低杆农作物(如小麦、水稻、油菜、蔬菜等)种植密度高、植株高度通常低于 50 厘米,传统人工或机械喷洒存在效率低、药剂浪费、人员接触农药风险高等问题。植保无人机凭借精准、高效、安全的特性,成为现代农业植保的核心技术之一
规模化作业:单台植保无人机每小时可喷洒 30-50 亩农田,相当于 20-30 名人工的工作量,尤其适合集中连片的大田作物(如万亩小麦田),避免因人力短缺延误最佳防治期(如病虫害爆发期)。
适应性强:不受地形限制(如丘陵、小块农田),可快速穿越田埂、沟渠,解决传统农机 “进地难” 的问题,尤其适合南方碎片化农田。
变量喷洒技术:通过雷达或视觉传感器感知作物密度,自动调节喷药量 —— 密集区域降低流量,稀疏区域增加流量,相比传统 “一刀切” 喷洒减少药剂消耗 20%-30%。
低飘移特性:无人机旋翼产生的向下气流可将雾滴压入作物中下层(如水稻基部),而传统背负式喷雾器仅能覆盖植株上层,提升药剂对病虫害(如小麦蚜虫、水稻螟虫)的触杀效果,同时减少药剂随风飘移至非靶标区域(如河流、居民区)。
远距离操控:飞手可在田边通过遥控器或地面站操作,无需进入施药区域,彻底规避传统人工喷药时的农药吸入、皮肤接触风险,尤其适合高毒性药剂作业。
夜间 / 恶劣天气作业:部分机型支持低光照或微风环境作业(如清晨、傍晚),避开高温时段(减少药剂挥发),同时降低飞手中暑风险。
数据化管理:无人机可记录每块农田的喷洒轨迹、用药量、作业时间等数据,生成电子档案,便于农场主追溯农药使用情况,符合农产品质量安全追溯体系要求。
与其他技术融合:结合卫星遥感(监测作物长势)、物联网(土壤墒情传感器),实现 “监测 - 决策 - 施药” 全流程智能化,推动精准农业发展。
流程需结合作物生长周期、病虫害类型、药剂特性及无人机性能设计,以下为通用步骤:
农田调研:
确认作物类型、生育期(如小麦拔节期、水稻分蘖期)、种植密度及病虫害发生程度(如蚜虫虫口密度、病害蔓延范围)。
测量地块尺寸,标记障碍物(如电线杆、树木、灌溉设施)及进出路径,避免飞行碰撞。
药剂选择与配制:
根据病虫害种类选择合适药剂(如吡虫啉治蚜虫、多菌灵治白粉病),并按说明书稀释浓度(注意二次稀释法,避免沉淀)。
优先选用水基化剂型(如水乳剂、悬浮剂),避免油剂堵塞喷头或对低杆作物(如蔬菜)产生药害。
无人机调试:
检查喷头雾化效果(雾滴粒径建议 100-300 微米,兼顾穿透性与沉积性)、流量计准确性、电池电量(确保完成至少 2-3 个架次作业)。
安装防漂移罩(减少雾滴飘移),并根据作物高度调整飞行高度(通常离作物顶端 1-3 米,低杆作物取低值)。
手动或自动模式选择:
小地块 / 复杂地形:采用手动模式,飞手目视操控,灵活避开障碍物。
大地块 / 规则田块:使用自动航线规划软件(如 DJI Terra、植保 APP),输入地块边界坐标,设定飞行速度(4-6 米 / 秒,低杆作物可适当提高至 6-8 米 / 秒)、喷幅(5-8 米,由机型和风速决定)、重叠率(10%-20%,避免漏喷)。
仿地飞行设置:若农田有起伏(如丘陵梯田),开启雷达或 RTK 差分定位的仿地功能,确保无人机与作物表面保持恒定高度,避免因高度变化导致药量不均。
田间试喷:在田边选择小块区域进行预喷,观察:
雾滴分布均匀性:是否存在 “漏喷带” 或 “重喷区”。
作物受药情况:雾滴是否能穿透植株中下层(如拨开小麦丛,检查基部叶片是否着药)。
参数调整:
若雾滴飘移严重,降低飞行速度或增加防漂移罩;若中下层着药不足,减小飞行高度或降低喷头位置(如加装下喷式喷头)。
起飞与喷洒控制:
无人机到达作业起点后,先开启飞行,再启动喷洒系统(避免地头药剂堆积);作业结束时,先关闭喷洒,再飞离地块。
按 “Z” 字形或 “回” 字形航线飞行,确保相邻航线重叠部分一致,避免漏喷。
实时监测:
飞手通过遥控器屏幕查看剩余药量、飞行速度、高度、电池电量等数据,及时更换药箱或电池(通常单箱药液可喷洒 10-20 亩,视机型而定)。
观察天气变化:风速超过 4 级(5.5-7.9 米 / 秒)时暂停作业,避免雾滴飘移;雨天或叶面有露水时不宜喷药,影响药剂附着性。
设备清洗:
用清水彻底冲洗药箱、管路、喷头(至少 3 遍),避免药剂残留腐蚀设备或影响下次作业(尤其是除草剂与杀虫剂混用场景)。
检查喷头是否堵塞,用细针疏通(勿用硬物损伤喷嘴)。
数据记录:
填写作业日志,包括地块位置、作物品种、药剂名称、用量、作业面积、时间等,便于追溯防治效果。
效果评估:
作业后 3-7 天回访,通过调查病虫害减退率(如蚜虫死亡率)、作物生长状况(如是否出现药害),评估喷洒质量,为后续作业积累经验。
农药安全间隔期:严格遵守药剂的安全间隔期(如蔬菜收获前 7 天禁止施药),确保农产品质量安全。
飞手培训:操作人员需通过植保无人机专项培训,掌握农药基本知识、飞行操作技能及应急处理能力(如设备故障时的迫降流程)。
抗药性管理:轮换使用不同作用机制的药剂,避免单一药剂长期使用导致病虫害抗药性增强。
植保无人机在低杆农作物中的应用,不仅是农业生产方式的革新,更是实现 “藏粮于技”、保障国家粮食安全的重要手段,尤其在劳动力短缺、环保要求趋严的背景下,其推广价值日益凸显。