植保无人机在农田病虫害防治中的应用,该文是关于病虫害防治方面论文写作技巧范文跟植保无人机和病虫害防治和农田类论文参考文献范文.
病虫害防治论文参考文献：
近年来,我国农村劳动力大量转移,农户承包土地的经营权流转明显加快,土地适度规模经营方兴未艾,在新的形势下,植保工作任重道远.传统的植保作业方式如田间人工作业和机械作业,作业方式原始、落后,难以抵御大范围、暴发性病虫害.植保无人机作为现代植保最前沿的技术,以其作业灵活、可远距离操控等众多优势,迅速引起了农业部门和广大种植户的关注.植保无人机,是指用于农林植物保护作业的无人驾驶机,由飞行平台、飞行控制系统、喷洒机构三部分组成,通过地面遥控或GPS飞控,来实现喷洒作业,可以喷洒药剂、种子、粉剂等.由于植保无人机体积小、重量轻、运输方便、可垂直起降、飞行操控灵活,对于不同地域、不同地块、不同作物等具有良好的适应性,因此不管在我国北方还是南方,丘陵还是平原,大地块还是小地块,植保无人机都拥有广阔的应用前景.其必将成为农机装备现代化升级的主要助力.然而,植保无人机应用在我国农业上尚处于起步阶段,如何凸显区别于传统植保方式的优势,研究有效推广模式具有重要的实践意义.为此笔者撰写此文,试图从国内外植保无人机发展现状、植保无人机的应用优势、存在问题及对策等方面进行深入的探讨,以期为我国的植保无人机发展贡献自己的力量.
一、国内外植保无人机发展现状
1．国外的现状
1912年,加拿大已经开始将飞机作为大田作物、果园等喷洒农药的辅助工具,起初只有固定翼飞机可以使用,自1947年起,固定翼和旋翼飞机均可用于喷施农药.从1 918年美国第一次用飞机喷洒农药防治蝗虫开始,正式拉开了航空植保的历史序幕,但直到1987年,日本YAMAHA公司才生产出世界上第一台农用植保无人机（R-50）.经过近30年的发展,目前日本拥有2346架已经注册的农用植保无人机,操作人员14163人,成为世界上农用无人机喷药第一大国.据国内参观过YAMAHA农用植保无人机喷洒现场的专家介绍,目前日本的农用植保无人机及其配套施药技术发展比较成熟,已经达到在短时间内加注汽油、补充药剂,操作实现“傻瓜式”,施药效率很高.日本地形以山地为主,农民种植的地块较小,普通大型农业机械和有人驾驶飞机难以进行植保工作,所以日本政府对植保无人机进行大力宣传,并且不断加强科研力度完善无人机性能,自2012年以来已投入约1000万美元用于植保无人机相关技术研发.
在美国,农业生产组织主要以大农场为主,需要大面积喷药时,主要以载药量更大的有人机喷洒,无人机喷药比较少.在有人机喷药方面,美国是目前农业航空装备技术最先进、应用最广泛的国家,其农业航空服务组织体系完善,航空施药作业规范,施药部件系列齐全.一些精准农业技术手段如GPS自动导航和施药自动控制系统,各种作业模型已步入实用阶段,作业精准、高效,对环境的污染低.目前,从事生产、研究和使用无人机的除了日本和美国,还有俄罗斯、以色列、法国、英国、南非等.
2．国内的现状
2010年,我国首架植保无人机试飞成功,随后众多企业纷纷涉足无人机低空植保领域,促进了植保无人机技术的不断提升.农业植保用无人机主要以无人直升机为主,优点是能更好适应中国复杂地况的起降；固定翼无人机因为需要修建跑道等原因,更适宜规模种植的大农场.目前,我国在开展航空植保防治时多采用固定翼有人飞机,这类飞机作业效率高,但是药液飘移较多,精准度较差,容易造成农药浪费和环境污染.因此,不适于复杂地形或障碍物多的作业环境以及家庭联产承包的中、小田块的病虫害防治,更不适于慢速度的超低空飞行防治作业.
中国农业既有大型农场,也有以家庭为单位的小农经济,但以小农经济为主,以往的植保机械主要以中小型喷杆喷雾机喷雾、背负式喷雾器喷雾为主,大多应用在平原和大块田的小麦、玉米等旱作病虫害防治上；对于水田作物的药液喷施,以上喷施方式则失去了原有的优势.南方以小地块、梯田、丘陵等为主,不适合地面大型植保机械和大型有人机开展植保作业工作.类似于日本和韩国的农业现状,农用植保无人机无疑是一种很好的施药器械.但我国在无人机机身、喷施部件和配套的施药技术等方面还处于发展阶段,有待完善.十几年前,国内部分研究无人直升机的单位以及航模发烧友,进行了无人直升机喷洒农药的尝试,但苦于没有专业的植保知识和药械知识,以及对植保市场十分陌生,所以进展一直不大.2010年以后,一些农药生产企业开始引入无人直升机航空植保项目,大大推动了该项目在国内的发展.如河南安阳全丰公司,不仅生产系列农用施药的无人机,而且提供专业化的航空作业培训.此外,还可直接为客户提供优质的航空施药服务,从而使用户减少购买作业飞机和飞控操作学习的成本.
二、植保无人机的应用优势
1．高效安全
植保无人机飞行速度快,规模作业能达到每小时4—10hm2,其作业效率是普通地面植保机具的8倍,是传统人工作业的30倍以上,尤其在水田作业、高秆作物和应对暴发性病虫害等方面有突出的优势.植保无人机通过地面遥控或GPS飞控操作,喷洒作业人员远距离操作避免暴露于农药下的危险,提高了喷洒作业的安全性.
2．节约水药,降低成本
研究显示,采用背负式喷雾器施药方法得当的情况下,农药有效附着率也只能达到15%左右,这就意味着大量的药液被浪费掉,流失到土壤、水体和空气中,由此对环境造成了严重污染.植保无人飞机采用低量喷雾技术,雾滴小、喷布均匀,至少可以节约50%的农药使用量,节约90%的用水量,很大程度降低了资源成本.本文以3WQF80-10型农用植保无人机为例,说明其防治效果,详见表1、图1.
3．防治效果显著
植保无人机具有作业高度低,飘移少,可空中悬停等特点,喷洒农药时旋翼产生的向下气流有助于增加药液对农作物的穿透性,防治效果相比传统作业提高15%N35%.
4．操作简便
植保无人机整体尺寸小,重量轻,起飞停靠不受地域限制,操作人员一般经过短期的训练即可掌握要领并执行任务.高端的无人机甚至可以实现GPS飞控操作,按照设定的程序执行任务,从而避免漏喷或重喷.
5．人工作业、传统植保机械与植保无人机性能比较
农作物植保作业常见的是人工和机械田间作业,相对而言植保无人机性能优势如表2所示.首先,无人机作业效率和效果远远优于田间人工作业和传统机械作业,并且能够将农药喷洒到作物的根部和茎叶背面,这是现有植保作业方式无法达到的作业效果；其次,从成本来看,无人机进行植保作业更省药、省水,更环保,可降低资源成本,作业为1 20元／hm2,不及传统植保机械的1／7；最后,从便利性来看,虽然无人机进行植保作业需要经专业培训的飞控手进行操作,但其适宜绝大多数农田,且飞控手在施药时远距离进行操作,避免了田间人工作业或传统机械作业造成的农药中毒.对于农业大省,无人机植保更能显示其优越性.由于农作物用药适期仅几天,田间人工作业或传统植保设备的工作效率低下,无法短时间对大面积农田进行植保服务,如果出现虫病灾害突然暴发,只有植保无人机才能够高效应对病虫的蔓延和迁移.
（未完待续）
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