植保无人机——助力植保机械化
植保无人机,又名无人飞行器,顾名思义是用于农林植物保护作业的无人驾驶飞机,一般由飞行平台、导航飞控、喷洒机构3 部分组成,通过地面遥控或导航飞控,实现喷洒作业,可以喷洒农药、种子、肥料等。
日本是最早将小型无人机用于农业生产的国家。在经历了40 多年的发展后,至2018 年5 月,日本植保无人机市场装机总容量达2 788 架、航空施药面积占总耕地面积的50%以上,配套施药技术也更加成熟。我国植保无人机研发起步较晚,自2006 年第一次中日南京航空植保研讨会后,我国借鉴日本航空植保的经验,开始无人机的产业化探索。2010 年,我国第一架商用植保无人机交付市场,正式开启了我国植保无人机产业化的序幕。2012 年,以全国首次“低空航空施药技术现场观摩暨研讨会”为起点,植保无人机低空低量作业逐渐兴起。经约10 年的发展,我国植保无人机发展迅猛,成就非凡。据农业农村部相关部门统计,2020 年我国植保无人机全年累计销售量达6 万多台,与此相应的,植保无人机保有量预计已达约11 万台,作业面积约6 670 万公顷次。已经在包括水稻、小麦、玉米、甘蔗、果树、棉花等多种作物上进行了病、虫、草害防治作业,植保无人机也从早期的实验性产品发展成为一种常见农业生产机械。市场需求带动产业升级换代,无人机市场也从最初的专人操作逐渐向“傻瓜机”的智能化方向发展,这必然会积极推动我国植保机械化水平的提升。

植保无人机

无人机田间喷施除草剂
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无人机喷施2 甲·灭草松后耳叶水苋中毒症状

无人机喷施2 甲·灭草松防除耳叶水苋效果
然而,目前无人飞机防控作业(以下简称飞防作业)绝大多数用于杀虫剂和杀菌剂,出于安全性考量,除草剂并未大规模推广使用飞防作业,但杂草防除是植保工作中的重要一环,对飞防有更大的需求。考虑到植保无人机具有省时省力、高效、喷洒精准、节水和省药等特点,现在采用飞防喷施除草剂正在被越来越多的种植者接受。
对除草剂而言,传统的人工施药,每667 平方米喷液量需要20~30 升,而植保无人机飞防作业,每667 平方米喷液量仅1~2 升,节水率可达90%以上。同时,由于喷施精准,加速药液渗透吸收,减少蒸发,飞防作业比传统人工施药能有效减少浪费,降低用药量和使用成本。虽然飞防具有如此之多的优点,令人心动,但除草剂飞防作业仍有诸多风险,要记住,不是所有的除草剂都是适合飞防作业的。
除草剂飞防作业的风险主要体现在以下三方面:一是作物安全性风险,由于飞防的每667 平方米用水量仅1~2 升,飞防浓度是人工喷雾浓度的15 倍左右,高浓度会带来药效的提升,但同时作物在高浓度除草剂情况下也极易产生药害;二是飘移性风险,由于飞防雾滴极细,特别容易挥发、飘移,影响到邻近作物的安全;三是防效稳定性风险,由于大多数除草剂剂型的理化指标是按使用普通喷雾器设计的,高浓度下飞防稀释液会出现沉淀、喷雾头堵塞等现象,从而导致防除效果下降。
针对以上风险,除了严格按照飞防作业要求的技术参数进行操作外,还要注意以下几个要点:一是要选择安全性高的除草剂产品进行飞防作业,如土壤处理除草剂苄嘧·丙草胺、茎叶处理除草剂氰氟草酯、 唑·氰氟等,严禁选择安全系数低的产品进行飞防;二是配制飞防药液时要添加一定量的助乳化、促沉降、防飘移、抗蒸发、易附着等喷雾助剂,确保取得好的飞防作业效果;三是要选择晴好微风天气条件进行飞防作业,防止药液飘移到邻近作物上,同时要避开在高温天气条件下作业,防止药液过快蒸发而影响除草效果。