点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:“低空+农业”模式火了!解读无人机作业背后的“科学标尺”
首页> 光明科普> 农业农村频道> 三农看点 > 正文

“低空+农业”模式火了!解读无人机作业背后的“科学标尺”

来源:光明网-大国粮策2025-03-04 14:32

  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/p>

  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*ST +0.25*ST +0.25*SR+0.25*SV

  其中,ST 是打药当天气温适宜度指数;ST 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,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

[ 责编:谢芸 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 习近平会见哥伦比亚总统佩特罗

  • 三支侵华日军细菌战部队成员信息文件公开展示

独家策划

推荐阅读
研究显示,鸟类、哺乳类甚至龟类的大脑在过去3.2亿年里,经历了一场精彩的大脑神经元演化历程,走出了截然不同但又殊途同归的智慧发展之路。
2025-05-15 10:04
南京航空航天大学科研团队联手中外学者创新研发出储能密度较高的新型纳米复合薄膜储能器件,其储能密度可达215.8焦/立方厘米,刷新介电储能密度国际最高纪录。
2025-05-15 10:03
宇宙的命运与其天体命运息息相关,而其中恒星的最终“寿命”一直是人类探索的重要命题。
2025-05-15 10:02
周天军表示,这项研究不仅揭示了全球变暖下区域季风的演变规律,更凸显了古气候研究在气候变化预测中的独特价值。通过开展古今对比研究,丰富的古记录数据所揭示的历史变化事实,将会成为我们有效应对未来的重要参照物。
2025-05-15 10:01
种业振兴行动实施以来,我国农作物长期战略保存种质资源已超过58万份,其中蕴含着极为丰富的作物遗传基因密码,犹如“天书”亟待破解。近日,由中国农业科学院作物科学研究所发起、腾讯参与支持的作物种质资源“天书计划”正式启动。
2025-05-15 04:10
党的二十届三中全会提出“构建同科技创新相适应的科技金融体制”,为做好科技金融大文章提出了更高要求。
2025-05-14 17:50
中国科学院金属研究所研究员刘岗团队发展了“漂浮策略”和“维度定制”相结合的新策略,如同给二氧化钛穿上了“水上行走鞋”,赋予了材料可漂浮于中性水溶液表面的特性,为塑料转化提供了极具竞争力的替代方案。
2025-05-14 09:44
通过将筛选出的诗词逐一标注,提取时间、地点、诗人身份、情境语义等信息,研究团队逐步建立起一个横跨1400年的“长江江豚诗词数据库”,并确定724首提及长江江豚的作品。
2025-05-14 09:43
在全球变暖的气候背景下,未来全球雪旱发生频率将成倍增加,其中暖雪旱将成为主导类型。
2025-05-14 09:41
近日,中国科学院微生物所和西南大学的科学家找到了柑橘黄龙病的抗性基因,“柑橘癌症”有了破解方法。
2025-05-14 09:39
除了嫦娥六号带回的月球样品,其拍摄的着陆区高清图像可以帮助科学家了解着陆点的地质细节和土壤来源。在这项研究中,科研人员利用嫦娥六号降落相机序列图像、全景相机近景立体图像等数据,构建了一套高精度的着陆区地形数据集。
2025-05-14 09:36
近日,多奈单抗注射液在首都医科大学宣武医院开出全国首方,引发广泛关注。
2025-05-13 09:55
这场堪称检验船舶前期设计建造工程的“期中考”,将进一步验证大型邮轮在设计、工艺、生产准备、总装建造等阶段所取得的一系列重大科研成果。
2025-05-13 09:28
农业农村部的数据显示,我国农作物秸秆产生量逐年递增,目前全国农作物秸秆产生量为8.67亿吨,可收集量为7.33亿吨,秸秆综合利用率达88.3%。
2025-05-13 09:26
近年来,应急管理部会同相关部门统筹推动全国应急避难场所的建设和发展。
2025-05-13 09:25
东北大学数字钢铁全国重点实验室,是致力于我国钢铁行业“由大到强”的科技“领跑者”。
2025-05-13 09:23
记者从中国航天科技集团获悉,5月11日21时27分,长征六号甲(又名长征六号改)运载火箭在太原卫星发射中心点火起飞,成功将遥感四十号02组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
2025-05-12 10:15
人们常说,人类对火星表面的了解甚至超过对地球海底的认知。研究团队收集了约4.4万次深海潜航的数据,包括载人深潜器、遥控及自主潜水器的作业记录,并据此绘制了一张潜航活动分布图。
2025-05-12 10:12
人工智能(AI)研究人员创建了一个能够自主进行天体生物学研究的系统——AstroAgents,用于研究宇宙生命学科的起源。
2025-05-12 10:10
作为新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量,人工智能发展在发挥多方面积极作用的同时,也面临着安全风险等一系列问题。
2025-05-12 10:05
加载更多