摘要：水稻作为全球重要的粮食作物之一，其病虫害的防治一直备受关注。当前的水稻病虫害防治过程中，传统的农药施用方法不够精准，不仅存在浪费的现象，还会污染自然环境，且病虫害在农田中扩散非常迅速，传统的人工巡视方式很难及时发现并处理，在一些复杂的地形和环境中进行作业时，传统的农药施用方法的局限性会更加明显。植保无人机通过搭载各种传感器和定位系统，实现了对农田的高精度监测和作业，及时发现病虫害的蔓延情况，实现了对农田的高精度监测和施药，其快速、灵活的特点提高了病虫害防治的效率和覆盖范围。本文探讨植保无人机如何提升水稻病虫害防治效果，为提高水稻生产效率、降低病虫害防治成本提供更科学的依据和实践指导。

　　关键词：植保无人机；水稻病虫害；防治方法

　　植保无人机技术的出现为农作物病虫害防治带来了全新的解决方案，特别是面对传统病虫害防治方法效率低下、施药疏漏等问题时，植保无人机技术通过搭载先进的传感器和定位系统，不仅降低了农药的使用量，减少了对环境的污染，还提高了农作物的产量和质量。

　　1水稻病虫害防治试验的准备

　　1.1试验材料

　　1.1.1药剂

　　根据防治对象的不同，大致可以分为三类，第一类用于控制水稻田间稻飞虱、稻纵卷叶螟、稻螟等各类害虫的药剂有：氟氯氰菊酯、拟除虫菊酯、氯氟氰菊酯、苏云金杆菌、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、金龟子绿僵菌CQMa421、甘蓝夜蛾核型多角体病毒等。第二类是用于预防和治疗水稻稻瘟病、稻瘿菌病、白叶枯病等病害的药剂，常见的包括氟啶酮、丙环唑、井冈·蜡芽菌、申嗪霉素等生物农药或三环唑、井冈霉素A（24%A高含量制剂）、噻霉酮等。最后一类是用于控制水稻田间杂草的，包括吡嘧磺隆、草甘膦、苄嘧磺隆、草铵膦、苯草灵等。在进行水稻病虫害防治试验时，应考虑目标害虫或病害的种类、程度、周边环境、药剂的毒性和残留情况等因素，严格按照药剂的使用说明进行操作，在保证效果的前提下最大限度地减少对环境和生态的影响[1]。

　　1.1.2器材

　　用于搭载喷雾系统或其他作业装置的平台，即植保无人机，常见的有T20植保无人飞机、T系列播撒系统2.0、农田测绘-精灵4RTK、极飞P80农业无人机等。这些设备均具备飞行稳定性好、载荷能力强、作业范围广、操作简便等特点。除此之外，还有用于将农药或其他防治剂均匀喷洒到水稻田间的喷雾系统，该系统由喷嘴、喷雾管路、泵组、控制系统等组成，能精准地完成药液喷雾作业；用于实时监测水稻田间的病虫害情况和生长状况的传感器，如多光谱传感器、红外传感器等，能收集水稻植株的生长状态、病害的程度和虫害的密度等信息。植保无人机进行水稻病虫害的防治依赖于定位系统，该系统精准地规划植保无人机的定位和航迹，有全球卫星导航系统（如GPS）、惯性导航系统等；用于操控植保无人机飞行的遥控器和地面站，在接收了传感器数据后进行实时分析和处理，地面站则用来显示数据、遥测控制、规划作业，这些器材的选用和配置，再结合上具体的试验要求和作业场景，能有效提升水稻病虫害防治的效果[2]。

　　1.2试验设计

　　设计植保无人机进行水稻病虫害防治试验的前提是明确试验的目的和假设，试验目的是评估水稻病虫害防治效果，或比较不同药剂或不同方案的效果，或者其他，还要提出试验的假设，如植保无人机作业能够降低农药使用量、提高防治效果等。接下来，选择具有代表性的水稻田作为试验区域，综合考虑水稻的种植品种、生长情况、病虫害发生程度等因素。试验区域内要设立多个样地，且样地间的空间分布必须均匀，尽可能地减少外界干扰因素。然后，确定试验组和对照组。如果设计植保无人机作业组和传统人工施药组分别为试验组和对照组，那么就可以比较两种作业方式在防治效果上的差异，如果要比较不同药剂或不同方案的效果，就要设立多个试验组和对照组进行对比。完成以上准备工作后即可制定试验开始时间、作业频次、作业时段等，配置试验药剂和药液配比以及每次作业的药液用量和喷雾参数，规划植保无人机飞行的路线和作业范围。最后，根据设计好的方案组织植保无人机作业和对照组的人工进行施药，过程中严格按照设定的参数进行，还要实时监测作业过程中的环境条件、药液用量、防治效果等数据，如病虫害发生情况、水稻生长状态、作业参数等，并比较试验组和对照组之间的差异，根据数据分析的结果解释试验的结果和结论、验证试验的假设是否成立[3]。具体如表1所示。

　　2植保无人机在水稻病虫害防治中的应用

　　2.1在水稻病害防治中的应用

　　在水稻病害防治的作业中，使用无人机搭载的传感器对水稻田进行航拍或遥感监测，获取水稻病害的发生情况和分布范围，然后分析这些数据并对病害的发展趋势进行预测和评估，确定要防治的区域和作业的优先级。结合监测结果和预测情况制定作业范围、药剂选择、喷雾参数等，按照计划确定无人机的飞行路线和作业时机，以最大程度地覆盖病害区域并减少药剂的浪费。

　　利用地面站或者配备的移动药液搅拌设备，按照药剂配比和喷雾参数将农药与水混合并搅拌均匀，装载到无人机的喷雾系统中开始执行作业，即按照预先设定的飞行路线和作业方案，搭载上设定好参数的喷雾系统，对病害区域进行均匀喷洒药液。过程中，通过地面监测系统或无人机搭载的实时监测设备，监测作业的效果和药液使用的实际情况，以及时调整作业参数和飞行路线，使其作业具有精准性和高效性。在完成作业后，对作业区域进行检查和评估，通过分析作业数据评估植保无人机在水稻病害防治中的效果和可以优化的空间，为后续作业提供参考[4]。

　　2.2在水稻虫害防治中的应用

　　虫害防治作业中，先使用无人机搭载的红外相机、多光谱相机等传感器对水稻田进行航拍或遥感监测，得到虫害的发生情况和分布范围。这些数据处理和图像识别技术能识别出水稻田间的虫害类型和密度，划分防治的区域和作业优先级，结合虫害监测结果和识别情况制定作业范围、药剂选择、喷雾参数等。剩余可参考病害防治中的药液搅拌与装载、作业执行、作业监测与调整、作业结束与数据分析等步骤。病害与虫害的主要区别在于搭载的传感器不同，都能够实现高效、精准的防治作业，提高防治效果，减少农药使用量，保护环境和生态[5]。

　　3水稻病虫害防治的效果分析

　　3.1植保无人机进行水稻病害防治的效果分析

　　针对水稻的典型病害纹枯病的防治，首先，分析病情监测和评估的效果。传统纹枯病的防治病情监测和评估采用人工观察和调查的方法，受观察者主观因素的影响。不同观察者有不同的判断标准，评估结果差异性较大，面对大面积的水稻田，传统纹枯病的防治监测周期较长，无法及时发现病情变化，且难以提供大量的数据支持，无法进行下一步的数据分析和统计。而通过植保无人机搭载的传感器对水稻田进行航拍或遥感监测，能获取水稻纹枯病的发生情况和分布范围，再使用图像处理技术对监测到的数据进行分析，能评估出病情的严重程度和病害的分布情况。

　　其次，分析二者的作业效果。传统纹枯病的防治作业依赖于农药，依靠施药的时机和频次来保持效果的持久性，且作业覆盖范围不充足或不均匀，会使一些病害区域未被有效防治。比较植保无人机作业，不仅能够观察作业后水稻植株的生长状态和叶面情况，还能科学地分析作业对水稻生长的影响。

　　最后，环境友好性的效果对比。传统防治方法依赖于农药的大量使用，导致农药在土壤和水体中的残留和污染，对土壤微生物和水生态系统会造成不良的影响，在防治过程中对非目标生物有一定的毒性，使生态系统中的其他生物受到威胁，而且施药后雨水冲刷，农药会随水流进入河流、湖泊和地下水。特别是长期以来，传统防治方法依赖于少数有效的农药，导致纹枯病菌对农药产生了抗药性，防治效果也随之降低，而植保无人机配备先进的喷雾系统和定位技术，减少了农药的浪费和飘散，能依据实际情况调整施药量，减少土壤和水体的污染。相比传统方法，其作业过程中无须人工驾驶，节约了能源消耗，降低了碳排放量[6]。

　　3.2植保无人机进行水稻虫害防治的效果分析

　　以一代二化螟的防治为例，首先，对比虫情监测和评估。传统水稻一代二化螟的防治依赖于人工观察或诱捕器，其监测频率和方法影响了监测的准确性和及时性，导致了虫情监测不到位。传统监测方法以成虫数量或幼虫密度为唯一的指标，而一代二化螟的危害主要在幼虫期，仅依靠成虫数量监测无法准确反映虫情。传统监测方法还存在一定的主观性和局限性，受操作者经验和判断的影响，结果的准确性和客观性并不稳定。除此之外，传统监测无法及时发现一代二化螟的大面积爆发，不能及时实施应急防治措施，而使用无人机搭载的传感器对水稻田进行航拍或遥感监测，能全面地获取一代二化螟的发生情况和分布范围，利用图像处理技术对监测数据进行分析，准确评估虫情的严重程度和虫害分布情况。

　　其次，作业效果评估。传统防治方法依赖于人工施药，作业效率较低，特别是在大面积田间作业时，不仅耗时耗力，还无法满足及时性和高效性的需求。因其难以精准施药、药液覆盖面不均匀，易造成浪费和药害，或疏漏和遗漏，降低了防治的效果，而且传统方法大量使用农药，破坏了生态系统，对土壤、水体和非目标生物也产生了不良影响。植保无人机作业则具有高效快速的特点，能在短时间内覆盖大面积的水稻田地，其先进的定位和喷洒技术实现了精准施药，可以根据实际情况调整施药量，减少农药的使用量。配备多种传感器和监测设备的无人机，能实时获取虫情分布、作业覆盖等田间作业数据，提供了准确数据支持，关键是无须人工驾驶，减小了人工劳动强度和作业风险。

　　最后，在经济效益方面。传统防治方法需要大量的人力物力投入，农药采购、施药人员以及作业设备等成本较高，施药效率较低、作业速度慢，还无法满足大规模作业的需求。传统方法难以实现精准施药，药液覆盖面不够均匀，造成了药液的浪费，增加成本的同时也增加了环境污染和生态风险。而植保无人机依据先进的定位和喷洒技术，减少了药液的浪费和作业的疏漏且无须人工驾驶，降低了人工劳动强度和作业风险，减少农药使用量，提高了作物的产量和品质，增加了农户的收益[7]。

　　4结语

　　综上所述，通过对植保无人机的技术原理、试验流程以及效果分析的阐述，清晰地看到植保无人机在水稻病虫害防治中的诸多优势，作为一种创新的农业技术手段，通过航拍监测、精准施药等技术手段，实现了对水稻病虫害的及时发现、精准定位和有效防控，大幅提升了防治效果，同时也提高了农业生产的效益和可持续发展的水平。期待在不久的将来，植保无人机技术能更广泛地应用于农业生产中，为保障粮食安全、促进农业可持续发展做出更大的贡献。

　　参考文献：

　　[1]袁会珠,郭永旺,薛新宇等.植保无人飞机的推广应用对于提高我国农药利用率的作用[J].农业工程技术,2018,38(09):46-50.

　　[2]兰玉彬,王国宾.中国植保无人机的行业发展概况和发展前景[J].农业工程技术,2018,38(09):17-27.

　　[3]张春华,张宗俭,姚登峰等.飞防助剂对航空植保产业发展的贡献[J].世界农药,2020,42(01):22-24.

　　[4]蒲颇,伍亚琼,马利等.不同飞行高度对植保无人机雾滴沉积分布和水稻病虫防效的影响[J].安徽农业科学,2021,49(07):154-156+159.

　　[5]沈丽丽,陈芳芳,袁婷婷等.植保无人机防治小麦、水稻病虫害试验探索[J].智慧农业导刊,2022,2(14):22-24.

　　[6]朱南仓.植保无人机提升水稻病虫害防治效果分析[J].中国农机装备,2023(10):104-106.

　　[7]李柱.植保无人机对水稻病虫害防治的优势与效果[J].农业工程技术,2023,43(26):82-83.