讓農民背的藥箱飛起來

盛倩玉 戴雅婷

2020年3月12日，在山東省聊城市茌平區賈寨鎮賈寨前村，村民在給無人機加注藥物。

提到無人機的商業應用，農業無疑是最被看好的領域。

2013年，國際無人載具系統協會（AVSI）發表的—份報告就認為，精細農業是迄今為止最具潛力的商用無人機市場。到如今，農業已經成為無人機的第二大應用領域，僅次于消費級無人機。

2020年，我國植保無人機保有量預計已達11萬臺，作業面積10億畝次。

而隨著無人機保有量的提升，以及作業面積的不斷擴增，植保無人機成為越來越多農戶手中的“普通農業工具”。

生產方式機械化

成為一名飛手和一家飛防公司的負責人之前，覃禹君是數萬城市打工人中的一員，在東莞開了間小工廠。21世紀初的20年也是東莞轉型加速的20年，小工廠的生意愈發難做，2016年，覃禹君從東莞返回臺山老家。

故鄉的農業生產場景，竟仍然是記憶中的樣子：佝僂的腰上是種植者沉重的藥箱，人們緩慢的行走在田間，“背著差不多50斤重的噴霧器，人就這樣來來回回走，一天打藥10畝20畝，累得半死。”

外面世界與農業生活的兩重推拉之下，村里的年輕人過早“逃離”家園，將布滿蛛網的土地留給父輩。而缺乏安全意識的老人，把手伸到容器中攪拌農藥，又或因為吸入過量藥劑被送往醫院，矜矜業業的卻又無能為力的守護幾畝土地。

而覃禹君看到的，也是中國農業此時面臨的整體困境：人力資源和社會保障事業發展統計公報顯示，2010年至2020年的十年間，我國農民工總量從2.4億增長到2.86億;當前農村55歲以上農村超齡勞動力的占比已經超過34%——急速變革的中國社會，農業似乎被拖纏在粘稠的膠狀物質之中，沉重，遲緩。

既然決定回家鄉找營生，覃禹君想真正作出一些改變。那么，能否通過機械化改變笨重、傳統的農業生產方式？

以前他在東莞和朋友們玩無人機，搞航拍，比飛行技術，但他也知道，無人機可以用在農業上。2016年，覃禹君決定好后，和幾個朋友湊齊40萬元，購買了4臺植保無人機，還配備了運輸車輛和備用電池，正式開始在農村從事“飛防服務”。

起初他的想法比較簡單：有無人機，有農藥，有飛手，便能解決當地水稻種植過程中農藥噴施的大問題——缺乏人力。但在實際操作中，他們很快發現第一批購買的機型不太好用。

首先，是位置精度遠遠不夠。農藥噴施過程中，對于植保無人機精度的要求更高，行動路線和距離一旦出現偏差，農藥會在田塊上空出現重噴、漏噴，甚至可能沖出田塊，對作物甚至人員造成傷害。

此外，則是當時植保無人機的操縱難度還比較大。為數眾多的無人機生產商，產品之間存在差別，覃禹君早期購入的品牌，需要使用遙控器人工控制飛行路徑，這種半自動化的操作模式對于飛手要求很高，遠近高低都需用肉眼判斷，飛手在田間來回移動以確定位置、線路，作業辛苦卻又效率低下。

在單部植保無人機最高作業效率已達1800畝/日的當下，或許很難想象當時“飛手一天跑來跑去，十幾個小時只能做個（指噴藥）200-300畝。”

而另一植保無人機飛手兼飛防服務公司負責人高攀龍向南都周刊記者介紹，早期植保無人機的“問題”還有不少：比如攜帶農藥的數量小，續航時間短，農藥飄移等等，都亟需更具針對性的解決方案。

當然還有更實際的困難：成立公司、購置裝備已經投入了不少成本，但彼時農民對無人機噴藥的接受程度低，出于好奇，大家會問：飛機能飛多高？能飛多久？能噴多大面積？噴一次要多少錢？但并不會真正花錢購買這種服務。這使得飛防服務企業的運營壓力頗大。

極飛科技傳播經理徐芊芊告訴南都周刊記者，這其實也是農業無人機推廣早期一個非常普遍的問題，并在全國各地頻繁上演。各地的飛防服務隊伍往往只能通過“免費送服務體驗”“先服務有效果再付款”等方式，讓農民慢慢接受新技術。

五年“快”迭代

當前，植保無人機已在全球發展已有近30年歷史，而在國內的研發、應用時間卻相對較短。中國農業大學何雄奎教授曾在采訪中介紹，大約是在2003-2005年，國內農業部門和研究機構開始思考“在農村勞動力成本上升的情況下，如何讓老百姓背的藥箱飛起來”的問題。

何雄奎所在的中國農業大學藥械與施藥技術研究中心，于2008年正式開始研制植保無人機。到了2010年，作為研發成果的單旋翼、油動植保無人機成果在全國的農機展上亮相，“被圍觀老百姓圍得水泄不通”。

但即便此時，國內植保無人機發展仍處于萌芽階段，無人機價格高昂，性能不穩，且沒有量產。

變化發生在2015年。2015年前后，隨著越來越多的企業和社會資金涌入行業，中國植保無人機市場開始呈現突發之勢。也正是這一年，廣州極飛科技有限公司（下稱“極飛”）與大疆創新（下稱“大疆”）兩家企業開始發力農業無人機——當年4月，先是極飛發布了第一款植保無人機P20;11月，大疆發布了首款農業植保機MG-1——它們也在日后成為這一領域的兩家最頭部企業。

5年時間，大疆陸續推出了MG-1P、T20、T16、T30、T10、精靈4多光譜版等系列機型，極飛則推出P20、P30、P10、XP、P40、P80和V40等系列機型。

還有越來越多的企業發力農用無人機的研發與推廣，最終帶來了產品性能、性價比的快速提升，設備銷量增速更快。

大疆公關樊文澤向南都周刊記者介紹，農業無人機這幾年出現了四次突破式創新，分別是：全自動化作業;針對特殊地形，特殊作物的作業模式;雷達與自動繞障;變量噴灑與播撒。

雷達與自動繞障非常重要。大疆農業的工程師李興龍解釋，從雷達系統的發展來看，趨勢是數量上變得越來越少，但功能上卻是越來越多。“比如說，之前可能只是定高，但現在又能避障又能定高，然后再到避障的方向不斷的拓展，到現在的360度。”

定高，是指無人機在飛行時必須實時檢測自身飛行高度，知道自己的三維坐標，并反饋給地面設備，這對無人機的安全和作業的準確性都十分重要。避障，顧名思義，就是避開障礙物。植保無人機一般在農作物的 1–2米上空噴灑，不會自動避障的話，就很容易撞到樹。優化這兩個問題，成為無人機技術迭代的關注點之一。

此外還有載重和續航的問題。李興龍介紹，農業無人機載重從10公斤到現在的30公斤，其實是一個緩慢疊加的過程，一點點迭代是更安全的選擇。從噴藥到施肥，也是根據用戶的新需求不斷調整。而續航是一個能源技術問題，李興龍認為，可以從兩個方面來降低用戶成本，延遲電池壽命和提升充電速度。

已有不少分析指出，2015年推出的植保無人機產品與目前市場上最新的產品已經產生了幾代代差。而以現在的眼光看2012-2014年的產品，就像看“試驗品”一般。

2020年7月27日，黑龍江佳木斯。在農墾紅衛農場有限公司智慧農業示范區，東北農業大學的老師們正在調試高光譜無人機。

而有趣的是，如此“飛速”的產品的迭代和更新，很多是基于對使用者反饋的及時回應。就像是乒乓球場上的高手過招，在“提出要求”和“回應要求”的推拉之下，某種意義上，龐大的無人機服務隊和農民本身，已成為無人機技術發展過程中真正的“產品經理”，塑造了中國農業無人機過去五年的快速發展路徑。

從“植保無人機”到“農業無人機”

現如今，一個可以觀察到的變化是：對于為農戶提供飛防服務的企業而言，植保作業的單價正持續下降。在江門臺山，2016年植保無人機的服務價格還是15元/畝，而到了現在，大部分已下降至10元/畝甚至8元/畝的水平。

而大疆發布的《2020年度植保無人機行業發展報告發布》顯示，以全國作業量最大的黑龍江東部地區為例，在2016-2020的5年間植保無人機的作業單價已經從8元/畝降低到2.5元/畝的低價。

背后體現的發展趨勢值得玩味：隨著農業無人機獲取成本降低，操作難度下降，農業無人機也已逐漸從早期的“實驗性產品”發展成為一種“常見農業生產機械”。

覃禹君回憶，2016年他所購置的4臺無人機、車輛、電池等等投入達到了40萬元，而受到工作效率的限制，那一年服務的面積僅在4萬畝左右。2017年，公司為了提升效率，又更新了設備，用一套12萬元左右的價格，換了更易用的極飛無人機。

而到了現在，不少品牌的農業無人機價格都有所下降，而作業效率卻飛速提升，“便宜的3-4萬元便可以購置”“以前一天打藥300畝都很難了，現在一天都可以打600畝。”徐芊芊也向記者證實了這一現象，“企業角度其實也想盡量降低農戶的購機成本，近兩年機器價格是有下降的。”

2017年3月，農業農村部就在全國“農機化工作會”上，首次提及將植保無人機納入試點進行農機補貼。2017年9月農業部、財政部、民航局聯合印發《關于開展農機購置補貼引導植保無人飛機規范應用試點工作的通知》。當前，全國不少農業省份都已將植保無人機納入補貼范圍。

更多大農場和種植戶則選擇自行購置無人機裝備。算這筆賬很簡單：若植保無人機的服務費用以15元/畝進行計算，這意味著3000畝的大戶，一次服務費用就要花去4.5萬元，相比之下當然是自行購機更“劃算”。

統計數據顯示，2019年全年累計銷售植保無人機3萬臺，而2020年全年累計銷售量已經達到6萬臺，與此相應的，植保無人機保有量預計已達11萬臺，作業面積10億畝次。

而無人機的操縱技術也在變得更為簡單。高攀龍分析，“就當前農業無人機頭部企業生產的機型而言，大疆是用遙控器操作的，極飛使用手機操作，但是原理都是一樣的，操作人員提前規劃好路線，然后無人機便會按照路線自動進行噴施。”

高攀龍提到，對于農業這塊的飛手來說，最重要的是植保知識，無人機操縱是比較容易的。

中商產業研究院在報告中分析指出，市場需求帶動產業升級換代，無人機市場也從最初的“專人操作”逐漸向“傻瓜機”方向發展。

當“飛行技術”逐漸成為次要影響因素，規劃路線、更換藥箱、電池這一套操作甚至只需要一名人員就可以完成，覃禹君形容，就像全自動洗衣機一樣，打開門把衣服放進去，結束了再把衣服拿出來，其余的都不需要管了。

隨著農業無人機獲取成本降低， 操作難度下降， 農業無人機也已逐漸 從早期的“實驗性產品”發展成為一種“常見農業生產機械”。

而無人機的功能也從此前的農藥噴施為主，逐漸變得多元，播撒應用成為植保無人機使用的主要組成部分，包括水稻撒肥與撒種、油菜籽播撒、草原種子播撒、魚蝦塘飼料播撒等等。在“藥箱飛起來”之后，種子、肥料、飼料接連“飛了起來”。

以目前正逐步走向成熟的水稻飛播為例，飛播省去了傳統水稻種植需要人工播種、育秧等繁瑣而耗費人力的諸多環節。當前，不少企業著重研究解決的是飛播過程中的落種均勻度，以及提升種子的成活率等問題。“種子上是有小芽的，飛播的過程中種子被高速甩出，如果小芽被打斷，那成活率就降低了。”

飛防、飛播之外，遙感無人機觀察作物生長的精度也在不斷提升，通過農業遙感無人機對農業數據采集分析，可以幫助人們了解農田實時信息及農作物的生長狀況，并建立科學、精準的作業體系，減少日常作業中對于農資產品的浪費和對于環境的污染。在一些現代化高標準農田中，這些技術將率先得到應用。

整體而言，當前“植保無人機”的應用范疇已發生了較大轉變，應當重新定義為“農業無人機”。而“未來的農田”則更像是“無人化的農田”，通過智慧農業系統將統一操控無人機、無人車、水肥一體化和各種農機裝備，記錄農機的行動軌跡，并通過收集的數據科學操控作物的生長。

極飛科技創始人彭斌曾經提及，要實現農田管理的無人化，從技術層面來說，至少需要自動駕駛、大數據、環境感知、人工智能和機器人等技術的成熟。彼時，再回頭看2021年的農業技術，或許也會頗有“試驗”之感。