多旋翼無人植保機(jī)推廣的實(shí)踐與思考

天門市扶貧辦公室 王呈良

湖北惠民農(nóng)業(yè)科技有限公司 劉筱筱

湖北庫瑪有限公司 張舒焙

多旋翼無人植保機(jī)推廣的實(shí)踐與思考

天門市扶貧辦公室 王呈良

湖北惠民農(nóng)業(yè)科技有限公司 劉筱筱

湖北庫瑪有限公司 張舒焙

我國(guó)有18億畝(1hm2=15畝)基本農(nóng)田，植保作業(yè)需求量巨大。近年來，隨著農(nóng)機(jī)與農(nóng)藝、農(nóng)機(jī)化與信息化的逐步融合，多旋翼無人植保機(jī)憑借其安全、高效、適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，一枝獨(dú)秀，在江漢平原快速發(fā)展，保有量已達(dá)200余臺(tái)。為了加速多旋翼無人植保機(jī)推廣，必須進(jìn)一步優(yōu)化其推廣的政策法規(guī)環(huán)境、經(jīng)營(yíng)發(fā)展環(huán)境、社會(huì)文化環(huán)境和技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境。

1 多旋翼無人植保機(jī)簡(jiǎn)介

1.1 機(jī)具概念

多旋翼無人植保機(jī)，是指采用遙控器操作，以電池作動(dòng)力，配置多旋翼、電子電氣設(shè)備、噴灑等裝備，用于農(nóng)業(yè)植保作業(yè)的飛行器。

1.2 機(jī)具特點(diǎn)

電機(jī)和配件與航模級(jí)別相同，易于獲得；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，造價(jià)相對(duì)便宜；便于培訓(xùn)、維修、營(yíng)銷；低空低速飛行，能垂直起降，空中懸停，具有觀賞性；環(huán)保無廢氣，安全好操作。

1.3 機(jī)具主要技術(shù)參數(shù)

整機(jī)質(zhì)量10～25 kg，載荷5～10 kg，續(xù)航時(shí)間4～10 min，飛行速度4～8 m/s，距離農(nóng)作物作業(yè)高度3～6 m，作業(yè)效率0.07 hm2/min、0.67～1.33 hm2/架次，作業(yè)幅寬3～5 m，抗風(fēng)力4級(jí)以下，市場(chǎng)均價(jià)5～15萬元。

1.4 國(guó)內(nèi)發(fā)展歷程

2004年，科技部、農(nóng)業(yè)部根據(jù)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略，著手研究無人機(jī)。2010年我國(guó)出臺(tái)了1 000 m以下低空領(lǐng)域逐步向民用領(lǐng)域開放的政策，國(guó)內(nèi)首架植保無人機(jī)問世，各科研機(jī)構(gòu)、相關(guān)企業(yè)加快了無人植保機(jī)的研制步伐。

2012年，時(shí)任國(guó)務(wù)院總理溫家寶在河南，參觀了某企業(yè)組織的無人機(jī)噴藥試驗(yàn)，植保無人機(jī)推廣獲得關(guān)注和認(rèn)可；7月，《國(guó)務(wù)院關(guān)于促進(jìn)民航業(yè)發(fā)展的若干意見》等利好政策出臺(tái)。

2013年，國(guó)務(wù)院出臺(tái)《促進(jìn)民航業(yè)發(fā)展重點(diǎn)工作分工方案》，農(nóng)業(yè)部出臺(tái)《關(guān)于加快推進(jìn)現(xiàn)代植物保護(hù)體系建設(shè)的意見》，全國(guó)植保無人機(jī)以15%的年均速度快速增長(zhǎng)，初步形成了固定翼機(jī)型、旋翼機(jī)型（又分為單旋翼和多旋翼）格局。無人機(jī)加裝各類設(shè)備后，廣泛運(yùn)用于軍事、警務(wù)、電力巡線、土地測(cè)繪、安防監(jiān)察、農(nóng)業(yè)植保、森林防火、航模表演、個(gè)人航拍等領(lǐng)域。

2014年，中央1號(hào)文件提出“加強(qiáng)農(nóng)用航空建設(shè)”，農(nóng)用無人植保機(jī)發(fā)展迅猛，多旋翼無人機(jī)比例首度超過單旋翼無人機(jī)。2015年以來，多省實(shí)施無人植保機(jī)補(bǔ)貼，多旋翼無人機(jī)受到廣泛歡迎，市場(chǎng)占比達(dá)到80%。

2 多旋翼無人植保機(jī)推廣應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)

2.1 優(yōu)勢(shì)

2.1.1 作業(yè)效率較高

植保作業(yè)0.07 hm2/min以上，工效為常規(guī)人工噴霧器噴灑的60倍以上，為高桿寬幅田間植保機(jī)械噴灑的8倍以上，減少了植保勞動(dòng)強(qiáng)度。如遇病蟲害大面積發(fā)生，組織多旋翼無人植保機(jī)防治，可以有效阻隔病蟲害蔓延發(fā)展。

2.1.2 作業(yè)質(zhì)量較好

由于多旋翼無人植保機(jī)飛行高度低，藥液氣化效果好，旋翼產(chǎn)生的向下氣流有助于增加霧流對(duì)作物的穿透性，可減少飄移，增加藥液在單位面積上覆蓋密度，噴灑均勻，提高了農(nóng)藥的有效性。

2.1.3 適應(yīng)性強(qiáng)

多旋翼無人植保機(jī)適用廣泛，可適用于不同海撥高度的農(nóng)田，可適用于農(nóng)田的不同地形，可適用于不同季節(jié)、不同高度、不同品種的各類農(nóng)作物，可適用于農(nóng)作物的不同密度和不同部位。

2.1.4 節(jié)約資源

多旋翼無人機(jī)能節(jié)約50%的農(nóng)藥使用量和90%的用水量，對(duì)于缺水地區(qū)，優(yōu)勢(shì)更加明顯。

2.1.5 安全性高

遠(yuǎn)距離操控作業(yè)，避免了藥物對(duì)噴灑人員的傷害。過去，我國(guó)每年農(nóng)藥中毒人數(shù)10萬人之多，如采用多旋翼無人植保機(jī)，這種現(xiàn)象將逐步減少至沒有。

2.1.6 智能化程度高

成熟的多旋翼無人植保機(jī)，可設(shè)定GPS/北斗導(dǎo)航線路，自動(dòng)噴灑，飛向、飛速、飛高可控，帶有懸停、動(dòng)力缺乏前自動(dòng)返航、自動(dòng)防止漏噴或重噴、換電池后定點(diǎn)續(xù)飛、自動(dòng)繞過障礙、行走過程記錄、失控保護(hù)等功能。

2.2 劣勢(shì)

2.2.1 防治效果尚無定論

首先，針對(duì)不同地域、不同農(nóng)作物品種的無人植保專用藥劑，正在研究試制過程中，市場(chǎng)占有率高的品牌產(chǎn)品幾乎沒有；其次，旋翼氣流對(duì)植保操作的影響度，還需要實(shí)際田間數(shù)據(jù)支撐；第三，多旋翼無人植保機(jī)的飛行速度、飛行高度、飛行軌跡若有偏移會(huì)導(dǎo)致噴灑不均勻、漏噴、重噴、漂移等狀況，造成防治效果差或產(chǎn)生作物藥害。總之，大部分農(nóng)民對(duì)整體防治效果、綜合效益持懷疑態(tài)度，需要翔實(shí)科研報(bào)告，希望專業(yè)無人植保作業(yè)公司多做樣板推廣。

2.2.2 連續(xù)作業(yè)能力較差

由于多旋翼無人植保機(jī)載荷小（一般5～15 L），電池容量小，需要頻繁起降，連續(xù)作業(yè)航時(shí)短。以10 L多旋翼無人機(jī)為例，單架次最少2塊電池組，作業(yè)面積1∶1（10 L∶10畝），200畝植保作業(yè)需要飛行20次，使用（充滿電的）電池40塊，單次作業(yè)時(shí)間10 min。場(chǎng)外必須備足電池塊，或者自備車輛輪番為電池充電。電池充電時(shí)間長(zhǎng)，折舊成本高，頻繁起降更換影響植保效率，機(jī)手勞動(dòng)強(qiáng)度增加。

2.2.3 價(jià)格偏高

由于技術(shù)研發(fā)、材料成本、培訓(xùn)成本高，銷售數(shù)量少的多重?cái)D壓，目前多旋翼無人植保機(jī)的銷價(jià)偏高。部分農(nóng)民認(rèn)為其性價(jià)比與寬幅多噴頭田間自走式植保機(jī)械相比，還有一定的差距。

2.2.4 法規(guī)和技術(shù)規(guī)范缺乏

目前，多旋翼無人植保機(jī)尚處在起步階段，在適航管理、飛行標(biāo)準(zhǔn)、無線電管理上，缺乏與發(fā)展實(shí)際相適應(yīng)的政策法規(guī)；國(guó)家也沒有農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼的政策和標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)，安全操作規(guī)范、專用農(nóng)藥配置標(biāo)準(zhǔn)、噴灑標(biāo)準(zhǔn)等方面，也沒有制定出行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3 對(duì)多旋翼無人植保機(jī)的4點(diǎn)思考

3.1 必須進(jìn)一步優(yōu)化多旋翼無人植保機(jī)推廣的政策法規(guī)環(huán)境

“小康不小康，關(guān)鍵看老鄉(xiāng)”。要實(shí)現(xiàn)“四化”（農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化）同步發(fā)展，達(dá)到小康目標(biāo)，必須給多旋翼無人植保機(jī)推廣以更寬松的政策法規(guī)環(huán)境。首先是規(guī)劃引導(dǎo)，按照《全國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展規(guī)劃》中的“一控、二減、三基本”（嚴(yán)格控制農(nóng)業(yè)用水總量，減少化肥、農(nóng)藥施用量，地膜、秸稈、畜禽糞便基本資源化利用）方針，有計(jì)劃地發(fā)展無人植保機(jī)；其次是政策扶持，在無人機(jī)的研發(fā)、示范項(xiàng)目實(shí)施、農(nóng)民購置無人機(jī)等方面，各級(jí)財(cái)政給予獎(jiǎng)補(bǔ)；無人機(jī)購置補(bǔ)貼金額，應(yīng)不低于總價(jià)的30%；第三是出臺(tái)有利于無人機(jī)發(fā)展的法律法規(guī)和相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。

3.2 必須進(jìn)一步優(yōu)化多旋翼無人植保機(jī)推廣的經(jīng)營(yíng)發(fā)展環(huán)境

首先是在農(nóng)村勞動(dòng)力向城鎮(zhèn)轉(zhuǎn)移、江漢平原人多地少的實(shí)情下，按照“依法、有償、自愿”原則，有序開展農(nóng)村土地所有權(quán)、使用權(quán)、經(jīng)營(yíng)權(quán)的分離，實(shí)行土地流轉(zhuǎn)，推進(jìn)土地適度規(guī)模化、集約化經(jīng)營(yíng)；其次是以多旋翼無人植保機(jī)的推廣，推動(dòng)所有農(nóng)用植保飛機(jī)的推廣；以農(nóng)機(jī)大戶、農(nóng)機(jī)專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場(chǎng)、專業(yè)植保公司為多旋翼無人機(jī)的推廣主體；第三是建立培訓(xùn)、機(jī)修、租賃、中介、融資、保險(xiǎn)等相配套的農(nóng)用無人植保機(jī)社會(huì)化服務(wù)體系。

3.3 必須進(jìn)一步優(yōu)化多旋翼無人植保機(jī)推廣的社會(huì)文化環(huán)境

良好的社會(huì)文化環(huán)境有利于促進(jìn)新生事物的蓬勃發(fā)展。對(duì)于多旋翼無人植保機(jī)的發(fā)展，首先要牢固樹立“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念，在農(nóng)民朋友中廣泛宣傳多旋翼無人植保機(jī)的高效、環(huán)保優(yōu)勢(shì)；其次是要讓科技興農(nóng)的觀念深入人心，依靠科技創(chuàng)新促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變；第三是鼓勵(lì)大眾創(chuàng)業(yè)，萬眾創(chuàng)新，依靠千千萬萬農(nóng)機(jī)手、土專家的技術(shù)改進(jìn)和模式優(yōu)化，推動(dòng)多旋翼無人植保機(jī)的健康發(fā)展。

3.4 必須進(jìn)一步優(yōu)化多旋翼無人植保機(jī)推廣的技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境

首先要建立以企業(yè)為主體，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，以高效服務(wù)為目標(biāo)，以大專院校、科研機(jī)構(gòu)、合作社等為載體的產(chǎn)、學(xué)、研、推、用一體化的技術(shù)研發(fā)體系；其次要加強(qiáng)多旋翼無人植保機(jī)的機(jī)體材料、電池動(dòng)力、抗風(fēng)力、藥劑、防治效果、傻瓜式操控技術(shù)、綜合配套等核心技術(shù)的研究與應(yīng)用，尤其要加強(qiáng)對(duì)高智能熟化的整體傻瓜技術(shù)的研究；第三要制定完善機(jī)體、動(dòng)能、藥劑、噴灑作業(yè)等方面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；第四要加大對(duì)多旋翼無人植保機(jī)的技術(shù)培訓(xùn)力度。

2017-06-11）