植保無人機的重要性與發展前景

盧昌軍

摘要：長期以來，水田和高稈作物的病蟲害防治只能依賴手動噴霧器和背負式噴霧機進行，在全球氣候變暖的今天，突發性大面積病蟲害頻繁爆發，現有植保機具早已無法滿足防治需求，每年造成巨大的糧食損失。裝備落后、作業效率低，致使農藥噴灑成為我國糧食生產過程中勞動強度最高、作業次數最多，勞動力消耗量最大的環節，隨著我國城鎮化步伐加快，大量的農村勞動力轉移到城市，同時伴隨著人口老齡化問題，農業勞動力的日益短缺、勞動力成本不斷攀升，農作物病蟲害防治已成為目前制約我國糧食生產的主要瓶頸。

關鍵詞：植保無人機；重要性；發展前景

中圖分類號：S252 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2017.06.013

1植保無人機的必要性

植物保護涉及我國糧食安全、食品安全、生態安全和農業豐產、農民豐收，在我國農業生產中有著舉足輕重的作用。對于占全國糧食種植面積60%以上的水田、玉米等高稈作物，由于其特殊種植模式和作物特性，使得地面機具無法下田。我國土地資源不足，東北平原、西北、華北平原大規模土地資源僅占耕地面積的30%左右，而占總種植面積60%以上的小規模種植模式，大型地面施藥機具難以適應其病蟲害防治要求。由于需要專用的農業航空專用機場和跑道，在丘陵山區、家庭式的種植模式下難以發揮固定翼飛機施藥的優勢。因此，開展農用輕型無人機施藥技術裝備研究具有十分重要的意義。

1.1符合《綱要》所確定的重點領域

植保無人機研究內容符合《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006-2020年）》重點支持方向；符合“全國新增千億斤糧食生產能力規劃”和“糧食豐產工程”的要求；符合中央一號文件“加快推進農業機械化”的要求；符合農業部“關于推進農作物病蟲害專業化防治的意見”精神；符合我國現代農業發展的需求。

1.2突發性大面積病蟲害防控的有力手段

據國家農業部2010年統計，全國農作物病蟲害發生48億畝次，年損失糧食多達2157萬噸。2012年突發大面積的玉米黏蟲，缺乏專用高效的施藥技術裝備致使防治不利，僅這次玉米黏蟲發生面積近5000萬畝，占全國玉米播種面積的9.72%，其中嚴重發生面積650萬畝，占到全國播種面積的1.26%，這類突發性大面積的病蟲害已經嚴重影響國家糧食安全，破壞農業可持續發展。無人機施藥作業效率高，較常規機具可提高100～150倍，而作業成本5～8元/畝，僅為常規作業的1/2～1/3。高效、低成本的無人機施藥技術為解決突發性大面積病蟲害防控難題，提供了全新的技術與裝備。

1.3土地經營模式的必然選擇

我國規模化的土地資源不足，經營模式以一家一戶的聯產承包責任制為主，土地的分散經營、小塊經營，使得耕地規模小、田塊分散、作物品種布局不一、作物長勢不一，大型施藥機具難以適應其病蟲害防治要求，發展無人機施藥技術裝備，是解決制約我國南方分散經營模式下，病蟲害機械化防治的瓶頸問題，是我國現行土地經營模式下的必然選擇。

2經濟效益、推廣應用及產業化前景分析

2.1作業經濟效益分析

單架油動無人直升飛機使用壽命按5年計算，作業效率為500畝/天，每年作業90天，則單架飛機作業總面積為5年×500畝/天×90天=225000畝次；每次施藥作業按照均價6元/畝計算，則使用無人機5年，可獲得作業收入225000畝次×6元/畝=135.0萬元。單架電動無人直升飛機使用壽命按3年計算，作業效率為200畝/天，每年作業90天，則單架飛機作業總面積為3年×200畝/天×90天=54000畝次；每次施藥作業按照均價6元/畝計算，則使用無人機5年，可獲得作業收入54000畝次×6元/畝=32.4萬元。

2.2節省農藥經濟效益分析

單架飛機作業每畝可節省農藥20%，即2元/畝，則5年共可節省（225000畝次+54000畝次）×2元/畝=55.8萬元。

2.3企業生產銷售效益分析

每種機型以每年推廣1000套裝備，20%的利潤計算：

單架油動無人機施藥裝備，50萬元/套，50萬元/套×1000套×20%=1.0億元；

單架電動無人機施藥裝備，10萬元/套，10萬元/套×1000套×20%=2000萬元。

2.4新型藥劑生產銷售效益分析

開發的新型航空超低量藥劑，每畝按照150毫升，每百毫升按照10元計算，年需求（225000畝次+54000畝次）×150毫升/畝次×10元/100=418.5萬元。

2.5與人工噴灑對比分析

農戶使用無人機施藥裝備，單位植保費用可下降30%～50%。人工打藥收費20～25元/畝，每天10畝。無人機打藥收費6～10元/畝，每天200～500畝，效率是人工的20～50倍，節約農藥50%，節水90%，增大經濟效益。

3推廣應用及產業化前景

從防治面積上來看，我國水稻種植面積2892萬公頃，常規水稻年施灑作業量10次計算，則作業面積為28920萬公頃；同時，我國水稻主要產區在南方地區，田塊面積較小，地形也較為復雜。小型無人機無需專用起降機場，可在田間地頭起降、加油、加注藥液，減少了往返機場的飛行時間及燃油消耗，保證了作業效率噴灑機具的出現，能夠很好地適合南方水稻作業條件。我國目前擁有基本農田18億畝，由此農業植保無人機現每年至少有2萬架的市場需求，市場潛力巨大，前景廣闊。