)生情況，利用植保無人機(jī)進(jìn)行定點(diǎn)、定量、定時(shí)的精準(zhǔn)噴灑，不僅可提升農(nóng)藥使用的合理性，還可通過精確控制噴灑區(qū)域和劑量，有效避免農(nóng)藥的過度使用和浪費(fèi)。2）提高防治效率。與傳統(tǒng)的地面機(jī)械或人工噴灑相比，植保無人機(jī)不受地形限制，能快速覆蓋大面積林地，顯著提高桉樹病蟲害的防治效率。同時(shí)，植保無人機(jī)的高作業(yè)速度和載藥量使其在短時(shí)間內(nèi)即可完成大面積的噴灑任務(wù)，這對(duì)于控制突發(fā)病蟲害尤為重要，能迅速阻止病蟲害蔓延，減少經(jīng)濟(jì)損失。3）降低人力成本。傳統(tǒng)的人工噴灑方式需要大量勞動(dòng)力參與，并且勞動(dòng)強(qiáng)度大、工作環(huán)境惡劣。而植保無人機(jī)作業(yè)則可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化操作，減少對(duì)人力的依賴。植保無人機(jī)操作人員只需要在地面進(jìn)行遠(yuǎn)程控制和監(jiān)控即可完成作業(yè)任務(wù)，顯著降低勞動(dòng)強(qiáng)度和安全風(fēng)險(xiǎn)。在大桂山林場(chǎng)，一架植保無人機(jī)一天作業(yè)面積最高可達(dá)33.33 hm2，所需人員數(shù)量也相應(yīng)減少，從而有效降低林場(chǎng)的人力成本支出。

2.2" 存在的弊端

盡管植保無人機(jī)在大桂山林場(chǎng)桉樹病蟲害防治中展現(xiàn)出諸多優(yōu)勢(shì)，但其應(yīng)用仍存在一系列挑戰(zhàn)和限制，主要體現(xiàn)在4個(gè)方面。1）投資成本較高。植保無人機(jī)的購(gòu)置、維護(hù)、操作成本相對(duì)較高，尤其是在初期投資階段。植保無人機(jī)的價(jià)格、專業(yè)操作人員的培訓(xùn)費(fèi)用、定期的維護(hù)保養(yǎng)及保險(xiǎn)等額外開銷導(dǎo)致初始成本較高。雖然長(zhǎng)期來看，植保無人機(jī)作業(yè)可以節(jié)省人力成本和農(nóng)藥消耗，但在短期內(nèi)，高昂的投資成本造成一定的資金壓力。2）技術(shù)依賴性強(qiáng)。植保無人機(jī)的高效運(yùn)行高度依賴先進(jìn)的技術(shù)支撐，操作人員需要接受專業(yè)培訓(xùn)，熟練掌握無人機(jī)的操作技巧和具備較強(qiáng)的故障排查能力，否則可能會(huì)因操作失誤導(dǎo)致作業(yè)失敗，甚至造成設(shè)備損壞。3）氣候條件限制。植保無人機(jī)的作業(yè)受到氣候條件的顯著影響，強(qiáng)風(fēng)、暴雨、雷電、濃霧等惡劣天氣條件都會(huì)影響植保無人機(jī)的正常飛行，不僅可能損壞植保無人機(jī)，還可能會(huì)導(dǎo)致農(nóng)藥噴灑不均或作業(yè)中斷，進(jìn)而影響防治效果。大桂山林場(chǎng)地處山區(qū)，氣候條件復(fù)雜，提升了植保無人機(jī)作業(yè)的不確定性和難度。4）適用范圍有限。①對(duì)于特定環(huán)境的林地，如小面積、高壓線下、信號(hào)弱的區(qū)域，植保無人機(jī)作業(yè)嚴(yán)重受限；②植保無人機(jī)起降點(diǎn)選擇困難，起降點(diǎn)應(yīng)與林地相距較近、地面平整且面積足夠大（一般為35～40 m2），如此才能確保無人機(jī)能夠安全起降和進(jìn)行必要的準(zhǔn)備工作。?

3" 植保無人機(jī)在桉樹病蟲害防治中的具體應(yīng)用

3.1" 無人機(jī)的選型與配置

在大桂山林場(chǎng)桉樹病蟲害防治工作中，選擇合適的植保無人機(jī)是確保作業(yè)效率和效果的關(guān)鍵。其中，大疆T50和T60兩款機(jī)型憑借卓越的性能和先進(jìn)的技術(shù)，在大桂山林場(chǎng)的桉樹病蟲害防治中得到廣泛應(yīng)用，是目前大桂山林場(chǎng)使用最多的機(jī)型。1）大疆T50。大疆T50具有強(qiáng)勁的共軸雙旋翼動(dòng)力系統(tǒng)，采用分體式抗扭固定結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度更高。搭載雙重霧化噴灑系統(tǒng)，霧滴均勻細(xì)密，無滴漏，霧化效果好，適應(yīng)多種藥劑[4]。霧滴粒徑可調(diào)，粒徑在50～500 μm。整機(jī)含電池僅52 kg，噴灑載重40 kg，噴灑流量達(dá)16 L·min-1（2噴頭噴灑）和24 L·min-1（4噴頭噴灑）。為進(jìn)一步保證作業(yè)安全，大疆T50還配有2組有源相控陣?yán)走_(dá)和2組雙目視覺，可精準(zhǔn)描繪地形與障礙物細(xì)節(jié)，集航測(cè)與飛防于一體，可實(shí)現(xiàn)360°全向避障與智能繞行，即使面對(duì)大坡度林地，也能實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)仿地作業(yè)[5]。2）大疆T60。相較于大疆T50，大疆T60在載重和作業(yè)效率上有所提升，最大噴灑載重達(dá)50 kg，并且飛行時(shí)間更長(zhǎng)，適合較長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)作業(yè)。噴灑系統(tǒng)延續(xù)磁力傳動(dòng)葉輪泵結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，耐腐蝕，噴灑效果優(yōu)秀，能實(shí)現(xiàn)最小20 μm的微小霧滴，噴灑流量可達(dá)18 L·min-1（2噴頭噴灑）和28 L·min-1（4噴頭噴灑）。同時(shí)，延續(xù)前后有源相控陣?yán)走_(dá)設(shè)計(jì)，并搭配全新設(shè)計(jì)的三目魚眼視覺系統(tǒng)，觀測(cè)距離提高至60 m。

3.2" 作業(yè)流程與技術(shù)要求

在使用大疆T50或T60進(jìn)行桉樹病蟲害防治作業(yè)時(shí)，遵循一套標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)流程和技術(shù)要求至關(guān)重要，不僅能確保作業(yè)的安全和效率，還能提高防治效果，減小對(duì)環(huán)境的影響。

1）作業(yè)前準(zhǔn)備。①無人機(jī)檢查。在每次作業(yè)前，操作人員需要全面檢查無人機(jī)的螺旋槳、電機(jī)、電池、噴灑系統(tǒng)等關(guān)鍵部件，確保其處于良好狀態(tài)，無損傷或磨損。②噴灑系統(tǒng)校準(zhǔn)。校準(zhǔn)噴灑系統(tǒng)的噴頭，確保噴灑均勻，避免堵塞或泄漏。根據(jù)農(nóng)藥的理化性質(zhì)，調(diào)整噴灑壓強(qiáng)和流量，以達(dá)到最佳噴灑效果。③飛行路線規(guī)劃。使用大疆農(nóng)業(yè)智能飛行軟件，輸入林區(qū)的全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）坐標(biāo)，規(guī)劃飛行路線。軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算最優(yōu)路徑，避免重復(fù)噴灑或遺漏區(qū)域。④作業(yè)參數(shù)設(shè)置。在飛行軟件中設(shè)置飛行速度、高度、噴灑間隔等參數(shù)。飛行速度一般不超過8 m·s-1，根據(jù)桉樹的高度調(diào)整飛行高度，一般為2～4 m，以確保農(nóng)藥有效覆蓋樹冠。

2）作業(yè)中監(jiān)控。①實(shí)時(shí)監(jiān)控。在作業(yè)過程中，操作人員應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控?zé)o人機(jī)的飛行狀態(tài)和噴灑效果，通過飛行軟件觀察飛行軌跡、電池電量、噴灑量等信息，確保作業(yè)順利進(jìn)行。②應(yīng)急處理。如果遇到突發(fā)情況，如無人機(jī)失控、農(nóng)藥泄漏或天氣突變，立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，采取措施保護(hù)無人機(jī)和人員安全，停止作業(yè)并進(jìn)行緊急處理。

3）作業(yè)后評(píng)估。①效果評(píng)估。作業(yè)完成后，評(píng)估桉樹病蟲害的防治效果，可通過無人機(jī)搭載的多光譜相機(jī)拍攝的圖像，分析林木健康狀況，判斷噴灑是否均勻，病蟲害是否得到有效控制。②數(shù)據(jù)記錄。保存飛行路線、噴灑量、農(nóng)藥使用量等數(shù)據(jù)，為后續(xù)作業(yè)提供參考，同時(shí)作為病蟲害防治效果評(píng)估的依據(jù)。③設(shè)備維護(hù)。作業(yè)結(jié)束后，應(yīng)對(duì)無人機(jī)進(jìn)行全面清潔和維護(hù)，特別注意清理噴灑系統(tǒng)，避免殘留農(nóng)藥腐蝕設(shè)備。同時(shí)，檢查電池狀態(tài)，及時(shí)充電或更換。

3.3" 藥劑的選擇與配制

3.3.1" 藥劑選擇

1）化學(xué)農(nóng)藥。①病害防治藥劑。針對(duì)大桂山林場(chǎng)桉樹常見的青枯病、焦枯病、紫斑病、葉斑病等病害，可使用72%農(nóng)用鏈霉素可濕性粉劑3 000～4 000倍液、2%春雷霉素水劑1 000～1 500倍液、75%代森錳鋅可濕性粉劑500～700倍液、75%百菌清可濕性粉劑500～700倍液、50%多菌靈可濕性粉劑1 000～1 500倍液等廣譜性農(nóng)藥予以防治。②蟲害防治藥劑。針對(duì)大桂山林場(chǎng)桉樹常見的桉蝙蛾、油桐尺蠖、小用克尺蛾、刺吸式害蟲等害蟲，可選用10%吡蟲啉乳油1 000～2 000倍液、2.5%氯氰菊酯乳油1 000～2 000倍液、1.8%阿維菌素乳油2 000～3 000倍液等廣譜殺蟲劑予以防治。2）生物農(nóng)藥。為減少化學(xué)農(nóng)藥的使用，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，大桂山林場(chǎng)提倡使用生物農(nóng)藥，如蘇云金桿菌（Bt）、真菌制劑等。這類藥劑對(duì)特定害蟲有特效，并且對(duì)非靶標(biāo)生物和環(huán)境影響較小。3）助劑與增效劑。為提高藥劑的附著力和滲透性，可適當(dāng)添加表面活性劑、黏著劑等助劑，以增強(qiáng)防治效果。

3.3.2" 藥劑配制

1）控制藥劑濃度。根據(jù)農(nóng)藥說明書和病蟲害的實(shí)際發(fā)生情況，確定藥劑的適宜濃度。濃度過高不僅浪費(fèi)資源，還會(huì)增加對(duì)環(huán)境的壓力；濃度過低則可能達(dá)不到防治效果。2）注意混合順序。配制藥劑時(shí)，應(yīng)先加入水，再按順序加入不同藥劑，最后加入助劑。避免直接混合不同藥劑，并且要求不同農(nóng)藥混合使用后，二者不能發(fā)生不良化學(xué)反應(yīng)（水解、堿解、酸解、氧化還原反應(yīng)），以免降低藥效。3）攪拌均勻。配制好的藥液需要充分?jǐn)嚢?，確保藥劑與水完全溶解，避免出現(xiàn)沉淀或分層，保證噴灑時(shí)藥效一致。4）現(xiàn)配現(xiàn)用。藥劑配制后應(yīng)盡快使用，避免長(zhǎng)時(shí)間放置導(dǎo)致藥效下降或藥液變質(zhì)。5）做好防護(hù)。配制藥劑時(shí)，操作人員應(yīng)穿戴好個(gè)人防護(hù)裝備，如手套、口罩、防護(hù)服等，避免直接接觸藥劑。

4" 結(jié)語(yǔ)

植保無人機(jī)的應(yīng)用為大桂山林場(chǎng)構(gòu)建高效、綠色、智能的林業(yè)病蟲害防控體系奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。未來，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)的積累，植保無人機(jī)將在大桂山林場(chǎng)乃至整個(gè)林業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用，為保護(hù)森林資源、促進(jìn)生態(tài)平衡作出更大貢獻(xiàn)。

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（責(zé)任編輯：張春雨）

收稿日期：2025-02-13

作者簡(jiǎn)介：陸桂妹（1985—），本科，工程師，主要從事森林培育、森林資源保護(hù)等。E-mail：345498276@qq.com。