無人機(jī)技術(shù)在農(nóng)業(yè)植保中的應(yīng)用與實(shí)踐

(夏縣農(nóng)機(jī)發(fā)展中心，山西 夏縣 044400)

0 引言

現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)便是各類現(xiàn)代化技術(shù)的引入，而現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)的發(fā)展為整體社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的加快起到了非常重要的推動作用。農(nóng)業(yè)植保是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展中非常重要的一項(xiàng)工作內(nèi)容，農(nóng)業(yè)企業(yè)以及農(nóng)業(yè)機(jī)構(gòu)對于農(nóng)業(yè)植保工作的重視水平均在不斷提升，為了確保現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展，需要現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)植保裝備的合理應(yīng)用。就當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展情況來看，需要致力于提升農(nóng)業(yè)作業(yè)效率，以促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可靠發(fā)展，小型無人機(jī)在農(nóng)業(yè)植保工作中的應(yīng)用充分體現(xiàn)了高新技術(shù)為農(nóng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供的源源動力。

1 小型無人機(jī)在農(nóng)業(yè)植保中的應(yīng)用

夏縣于2016年開始引進(jìn)無人機(jī)，由最初的4旋翼發(fā)展到6旋翼、8旋翼，載藥量由10 kg發(fā)展到30 kg，主要應(yīng)用于小麥、玉米、中藥材及果園的病蟲害防治及葉面肥的噴灑。每臺無人機(jī)年植保作業(yè)面積666.67～1 000 hm2。經(jīng)過幾年來的大力推廣，無人植保飛防技術(shù)在全縣得到了普遍應(yīng)用，受到廣大農(nóng)戶特別是種植大戶的青睞，產(chǎn)生了較好的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益。無人機(jī)在農(nóng)業(yè)植保中的應(yīng)用能夠降低農(nóng)藥殘留，噴藥時霧化效果好，噴灑均勻，且產(chǎn)生的風(fēng)力大，使農(nóng)作物正反面均能著藥，農(nóng)藥使用量減少，使用效率及效果提高，有效保證了農(nóng)作物產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量。由于無人機(jī)植保飛防技術(shù)采用遠(yuǎn)程遙控，農(nóng)藥對植保人員的傷害小。通過實(shí)踐對比，無人機(jī)噴藥效率為3～4 hm2·h-1，約是人工噴藥的30～50倍。另外，無人機(jī)還能夠幫助種植人員觀察農(nóng)作物是否存在病蟲害情況以及病蟲害的發(fā)生程度，根據(jù)病蟲害的類型以及狀況制定防治方案，同時能夠幫助除草藥劑的合理配制。無人機(jī)監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用還能夠?qū)r(nóng)作物生長過程中的水分需求進(jìn)行分析，可根據(jù)農(nóng)作物的蓄水狀況來進(jìn)行灌溉工作的有效開展，保證農(nóng)作物生長過程中有充足的水分供應(yīng)。另外無人機(jī)技術(shù)的實(shí)施，還能通過對種植范圍內(nèi)各類農(nóng)作物的生產(chǎn)情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，分析該地塊最適宜的種植類型，便于種植方案的制定以及優(yōu)化調(diào)整[2]。

2 存在的問題

2.1 小型無人機(jī)技術(shù)不夠成熟

無人機(jī)的未來發(fā)展前景非常廣闊，但是就當(dāng)前農(nóng)業(yè)植保技術(shù)層次情況來看，并不能夠完全適應(yīng)，綜合考慮主要是由于該項(xiàng)技術(shù)尚不完全成熟。如何提升實(shí)際操作技術(shù)，保證環(huán)保性等各項(xiàng)要求是相關(guān)科研人員需要及時面對并解決的問題。除了要提升其技術(shù)的實(shí)際適用性之外還要增強(qiáng)蓄電能力，提高工作效率，簡化操作要求，緩解程序的操作壓力等，此類問題均是相關(guān)技術(shù)人員需要重點(diǎn)突破的問題[3]。

2.2 技術(shù)專業(yè)化程度有待提高

從2016年全國農(nóng)業(yè)植保工作中無人機(jī)的使用統(tǒng)計(jì)情況來看，其整體使用面積以及應(yīng)用實(shí)用性方面呈增長的趨勢，各類服務(wù)組織以及商戶對于無人機(jī)農(nóng)業(yè)植保工作認(rèn)可的意識在不斷提升，而各類植保無人機(jī)的購買量也在大幅提升，但是整體來看購機(jī)用戶較為分散，主要還是農(nóng)場合作社以及農(nóng)業(yè)大戶等，雖然此類人群在農(nóng)業(yè)無人機(jī)植保操作過程中經(jīng)過了專業(yè)培訓(xùn)，能夠較為熟練地對無人機(jī)進(jìn)行操作完成植保工作，但是由于實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)不足，仍然存在工作效率較低的情況，部分工作人員并不具備較強(qiáng)的控制能力，無法及時應(yīng)對植保無人機(jī)工作中出現(xiàn)的各類突發(fā)性情況。因此，加強(qiáng)相關(guān)操作人員的技術(shù)掌握以及對無人機(jī)的認(rèn)識是非常重要的[4]。

2.3 后期維護(hù)服務(wù)體系不健全

雖然無人機(jī)的購置數(shù)量在增長，植保水平也在不斷提升，但是其售后維修網(wǎng)點(diǎn)卻比較少，且網(wǎng)點(diǎn)相關(guān)的設(shè)施設(shè)備相對來說比較滯后，維修專業(yè)人才也比較少，需要針對此類問題進(jìn)行加強(qiáng)和完善。

2.4 作業(yè)保護(hù)強(qiáng)度較弱

無人機(jī)技術(shù)發(fā)展速度的加快，應(yīng)伴隨著相應(yīng)保護(hù)措施的完善，如在實(shí)際操作過程中未能完成相關(guān)保護(hù)管理工作，一切人為因素以及其他因素均可能導(dǎo)致無人機(jī)的正常使用受到影響，增加了無人機(jī)植保工作開展的風(fēng)險，造成較為嚴(yán)重的后果。因此，雖然無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展速度比較快，但是需要充分考慮其使用過程中出現(xiàn)的小概率事件，避免潛在作業(yè)風(fēng)險影響到整體植保工作的順利開展。

2.5 技術(shù)防護(hù)重視度不夠

工作人員在進(jìn)行無人機(jī)操作時，除了要避免各類人為因素導(dǎo)致的工作失誤情況，還需要考慮其他不可控因素，比如環(huán)境因素、天氣因素等。因此，操作人員在無人機(jī)操作過程中需要具備一定的危險預(yù)知能力，同時無人機(jī)操作不標(biāo)準(zhǔn)還可能危及工作人員人身安全，但是大部分無人機(jī)研發(fā)企業(yè)并未充分考慮此類問題，部分企業(yè)針對此類問題進(jìn)行了相應(yīng)的防治措施調(diào)整，但是重視程度仍然有待加強(qiáng)[5]。

3 應(yīng)用建議

3.1 加強(qiáng)技術(shù)開發(fā)工作

各地區(qū)實(shí)際情況不同，無人機(jī)的實(shí)際投入范圍也有所不同。需要先進(jìn)行小范圍的試驗(yàn)示范，如實(shí)驗(yàn)結(jié)果較為理想，符合相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)方可進(jìn)行進(jìn)一步的技術(shù)推進(jìn)。加強(qiáng)無人機(jī)風(fēng)險系數(shù)的把控，提升其技術(shù)產(chǎn)值，避免出現(xiàn)盲目作業(yè)的情況，盡可能降低操作不當(dāng)所造成的損失，充分發(fā)揮出無人機(jī)在植保技術(shù)中的應(yīng)用優(yōu)勢。

3.2 建立專業(yè)性服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)

為了確保小型無人機(jī)在植保工作中的實(shí)際應(yīng)用效果，相關(guān)部門需要加強(qiáng)網(wǎng)點(diǎn)建設(shè)，提升網(wǎng)點(diǎn)的服務(wù)質(zhì)量以及服務(wù)效率，配備專業(yè)的人才隊(duì)伍，提升整體操作人員的技術(shù)水平，以確保植保作業(yè)的可控性。定期對專業(yè)人才進(jìn)行培訓(xùn)以及管理，確保所有操作人員均能夠熟練規(guī)范的對無人機(jī)設(shè)備進(jìn)行操作，盡可能避免操作不善導(dǎo)致出現(xiàn)的各類危險事故。

3.3 促進(jìn)無人機(jī)飛行技術(shù)廣泛交流學(xué)習(xí)

可以通過階段性信息交流活動的開展，了解無人機(jī)植保工作的開展情況，降低技術(shù)層面的缺陷引起的故障隱患。對于無人機(jī)飛行的各類技術(shù)以及經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)查和總結(jié)，以確保無人機(jī)的準(zhǔn)確使用。另外，可以適當(dāng)延展無人機(jī)在農(nóng)業(yè)植保方面的使用范圍，通過各類實(shí)際使用建議及提案的反饋，對企業(yè)研發(fā)技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。

3.4 提高農(nóng)用小型無人機(jī)的質(zhì)量

在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定的同時，還需要國家出臺相應(yīng)的法律法規(guī)，針對無人機(jī)的正確安全使用進(jìn)行明確的規(guī)定。協(xié)調(diào)相關(guān)部門制定合理的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。由于無人機(jī)自身具有一定的特殊性，不同企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)時的標(biāo)準(zhǔn)也有所不同，要嚴(yán)格控制好研發(fā)企業(yè)的資質(zhì)以及技術(shù)掌握情況，確保植保無人機(jī)的生產(chǎn)質(zhì)量。

4 結(jié)語

綜上可知，我國作為農(nóng)業(yè)大國盡早完善現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)，加強(qiáng)各類機(jī)械設(shè)備在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)進(jìn)程中的使用，對于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展有非常重要的作用。無人機(jī)作為其中較為先進(jìn)的設(shè)備類型，需要不斷完善相關(guān)研發(fā)提升無人機(jī)使用的可控性，盡可能降低使用過程中的風(fēng)險隱患，以適應(yīng)大環(huán)境的農(nóng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。

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