智能植保無(wú)人機(jī)防治煙蚜試驗(yàn)分析

裴洲洋+李世金+劉國(guó)俠+冉法芬+張業(yè)輝+江春+陳由鴻+朱啟法

摘 要：該文通過(guò)大田試驗(yàn)研究了植保無(wú)人機(jī)防治煙蚜的防治效果。結(jié)果表明，無(wú)人機(jī)農(nóng)藥噴灑效率率是人工的31倍，相對(duì)于電動(dòng)噴霧器作業(yè)防效提高7.03個(gè)百分點(diǎn)。無(wú)人機(jī)噴灑均勻，藥液覆蓋度趨勢(shì)為頂葉>上二棚葉>腰葉>下二棚葉。從藥液分布情況來(lái)看，無(wú)人機(jī)可滿足植保作業(yè)的噴灑質(zhì)量，作業(yè)均勻性、穿透性優(yōu)于人工作業(yè)。

關(guān)鍵詞：植保無(wú)人機(jī)；煙蚜；防效；效率

中圖分類(lèi)號(hào) S252.3；S435.11 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2017）22-0072-02

煙草病蟲(chóng)害的統(tǒng)防統(tǒng)治不僅依賴(lài)于高效、低毒農(nóng)藥的安全使用，更依賴(lài)于科學(xué)的施藥方式和高效植保機(jī)械的推廣。農(nóng)藥、藥械、施藥技術(shù)是科學(xué)合理使用農(nóng)藥的3個(gè)重要環(huán)節(jié)。無(wú)人機(jī)飛防技術(shù)是利用輕小型無(wú)人機(jī)為載體，在飛行器上搭載農(nóng)藥噴霧設(shè)備，通過(guò)引入精準(zhǔn)定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)，以“云服務(wù)、大數(shù)據(jù)”為技術(shù)背景，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化作業(yè)。

無(wú)人機(jī)飛防技術(shù)作為一項(xiàng)適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和現(xiàn)代植保需求的一項(xiàng)新型技術(shù)，以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，為植保技術(shù)的發(fā)展開(kāi)辟了一片新的天地，將是傳統(tǒng)植保方式的替代和“革命性”升級(jí)。2017年，為推動(dòng)現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)發(fā)展，提高煙區(qū)綠色防控技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)減量控害、節(jié)本增效、農(nóng)藥零增長(zhǎng)，安徽皖南煙葉有限責(zé)任公司開(kāi)展了無(wú)人機(jī)在烤煙上防治煙蚜試驗(yàn)，并對(duì)作業(yè)結(jié)果進(jìn)行了分析。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 供試煙草品種為云煙97，3月18日移栽，株行距為0.45m×1.2m。供試藥劑為5%吡蟲(chóng)啉乳油，德強(qiáng)生物股份有限公司生產(chǎn)。供試機(jī)型為極飛P20，廣州極飛科技公司生產(chǎn)，四旋翼植保無(wú)人機(jī)。尺寸為1.18m×1.18m×0.41m，作業(yè)高度1～10m。最大起飛重量27kg，作業(yè)速度1～8m/s。變量噴灑系統(tǒng)，噴霧霧化標(biāo)準(zhǔn)為80～130μm，噴頭直徑60mm，噴灑流量為3000～12000mL/hm2，噴幅寬度1.5～3m。電力系統(tǒng)使用鋰電池。背負(fù)式電動(dòng)噴霧器為世達(dá)牌3WBD-16型，負(fù)式桶身外形尺0.38m×0.18m×0.53m，工作壓力4～5kg。人工手動(dòng)噴霧器為衛(wèi)士牌WS-16型，1.14m×0.44m×0.640m。山東衛(wèi)士植保有限責(zé)任公司生產(chǎn)。水敏試紙為瑞士先正達(dá)公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 防效試驗(yàn) 共設(shè)3個(gè)處理。處理Ⅰ：無(wú)人植機(jī)保機(jī)飛防；處理Ⅱ：背負(fù)式電動(dòng)噴霧器；處理Ⅲ：未噴藥，為空白對(duì)照（CK）。各處理其他田間管理措施一致。每個(gè)作業(yè)處理作業(yè)時(shí)間均為2h，作業(yè)后統(tǒng)計(jì)作業(yè)面積，7d后統(tǒng)計(jì)防效。

1.2.2 穿透性實(shí)驗(yàn) 使用水敏試紙檢測(cè)無(wú)人機(jī)噴灑穿透性質(zhì)量。將水敏試紙固定在葉片上，上部葉5片，中部葉5片，下部葉片5片。作業(yè)結(jié)束后，取下試紙，用DepositScan進(jìn)行掃描分析。

1.3 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地點(diǎn)為安徽省宣城市安徽皖南煙葉有限責(zé)任公司滬皖現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)高科技示范園。作業(yè)植物對(duì)象為烤煙，園區(qū)田塊平整開(kāi)闊，集中連片53.33hm2左右。

1.4 調(diào)查方法 在施藥7d后開(kāi)展防效調(diào)查，每個(gè)處理選取3塊以上有代表性的煙田，采用對(duì)角線5點(diǎn)取樣方法，每點(diǎn)不少于10株，調(diào)查整株煙蚜數(shù)量，計(jì)算有蚜株率及蚜量指數(shù)。0級(jí)：0頭/葉。1級(jí)：1～5頭/葉。3級(jí)：6～20頭/葉。5級(jí)：21～100頭/葉。7級(jí)：101～500頭/葉。9級(jí)：大于500頭/葉。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析 計(jì)算公式如下：

蚜量指數(shù)=[Σ（各級(jí)葉數(shù)×該級(jí)別值）/（調(diào)查總株數(shù)或葉數(shù)×最高級(jí)值）]×100；

防效（%）=（空白蚜指數(shù)-處理蚜指數(shù)）/空白蚜指數(shù)×100

2 結(jié)果與分析

2.1 作業(yè)效率 將作業(yè)區(qū)域劃分為無(wú)人機(jī)組區(qū)及人工組區(qū)，作業(yè)前均不進(jìn)行其他操作。2個(gè)處理組均在規(guī)定的2h內(nèi)進(jìn)行配藥，施藥作業(yè)，作業(yè)結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，無(wú)人機(jī)組3次重復(fù)的作業(yè)面積分別為4hm2、4.13hm2、4.06hm2，平均作業(yè)面積為4.06hm2，平均作業(yè)效率為2.03hm2/h。人工組3次作業(yè)面積分別為0.13hm2、0.12hm2、0.14hm2，平均作業(yè)效率為0.065hm2/h。無(wú)人機(jī)作業(yè)效率是傳統(tǒng)人工的31倍。

2.2 防治效果 各試驗(yàn)處理對(duì)煙蚜的防治效果如表2所示。由表2的調(diào)查結(jié)果表明，植保無(wú)人機(jī)試驗(yàn)處理的蚜量指數(shù)為6.85，平均防效為79.78%。而傳統(tǒng)電動(dòng)噴霧器處理平均蚜量指數(shù)為9.19，防效為72.45%，無(wú)人機(jī)相對(duì)與電動(dòng)噴霧器可提高防效7.03個(gè)百分點(diǎn)。

2.3 穿透性分析 1～4號(hào)采樣點(diǎn)布置于上部葉片，6～10號(hào)采樣點(diǎn)布置于中部葉片，10～15號(hào)采樣點(diǎn)布置于下部葉片。由表3可知，上部葉片點(diǎn)密度均值為46.82，回收率均值為26.82%；中部葉片點(diǎn)密度值為34.44，回收率均值為22.64%；下部葉片點(diǎn)密度均值為23.02，點(diǎn)，回收率均值為11.92%。全株葉片基本能覆蓋。第三輪次作業(yè)，葉片從頂葉到腳葉，藥液覆蓋度整體趨勢(shì)為頂葉>上二棚葉>腰葉>下二棚葉。從藥液分布情況來(lái)看，可滿足植保作業(yè)的噴灑質(zhì)量，作業(yè)均勻性、穿透性優(yōu)于人工作業(yè)。

3 小結(jié)與討論

無(wú)人機(jī)作業(yè)高度為1.5～1.7m，飛行勻速平穩(wěn)，旋翼螺旋槳產(chǎn)生的下壓氣流使藥液均勻到達(dá)植株中下部葉片和莖稈，相比于背負(fù)式電動(dòng)噴霧，更能確保作業(yè)質(zhì)量，且作業(yè)效率可提高 30倍以上，節(jié)水95%以上。

目前，無(wú)人機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的自動(dòng)化和智能化，其應(yīng)用的北斗導(dǎo)航系統(tǒng)可將定位精度精確到厘米級(jí)水平，其操控平臺(tái)簡(jiǎn)單方便，可實(shí)現(xiàn)一人同時(shí)操控3臺(tái)無(wú)人機(jī)，大大降低了飛防人工成本，提高了操控舒適性，具備了大面積作業(yè)、大規(guī)模作業(yè)的硬件基礎(chǔ)條件。

在無(wú)人機(jī)推廣中，受制于成本、市場(chǎng)等多種因素影響，無(wú)人機(jī)作業(yè)費(fèi)用相對(duì)人工偏高10%左右，大面積推廣仍具有一定的難度，在下步推廣過(guò)程中，可采用合作社統(tǒng)一服務(wù)的模式進(jìn)行，即由合作社組建飛防隊(duì)伍，將購(gòu)機(jī)成本分?jǐn)傇诤献魃缰?，采取合作?煙農(nóng)主體實(shí)施，煙草公司適當(dāng)補(bǔ)貼的模式進(jìn)行推廣。隨著用工成本的逐年增高以及無(wú)人機(jī)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)人機(jī)的應(yīng)用成本將越來(lái)越低，其技術(shù)優(yōu)勢(shì)將越來(lái)越明顯，大規(guī)模應(yīng)用將是大勢(shì)所趨。

參考文獻(xiàn)

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（責(zé)編：張宏民）endprint