【大国粮策】“低空+农业”模式火了！解读无人机作业背后的“科学标尺”

“低空+农业”模式火了！解读无人机作业背后的“科学标尺”

在农业现代化浪潮中，无人机逐渐成为农民的“好帮手”。尤其是在农作物病虫害防控方面，无人机作业优势明显，能高效大面积施药，节省人力，还能精准施药，减少农药浪费与环境污染。

当下，无人机作业依赖于通用的气象预报。对于很多农业从业者来说，常常会遇到这样的困惑：同样的药剂、同样的无人机，为啥作业效果却大相径庭？是哪些因素在背后“捣鬼”？其实，气象条件就是那个关键的“隐形变量”。

气象成为“隐形变量”

“一喷三防”是在小麦生长期，使用杀虫剂、杀菌剂、植物生长调节剂、叶面肥、微肥等混配剂喷雾，达到防病虫害、防干热风，增粒增重，确保小麦增产的一项关键技术措施，目前在全国已经普遍推广应用。

气象因素在无人机“一喷三防”作业中到底扮演着怎样的角色呢？下面就来详细说说。

无人机飞航作业（图片来源于网络）

风速：药剂“漂移”的幕后推手

风速就像是一把双刃剑，对农药喷洒效率与安全性影响极大。我们可以把农药喷洒过程想象成一场“微观世界的旅行”，雾滴就是这场旅行中的“小旅客”。

在低风速条件下（风速等级≤2级），就如同微风轻拂，为雾滴创造了一个稳定的“旅行环境”，它们能慢悠悠、均匀地落在目标作物上，有效覆盖作物表面，防治效果自然好。

当风速等级过高（>4级），强大的气流就像一阵狂风，让雾滴身不由己地“跑偏”，不仅喷洒精准度大打折扣，还可能飘到非目标作物上，造成药害，污染环境，甚至威胁人身安全。就像一场原本规划好的有序旅行，突然遭遇狂风，游客们被吹得四处分散，无法到达目的地。

气温：药剂的“活力开关”与作物的“吸收调节器”

气温对药剂效果与作物吸收的影响也不容小觑。当气温处于适宜范围（20°C<T≤30°C）时，作物就像充满活力的运动员，细胞代谢活跃，对药剂的吸收和转化能力很强，药剂也能稳定发挥作用。这就好比汽车在合适的温度下，发动机能高效运转。

但气温过高（>35°C），药剂分子就像热锅上的蚂蚁，运动加剧，分解速度加快，还没来得及发挥作用就失效了；同时，高温让作物的蒸腾作用变强，刚喷洒的药剂迅速被稀释，就像往浓度高的果汁里加了太多水，药效大打折扣。而气温过低（<10°C）时，作物生长缓慢，细胞活动减弱，对药剂的吸收和渗透就像蜗牛爬行一样慢，防治效果自然不好。

降水：作业效果的“破坏者”

在“一喷三防”作业中，降水可谓是个“麻烦制造者”。当降水量较大时，雨滴就像一个个“小炮弹”，重重地砸在作物上，药液和肥液根本来不及附着在叶片和茎秆上，就被冲刷得一干二净，造成极大浪费。而且，降水可能引发麦田积水或地表径流，这就好比把药剂和肥料随意“搬家”，不仅让它们无法发挥作用，还可能带来药害，破坏麦田生态环境。

掌握气象的“科学标尺”

为了更科学地评估气象条件对无人机“一喷三防”作业的影响，科研人员基于温度、风速和降水这三个核心气象因素，设计了四个关键气象指标，构建了无人机“一喷三防”气象适宜度指数公式：

这些数据并不是凭空而来，经过科研人员多年的实验对照和数据分析，构建了一个综合性的无人机“一喷三防”气象适宜度指数公式：

S=0.25*ST₁+0.25*ST₂+0.25*SR+0.25*SV

其中，ST₁是打药当天气温适宜度指数；ST₂是打药之后3天的气温适宜度指数；SR是打药当天降水适宜度指数；SV是打药当天风速适宜度指数。这其中，每个指标如果适合作业，权重就是0.7；如果较为适合，但还不是特别理想，权重为0.3。

那么，这个公式具体该怎么用呢？农民朋友们可以用它综合判断当天的气象条件，到底适不适合无人机工作。

如果算出来S≥0.6，那就说明这天的天气特别合适，适合用无人机来进行“一喷三防”作业；如果算出来0<S<0.6，那就意味着天气还算可以，比较适合作业，但可能稍微差那么一点点；要是算出来S=0，那就千万别用无人机作业了，这天的天气实在不合适。

举个例子，假设明天温度为25℃，打药后三天平均气温为10℃，最低气温大于0℃，没有降水，风速为4m/s。把这些数据代入公式里，就能算出明天无人机“一喷三防”的气象适宜度指数为：

S=0.7*0.25+0.7*0.25+0.7*0.25+0.3*0.25=0.6。从结果可以看出，明天的气象条件刚刚好，适合用无人机开展作业。

为了方便记忆，我们让AI编了一首打油诗：

《无人机打药好时机》

无人机来真奇妙，一喷三防效率高。

气温合适药效妙，打药三天别乱套。

降水要少别成涝，风吹太急可不好。

综合指数心中晓，庄稼丰收乐逍遥。

农民朋友们，以后用无人机打药的时候，多留意下天气，参考参考这个指数和咱的打油诗，保准咱的庄稼能长得壮壮实实，有个好收成！

参考资料：《全国农业气象适用技术汇编》-无人机“一喷三防”气象适用技术

科学性审核：北京市气象局气候中心正高级工程师李秋月

撰文：武玥彤