
在传统中药材种植管理中,田间巡查、人工估产、病虫害目测识别等手段长期占据主导地位。然而,随着种植规模扩大、劳动力成本攀升以及对药材品质与道地性要求的日益提高,这种依赖经验与人力的方式已显乏力。近年来,以多光谱成像、高分辨率可见光摄影、热红外传感及AI图像分析为核心的无人机遥感技术,正悄然融入中药材生产的全周期监测体系,为“看天吃饭”的古老产业注入精准化、数字化、智能化的新动能。
无人机监测中药材长势,并非简单替代人眼俯瞰,而是一套融合硬件采集、数据建模与农艺解译的闭环系统。作业前,技术人员依据地块形状、坡度、药材品种及生育期,规划网格化飞行航线,设定适宜航高(通常30–100米)与重叠率(航向80%,旁向70%),确保影像覆盖完整、几何畸变可控。搭载多光谱相机的无人机可同步获取红、绿、蓝、红边及近红外五个波段数据,由此计算出归一化植被指数(NDVI)、土壤调节植被指数(SAVI)等关键参数——这些数值并非抽象代码,而是直接映射着叶绿素含量、冠层覆盖度与光合活性的“植物生理语言”。例如,在黄芪幼苗期,NDVI值低于0.3往往提示出苗不齐或早期渍害;而在丹参块根膨大期,连续三周NDVI增速放缓,则可能预示地下部养分转运受阻,需及时追施钾肥或排查地下害虫。
相较于卫星遥感,无人机具有“按需响应、厘米级分辨率、云下作业”三大不可替代优势。中药材多分布于丘陵山地,地形破碎、云雾频发,国产高分卫星重访周期长达5–10天,且易受云层遮蔽;而一架轻型多旋翼无人机可在2小时内完成百亩基地的全要素扫描,生成正射影像图与数字表面模型(DSM),清晰呈现每一垄沟的墒情差异与植株高度变异。在甘肃岷县当归种植区,农技人员通过热红外影像发现局部地块夜间地表温度比周边高2.3℃,结合土壤湿度传感器数据,判定该区域存在排水不畅导致的根际缺氧,随即指导开挖导流沟,避免了后期“麻口病”的集中暴发。
更值得重视的是,无人机数据正与中药材生长模型深度耦合。科研团队将苍术、白术等品种的积温需求、光周期响应、根茎膨大临界期等农艺知识编码为规则库,再输入由数千组无人机时序影像训练而成的卷积神经网络(CNN)中。系统不仅能自动识别田块内不同长势等级(优、良、中、弱),还可反演叶面积指数(LAI)与生物量干重,误差控制在±8.5%以内。某合作社应用该系统后,将采收前一个月的预测产量准确率从人工估算的62%提升至91%,极大优化了采收调度与初加工资源配置。
当然,技术落地并非坦途。当前仍面临几重现实挑战:一是部分中小种植户对数据解读能力薄弱,需配套开发方言语音播报的移动端APP,将“NDVI均值0.47”转化为“您家黄芩长势中等,建议下周喷施一次海藻酸叶面肥”;二是多源数据融合尚不成熟,无人机影像、土壤检测报告、气象站记录尚未形成统一时空基准,亟待构建县域级中药材数字农情平台;三是行业标准缺位,同一品种在不同产区的“健康长势”阈值尚未系统标定,亟需联合高校、药检院与龙头企业共建道地药材长势评价白皮书。
无人机飞过药田,掠过的不只是低空气流,更是传统农耕逻辑的升维跃迁。它让“辨土尝水、观叶察色”的千年经验,有了可量化、可追溯、可复盘的现代注脚;也让“春种一粒籽,秋收万斛药”的朴素愿景,真正锚定在每一片叶脉舒展的节奏里。当传感器读懂草木呼吸,当算法理解阴阳节律,中药材种植便不再仅凭运气与坚守,而成为一门可精密调控的生命科学——这或许正是中医药现代化最沉静也最磅礴的伏笔。
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