原标题：2022年黑龙江省农业主推技术植保无人飞机精准施药及数字化管理技术

　　无人机已成为我国新兴战略产业，特别是在农业上的应用已成为近年来发展最快、规模最大的热点，利用植保无人机开展施药、洒肥、播种作业等方面都得到广泛应用。黑龙江省在农业生产上，体现连片种植、规模化经营的特点，存在着劳动强度大、劳动力不足突出问题。植保无人飞机具有操作简便、作业效率高、适应能力强等优点，高度契合我省农业生产特点，能够快速有效控制重大病虫害的发生与危害，因而在我省得到迅速普及与推广应用。2015年起在农业病虫害防治上，试验示范推广应用植保无人飞机，当年应用面积就接近100万亩次。至2021年，全省航化作业2.33亿亩次，其中植保无人机作业2.08亿亩次，在航化作业中的占比已高达89.3%。仅短短7年时间，植保无人机已成为航化作业的主导，累计作业面积已达4.15亿亩次，并继续维持着高速增长态势。在植保无人机保有量上，从2015年不到300架，发展至2021年全省已拥有各类植保无人机近1.7万台，约占全国总量的17%。我省已连续三年在植保无人机保有数量和作业面积两项指标上位居全国首位。

　　在植保无人飞机的应用过程中，也存在着以下突出问题：一是药液飘移问题。植保无人机喷出的雾滴粒径通常小于200微米，药液飘移极为严重，以致在无人机航化除草作业中，屡屡出现因除草剂药液飘移导致邻近敏感作物产生药害的事件。二是缺少系统完善的作业指标体系。相比较地面机械作业，农业无人机通常在距地面（或作物）2米～4米空间作业，受机器性能、温湿度和风速等气象条件以及作物特点影响较大，在喷雾质量、喷洒均匀度、雾滴飘移等方面还存在一定的差距，应用技术也更为复杂。针对不同作物、不同作业类型、不同气象条件、不同药剂，如何选择适宜的作业参数，对无人机施药的精准性影响很大。三是缺少有效的作业监管与评估手段。植保无人机由于药箱容积的限制，每次作业仅能完成10亩～15亩左右，作业季节需要频繁起降。一次作业任务，可能需要几百甚至上千次起降，采用传统人工调查作业质量效果要消耗大量人、财、物力，且准确性极差。

　　黑龙江省植检植保站从2017年起，组织教、科、研、企相关单位，针对有效解决植保无人飞机药液飘移、航化除草安全性和有效性、作业质量评估等方面开展系统研究，构建了药、剂、机三位一体的植保无人机精准施药技术体系，合理制定了植保无人机施药量化指标和作业质量评估指标，研发了《黑龙江省植保无人机作业质量监测管理平台》，2018年和2021年先后主持制定了《农用植保无人机施药技术规程》和《植保无人飞机水稻精准施药技术规程》两项地方标准，系统组装了植保无人机精准施药及数字化管理技术，有效解决了植保无人飞机施药的安全性和精准性问题，在国内首次实现了省级植保无人机大规模、大范围统防精准作业管理及验收，有效提升了植保无人机社会化服务整体质量，也促进了全省数字化植保的创新发展。

　　该项技术从2019年首先在全省重大病虫统防统治项目中全面使用，并在省内进行了大规模的推广应用，应用规模达到9000万亩次以上，全面提升了我省无人机应用技术水平，有效控制了农业病虫草害危害。

　　一是节约成本。根据连续3年田间实际测算，应用植保无人飞机精准施药技术及数字化管理技术平均每亩减少化学农药用量40克～45克，节水9升～14升，平均每亩减少投入成本2元左右。二是提质增收。2019-2021年田间测产显示，通过应用该项技术平均每亩挽回粮食损失37.8公斤，增收56.7元。三是保护生态环境。有效减轻作物药害的同时，通过减少化学农药用量，保护了生态环境中各类生物种群数量和天敌数量，减轻了生态环境中的化学农药污染。

　　未获奖，制定2项黑龙江省地方标准，获新型实用专利3项，发表各类技术文章8篇，专著2本。

　　（一）精确划定作业地块。1.根据地块复杂程度划分。整齐划一地块可采取AB点模式，复杂地块利用手持RTK精确划定，更高效的可使用航拍机测绘。2.划定地块时，要同时标明地块中的障碍物，特别是电线.划定地块时，还应了解掌握作物的长势和生育期、种植密度等。

　　（二）合理制定用药方案。1.根据防治对象合理选择药剂。优先选择混配性好的药剂，如纳米农药，实现一喷多防。2.选择适宜剂型的农药。适用于无人机航喷的农药剂型：油剂、水剂、纳米农药、悬浮剂、干悬剂、水乳剂、微乳剂、水分散粒剂、乳油等；粉剂和可湿性粉剂则不适用。3.使用航化专用助剂。植保无人机航化作业，均需在药液中按0.3%～0.5%的航化专用助剂，以减少飘移和蒸发，促进展着和吸收，有效提高防治效果。

　　（三）合理制定作业计划。1.根据作业量和时间要求，合理搭配大、小型无人机。2.根据气象预报安排作业时间，必要时采取夜航。光照：强光照会加剧作物蒸腾及雾滴的蒸发，加大飘移并减少着液量,一般上午10时～下午3时最好不要施药。风力和风向。应采取侧向风施药或迎风施药，不可采取顺风施药，风速≧3m/s应停止施药。一般上午7时前，下午17时后风才较小。湿度和降雨。适宜的降水、湿度有利于药效发挥，空气相对湿度低于60%（减少蒸发）时应停止施药。温度超过27℃不宜作业。3.根据作物生育期合理安排，要避开花期施药。

　　（四）合理确定作业参数。1.施药液量。根据作物生育时期、防治对象合理确定。每亩喷液量最少应1升以上，化学除草至少要1.5升以上，玉米中后期防治三代黏虫和草地贪夜蛾要达到2升～3升。2.飞行速度。飞行过快增加飘移，飞行过慢影响作业效率。飞行速度一般在1米/秒～6米/秒，最大不应超过7米/秒，比较理想范围4米/秒～6米/秒。航化除草宜适当降低飞行速度至4米/秒～5米/秒。3.飞行高度。作物冠层上方1米～3米，应根据机型确定适宜的飞行高度。一般10升容量的电动多旋翼植保无人机可定在1米～1.5米，20升及以上容量的可定在1.5米～3米，油动无人机一般要定在3米左右。4.有效喷幅。实际作业中，应根据机型、飞行高度及靶标生物确定合理的喷幅。有效喷幅要以国家级检测中心如浙江方圆、南京植保所出具的检测报告标明的为准。作业中则要根据机型、飞行高度及应用作物合理确定。一般情况下，10升容量的电动多旋翼植保无人机在1.5米的飞行高度下，其合理喷幅为3米～4米，20升以上电动或油动植保无人机，在2米～3米的飞行高度下，其合理喷幅可以达到6米～9米。5.喷头的选择。应根据防治对象及作业要求选择适宜的喷头。通常对于雾滴分布均匀性要求较高的作业，应优先选择离心式喷头；对穿透性要求较高的作业，应优先选择压力式喷头。旱田苗后茎叶除草考虑使用TEEJET AI 110-015、LRCHLER IDK 90-01、90-015等低飘喷嘴，不但施药均匀，且可较大幅度减少飘移。水田封闭除草考虑使用TEEJET SJ 7A-015及SJ3-015及LRCHLER FS-015喷射型喷嘴。6.作业飘移控制。植保无人机作业受风力及风向影响较大。一般情况下，当风速1.5米～2米/秒条件下，植保无人机作业喷幅至少偏移0.5个～1个喷幅（3米～6米）。作业时要根据风向进行调整，以免漏喷或重喷。

　　（五）作业质量技术评价指标。以2018年和2021年出台的《农用植保无人机施药技术规程》、《植保无人飞机水稻精准施药技术规程》两项地方标准为主要技术评价依据，制定如下评价指标：指标1，亩喷液量平均要达到1升以上，向下误差率不得大于5%，即至少平均要达到每亩0.95 升以上。指标2，实际作业面积，必须达到规定面积的100%。指标3，平台上显示的总作业条数中，违规作业条数不应超过总数据条数的15%。注：违规作业是指在作业中，凡未遵守作业前制定的技术规程而产生的作业数据，包括超出飞行参数范围和允许作业气象条件的作业条数。

　　（六）数字化监测管理平台。“黑龙江省植保无人机作业质量检测平台”、“大疆农服”和“极飞智慧农业”三个平台。其中：“大疆农服”用于监管大疆各型号植保无人机，“极飞智慧农业”用于监管极飞各型号植保无人机，以上两个平台监管无需安装智能追踪器；“黑龙江省植保无人机作业质量检测平台”用于监管非大疆和极飞型号的其他无人机，监管方式可采取加装智能追踪器或平台推送的方式进行监管。

　　适用全省各地，承担重大病虫统防作业的地区为重点，也适用于其他县份组织开展区域性统防监管。

　　植保无人飞机农田作业属低空范围，虽然起飞前不用提前申请空域，但因飞行速度较快，要特别注意作业中的人员安全。