程慧煌 吴珍平 夏绍南 乔艳艳 沈家兴 江洪 聂太礼

摘要：为了棉花生产中统防统治的高效和减轻劳动强度，结合作者在江西省棉花研究所试验基地应用植保无人机飞防技术实践，阐述了新型植保无人机大疆T16在棉花生产上的基础应用、操作技巧以及注意事项。实践结果表明，大疆T16植保无人机低空喷药具有省时、省工、高效的特点，是适应我国农业现代化发展的一种新型技术，对促进棉花生产向轻简化、机械化和智能化方向发展具有重要意义。

关键词：棉花;大疆T16无人机;统防统治;操作技术

中图分类号：S562 S481     文献标识码：A    文章编号：2095-3143（2020）06-0037-04

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2020.06.008

Abstract： In order to improve the efficiency of unified control and reduce the labor intensity in cotton production， combined with the application of plant protection UAV flight control technology in the experimental base of Jiangxi cotton Research Institute， the basic application， operation skills and notes of the new type of plant protection UAV Dajiang T16 in cotton production were expounded. The practice results show that Dajiang T16 plant protection UAV low altitude spraying has the characteristics of time saving， labor saving and high efficiency. It is a new technology to adapt to the development of agricultural modernization in China. It is of great significance to promote cotton production to the direction of light simplification， mechanization and intelligence.

Key words： Cotton; Dajiang T16 UAV; Unified control; Operation technology

0  引言

棉花是我國重要的经济作物，也是纺织业的重要原材料，棉花产业的发展对维护我国棉花生产安全极为重要[1-4]。随着农村劳动力的外流，棉花生产用工呈现出老龄化加剧的趋势，劳动生产出现用工难等问题。另外，棉花相对于其它作物来说生育周期较长，在棉田管理工作中，虫害的防治、化学防控、脱叶催熟等措施均涉及到用工用时，所以如何省时省工、轻简高效地植棉成为农学家一直研究的目标。王元斌，等[5]研究表明，在虫害的防治上，植保无人机的作业效率是人工电动喷雾的25倍，防治费用（药剂成本）降低37.5%，具有防治效果好、省工、省力、安全等优点。陈盛德，等[6]通过无人机喷施与人工喷施方式对水稻施药效果的比较发现，无人机喷施雾滴沉积效果较好，作业效率约为人工喷施的10倍，且成本低，效益高。温康林，等[7]表明，植保无人机能够有效地提高作业效率，优化农业生产人员结构，使得各类生产活动都能够有序进行。由此可见，在我国棉花生产仍处于机械化水平低、规模化进程慢的现状下[8]，植保无人机的使用正好打破了传统的人工作业喷施方式，大大提高了作业效率，节省了人工成本，能有效地缓解用工难等问题。在棉花生产中引入和推广植保无人机飞防技术，对于提高我国棉花种植的机械化水平，促进棉花生产向机械化、智能化和轻简化方向发展具有十分重要的意义[8]。因此，作者介绍大疆T16植保无人机在棉花生产上统防统治应用的操作技术以及操作过程中需要注意的技术要点，为大疆T16等植保无人机在棉花生产上的实际运用提供技术参考与借鉴。

1  植保无人机在棉花生产上应用的几个方面

1.1  芽前除草

相对于人工喷施除草剂，使用植保无人机进行统一封闭除草更简单高效，由于无人机对药物的雾化程度、喷施均匀度更高，所以对杂草的封闭效果更佳。但也存在一定的缺陷，植保无人机在田间杂草清除上的应用相对比较单一，只有在棉花直播地播种后出苗前或移栽地棉苗移栽前，能够进行一次统一飞防，即使是使用选择性除草剂，也不建议在作物生长中途使用无人机来统一飞防除草。所以使用无人机进行芽前除草时，应该选择更高效的除草剂。

1.2  统防统治

棉花全生育期较长，病虫危害期也相对较长。对于大田生产来说，采用植保无人机对虫害进行防治，具有省时、省工、高效的特点。另外，为了降低害虫的抗药性，农药轮换使用效果更佳。具体防治时间可根据田间虫害实际发生情况而定，一般飞防时间、用药品种及用量如下。

6月初，每公顷用18 g/L阿维菌素乳油600 ml+10%吡虫啉225 g+20%哒螨灵150 g，防治红蜘蛛、蚜虫、蓟马、盲椿等;6月底至7月初，每公顷用10%啶虫脒可湿性粉剂600 g+200 g/L阿维·虫螨腈悬浮剂375 ml防治红蜘蛛、蚜虫、斜纹夜蛾、盲椿、棉叶蝉等;7月底至8月初，每公顷用200 g/L阿维·螺螨酯300 ml+170 g/L甲维·印虫威300 ml，防治红蜘蛛、斜纹夜蛾、棉铃虫等。8月中下旬，每公顷用200 g/L阿维·虫螨腈悬浮剂450 ml+10%啶虫脒可湿性粉剂600 g+50 g/L虱螨脲乳油600 ml，防治红蜘蛛、烟粉虱、棉铃虫、斜纹夜蛾、棉叶蝉、盲椿等;9月份，每公顷用200 g/L阿维·虫螨腈悬浮剂375 ml+10%啶虫脒可湿性粉剂600 g+18 g/L阿维菌素乳油525 ml，防治红蜘蛛、烟粉虱、棉铃虫、斜纹夜蛾、盲椿等。

1.3  化学调控

棉花具有无限生长的习性，为了塑造理想株型，在棉花长势过旺时，应及时采用助壮素进行化学调控。化学调控应当遵循少量多次的原则[9-10]，可结合虫害防治伴随着农药一起喷施。一般有效含量250 g/L的甲哌鎓用量为60～90 ml/hm2，但在打顶后可加倍重控一次。

1.4  脱叶催熟

收获辅助剂的施用应当根据施用时间、天气条件和棉田长势而定。无人机最佳施药时间一般在采收前18～25天[8]。施用时间早，脱叶剂用量宜少，反之，用量要增加;喷药后，至少要有5天保持日均温在18 ℃以上[11];植株高大、苗旺、叶多的棉田用药量要增加;长势偏旺的棉田可采用二次喷药，防止“干而不落”[11]。

2  植保无人机T16基础参数

大疆T16植保无人机由深圳大疆创新科技有限公司生产制造。T16整机重量（不含电池）18.5 kg，最大有效起飞重量42 kg;药液最大装载量为16 L，最大喷幅为6.5 m;喷洒系统配备4个液泵及8个喷头，流量最高可达4.8 L/min;最大作业飞行速度7 m/s，最大飞行速度10 m/s，可抗风速为8 m/s;理论作业效率可达10 hm2/h，但在实际作业中，大疆T16 作业效率为5.0～6.7 hm2/h。

3  飞防技术要点

3.1  作业时间选择

最好选择风速不高于4 m/s，且4～6小时内无降雨的天气进行作业，作业时间段以早晚为宜，一是避免高温中暑以及高温对药剂的蒸发而影响药效的发挥;二是早晚时间段叶片如果沾有露水，更利于喷洒的高浓度雾滴扩散吸收;三是许多害虫例如蓟马、棉叶蝉等喜早晚温度较低时出行，此时防治效果更佳。

3.2  前期准备

一块电池大约作业8000～9300 m2，提前将电池充满电，根据作业面积，选择是否携带充电设备;提前准备好飞防目标药剂，并适当多准备些，做到有备无患;做好防护工作，穿戴好工作服、帽子和口罩。

3.3  规划地块

到达目标地块后，助手做好配药等工作。同时，无人机操作员进行地块规划，最好选择遥控器规划的方式，携带着遥控器绕地块一圈，并在每个拐角处标记航点，这样可以清楚的知道地块边角障碍物情况，做到心里有底。最后对规划地块进行编辑，飞行范围默认统一内缩2.0 m，但对地块边缘空旷的边界线可将单边内缩调为0，或者将相应航点往外挪动1.5～2.0 m，避免造成边界地块喷药量不足的问题。地块编辑图（见图1）上的绿点为作业起始点，黄点为作业结束点，根据地块规则程度自行调整航线。地块作业结束后，可将规划的地块根据实际飞行路径再次进行编辑完善，并保存，下次飞防时直接调用即可。

3.4  作业速度和喷量及高度

每桶水按8000～9300 m2的用药量进行配药，喷量设为15 L/hm2。对于平整无障碍的大田块飞行速度可设为最大;对于地块较小，往返频率较大的地块，飞行速度最好控制在5 m/s左右。在棉花苗期，由于棉株矮小，高度相差不大，飞防时离作物高度可设为1.8～2.0 m;在棉花生长中后期，棉株高矮不一，飞行器的自主避障功能很容易探测到异常过高的枝条，不断的报警减速，甚至造成飞行器紧急悬停，严重影响作业效率，此时可将作业高度设为2.0～2.5 m。

3.5  更换电池和加药

低电量提醒可以自行設置，一般默认设置为电量剩余30%时开始报警。警报响起，如果无人机离标定点较远，且仍处于远离作业状态，应及时返航更换电池;如果此时无人机正往回飞，可任其自由作业一段时间，待飞近标定点时停止作业，返航更换电池。注意，在电量低于20%时，切记要及时就近降落，避免坠机（在电量低于10%时无人机将自动降落）。

剩余药量提醒默认为0.3 L，药量喷完无人机将悬停，由于药量喷完需要返航加药，再次作业前应注意管道是否有空气，确保排除空气后再次起飞，避免空喷作业。

3.6  完成作业

根据需求量来配药，作业结束后，药箱如果留有药量不多，可手动飞行将药量喷完，再加少量清水喷施几秒即可，这样操作可省去每次飞完之后繁琐的清洗工作。如果长时间不飞，建议彻底清洗一遍，将药箱取下用水冲洗（包括进药口和出药口的滤网），然后加入清水多喷施几次，将管道里面残留的药液清理干净，以防止药物沉淀堆积而阻塞喷头。

4  注意事项

①为了防止药液飘逸吸入口鼻，工作人员最好处于上风口进行作业。②对于无人机无法到达的边角区，应当及时安排人工补喷。③无人机不应当长时间停留在棉田的同一地方，避免造成倒伏，如需长时间悬停，应该高于作物3 m以上。④为了能够使溶解性低的农药得到充分的溶解，分布更加均匀，避免农药产生沉淀，配药时应当采用二次稀释法配制药液。⑤用过的农药包装袋及药瓶应当及时清理，飞防结束后统一带走。

参考文献

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