辨識精準度高達87％！台南農改場攜手成大、雲科大研發精準用藥無人機解決蟲蟲危機

整理=編輯部

無人植保機因作業效率高，不僅操作容易，相較於傳統人工施藥更為方便，運用在病蟲害防治研究日益增多，為達到智慧農業及農藥減量之目標，台南區農業改良場與成功大學工程科學系、航空太空工程學系及雲林科技大學電機工程學系共同合作執行科技部計畫，共同開發智慧化無人機並導入非化學農藥防治資材於防治荔枝椿象，2022年5月23日與台南市政府於台南市東山區辦理「應用智慧化無人植保機及非化學農藥資材防治荔枝椿象觀摩會」。

脂肪酸鉀鹽配合無人植保機精準用藥 有效改善荔枝椿象蟲害

台南區農業改良場場長楊宏瑛表示，為解決廢棄龍眼園及居家荔枝椿象危害嚴重問題，並符合安全用藥之目的，本場進行非化學農藥資材防治荔枝椿象之研究。

目前市售資材中，脂肪酸鉀鹽可造成荔枝椿象若蟲85%致死率，透過無人植保機噴施稀釋100倍之49%脂肪酸鉀鹽液劑，隔週連續噴施三次後，結果顯示試驗場域在防治前的荔枝椿象族群密度為2.89隻/枝梢，應用脂肪酸鉀鹽防治後其密度降低為1.65隻/枝梢。

無人植保機噴灑脂肪酸鉀鹽，防治荔枝椿象。（圖片來源：台南區農業改良場提供）

另自台南市南化區受感染荔枝椿象蟲體成功分離出淡紫菌TNZZS6菌株，室內致病性試驗結果顯示成蟲在接種後第30天的校正死亡率為88%；荔枝椿象若蟲則為50%，顯示TNZZS6菌株對荔枝椿象成、若蟲皆具有感染能力。同步進行淡紫菌TNZZS6菌株量產研究，淡紫菌TNZZS6菌株液態發酵可得2.05x109cfu/ml之產孢量；固態發酵可得7.24x109cfu/g之產孢量。

淡紫菌TNZZS6菌株於固態發酵之產孢情況。（圖片來源：台南區農業改良場提供）

淡紫菌TNZZS6菌株於液態發酵之產孢情況。（圖片來源：台南區農業改良場提供）

成功大學工程科學系黃悅民教授表示，為進行無人植保機精準用藥之目的，透過無人機荔枝椿象辨識，辨識率最佳可達79.6%，並配合「 AIoT精準農業智慧監管系統」，使用自製微氣象站進行環境分析與預測，在農務管理網站上呈現環境資訊、荔枝椿象預測與嚴重程度，透過LSTM模型預測蟲害的好發準確性為85%。

結合人工智慧優化系統 無人機辨識目標精準度高達87%

成功大學航空太空工程學系賴維祥教授表示，為提高國產無人植保機效能，開發具備三合一遙控器和幫浦流量控制功能，另整合RTK、鏡頭、對地雷達等系統，提升植保機飛行安全，執行最佳路徑規劃飛行時能針對地形變化做出姿態調整，精準飛行。固液混和漿液噴灑系統，能大幅降低噴頭堵塞及藥箱產生沉澱物的問題，提升噴灑作業的效率；利用植保機和樹梢相對距離進行定點懸停噴灑，降低藥液飄散。

雲林科技大學電機工程學系陳靜茹助理教授表示，為精準噴藥點位航線規劃，以影像融合技術融合可見光與多光譜影像進行無人機地景建模，搭配人工智慧深度學習之卷積神經網路模型提取地景中的樹種特徵，以生成高準確度（87%）之樹種辨識模型，辨認場域內的目標樹種，提供植保機進行自動化最佳飛行農噴路徑。

農務管理整合網站，可呈現環境資訊、荔枝椿象預測與嚴重程度。（圖片來源：台南區農業改良場提供）

本次觀摩會導入各項技術於防治荔枝椿象上，期能建立一套完整荔枝椿象防治策略，透過無人機即時辨識荔枝樁象好發位置與危害程度，規劃荔枝椿象防治噴藥區域，利用無人植保機搭載適當防治資材並配合陶瓷空心圓錐噴頭，精準控壓及航線規劃系統，能應用於坡地果樹場域，作為農藥代噴業者於坡地果樹上防治荔枝椿象標準，提高整體防治效益，也解決無人管理果園噴藥難題。

審稿編輯：謝承學

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