引言

柳城縣是一個低丘谷地、巖溶、低山交錯的半丘陵地 區。融江自北向南流，將縣境劃為東西兩大塊，東部為丘 陵和山地，西部系巖溶石山和丘陵交錯地區。西北部地勢 較高，由東、西兩面向中部融江遞降。中部融江沿岸以低 丘平原為主，地勢平緩，海拔 200 m 以下。可耕地資源多并且宜果宜林面積大，有利于發展生態農業和生態林業。柳城縣地處桂中以北，屬亞熱帶季風氣候，氣候溫和，光熱 充足，雨量充沛，多年平均氣溫為 20. 1 ℃ ，極端最高溫度為 39. 4 ℃ ，極端最低溫度 - 2. 5 ℃ ，平均無霜期 334 天，年平均降雨量1348. 6 mm，最大降雨量1623. 8 mm，最小降雨量 986 mm，年平均蒸發量 1419. 5 mm，相對濕度 78% 。現年降雨量少于蒸發量，3 ～ 5 年間常有旱災或洪澇出現。常年主導風向為東南風，平均風速 1. 4 m / s。我國的農業發展中，水稻是重要的糧食供給作物。為確保水稻產量， 在種植水稻時要采取科學措施有效防治病蟲害，以免因病 蟲害影響水稻產量。我國在防治水稻種植病蟲害中，采取 傳統的人工噴藥的方式。在農業機械化的發展中，水稻種 植也逐漸朝機械化方向發展，在防治病蟲害方面采取的有 效方式就是小型植保無人機。本文主要介紹國內外小型 植保無人機的發展現狀，并介紹小型植保無人機在水稻全 程病蟲害防治中的應用。

1 國內外應用小型植保無人機的現狀

小型植保無人機在國外的應用主要是在亞洲，使用較 多的國家是韓國和日本。歐美美國在噴灑農藥時，通常是 利用的大型飛機。比如美國有廣闊的土地面積，其有較多 耕地，而比較集中。小型植保無人機的作業面積比較小， 在噴灑農藥的時候效果不夠好，并且美國的航空非常發 達，使用大型飛機防治水稻的病蟲害更為方便。日本最早 研究和應用小型植保無人機，同時也是該項技術最為成熟 的一個國家。日本有較大的人口密度，但耕種土地有限， 地少人多，因此每戶耕地面積較小，而日本的主要種植作 物就是水稻［1］。日本單一化的耕種環境，為發展小型植保無人機創造了良好條件。

我國也是處于地少人多的狀態，種植水稻主要是小型、分散式的農田，在噴灑農藥的時候，大型機械到農田中工作很容易出現機械沉陷。所以，我國種植水稻、防治水稻病蟲害都是采取人工作業方式。依據我國種植水稻的特點，創新和改良小型植保無人機，從而更加符合我國種植農田的情況。我國從 2011 年開展大規模地示范和使用小型植保無人機，不但使種植水稻的機械化程度得到提升，在防治病蟲害中也取得了較好的應用成果。

2 水稻全程病蟲害防治中小型植保無人機的應用

2. 1 小型植保無人機提供給農民全面植保方案

在農業生產中，小型植保無人機屬于新型科技產品， 研制和應用小型植保無人機能提供全面植保方案，使農民 有科學的依據可以遵循，從而提高農業種植產量。生產小 型植保無人機的成本比較高，并且需要操作人員具備一定 專業知識，目前應用小型植保無人機的大部分是專業植保 公司。專業化植保公司會提供給農民有效防治水稻種植 中病蟲害的方案，在認可該方案后農民會和植保公司簽訂 一整年防治病蟲害的指標，專業植保公司依據防治指標實 施全機械化的作業，從而有效處理水稻種植中出現的病蟲 害［2］。研究和使用小型植保無人機改變了植保公司提供 服務的模式，促進植保公司朝正規化方向發展。植保公司 在依據防治指標來防控病蟲害時，逐漸創建更多專業化的 航空噴霧團隊，從而使水稻生產中使用機械的概率得到有 效提升，確保水稻種植的經濟效益。

2. 2 水稻生產機械化得到有效提高

近幾年，科學技術不斷發展，我國水稻的生產已經實 現了收割和插秧的機械化。而在防治水稻生產病蟲害中， 我國采用的主要是人工防治措施。作業過程中消耗大量 人力，作業效率不高。在機械化防治病蟲害中，最早時我 國采用的是大型植保機，但是在噴灑農藥的過程中常常會 導致陷泥，嚴重影響到噴灑農藥的效率和進度。而小型植 保無人機的噴灑作業主要是在空中完成，能有效節省人 力，有效避免植保機械陷泥的問題，避免了人工噴灑和大 型化植保機械在噴灑時的劣勢。

2. 3 小型植保無人機的噴灑作業適合各種地形

在農業生產的機械化進程中，研究主要問題之一就是 機械無法有效適應各種地形，假如地形較為崎嶇不適合開 展機械工作，或機械在農田工作中不能正常停歇，都會嚴 重影響農業生產的機械化。小型植保無人機完成噴灑作 業主要是在空中，作業過程不會被地形所影響。同時，小 型植保無人機體型較小，在噴灑作業的時候不用構建專門 的升降平臺，只要在田間騰出大概 2. 25 m2 的正方形空地，小型植保無人機就可以有效升降［3］。因此，田間的閑 置道路、空地等都能作為升降小型植保無人機的平臺。假 如種植水稻的地形是丘陵、山地等不適合無人機停放，在 要開展農藥噴灑作業的時候，可以人工搭建平臺，從而確 保小型植保無人機可以在這些不平坦的地形中也能升降， 正常實施農藥噴灑作業。

2. 4 符合環保和節約用藥用水的要求

近幾年，我國在防治水稻生產病蟲害的主要要求是： 環保、節約用藥和用水，防治病蟲害過程中小型植保無人 機的有效應用能夠滿足這些要求。農藥噴灑時，依據飛行 速度、防治對象（ 也就是病蟲害） 的要求、所用農藥特點等差異，控制小型植保無人機噴霧量在 300 ～ 1000 mL / 畝之間。相比常規噴霧，小型植保無人機的噴霧特點是： 噴灑的霧滴分布更均勻、霧化效果更好。小型植保無人機在開 展噴霧作業時，農藥中可加入防飄逸的助劑、抑制蒸騰的 藥劑、滲透劑和展著劑等等，從而使勞動力成本、農民投入 都得到一定程度的減少，有效提升水稻生產的經濟效益。除此之外，在利用小型植保無人機開展農藥噴灑的作業 時，還可以借助氣流作用將藥劑均勻地噴灑到水稻葉片和 莖稈表面，避免藥劑長期殘留在水層和田間的土壤中，可 達到更好的環保效果。

2. 5 保障農藥噴灑作業人員的安全

在噴灑防治水稻病蟲害的農藥時，假如農藥噴灑作業人員和藥劑的接觸距離過近，藥劑有可能會沾染在作業者的身上，嚴重影響到作業者人身安全。在利用小型植保無人機噴灑農藥時，采取的噴灑方式是遠距離遙控，作業者主要利用地面站對衛星信號進行接收，遠距離遙控小型植保無人機，有效防止作業人員與藥劑直接接觸，從而有效保障農藥噴灑作業者人身安全。

3 小型植保無人機發展存在的問題

我國小型植保無人機的應用尚且處于發展階段，大部分農業地區都還沒有普及和應用。小型植保無人機在發展中存在一些技術問題：

（ 1） 國內小型植保無人機的荷載能力通常比較小，其作業面積也較小。盡管小型植保無人機的體積小，能夠使工作效率大幅度提高，然而在用于大型農場中時，假如操作人員不具備專業技術基礎，無法在短時間里完成防治水稻病蟲害的噴灑工作。

（ 2） 小型植保無人機還處于發展初期，沒有制定基本行業標準和行業規范，專業培訓機器使用的組織還比較少。這種情況導致農民在使用機器中假如遇到問題，就只好和廠家溝通，通常會導致作業被耽擱，工作效率大大降低。

（ 3） 在小型植保無人機中所噴灑的專用藥劑，還未制定行業或國家層面的使用要求和統一化標準，通常情況 下，農民都會用一般化藥劑，對藥劑使用量也沒有科學掌 握，很多時候是憑感覺憑經驗使用，往往會造成設備故障、堵塞噴頭等問題，這些問題都會對使用小型植保無人機防 止病蟲害的效果造成不良影響［4］。

（ 4） 種植水稻有固定季節與時間，所以每年都有小型

植保無人機使用的淡季與旺季。因為旺季防治病蟲害有較大的市場需求，很容易導致訂單多，而在淡季就會出現長時間的閑置，其利用率較低，對小型植保無人機企業的經濟效益造成影響。

4 小型植保無人機的發展前景

盡管小型植保無人機在防治水稻全程的病蟲害中還存在一定的技術問題，不過隨著我國科技發展與技術創新，這些技術問題都能慢慢得到解決。在我國大力發展農業生產的大背景下，農業領域的一個發展關鍵就是植保無人機，要依據我國農業實際與實際需求發展植保技術。在小型植保無人機的應用中，通過制定行業規范和行業標準，使其成為國家專項補貼的農機，降低小型植保無人機的售價，從而提升購買率和市場上的保有量，擴大小型植保無人機的應用。同時，生產企業要成立和健全培訓體系和售后服務體制，構建完整產業鏈，從而使植保技術行業逐漸形成良性化的循環。我國有遼闊的土地、多樣化的作物種類、氣候差距和地形差距，這些給農業的機械化發展造成阻力，但在科學技術的不斷創新下，利用小型植保無人機有效防治水稻全程的病蟲害不是難題。

5 結語

在水稻防治病蟲害中，小型植保無人機有較好的應用。在專業化、機械化發展水稻種植的背景下，越來越多的水稻種植戶開始重視應用小型植保無人機。國家要積極制定行業標準，確保小型植保無人機的研發和應用井然有序，從而有效促進小型植保無人機在防治水稻病蟲害中的發展，提高水稻種植產量，推動我國農業領域的發展。

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