浅析植保无人机在现代农业中的应用

在当前农业生产机械化发展趋势下,植保无人机为我国农作物病虫害防治提供了新技术支持,其独特优势在现代农业发展中起到了异常重要的作用,其发展前景也普遍看好.本文介绍了现代农业发展中植保无人机的应用优势,分析了行业发展现存问题,并针对植保无人机的实际应用提出相关建议.     

黑龙江省植保无人机应用现状及发展趋势分析

分析2015年以来黑龙江省植保无人机保有量、作业面积、应用作物、作业标准、作业成本、飞手及作业队发展变化,认为黑龙江省植保无人机市场已进入暴发增长阶段,本地中、大型植保无人机作业队已成为作业主导。同时,对2019年市场进行了预测,预计植保无人机市场可能在1～2年内出现快速回落。     

环境风速及飞行参数对多旋翼植保无人机雾滴飘移特性的影响

为评估植保无人机低空低容量施药下的喷雾飘移风险,以国内市场主流机型电动多旋翼植保无人机为施药机械,研究不同环境风速及飞行参数（高度和速度）下喷雾雾滴飘移特性,构建雾滴飘移率与飘移距离之间的函数关系,并将测试结果与侧风速度及飞行参数进行相关性分析和回归分析。结果表明：在温度为16.5~25.2℃,相对湿度为21.7%~64.4%的条件下,植保无人机喷雾地面雾滴飘移率与下风向距离的关系满足指数函数λ=a·e^bx,相关系数R²均大于0.914;在侧风速度为1.1~7.0 m/s的条件下,雾滴累计飘移率在13.0%~56.2%之间,90%飘移雾滴沉降在喷雾区下风向7.0~27.3 m距离范围内;侧风速度、飞行高度均与雾滴累计飘移率和90%累计飘移距离呈极显著正相关,且3个因素对雾滴飘移率的影响大小为侧风速度 > 飞行高度 > 飞行速度,对90%累计飘移距离的影响大小为飞行高度 > 侧风速度 > 飞行速度,对喷幅内沉积率的影响大小为飞行高度 > 侧风速度 > 飞行速度。研究结果可用于多旋翼植保无人机实际作业中雾滴飘移风险的控制及飘移缓冲距离的确定。     

植保无人机防治稻飞虱的应用示范

本文进行了植保无人机防治水稻稻飞虱的药效试验。结果表明,20%噻虫胺EC 50 ml/667m2、30%噻虫嗪SC 4g/667m2、50%丙威·噻虫胺WP 24 g/667m2、25%吡蚜酮WP 24 g/667m2、11.5%吡·噻EC 100 ml/667m2施药后1 d,5种药的防效均在84%以上,速效性都较好;药后3～10 d,防效都在94%以上,7 d达到高峰,防效在97%以上;药后15 d,几种药剂的防效均保持在85%以上。     

四川省植保无人机的应用现状及前景展望

四川是农业大省,随着植物保护进入综合治理、绿色治理的新阶段,对药剂喷施的精准性、低用量、自动化提出更高的要求。在对全省21个市(州)植保站和91家四川省“五有五好”社会化服务组织开展广泛调研的基础上,总结了四川省植保无人机在农业生产中发展使用情况,分析了植保无人机的主要优势、推广应用中存在的问题,展望了四川省植保无人机发展前景,并提出了有关建议。     

浅析影响植保无人机作业效果的主要因素

介绍了在植保无人机施药防治病虫害过程中,影响作业效果的主要因素,如无人机的飞行辅助性能、施药技术、作业时的气象与环境条件及操作水平等,并提供了一些有助于提高无人机作业效果的参考指标。     

高效植保机械与精准施药技术进展

农药、植保机械（又称药械）与施药技术是影响农药喷施效果、防治效果和农药利用效率的3个同等重要的因素。药械与施药技术随着农药学科的发展而发展,整体来讲药械发展经历了人背机器、机器背人、人机分离、喷雾机器人4个典型时代。我国现有耕种面积大小不同的各类农场3.2亿个,总耕地面积1.2亿hm2,年均植保防治作业面积4亿～5亿hm2次,至今我国连续10多年的粮食连年增产,新型植保装备与高效施药技术的研发应用推广功不可没。与20世纪相比,在新千年前20年,国内外药械和施药技术与高速发展的绿色农药生产相互适应、相互促进,进入了快速发展的轨道,至2020年我国植保机械社会保有量突破2.5亿台,自走式喷杆喷雾机260多万台,各类果园喷雾机150多万台,植保无人机10多万台;新型植保装备与高效施药技术为农药减量提供了手段,助推了农药利用率的提高和农药的减量计划的实施。2020年全国水稻、玉米、小麦三大粮食作物的农药利用率达到40.6%,较2015年提高了4个百分点,新型植保装备与高效施药技术为解决诸如农药有效利用率低、操作人员中毒、农药残留超标和环境污染等问题做出了突出贡献。特别是在我国自走式喷杆喷雾机、...     

核桃园植保无人机作业参数优选

为探究植保无人机在核桃园低空低容量喷雾最优作业参数,本文采用三因素三水平正交试验设计,研究了植保无人机喷雾后核桃树上雾滴沉积分布情况。结果表明:影响雾滴覆盖密度和沉积量的主要因素是飞行速度,其次是飞行高度和施药液量;在树高6～7 m的核桃园中植保无人机喷雾效果较优的作业参数是飞行速度2.2～3.0 m/s,飞行高度2.0～2.5 m,施药液量22.5～30.0 L/hm~2,其平均雾滴覆盖密度和沉积量分别为26.36～37.94个/cm~2、0.24～0.29μg/cm~2;不同冠层雾滴覆盖密度和沉积量分布为上层中层下层,外围内膛;喷头型号对雾滴覆盖密度和雾滴直径有显著影响;中等喷头(Teejet110015)处理的沉积量最大,但粗、中、细3种喷头处理间的沉积量无显著性差异;植保无人机和地面人工+机动喷杆喷雾的农药地面流失率分别为3.61%和23.69%,两处理间有显著性差异。本文对无人机在核桃园喷雾作业参数进行了优选,可为无人机对高冠果树的合理喷施、提高喷施效果提供参考和指导。     

植保无人机施药防治小麦赤霉病的效果评价

本文通过连续3年开展植保无人机与电动喷雾器对小麦赤霉病防治效果对比试验,进一步验证在病虫害防治中植保无人机飞防实际效果。试验表明,植保无人机的防治效果、对作物的增产幅度虽然比传统的电动喷雾器效果略差,但植保无人机具有作业效率高、节水、定量喷雾等优点,同时还可以解决现阶段病虫害防治中的很多实际问题,具有广阔的应用前景。     

植保无人机作业质量及其对玉米螟防效评价

通过应用无人机在3个飞行高度对玉米抽穗期的玉米螟的进行防治,测定了玉米植株上的雾滴覆盖密度、雾滴分布均匀度、雾滴粒径、雾滴谱宽度、喷雾沉积量、沉积量分布均匀度等作业质量指标,分析了雾滴在其植株顶部及中、下部的沉积效果,评估了雾滴在植株中的穿透性,研究了作业质量指标与防治效果之间的关系.结果表明,无人机飞行高度在距玉米植...     

植保无人机施药对玉米草地贪夜蛾的防治效果

采用植保无人机和机动喷雾器2种施药方法,开展了氯虫苯甲酰胺、茚虫威2种农药对玉米草地贪夜蛾的田间防效试验。结果表明,采用2种施药械施药对2种农药的田间防效均没有显著差异。200g/L氯虫苯甲酰胺悬浮剂15mL/667m 2药后7d防效最高,植保无人机施药和机动喷雾器施药防效分别为89.0%、91.8%,叶片保护率分别为86.5%、88.3%。150g/L茚虫威乳油18mL/667m 2药后3d防效最高,植保无人机施药和机动喷雾器施药防效分别为85.5%、85.2%,叶片保护率分别为75.8%、76.4%。茚虫威表现出较好的速效性,氯虫苯甲酰胺表现出更长的持效性。     

植保无人机施药沉积飘移监测系统设计与应用

为提升植保无人机施药沉积飘移监测智能化水平,研发植保无人机施药沉积飘移监测系统,该系统机载监测终端实时获取药械状态参数、植保无人机状态参数及位置参数,通过数据处理服务系统将其发送至平台软件,基于作业参数利用沉积飘移预测模型实时监测药液沉积区域及飘移范围。该系统同时具有作业面积计量、飞行轨迹回溯、作业质量空间分析等功能。2015年4月于山东省威海市文登区泽头镇眠虎岭区域对该系统进行性能测试,植保无人机规划靶区作业面积为433 hm²,最终监测作业面积为405 hm²,施药覆盖率为93.5%;施药过程中实时监测沉积区域和飘移范围,受环境侧风影响,药液最大飘移距离可达40 m,系统整体达到预期设计要求。截至目前该系统已在山东、安徽、江苏、云南、河南、浙江、天津等多个省市应用。     

农药和植保类中华农业科技奖获奖成果概况

概述了中华农业科技奖的基本情况,对2006年以来中华农业科技奖获奖成果进行了汇总整理,并重点统计分析了农药和植保类获奖成果情况。     

飞防助剂和施药液量对植保无人飞机喷施雾滴沉积和棉花蓟马防效的影响

为明确飞防助剂和施药液量对植保无人飞机喷施在棉花冠层的雾滴沉积和对棉花上蓟马防效的影响,选择倍达通、功倍、杰效丰和迈丝4种飞防助剂,设置3种施药液量,通过田间试验研究了植保无人飞机喷施25%噻虫嗪水分散粒剂后其在棉花冠层的雾滴密度、覆盖率、沉积量和雾滴均匀性以及对棉花上蓟马的防效。结果表明,4种飞防助剂和3种施药液量对植保无人飞机喷施的雾滴沉积和蓟马防效均有显著影响。增加施药液量可显著增加雾滴在棉花冠层的密度与覆盖率,添加飞防助剂对雾滴密度的提升效果显著。4种助剂对农药雾滴在棉花冠层上、中、下部的覆盖率的影响趋势较为一致,与棉花冠层上部相比,对中、下部位覆盖率的影响较低。施药液量为2 L/667 m²时,添加倍达通、功倍、杰效丰、迈丝及无助剂对照的雾滴穿透性分别为46.0%、49.1%、33.6%、36.1%和44.3%,该施药液量下各处理雾滴穿透性均较好。随着施药液量增加,药后1、3、7 d对棉花蓟马的防效也显著提升。在相同施药液量下,25%噻虫嗪水分散粒剂药液中添加飞防助剂倍达通和杰效丰相较于功倍和迈丝,对棉花蓟马具有更高的防治效果。试验结果为植保无人飞机防治...     

纵列式电动无人直升机在农药喷洒中的应用前景

目前农业植保无人机整体来讲载荷量较小、续航时间较短,作业过程中需频繁更换电池及添加药液等是影响其作业效率的主要因素之一,在相同动力能耗下如何提高载荷量和续航时间,使得植保无人机的时间利用率进一步提高是植保无人机未来发展一个趋势。本文分析比较了电动植保无人机和油动植保无人机,以及多旋翼植保无人机和单旋翼植保无人机的优缺点。针对纵列式电动无人直升机的众多优点,分析了这一机型在农药喷洒中提高载荷量和续航时间上的优势,分析了这一机型在农药喷洒中应用前景。     

多旋翼植保无人机喷施新烟碱类杀虫剂对蜜蜂的飘移风险

为明确植保无人机喷施新烟碱类杀虫剂对非靶标生物蜜蜂的飘移风险,在田间试验场景下,比较分析多旋翼植保无人机和背负式电动喷雾器喷施新烟碱类杀虫剂时的雾滴飘移量及对蜜蜂的影响。结果表明:应用背负式电动喷雾器和多旋翼植保无人机进行施药作业时,距离施药区下风向5 m处的雾滴飘移率分别为0.50%和23.98%;而多旋翼植保无人机施药时,即使距离施药区下风向17 m处的雾滴飘移率仍高达2.79%,且多旋翼植保无人机施药时的飘移总量显著高于背负式电动喷雾器。喷施新烟碱类杀虫剂时,应用背负式电动喷雾器作业时距离下风向5 m处的蜜蜂在施药后1 d内的死亡数量为75头,分别是距离下风向17 m处和对照组的2.4倍和1.8倍,施药后2～8 d内蜜蜂的死亡数量与对照组无明显差异;应用多旋翼植保无人机作业时距离下风向5 m处的蜜蜂在施药后1 d内的死亡数量为4 721头,分别是距离下风向17 m、29 m处和对照组的3.0倍、6.1倍和112.4倍,施药后2～8 d内蜜蜂的死亡数量明显降低,但距离施药区较近的蜜蜂其死亡数量明显高于对照组,表明多旋翼植保无人机喷施新烟碱类杀虫剂对蜜蜂存在较高的飘移风险。     

2008-2012年农药和植保类国家科技奖励概况

国家科技奖励制度在引导科技发展和激发创新热情方面发挥了重要作用.概述了我国科技奖励制度和国家科学技术奖的基本情况,对2008-2012年国家科技奖励获奖成果进行收集统计,并重点介绍了农药和植保类国家科技奖励成果情况.     

喷头类型对植保无人机低容量喷雾雾滴在稻田冠层沉积分布及防治效果的影响

为减少植保无人机施药过程中的雾滴飘移,提高农药有效沉积率,选用多旋翼植保无人机探讨喷头类型和添加迈飞助剂对10%溴氰虫酰胺可分散油悬浮剂喷雾雾滴的沉积分布及其防治水稻二化螟Chilo suppressalis效果的影响。结果表明：IDK120-01型喷头+1.0%迈飞助剂处理在水稻冠层、中层、底层的雾滴体积中径D_V50均显著高于其他处理,在冠层的单位面积沉积量和农药有效沉积率分别为1.57 μg/cm²和63.89%,也均显著高于其他处理,且单位面积沉积量以冠层最高,中层次之,底层最低;喷头与助剂互作对防飘移率的影响显著,IDK120-01型喷头+1.0%迈飞助剂处理的防飘移率为76.08%,显著高于其他处理,该条件下喷施10%溴氰虫酰胺可分散油悬浮剂对二化螟的防治效果可达74.58%,水稻理论产量为8 905.80 kg/hm²,均显著高于其他处理。表明在溴氰虫酰胺药液中添加1.0%迈飞助剂,采用IDK120-01型喷头进行植保无人机喷洒作业防治水稻二化螟时,能有效减少雾滴飘移,增加单位面积沉积量及农药有效沉积率,提升对二化螟的防治效果。