无人机植保技术在大面积烟叶种植中病虫害防治的效率与成本研究

引言

大面积烟叶种植过程中，病虫害防治是保障产量与品质的关键环节。传统防治模式依赖人工背负器械或地面机械作业，受地形限制大，易出现施药不均、漏防区域，且需投入大量人力与时间，导致防治效率低下，成本居高不下。随着智能农业技术发展，无人机植保技术凭借灵活作业、精准施药的优势，逐渐应用于大田作物防治场景。如何通过该技术破解大面积烟叶病虫害防治的效率与成本瓶颈，明确其在作业效果、成本控制上的具体优势，成为当前烟叶种植产业升级中亟待探索的重要方向。

一、大面积烟叶种植病虫害防治的现存问题与技术需求

（一）传统病虫害防治模式在大面积烟叶种植中的效率短板

从作业覆盖来看，人工或机械受烟田密度与当地地形影响极大，像是广西一些山区的烟田，机械难以在密集烟株间穿行，人工每天作业面积也非常有限，难以对连片烟田实现快速覆盖。施药精准度方面，人工往往凭借经验去控制药量和喷洒角度，很容易施药不均，一些隐蔽的病虫害区域也难以触及，经常需要二次作业。应急响应上，由于病虫害爆发通常较为突然，传统模式需要去协调人力和设备，筹备周期较长，无法及时对病虫害扩散加以遏制。

（二）传统病虫害防治模式下大面积烟叶种植的成本压力

传统模式在广西烟区面临着人力、物资损耗与隐性损失等成本压力。人力成本上，大面积烟田作业需要集中大量人员，在防治窗口期还需要支付额外的加班薪酬，并且还需要专人监督，增加了管理成本。物资损耗方面，人工施药的药剂利用率比较低，导致耗材采购量增多，机械也需要定期维护，持续产生燃油与零件费用。隐性损失上，施药不均会导致烟叶品质下滑、售价降低，病虫害一旦扩散还可能让后续烟叶出现减产，形成连锁损耗。

（三）大面积烟叶种植对高效低成本防治技术的核心需求

广西烟区大面积烟叶种植的核心需求主要聚焦于作业效能、成本控制与品质保障协同。作业效能上，相关技术要能自适应广西当地地形，减少防治盲区，实现对批量烟田的快速覆盖，缩短防治周期。成本控制方面，需要降低对人力的依赖，减少薪酬支出，提升药剂利用率，降低耗材损耗，让设备成本与种植收益相适配。品质保障上，则需要精准施药来控制农药残留，有针对性地作用于病虫害部位，提升防治彻底性，降低品质降级情况的出现。

二、无人机植保技术在大面积烟叶病虫害防治中的应用方案设计

（一）基于烟叶病虫害类型的无人机施药参数优化

针对广西烟叶病虫害类型进行无人机施药参数优化时，需依据不同病虫害的发生部位、危害程度以及烟叶生长阶段来调整核心参数。对于叶面病害，要把无人机喷头高度控制在贴近烟叶冠层之处，保证雾滴可以均匀覆盖叶片正反面，同时将雾化粒径调整至细雾级别，提升雾滴在叶片表面的附着率。对于茎秆害虫，则要降低喷头高度，并对喷洒角度进行调整，让药剂可以定向喷射至茎秆部位，同时加大雾滴粒径以减少漂移。

（二）适配大面积烟叶种植的无人机作业路径规划

适配大面积烟叶种植的无人机作业路径规划，需以全覆盖、无重叠、高效率为核心原则，结合烟田地形与种植布局设计路线。需对烟田进行分区划分，根据烟田形状与面积将其拆分为若干规则作业单元，每个单元边界与烟叶种植行向保持一致，避免路径交叉导致的作业混乱。在单元内部，采用平行航线规划方式，航线间距根据无人机喷头喷洒幅宽确定，确保相邻航线喷洒区域无间隙，同时航线起点与终点设置在烟田边缘空旷区域，便于无人机起飞与降落调整。针对山地、丘陵等不规则烟田，需采用折线航线适配地形坡度，在坡度较大区域缩小航线间距，防止因地形起伏导致的漏喷；针对平原连片烟田，可采用矩阵式航线规划，提升作业速度。

（三）无人机植保技术与烟叶病虫害监测系统的协同应用

无人机植保技术与烟叶病虫害监测系统的协同应用，需构建“监测-分析-防治-反馈”的闭环机制，实现病虫害防治的精准化与动态化。监测系统通过田间传感器、卫星遥感等手段，实时采集烟叶生长状态与病虫害发生数据，包括病虫害种类、发生区域、感染率等信息，将数据传输至后台分析平台进行处理，生成病虫害分布热力图与防治优先级报告。无人机植保系统接收分析平台的指令后，根据病虫害分布区域规划专属作业路径，针对高优先级区域优先开展防治作业，同时在作业过程中通过无人机搭载的图像采集设备，实时拍摄烟叶状态，将防治后的图像数据回传至监测系统，用于评估防治效果。若监测系统发现部分区域防治效果未达预期，会自动生成补防指令，调整无人机施药参数与作业路径，再次开展针对性防治。

三、无人机植保技术在大面积烟叶病虫害防治中的效率与成本验

（一）无人机与传统防治模式在烟叶病虫害防治中的效率对比

无人机与传统防治模式的效率对比，可从作业覆盖范围、防治响应速度与防治均匀度展开。作业覆盖范围上，无人机单日烟田覆盖面积远超人工，且不受地形限制，无需预留通行通道；传统人工受体力限制覆盖有限，地面机械在复杂地形中优势不足。防治响应速度方面，无人机可快速调度至病害区域即时作业，传统模式需协调人员器械，筹备周期长。防治均匀度上，无人机通过精准控参实现药剂均匀喷洒，传统人工易漏喷重喷，地面机械在植株密集区易有盲区。

（二）无人机植保技术应用于烟叶病虫害防治的成本构成与分析

无人机植保技术的成本构成主要包括设备投入、运营维护与药剂消耗。设备投入涵盖无人机机身、喷洒与控制系统采购，部分需配备图像采集设备，成本可长期分摊。运营维护成本含电池更换充电、设备检修与软件更新，电池续航影响作业时长与维护频率。药剂消耗因无人机雾化好、定向精准，利用率高于传统模式，单位面积用量少，减少采购支出；此外需考虑一次性技术培训成本，保障操作技能以控成本提效率。

（三）无人机植保技术对烟叶品质与后续收益的间接影响

无人机植保技术对烟叶品质的影响，通过精准施药减少农药残留与提升防治效果实现。精准施药降低烟叶农药残留，符合安全标准，减少品质降级；均匀喷洒确保病害防治彻底，减少烟叶斑点破损，保障外观与成分稳定，提升上等烟比例。对后续收益而言，高品质烟叶收购价更高，可提高单位产值；同时减少病害导致的减产，保障总产量稳定，且高品质烟叶加工损耗低，进一步间接提升整体收益。

结语

梳理广西大面积烟叶种植病虫害防治的现存问题，结合无人机植保技术的应用方案与效率成本验证可知，该技术能破解传统模式的效率短板与成本压力，通过参数优化、路径规划及与监测系统协同，实现精准施药，提升作业效率、降低综合成本，为烟叶病虫害防治提供高效经济方案。未来可进一步结合不同烟区地形与病虫害类型优化技术细节，推动技术与烟叶种植管理体系深度融合，助力烟叶产业绿色可持续发展，持续释放技术在农业生产中的应用价值。

参考文献

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