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將噴灑農藥到農地管理實現科技數據化,提高效率與創造更多農產, 從精準投藥到有效的管理,達到真正的植物保護,正是所謂植保。

讓無人植保機翱翔在稻浪上,用科技翻轉農業,創造農業新價值。

實現農業4.0的道路上,我們願成為所有的土地藝術家們最大的後盾。

寰宏農業科技股份有限公司
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植保無人機作業技術規範

植保無人機作業技術規範

無人機飛防是近幾年發展起來的新興植保作業方式。作為精准施藥設備,植保無人機提高了機械化施藥作業面積,提高了農藥利用率,而且具有作業效率高、地形適應能力強、作業安全的特點。

但是,當前的植保無人機行業還處於發展的初期,植保無人機作業也存在著作業不規範、易產生飄移藥害等情況。因此,慧飛學院結合植保無人機的相關特點,制定了以下的技術規範建議。

植保無人機的作業效果,與藥劑、施藥器械、作業參數、氣象條件、防治時機、抗性情況等息息相關,只有在各個方面做到規範操作後,才能真正保障作業效果,避免產生藥害。下面我們將以MG系列植保無人機為例,進行相關規範要求的介紹。

植保無人機作業效果綜合影響因素

1.飛防藥劑選用與配置

無人機飛防作業採取的是低容量噴霧方式作業,具有霧滴小、用藥少的特點。特殊的作業方式也使其在用藥、劑型、作用方式選擇方面與其他植保機械有一定不同。

(1)劑型
飛防植保都是使用噴霧方式進行作業,並且噴霧粒徑較小,所以不能選用粉劑類劑型,應選用水基劑型,如水基乳劑、微乳劑、乳劑、水懸劑、溶液等。可濕性粉劑、可溶性粉劑有可能造成堵噴頭、水泵壽命縮短等情況。
※水基化劑型
(2)毒性
飛防藥劑因為稀釋比例低,所以不能使用劇毒及高毒農藥,否則將有可能導致人員中毒。以下高毒及劇毒農藥切不可用作飛防植保藥劑。
※禁止使用高毒農藥
(3)作用方式
由於無人機飛防飛行速度較快,用藥量較少,作物體表上不可能每個部位都能黏到藥劑,所以如果藥劑沒有較強的系統作用,勢必造成“漏網之魚”,所以應首先選擇內吸性藥劑。系統性藥劑是指使用後可以被植株吸收,並可傳導運輸到其他部位組織,使害蟲吸食或接觸後中毒死亡的藥劑。
(4)藥劑配置規範
配藥人員應在穿戴防護設備齊全的前提下,按照二次稀釋法的操作要求,在開闊的空間進行配藥。禁止在密閉空間、下風向等情況下進行配藥,否則將可能造成人體中毒。需要注意的是,部分植保隊會使用一次性塑膠薄膜手套,這種手套沒有彈性且耐用性和適用性也比較差,無法保障配藥人員安全。應使用品質較好的丁腈橡膠手套,不僅耐用性好,而且不滲透耐腐蝕。

2.作業氣象

植保無人機作業高度較高且霧滴粒徑較小,藥液易產生飄移與蒸發,所以氣象條件對於飛防作業影響較大。

(1) 風力
風力對於霧滴的沉積與飄移具有重大影響,2 級以內的微風有利於霧滴沉積且飄移距離較小,3 級以上風速會造成霧滴沉積減少且霧滴飄移增加。所以植保無人機應在三級以內風速作業,以避免產生飄移問題。除草劑作業為避免產生飄移藥害,應儘量在 2 級以內風速作業。

殺蟲殺菌作業:應在 3 級以內風速作業。
除草劑作業:應在 2 級以內風速作業。

(2)風向
因為霧滴會隨風飄移,所以植保無人機下風向空氣當中將會存在農藥成分,並且噴灑實際區域也會因為風速的大小而產生變化。植保無人機作業過程中因緊密關注風向變化並做到以下幾點:

A. 作業人員禁止處於植保無人機下風向,避免農藥中毒。
B. 注意作業區域下風向是否存在對藥物敏感的動植物,避免產生飄移藥害。
C. 如進行除草或其他敏感作業,應在田塊下風向邊緣區域設置安全隔離區,避免藥液飄移到相鄰地塊產生藥害。

※敏感作業應設置安全隔離區

(3)溫度與濕度
溫度對於藥液的效果至為重要,低溫有可能導致藥效不佳,0℃ 以下的低溫甚至有可能產生藥害。而溫度較高,將造成藥液蒸發加快,霧滴的沉積量極少。因為不同藥劑的溫度特性相差較大,所以農藥適應的溫度差異也較大,但總體應在 15 – 30℃ 之間進行作業。應禁止在 0℃ 以下、35℃ 以上進行作業。

濕度較低會導致霧滴的蒸發加劇,所以在濕度較低區域作業應避免在高溫時段作業,以降低藥液蒸發。實驗發現,由於蒸發,100μm 霧滴在 25℃ 、相對濕度 30% 的情況下,移動 75 釐米後尺寸會減少一半。應避免在溫度 30℃ 以上、濕度 40% 以下區域作業。如在濕度較低區域作業應稍提高畝用量、增大霧滴直徑,以降低霧滴蒸發。

3.作業參數

植保無人機是將藥液最終噴灑到作物的植保器械,為保障植保作業效果,應保障霧滴噴灑均勻、分佈面積更廣、具有一定沉積量。

(1) 高度
根據壓力式扇形噴嘴中間多兩側少的特性,相鄰噴嘴應保持噴幅 30% 以上重疊才能保障噴灑均勻, MG 系列植保無人機應保持相對作業高度在 1.8 – 2米 範圍內。高度過高將造成藥液飄移與蒸發加劇,過低則造成漏噴。

※兩個扇形噴嘴應有 30% 的重疊才能實現有效噴幅

特殊情況:

易倒伏作物(如茭白、未曬田的早稻等):2 – 2.5 米
地面風沙較多(如河床、沙漠化地區): 2.3 – 2.5 米
靶標在作物中下部(如二化螟、紅蜘蛛、褐飛蝨): 1.6 – 1.8 米
風力達到3級風時(小樹枝搖晃): 1.6 – 1.8 米

(2) 速度
作業速度會影響霧滴穿透性、飄移性,隨著作業速度的提高穿透性將會降低,霧滴在作物中下部的沉積減少,而霧滴的飄移將會增加。如水稻、小麥等大田作物,視病蟲害情況不同作業速度在 4 – 6 米之間;玉米高粱等高杆作物在中後期進行作業時,根據作物高度情況,速度應控制在 3 – 4 米之間。

以水稻、小麥等大田作物為例:
早期預防性作業: 5 – 6 米/秒
正常作業: 4 – 5 米/秒
病蟲害危害較重: 3.5 – 4 米/秒

玉米、茶樹等高杆或密集作物:
早期預防性作業: 4 – 5 米/秒
中期預防性作業: 4 – 4.5 米/秒
中期病蟲害危害較重:3 米/秒

需要注意的是,觸殺及胃毒類殺蟲劑、保護性殺菌劑應保證霧滴在作物中下部的沉積量,適當減小霧滴粒徑、降低作業速度才能夠保障作業效果良好。內吸性殺蟲劑、殺菌劑對中下部霧滴的沉積覆蓋要求比觸殺類藥劑要低一些,因為作物可通過內吸而達到全株著藥的效果。

(3) 行距
行距應與有效噴幅等同,才不會出現重噴與漏噴問題。行距大於噴幅會出現漏噴,反之則會出現重噴。MG 系列植保無人機噴幅與飛行高度、飛行速度密切相關,當高度在 1.5 – 2.5 米之間時,高度越高噴幅越寬;當飛行速度在 3 – 5 米/秒之間時,飛行速度越快噴幅越寬。

所以作業行距的設置應根據作業高度、飛行速度的實際情況進行調整。當MG 系列植保無人機作業高度在 1.8 – 2 米之間,兩側噴嘴的噴灑霧場能夠得到有效重疊,是比較推薦的作業高度。作業速度需要根據作物、病蟲害的綜合情況進行選擇,越高越密集的作物應降低作業速度,最常見的作業速度在 3 – 6 米/秒範圍。

另外,液力霧化(壓力式)噴灑系統,其行距還與水泵壓力相關。以 XR 系列噴嘴為例,當壓力達到 2.8 KG 壓力時,其噴嘴才可達到 110 度角噴灑範圍,以下資料為 MG 系列植保無人機水泵流量為 1.8L / 分鐘時所推薦的參數。

初期的小麥、水稻作業:
飛行高度 1.8 – 2 米、速度 5 米/秒時,可將行距設置為 4.5 – 5 米寬。
中後期的小麥、水稻作業:
飛行高度 1.8 米、速度 4 – 4.5 米/秒時,可將行距設置為 4.2 – 4.5 米寬。

初期的玉米、高粱作業:
飛行高度 1.8米、速度 4 – 5 米/秒時,可將行距設置為 4.5 – 5 米寬。
中後期的玉米、高粱作業:
飛行高度 1.8 米、作業速度 3 – 4 米/秒時,可將行距設置為 3.8 – 4.2 米寬。

(4) 畝用量

畝用量是指每畝地塊的用藥量,他與水泵噴灑速率、行距、作業速度密切相關。同一個畝用量數值下,水泵噴灑速率與作業速度成正比,行距與作業速度成反比。所以畝用量直接反映植保無人機的作業狀態,影響作業效果。

飛行速度與畝用量呈反比,畝用量越低飛行速度越快,其霧滴穿透性也越差,較高作物的中下部霧滴沉積也越少。對於高杆作物、密集作物、用水量要求較高的藥劑應提高畝用量。

水泵流量與畝用量呈正比,畝用量越高水泵流量越高,噴嘴所產生的霧滴粒徑也越小,更小的霧滴會使噴灑覆蓋面積更大的同時,飄移與蒸發量也會增加。在 MG 系列植保無人機的設置方式裡,在設定好畝用量之後,調節飛行速度時會自動匹配水泵流量。

行距相對其他兩個參數對於畝用量的影響較小,因為行距的設置必須與噴幅完全相符,而在大部分情況下, MG 系列的有效噴幅在 4 – 5 米,變化範圍較小。

畝用量與幾個作業參數之間的關係,不同壓力下霧滴粒徑變化。
在 4 個噴嘴同時開啟,噴幅為4 – 4.5 米的前提條件下,水稻、小麥、棉花等大田作物殺蟲與殺菌作業:

預防性作業: 0.8 升/畝
正常作業: 1 升/畝
病蟲害較為嚴重: 1.2 升/畝
密集高杆作物: 2 升/畝

※具體參數視作物的高矮濃密適當進行微調。

4.防治時機

(1) 預防為主,防治結合
任何病蟲草害的發生都是從輕到重的過程,要達到良好的植保效果,應首先強調預防,其次才是控制,也就是預防為主,防治結合。

(2) 抓住作業時間點

5. 抗性情況

(1) 提前掌握當地病蟲草害抗性情況
必須瞭解當地的病蟲害發生情況、用藥習慣,從而預判當地病蟲害的抗性情況、抗性方向。例如粘蟲在中國黑龍江一年只發生 2 – 3 代,但是在南方地區卻能夠發生 8 代,那南方地區粘蟲的農藥抗性水準一般比黑龍江粘蟲更高。如果以黑龍江地區的用藥方案來治理南方地區粘蟲,有可能達不到防治指標。 最終的防治方案一定要結合當地實際的病蟲害情況、用藥情況,對作業方案進行調整。

(2) 科學合理的混用和輪換用藥
有害生物抗性形成是進化的必然結果,長期連續使用單一農藥導致有害生物抗性不斷增加。所以克服或延緩病蟲抗藥性的發生,除農藥混用外,採用交替、輪換使用不同品種或不同類型的農藥,是行之有效的措施之一。

6. 作業環境

(1) 周邊種植情況
在作業前必須觀察周邊作物種植情況,是否存在桑樹等敏感植物,避免產生飄移性作業事故。要提前查詢好藥物特性、作物特性,確認安全方可作業,避免產生經濟損失。

A. 周邊是否存在敏感作物,如西瓜、核桃等藥物敏感作物,否則在作業部分殺菌劑、除草劑時極易發生飄移藥害。

※瓜類易產生藥害

B.周邊種植情況與作業區域作物屬性是否相同,如對水稻進行除草作業,周邊存在闊葉的油菜,則很有可能產生飄移藥害。同理包括,如果是在小麥區作業,周邊是否存在闊葉科的棉花等,也可能產生飄移藥害。

(2) 周邊養殖情況

如作業區域周邊存在養殖情況,則有可能產生養殖牲畜中毒、死亡的可能。如作業不可避免一定要確認農藥是否可能對養殖牲畜產生毒害。

A. 魚塘、蝦塘、蝦蟹田
大部分的有機氯農藥(DDT)、有機磷農藥(毒死蜱、敵敵畏、樂果)都有可能對魚類產生毒害,常見農藥包括阿維菌素、菊酯類農藥也會造成魚類死亡。如果作業區域周邊有池塘等水產養殖,應選擇對水產品安全低毒農藥,並保持安全隔離區域。

B. 蜜蜂
大部分的有機氯、有機磷、菊酯類、煙鹼類、雜環類農藥都有可能造成蜜蜂中毒,其中常見的吡蟲啉、噻蟲嗪對蜜蜂都具有較高毒性。

a. 作業前應確認作業區域有無蜜蜂及蜂農,應提前告知作業情況,並溝通作業方案。應選用對蜜蜂低毒的農藥品種進行作業。

b.如果在作業區域存在大量蜜蜂,應與農戶、蜂農協商作業方案、作業時間,避免造成蜜蜂中毒死亡事件發生。

※應避免對養殖蜜蜂造成危害

(3) 周邊障礙物情況
田塊規劃時應仔細觀察田塊內部及邊緣障礙物情況,將障礙物進行障礙物測量,避免植保無人機與障礙物產生撞擊。

7. 作業區域人員清空

作業區域有可能存在農戶拔草、檢查等情況,在作業前應清空作業區域,否則植保無人機與地面人員發生撞擊將可能造成嚴重傷害!

注重對於農業知識的掌握,精准把握病蟲草害的防治時機,將病蟲草害控制在初級階段。而不能待其已經進入爆發階段才進行控制,往往事倍功半。例如玉米粘蟲應在3齡前進行防治、水稻二化螟應在鑽蛀之前進行防治。

資料來源:大疆農服

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