隨著人口的不斷增長和全球氣候變化的影響，農業生產面臨著日益嚴峻的挑戰。作物病蟲害導致了大量的產量損失，影響著糧食安全和農民的經濟收益。傳統的病蟲害防控方法存在著效率低下、施藥不夠精準等問題，因此需要尋找更加先進的技術手段來改善這一狀況。
1 農業無人機在作物病蟲害防控中的應用 1.1 病蟲害監測 農業無人機作為先進的技術手段，在作物病蟲害防控中發揮著關鍵作用，尤其在病蟲害監測方面，其應用正引領農業領域朝著更精確、高效的方向發展[1]。病蟲害是嚴重影響作物產量和品質的因素之一，傳統的監測方法往往受限于人力、時間和區域，難以全面把握農田狀況。然而，農業無人機配備了先進的遙感設備，能夠高效獲取大范圍的數據，實現對作物病蟲害的全面監測。 首先，農業無人機搭載多光譜相機，能夠捕捉作物不同波段的反射光譜。這使得無人機能夠觀測到作物的生長狀態和植被覆蓋情況。病蟲害通常導致植被的異常變化，如顏色、葉片密度等，無人機通過多光譜圖像分析可以快速捕捉這些細微的變化，從而確定病蟲害的分布和嚴重程度。其次，通過搭載紅外熱像儀，農業無人機能夠測量作物表面的熱輻射，進而分析作物的溫度分布情況。由于病蟲害影響作物的生理狀態，導致局部溫度的變化，無人機利用紅外熱像技術可以及早發現這些異常溫度區域，從而為農民提供預警信息。另外，農業無人機的優勢之一是實時獲取數據，將其傳輸到農民的終端設備上。這使得農民能夠隨時掌握農田狀況，及早發現病蟲害的跡象。同時，借助人工智能和機器學習技術，無人機可以對大量的監測數據進行分析，識別出潛在的病蟲害跡象，為農民提供更精準的決策支持。在實際應用中，農業無人機已經展現出在病蟲害監測方面的潛力。例如，在水稻田中，無人機通過多光譜圖像分析，可以檢測到受害水稻的顏色變化，從而判斷出受病蟲害影響的程度。在果園中，無人機的紅外熱像技術能夠發現果樹葉片的溫度異常，有助于農民及早發現病蟲害問題。 1.2 精準施藥 農業無人機在作物病蟲害防控中的另一個重要應用是精準施藥。傳統的農業施藥方法往往不夠精準，導致藥物的浪費和環境的污染。然而，農業無人機借助其高精度的定位和投放技術，可以實現對病蟲害的精準防治，帶來許多優勢。 首先，農業無人機配備了先進的定位導航系統，能夠實時獲取飛行器在空間中的精確位置信息。這使得無人機能夠精準地飛行到指定的農田區域，從而在病蟲害發生的地點進行針對性的施藥。這種定位技術極大地提高了施藥的精準度。其次，農業無人機在施藥過程中采用了精準的投放技術，如風速、風向等因素的實時監測和調整。這使得藥物能夠被均勻地噴灑在病蟲害集中的區域，最大限度地提高了施藥的效果。相比傳統的噴灑方法，無人機的精準投放技術減少了藥物的使用量，減輕了農田對化學物質的暴露[2]。在實際應用中，農業無人機的精準施藥已經取得了顯著成果。例如，在大片的稻田中，無人機通過精準的定位和投放技術，能夠將農藥精確噴灑在受蟲害影響的區域，避免了對整個農田的過度噴灑。同樣，在果園中，無人機能夠根據不同果樹的需求，精準施用植物營養物質，提高果樹的產量和品質。 1.3 環境感知 農業無人機在作物病蟲害防控中的又一重要應用領域是環境感知。無人機搭載的多種傳感器和儀器使其能夠實時監測農田的氣象條件、土壤特性以及其他環境因素，從而更科學地指導病蟲害防治策略的制定。首先，農業無人機配備了氣象傳感器，能夠測量農田的溫度、濕度、風速等氣象參數。這些數據對于防控病蟲害的爆發和傳播具有重要意義。例如，某些病蟲害在特定的溫度和濕度條件下更容易擴散，無人機通過監測氣象數據可以提前預警，幫助農民做好防控準備。其次，農業無人機可以搭載土壤傳感器，實時監測土壤的水分含量、酸堿度等關鍵參數。這對于作物的生長和病蟲害防治都具有重要意義。例如，過濕或過干的土壤環境可能導致作物易受病蟲害侵害，無人機通過土壤監測可以幫助農民調整灌溉策略，創造更適宜的生長環境。另外，農業無人機可以將多種環境因素進行集成分析，從而更全面地了解農田的狀態。例如，通過將氣象數據和土壤數據結合起來，無人機可以預測出可能的病蟲害爆發時機和范圍，為農民提供更具針對性的防治建議。在實際應用中，農業無人機的環境感知技術已經取得了顯著成果。例如，在大規模的農田中，無人機通過多傳感器數據的集成分析，可以實時監測氣象和土壤條件，為農民提供及時的防治建議。在森林中，無人機的環境感知技術可以用于監測樹木的健康狀況，以及可能的病蟲害影響。 優勢與挑戰 農業無人機智能化技術在作物病蟲害防控中的應用帶來了顯著的優勢。首先，其高效快速的特點使得大面積的農田監測成為可能，節省了人力和時間成本。其次，搭載先進傳感器和相機的無人機能夠實現高分辨率、多光譜的監測，從而提供豐富的農田信息，幫助農民更好地了解作物狀況。精準施藥技術不僅減少了藥物的使用量，也降低了環境污染的風險。此外，環境感知技術使得農民可以更科學地制定防治策略，最大程度地降低了病蟲害對農田的危害。然而，農業無人機在應用過程中也面臨一些挑戰。首先，高昂的設備成本和培訓成本使得一部分農民難以承擔和操作。其次，農業無人機的操作技術要求較高，需要專業的操作人員，這也限制了其推廣和應用。此外，無人機的飛行管理和空域劃分仍需進一步完善，確保其在農田間的安全飛行。同時，無人機的飛行時間受到電池續航能力的限制，需要更加高效的能源解決方案[3]。 3 未來展望 農業無人機智能化技術在作物病蟲害防控中的應用前景充滿著希望。隨著科技的不斷發展，該技術有望在以下幾個方面取得更大的突破和進步。一是普及與降低成本：隨著技術的不斷成熟，農業無人機的制造成本可能會逐漸降低，進而降低設備價格。這將有助于更多的農民能夠負擔得起并采用這一技術。同時，政府、企業和科研機構可以通過提供補貼、培訓和技術支持等方式，促進農業無人機技術的普及，使其成為農田管理的常規工具。二是智能化與自主飛行：未來，農業無人機有望進一步結合人工智能技術，實現更高程度的自主飛行和數據分析能力。通過人工智能算法的支持，無人機可以自動識別不同作物的特征，預測病蟲害的爆發趨勢，從而更加智能地制定防治策略。自主飛行技術的提升將減輕操作人員的負擔，使農民更加便捷地使用無人機進行作業。三是數據分析與決策支持：隨著數據處理技術的進步，農業無人機獲取的海量監測數據可以更加準確地分析和利用。將遙感數據與地理信息系統（GIS）、氣象數據等結合，可以實現更準確的病蟲害預測和作物生長分析，為農民提供更全面的決策支持。這有助于優化防治策略，提高農業生產的效益和可持續性。四是生態友好與可持續發展：農業無人機的應用有助于降低農田的藥物使用量和化學物質排放，減少了對環境的負擔，促進了農業的生態友好性。隨著技術的進步，農業無人機還可以與有機農業、生物防治等技術相結合，形成更為綜合的病蟲害防控體系，推動農業向著更可持續的方向發展。 4 總結 隨著農業無人機智能化技術的不斷發展與應用，作物病蟲害防控領域正迎來新的機遇與挑戰。本文從病蟲害監測、精準施藥、環境感知等多個方面探討了農業無人機在作物病蟲害防控中的重要作用，揭示了其在提高效率、降低成本、環境保護等方面的巨大優勢。然而，仍需解決成本、操作技術、飛行管理等方面的問題，以實現更廣泛的應用。展望未來，隨著技術的進一步成熟，農業無人機有望在普及與降低成本、智能化與自主飛行、數據分析與決策支持、生態友好與可持續發展等方面取得更大突破，為農業生產的可持續發展做出更大貢獻。 參考文獻： [1]趙冰欣,盧海博,趙海超,等.作物病蟲害防控技術研究進展[J].南方農業,2023,17(5):157-162+170. [2]涂國昭.作物病蟲害綠色防控技術應用初探[J].南方農業,2022, 16(10):4-6. [3]廖義國,謝春雷.作物病蟲害綠色防控技術應用[J].山西農經, 2020(12):113-114. 作者單位：山西省農業農村大數據中心