草原鼠害防控中的无人机投饵技术分析

李海军

（伊金霍洛旗草原工作站，内蒙古 伊金霍洛旗 017200）

投饵是草原鼠害防控重要的工作环节之一，传统的方法多采用“运—五”飞机、大型机械、人工来实现，但从实践来看，“运—五”飞机，一般用于2 万公顷以上、地势较平坦的区域，大型机械进行投饵要在地势相对平坦的草原上[1]，人工投饵效率很低。近年来,随着无人机技术的不断发展，无人机在诸多领域得到了广泛应用。其具有工作适用性好，操作灵活，方便快捷等优势，而在草原鼠害防控中利用无人机投饵尚在起步阶段。为此，进行了无人机鼠害防控投饵试验。

试验目的在于通过不同的飞行高度、飞行速度、料仓口径调节，测试出无人机投饵的带宽、每平方米投饵粒数、在一定风速下落饵漂移距离，探索无人机鼠害防控投饵最大工作效率，最适合的技术参数。播撒系统技术规格参数为：大疆无人机播撒系统2.0 版本，播撒机重量2.0 kg，播撒作业箱内部最大载重量20 kg，适用物料颗粒直径0.5～5 mm，最大仓门开口面积32.3 cm2，播撒器类型为甩盘式。

1 材料与方法

1.1 材料

大疆T20 植保无人飞机、小型搅拌机、饵料槽、小麦、C 型肉毒素原液、水、50 m×5 m 塑料薄膜、记号笔。

1.2 方法

1.2.1 饵料配制

饵料采用小麦、C型肉毒素配制。其配比为：小麦∶水∶C型肉毒素原液＝1 000∶80∶1，用小型搅拌机搅拌均匀，置于饵料槽备用。

1.2.2 铺设接饵布

选择平坦的地面，铺设宽50 m×5 m 的接料带，用记号笔划分为1 m×1 m 正方形小方格，即每个小方格面积为1 m2，每次飞过接料带后，数每平方米内接住的饵料数，并做好记录。

1.2.3 试验步骤

大疆T20 植保无人飞机的最大飞行高度为30 m，最高飞行速度为10 m/s，料盘最高转速为1 300 转/min。在料盘最高转速下，调整飞行高度为20 m、25 m、30 m，飞行速度为7 m/s、10 m/s，取与飞行高度、速度相匹配的料仓口径百分比，按照排列组合，每一组合飞行3～5次，取平均值，作为结果记录，见表1。

表1 大疆T20植保无人飞机投饵试验数据表

2 结果与分析

按照全国畜牧总站草原鼠害防控相关技术要求，对于鼠害洞口密度较高且集中连片的区域，投饵平均落粒数为6～7 粒/m2[2]。依此标准，从试验数据可以看出，在饵料千粒重为51 g时，有3组数据符合此条件，分别是第3、7、13 架次飞行数据。第3 架次飞行数据：飞行高度为20 m，飞行速度为7 m/s，料仓口径为35%，播幅为25.2 m；第7架次飞行数据：飞行高度为20 m，飞行速度为10 m/s，料仓口径为40%，播幅为24.6 m；第13架次飞行数据：飞行高度为25 m，飞行速度为7 m/s，料仓口径为35%，播幅为32.5 m。由此可以计算出第3飞行架次、第7飞行架次、第13飞行架次投饵速率分别为：3.2 kg/min、4.9 kg/min、4.5 kg/min，那么第7架次飞行投饵效率最高。

此次试验，测定风速为3 m/s，在垂直风向飞行时，落饵漂移距离19～28 m，效率最高时，漂移距离为19 m。

3 无人机投饵优点

3.1 机动性好，效率高

无人机体积小巧，方便转场和运输，不受地形条件限制[3]。对于复杂地形，人工及拖拉机无法进行投饵作业，无人机的空中作业优势突显。相比传统人工投饵、机械投饵，无人机投饵作业效率更高。设定3 种投饵方法均按照相同的投饵标准：6.5 粒/m2。人工投饵常用的方法是使用背负式投饵器投饵，平均每人控制投饵宽度为10 m，人均步行投饵速度30 m/min[2]，按饵料千粒重51 g 计算，可以得出人工每人投饵量为0.1 kg/min。目前常用的9DSX-35 悬挂式毒饵喷撒机由大型轮式拖拉机背负，在地形较为平坦，机组作业最大投饵量为0.9 kg/min[4]。由表1可以看出，无人机工作效率最高时投饵量为4.9 kg/min。也就是说，无人机投饵效率是人工背负式投饵的49倍，是悬挂式毒饵喷撒机投饵的5.4倍。

3.2 可实现精准作业，夜间作业

无人机利用GPS及其他模式有自主导航和智能避障功能，有强大的后台网络管理系统支持，可对无人机的作业进行管控。它的中控器对精准作业、智能飞行等一目了然，避免投饵时漏投和重投，确保作业质量。有的饵料白天遇到太阳直射容易失效，其效果远不如夜间低温作业，人工夜间作业比较困难，而无人机则不受限制，可实现夜间作业。

3.3 有效保证作业人员安全，可实现快速集中投饵

无人机投饵实现了人和毒饵的分离，无人机操控手不直接接触机器，通过地面遥控器对其实施远距离控制，避免了长时间直接接触饵料的风险，有效防止作业人员中毒，安全性高。对于区域爆发性草原鼠害，利用无人机高效率投饵，可快速控制草原鼠害。

4 结语

草原鼠害防控是草原生态保护的重要内容。鼠害不仅降低天然草地初级生产力，而且破坏草地景观和结构，弱化草地的生态服务功能[5]。长期以来，我国草原鼠害防控投饵主要依靠人工使用简单的工具、拖拉机和相应机械设备，消耗的人力、物力较多，受到地形等因素的影响较大，工作效率低下。无人机用于草原鼠害投饵无疑为鼠害防控找到了一种效率高、技术先进的方法。本次试验用了一种较为常用的无人机型，其出料盘等也有一些指标要求。对于不同指标的无人机的情况，还应做更多的试验研究。