植保無人機綠色防控技術在馬鞍山市植物保護的應用

秦家樂 張駿 王娟

摘 要：該文分析了馬鞍山市植保無人機綠色防控技術的應用現(xiàn)狀，梳理了植保無人機在實際應用中存在的問題，并提出了進一步加快植保無人機應用的對策建議。

關鍵詞：植保無人機;綠色防控;農藥減量化;馬鞍山市

中圖分類號 S436.3 文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2018）24-0057-3

近年來，無人機在農業(yè)生產(chǎn)上得到了快速發(fā)展，特別是植保無人機的應用面積從無到有、從小到大，推動了農業(yè)生產(chǎn)方式的轉變。但由于無人機是一項新的機械和作業(yè)技術，農業(yè)技術部門對其了解不充分，難以進行有效的技術指導。為此，筆者對馬鞍山市植保無人機的應用現(xiàn)狀進行了深入調查研究，通過開展農作物病蟲害無人機防治對比試驗，掌握了植保無人機應用數(shù)據(jù)，分析了制約其大面積推廣的關鍵點，為植保無人機的應用提供依據(jù)。

1 馬鞍山市植保無人機應用現(xiàn)狀

1.1 發(fā)展背景

1.1.1 綠色農業(yè)發(fā)展提出了迫切要求 自2005年以來，我國糧食連年增產(chǎn)，但資源過度消耗，農村生態(tài)環(huán)境受損，農業(yè)發(fā)展面臨生態(tài)環(huán)境束縛和資源制約2道“緊箍咒”，使得拼資源、拼投入品、拼生態(tài)環(huán)境的傳統(tǒng)發(fā)展方式難以為繼，黨中央、國務院提出來必須走資源節(jié)約、生態(tài)友好的農業(yè)可持續(xù)發(fā)展之路。2015年，農業(yè)部開展了糧食綠色增產(chǎn)模式攻關活動，其中以農藥減量化和利用率提高為目標的綠色防控技術成為關鍵內容，據(jù)調查，中國大部分農民還是使用手動背負式噴霧器，施藥技術仍沿用著傳統(tǒng)的“大流量”、“全覆蓋”的落后方法，即所謂的打“放心藥”，農藥利用率很低，對食品安全、環(huán)境安全和人身安全構成了極大的危險[1]。有研究顯示[2]，我國農藥沉積率僅20%～30%，70%～80%的農藥直接散落到環(huán)境中，浪費的農藥中，40%～60%的藥液直接流進了土壤，5%～30%的藥液以極細霧滴形式擴散到了空氣中成漂浮狀態(tài)，由此對環(huán)境也造成了嚴重污染，而植保無人機噴灑技術采用噴霧噴灑方式至少可以節(jié)約50%的農藥使用量，節(jié)約90%的用水量，是今后農業(yè)綠色防控發(fā)展的方向。

1.1.2 規(guī)模種植戶有了的切實需求 近10年來，安徽馬鞍山土地規(guī)模經(jīng)營發(fā)展迅速，據(jù)2017年年底調查，全市糧食規(guī)模種植戶3.33hm2以上的2839戶，面積5.61萬hm2，占全市種植比重59.5%，農業(yè)經(jīng)營主體的變化，使得農業(yè)生產(chǎn)方式也在不斷變革，傳統(tǒng)的施肥、打藥等農事操作已跟不上生產(chǎn)形勢的需求。此外，農村青壯勞動力大多外出務工，規(guī)模種植戶農事操作特別是病蟲害防治存在著請人貴、請人難、防治不及時等問題，機械化作業(yè)是必然發(fā)展方向，逐漸成熟的無人機病蟲害防治技術成為種植大戶的新的選擇。

1.1.3 激勵政策推動了無人機的應用 當前，國家高度重視農作物綠色生產(chǎn)技術推廣工作，安徽省專門安排專項資金用于糧食綠色高產(chǎn)高效創(chuàng)建，馬鞍山將綠色防控作為重點建設內容，特別是當涂縣根據(jù)地方發(fā)展情況出臺政策鼓勵發(fā)展無人植保機，對以植保無人機為主的綠色防控誘殺藥械按照不超過實際購買價格的40%（每臺最高不超過6萬元）進行補助，開展病蟲害統(tǒng)防統(tǒng)治植保無人機作業(yè)補助60元/hm2，財政引導激勵政策充分發(fā)揮了“一兩撥千金”作用，當?shù)刂脖o人機數(shù)量從無到有，一批無人機植保專業(yè)服務組織相繼涌現(xiàn)。

1.2 應用現(xiàn)狀

1.2.1 應用發(fā)展歷程 馬鞍山市植保無人機發(fā)展開始于2012年，是由當?shù)仄髽I(yè)馬鞍山神農種業(yè)有限公司與廣西田園公司合作，引進無人直升機用于防治農業(yè)病蟲害，開創(chuàng)了當?shù)厥褂矛F(xiàn)代裝備無人直升機防治的新河，隨后幾年也有數(shù)家企業(yè)在當?shù)亻_展試驗，如馬鞍山啄木鳥飛防公司率先為種植大戶開展了植保無人機病蟲害飛防作業(yè)服務，2016年以前無人機飛防大多以試驗示范為主，直到2017年由于政策激勵等作用，植保無人機在當?shù)氐玫娇焖侔l(fā)展，涌現(xiàn)出一批如當涂縣天順飛防、含山極飛飛防、鷹飛飛防、巧脈植保服務隊等專業(yè)社會化服務組織，部分上規(guī)模的種植大戶也紛紛采購了植保無人機用于病蟲害防控。

1.2.2 保有數(shù)量與防治面積 據(jù)調查，馬鞍山市前期引進示范的植保無人機多以單旋翼為主，但由于受其空中飛行不夠穩(wěn)定、噴灑農藥作業(yè)寬度窄等因素影響，近年來以多旋翼為主流。據(jù)2017年底調查，全市植保無人機保有數(shù)量達45臺，全年作業(yè)面積達1.53萬hm2次;從當前無人機購買意向來看，預計2018年全市無人機保有數(shù)量將達百余臺，作業(yè)面積較上年翻一倍。

1.2.3 防治成效對比試驗 2017年3月初，馬鞍山市農委在含山縣開展了油菜菌核病植保無人機與常規(guī)機械防治對比試驗，結果表明，在油菜菌核病防治中，植保無人機噴灑含有助劑農藥防效達73.75%，效果最佳（表1）。據(jù)筆者2017—2018年對該市植保無人機在水稻、油菜、小麥等作物病蟲害防控效果調查來看，植保無人機在水稻病害、油菜田封閉除草等方面成效顯著。

2 植保無人機應用中存在的問題

2.1 防治效果缺乏數(shù)據(jù)支撐 由于植保無人機對農作物防治在當?shù)貏傞_始，當?shù)刂脖２块T尚未開展相關試驗示范，防治成效缺乏系統(tǒng)的對比試驗和調查，農民接受程度不高。

2.2 缺少明確操作規(guī)程 一方面，目前植保無人機作業(yè)只按照無人機操作規(guī)程，沒有與農業(yè)生產(chǎn)實際緊密，人機協(xié)作缺乏規(guī)程，作業(yè)田塊數(shù)據(jù)尚未共享，中間無謂的等待時間較多，影響了作業(yè)效率;另一方面，根據(jù)大量調查研究表明[3]，殺菌劑、殺蟲劑、除草劑最適宜的霧滴粒徑分別為50～150μm、150μm、250μm，這就要求差異化的噴頭，而從當?shù)刂脖o人機噴灑噴頭調查來看，防病、殺蟲、除草噴灑作業(yè)都是使用一樣的噴頭，導致防治效果不穩(wěn)定。

2.3 作業(yè)成本高 目前植保無人機雖然經(jīng)過數(shù)年發(fā)展，銷售價格是10多萬元下降到7萬～8萬元，但考慮到每架次無人機每天運行需要數(shù)組電池（每組電池價格在2000～3000元，充電次數(shù)在200次左右，20d左右就要更換一組電池）加上1名專業(yè)操作手、1名安全保障人員，植保無人機整體作業(yè)費用高于常規(guī)植保機械作業(yè)成本，而目前市場上植保無人機服務組織收取作業(yè)費120～150元/hm2，處于盈虧線上下波動，加上全年作業(yè)時間短，無人機閑置成本較高，若無政策支持，難以推動大面積推廣。

2.4 用藥缺少規(guī)范標準 由于當前農藥廠在植保無人機航空用藥上研究不多，專門提供植保無人機作業(yè)的藥劑較少，加上部分植保無人機服務組織擔心專用藥劑防治效果差異引起糾紛等因素，目前當?shù)刂脖o人機社會化服務組織作業(yè)采取的方式僅僅是提供作業(yè)服務，農藥由農戶提供，但提供的農藥大多適用于常規(guī)水量，而無人機由于負載量較小，農藥稀釋倍數(shù)達不到標準，加上目前霧化噴頭技術落后，管孔易堵塞，霧滴粒徑不易控制，藥液沉積不均勻、飄移量大，影響防治效果，甚至有可能導致藥害，如當?shù)?017年出現(xiàn)的近6.67hm2油菜苗期無人機除草因藥劑濃度高出現(xiàn)的藥害等，就是無人機用藥缺少規(guī)范標準的緣故。

3 加快植保無人機應用的對策建議

3.1 加大政策引導力度 植保無人機作為一種新的農業(yè)機械，其自身表現(xiàn)出的作業(yè)效率高、節(jié)藥節(jié)水明顯等優(yōu)點受到農戶歡迎，但由于早期推廣成本較高，農戶購置植保無人機顧慮較多，因此，需要政府加大政策引導力度。一方面，要提高植保無人機農機具補貼標準，鼓勵地方政府出臺植保無人機購置疊加補貼，真正發(fā)揮出財政資金“一兩撥千斤”作用;另一方面，引導地方植保無人機有序健康發(fā)展，重點扶持發(fā)展植保無人機專業(yè)社會化服務組織，通過對作業(yè)服務面積進行補貼，降低農戶防治成本，達到迅速擴大植保無人機作業(yè)范圍目的。

3.2 大力開展植保無人機作業(yè)技術試驗示范 作為農藥減量化明顯的一項新型植保技術，農業(yè)技術推廣部門要適應農業(yè)生態(tài)環(huán)保發(fā)展方向和農藥減量化目標，組織開展植保無人機與農藥合理使用相關技術對比試驗示范，重點開展以下5個方面的試驗示范，一是開展適合植保無人機作業(yè)類型的試驗示范，選擇最佳對路藥劑和配方;二是開展藥劑與水量配比對比試驗示范，選擇作物病蟲害防治農藥最佳稀釋倍數(shù);三是開展不同類型無人機噴頭作業(yè)效果試驗示范，由于無人機航空噴頭霧化性能的優(yōu)劣直接影響著植保作業(yè)的效果，對減少農藥使用量、改善環(huán)境污染具有重要意義[4]。針對不同防治對象，農業(yè)技術推廣部門要與科研單位和植保無人機廠家合作開展相應類型噴頭對比試驗，找出各種防治對象相應最佳大小噴頭;四是開展不同飛行高度、速度與霧滴飄逸相關聯(lián)情況試驗調查;五是開展植保無人機農藥展著劑、滲透劑、蒸騰抑制劑、防飄移助劑等各種助劑類型防效對比試驗示范。

3.3 進一步細化植保無人機操作規(guī)程 據(jù)統(tǒng)計，目前全國無人機生產(chǎn)廠家有上千家，由于植保無人機由航空模型發(fā)展而來，大多數(shù)植保無人機生產(chǎn)廠家技術門檻不高，導致業(yè)內魚龍混雜、產(chǎn)品良莠不齊，如一些無人機生產(chǎn)企業(yè)缺少技術積累，僅僅是依靠采購飛行控制系統(tǒng)、蓄電池、噴頭等核心部件再自行組裝，而植保無人機作為高速飛行的航空器，如沒有相應的國家強制標準，其飛行存在著較大的安全隱患。目前，全國首個植保無人機國家標準《植保無人飛機質量評價技術規(guī)范》于2018年6月1日開始實施，省、市要根據(jù)國家標準及時制定地方規(guī)范標準。同時，植保無人機防治涉及到機械、藥劑、病蟲情報、氣象等多個系統(tǒng)，尚未有規(guī)范的操作系統(tǒng)標準，不僅防治效果難以保證，而且作業(yè)效率大大降低，建議由政府牽頭，聯(lián)合植保無人機生產(chǎn)廠家、農藥企業(yè)、農業(yè)和氣象等部門共同組織制定植保無人機作業(yè)操作規(guī)程，利用土地確權等已有耕地相關數(shù)據(jù)建立飛防作業(yè)信息數(shù)據(jù)共享平臺，提高植保無人機作業(yè)效果和效率。

3.4 鼓勵引導企業(yè)改進設備和產(chǎn)品 充分利用市場倒逼機制，利用財政資金引導企業(yè)加大研發(fā)投入，組織科研力量集中攻克當前應用上出現(xiàn)的運行不穩(wěn)定、電池續(xù)航能力不足、缺乏專用航空藥劑等突出問題，通過不斷優(yōu)化飛行算法，提升飛行穩(wěn)定性和抗風險能力;加大無人機電池續(xù)航能力研發(fā)，開發(fā)低碳環(huán)保、環(huán)境友好的新能源無人機;鼓勵農藥企業(yè)生產(chǎn)植保無人機專用藥劑和相關助劑，開發(fā)生產(chǎn)與農藥劑型相配套的噴頭設備，逐步做到產(chǎn)品質量過硬、藥劑防治成效顯著。

3.5 出臺完善的保險制度 植保無人機作為新發(fā)展的農業(yè)機械，由于在空中飛行，速度較快，其風險高于地面機械植保，加上目前售價較高，如果沒有農業(yè)保險的扶持，特別是農機財產(chǎn)險的支撐，一旦出現(xiàn)意外，對購買戶來說損失巨大。據(jù)筆者了解，日前國內互聯(lián)網(wǎng)保險公司眾安保險與知名無人機企業(yè)大疆創(chuàng)新合作，首次針對大疆MG-1農業(yè)無人機推出保險服務計劃，具體為農業(yè)植保機提供高額維修保障、備用機快速替換、第三者責任保險等保險保障服務，解決了農業(yè)無人機的售后風險隱患。還有部分保險公司出臺了無人機保險條款，但保費大多在4000元以上，費用較高。建議相關部門在調研的基礎上，引導出臺植保無人機作業(yè)政策性農業(yè)保險，盡可能降低作業(yè)風險和保險成本。

參考文獻

[1]戴奮奮.我國施藥技術及植保機械現(xiàn)狀與發(fā)展對策[A]//中國農學會.循環(huán)農業(yè)與新農村建設——2006年中國農學會學術年會論文集[C].中國農學會，2006：4.

[2]曹坳程，郭美霞，王秋霞.農藥面源污染及控制策略[A].農業(yè)部科技教育司、江蘇省農林廳、蘇州市人民政府.全國農業(yè)面源污染綜合防治高層論壇論文集[C].農業(yè)部科技教育司、江蘇省農林廳、蘇州市人民政府，2008：4.

[3]袁會珠，楊代斌，閆曉靜，等.農藥有效利用率與噴霧技術優(yōu)化[J].植物保護，2011，37（05）：14-20.

[4]陳佶，劉偉華，袁益明.無人機霧化噴頭的使用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].中國植保導刊，2018，38（03）：66-70.

（責編：張宏民）