摘要：隨著世界人口的擴大，農(nóng)業(yè)勞動力的相對減少，為了滿足糧食需求，越來越多的自動化、高工效農(nóng)業(yè)機械投入使用，該文詳細(xì)介紹了植保無人機低容量噴霧技術(shù)在農(nóng)作物病蟲害防治中的應(yīng)用現(xiàn)狀和優(yōu)勢，重點講述了其在農(nóng)藥″減量增效″方面的實踐應(yīng)用，旨在為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供一種新的技術(shù)手段，實現(xiàn)農(nóng)藥減量增效，促進農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：植保無人飛機；低容量噴霧技術(shù)；農(nóng)藥減量增效

隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的集約化和勞動力短缺，農(nóng)作物產(chǎn)量的提升一方面依賴大型機械，另一方面也更加依賴農(nóng)藥及化肥等投入品的增加，而過度使用農(nóng)藥，不僅會造成土地污染和水源污染，還會導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品的殘留問題。因此，如何減少農(nóng)藥浪費，合理使用農(nóng)藥，以有效提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和安全性，這已成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迫切需求^[1]。傳統(tǒng)的農(nóng)藥施藥方式主要是人工及地面機械噴霧，存在噴霧不均勻、耗時耗力等缺點。隨著科技的不斷進步，植保無人飛機噴霧技術(shù)被引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，取得了很大的成功。本文旨在介紹無人機噴霧技術(shù)的優(yōu)點，以及其對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所產(chǎn)生的作用。

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無人機噴霧技術(shù)的發(fā)展

1.1   噴霧技術(shù)的發(fā)展歷程

傳統(tǒng)的噴霧方式主要采用手持式、車載式和拖拉機式噴霧設(shè)備，為克服傳統(tǒng)噴霧方式噴霧不均勻、效率低、使用農(nóng)藥量大等缺點，人們將現(xiàn)代化技術(shù)引入農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。

20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的飛機噴霧技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用，但存在著大量的農(nóng)藥浪費和對環(huán)境的污染問題。為此，人們開始嘗試使用噴霧無人機，以便更好地控制噴霧效果。2000年以來，隨著GPS技術(shù)和地面控制系統(tǒng)的發(fā)展，噴霧無人機的應(yīng)用開始普及。低容量噴霧技術(shù)作為一種新興技術(shù)，主要在20世紀(jì)90年代開始發(fā)展。在這種技術(shù)下，每個噴嘴每秒鐘只需噴出50毫升以下的農(nóng)藥液體，這種技術(shù)不僅可以提高噴霧效率，降低農(nóng)藥使用量，而且減少環(huán)境污染和農(nóng)藥殘留問題^[2]。

1.2   無人機噴霧技術(shù)的優(yōu)勢

（1）提高噴霧效率：無人機噴霧技術(shù)能夠進行全自動噴霧作業(yè)，不受地形、作物生長狀態(tài)和噴霧環(huán)境的限制，噴霧效率比傳統(tǒng)噴霧方式更高，同時還可以節(jié)約噴霧時間和人工成本。

（2）減少農(nóng)藥使用量：無人機低容量噴霧技術(shù)每個噴嘴每秒鐘噴出的液體量小于50毫升，相對于傳統(tǒng)噴霧方式可以減少農(nóng)藥使用量，減少環(huán)境污染和農(nóng)藥殘留問題^[3]。

（3）提高噴霧精度：無人機噴霧技術(shù)可以通過GPS定位、地面控制系統(tǒng)等技術(shù)實現(xiàn)精確的噴霧操作，提高了噴霧精度，降低了噴霧誤差，確保了作物的安全和健康。

（4）安全性高：傳統(tǒng)的噴霧設(shè)備由于操作員需要直接接觸農(nóng)藥，存在著安全隱患。而無人機噴霧技術(shù)可以避免直接接觸農(nóng)藥，減少了工作人員的風(fēng)險。

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低容量噴霧技術(shù)的原理與特點

2.1   低容量噴霧技術(shù)的原理

低容量噴霧技術(shù)采用的是高壓霧化技術(shù)，即將液體農(nóng)藥通過高壓泵送入噴嘴，在高速氣流作用下，將農(nóng)藥液體霧化成細(xì)小顆粒，形成一定濃度的農(nóng)藥霧氣，然后通過風(fēng)扇或無人機的螺旋槳噴灑到作物上。其采用的噴嘴多為陶瓷噴嘴或不銹鋼噴嘴，呈現(xiàn)霧滴均勻、尺寸小、飄移小、液體利用率高的特點，可以將農(nóng)藥更加精確地噴灑到作物上，達(dá)到農(nóng)藥的高效利用和減少環(huán)境污染的目的。

2.2   低容量噴霧技術(shù)的特點

（1）噴霧量?。旱腿萘繃婌F技術(shù)采用高壓霧化技術(shù)及霧滴破碎技術(shù)將農(nóng)藥液體霧化成細(xì)小顆粒，使得每個顆粒都能夠均勻地覆蓋到作物上^[4]。相較于傳統(tǒng)噴霧技術(shù)，低容量噴霧技術(shù)噴霧量小，可以達(dá)到更精準(zhǔn)的噴霧效果。

（2）噴灑均勻：低容量噴霧技術(shù)采用的噴嘴多為離心噴嘴或陶瓷噴嘴和不銹鋼壓力式噴嘴，其特點是霧滴均勻、尺寸小、飄移小、液體利用率高^[5]，可以將農(nóng)藥更加精確地噴灑到作物上，達(dá)到農(nóng)藥的高效利用和減少環(huán)境污染的目的。

（3）減少藥物浪費：傳統(tǒng)噴霧技術(shù)中，由于噴霧量大、顆粒不均，會造成大量的藥物浪費，同時也會造成環(huán)境污染和農(nóng)藥殘留。而低容量噴霧技術(shù)采用高效霧化技術(shù)，可以大幅度減少藥物浪費和環(huán)境污染^[6]，從而實現(xiàn)更加可持續(xù)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。

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無人機低容量噴霧技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用

3.1   無人機低容量噴霧技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

無人機低容量噴霧技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀正在逐漸擴大和深入。目前，已經(jīng)有很多國家和地區(qū)將無人機低容量噴霧技術(shù)納入到現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，并且取得了顯著的效果。

中國是植保無人飛機低容量噴霧技術(shù)應(yīng)用最為廣泛的國家之一，不僅應(yīng)用于水稻、小麥、蔬菜等作物的噴霧，還廣泛應(yīng)用于果樹、茶葉、橄欖等作物的噴霧。據(jù)行業(yè)統(tǒng)計，中國農(nóng)用無人機的市場規(guī)模已經(jīng)超過100億元。

美國是無人機低容量噴霧技術(shù)的發(fā)源地之一，該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于玉米、大豆、棉花等作物的噴霧。無人機噴霧機的普及率在美國持續(xù)上升，據(jù)預(yù)測，2025年美國的農(nóng)業(yè)無人機市場規(guī)模300億美元。

3.2   無人機低容量噴霧技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的優(yōu)勢

（1）提高噴霧精度：傳統(tǒng)噴霧方式，往往會造成過量噴灑、漏施、遺漏等問題。而無人機低容量噴霧技術(shù)采用先進的定位導(dǎo)航和精準(zhǔn)噴灑控制技術(shù)，可以實現(xiàn)高精度噴霧，有效避免噴灑誤差和浪費現(xiàn)象，從而提高作業(yè)效率和噴霧效果。

（2）減少農(nóng)藥使用量：傳統(tǒng)的噴灑方式往往會造成浪費和重復(fù)噴灑，導(dǎo)致農(nóng)藥使用量增加。而無人機低容量噴霧技術(shù)可以根據(jù)不同的作物和病蟲害情況，精準(zhǔn)計算農(nóng)藥用量和噴灑面積，最大限度地減少農(nóng)藥使用量，達(dá)到″農(nóng)藥減量增效″的目的。

（3）保護環(huán)境和人類健康：傳統(tǒng)的噴灑方式往往會對人類健康和環(huán)境造成污染和危害，而無人機低容量噴霧技術(shù)可以實現(xiàn)精準(zhǔn)噴灑，減少噴灑誤差和飄散現(xiàn)象，從而減少農(nóng)藥對環(huán)境和人類健康的危害。

（4）提高作業(yè)效率：傳統(tǒng)農(nóng)用噴霧器等手持噴霧方式往往需要人力操作，作業(yè)效率低下。而無人機低容量噴霧技術(shù)可以實現(xiàn)自主飛行和自動噴灑，大大提高了作業(yè)效率和作業(yè)面積。

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結(jié)語

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，農(nóng)藥使用是一項重要的生產(chǎn)措施，但傳統(tǒng)的農(nóng)藥噴灑方式往往存在使用量過多、環(huán)境污染等問題。而植保無人機低容量噴霧技術(shù)可以有效解決這些問題，通過提高噴灑精度、減少農(nóng)藥使用量、保護環(huán)境和人類健康、提高作業(yè)效率等多個方面，達(dá)到″減施增效″的目的，促進現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展。

雖然植保無人機低容量噴霧技術(shù)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，但是在實際應(yīng)用中還需要不斷完善和優(yōu)化技術(shù)，例如針對不同的農(nóng)作物和不同的病蟲害情況，需要開發(fā)更加精準(zhǔn)的噴霧方案，以進一步提高噴霧效果和效率。

參考文獻：

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[5]閆曉靜,褚世海,楊代斌,等.給農(nóng)業(yè)插上科技的翅膀：植保無人機低容量噴霧技術(shù)助力農(nóng)藥減施增效[J].植物保護學(xué)報,2021,48(3):469-476.

[6]王明,王希,何玲,等.植保無人機低空低容量噴霧在茶園的霧滴沉積分布及對茶小綠葉蟬的防治效果[J].植物保護,2019,45(1):62-68+87.