云南丘陵山区水稻无人机高产直播栽培技术推广应用论文

2024-05-14 10:00:41 来源: 作者:zhoudanni
摘要:根据统计数据,2020 年云南省有 896 台植保无人机,领域中的应用,更显其突出价值。相较于全国当年 7 .08万台的总量而言,占比很少。但在农业技术的不断进步和应用推广之下,2021 年度无人机数量又新增 280 台,总的计算来看,无人 机数量为 1176 台。经过对云南市场的主要无人机制 造商、一线用户及农业合作社的深入调研,发现了一 个令人惊讶的事实:云南省实际的无人机数量远大于 统计数据,达到了 2000 台以上,由无人机完成的农 业作业面积突破了 53 .33万公顷。
摘 要:云南省丘陵山区的特殊地形条件给水稻栽培带来了诸多挑战,为了应对这些挑战,提高水稻产量,采用无人机直播 栽培技术。通过无人机进行水稻精准直播,既减少了人力成本,又提高了播种效率,并且可以根据地形和气候条件进行智能 调整。分析了无人机直播栽培技术在云南丘陵山区的应用效果,并通过对比传统栽培方法,证明了其在水稻高产方面的显著 优势。
摘 要:云南,丘陵,水稻,无人机,推广应用
1. 云南丘陵山区水稻生产无人机应用现状
根据统计数据,2020 年云南省有 896 台植保无人机,领域中的应用,更显其突出价值。相较于全国当年 7 .08万台的总量而言,占比很少。但在农业技术的不断进步和应用推广之下,2021 年度无人机数量又新增 280 台,总的计算来看,无人 机数量为 1176 台。经过对云南市场的主要无人机制 造商、一线用户及农业合作社的深入调研,发现了一 个令人惊讶的事实:云南省实际的无人机数量远大于 统计数据,达到了 2000 台以上,由无人机完成的农 业作业面积突破了 53 .33万公顷。
在云南当前的农业生产现场,植保无人机的主要 品牌包括大疆、极飞、极目和汉和等。尤其是大疆无人机的市场保有量显著领先,超过 1500 台;极飞品 牌紧随其后,保有量也颇为可观,约有400余台;另 外的极目、汉和相应的有 150余台和70余台;其他品 牌的无人机数量加起来不到200 台。通过深入分析企 业后台的飞防作业监控平台数据了解到,2021年云南 的飞防作业面积超过6.7万公顷,其中,大疆和极飞 的植保无人机发挥了重要作用,完成了大部分飞防作 业任务。其中大疆的作业面积最大,达到了 28 .4万 公顷;极飞次之,作业面积为 10 .93万公顷[1] 。随着 各无人机企业不断加大推广力度和提升技术服务水 平,未来无人机在云南的应用将迎来更大的发展空 间,特别是有高需求时节,不仅云南本省的植保无人 机和作业团队会全力以赴,来自周边地区如重庆等省 份的外部作业团队也会积极进入云南,参与植保飞防 作业。这种跨地区的合作与互助,有效缓解了云南省 在植保无人机和作业团队方面的短缺,推动了云南农 业无人机服务的进一步发展。
2. 水稻无人机高产直播栽培技术的推广价值
2.1 为水稻种植方式提供了新途径
目前,市场上的许多植保无人机均具备多功能 性,通过简单地更换作业配件,即可轻松切换喷洒和 播撒模式。例如,将药液喷洒系统替换为种子播撒系 统后,这些无人机便能迅速转化为田间播种的高效工 具,高效完成直播栽培任务,其精准的飞行和撒播控制技术,确保了种子能够均匀且精确地撒播到目标区 域[2] 。云南以其丰富的林业资源而著称,其林下产业 具有巨大的发展潜力。然而,由于林间环境隐蔽、交 通不便等因素,人工作业往往面临诸多困难。因此, 充分发挥无人机的优势于林间完成种子撒施工作,开 拓了林下资源市场的更大潜力。在田间的播种上,无 人机更能以其精准的撒播管控,保证种子均匀撒施, 使得作物发芽整齐划一,避免了移栽与返青缓苗的后 续繁琐问题。这些应用在云南的旱稻与水稻直播中尤 为重要[3] 。例如,在洱海区域,由农垦集团管理的上 千公顷水稻收获之后,以无人机来播种油菜,既实现 了播种任务的快速完成,又形成了独属于大理特有的 一种观光休闲风景。不仅如此,在红河州的梯田上, 也已经开展了水稻无人机直播,这为梯田水稻栽种打 下了良好开端。
2.2 节本增效优势显著
作为一种革新性质的种植技术,水稻无人机精量 直播进一步实现了借助撒播或条播型的无人机完成水 稻的精准直播。其中,撒播型无人机通过特制的圆盘 转动机制,将稻种均匀地抛洒出仓,落入田地的种子 分布随机且无序;而条播型无人机则利用专门的播种 器,将稻种有序地排入定位管道并精准吹出,确保种 子在田间形成整齐的行状,分布均匀。
在丘陵地区,水稻直播方式多种多样,朱从桦等 人对此进行了详尽的研究报道(见表 1)[4] 。相较于 以往的人工撒播方式,背负式喷撒直播虽在种子分布 上仍显随机,但均匀性却稍显不足。尽管如此,该方 式却显著提升了播种效率,较人工撒播提升 20% 以 上,同时节本增收效果也相当显著,达到了 129 .02 元/hm2;机械精量穴直播则展现出了更高的播种精 度,种子能够成行、成穴地均匀落入土壤(每穴 3~5 粒),这不仅大大降低了劳动强度,播种效率也获得了 20% 以上的提升,更重要的是,节本增收效果更 是达到 1778 .47元/hm2 。而无人机精量撒直播技术, 虽然种子仍然随机分布,均匀性有待提高,但其在降 低劳动强度方面的优势显著,播种效率更是提升了 4 倍以上,节本增收效果也达到了 234.70元/hm2 。无人 机精量条直播技术则进一步提升了播种的精准度,种子能够成行均匀落入土壤,不仅大幅降低了劳动强 度,播种效率也提升了 3.2倍以上,节本增收效果达 到 1553.99元/hm2.
比较来看,无人机精量直播技术展现出诸多优 势。相较于传统方法,它显著降低了劳动强度,同时 大幅提升了作业的规范化和智能化水平,这种技术在 成本控制和效益提升方面表现突出,完美契合了当前 规模化经营对于丰产增效的迫切需求,其应用前景十分广阔。
另外胡文威在试验研究中分析了喷粉机直播、直 播机直播和无人机直播 3种不同直播方式在丘陵山区 的水稻直播综合效益[5] ,结果同样表明,无人机直播 的效率可以达到每 667平方米只需 2分钟;播种密度 则可以通过调整播撒系统的参数以及无人机的飞行高 度和速度进行精细控制;在试验过程中,无人机的飞 行速度设定为 5米/秒,飞行高度为 2 .8米,随机选择 的三块各为 1平方米的播种区域进行测算,结果显示 每亩所需的种子约为 1 .25 千克,且种子分布非常均 匀;这种直播方式对地面没有任何扰动,播撒后地面 仍然保持平整,整个无人机直播过程完全由操作人员 在田边遥控操作,极大地降低了劳动强度。
3. 云南丘陵山区水稻无人机高产直播栽培技术应用展望
云南有着地理、气候以及作物种类多样的特点, 农业更是主要的组成产业,先进的直播栽培技术应用对其农业经济发展具有重要意义。
从农业技术应用与社会和经济之间的角度出发进 行分析,新技术的普及与应用常常是多方面因素交织 作用的结果,涵盖了经济、科技、社会等多个层面。 当一项新技术或新产品能在当地市场获得接纳并广泛 推广时,这必然是因为它们所具备的独特优势,为解 决农业生产和社会实际问题提供了强有力的支持。换 句话说,它们的实用性和效益性,是推动其被广大用 户接受并得以广泛应用的关键所在。当新技术在与农 业发展和经济实力相符的情况下,可以创造出更大价 值时,其生命力更是无穷,会在短时间内取缔传统、 落后的农业生产方式。随着越来越多热爱农业、全身 心投入农村建设的新生代“新农人”成为云南农业生 产的主力军,功能强大、技术先进的无人机技术将自 然而然地成为他们的首选工具。在这样的背景下,无 人机取代传统的栽培方式已成为一种必然趋势。
科技的飞速发展正深刻改变着农业生产的方式, 而无人机以其多功能、智能高效的特性,逐渐成为新 时代农民不可或缺的得力助手。近年来,在云南的基 层一线涌现出了一批在互联网时代成长起来的“新农 人”,他们扎根于乡村,致力于服务当地农业发展, 善于运用新技术进行农业作业和创业活动,为乡村的 振兴注入了新的活力。利用无人机技术在云南大理、 丽江等地积极开展农业试验,这些都无疑展现出无人 机技术给农业生产及社会生活带来了巨大变革,更是体现出其良好的发展与应用前景。
4 .结束语
在云南的丘陵山区,传统的水稻栽培方式往往面 临着劳动强度大、播种效率低等问题。随着科技的不 断进步,无人机精量直播技术被引入应用于农业领 域,尤其在云南丘陵山区的水稻栽培中,不仅大幅降 低了劳动强度,还使播种效率提高了数倍,实现了真 正的精准农业,凸显出显著的节本增效价值。通过无 人机的遥控操作,播种过程更加简便高效,同时也减 少了人为因素对播种质量的影响。此外,无人机播种 还可以根据地形和土壤条件进行精确调节,实现个性 化的播种方案,进一步提高水稻的产量和品质。未 来,随着无人机技术的普及和成本的降低,希望更多 的农民将能够享受到这一技术带来的便利和效益。
参考文献
[1] 赵莲英 . 植保无人机喷施纳米农药防治水稻主要病虫的药效评价 [J]. 安徽农业科学 ,2020.48(14):144-146.155.
[2] 周龙 , 李蒙良 , 伍志军 , 等 . 丘陵地带无人机撒播水稻抗倒伏性研 究 [J]. 河南农业大学学报 ,2018.52(4):599-603.
[3] 彭永福 , 刘兆朋 , 陈雄飞 , 等 . 基于六旋翼无人机的定量供种离心 式水稻播种装置设计与试验 [J]. 江西农业大学学报 ,2022.44(5):1283-1291.
[4] 朱从桦 , 任丹华 , 李伟 , 等 . 丘陵区水稻无人机精量直播技术要点 及展望 [J]. 四川农业与农机 ,2021(5):39-40.44.
[5] 胡文威 , 聂华林 , 尤铖 . 不同类型水稻机直播试验对比研究 [J]. 农 业开发与装备 ,2019(8):119.122.
