無人機的農業應用

蘭玉彬

未來農用植保無人機將和大型地面機械化植保裝備相結合，形成空中和地面優勢互補的立體植保模式。

農業航空始于20世紀20年代，蓬勃發展于第二次世界大戰之后，至今已成為世界各國農業領域的重要技術之一。尤其是小型農用無人機速度快、效率高，無需專門的起降機場，尤其適合地面無法到達或無法進行地面作業的區域，可以有效應對如突發性大面積病蟲害的應急處理等突發事件，現已受到世界各國的普遍重視。

農用無人機在病蟲害防治上的應用。目前，農用無人機最重要的應用和作業項目是進行航空植保作業。國內外的實踐均表明，將無人機用于植保作業，從作業效率、不傷作物、減輕對土壤的重復碾壓、提高農藥有效利用率、減少勞動力等方面來看，其優越性是地面機械無法替代的。我國病蟲草鼠害年均發生面積達70億畝次以上，造成糧食直接損失達1.2億噸，而國內70%植保作業還采用落后的人工施藥方式，投入的勞力多、勞動強度大，施藥人員中毒事件時有發生。因此，變革傳統的施藥方式，改由農用無人機進行植保作業在國內有巨大的發展潛力和應用前景。未來農用植保無人機將和大型地面機械化植保裝備相結合，形成空中和地面優勢互補的立體植保模式。

農用無人機采用低容量噴霧方式，效率高于常規施藥方式，并可以節約50%的農藥使用量、90%的用水量。到目前農用無人機植保作業對象幾乎覆蓋了全部農作物，包括水稻、玉米和小麥等主要糧食作物，瓜果蔬菜如葡萄、柑橘、茄子、小白菜和各種經濟作物棉花、花生、油葵、油菜、巴旦木、茶園等等，并且取得了理想的防治效果和防治經驗。

近年來，國內許多研究機構和學者對影響農用無人機植保作業效果的因素進行了一系列研究和試驗工作。一些農用無人機生產服務企業也進行了大量的田間噴灑試驗與噴霧實踐。由于農用無人機在實際應用過程中，需要熟練的專業人員進行操控，這成為影響目前農用無人機推廣應用的瓶頸之一。為此，許多無人機生產企業，積極建立飛行培訓機構或專業化的飛防服務平臺，以幫助農戶進行植保作業。這些平臺和服務組織，直接推動了農用無人機在國內的推廣應用。

農用無人機在其他方面的應用。農用無人機除了在病蟲害防治方面發揮了重要作用外，在其他方面也逐漸顯現出獨特的優勢和作用，例如飛播（水稻等農作物、樹木和草種）、施肥（顆粒肥、葉面肥、植物生長調節劑等）、農情監測（農田地貌、作物長勢、產量評估）和災情探查（植被、野生動、植物資源調查）等。

小型農用無人機作為低空遙感平臺對農田信息進行監測具有快速、機動靈活的特點，可獲得高分辨率的低空遙感圖像，且成本低、經濟實用，是對傳統農田信息獲取方式的一種有力補充，在精準農業研究中已得到一些具體應用。例如使用農用無人機監測冬小麥的覆蓋率，以及用于農作物快速分類，玉米倒伏面積提取，煙草種植面積及其分布信息提取等的研究中。

利用旋翼無人機飛行時產生的旋翼風場進行水稻制種輔助授粉作業，可解決雜交水稻制種中人工作業勞動強度大、效率低的瓶頸，并可縮短授粉時間、提高授粉效果和質量。無人機飛行時旋翼產生的風力能使父本花粉傳播更遠，可擴大父本和母本相間種植寬度，父母行由過去1—2行父本比8行母本擴大到至8行父本比60行母本 。

目前中國農業航空作業面積僅占總耕地面積的2.6%左右，與美國等農業航空發達國家平均30%-50%的飛機作業水平相比仍有較大的差距。隨著農村土地流轉和農業合作社等的大量出現，以規模化、集約化為特征的現代農業對農業航空的依賴性將更加迫切。相比昂貴和管控嚴格的有人駕駛農用飛機，農用無人機在我國大有可為，市場潛力巨大。

未來，農用無人機的機型將趨于多樣化，載重量和滯空時間、智能程度將得到進一步提升；農用無人機的應用將向多元化發展，應用范圍進一步擴展；農用無人機的作業將向精準化和智能化方向發展。